Brevet FR2835590A1 — publié le 20030808

La présente invention a pour objet une structure dynamique tridimensionnelle à assemblage souple. Elle concerne le domaine industriel et commercial de la fabrication et de la diffusion d'articles destinés aussi bien à la réalisation d'objets décoratifs ou fonctionnels qu'a constituer l'ossature ou le squelette de certains éléments. L'invention est relative à une structure déformable, du genre constituée d'éléments tubulaires articulés, reliés à des points de jonction, ou noeuds, et généralement configurés pour constituer essentiellement des éléments entrant dans la composition de structures portantes. En raison de leur souplesse, les structures connues de ce type sont souvent instables. Pour remédier à cet inconvénient, on a rajouté des profils métalliques ou magnétiques qui reprennent les noeuds et donnent la stabilité et le juste dimensionnement à la structure. Malheureusement, l'utilisation de ces profils a pour conséquence l'accroissement du poids des structures et de leur coût. De plus, les extrémités des tubes constitutifs sont réalisées avec des pièces rapportées comportant des parties, généralement en matière plastique, manquant de stabilité dans leur montage dans les noeuds. Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à cet état de choses. Il permet en effet de réaliser des structures simples ou complexes, légères, résistantes, simples à fabriquer et d'un prix de revient très bas comparativement à des réalisations similaires. Il est constitué d'un assemblage d'éléments allongés alternativement rigides et souples associés à des systèmes permettant de maîtriser la déformation de cet assemblage, les éléments souples étant agencés pour relier deux ou plusieurs éléments rigides. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisations conformes à la présente demande : la figure 1 représente une partie de structure conforme à l'invention, la figure 2 est un agrandissement du détail D1 de la figure précédente montrant une articulation en coupe axiale partielle, la figure 3 représente une structure déformable comportant des éléments rigides articulés entre eux et les figures 4 et 5 montrent des parties de structures dont les éléments souples sont raccordés à trois, respectivement quatre éléments rigides. Le dispositif, figures 1 à 5, est formé d'une série d'éléments rigides 1 constitués de tubes ou d'éléments à extrémités creuses, articulés grâce à des éléments souples 2 reliant les extrémités des dits tubes ou éléments deux à deux. Les éléments rigides 1 peuvent être réalisés dans tous les matériaux usuels tels que les métaux ou les matières synthétiques renforcées ou non de fibres, ou en matériaux naturels, ou encore en matériau de type composite. Pour certaines applications, ils pourront être constitués d'éléments en bois. Les éléments souples 2 sont constitués de tronçons de câble acier de diamètre sensiblement égal au diamètre interne des tubes 1. L'assemblage est réalisé en insérant les extrémités 3 de chaque élément souple dans le canal de deux éléments rigides 1. Le câble constituant les éléments souples sera avantageusement revêtu d'une gaine 4 transparente ou non. La structure tridimensionnelle sera constituée en articulant entre eux ou en reliant certains tubes 1, par exemple au moyen de pivots 5, de liens souples en boucle ou de tous autres moyens permettant de stabiliser l'assemblage, tels qu'entretoises ou liens reliant deux ou plusieurs éléments rigides 1 (figure 3). Les éléments souples 2 pourront être agencés pour relier plus de deux éléments rigides 1. Sur la figure 4, on peut voir l'assemblage de trois éléments rigides à l'aide de deux éléments souples 2, l'extrémité de l'un des éléments rigides l'étant conçue pour recevoir deux éléments souples. La figure 5 représente quatre éléments rigides assemblés grâce à deux éléments souples solidarisés en leur milieu au moyen d'un manchon 6 qui peut être remplacé par un anneau. Les éléments souples 2, de préférence réalisés en câble acier s'insérant dans les éléments rigides, peuvent cependant être constitués de tout autre matériau déformable présentant un effet ressort comparable tendant à faire prendre à ces éléments une forme rectiligne lorsqu'ils sont libérés de toute contrainte. Ces éléments souples peuvent être formés de morceaux de tube, ou de ressorts hélicoïdaux, s'emmanchant sur les extrémités agencées à cet effet d'éléments rigides tubulaires ou non. L'assemblage des éléments rigides 1 avec les éléments souples 2 peut être fixe ou réalisé de manière à permettre à tout ou partie des éléments rigides de pivoter selon leur axe longitudinal par rapport aux éléments souples (flèche F1, figure 1). Selon une première variante d'exécution, la structure dynamique peut consister en un câble continu le long duquel sont enfilés et fixés des tronçons rigides tubulaires, ou comportant des zones revêtues d'une matière rigide (de type composite par exemple) ou traitées par bain dans un matériau métallique. Selon une seconde variante d'exécution, la structure dynamique peut être constituée d'un seul élément monobloc d'une même matière traitée par des moyens physiques et/ou chimiques pour présenter alternativement des caractéristiques différentes selon les zones (déformable, non déformable). La conception de la structure selon l'invention permet d'envisager un très grand nombre d'applications extrêmement variées, par exemple : - Ressorts, vérins. - Structures spatiales autodépliables pour espace et aéronautique. - Tentes diverses, affûts de chasse, serres. - Structures pour constructions légères. - Antennes de télécommunication, pour radars. - Barrières et clôtures diverses. - Accastillage pour bateaux, à voiles ou non. - Ossatures associées à des textiles, par exemple : sacs - Écarteurs chirurgicaux et autres. - Support pour objets divers tels que plat à coquillage, pour marchands ambulants, fleuristes. - Piètement pour mobilier, tables, chaises, lampes, etc, pliable ou non. - Bracelets, bijoux, montures de lunettes - Dessous de plats. - Armatures pour tubes, gaines, étuis en matériaux divers tels que matières plastiques et composites, bétons, etc. - Structures de textiles techniques, filtres. - Éléments de fixation nécessitant une déformation maîtrisée et limitée.. - Etc..... Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1 . Structure dynamique tridimensionnelle à assemblage souple, ayant pour objet la réalisation d'articles destinés aussi bien à la réalisation d'objets décoratifs ou fonctionnels qu'a constituer l'ossature ou le squelette de certains éléments, caractérisée par la combinaison d'un assemblage d'éléments allongés alternativement rigides (1) et souples (2) associés à un ou plusieurs moyens (5) permettant de maîtriser la déformation de cet assemblage. 2 . Structure selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que les éléments souples (2) sont constitués d'un matériau déformable présentant un effet ressort tendant à leur faire prendre une forme rectiligne lorsqu'ils sont libérés de toute contrainte. 3 . Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que chaque élément souple (2) est agencé pour relier deux éléments rigides. 40. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait que les éléments souples (2) sont agencés pour relier plus de deux éléments rigides (1). 5 . Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'une partie ou la totalité des assemblages entre éléments rigides (1) et éléments souples (2) est réalisée de manière à permettre à l'élément rigide de pivoter (flèche F1) selon son axe longitudinal par rapport à l'élément souple. 6 . Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les éléments rigides (1) sont constitués de tubes ou d'éléments à extrémités creuses dans lesquelles s'insèrent les extrémités des éléments souples (2). 7 . Structure selon la revendication 6, se caractérisant par le fait que les éléments souples (2) sont réalisés en câble acier. 8 . Structure selon la revendication 7, se caractérisant par le fait que les éléments souples (2) sont revêtus d'une gaine (4) transparente ou non. 9 . Structure selon l'une quelconque des revendications 3 et 6 à 8, se caractérisant par le fait qu'elle est constituée d'au moins un câble continu le long duquel sont enfilés et fixés des tronçons tubulaires rigides. 100. Structure selon l'une quelconque des revendications 3 et 6 à 8, se caractérisant par le fait qu'elle comporte des zones revêtues d'une matière rigide ou traitées par bain dans un matériau métallique. 110. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait que les éléments souples (2) sont formés de morceaux de tube ou de ressorts hélicoïdaux s'emmanchant sur les extrémités d'éléments rigides (1) tubulaires ou non. 120. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait qu'elle est constituée d'un seul élément monobloc d'une même matière traitée par des moyens physiques et/ou chimiques pour présenter alternativement des caractéristiques différentes selon les zones, de façon à ce que lesdites zones soient successivement déformables et non déformables. 13 . Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que certains éléments rigides (1) sont articulés ou reliés entre eux au moyen de pivots (5), de liens souples en boucle ou de tout autre moyen permettant de stabiliser l'assemblage, tels qu'entretoises ou liens reliant deux ou plusieurs éléments rigides (1).