EP2800614B1 - Objet tournant dans un flux d'air, convenant à une utilisation ludique. - Google Patents

Objet tournant dans un flux d'air, convenant à une utilisation ludique. Download PDF

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EP2800614B1
EP2800614B1 EP13700020.4A EP13700020A EP2800614B1 EP 2800614 B1 EP2800614 B1 EP 2800614B1 EP 13700020 A EP13700020 A EP 13700020A EP 2800614 B1 EP2800614 B1 EP 2800614B1
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EP
European Patent Office
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plate
axis
plane
shape
operator
Prior art date
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EP13700020.4A
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EP2800614A1 (fr
Inventor
Xavier Senemaud
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FLYPE
Original Assignee
FLYPE
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00—Other toys
    • A63H33/18—Throwing or slinging toys, e.g. flying disc toys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B67/00—Sporting games or accessories therefor, not provided for in groups A63B1/00 - A63B65/00
    • A63B67/08—Juggling or spinning ball games played as games of skill
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B67/00—Sporting games or accessories therefor, not provided for in groups A63B1/00 - A63B65/00
    • A63B67/08—Juggling or spinning ball games played as games of skill
    • A63B67/086—Juggling games using sticks or discs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00—Other toys
    • A63H33/40—Windmills; Other toys actuated by air currents

Definitions

  • the present invention relates to an object intended to rotate in an air flow, in particular for a recreational use.
  • An object of the invention is to provide an alternative object having at least one part rotated by a flow of incident air, unlike the mass balloon or the "Chinese" plates, and which is of a very simple structure , immediately usable, lightweight and space-saving.
  • the invention relates to an object according to claim 1.
  • the object comprises one or more characteristics corresponding to dependent claims 2 to 14, taken alone or in any technically possible combination.
  • Figures 16 and 17 each schematically represent a shape that an object according to the invention may have at rest in projection on the plane in which it extends.
  • the object 1 consists of a single piece in the general shape of plate 2.
  • the plate 2 has a general flat appearance, for example in the form of tray.
  • a general flat appearance for example in the form of tray.
  • General plane appearance means that plate 2 having a maximum dimension d in space ( Figure 2 ), the plate 2 is between the plane P1 and a plane P2, parallel to the plane P1, situated at a distance from the plane P1 less than or equal to d / 3, preferably less than or equal to d / 5 and even more preferably less than or equal to d / 10.
  • the plate 2 has a center of inertia I. Due to the shape in a tray, the center of inertia I is not in the plate 2, but slightly above.
  • the plate 2 having a generally planar appearance, extends along the plane P.
  • the plate 2 In orthogonal projection on the plane P, the plate 2 has a generally rectangular shape, visible on the Figure 2 and on the Figure 12A , with four rounded corners and four concave sides.
  • an axis Iz perpendicular to the plane P passing through the center of inertia I and pointing upwards, the plate 2 having a height h along the axis Iz is defined.
  • the plate 2 extends in a longitudinal direction Ix perpendicular to the axis Iz, with a length L1.
  • the plate 2 extends in a transverse direction Iy perpendicular to the longitudinal direction Ix and the axis Iz, with a width L2.
  • the center of inertia I, the axis Iz and the directions Ix and Iy define an orthonormal reference (I, Ix, Iy, Iz).
  • the plans P and (xly) are confused. When the plate 2 is placed on the plane P1, the planes P and (xly) are horizontal and the axis Iz is vertical.
  • the ratio L1 / L2 is between 1.0 and 2.0, preferably between 1.2 and 1.8, and is preferably about 1.5.
  • the ratio L1 / h is between 5 and 500 and is for example about 13.
  • L1 is between 5 and 15 cm and is advantageously about 9 cm; L2 is between 3 and 10 cm and is advantageously about 5 cm.
  • h is between 0.5 and 2 cm and is advantageously about 1.0 cm.
  • the plate 2 has a form at rest and takes this form after each period of use. This form at rest will now be described.
  • Form at rest means a shape taken by the plate 2 outside the periods of use, for example when the plate 2 is placed on the plane P1, the bottom of the tray resting on the plane P1. The plate 2 is shaped to return to this rest position after each period of use, in the absence of special solicitation.
  • the form at rest is advantageously stackable.
  • stacking means that the plate 2 can be stacked, for example along the axis Iz, with other plates having the same shape as the plate 2, in the same way that stack identical trays.
  • plate 2 is substantially symmetrical with respect to (xlz) and (ylz) planes.
  • the plate 2 advantageously has a thickness of material e ( Figure 4 ) between 5 and 500 microns, preferably between 10 and 200 microns.
  • the plate 2 has for example a grammage of between 10 and 200 g / m 2 , preferably between 20 and 100 g / m 2 .
  • the plate 2 is for example a plastic or thermoplastic polymer, of fossil or vegetable origin (for example polyolefin or polyester), or a layered material comprising such a polymer.
  • the plate is then for example made by thermoforming or any other conforming method, or for example by assembling parts.
  • the plate may be of cellulosic material (eg tissue paper), composite material or other materials having a form stability at rest.
  • the plate 2 may have electrostatic properties such that the plate 2 can remain stuck on a wall.
  • the plate 2 comprises a rear face 4, situated at the back of the tray, on which an operator 6 is intended to apply a pressing force F1 ( Figure 4 ) during the periods of use, and a front face 8, located in the tray, for receiving a flow of air F during periods of use.
  • the plate 2 further comprises a flared peripheral portion 10, encompassing an edge 12 of the plate 2, and a flat main portion 14 constituted by the plate 2 deprived of the peripheral portion 10.
  • the rear face 4 comprises a central zone 16, located near the center of inertia I, on which is intended to apply the pressure force F1 exerted by the operator 6.
  • the rear face 4 extends at a time. on the peripheral portion 10 and on the main portion 14, the central zone 16 of the rear face 4 located in the main portion 14 of the plate 2.
  • the central zone 16 of the rear face 4 forms, for example, substantially a disc having as a center a point I 'corresponding to the projection of the center of inertia I on the rear face 4 along the axis Iz and having a radius R, for example about 1 cm.
  • the front face 8 extends both on the peripheral portion 10 and on the main portion 14 of the plate 2.
  • the main portion 14 corresponds to the bottom of the tray in contact with the plane P1.
  • the main portion 14 is substantially planar.
  • the main portion 14 may be curved, upward or downward.
  • the main portion 14 may have a positive or negative arrow along the axis Iz between 0 and h / 2.
  • the peripheral portion 10 surrounds the main portion 14 and forms, by raising the plate 2 upwards, the sides of the tray.
  • the peripheral portion 10 includes four sides 18, 20, 22, 24 and four corners 26, 28, 30, 32 each located between two of the four sides.
  • the sides 18, 20 extend in the longitudinal direction Ix and are substantially symmetrical with respect to the plane (xlz).
  • the sides 22, 24 extend in the transverse direction Iy and are substantially symmetrical with respect to the plane (ylz). Also, only sides 18 and 22 will be described in detail.
  • the side 18 is in contact with the wedge 26 along a line 34 and, symmetrically, with the corner 28 along a line 36.
  • the side 18 is further contact with the main portion 14 along a line 38.
  • the side 18 comprises an upper edge 40 constituting a fraction of the edge 12 of the plate 2.
  • the side 22 is in contact with the corner 26 along a line 42 and, symmetrically, with the corner 32 along a line 44.
  • the side 22 is also in contact with the main portion 14 along a line 46.
  • the side 22 comprises an upper edge 48 constituting a fraction of the edge 12 of the plate 2.
  • the upper edges 40, 46 and the lines 38, 46 of contact between the sides 18 and 22 and the main portion 14 advantageously have, in orthogonal projection on the plane P, a convexity turned towards the point I.
  • the sides 18 and 22 have a mean inclination ⁇ with the plane P of between 30 and 90 °, for example about 60 ° ( Figures 4 and 5 ).
  • the corners 26, 28, 30, 32 are each in one of the quadrants defined by the longitudinal direction Ix and the transverse direction Iy.
  • the corners 28, 30, 32 are deduced from the corner 26 by symmetries with respect to the planes (xlz) and (ylz), so only the wedge 26 will be described in detail.
  • the wedge 26 advantageously has a convexity turned towards the outside of the tray.
  • the wedge 26 is in contact with the side 18 along the line 34, with the side 22 along the line 42 and with the main portion 14 along a line 50.
  • the wedge 26 also comprises an upper edge 52 which, in orthogonal projection on the plane P has a concavity turned towards the center of inertia I.
  • the upper edge 52 of the wedge 26 forms a rounding connecting the upper edge 40 of the side 18 to the upper edge 48 of the side 22.
  • the lines 38 and 46 of contact between the sides 18 and 22 and the main portion 14 correspond to areas where the curvature of the plate 2 is maximum. Lines 38 and 46 form blunt edges or "pseudo-edges".
  • the lines 34 and 42 of contact between the corner 26 and the sides 18 and 22 also correspond to areas where the curvature of the plate 2 is maximum. Lines 34 and 42 thus also form blunt edges or "pseudo-edges".
  • the lines 34 and 42 may correspond to areas where the local curvature of the plate 2 is zero, that is to say, points of inflection of the peripheral portion.
  • the passage between the sides 18 and 22, of concave appearance, and the corner 26, of convex appearance, is then without a ridge.
  • the line 50 of contact between the wedge 26 and the main portion 14 corresponds to points where variation of the curvature of the plate 2 occurs, the curvature being small in the main portion 14 and becoming stronger in the corner 26 ( Figure 6 ).
  • the line 50 may correspond to a zone where the curvature of the plate 2 is maximum. Line 50 then forms a blunt edge or "pseudo-edge".
  • these lines are or are not visible as edges or pseudo-edges.
  • the line 38 advantageously has a local maximum of curvature of the plate 2 located in the plane (ylz).
  • the line 46 advantageously has a local maximum of curvature of the plate 2 located in the plane (xlz).
  • the pseudo-edges between the sides 18 and 22 and the main portion 14 are sharper towards the middle of the sides 18 and 22 and more rounded as one approaches the corners 26, 28, 32.
  • non-developable area is meant an area that can not be flattened on the plane P1 without damaging it, denting or tearing it.
  • the corners 26, 28, 30, 32 are typically non-developable areas.
  • the plate 2 is also shaped to resist differently to a bending moment M about an axis D passing through the center of inertia I and belonging to the plane P, as a function of an angle ⁇ formed between the direction Ix and the axis D in the plane P ( Figure 2 ).
  • the plate 2 has two diagonal axes of weakness D1 and D2. Specifically, D1 passes through the corners 26 and 30 and D2 passes through the corners 28 and 32.
  • the plate 2 is capable of flexing along one or the other of the axes D1 or D2, for example the axis D1, and of adopting a shape in use shown in FIGS. Figures 7 and 8 , where the plate 2 is no longer posed on the horizontal plane P1.
  • a first half 54 of the plate 2 located on the corner side 28 with respect to the axis D1 or D2
  • a second half 56 of the plate 2 located on the side of the corner 32 with respect to the same axis, each form an angle ⁇ with the plane P in the direction of the negative values of the axis Iz ( Figure 8 ).
  • the angle ⁇ is for example between 0 ° and 45 °, advantageously between 0.5 ° and 15 °.
  • the plate 2 in the absence of particular stress, has substantially the rest form described above.
  • the plate 2 can be stowed, alone or stacked with other similar plates.
  • the operator 6 places the plate 2 for example on the end 58 of a finger and begins to exert a pressing force F1 on the central zone 16, for example by pushing the central area 16 using the index for give the plate 2 a speed v oriented substantially along the axis Iz, in the direction of the positive values.
  • the contact between the fingertip 58 and the plate 2 is close to a sphere-plane contact.
  • the operator 6 may indirectly exert the pressing force F1 by means of a support (not shown), such as a stick comprising a tip adapted to contact with the central zone 16.
  • the front face 8 Due to the speed v acquired by the plate 2, the front face 8 receives an air flow F created by the relative displacement of the plate 2 relative to the ambient air.
  • the flow of air F exerts efforts on the plate 2 resulting in particular by a resultant force F2 substantially opposing the pressure force F1 exerted by the operator.
  • the pressure force F1 exerted by the operator, the resulting force F2 and the weight of the plate 2 are substantially balanced, so that the plate 2 holds at the end 58 of the operator's finger 6. In the absence of this resulting force F2, the plate 2 would fall under the action of its own weight.
  • the forces exerted by the air also urge the plate 2 in flexion, the plate 2 being resting on the finger of the operator 6.
  • the plate 2 flexes along one or other of the axes of weakness D1 or D2, for example D1.
  • the plate 2 then takes the form in use described above.
  • the flow of air F is divided on either side of the axis D1 and flows on the first half 54 and on the second half 56 of the plate 2.
  • the air flow F is then deflected by the peripheral portion 10 of the plate 2, before escaping. Due to the shape in use of the plate 2, the air flow F also exerts on the plate 2 a moment, rotating the plate 2 substantially around the axis Iz. This rotational movement also contributes to stabilize the plate 2 on the end 58 of the finger of the operator 6 by a gyroscopic effect.
  • the plate 2 rotates freely and continuously on the end 58 of the operator's finger 6 substantially around the axis Iz.
  • the plate 2 is able to hold on the fingertip of the operator 6 for an arbitrarily long duration, for example a few minutes.
  • a role of the main portion 14 is to provide on the rear face 4 a support zone for the operator 6 located in the central zone 16, while the peripheral portion 10 provides a certain rigidity of the plate 2 and to define at least the axis of weakness D1 in flexion.
  • the main portion 14 and the peripheral portion 10 deflect the flow of air F and allow it to exert a moment on the plate 2 relative to the axis Iz.
  • the central zone 16 thus remains in contact with the finger of the operator 6 during the period of use, the plate 2 rotating substantially about the axis Iz.
  • the plate 2 is shaped so that, when the operator 6 pushes the plate 2 vertically downwards, with a speed v greater than a minimum speed v 0 , the central zone 16 remains in contact with the operator's finger 6 or the support, the plate 2 rotating substantially around the axis Iz.
  • the plate 2 is advantageously shaped so that the minimum speed v0 is less than 3.0 m / s, preferably less than 1.5 m / s, and even more preferably less than 1.0 m / s.
  • the operator 6 can, for example, turn on itself and print at the center of inertia I of the plate 2 a circular movement parallel to the ground.
  • the operator 6 can print at the center of inertia I a trajectory that is substantially vertical and rectilinear, including downwards, or with possible U-turns and back-and-forth, or in the form of " 8 ".
  • the operator 6 can place the plate 2 in a pre-existing air flow F, for example the wind, or an air jet produced by a fan and, by the pressure force F1 exerted in the central zone 16, hold the plate 2 in the air flow F, the plate 2 rotating around the axis Iz.
  • a pre-existing air flow F for example the wind, or an air jet produced by a fan and, by the pressure force F1 exerted in the central zone 16, hold the plate 2 in the air flow F, the plate 2 rotating around the axis Iz.
  • the plate 2 substantially resumes the rest form described above.
  • the plate 2 can again be stored, alone or stacked with other similar plates, for example in a box comprising two parts respectively adapted to the rear face 4 and to the front face 8 of the plate 2.
  • the object 1 is mu in rotation by a flow of incident air.
  • the operator 6 since the operator 6 does not need to modify the object 1 and the plate 2 returns to its shape after each use, the object 1 remains immediately usable.
  • the behavior in use of the plate 2 depends on a large number of interrelated parameters, such as shape, mass distribution, mechanical strength, surface properties of the central zone 16.
  • interrelated parameters such as shape, mass distribution, mechanical strength, surface properties of the central zone 16.
  • the flexural strength of the plate 2 along the axis of weakness D1 is small enough that the plate 2 bends in the air flow F, but strong enough that the plate 2 does not sag. not too much, which would create a friction against the user's finger 6 and prevent the rotation of the plate 2.
  • the flexural strength depends in particular on the shape, dimensions and material of the user. plate 2.
  • the object 101 differs from the object 1 mainly by the shape of the contact lines 38, 46, 52, which all form edges, that is to say areas of strong curvature of the plate 2.
  • corners 26, 28, 30, 32 are substantially planar so as to form facets.
  • the plate 2 of the object 101 retains the two axes of weakness D1 and D2 and operates in a similar manner to the object 1.
  • the object 201 differs from the object 101 in that it comprises a peripheral portion 210 incorporating a first portion 211 similar to the peripheral portion 10 of the object 101 and a second portion 212 surrounding the first portion 211.
  • the second part 212 corresponds to a lowering, also of height h , in the direction of the negative values of the axis Iz.
  • the peripheral portion 210 thus forms a channel "V" around the main portion 14 when the plate 2 is oriented in such a way that the axis Iz points downwards ( Figure 10 ).
  • the peripheral portion 210 therefore has a convexity turned in the direction of the positive values of the axis Iz.
  • the assembly formed by the main portion 14 and the first portion 211 has a convexity turned in the direction of the negative values of the axis Iz.
  • the second portion 212 comprises four sides 218, 220, 222, 224 and four corners 226, 228, 230, 232 interconnected in a similar manner to the sides 18, 20, 22, 24 and the corners 26, 28, 30, 32 of the first part 10.
  • Each corner 226, 228, 230, 232 of the second portion 212 has an edge-shaped edge common with the corner 26, 28, 30, 32 of the first portion 211 having a lower reference numeral of 200.
  • Each corner 226, 228, 230, 232 of the second portion 212 is inclined relative to the plane P opposite the corner 26, 28, 30, 32 of the first portion 211 having a lower reference numeral of 200 to hers.
  • each side 218, 220, 222, 224 of the second portion 212 has an edge-shaped edge, common with the side 18, 20, 22, 24 of the first portion 211 having a lower reference numeral of 200
  • Each side 218, 220, 222, 224 of the second portion is inclined relative to the plane P opposite the side 18, 20, 22, 24 of the first portion 211 having a lower numeral of 200 to its own.
  • the plate 2 retains the two axes of weakness D1 and D2 diagonally.
  • the object 201 may function in a similar manner to the object 1, the second part 212 not disturbing the airflow F significantly.
  • the object 201 is reversible, in that it can be used by reversing the roles of the front face 8 and the back side 4.
  • the operator 6 can put his finger on the front face 8, to the right of the central zone 16, the rear face 4 receiving the air flow F.
  • the plate 2 then starts to rotate about the axis Iz, because the gutter shape of the peripheral portion 210 is such that the air flow exerts a moment on the plate 2.
  • the plate 2 of the objects 1, 101, 201 may be made in very varied general forms, such as those shown on the Figures 12 to 17 . These general shapes are orthogonal projections of the edge 12 of the plate 2 on the plane P.
  • the Figure 12 has views from A to E illustrating shapes derived from the rectangle. Their sides may have a rectilinear, concave, convex, "S", or toothed form, or juxtapositions of these forms.
  • the view A shows a shape 301 substantially corresponding to the general shape of the plate 2 of the object 1
  • the view D shows a shape 304 substantially corresponding to the general shape of the plate 2 of the objects 101 and 201.
  • the Figure 13 has views A to E illustrating general shapes derived from the parallelogram. Such shapes also have two axes of weakness D1 and D2 with respect to a bending stress, but the axis D2, extending along the smallest diagonal, is generally the weakest.
  • the Figure 14 illustrates a triangular shape 501.
  • the Figure 15 illustrates shapes 601, 602 in quadrilateral.
  • the shape 601 of view A is convex, trapezoidal.
  • the shape 602 of view B is non-convex.
  • the Figure 16 illustrates a hexagon shape and the Figure 17 in five-pointed star.
  • the plate 2 of some objects according to the invention is such that, if it kept the shape at rest during the period of use, the air flow F would be unable to rotate the plate 2 substantially along the axis Iz. This is for example the case of the plate 2 objects 1, 101 and 201. Indeed, if the plate 2 of these objects was perfectly rigid, the form in use would be identical to the form at rest. Due to the symmetries of the plate 2, no rotation of the plate 2 around the axis Iz would occur in the air flow F.
  • This rotation property of the objects 1, 101 and 201 gives them a surprising or "magic" character, in that it is the subtle transition from the resting form to the in-use form that allows the rotation of the plate 2.
  • the plate 2 then becomes a free helix, only by passing from the rest position to the position in use.
  • the plate 2 is no longer a free helix once it has resumed the form at rest after each period of use.
  • the objects 1, 101 and 201 are advantageously shaped to possess the following property. If, in the absence of drafts, the plate 2 is released from a height of at least 2.0 meters, with zero initial velocity, the plate 2 is in the form at rest, the plane P being substantially horizontal and the rear face 4 is oriented downwards, then the plate 2 falls substantially in a translation movement, substantially rectilinear and vertical, with an average speed of fall of less than 2.0 m / s, preferably less than 1 , 5 m / s, and even more preferably less than 1.0 m / s.
  • certain objects according to the invention can, by their form at rest, suggest that they will rotate about the axis Iz in a given direction, and finally turn in the other direction during periods of use, because of the transition from the rest form to the form in use.
  • the form at rest is a free helix having a given direction of rotation about the axis Iz
  • the form in use is a free helix having an opposite direction of rotation about the axis Iz.
  • the plate 2 may have openings, so as, for example, to emit a sound during periods of use, such as a buzzing or whistling.
  • the geometry of the plate 2 can be made extremely flat, the distance d 'between the planes P1 and P2 framing plate 2 ( Figure 3 ) being, for example, less than d / 10 or even d / 50.
  • the main portion 14 and the peripheral portion 10 may include furrows, streaks or guilloche.
  • the peripheral portion 10 and / or the main portion 14 of the plate 2 comprises a relief having one or more ridges.
  • the ridgelines are singular or not.
  • the bending strength of the plate 2 as a whole is enhanced.
  • the peripheral portion 10 comprises an outer edge.
  • the outer rim is for example materialized by a singular and closed ridge line.
  • the flange is of substantially planar appearance and substantially parallel to the plane P.
  • the object 1 is thus able to rest in contact by this rim around a flat surface.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Toys (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un objet destiné à tourner dans un flux d'air, notamment pour une utilisation ludique.
  • Il existe différents objets dont la fonction ludique repose sur la rotation autour d'un axe matériel ou immatériel. Citons par exemple :
    • le ballon posé sur un doigt et entraîné en rotation grâce à l'autre main,
    • les assiettes dites « chinoises », mues en rotation par un mouvement alternatif de baguettes orientées vers le ciel,
    • les toupies, posées sur une surface d'appui, dont le point de contact et la précession d'axe suivent une évolution « erratique » et dont la rotation est limitée dans le temps,
    • l'hélice-éolienne montée axialement sur un manche.
  • Le document WO 2004/103507 décrit un objet ludique retenu par un fil de sécurité à la main d'un opérateur.
  • Un but de l'invention est de fournir de fournir un objet alternatif comportant au moins une partie mue en rotation par un flux d'air incident, contrairement au ballon massique ou aux assiettes « chinoises », et qui soit d'une structure très simple, immédiatement utilisable, léger et peu encombrant.
  • A cet effet, l'invention concerne un objet selon la revendication 1.
  • Selon des modes particuliers de réalisation, l'objet comprend une ou plusieurs caractéristiques correspondant aux revendications dépendantes 2 à 14, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la Figure 1 représente schématiquement, en perspective, un objet selon l'invention, dans sa position de repos,
    • la Figure 2 représente schématiquement, en vue de face, l'objet représenté sur la Figure 1,
    • la Figure 3 illustre schématiquement, en vue de côté, l'objet représenté sur la Figure 1,
    • les Figures 4, 5 et 6 illustrent schématiquement des coupes de l'objet représenté sur la Figure 1 selon des plans IV-IV à VI-VI de la Figure 2, sensiblement orthogonaux au plan selon lequel s'étend le objet et passant, respectivement, par un axe longitudinal, un axe transversal et un axe diagonal de l'objet,
    • la Figure 7 illustre schématiquement le fonctionnement de l'objet représenté sur la Figure 1,
    • La Figure 8 montre une coupe de l'objet représenté sur la Figure 7, selon le plan VIII-VIII de la Figure 2 perpendiculaire au plan selon lequel s'étend l'objet,
    • la Figure 9 représente schématiquement, en vue de face, une variante de l'objet représenté sur les Figures 1 à 6,
    • la Figure 10 illustre schématiquement, en vue de face, un objet représentant un second mode de réalisation de l'invention,
    • la Figure 11 fournit une coupe de l'objet représenté sur la Figure 10, selon le plan XI-XI de la Figure 10, sensiblement orthogonal au plan selon lequel s'étend l'objet et passant par un axe longitudinal de l'objet,
    • les Figures 12, vues A à E, 13, vues A à E, les Figures 14, 15, vues A et B, et les
  • Figures 16 et 17 représentent chacune schématiquement une forme qu'un objet selon l'invention peut avoir au repos en projection sur le plan selon lequel il s'étend.
  • En référence aux Figures 1 à 6, on décrit un objet 1 formant un jouet.
  • L'objet 1 est constitué d'une seule pièce en forme générale de plaque 2.
  • La plaque 2 présente un aspect général plan, par exemple en forme de barquette. Par commodité, on va décrire la structure de la plaque 2 posée sur un plan P1 horizontal, le fond de la barquette étant tourné vers le plan P1.
  • On entend par « aspect général plan » que, la plaque 2 possédant une dimension maximale d dans l'espace (Figure 2), la plaque 2 est comprise entre le plan P1 et un plan P2, parallèle au plan P1, situé au à une distance d' du plan P1 inférieure ou égale à d/3, de préférence inférieure ou égale à d/5 et de manière encore plus préférée inférieure ou égale à d/10.
  • La plaque 2 présente un centre d'inertie I. Du fait de la forme en barquette, le centre d'inertie I ne se situe pas dans la plaque 2, mais légèrement au-dessus.
  • On définit un plan P passant par le centre d'inertie I de la plaque 2, solidaire de la plaque 2 et parallèle au plan P1 lorsque la plaque 2 est posée sur le plan P1 (Figure 3). La plaque 2, étant d'aspect général plan, s'étend selon le plan P. En projection orthogonale sur le plan P, la plaque 2 présente une forme générale rectangulaire, visible sur la Figure 2 et sur la Figure 12A, avec quatre coins arrondis et quatre côtés concaves.
  • On définit en outre un axe Iz perpendiculaire au plan P, passant par le centre d'inertie I et orienté vers le haut, la plaque 2 présentant une hauteur h selon l'axe Iz. La plaque 2 s'étend selon une direction longitudinale Ix perpendiculaire à l'axe Iz, avec une longueur L1. La plaque 2 s'étend selon une direction transversale Iy perpendiculaire à la direction longitudinale Ix et à l'axe Iz, avec une largeur L2. Le centre d'inertie I, l'axe Iz et les directions Ix et Iy définissent un repère (I, Ix, Iy, Iz) orthonormé. Les plans P et (xly) sont confondus. Lorsque la plaque 2 est posée sur le plan P1, les plans P et (xly) sont horizontaux et l'axe Iz est vertical.
  • Le rapport L1/L2 est compris entre 1,0 et 2,0, de préférence entre 1,2 et 1,8, avantageusement il vaut environ 1,5.
  • Le rapport L1/h est compris entre 5 et 500 et vaut par exemple environ 13.
  • Par exemple, L1 est compris entre 5 et 15 cm et vaut avantageusement environ 9 cm ; L2 est compris entre 3 et 10 cm et vaut avantageusement environ 5 cm. h est compris entre 0,5 et 2 cm et vaut avantageusement environ 1,0 cm.
  • La plaque 2 possède une forme au repos et reprend cette forme après chacune des périodes d'utilisation. Cette forme au repos va maintenant être décrite.
  • Par « forme au repos », on entend une forme prise par la plaque 2 en dehors des périodes d'utilisation, par exemple lorsque la plaque 2 est posée sur le plan P1, le fond de la barquette reposant sur le plan P1. La plaque 2 est conformée pour revenir à cette position de repos après chacune des périodes d'utilisation, en l'absence de sollicitation particulière.
  • La forme au repos est avantageusement gerbable. On entend par « gerbable » que la plaque 2 peut être empilée, par exemple selon l'axe Iz, avec d'autres plaques ayant la même forme que la plaque 2, de la même façon qu'on empile des barquettes identiques.
  • Dans la forme au repos représentée sur les Figures 1 à 6, la plaque 2 est sensiblement symétrique par rapport aux plans (xlz) et (ylz).
  • La plaque 2 présente avantageusement une épaisseur de matière e (Figure 4) comprise entre 5 et 500 µm, de préférence entre 10 et 200 µm. La plaque 2 présente par exemple un grammage compris entre 10 et 200 g/m2, de préférence entre 20 et 100 g/m2.
  • La plaque 2 est par exemple en polymère plastique ou thermoplastique, d'origine fossile ou végétale (par exemple en polyoléfine ou en polyester), ou en une matière stratifiée comprenant un tel polymère. La plaque est alors par exemple réalisée par thermoformage ou tout autre procédé conformant, ou encore par exemple par assemblage de parties. En variante, la plaque peut être en matière cellulosique (par exemple en papier de soie), en matière composite ou en d'autres matériaux possédant une stabilité de forme au repos.
  • Selon un mode particulier, la plaque 2 peut présenter des propriétés électrostatiques telles que la plaque 2 peut rester collée sur un mur.
  • La plaque 2 comprend une face arrière 4, située au dos de la barquette, sur laquelle un opérateur 6 est destiné à appliquer une force de pression F1 (Figure 4) pendant les périodes d'utilisation, et une face avant 8, située dans la barquette, destinée à recevoir un flux d'air F pendant les périodes d'utilisation.
  • La plaque 2 comprend en outre une portion périphérique évasée 10, englobant un bord 12 de la plaque 2, et une portion principale plane 14 constituée par la plaque 2 privée de la portion périphérique 10.
  • La face arrière 4 comprend une zone centrale 16, située à proximité du centre d'inertie I, sur laquelle est destinée à s'appliquer la force de pression F1 exercée par l'opérateur 6. La face arrière 4 s'étend à la fois sur la portion périphérique 10 et sur la portion principale 14, la zone centrale 16 de la face arrière 4 se trouvant dans la portion principale 14 de la plaque 2.
  • La face arrière 4 peut par exemple être définie par une équation du type z = f(x,y) dans le repère (I, Ix, Iy, Iz).
  • La zone centrale 16 de la face arrière 4 forme, par exemple, sensiblement un disque ayant pour centre un point I' correspondant à la projection du centre d'inertie I sur la face arrière 4 selon l'axe Iz et possédant un rayon R, par exemple d'environ 1 cm.
  • De même, la face avant 8 s'étend à la fois sur la portion périphérique 10 et sur la portion principale 14 de la plaque 2.
  • La portion principale 14 correspond au fond de la barquette en contact avec le plan P1. La portion principale 14 est sensiblement plane. En variante, la portion principale 14 peut être bombée, vers le haut ou vers le bas. Par exemple, la portion principale 14 peut avoir une flèche positive ou négative selon l'axe Iz comprise entre 0 et h/2.
  • La portion périphérique 10 entoure la portion principale 14 et forme, par un relèvement de la plaque 2 vers le haut, les côtés de la barquette. La portion périphérique 10 comprend quatre côtés 18, 20, 22, 24 et quatre coins 26, 28, 30, 32 situés chacun entre deux des quatre côtés.
  • Les côtés 18, 20 s'étendent selon la direction longitudinale Ix et sont sensiblement symétriques par rapport au plan (xlz). Les côtés 22, 24 s'étendent selon la direction transversale Iy et sont sensiblement symétriques par rapport au plan (ylz). Aussi, seuls les côtés 18 et 22 seront décrits en détail.
  • Si l'on fait abstraction de l'épaisseur e de la plaque 2, le côté 18 est en contact avec le coin 26 selon une ligne 34 et, symétriquement, avec le coin 28 selon une ligne 36. Le côté 18 est en outre en contact avec la portion principale 14 selon une ligne 38. Le côté 18 comprend un bord supérieur 40 constituant une fraction du bord 12 de la plaque 2.
  • De même, le côté 22 est en contact avec le coin 26 selon une ligne 42 et, symétriquement, avec le coin 32 selon une ligne 44. Le côté 22 est en outre en contact avec la portion principale 14 selon une ligne 46. Le côté 22 comprend un bord supérieur 48 constituant une fraction du bord 12 de la plaque 2.
  • Les bords supérieurs 40, 46 et les lignes 38, 46 de contact entre les côtés 18 et 22 et la portion principale 14 présentent avantageusement, en projection orthogonale sur le plan P, une convexité tournée vers le point I.
  • Les côtés 18 et 22 présentent une inclinaison moyenne α avec le plan P comprise entre 30 et 90°, par exemple environ 60° (Figures 4 et 5).
  • Les coins 26, 28, 30, 32 se situent chacun dans un des quadrants définis par la direction longitudinale Ix et la direction transversale Iy. Les coins 28, 30, 32 se déduisent du coin 26 par des symétries par rapport aux plans (xlz) et (ylz), donc seul le coin 26 sera décrit en détail.
  • Le coin 26 présente avantageusement une convexité tournée vers l'extérieur de la barquette. Le coin 26 est en contact avec le côté 18 selon la ligne 34, avec le côté 22 selon la ligne 42 et avec la portion principale 14 selon une ligne 50. Le coin 26 comprend en outre un bord supérieur 52 qui, en projection orthogonale sur le plan P, présente une concavité tournée vers le centre d'inertie I. En d'autres termes, le bord supérieur 52 du coin 26 forme un arrondi reliant le bord supérieur 40 du côté 18 au bord supérieur 48 du côté 22.
  • Les lignes 38 et 46 de contact entre les côtés 18 et 22 et la portion principale 14 correspondent à des zones où la courbure de la plaque 2 est maximale. Les lignes 38 et 46 forment des arêtes émoussées ou « pseudo-arêtes ».
  • Les lignes 34 et 42 de contact entre le coin 26 et les côtés 18 et 22 correspondent aussi à des zones où la courbure de la plaque 2 est maximale. Les lignes 34 et 42 forment donc aussi des arêtes émoussées ou « pseudo-arêtes ».
  • En variante, les lignes 34 et 42 peuvent correspondre à des zones où la courbure locale de la plaque 2 est nulle, c'est-à-dire à des points d'inflexion de la portion périphérique. Le passage entre les côtés 18 et 22, d'aspect concave, et le coin 26, d'aspect convexe, se fait alors sans arête.
  • La ligne 50 de contact entre le coin 26 et la portion principale 14 correspond à des points où se produit une variation de la courbure de la plaque 2, la courbure étant faible dans la portion principale 14 et devenant plus forte dans le coin 26 (Figure 6).
  • En variante, la ligne 50 peut correspondre à une zone où la courbure de la plaque 2 est maximale. La ligne 50 forme alors une arête émoussée ou « pseudo-arête ».
  • En fonction de la variante considérée pour les lignes 34, 42 et 50 délimitant le coin 26, ces lignes sont ou non apparentes en tant qu'arêtes ou pseudo-arêtes.
  • En outre, la ligne 38 présente avantageusement un maximum local de courbure de la plaque 2 situé dans le plan (ylz). De même, la ligne 46 présente avantageusement un maximum local de courbure de la plaque 2 situé dans le plan (xlz). En d'autres termes, les pseudo-arêtes entre les côtés 18 et 22 et la portion principale 14 sont plus coupantes vers le milieu des côtés 18 et 22 et plus arrondies à mesure que l'on s'approche des coins 26, 28,32.
  • On comprend que la portion périphérique 10 comprend de nombreuses zones courbes et non développables. Par « zone non développable », on entend une zone que l'on ne peut pas aplatir sur le plan P1 sans l'endommager, en la cabossant ou en la déchirant. Les coins 26, 28, 30, 32 sont typiquement des zones non développables.
  • La plaque 2 est par ailleurs conformée pour résister différemment à un moment de flexion M autour d'un axe D passant par le centre d'inertie I et appartenant au plan P, en fonction d'un angle θ formé entre la direction Ix et l'axe D dans le plan P (Figure 2). Par exemple, la plaque 2 présente deux axes de faiblesse D1 et D2 diagonaux. Plus précisément, D1 passe par les coins 26 et 30 et D2 passe par les coins 28 et 32.
  • Ainsi, la plaque 2 est susceptible de fléchir selon l'un ou l'autre des axes D1 ou D2, par exemple l'axe D1, et d'adopter une forme en utilisation représentée sur les Figures 7 et 8, où la plaque 2 n'est plus posée sur le plan horizontal P1.
  • Dans la forme en utilisation, une première moitié 54 de la plaque 2, située du côté du coin 28 par rapport à l'axe D1 ou D2, et une seconde moitié 56 de la plaque 2, située du côté du coin 32 par rapport au même axe, forment chacune un angle ϕ avec le plan P dans le sens des valeurs négatives de l'axe Iz (Figure 8).
  • L'angle ϕ est par exemple compris entre 0° et 45°, avantageusement entre 0,5° et 15°.
  • On comprend que, même si l'angle ϕ est relativement faible, éventuellement difficilement perceptible à l'oeil nu, il est néanmoins suffisant pour que la plaque 2 ne possède sensiblement plus les symétries mentionnées précédemment par rapport aux plans (xlz) et (ylz).
  • Le fonctionnement de l'objet 1 va maintenant être décrit ci-après, notamment en référence aux Figures 7 et 8.
  • En dehors des périodes d'utilisation, la plaque 2, en l'absence de sollicitation particulière, présente sensiblement la forme au repos décrite ci-dessus. La plaque 2 peut être rangée, seule ou empilée avec d'autres plaques similaires.
  • Pendant l'une quelconque des périodes d'utilisation, l'opérateur 6 place la plaque 2 par exemple sur le bout 58 d'un doigt et se met à exercer une force de pression F1 sur la zone centrale 16, par exemple en poussant la zone centrale 16 à l'aide de l'index pour donner à la plaque 2 une vitesse v orientée sensiblement selon l'axe Iz, dans le sens des valeurs positives. Le contact entre le bout de doigt 58 et la plaque 2 est voisin d'un contact sphère-plan. En variante, l'opérateur 6 peut exercer indirectement la force de pression F1 par le truchement d'un support (non représenté), tel qu'un bâton comportant un embout adapté au contact avec la zone centrale 16.
  • Du fait de la vitesse v acquise par la plaque 2, la face avant 8 reçoit un flux d'air F créé par le déplacement relatif de la plaque 2 par rapport à l'air ambiant.
  • Le flux d'air F exerce des efforts sur la plaque 2 se traduisant notamment par une force résultante F2 s'opposant sensiblement à la force de pression F1 exercée par l'opérateur. La force de pression F1 exercée par l'opérateur, la force résultante F2 et le poids de la plaque 2 s'équilibrent sensiblement, de sorte que la plaque 2 tient au bout 58 du doigt de l'opérateur 6. En l'absence de cette force résultante F2, la plaque 2 tomberait sous l'action de son propre poids.
  • Les efforts exercés par l'air sollicitent aussi la plaque 2 en flexion, la plaque 2 étant en appui sur le doigt de l'opérateur 6. Ainsi, très rapidement, la plaque 2 fléchit selon l'un ou l'autre des axes de faiblesse D1 ou D2, par exemple D1. La plaque 2 prend alors la forme en utilisation décrite ci-dessus.
  • Le flux d'air F se divise de part et d'autre de l'axe D1 et s'écoule sur la première moitié 54 et sur la seconde moitié 56 de la plaque 2. Le flux d'air F est ensuite dévié par la partie périphérique 10 de la plaque 2, avant de s'échapper. Du fait de la forme en utilisation de la plaque 2, le flux d'air F exerce aussi sur la plaque 2 un moment, faisant tourner la plaque 2 sensiblement autour de l'axe Iz. Ce mouvement de rotation contribue aussi à stabiliser la plaque 2 sur le bout 58 du doigt de l'opérateur 6 par un effet gyroscopique.
  • Ainsi, en utilisation, la plaque 2 tourne librement et continûment sur le bout 58 du doigt de l'opérateur 6 sensiblement autour de l'axe Iz. La plaque 2 est apte à tenir sur le bout du doigt de l'opérateur 6 pendant une durée arbitrairement longue, par exemple quelques minutes.
  • Un rôle de la portion principale 14 est d'offrir sur la face arrière 4 une zone d'appui pour l'opérateur 6 située dans la zone centrale 16, tandis que la portion périphérique 10 permet d'obtenir une certaine rigidité de la plaque 2 et de définir au moins l'axe de faiblesse D1 en flexion.
  • La portion principale 14 et la portion périphérique 10 dévient le flux d'air F et lui permettent d'exercer un moment sur la plaque 2 par rapport à l'axe Iz. La zone centrale 16 reste ainsi en contact avec le doigt de l'opérateur 6 pendant la période d'utilisation, la plaque 2 tournant sensiblement autour de l'axe Iz.
  • La plaque 2 est conformée pour que, lorsque l'opérateur 6 pousse la plaque 2 verticalement, vers le bas, avec une vitesse v supérieure à une vitesse minimale v0, la zone centrale 16 reste en contact avec le doigt de l'opérateur 6 ou le support, la plaque 2 tournant sensiblement autour de l'axe Iz. La plaque 2 est avantageusement conformée pour que la vitesse minimale v0 soit inférieure à 3,0 m/s, de préférence inférieure à 1,5 m/s, et de manière encore plus préférée inférieure à 1,0 m/s.
  • Il est en outre possible pour l'opérateur 6 d'imprimer au centre d'inertie I une certaine trajectoire 60, par exemple courbe, en modifiant la force de pression F1 exercée (Figure 7).
  • Ainsi, pour augmenter la durée de la période d'utilisation, l'opérateur 6 peut, par exemple, tourner sur lui-même et imprimer au centre d'inertie I de la plaque 2 un mouvement circulaire parallèle au sol.
  • En variante, l'opérateur 6 peut imprimer au centre d'inertie I une trajectoire sensiblement verticale et rectiligne, y compris vers le bas, ou bien avec d'éventuels demi-tours et va-et-vient, ou encore en forme de « 8 ».
  • Selon un autre mode d'utilisation, l'opérateur 6 peut placer la plaque 2 dans un flux d'air F préexistant, par exemple le vent, ou un jet d'air produit par un ventilateur et, par la force de pression F1 exercée sur la zone centrale 16, maintenir la plaque 2 dans le flux d'air F, la plaque 2 se mettant à tourner autour de l'axe Iz.
  • Après la période d'utilisation, la plaque 2 reprend sensiblement la forme au repos décrite ci-dessus. La plaque 2 peut à nouveau être rangée, seule ou empilée avec d'autres plaques similaires, par exemple dans une boîte comprenant deux parties adaptées respectivement à la face arrière 4 et à la face avant 8 de la plaque 2.
  • Ainsi, grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, notamment de forme au repos et d'aptitude à avoir une forme en utilisation sur laquelle le flux d'air F exerce un moment par rapport à l'axe Iz, l'objet 1 est mu en rotation par un flux d'air incident. De plus, comme l'opérateur 6 n'a pas besoin de modifier l'objet 1 et que la plaque 2 reprend sa forme après chaque utilisation, l'objet 1 reste immédiatement utilisable.
  • D'une manière générale, on comprend que le comportement en utilisation de la plaque 2 dépend d'un grand nombre de paramètres liés entre eux, tels que forme, répartition de la masse, résistance mécanique, propriétés de surface de la zone centrale 16... Ainsi, par exemple, la résistance à la flexion de la plaque 2 selon l'axe de faiblesse D1 est suffisamment faible pour que la plaque 2 fléchisse dans le flux d'air F, mais suffisamment forte pour que la plaque 2 ne fléchisse pas trop, ce qui créerait un frottement contre le doigt de l'utilisateur 6 et empêcherait la rotation de la plaque 2. Or la résistance à la flexion dépend notamment de la forme, des dimensions et de la matière de la plaque 2. Ces paramètres interdépendants peuvent être adaptés par l'homme du métier en vue d'obtenir tel ou tel effet particulier, par exemple une plus ou moins grande facilité d'utilisation de l'objet 1, une rotation plus ou moins rapide de la plaque 2, ...etc.
  • On va maintenant décrire une variante de l'objet 1, constituée par l'objet 101 représenté sur la Figure 9. L'objet 101, sauf mention particulière, est analogue à l'objet 1.
  • L'objet 101 diffère de l'objet 1 principalement par la forme des lignes de contact 38, 46, 52, qui forment toutes des arêtes, c'est-à-dire des zones de forte courbure de la plaque 2.
  • En outre, les coins 26, 28, 30, 32 sont sensiblement plans, de manière à former des facettes.
  • Ceci confère à la plaque 2 un aspect plus rectiligne, avec, en vue de face (Figure 9), des coins à bord rectiligne.
  • La plaque 2 de l'objet 101 conserve les deux axes de faiblesse D1 et D2 et fonctionne de manière analogue à l'objet 1.
  • On va maintenant décrire un second mode de réalisation de l'invention, constitué par l'objet 201 représenté sur les Figures 10 et 11. De nombreuses parties de l'objet 201, sauf mention particulière, sont analogues à celles de l'objet 101 de la Figure 9, portent les mêmes références alphanumériques et ne seront pas décrites à nouveau. Pour cette description, l'axe Iz est orienté vers le bas.
  • L'objet 201 diffère de l'objet 101 en ce qu'il comporte une portion périphérique 210 intégrant une première partie 211 analogue à la portion périphérique 10 de l'objet 101 et une seconde partie 212 entourant la première partie 211.
  • Si la première partie 211 correspond, comme on l'a vu, à un relèvement de la plaque 2 d'une hauteur h dans le sens des valeurs positives de l'axe Iz, la seconde partie 212 correspond à un abaissement, également de hauteur h, dans le sens des valeurs négatives de l'axe Iz. La portion périphérique 210 forme ainsi une gouttière en « V » autour de la portion principale 14 lorsque la plaque 2 est orientée de telle manière que l'axe Iz pointe vers le bas (Figure 10).
  • La portion périphérique 210 présente donc une convexité tournée dans le sens des valeurs positives de l'axe Iz.
  • L'ensemble formé par la portion principale 14 et la première partie 211 présente en revanche une convexité tournée dans le sens des valeurs négatives de l'axe Iz.
  • La seconde partie 212 comprend quatre côtés 218, 220, 222, 224 et quatre coins 226, 228, 230, 232 raccordés entre eux de manière analogue aux côtés 18, 20, 22, 24 et aux coins 26, 28, 30, 32 de la première partie 10.
  • Chaque coin 226, 228, 230, 232 de la seconde partie 212 possède un bord, en forme d'arête, commun avec le coin 26, 28, 30, 32 de la première partie 211 possédant une référence numérique inférieure de 200. Chaque coin 226, 228, 230, 232 de la seconde partie 212 est incliné par rapport au plan P de manière opposée au coin 26, 28, 30, 32 de la première partie 211 possédant une référence numérique inférieure de 200 à la sienne.
  • De même, chaque côté 218, 220, 222, 224 de la seconde partie 212 possède un bord, en forme d'arête, commun avec le côté 18, 20, 22, 24 de la première partie 211 possédant une référence numérique inférieure de 200. Chaque côté 218, 220, 222, 224 de la seconde partie est incliné par rapport au plan P de manière opposée au côté 18, 20, 22, 24 de la première partie 211 possédant une référence numérique inférieure de 200 à la sienne.
  • La plaque 2 conserve les deux axes de faiblesse D1 et D2 diagonaux.
  • L'objet 201 peut fonctionner de manière analogue à l'objet 1, la seconde partie 212 ne perturbant pas le flux d'air F de manière significative.
  • En outre, l'objet 201 est réversible, en ce sens qu'il peut être utilisé en inversant les rôles de la face avant 8 et de la face arrière 4. En d'autres termes, l'opérateur 6 peut poser son doigt sur la face avant 8, au droit de la zone centrale 16, la face arrière 4 recevant le flux d'air F. La plaque 2 se met alors à tourner autour de l'axe Iz, car la forme en gouttière de la portion périphérique 210 est telle que le flux d'air exerce un moment sur la plaque 2.
  • La plaque 2 des objets 1, 101, 201 peut être réalisée dans des formes générales très variées, telles que celles représentées sur les Figures 12 à 17. Ces formes générales sont des projections orthogonales du bord 12 de la plaque 2 sur le plan P.
  • La Figure 12 comporte des vues de A à E illustrant des formes dérivées du rectangle. Leurs côtés peuvent présenter une forme rectiligne, concave, convexe, en « S », ou dentée, ou des juxtapositions de ces formes.
  • La vue A montre une forme 301 correspondant sensiblement à la forme générale de la plaque 2 de l'objet 1, tandis que la vue D montre une forme 304 correspondant sensiblement à la forme générale de la plaque 2 des objets 101 et 201.
  • La Figure 13 comporte des vues A à E illustrant des formes générales dérivées du parallélogramme. De telles formes présentent aussi deux axes de faiblesse D1 et D2 vis-à-vis d'une sollicitation en flexion, mais l'axe D2, s'étendant selon la plus petite diagonale, est en général le plus faible.
  • La Figure 14 illustre une forme 501 triangulaire.
  • La Figure 15 illustre des formes 601, 602 en quadrilatère. La forme 601 de la vue A est convexe, en trapèze. La forme 602 de la vue B est non convexe.
  • La Figure 16 illustre une forme en hexagone et la Figure 17 en étoile à cinq branches.
  • La plaque 2 de certains objets selon l'invention est telle que, si elle conservait la forme au repos pendant la période d'utilisation, le flux d'air F serait inapte à faire tourner la plaque 2 sensiblement selon l'axe Iz. C'est par exemple le cas de la plaque 2 des objets 1, 101 et 201. En effet, si la plaque 2 de ces objets était parfaitement rigide, la forme en utilisation serait identique à la forme au repos. Du fait des symétries de la plaque 2, aucune rotation de la plaque 2 autour de l'axe Iz ne se produirait dans le flux d'air F.
  • Cette propriété de rotation des objets 1, 101 et 201 leur confère un caractère surprenant ou « magique », en ce sens que c'est le passage subtil de la forme au repos à la forme en utilisation qui autorise la rotation de la plaque 2. La plaque 2 devient alors une hélice libre, uniquement par le passage de la position au repos à la position en utilisation. La plaque 2 n'est plus une hélice libre une fois qu'elle a repris la forme au repos après chaque période d'utilisation.
  • Les objets 1, 101 et 201 sont avantageusement conformés pour posséder la propriété suivante. Si, en l'absence de courants d'air, la plaque 2 est lâchée d'une hauteur d'au moins 2,0 mètres, avec une vitesse initiale nulle, la plaque 2 étant dans la forme au repos, le plan P étant sensiblement horizontal et la face arrière 4 étant orientée vers le bas, alors la plaque 2 tombe sensiblement selon un mouvement de translation, sensiblement rectiligne et vertical, avec une vitesse moyenne de chute inférieure à 2,0 m/s, de préférence inférieure à 1,5 m/s, et de manière encore plus préférée inférieure à 1,0 m/s.
  • En outre, certains objets selon l'invention peuvent, de par leur forme au repos, suggérer qu'ils vont tourner autour de l'axe Iz dans un sens donné, et finalement tourner dans l'autre sens pendant les périodes d'utilisation, du fait du passage de la forme au repos à la forme en utilisation. Pour ces objets, la forme au repos est une hélice libre possédant un sens de rotation donné autour de l'axe Iz, tandis que la forme en utilisation est une hélice libre possédant un sens de rotation opposé autour de l'axe Iz.
  • Selon d'autres variantes, la plaque 2 peut présenter des ouvertures, de manière, par exemple, à émettre un son pendant les périodes d'utilisation, tel qu'un bourdonnement ou un sifflement.
  • Selon d'autres variantes encore, la géométrie de la plaque 2 peut être rendue extrêmement plate, la distance d'entre les plans P1 et P2 encadrant la plaque 2 (Figure 3) étant par exemple inférieure à d/10, voire à d/50.
    Selon d'autres variantes, la portion principale 14 et la portion périphérique 10 peuvent comprendre des sillons, des stries ou des guillochages.
  • Selon une variante non représentée de l'objet 1, la portion périphérique 10 et/ou la portion principale 14 de la plaque 2 comprennent un relief présentant une ou plusieurs lignes de crêtes. Les lignes de crêtes sont singulières ou non. Ainsi, la résistance à la flexion de la plaque 2 dans son ensemble est renforcée.
  • Selon une autre variante non représentée de l'objet 1, la portion périphérique 10 comprend un rebord extérieur. Le rebord extérieur est par exemple matérialisé par une ligne de crête singulière et fermée. Le rebord est d'aspect sensiblement plan et sensiblement parallèle au plan P. Ainsi, la résistance à la flexion de la plaque 2 est améliorée. L'objet 1 est ainsi apte à reposer en contact par ce rebord en pourtour sur une surface plane.

Claims (14)

  1. Objet (1 ; 101 ; 201) destiné à tourner dans un flux d'air (F), notamment pour une utilisation ludique, comprenant une plaque (2) d'aspect général plan, s'étendant globalement selon un plan (P), la plaque (2) possédant un centre d'inertie (I) et comprenant :
    - une face arrière (4) comportant une zone centrale (16) située au voisinage du centre d'inertie (I), sur laquelle un opérateur (6) est destiné à exercer une force de pression (F1), directement ou par l'intermédiaire d'un support, pendant des périodes d'utilisation de l'objet (1 ; 101 ; 201) ;
    - une portion périphérique (10, 210) englobant un bord (12) de la plaque (2) ; et
    - une portion principale (14) s'étendant entre la portion périphérique et incluant la zone centrale (16) ;
    la plaque (2) possédant une forme stable au repos, de préférence gerbable, et ayant cette forme après chacune des périodes d'utilisation,
    caractérisé en ce que la plaque comprend une face avant (8) destinée à recevoir le flux d'air (F) sensiblement selon un premier axe (Iz) passant par le centre d'inertie (I) et perpendiculaire au plan (P) ; la plaque (2) ayant, pendant l'une quelconque des périodes d'utilisation, une forme en utilisation telle que :
    - la force de pression (F1) exercée par l'opérateur équilibre une force résultante (F2) exercée par le flux d'air (F) sur la plaque (2), de sorte que la zone centrale (16) reste en contact avec l'opérateur (6) ou le support, et
    - le flux d'air (F) exerce un moment sur la plaque (2) faisant tourner la plaque (2) sensiblement autour dudit premier axe (Iz).
  2. Objet (1 ; 101 ; 201) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (2) possède, sur au moins 90% de la surface de la face arrière (4), une épaisseur (e) comprise entre 5 et 500 µm, de préférence entre 10 et 200 µm, et un grammage compris entre 10 et 200 g/m2, de préférence entre 20 et 100 g/m2.
  3. Objet (1 ; 101 ; 201) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la portion périphérique (10, 210) de la plaque comprend une ou plusieurs zones (18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32) non développables.
  4. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portion périphérique (10, 210) comprend au moins une zone formant avec le plan (P), au repos, un angle moyen (α, β) supérieur ou égal à 10°, de préférence supérieur ou égal à 30°.
  5. Objet (201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque (2) comprend, au repos, au moins une zone convexe (14-211) dont la convexité est orientée de la face avant (8) vers la face arrière (4), et au moins une autre zone convexe (210) dont la convexité est tournée de la face arrière (4) vers la face avant (8), de sorte que la plaque (2) peut être utilisée réversiblement par l'opérateur (6).
  6. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque (2), pour passer de la position au repos à la position d'utilisation, subit une flexion selon un axe de faiblesse (D1, D2).
  7. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la forme au repos de la plaque (2) est telle que, si la plaque (2) conservait la forme au repos pendant la période d'utilisation, le flux d'air (F) serait inapte à faire tourner la plaque (2) sensiblement selon ledit premier axe (Iz).
  8. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la plaque (2), en projection orthogonale sur le plan (P), présente sensiblement une forme générale prise parmi les suivantes : triangulaire 501), rectangulaire (302), de parallélogramme (401, 402, 403,404, 405), trapézoïdale (601), à quatre côtés et convexe (601, 302, 402), à quatre côtés et concave (305, 602) avec le centre d'inertie (I) se situant à l'intérieur du quadrilatère, polygonale convexe (701), polygonale étoilée (801) avec le centre d'inertie (I) se situant à l'intérieur du polygone étoilé.
  9. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la plaque (2), en projection orthogonale sur le plan (P), présente une forme polygonale comportant des côtés sensiblement de forme rectiligne, concave, convexe, en « S », ou dentée.
  10. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la plaque (2) est en polymère plastique, en polymère bio-plastique, en une matière stratifiée comprenant un polymère plastique ou un polymère bio-plastique, ou en papier de soie.
  11. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, du fait de la forme en utilisation de la plaque (2), le flux d'air (F) exerce sur la plaque (2) ledit moment faisant tourner la plaque (2) sensiblement autour dudit premier axe (Iz), le mouvement de rotation contribuant à stabiliser la plaque (2) sur le bout (58) du doigt de l'opérateur (6) ou sur le support par un effet gyroscopique.
  12. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la plaque (2) est conformée pour résister différemment à un moment de flexion (M) autour d'un second axe (D) passant par le centre d'inertie (I) et appartenant au plan (P), en fonction d'un angle (θ) formé entre une direction (Ix) passant par le centre d'inertie et ledit second axe (D) dans le plan (P).
  13. Objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la portion périphérique (10) permet d'obtenir une certaine rigidité de la plaque (2) et de définir au moins un axe de faiblesse (D1) en flexion.
  14. Utilisation de l'objet (1 ; 101 ; 201) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'opérateur (2) exerce la force de pression (F1), directement ou par l'intermédiaire du support, sur la zone centrale (16) pendant les périodes d'utilisation de l'objet (1 ; 101 ; 201), la plaque (2) ayant la forme en utilisation, la zone centrale (16) restant en contact avec l'opérateur (6) ou le support, et la plaque (2) tournant sensiblement autour dudit premier axe (Iz).
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