FR2566851A1 - Ensemble formant noeud d'assemblage universel pour une structure tridimensionnelle - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE FORMANT NOEUD D'ASSEMBLAGE UNIVERSEL POUR UNE STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE. LE NOEUD D'ASSEMBLAGE COMPREND UNE PIECE SUPPORT 100 MUNIE D'AU MOINS UNE TETE 150 PRESENTANT UNE SURFACE EXTERIEURE AU MOINS PARTIELLEMENT DE REVOLUTION CONVEXE OU CONCAVE, AU MOINS UNE PIECE D'APPUI 200, 300, 400 PRESENTANT UNE TETE CONCAVE, CONVEXE 250, 350, 450 COMPLEMENTAIRE DE LA TETE PREVUE SUR LA PIECE SUPPORT 100, LA TETE DE L'UNE DES PIECES PRESENTANT UN ALESAGE GENERALEMENT CYLINDRIQUE ET UNE RAINURE RADIALE EN REGARD DE L'ALESAGE, UN TOURILLON ENGAGE DANS L'ALESAGE ET UN MOYEN DE BLOCAGE 800 ENGAGE DANS LA RAINURE RADIALE ET DESTINE A VENIR EN PRISE, D'UNE PART, AVEC LE TOURILLON, D'AUTRE PART, AVEC UN ELEMENT LIE A L'AUTRE PIECE POUR IMMOBILISER RELATIVEMENT CELLES-CI DANS UNE POSITION CHOISIE.

Description

La présente invention concerne l'assemblage de structures tridimensionnellesen particulier de structures tubulaires.

La présente invention concerne plus précisément un ensemble formant noeud d'assemblage universel pour une structure tridimensionnelle.

De nombreux ensembles formant noeud d'assemblage ont déjà été proposés.

On classe généralement ces systèmes en trois catégories. La première catégorie illustrée par exemple par les demandes de brevet Françaises publiées sous les nO 1 554 634, 2 386 714, 2 474 113 et 2 481 385 concerne des structures rigides comportant une pluralité de plaques inclinées les unes en regard des autres suivant l'inclinaison désirée pour les différentes pièces de la structure tridimensionnelle.

Les noeuds d'assemblage de cette première catégorie présentent de nombreux inconvénients. L'inconvénient majeur réside bien entendu dans le fait que les angles d'assemblage sontprédéterminés et n'autorisent aucun réglage significatif. De plus, aucun rattrapage de jeu entre le noeud d'assemblage et les éléments de la structure tridimensionnelle n'est possible.

La seconde catégorie est illustrée par exemple par la demande de brevet Française publiée sous le nO 2 472 645.

Les noeuds d'assemblage de cette seconde catégorie comprennent deux pièces support montées à rotation relative et portant chacune une pluralité de pièces de la structure tridimensionnelle.

Ce noeud d'assemblage présente également de nombreux inconvénients. On remarquera en particulier que le seul réglage angulaire possible est lié à la rotation des deux pièces support. En outre, là encore, aucun rattrapage de jeu significatif n'est prévu.

La troisième catégorie concerne les noeuds d'assemblage réglables suivant trois plans. De tels noeuds d'assemblage sont illustrés par exemple par la demande de brevet Française publiée sous le NO 2 444 189.

Ce document décrit plus précisément un noeud d'assemblage comprenant un anneau sur lequel sont fixées, à l'aide de cales, des chapes prévues en extrémité des pièces de la structure tridimensionnelle.

Un tel système s'avère particulièrement volumineux. On constate par ailleurs dans la pratique que le maintien en position des pièces de la structure, grâce aux cales reste très aléatoire, et en particulier très sensible aux vibraticns. Enfin, le rattrapage du jeu est là encore fort réduit.

D'une façon générale, les noeuds d'assemblage existant ne donnent pas pleinement satisfaction.

La présente invention a pour but de proposer un nouvel ensemble formant noeud d'assemblage universel pour une structure tridimensionnelle qui permet des assemblages multidéparts réglables quel que soit le plan de référence.

Un autre but important de la présente invention est de proposer un ensemble formant noeud d'assemblage universel qui, de part sa conception, permet le maintien sûr des pièces de la structure, le rattrapage d'éventuels défauts de fabrication, et le rapprochement des coupes ainsi que la préfabrication en atelier.

L'ensemble formant noeud d'assemblage universel pour une structure tridimensionnelle conforme à la présente invention,comprend :
- une pièce support possédant au moins une tête présentant une surface extérieure au moins partiellement de révolution convexe ou concave,
- au moins une pièce d'appui présentant une tête concave ou convexe complémentaire de la tête prévue sur la pièce support,
- la tête de l'une des pièces présentant un alésage généralement cylindrique et une rainure radiale en regard de l'alésage,
- un tourillon engagé dans l'alésage et
- un moyen de blocage engagé dans la rainure radiale et destiné à venir en prise d'une part avec le tourillon, d'autre part avec un élément lié à l'autre pièce pour immobiliser relativement les pièces dans une position choisie.

De préférence, alésage destiné à recevoir le tourillon est ménagé dans la tête convexe. Les têtes des pièces support et des pièces d'appui peuvent présenter des surfaces extérieures au moins partiellement de révolution cylindrique ou sphérique.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble formant noeud d'assemblage universel pour une structure tridimensionnelle, conforme à la présente invention, comprend
- une pièce support présentant une pluralité d'évidements concaves reliés deux à deux par-un alésage,
- une pièce d'appui principale présentant une tête convexe complémentaire de l'un des évidements de la pièce support et destinée à être engagée dans celui-ci, ainsi qu'un alésage et deux rainures ménagées radialement et sensiblement diamétralement opposées sur la tête, transversalement à l'alésage,
- une pièce d'appui secondaire présentant une tête convexe complémentaire d'un autre évidement de la pièce support et destinée à être engagée dans celui-ci et présentant par ailleurs un alésage et une rainure ménagée radialement sur la tête transversalement à l'alé- sage,
- deux tourillons cylindriques respectivement principal et secondaire engagés dans les alésages respectifs, des pièces d'appui,
- un moyen de blocage principal engagé dans les rainures des pièces d'appui et l'alésage de la pièce support, et adaptés pour venir en prise avec les tourillons afin de solliciter ceux-ci en rapprochement et immobiliser les pièces d'appui sur la pièce support dans une position choisie.

L'ensemble formant noeud d'assemblage universel pour une structure tridimensionnelle conforme à la présente invention comprend de préférence
- une pièce support présentant une pluralité d'évidements sphériques concaves reliés deux à deux par un alésage;
-une pièce d'appui principale présentant une tête sphérique convexe destinée à être engagée dans l'un des évidements de la pièce support et qui possède par ailleurs un alésage centré sur la tête sphérique et deux rainures ménagées radialement et sensiblement'diamétra- lement opposées sur la tête, transversalement à l'alésage,
- une pièce d'appui secondaire présentant une tête sphérique convexe destinée à être engagée dans un autre évidement de la pièce support et qui possède par ailleurs un alésage centré sur la tête sphérique , et une rainure ménagée radialement sur la tête transversalement à l'alésage,
- deux tourillons cylindriques respectivement principal et secondaire engagés dans les alésages respectifs des pièces d'appui,
- un moyen de blocage principal engagé dans les rainures des pièces d'appui et l'alésage de la pièce support, et adaptés pour venir en prise avec les tourillons afin de solliciter ceux-ci en rapprochement et immobiliser les pièces d'appui sur la pièce support dans une position choisie.

Selon une caractéristique préférentielle de la présente invention, l'ensemble formant noeud d'assemblage universel pour une structure tridimensionnelle conforme à la présente invention comprend plus précisément une pièce support qui possède une tête d'enveloppe cylindrique dans laquelle sont ménagés les évidements sphériques concaves et présentant une rainure radiale, et comprend en outre
- une pièce d'appui auxiliaire présentant un usinage cylindrique destiné à reposer contre la tête de la pièce support et qui possède par ailleurs un alésage débouchant dans l'usinage cylindrique, un un tourillon auxiliaire engagé dans l'alésage de la pièce support et
- un moyen de blocage auxiliaire engagé dans l'alésage de la pièce d'appui auxiliaire et dans la rainure de la pièce support pour venir en prise avec le tourillon auxiliaire et immobiliser la pièce d'appui auxiliaire sur la pièce support dans une position choisie.

De préférence, selon l'invention, le moyen de blocage principal comprend une vis et le tourillon secondaire est muni d'un orifice taraudé transversal correspondant.

De façon préférentielle, le tourillon principal est muni d'un alésage transversal apte à recevoir en traversée le corps du moyen de blocage principal.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le tourillon auxiliaire est muni d'un alésage longitudinal apte à recevoir en traversée, libre de rotation, le corps du moyen de blocage principal.

De façon avantageuse, les pièces d'appui comprennent chacune une embase comportant des moyens d'assemblage adaptés pour fixer les pièces d'appui sur un élément de la structure tridimensionnelle.

Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les moyens d'assemblage comprennent une rainure longitudinaleen regard de l'axe de l'embase et un alésage taraudé débouchant dans la rainure. De préférence, l'alésage taraudé est incliné sur l'axe de l'embase.

L'embase présente avantageusement une enveloppe cylindrique, selon l'invention.

Plus précisément, de préférence, selon l'invention, chaque embase est formée de deux sections cylindriques coaxiales de diamètre différent.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la pièce d'appui auxiliaire comprend une embase cylindrique à l'une des extrémités de laquelle est ménagé l'usinage cylindrique, ledit alésage débouchant dans ce dernier étant incliné sur l'axe de l'embase.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la pièce support comprend une embase cylindrique et une tête d'enveloppe cylindrique, les axes de l'embase et de la tête étant orthogonaux entre eux.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la rainure radiale ménagée dans la tête de la pièce support présente une ouverture angulaire de l'ordre de 1200.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les rainures radiales ménagées dans la pièce d'appui principale présentent chacune une ouverture angulaire de l'ordre de 900.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la rainure radiale ménagée dans la pièce d'appui secondaire présente une ouverture angulaire de l'ordre de 900.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, relative à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels
- la figure i représente une vue schématique éclatée d'un ensemble formant noeud d'assemblage universel conforme à la présente invention,
- la figure 2 représente une vue du même ensemble formant noeud d'assemblage, en position assemblée,
- la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale d'une pièce support intégrée au noeud d'assemblage conforme à la présente invention, selon un plan de coupe référencé III-III sur la figure 4,
- la figure 4 représente une vue en coupe transversale de la même pièce support selon un plan de coupe référencé IV-IV sur la figure 3,
- la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'une pièce d'appui principale intégrée à un noeud d'assemblage conforme à la présente invention, selon un plan de coupe référencé V-V sur la figure 6,
- la figure 6 représente la même pièce d'appui principale ; plus précisément, la demi-vue gauche de la figure 6 représente une vue avant de la pièce d'appui principale comme illustré par la flèche référencée VI-A sur la figure 5, tandis que la demi-vue droite de la figure 6 représente une vue en coupe transversale de la pièce d'appui principale selon le plan de coupe référencé VI-B
VI-B sur la figure 5,
- la figure 7 représente une vue en coupe longitudinale d'une pièce d'appui secondaire intégrée à un noeud d'assemblage conforme à la présente invention, selon un plan de coupe référencé Vil-Vil sur la figure 8,
- la figure 8 représente la même pièce d'appui secondaire ; plus précisément, la demi-vue gauche de la figure 8 représente une vue avant de la pièce d'appui secondaire comme illustré par la flèche référencée VIII-A sur la figure 7, tandis que la demi-vue droite de la figure 8 représente une vue en coupe transversale de la pièce d'appui secondaire selon un plan de coupe référencé
VIII-B-VIII-B sur la figure 7,
- la figure 9 représente une vue en coupe longitudinale d'une pièce d'appui auxiliaire intégrée à un noeud d'assemblage conforme à la présente invention,
- la figure 10 représente une vue latérale d'un tourillon secondaire intégré à un noeud d'assemblage universel conforme à la présente invention,
- la figure 11 représente une vue en coupe transversale du tourillon secondaire selon un plan de coupe référencé XI-XI sur la figure 10,
- la figure 12 représente une vue latérale d'un tourillon principal intégré à un noeud d'assemblage universel conforme à la présente invention,
- la figure 13 représente une vue en coupe transversale du tourillon principal selon un plan de coupe référencé XIII-XIII sur la figure 12,
- la figure 14 represente une vue latérale d'un tourillon auxiliaire intégré dans un noeud d'assemblage universel conforme à la présente invention,
- la figure 15 représente une vue en coupe transversale du tourillon auxiliaire selon un plan de coupe référencé XV-XV sur la figure 14.

Comme cela est illustré sur la figure 1, l'ensemble formant noeud d'assemblage universel conforme à la présente invention cou,prend, pour l'essentiel selon le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, une pièce support 100, une pièce d'appui principale 200, une pièce d'appui secondaire 300 et une pièce d'appui auxiliaire 400.

Sur la figure 1, les pièces de la structure tridimensionnelle interconnectées par l'intermédiaire du noeud d'assemblage conforme à la présente invention sont schématiquement illustrées sous forme de cylindres creux et référencés 900.

La liaison entre les pièces de la structure tridimensionnelle et les pièces support ou d'appui du noeud d'assemblage est réalisée par des pièces référencées 950 sur la figure 1.

On va dans un premier temps décrire la structure de la pièce support 100 illustrée en particulier sur les figures 3 et 4.

Cette pièce support 100 monobloc, est formée de deux éléments 110, 150, cylindriques de révolution autour d'axes orthogonaux référencées respectivement A-A et B-B. Ces axes sont sécants.

Dans la suite de la description, les éléments 110 et 150 seront dénommés respectivement embase et tête.

On remarquera que l'axe A-A de l'embase 110 est parallèle au plan de la figure 3, alors que l'axe B-B de la tête 150 est normal au plan de la figure 3.

Comme. cela est illustré en particulier sur la figure 4, la tête 150 présente deux usinages concaves sphériques opposés référencés respectivement 151 et 152.

Ces usinages en forme de calotte hémisphérique sont délimités par la révolution d'une génératrice, formée d'un secteur de cercle de l'ordre de 900, autour de l'axe B-B de la tête 150 et ont meme rayon de courbure que l'enveloppe de la tête
Par ailleurs, les usinages sphériques 151 et 152 sont reliés par un alésage 153 coaxial à l'axe B-B précité.

La tête 150 présente, dans le prolongement de l'axe A-A, et à l'opposée de l'embase 110, une rainure 154 radiale en regard de l'axe B-B. Plus précisément, la rainure 154 est délimitée par deux parois parallèles transversales à l'axe B-B, et deux parois radialement extrêmes référencées 155 et 156 sur la figure 3.

L'ouverture angulaire de la rainure 154 en regard de l'axe B-B (ouverture angulaire séparant les parois 155 et 156 précitées) est de l'ordre de 1200.

On remarquera par ailleurs que la rainure 154 est symétrique en regard de l'axe A-A de l'embase 110.

Par ailleurs, l'embase 110 est formée de deux sections cylindriques coaxiales 111 et 112, de diamètre différent. Ces deux sections 111 et 112 sont séparées par une rainure périphérique 113. Plus précisément, la section 112 de plus grand diamètre est adjacente à la tête 150 de façon à délimiter au niveau du raccordement entre la section 112 et la rainure 113 une surface d'appui 114 d'extension radiale, dirigée vers l'extrémité de l'embase 110 opposée à la tête 150, et servant d'appui extrême pour les pièces 900 de la structure tridimensionnelle.

Le diamètre de la tête 150 est sensiblement égal au diamètre de la section 112 adjacente à l'embase 110.

Néanmoins, comme cela est représenté en 170 sur la figure 3, de préférence, un usinage est prévu au niveau du raccordement entre la tête cylindrique 150 et l'embase cylindrique 110 de telle sorte que l'enveloppe de la tête cylindrique 150 couvre constamment un secteur angulaire supérieur à 1800.

La section 111 de l'embase 110, opposée à la tête 150 est munie de moyens d'assemblage aptes à coopérer avec les pièces 950 représentées sur la figure 1.

Ces moyens d'assemblage comprennent pour l'essentiel une rainure 130 et un alésage taraudé 131.

La rainure 130 d'enveloppe générale parallélépipédique s'étend parallèlement à l'axe A-A de l'embase, en étant légèrement décalée par rapport à celui-ci.

L'alésage taraudé 131 débouche dans la rainure 130.

L'axe C-C de l'alésage taraudé 131 s'étend sensiblement transversalement à l'axe B-B de la tête 150, en étant incliné sur l'axe A-A de l'embase de l'ordre de 450. Plus précisément, l'axe C-C s'écarte de l'axe
A-A en éloignement de la tête.

De tels moyens d'assemblage sont adaptés en particulier pour coopérer avec des pièces de jonction, telles que décrites dans la demande de brevet publiée sous le nO 2 424 434 (illustrées en 950).

Comme représenté sur la figure 3, la section 111 comprend également une rainure secondaire 132 transversale à l'axe A-A et à la rainure 130 précitée. La rainure 132 présente une extension, considérée parallèle ment à l'axe A-A, inférieure à l'extension correspondante de la rainure 130.

On va maintenant décrire la structure de la pièce d'appui principale représentée en particulier sur les figures 5 et 6.

Cette pièce d'appui principale 200 monobloc comprend pour l'essentiel une embase cylindrique 210 et une tête sphérique 250.

Plus précisément, l'embase 210 est cylindrique de révolution autour d'un axe D-D parallèle au plan de la figure 5. Par ailleurs, la tête sphérique convexe 150 a son centre situé sur l'axe D-D précité. Cette tête sphérique est complémentaire des usinages concaves 151 et 152.

La tête sphérique 150 est raccorde à l'embase par l'intermédiaire d'un collet cylindrique 240.

La tête sphérique 250 présente d'une part un alésage 253, d'autre part deux rainures 254 et 260.

L'alésage 253 qui traverse la tête sphérique 250 est cylindrique de révolution autour d'un axe E-E passant par le centre de la tête 2501 intersectant l'axe
D-D de l'embase et orthogonal à celui-ci.

Les rainures 254 et 260 s'étendent radialement en regard de l'axe E-E précité.

Plus précisément,la rainure 254 est délimitée par deux parois 257 et 258, parallèles entre elles et transversales à l'axe E-E, ainsi que par deux parois 255 et 256 radialement extrêmes.

Comme représenté sur la figure 5, l'une des parois radiales extrêmes référencée 255 s'étend généralement parallèlement à l'axe D-D, tandis que la seconde paroi radialement extrême référencée 256 s'étend sensiblement transversalement au même axe D-D. L'ouverture angulaire de la rainure 254 (écart angulaire séparant les parois radiales 255 et 256) est de l'ordre de 900.

Plus précisément, on remarquera que les parois 255 et 256 ne sont pas planes mais cylindriques. La génératrice radialement la plus extérieure des parois 255 et 256 étant décalée en regard de l'axe E-E d'une amplitude correspondant au rayon de la vis 800 formant moyen de blocage principal. La seconde rainure 260 est sensiblement diamétralement opposée en regard de la rainure 254 précitée par rapport à l'axe E-E.

Cette rainure 260 est délimitée par deux rois planes parallèles entre elles et transversales à l'axe E-E,dont la paroi 265 représentée sur la figure 6, une paroi de fond plane 262 parallèle à l'axe D-D et à l'axe E-E, et deux parois latérales 263 et 264, transversales à l'axe D-D. Là encore, les parois 263 et 262 qui débouchent au niveau de l'alésage 253, sont décalées en regard de l'axe E-E de celui-ci.

Là encore, de préférence, l'embase 210 est formée de deux sections cylindriques 211 et 212 coaxiales de diamètre différent, et séparées par une rainure périphérique 213. La section 212 de plus grand diamètre, adjacente au collet 240 présente une surface d'appui 214 dirigée à l'opposée de la tête sphérique 250, et servant d'appui pour les pièces 900 de la structure tridimensionnelle.

La section 211 présente également des moyens d'assemblage.

D e façon similaire à la pièce support 100, on aperçoit sur la figure 5 une rainure 230 s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe D-D, en étant légère- ment décalée par rapport à celui-ci, ainsi qu'un alésage taraudé 231 dont l'axe F-F , généralement transversal à l'axe E-E rintersecte l'axe D-D en étant incliné sur celui-ci d'environ- 450. Là encore, l'axe F-F s'écarte de l'axe A-A en éloignement de la tête sphérique 250.

Enfin, de façon similaire à la rainure 132 précitée, la section 211 de l'embase 210 présente une rainure 232 normale à la rainure 230 précitée, etqui possède une extension parallèlement à l'axe D-D inférieur à celle-ci.

De tels moyens d'assemblage sont adaptés en particulier pour coopérer avec des pièces de jonction, telles que décrites dans la demande de brevet Française publiée sous le nO 2 424 434 comme précédemment évoqué.

On va maintenant décrire la structure de la pièce d'appui secondaire représentée en particulier sur les figures 7 et 8.

Cette pièce d'appui secondaire 300 monobloc comprend pour l'essentiel une embase cylindrique 310 et une tête sphérique 350.

Plus précisément, l'embase 310 est cylindrique de révolution autour d'un axe G-G parallèle au plan de la figure 7. Par ailleurs, la tête sphérique convexe 350 a son centre situé sur l'axe G-G précité. La tête sphérique 350 est caplémentaire des usinages 151 et 152.

La tête sphérique 350 est raccordée à l'embase par l'intermédiaire d'un collet cylindrique 340.

De façon similaire à la tête 250 de la pièce d'appui principale 200, la tête sphérique 350 couvre un angle de l'ordre de 2700 dans tout plan axial en regard de l'axe G-G de l'embase 310.

La tête sphérique 350 présente d'une part un alésage 353, d'autre part une rainure 354.

L'alésage 353 qui traverse ia tête sphérique 350 est cylindrique de révolution autour d'un axe H-H passant par le centre de la tête 350 intersectant l'axe
G-G de l'embase et orthogonal à celui-ci.

La rainure 354 s'étend radialement en regard de l'axe H-H précité.

Plus précisément, la rainure 354 est délimitée par deux parois 357 et 358, parallèles entre elles et transversales à l'axe H-H, ainsi que par deux parois 355 et 356 radialement extrêmes.

Comme représenté sur la figure 7, l'une des parois radiales extrêmes référencée 355 s'étend généralement parallèlement à l'axe G-G, tandis que la seconde paroi radialement extrême référencée 356 s'étend sensiblement transversalement au même axe G-G. L'ouverture angulaire de la rainure 354 (écart angulaire séparant les parois radiales 355 et 356) est de l'ordre de 900.

Plus précisément, on remarquera que les parois 355 et 356 ne sont pas planes mais cylindriques. La génératrice radialement la plus extérieure des parois 355 et 356 étant décalée en regard de l'axe H-H d'une amplitude correspondant au rayon de la vis 800 formant moyen de blocage principal.

De préférence, l'embase 310 est formée de deux sections cylindriques 311 et 312 coaxiales de diamètre différent, et séparées par une rainure périphérique 313.

La section 312 de plus grand diamètre, adjacente au collet 340 présente une surface d'appui 314 dirigée à l'opposée de la tête sphérique 350, et servant d'appui pour les pièces 900 de la structure tridimensionnelle.

La section 3t1 présente également des moyens
d'assemblage.

De façon similaire à la pièce support 100, on
aperçoit sur la.figure 7 une rainure 330 s'étèndant sen
siblement parallèlement à l'axe G-G, en étant légèrement
décalée par rapport à celui-ci,ainsi qu'un alésage
taraudé 331 dont l'axe I-I qui est généralement transversal
à l'axe H-H, intersecte l'axe G-G en étant incliné sur
celui-ci d'environ 45 . Là encore, l'axe I-I s'écarte de
l'axe D-D en éloignement de la tête sphérique 350.

Enfin de façon similaire aux rainures 132 et
232 précitées, la section 311 de l'embase 310 présente
une rainure 332 normale à la rainure 330 précitée, et qui présente une extension inférieure à cette rainure 330,
considérée parallèlement à l'axe G-G.

On va décrire maintenant la structure de la pièce
d'appui auxiliaire 400 représentée sur la figure 9.

Cette pièce d'appui 400 auxiliaire monobloc
est formée généralement d'une embase cylindrique de prévu
lution autour de l'axe référencé J-J sur la figure 9 et
parallèle au plan de cette figure.

La pièce d'appui auxiliaire 400 présente à
l'une de ses extrémités un usinage concave 451 cylindrique de
révolution autour d'un axe K-K perpendiculaire à l'axe
J-J précité et intersectant celui-ci. Cet usinage 451 est
complémentaire de la tête 150 de la pièce support 100
(rayons de courbure égaux).

Le cas échéant, comme représenté sur la figure 9, l'un des bords libres de l'usinage cylindrique 451 est tronqué en 470, de telle sorte que l'usinage cylindrique 451 présente une ouverture angulaire inférieure à 1800,
La pièce d'appui auxiliaire 400 présente comme représenté sur la figure 9 un perçage 440. L'axe L-L de ce perçage 440 est incliné sur l'axe J-J d'environ 300, et coupe celui-ci au point d'intersection entre les axes
J-J et K-K.

Plus précisément, selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, le perçage 440 est formé de préférence de deux sections cylindriques coaxiales 441 et 442 adjacentes, de diamètre différent. La section 442 de plus faible diamètre est adjacente à l'usinage cylindrique 451 de façon à présenter une portée d'appui en couronne radiale en regard de l'axe L-L,dirigéed l'opposé de l'usinage cylindrique 451 et servant de portée d'appui pour la tête de la vis 810 formant moyen de blocage auxiliaire.

Là encore, le corps de la pièce d'appui auxiliaire 400 est formé de deux sections 411, 412, coaxiales, de diamètre différent, séparées par une rainures périphérique 413.

L'usinage cylindrique 451 est ménagé dans la section 412 de plus fort diamètre.

Cette section 412 présente ainsi une portée d'appui 414 d'extension radiale en regard de l'axe J-J et dirigée à opposée de l'usinage cylindrique 451, pour servir le cas échéant d'appui aux pièces 900 de la structure tridimensionnelle.

Par ailleurs, là encore, des moyens d'assemblage sont prévus dans la section 411 de plus faible diamètre.

Plus précisément, ces moyens d'assemblage comprennent d'une part une rainure 430 et d'autre part un alésage taraudé 431.

La rainure 430 d'enveloppe générale parallélépipédique et débouchant de part et d'autre sur l'enveloppe sphérique de la section 411 s'étend sensiblement parallèlement à l'axe J-J en étant légèrement décalée par rapport à celui-ci.

L'axe M-M de l'alésage taraudé 431 s'étend généralement transversalement à l'axe K-K de l'usinage cylindrique 451 en étant incliné sur l'axe J-J d'environ 450.

Plus précisément, l'axe M-M s'écarte de l'axe J-J en éloignement de l'usinage cylindrique 451.

Par ailleurs, là encore, la section 411 présente à son extrémité libre, une rainure 432 s'étendant perpendiculairement à la rainure 430 précitée et possédant une extension (parallèlement à l'axe J-J) inférieure à cette rainure 430. Comme représenté sur la figure 10, le tourillon secondaire 500 est formé d'un corps cylindrique de révolution autour de l'axe N-N. Ce tourillon secondaire est muni à mi-longueur d'un alésage taraudé 501 transversal g cylindrique de révolution autour d'un axe O-O intersectant l'axe N-N précité.

De façon généralement similaire, le tourillon principal 500 est formé comme représenté sur la figure 12 d'un corps de révolution autour d'un axe P-P. Par ailleurs, le tourillon principal 600 comprend à mi-longueur un alésage transversal 601 de révolution autour d'un axe Q-Q perpendiculaire à l'axe P-P précité et intersectant celui-ci.

L'alésage 601 est plus précisément formé de deux sections cylindriques coaxiales et adjacentes 602 et 603 de diamètre différent. La section 602 de plus faible diamètre, qui s'étend sur la majeure partie de la section transversale du tourillon principal 600 est destinée à recevoir le corps de la vis 800 formant moyen de blocage principal, dont l'extrémité libre vient en engagement dans l'alésage taraudé 501 du tourillon secondaire 500 représenté sur les figures 10 et 11. La tête 801 de la vis 800 repose alors contre le fond de la section 603 de plus grand diamètre, fond qui est adjacent à la section 602 précitée.

Enfin, le tourillon auxiliaire 700 est formé tel que représenté sur la. figure 14 d'un corps cylindrique de révolution autour d'un axe R-R.

Ce tourillon auxiliaire 700 présente d'une part un alésage longitudinal 701 cylindrique de révolution autour de l'axe R-R précité, traversant le tourillon.

Le tourillon auxiliaire 700 comprend d'autre part un alésage taraudé transversal 702. L'axe S-S de l'alésage taraudé transversal 702 est perpendiculaire à l'axe R-R précité et intersecte celui-ci . L'alésage taraudé 702 qui s'étend radialement en regard de l'axe R-R, relie la périphérie extérieure du tourillon auxiliaire 700 à l'alésage longitudinal 701.

Cet alésage longitudinal 701 est destiné à recevoir en traversée, libre de rotation, le corps de la vis 800 formant moyen de blocage principal.

L'alésage taraudé 702 est destiné à recevoir l'extrémité de la Vis 810 formant moyen de blocage secondaire.

Les pièces de liaison 950 précitées sont de préférence formées d'embouts de jonction du genre décrit et représenté dans la demande de brevet Française publiée sous le nO 2 424 434.

Plus précisément, ces pièces 950 comprennent un corps allongé 951 muni à une extrémité d'une fourche 952 dont les deux branches sont généralement parallèles.

Le corps 951 présente une pente 953 sur laquelle viendra presser une vis engagée dans les alésages 131, 231, 331 ou 431.

Le cas échéant, ces alésages taraudés 131, 231,
331 et 431 peuvent s'étendre transversalement aux axes des embases associées respectivement A-A, D-D, G-G et
J-J sur les figures 3, 5, 7 et 9.

Pour ce faire, bien entendu, le corps 951 des pièces de liaison 950 est adapté pour être engagé dans
les rainures 130, 230, 330 et 430 des pièces support
et d'appui.

L'une des branches de la fourche 952 comprend un
alésage 954 d'extension normale au corps 951 et destiné
à recevoir un pion sollicité en saillie vers l'extérieur
de la fourche 952 grâce à un moyen élastique inséré entre
les deux branches de la fourche 952.

Sur la figure 1, le pion et l'élément élastique de sollicitation n'ont pas été représentés pour simplifier l'illustration.

De façon classique en soi, la fourche 952 est logée dans une chambre correspondante prévue dans les pièces 900 de la structure tridimensionnelle
Le pion prévu en saillie sur la fourche 952 est engagé dans un perçage ménagé à cet effet dans la paroi des pièces 900.

On se reportera utilement à la description de la demande de brevet 2 424 434 précitée pour la bonne compréhension de la structure et de l'utilisation des pièces de fixation 950 précitées.

Par ailleurs, la pièce 950 précitée est susceptible d'être remplacée par tout moyen fonctionnellement équivalent,-tel que par exemple des systèmes de fixation décrits et représentés dans les brevets Français publiés sous les nO 2 222 889, 2 180 404, 2 299 546 et 2 001 656.

On va maintenant décrire le mode d'assemblage de l'ensemble formant noeud d'assemblage universel conforme à la présente invention, tel que représenté sur les figures 1 et 2.

Dans un premier temps, le tourillon auxiliaire 700 est engagé dans l'alésage 153 de la pièce support 100, de telle sorte que les axes R-R et B-B cincident.

A cet effet, bien entendu, le diamètre extérieur du tourillon auxiliaire 700 doit être légèrement inférieur au diamètre interne de l'alésage 153.

L'alésage taraudé 702 est diposé en regard de la rainure 154.

Une vis 810 est engagée dans l'alésage 440 de la pièce d'appui auxiliaire 400. Cette dernière est alors portée en contact, au niveau de son usinage cylindrique 451, contre la tête 150 de la pièce support 100. La pièce d'appui auxiliaire 400 est assemblé sur la pièce support 100 grâce à la vis 810 précitéèvenant en prise dans l'alésage taraudé 702 du tourillon auxiliaire 700.

Le corps de la vis 810 étant libre de débattement angulaire dans la rainure 154, l'homme de l'art comprendra aisément que la pièce d'appui auxiliaire 400 est susceptible d'un réglage angulaire relatif autour de l'axe B-B dans la limite de la plage angulaire définie par la rainure 154.

Le blocage de la pièce d'appui auxiliaire 400 sur la pièce support 100, dans une position choisie est assuré par serrage de la vis 810 dont la tête repose contre le fond de la section 441 de l'alésage 440 et le corps vient en prise dans l'alésage taraudé 702.

Par ailleurs, le tourillon principal 600 est engagé dans l'alésage 253 de la pièce d'appui principale 200. A cet effet, le diamètre extérieur du tourillon principal doit bien entendu être légèrement inférieur au diamètre interne de l'alésage 253, tandis que la longueur du tourillon principal 600 est légèrement inférieure au diamètre de la tête 250. L'alésage 601 est aligné sur les rainures 254 et 260.

De même, le tourillon secondaire 500 est engagé dans l'alésage 353 de la pièce d'appui secondaire 300.

A cet effet, le diamètre extérieur du tourillon secondaire 500 doit être légèrement inférieur au diamètre interne de l'alésage 353 et la longueur de ce tourillon secondaire 500 doit être légèrement inférieure au diamètre de la tête 350. L'alésage taraudé 501 est disposé en regard de la rainure 354.

Les pièces d'appui principale 200 et secondaire 300 équipées de leur tourillon respectif 600 et 500 sont alors engagées dans les évidements sphériques 151 et 152 de la pièce support 100. Les pièces d'appui principale 200 et secondaire 300 sont ainsi assemblées sur la pièce support 100 grâce à une vis 800 engagée dans la rainure 260 de la pièce d'appui principale- 200, traversant ks sections 603 et 602 de l'alésage 601 ménagées dans le tourillon principal 600, la rainure 254, l'alésage longitudinal 701 ménagé dans le tourillon auxiliaire 700, la rainure 354, et venant en prise dans l'alésage taraudé 501 du tourillon secondaire 500.

La tête 801 de la vis 800 repose contre le fond de la section 603 de l'alésage 601 ménagé dans le tourillon principal 600.

L'homme de l'art comprendra aisément que le blocage des pièces d'appui principale 200 et secondaire 300 est réalisé par serrage de la vis 800 dans l'alésage taraudé 501 du tourillon secondaire 500.

Par ailleurs, les pièces d'appui principale 200 et secondaire 300 sont susceptibles d'un réglage angulaire par rapport à la pièce support 100, autour des axes res pectifs E-E et H-H dans la limite de la plage angulaire définie par les rainures 254 et 354, dans lesquelles est glissé le corps de la vis 800.

Bien entendu, la présente invention n'est aucunement limitée au mode de réalisation préférentiel repré senté sur les figures
A titre d'exemple, les têtes sphériques 250 et 350 des pièces d'appui principale 200 et secondaire 300 peuvent être remplacées par des têtes cylindriques de révolution autour des axes E-E et H-H. Dans un tel cas, les évidements concaves 151 et 152 ménagés dans la pièce support 100 devraient bien entendu être complémentaires et donc cylindriques de révolution.

Par ailleurs, l'homme de l'art comprendra aisément que le nombre de pièces de la structure tridimensionnelle susceptiblesd'être raccordées au noeud d'assemblage conforme à l'invention, au nombre de quatre selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, n'est aucunement limitatif.

Un grand nombre d'avantages de l'ensemble formant noeud d'assemblage universel conforme à la présente invention, en regard des réalisations antérieures, méritent d'être soulignés.

Un premier de ces avantages est lié à la possi bilité de préfabriquer le système en atelier, avec possibilité de réglage in situ.

Par ailleurs, l'association simple et rapide des éléments de fixation 950 aux pièces support 100 et d'appui 200, 300 et 400 permet d'absorber tous les défauts et tolérances de fabrication.

Le blocage des différents éléments à l'aide de simples vis, permet un assemblage rapide par toute personne non spécialisée.

On remarquera également que les pièces 900 de la structure tridimensionnelle n'exigent pas un usinage délicat et ne requièrent qu'une coupe droite.

La variation angulaire possible entre la pièce d'appui auxiliaire 400 et la pièce support 100, autour de l'axe B-B (dans un plan contenant les axes A-A et J-J) est importante, à savoir de l'ordre de 900.

il en est de même de la variation angulaire des pièces d'appui principale 200 et secondaire 300 en regard de la pièce support 100.

On remarquera en particulier que les pièces d'appui principale 200 et d'appui secondaire 300 peuvent être pivotées indépendemment l'une de l'autre autour de l'axe B-B des évidements concaves 151 et 152.

Par ailleurs, chacune des pièces d'appui principale 200 et secondaire 300 peut être orientée autour de l'axe E-E et H-H de son alésage respectif 253 et 353.

L'ensemble formant noeud d'assemblage universel conforme à la présente invention est bien entendu sus ces tible de nombreuses applications.

Parmi celles-ci, on citera la construction de structures spatiales du genre mobilier, supports publicitaires, plafonds ou autres.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Ensemble formant noeud d'assemblage universel pour une structure tridimensionnelle caractérisé par le fait qu'il comprend

- une pièce support (100) munie d'au moins une tête (150) présentant une surface extérieure au moins partiellement de révolution, convexe ou concave,

- au moins une pièce d'appui (200, 300, 400) présentant une tête (250, 350) concave ou convexe complémentaire de la tête (150) prévue sur lapièce support,

- la tête (150, 250, 350) de l'une des pièces présentant un alésage (153, 253, 353) généralement cylindrique et une rainure (154, 254, 354) radiale en regard de l'alésage, - - un tourillon (500, 600, 700) engagé dans l'alésage (153, 253, 353) et

- un moyen de blocage (800, 810) engagé dans la rainure radiale (154, 254, 354) et destiné à venir en prise d'une part avec le tourillon (500, 700), d'autre part avec un élément (600, 441) lié à l'autre pièce (200, 400) pour immobiliser relativement celles-ci dans une position choisie.

2. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'alésage(153, 253, 353)destiné à recevoir le tourillon(50C 600, 700)est ménagé dans la tête convexe (150, 250, 350).

3. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la tête (150, 250, 350) des pièces support (100) ou des pièces d'appui (200, 300) présentent des surfaces extérieures au moins partiellement cylindriques de révolution.

4. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendicaitns 1 ou 2, caractérisé par le fait que la tête (150) des pièces support (100) ou des pièces d'appui (200, 300) présentent des surfaces extérieures au moins partiellement sphériques de révolution.

5. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend

- une pièce support (100) présentant une pluralité d'évidements concaves (151, 152) reliés deux à deux par un alésage (153),

- une pièce d'appui principale (200) présentant une tête (250) convexe compldmentaire de l'un des dvide- ments (151) de la pièce support (100) et destinée à être engagée dans celui-ci, ainsi qu'un alésage (253) et deux rainures (254, 260) ménagéesradialement et sensiblement diamétralement opposées sur la tête (250),transversalement à l'alésage (253),

- une pièce d'appui secondaire (300) présentant une tête (350) convexe complémentaire d'un autre évidement (152) de la pièce support (100) et destinée à être engagée dans celui-ci, et présentant par ailleurs un alésage (353) et une rainure (354) ménagée radialement sur la tête, transversalement à l'alésage (353),

- deux tourillons cylindriques (600, 500) respectivement principal et secondaire engagés dans les alésages respectifs (253, 353) des pièces d'appui, et

- un moyen de blocage principal (800) engagé dans les rainures (254, 354) des pièces d'appui et lfalé- sage (153) de la pièce support et adapté pour venir en prise avec lestourillons(600, 500) afin de solliciter ceuxci en rapprochement et immobiliser les pièces d'appui (200, 300) sur la pièce support (100) dans une'position choisie.

6. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon-l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comprend

- une pièce support (100) présentant une pluralité d'évidements sphériques concaves (151, 152) reliés deux à deux par un alésage (153),

- une pièce d'appui principale (200) présentant une tête sphérique convexe (250) destinée à être engagée dans l'un des évidements (151) de la pièce support et qui possède par ailleurs un alésage (253) centré sur la tête sphérique (250) et deux rainures (254, 260) ménagées radialement et sensiblement diamétralement opposées sur la tête, transversalement à l'alésage(253 >

- une pièce d'appui secondaire (300) présentant une tête sphérique convexe (350) destinée à être engagée dans un autre évidement (152) de la pièce support (100) et qui possède par ailleurs un alésage (353) centré sur la tête sphérique et une rainure (354) ménagi radialement sur la tête transversalement à l'alésage (353),

- deux tourillons cylindriques respectivement principal (600) et secondaire (500) engagés dans les alésages (253 et 353) respectifs des pièces d'appui (200, 300),

- un moyen de blocage principal (800) engagé dans les rainures (254, 260, 354) des pièces d'appui et l'alésage (153) de la pièce support (100) et adapté pour venir en prise avec les tourillons (500, 600) afin de solliciter ceux-ci en rapprochement et d'immobiliser les pièces d'appui (200, 300) sur la pièce support (100) dans une position choisie.

7. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la pièce support (100) possède une tête (150) d'enveloppe cylindrique dans laquelle sont ménagés les évidements sphé riques concaves (151, 152) èt présentant une rainure (154) radiale, et par le fait que l'ensemble comprend en outre

- une pièce d'appui auxiliaire (400) présentant un usinage cylindrique (451) destiné à reposer contre la tête(150) de la pièce support (100) et qui possède par ailleurs un alésage (440) débouchant dans l'usinage cylindrique (451),

- un tourillon auxiliaire (700) engagé dans l'a- alésage (153) de la pièce support (100) et

- un moyen de blocage auxiliaire (810) engagé dans l'alésage (440) de la pièce d'appui auxiliaire (400) et dans la rainure (154) de la pièce support pour venir en prise avec le tourillor auxiliaire (700) et immobiliser la pièce d'appui auxiliaire (400) sur la pièce support (100) dans une position choisie.

8. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait que le moyen de blocage principal comprend une vis (800) et par le fait que le tourillon secondaire (500) est muni d'un orifice taraudé transversal (501) correspondant.

9. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que le tourillon principal (600) est muni d'un alésage transversal (601) apte à recevoir en traversée le corps du moyen de blocage principal 800.

10. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendications 6 à 9, prise en combinaison avec la revendication 7, caractérisé par le fait que le tourillon auxiliaire (700) est muni d'un alésage longitudinal (701) apte à recevoir en traversée, libre de rotation, le corps du moyen de blocage principal (800).

11. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon la revendication 10, caractérisé par le fait que lé tourillon auxiliaire (700) comprend en outre un alésage taraudé transversal (702).

12. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que les pièces d'appui (200, 300, 400) et/ou les pièces support (100) comprennent chacune une embase (210, 310, 410, 110) comportant des moyens d'assemblage (230, 231; 330, 331; 430, 431; 130, 131) adaptés pour fixer ces pièces sur un élément de la structure tridi mens ionnel le.

13. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les moyens d'assemblage comprennent une rainure (130, 230, 330, 430) longitudinale en regard de l'axe (A-A, D-D, G-G et

J-J)de l'embase (110, 210, 310 et 410), et un alésage taraudé (131, 231, 331, 431) débouchant-dans la rainure.

14. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l'alésage taraudé (131, 231, 331, 441) est incliné sur l'axe (A-A, B-B, D-D, G-G, J-J)de l'embase (110, 210, 310, 410).

15. Ensemble formant noeud d'assemblage selon l'une des revendicatons 13 à 14, caractérisé par le fait que l'embase (110, 210, 310, 410) présente une enveloppe cylindrique.

16. Ensemble formant noeud d'assemblage selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé par le fait que chaque embase (110, 210, 310, 410) est formée de deux sections cylindriques (111, 112; 211, 212; 311, 312; 411, 412) coaxiales et de diamètre différent.

17. Ensemble formant noeud d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 16, prise en combinaison avec la revendication 7, caractérisé par le fait que la pièce d'appui auxiliaire(400)comprend une embase cylindrique (410) à l'une des extrémités de laquelle est ménagé l'usinage cylindrique (451), ledit alésage (440) débouchant dans ce dernier et étant incliné sur l'axe J-J de l'embase (410).

18. Ensemble formant noeud d'assemblage univer- sel selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que la pièce support (100) est formée d'une ei se cylindrique (110) solidaire d'une tête (150) d'enveloppe cylindrique, l'axe A-A de l'embase (110) étant orthogonal à l'axe B-B de la tête (150).

19. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que la rainure radiale (154) ménagée dans la tête (150) de la pièce support (100) présente une ouver- ture angulaire de l'ordre de 1200 en regard de l'axe B-B de la tête correspondante.

20. Ensemble formant noeud d'assemblage universel selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé par le fait que les rainures radiales(254, 260) prévues sur la pièce d'appui principale présentent une ouverture angulaire de l'ordre de 900 en regard de l'axe E-E de la tête correspondante.

21. Ensemble formant noeud d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé par le fait que la rainure radiale (354) prévue dans la pièce d'appui secondaire (300) présente une ouverture angulaire de l'ordre de 900 en regard de l'axe H-H de la tête (350) correspondante.