WO1995026792A1 - Jeu educatif mecanique de grande dimension, montable demontable - Google Patents

Jeu educatif mecanique de grande dimension, montable demontable Download PDF

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WO1995026792A1
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tubular
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Inventor
Alain Perrein
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Mega-Kit-System S.A.R.L.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K15/00—Collapsible or foldable cycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K9/00—Children's cycles

Definitions

  • the present invention relates to a large mechanical educational game, which can be dismantled and assembled.
  • a device described in French patent application FR2690407 is known in the prior art.
  • This document discloses a multifunctional self-supporting toy.
  • This toy can in particular take the form of a multifunction bicycle. It is composed of a frame formed by two identical U-shaped bars, one end of which extends further than the other end and forms a mounting fitting for rear wheels, a front fork mount being fixed to the other ends of these bars.
  • a connecting piece having one end of reduced diameter is intended to be introduced into one of the ends of the front fork mount.
  • a projection on its upper surface cooperates with a fastening element formed on top of a push rod.
  • the toy also comprises a support block for rear wheel axles on which two axes are mounted.
  • the toy can be assembled in the form of a device constituting a child's stroller, a tricycle, a "baby walker", a learning bicycle or an ordinary bicycle by rearranging the components.
  • the device according to the state of the art does not however make it possible to produce a large number of variants.
  • the object of the present invention is to provide a construction set making it possible to produce a wide variety of mounting of aortoportor vehicles, the solidity of which is sufficient to allow real use by a child or a teenager, the assembly of which is carried out without specialized tools, the elements of which are limited.
  • the invention relates more particularly a construction set for the production of a plurality of self-supporting vehicles, comprising:
  • a set of decoration and comfort accessories such as a seat, a backrest, handles, casings, fixed elements that can be assembled to the structure of tubes and connecting pieces.
  • any simple mechanical construction is possible with this system. It was originally designed to make self-supporting toy models such as a rack-and-pinion pedal car, a rear-direction tractor or a tricycle.
  • the advantage of the device according to the invention is to offer numerous possibilities of embodiments (mountable and dismountable) with a reduced number of elements, and to be of sufficient size and strength to carry a child. For the achievements presented as examples, it combines the qualities of a self-supporting toy and those of a construction toy.
  • the assembly parts consist of rigid blocks pierced with two orthogonal bores whose internal section corresponds to the external section of the tubular parts.
  • the rigid block is cut by two half-planes (PI and P2) perpendicular and intersecting at a point, center of symmetry of the block, these planes each passing through the axis of the bores for receiving the tubes.
  • the block is also cut by two symmetrical quadrants (Ql and Q2), the first of which (Ql) joins the two half-lines, edges of the two half-planes, and the second of which, symmetrically, joins the two opposite half-lines, edges of the same half -plans.
  • the assembly parts and the accessories have bores whose section is standardized, for the reception of the tubular parts.
  • the accessories such as the seat, the backrest, the front casing have at least two housings for assembly with the tubular parts, the spacing of said housings being constant.
  • the casing has means of connection with the tubular parts determined so as to make it necessary to mount the protective casing at the same time as the crankset to center the latter.
  • FIG. 1 to 3 show views, respectively from above, front and front of a first embodiment of a self-supporting vehicle produced with the game according to the invention
  • FIGS 4 and 5 show views, respectively from above and from the front, of a second embodiment of a self-supporting vehicle produced with the game according to the invention
  • Figures 6 and 7 show respectively side and rear views of a third embodiment of a self-supporting vehicle produced with the game according to the invention
  • FIG. 8 to 11 show perspective views of different variants of assembly parts
  • FIG. 12 shows an exploded view of a wheel for the self-supporting vehicle according to the invention.
  • Figures 1 to 7 illustrate three mounting possibilities offered, among others, by this system of elements according to the invention.
  • the construction set according to the invention is composed of a plurality of parts, and in particular:
  • the functions of the tubes (3) are:
  • the don ⁇ _ wheels. an embodiment is shown in Figure 12 consist of two half-rims (12) assembled by the same screws (13) as those of the main connection piece, four hexagonal recesses in each half-rim are provided to receive the nuts
  • a housing (15) centered on the axis is arranged in the half-rim to receive the drive square (16) for the interior side or the wheel bush (17) for the exterior side; the inside diameter of the wheel socket is the same as the diameter of the rolling pins.
  • the drive squares (16) are the same for the wheels or the steering wheel; fixing on the axis is done using the same standard screw, a hexagonal recess is provided to accommodate the nut or the screw head.
  • the toothed wheels are fixed to the drive axes by the same screw, the same hexagonal recess is provided to accommodate the nut or the screw head.
  • the rack is bored to the diameter of the tubes and slides on them.
  • the transmission, bearing, steering, crankset, brake pins have the same diameter, and use the same bearing sleeves (18).
  • the brake (20) is actuated by a lever welded on an axis and transmitting its movement to two bent rods welded on the same axis and thus rubbing on the tires; the dimension of the axle is adjusted to the spacing of the wheels.
  • the cap nuts (21) are special, they are designed to be tightened at the bottom of the thread thanks to a release groove.
  • the seat and the backrest (4) are identical, they have receptacles for receiving the tubes, aligned on the spacing given by the mounting of the bottom bracket (6) and the front casing (5).
  • the fixing screws are the same as for the main connection piece, and hexagonal recesses are arranged to accommodate nuts or screw heads.
  • the front casing fits into two of the tubes of the central beam, the spacing of which is given by this interlocking and confirmed by the mounting of the bottom bracket.
  • the bottom bracket protection is a spacer to center it, it cannot be mounted without it.
  • the chain (22) has two quick couplers to adapt its length to the models.
  • the macaron of the tricycle (23) is clipped onto two tubes, the spacing of which is given by mounting the front wheel on an axis determining the spacing of the fork.
  • FIGS 1 to 7 illustrate three mounting possibilities offered, among others, by this system of elements.
  • the tubes (3) of the front steering car model corresponding to FIGS. 1 to 3 are fully used and completed by two handles (24) for making the rear steering vehicle corresponding to FIGS. 4 and 5.
  • the tricycle corresponding to FIGS. 7 uses some of the previous tubes and in addition two large tubes to make the new central beam and two small tubes (1) to make the fork (25).
  • a style specific to the construction system is determined by the shape of the elements, and by the possible arrangements and functions of these elements.
  • Each element has at least one mounting character, or a particular function, which identifies its membership in the system.
  • Figures 8 to 10 relate to fittings for assembling orthogonal tubes along two different planes.
  • Figure 11 relates to a connector for assembling two coplanar tubes.
  • the connecting piece according to FIGS. 8 to 10 appears as a parallelpipedic block, square on its section, pierced by two orthogonal bores in which two tubes are clamped.
  • This parallelpipedic form in fact, appears as cut in an original way in two parts:

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un jeu de construction constitué par une pluralité de pièces susceptibles d'être assemblées entre elles pour former différentes formes de véhicule autoporteur caractérisé en ce qu'il est composé: d'une pluralité de pièces en forme d'éléments tubulaires rigides; d'une pluralité de pièces de raccordement pour l'assemblage de deux pièces tubulaires; un ensemble d'accessoires mécaniques tels que des roues, pignons, axes, bras d'articulation, crémaillère, tringlerie, chaîne, douilles, entretoises, ces accessoires étant susceptibles de s'assembler entre eux et à la structure de tubes et pièces de raccordement; un ensemble d'accessoires de décoration et de confort tels qu'un siège, un dossier, des poignées, des carters, des éléments fixes s'assemblant à la structure de tubes et pièces de raccordement.

Description

JEU ÉDUCATIF MÉCANIQUE DE GRANDE DIMENSION, MONTABLE DÉMONTABLE.
Le présente invention concerne un jeu éducatif mécanique de grande dimension, montable démontable.
On connaît dans l'état de la technique un dispositif décrit dans la demande de brevet française FR2690407. Ce document divulgue un jouet autoporteur multifonctions. Ce jouet peut notamment prendre la forme d'une bicyclette multifonctions. Il est composé d'un cadre formé de deux barres identiques en forme de U dont une extrémité s'étend plus loin que l'autre extrémité et forme une ferrure de montage de roues arrières, une monture de fourche avant étant fixée aux autres extrémités de ces barres. Une pièce de raccordement présentant une extrémité de diamètre réduit est destinée à être introduite dans une des extrémités de la monture de fourche avant. Une saillie sur sa surface supérieure coopère avec un élément d'attache formé sur le dessus d'une tige de poussée. Le jouet comprend encore un bloc de support d'axes de roues arrières sur lequel sont montés deux axes. Le jouet peut être assemblé sous forme d'un dispositif constituant une poussette d'enfant, un tricycle, un "trotteur" une bicyclette d'apprentissage ou une bicyclette ordinaire par réarrangement des composants. Le dispositif selon l'état de la technique ne permet toutefois pas de réaliser un nombre important de variantes .
L'objet de la présente invention est de proposer un jeu de construction permettant de réaliser une grande diversité de montage de véhicules aύtoporteurs, dont la solidité est suffisante pour permettre une utilisation réelle par un enfant ou un adolescent, dont l'assemblage est réalisé sans outillage spécialisé, et dont les éléments sont en nombre limité. A cet effet, l'invention concerne plus particulièrement un jeu de construction pour la réalisation d'une pluralité de véhicules autoporteurs, composé :
- d'une pluralité de pièces en forme d'éléments tubulaires rigides, - d'une pluralité de pièces de raccordement pour l'assemblage de deux pièces tubulaires,
- d'un ensemble d'accessoires mécaniques tels que des roues, pignons, axes, bras d'articulation, crémaillère, tringlerie, chaîne, douilles, entretoises, ces accessoires étant susceptibles de s'assembler entre eux et à la structure de tubes et pièces de raccordement,
- d'un ensemble d'accessoires de décoration et de confort tels qu'un siège, un dossier, des poignées, des carters, des éléments fixes s 'assemblant à la structure de tubes et pièces de raccordement .
Toute construction mécanique simple est envisageable avec ce système. Il a été conçu initialement pour réaliser des modèles de jouets autoporteurs tel qu'une voiture à pédales à direction à crémaillère, un tracteur à direction arrière ou un tricycle. L'avantage du dispositif selon l'invention est d'offrir de nombreuses possibilités de réalisations (montables et démontables) avec un nombre réduit d'éléments, et d'être de dimensions et de résistance suffisantes pour porter un enfant. Il cumule pour les réalisations présentées en exemple les qualités d'un jouet auto-porteur et celles d'un jeu de construction.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les pièces d'assemblage sont constituées par des blocs rigides percés de deux alésages orthogonaux dont la section intérieure correspond à la se'ction extérieure des pièces tubulaires.
Selon une variante, le bloc rigide est coupé par deux demi-plans (PI et P2) perpendiculaires et sécants en un point, centre de symétrie du bloc, ces plans passant chacun par l'axe des alésages de réception des tubes. Le bloc est coupé également par deux quadrants symétriques (Ql et Q2) dont le premier (Ql) joint les deux demi-droites, bords des deux demi-plans, et dont le second, symétriquement, joint les deux demi-droites opposées, bords des mêmes demi-plans. Avantageusement, les pièces d'assemblage et les accessoires présentent des alésages dont la section est normalisée, pour la réception des pièces tubulaires.
Selon un mode de réalisation préféré, les accessoires tels que le siège, le dossier, le carter avant présentent au moins deux logements pour l'assemblage avec les pièces tubulaires, l'écartement desdits logements étant constant .
Selon une variante de réalisation, le carter présente des moyens de raccordement avec les pièces tubulaires déterminé de manière à rendre nécessaire le montage du carter de protection en même temps que le pédalier pour centrer ce dernier.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence aux dessins annexés où:
- les figures 1 à 3 représentent des vues, respectivement de dessus, de face et de l'avant d'un premier exemple de réalisation d'un véhicule autoporteur réalisé avec le jeu selon l'invention ; - les figures 4 et 5 représentent des vues, respectivement de dessus et de face d'un second exemple de réalisation d'un véhicule autoporteur réalisé avec le jeu selon l'invention ; les figures 6 et 7 représentent des vues respectivement de côté et de l'arrière d'un troisième exemple de réalisation d'un véhicule autoporteur réalisé avec le jeu selon l'invention ;
- les figures 8 à 11 représentent des vues, en perspective de différentes variantes de pièces d'assemblage - la figure 12 représente une vue éclatée d'une roue pour le véhicule autoporteur selon l'invention.
Les figures 1 à 7 illustrent trois possibilités de montage offertes, parmi d'autres, par ce système d'éléments selon l'invention. Le jeu de construction selon l'invention est composé d'une pluralité de pièces, et notamment :
- des longerons tubulaires (3) constitués par des tubes en acier, ou en tout autre matériau rigide ;
- des pièces de raccordement (1 et 2) - des accessoires tels qu'un siège (4), un carter avant (5) , un pédalier (6) et des roues (7) .
Les montages et fonctions des pièces de raccordement sont :
- l'assemblage des tubes orthogonaux, dans deux plans différents pour la pièce de raccordement principal de type 1 représenté en figure 8 à 10, et dans un même plan pour le second de type 2 représenté en figure 11,
- l'assemblage d'un axe rotatif (8) à la structure transmettant le mouvement d'un volant (9), d'une roue (7) , d'une roue dentée (10) , ceci en enserrant dans les mâchoires de la pièce de raccordement principal une douille en plastique ou un roulement de type connu.
Les fonctions des tubes (3) sont:
- de conférer une structure rigide à l'ensemble, - de guider un mouvement longitudinal, comme par exemple celui de la crémaillère (11) ,
- ou de guider un mouvement rotatif en abritant en son centre un axe tournant dans des bagues, comme par exemple pour l'axe de direction. Les éléments suivants qui s'ajoutent à la structure présentent aussi des caractéristiques techniques d'assemblage permettant d'identifier leur appartenance à 1 'ensemble.
Les roues donτ_. un mode de réalisation est représenté en figure 12 se composent de deux demi-jantes (12) assemblées par les mêmes vis (13) que celles de la pièce de raccordement principal, quatre evidements de forme hexagonale dans chaque demi-jante sont prévus pour recevoir les écrous
(14) ou têtes de vis; un logement (15) centré sur l'axe est aménagé dans la demi-jante pour recevoir le carré d'entraînement (16) pour le côté intérieur ou la douille de roue (17) pour le côté extérieur; le diamètre intérieur de la douille de roue est le même que le diamètre des axes de roulement . Les carrés d'entraînement (16) sont les mêmes pour les roues ou le volant; la fixation sur l'axe se fait au moyen de la même vis standard, un evidement hexagonal est prévu pour loger l'écrou ou la tête de vis.
Les roues dentées sont fixées aux axes d'entraînement par la même vis, un même evidement hexagonal est prévu pour y loger l'écrou ou la tête de vis.
Le diamètre et le pas des filetages de la tringlerie de direction sont les mêmes que ceux de la vis standard. La fixation de la tringlerie sur la crémaillère
(11) se fait encore avec les mêmes écrous.
La crémaillère est alésée au diamètre des tubes et coulisse sur ceux-ci.
Les axes de transmission, de roulement, de direction, du pédalier, du frein, ont le même diamètre, et utilisent les mêmes douilles de roulement (18) .
Le frein (20) est actionné par un levier soudé sur un axe et transmettant son mouvement à deux tiges coudées soudées sur le même axe et frottant ainsi sur les pneus; la dimension de l'axe est ajusté à l'écartêment des roues.
Les écrous borgnes (21) sont spéciaux, ils sont conçus pour être serrés en fond de filetage grâce à une gorge de dégagement .
Le siège et le dossier (4) sont identiques, ils présentent des logements de réception des tubes, alignés sur l'ecartement donné par le montage du pédalier (6) et du carter avant (5) . Les vis de fixation sont les mêmes que pour la pièce de raccordement principal, et des evidements hexagonaux sont aménagés pour loger écrous ou têtes de vis. Le carter avant vient s'emboîter dans deux des tubes de la poutre centrale dont l'ecartement est donné par cet emboîtement et confirmé par le montage du pédalier.
Le carter de protection du pédalier fait entretoise pour le centrer, il ne peut être monté sans celui- ci.
La chaîne (22) compte deux attaches rapides pour adapter sa longueur aux modèles.
Le macaron du tricycle (23) est clipsé sur deux tubes dont l'ecartement est donné par le montage de la roue avant sur un axe déterminant l'ecartement de la fourche.
Les figures 1 à 7 illustrent trois possibilités de montage offertes, parmi d'autres, par ce système d'éléments.
Les tubes (3) du modèle voiture à direction avant correspondant aux figures 1 à 3 sont entièrement utilisés et complétés par deux poignées (24) pour la réalisation du véhicule à direction arrière correspondant aux figures 4 et 5. Le tricycle correspondant aux figures 6 et 7 utilise certains des tubes précédents et en plus deux grands tubes pour réaliser la nouvelle poutre centrale et deux petits tubes (1) pour réaliser la fourche (25) .
Un style propre au système de construction est déterminé par la forme des éléments, et par les montages et fonctions possibles de ces éléments.
Chaque élément possède au moins un caractère de montage, ou une fonction particulière, qui permet d'identifier son appartenance au système.
Les figures 8 à 10 concernent des raccords pour l'assemblage de tubes orthogonaux selon deux plans différents. La figure 11 concerne un raccord pour l'assemblage de deux tubes coplanaires. Montée, la pièce de raccordement selon les figures 8 à 10 apparaît comme un bloc parallèlepipèdique, carré sur sa section, percé de deux alésages orthogonaux où sont enserrés deux tubes. Cette forme parallèlepipèdique, en fait, se présente comme coupée de façon originale en deux parties :
- par deux demi-plans (PI et P2) dont les bords sont perpendiculaires et sécants en un point, centre de symétrie de la forme parallèlepipèdique, et ces plans passant chacun par l'axe des alésages de réception des tubes,
- et par deux quadrants symétriques (Ql et Q2) dont le premier (Ql) joint les deux demi-droites, bords des deux demi-plans, et dont le second, symétriquement, joint les deux demi-droites opposées, bords des mêmes demi-plans. Les deux demi-pièces de raccordement ainsi découpées sont, ou droites, ou gauches, en fonction du sens de rotation des quadrants.
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple non limitatif. Il est bien entendu que l'homme de métier sera à même de réaliser différentes variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 •- Jeu de construction constitué par une pluralité de pièces susceptibles d'être assemblées entre elles pour former différentes formes de véhicule autoporteur du type composé :
- d'une pluralité de pièces en forme d'éléments tubulaires rigides (3),
- d'une pluralité de pièces de raccordement (1 et 2) pour l'assemblage de pièces tubulaires constituées par des bl'ocs rigides percés de deux alésages orthogonaux dont la section intérieure correspond à la section extérieure des pièces tubulaire ,
- d'un ensemble d'accessoires mécaniques tels que des roues, pignons, axes, bras d'articulation, crémaillère, tringlerie, chaîne, douilles, entretoises, ces accessoires étant susceptibles de s'assembler entre eux et à la structure de tubes et pièces de raccordement,
- d'un ensemble d'accessoires de décoration et de confort tels qu'un siège, un dossier, des poignées, des carters, des éléments fixes s'assemblant à la structure de tubes et pièces de raccordement caractérisé en ce que les pièces d'assemblages (1) sont constituées par des blocs rigides coupés par-,deux demi-plans (PI et P2) perpendiculaires 1 i ' et sécants en un point, centre de symétrie du bloc, ces plans passant chacun par l'axe des alésages de réception des tubes, ces blocs sont en outre coupés par deux quadrants symétriques
(Ql et Q2) dont le premier (Ql) joint les deux demi-droites, bords des deux demi-plans, et dont le second, symétriquement, joint les deux demi-droites opposées, bords des mêmes demi- plans.
2 - Jeu de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pièces tubulaires , les pièces d ' assemblages et les accessoires sont assemblés avec un modèle de vis unique.
3 - Jeu de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les pièces d'assemblages et les accessoires présentent des alésages dont la section est normalisée, pour la réception des pièces tubulaires.
4 - Jeu de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les accessoires tels que le siège, dossier, carter avant présentent au moins deux logements pour l'assemblage avec les pièces tubulaires ; l'ecartement desdits logements étant constant.
5 - Jeu de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le carter présente des moyens de raccordement avec les' pièces tubulaires déterminés de manière à rendre nécessaire le montage du carter de protection en même temps que le pédalier pour centrer ce dernier.
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