| WO/2019/085149 | EJECTION APPARATUS AND MAGAZINE FOR SAME |
| JP2019097867 | PITCHING TOY |
| WO2005097284A1 | 2005-10-20 | |||
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| JP2003079970A | 2003-03-18 | |||
| US20120058703A1 | 2012-03-08 | |||
| FR2792537A1 | 2000-10-27 | |||
| CN2737445Y | 2005-11-02 | |||
| JPS6185293U | 1986-06-04 | |||
| FR2792537A1 | 2000-10-27 | |||
| US20120058703A1 | 2012-03-08 |
| REVENDICATIONS 1. Pièce projectile (1 ), destinée à être projetée au moyen du pouce et d’un support digital d’une main (M) d’un utilisateur (U), ladite pièce projectile se présentant comme une plaquette ayant une épaisseur (E1 ) comprise entre 0,3 mm et 5 mm et de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm, ladite pièce projectile étant délimitée par un contour extérieur, ce dernier comprenant un bord avant (11 ) du côté de la direction de projection, un bord arrière (12) du côté opposé, un bord proximal (10) et un bord distal (13), caractérisé en ce qu’il est prévu une zone d’appui proximal (ZAP) destinée à recevoir au moins une phalange du support digital, une zone d’appui distal (ZAD) destinée à venir en appui sur au moins une autre phalange du support digital, la zone d’appui proximal (ZAP) comprenant au moins une protubérance proximale arrière (31 ), et en ce que ladite pièce projectile comprend un orifice traversant (2) agencé à distance du bord proximal, le dit orifice présentant un contour d’orifice avec une portion avant (20) formant zone d’appui intermédiaire (ZAI) et destinée à recevoir une force de propulsion formée par un appui de l’ongle du pouce, et une portion arrière (24) destinée à recevoir le bout du pouce, et en ce qu’on définit un axe longitudinal (X1 ) s’étendant entre un point de référence proximal (PrZp) de la zone d’appui proximal (ZAP) et un point de référence distal (PrZd) de la zone d’appui distal, la pièce projectile ayant une longueur de référence notée Lzz prise selon ledit axe longitudinal, et l’orifice traversant (2) présentant, selon l’axe longitudinal (X1 ), une dimension hors tout notée Lox, grâce à quoi on définit un premier ratio dimensionnel RD1 = Lox / Lzz, lequel premier ratio dimensionnel RD1 est supérieur à 25%, et en ce que l’orifice traversant (2) présente une largeur d’orifice (L21 ) selon une direction transversale d’orifice, dite premier axe d’orifice (A1 ), l’orifice traversant (2) étant séparé du bord distal par une bande d’échappement (4), la bande d’échappement ayant une largeur minimale (E4), laquelle est inférieure à la largeur d’orifice (L21 ), et en ce que ladite pièce projectile est telle que la masse de la pièce projectile est inférieure à 7 grammes, et la longueur de référence notée Lzz est inférieure à 49 mm, et en ce que la zone d’appui proximal (ZAP) est telle que la tranche de la pièce à cet endroit comporte une partie concave, et de préférence la tranche de la pièce à cet endroit est généralement concave. 2. Pièce projectile (1 ) selon la revendication 1 , dans laquelle on définit un deuxième ratio dimensionnel RD2 = E4 / L21 , où E4 est la largeur minimale de la bande d’échappement et L21 la largeur d’orifice selon le premier axe d’orifice (A1 ), le deuxième ratio dimensionnel RD2 étant compris entre 10% et 60 %. 3. Piece projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 a 2, dans laquelle l’orifice traversant (2) présente une hauteur (L22) selon un deuxième axe d’orifice (A2) perpendiculaire au premier axe d’orifice, et en ce que la hauteur est plus petite que la largeur, et de préférence la hauteur est plus petite que 75% de la largeur. 4. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle la portion avant de l’orifice est formée en arc de cercle avec un premier rayon de courbure (R1 ) et la portion arrière (24) de l‘orifice traversant (2) présente un second rayon de courbure (R2), et le premier rayon de courbure (R1 ) est plus grand que le second rayon de courbure (R2). 5. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle la zone d’appui distal (ZAD) comprend une protubérance distale (32) formant appui sur une phalange distale ou intermédiaire du support digital. 6. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle la zone d’appui proximal (ZAP) comprend au moins une protubérance proximale avant (33). 7. Pièce projectile (1 ) selon la revendication 6, dans laquelle la zone d’appui proximal est telle que la tranche de la pièce à cet endroit est généralement concave entre la protubérance proximale arrière et la protubérance proximale avant, de préférence en arc de cercle. 8. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 7, ayant une épaisseur (E1 ) sensiblement constante, et/ou dans laquelle la pièce projectile est formée par découpe à partir d’un flan sensiblement plat, et/ou la pièce projectile est formée en matière de type carton ou plastique, de poids surfacique compris entre 400 g/m2 et 5000 g/m2, de préférence compris entre 700 g/m2 et 1500 g/m2. 9. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle on définit comme le premier axe d’orifice (A1 ) l’axe passant par les points les plus éloignés (P1 ,P2) du contour de l’orifice traversant, et le premier axe d’orifice (A1 ) est orienté angulairement à l’axe longitudinal (X1 ) d’un angle P compris entre 0° et 35°. 10. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle la plaquette a une épaisseur sensiblement constante. 11. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 10, dans laquelle la longueur de référence Lzz est inférieure à 40mm. 12. Piece projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 a 1 1 , dans laquelle le premier ratio dimensionnel RD1 est compris entre 45% et 75% 13. Pièce projectile (1 ) selon la revendication 2, dans laquelle la largeur minimale (E4) de la bande d’échappement est telle que le deuxième ratio dimensionnel RD2 est compris entre 10% et 40%. 14. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu’elle formée en matière de type papier rigide ou carton. 15. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 14, dans laquelle on définit pour le contour extérieur de la pièce projectile et la surface entourée, un quotient isopérimétrique égal à Q1 = [4TT X Airel/Perim2], Perim représentant le périmètre du contour extérieur et Airel représentant la surface entourée par le contour extérieur, et la pièce projectile est telle que Q1 est supérieur à 0,6. 16. Pièce projectile (1 ) selon l’une des revendications 1 à 14, dans laquelle on définit pour le contour extérieur de la pièce projectile et la surface entourée, un second quotient noté Q2, avec Q2 = ECI/Aire1 , où Airel représente la surface entourée par le contour extérieur et ECI représente la surface du plus grand disque (PDI) inscrit à l’intérieur du contour extérieur, et la pièce projectile est telle. Q2 est supérieur à 0,5. 17. Procédé pour lancer une pièce projectile se présentant comme une plaquette avec une épaisseur et un contour extérieur, ce dernier comprenant un bord avant (1 1 ) du côté de la direction de projection et un bord arrière (12) du côté opposé, la pièce projectile comprenant une zone d’appui proximal (ZAP) destinée à recevoir la pulpe d’une première phalange d’un support digital d’une main (M) d’un utilisateur, une zone d’appui distal (ZAD) destinée à venir en appui sur une autre phalange d’un support digital, un orifice traversant (2) agencé à distance de la zone d’appui proximal, le dit orifice présentant un contour d’orifice avec une portion avant (20) formant zone d’appui intermédiaire (ZAI), le procédé comprenant : /a/ placer la zone d’appui proximal (ZAP) en appui sur au moins une première phalange du support digital, /b/ placer la zone d’appui distal (ZAD) en appui sur au moins une autre phalange du support digital, Ici placer le pouce (F0) dans l’orifice traversant (2) avec l’ongle du pouce venant en appui sur la zone d’appui intermédiaire (ZAI), /d/ exercer une effort au moins vers l’avant avec le pouce tout en maintenant le support digital contre les zones d’appui proximal et distal (ZAP, ZAD), /e/ laisser un glissement se produire au niveau de la zone d’appui distal (ZAD) pour provoquer la libération de ladite zone d’appui distal (W2) et la projection vers l’avant de la pièce projectile (W2,W3,W4), avec rotation simultanée induite par la libération différée de la zone d’appui proximal (ZAP). |
Titre : PIECE PROJECTILE FORMANT PETIT JOUET A LANCER MANUELLEMENT
La présente invention est relative généralement aux pièces formant petit jouets à lancer manuellement. On s’intéresse ici aux pièces projectile à lancer par les doigts d’un utilisateur dudit jouet.
Contexte et art antérieur
Il est connu des documents FR2792537, US2012058703 ou W02005097284 des petits jouets à lancer du type considéré.
Il est apparu un besoin pour proposer une autre solution avec une expérience de lancer différente.
Exposé de l’invention
À cet effet, il est donc proposé une pièce projectile destinée à être projetée au moyen du pouce et d’un support digital (mobilisant l’index et/ou le majeur, sans exclure l’annulaire) d’une main d’un utilisateur, ladite pièce projectile se présentant comme une plaquette ayant une épaisseur comprise entre 0,3 mm et 5 mm et de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm, ladite pièce projectile étant délimitée par un contour extérieur, ce dernier comprenant un bord avant du côté de la direction de projection et un bord arrière du côté opposé, un bord proximal et un bord distal, caractérisé en ce qu’il est prévu une zone d’appui proximal (ZAP) destinée à recevoir au moins une phalange du support digital, une zone d’appui distal (ZAD) destinée venir en appui sur au moins une autre phalange du support digital, la zone d’appui proximal (ZAP) comprenant au moins une protubérance proximale arrière, et en ce que ladite pièce projectile comprend un orifice traversant (2) agencé à distance du bord proximal, le dit orifice présentant un contour d’orifice avec une portion avant (20) formant zone d’appui intermédiaire (ZAI) destinée à recevoir une force de propulsion formée par un appui de l’ongle du pouce, et une portion arrière (24) destinée à recevoir le bout du pouce, et en ce qu’on définit un axe longitudinal (X1 ) s’étendant entre un point de référence proximal (PrZp) de la zone d’appui proximal (ZAP) et un point de référence distal (PrZd) de la zone d’appui distal, la pièce projectile ayant une longueur de référence notée Lzz prise selon ledit axe longitudinal, et l’orifice traversant présentant, selon l’axe longitudinal (X1 ), une dimension hors tout notée Lox, grâce à quoi on définit un premier ratio dimensionnel RD1 = Lox / Lzz, lequel premier ratio dimensionnel RD1 est supérieur à 25%, et en ce que l’orifice traversant présente une largeur d’orifice (L21 ) selon une direction transversale d’orifice, dite premier axe d’orifice (A1 ), l’orifice traversant étant séparé du bord distal par une bande d’échappement (4), la bande d’échappement ayant une largeur minimale (E4) laquelle est inférieure à la largeur d’orifice (L21 ), et en ce que ladite pièce projectile est telle que la masse de la pièce projectile est inférieure à 7 grammes, et la longueur de référence Lzz est inférieure à 49 mm, de sorte que l’utilisateur peut, selon un exemple de lancer, placer la piece projectile sur son index et/ou son majeur avec le bout du pouce inséré dans l’orifice, puis en poussant le pouce vers l’avant, exercer un bandage de tension grâce à la zone d’appui proximal et à la zone d’appui distal, et au-delà d’un seuil prédéterminé de tension, la zone d’appui distal est libérée et la pièce projectile est alors projetée vers l’avant avec un mouvement de rotation concomitant, le mouvement de rotation étant imparti par l’effet de retenue du côté de la zone d’appui proximal.
Grâce à ces dispositions, la projection de la pièce projectile vers l’avant, accompagnée d’un mouvement simultané de rotation d’axe perpendiculairement à un plan général de plaquette, le plus souvent sensiblement vertical pour un lancer à plat (au moins au début de la course) permet d’obtenir un rayon d’action particulièrement avantageux. Le mouvement de rotation et l’effet gyroscopique associé permet d’obtenir une trajectoire stable et assez linéaire (au moins au début de la course). Après quelques lancers, on peut réaliser des lancers précis et répétables.
On remarque que dans les zones d’appui, on englobe des portions qui sont situées sur les tranches de la pièce projectile ; mais pour les zones d’appuis proximal et distal, les zones d’appui englobent aussi des surfaces inférieures ainsi que les arêtes reliant les surfaces inférieures à la tranche. S’agissant de la zone d’appui intermédiaire, elle englobe aussi la surface supérieure ainsi que les arêtes reliant la surface supérieure à la tranche.
La pièce projectile est suffisamment légère pour être propulsée à plusieurs mètres par la seule puissance du pouce.
La pièce projectile est suffisamment petite pour être interposée entre deux phalanges d’un même doigt, i.e. à cheval sur deux phalanges.
La taille et la forme de l’orifice traversant sont particulièrement adaptées pour recevoir l’insertion du bout du pouce avec l’ongle en appui sur la portion avant.
On note que la portion arrière de l’orifice destinée à recevoir le bout du pouce forme butée pour la partie charnue de l’extrémité du pouce.
Dans le présent document, on désigne sous le terme « support digital » une ou plusieurs zones internes des doigts à savoir soit l’index soit le majeur soit les deux sans exclure l’annulaire. En pratique, le « support digital » comprend des zones de la face palmaire d’un ou plusieurs doigts précités.
Dans le présent document, le terme « plaquette » doit être compris au sens large. La plaquette considérée ici n’est pas nécessairement plate et ne s’étend pas forcément dans un plan, les faces recto et verso ne sont pas nécessairement parallèles entre elles ni planes.
La longueur notée Lzz prise selon l’axe longitudinal X1 peut être typiquement la distance qui sépare le point de référence proximal (PrZp) du point de référence distal (PrZd). Il faut noter que le qualificatif 1 digital’ dans le terme support digital est relatif aux doigts et non aux signaux numériques ou aux entités informatiques.
Selon un aspect avantageux, la zone d’appui proximal (ZAP) est telle que la tranche de la pièce à cet endroit est généralement concave. Une telle forme épouse naturellement la pulpe du doigt et ceci procure un certain effet de retenue du coté proximal.
Selon un aspect avantageux, la zone d’appui proximal (ZAP) est telle que la tranche de la pièce à cet endroit comporte une partie concave. Une telle forme épouse naturellement la pulpe du doigt et ceci procure un certain effet de retenue du coté proximal.
Dans divers modes de réalisation de l’invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l’une et/ou à l’autre des dispositions suivantes, prises isolément ou en combinaison.
Selon une option intéressante, la plaquette peut avoir une épaisseur sensiblement constante. Ceci procure facilité de fabrication et réversibilité droite/gauche en retournant simplement la pièce projectile.
Selon une option, la masse de la pièce projectile peut être inférieure à 2 grammes. Selon une option, la masse de la pièce projectile peut être inférieure à 1 gramme. Cela permet d’obtenir des lancers longs y compris pour des mains d’enfants.
Selon une option, la longueur de référence Lzz de la pièce projectile peut être inférieure à 45 mm. Ainsi la pièce projectile est facile à placer. De plus la pièce projectile est compacte et une ou plusieurs pièces projectiles peuvent être rangées dans un petit volume.
Selon une option, la longueur de référence Lzz peut être inférieure à 40mm, voire inférieure à 35 mm.
Selon une option, le premier ratio dimensionnel RD1 peut être compris entre 30% et 90%.
Selon une option, le premier ratio dimensionnel RD1 peut être compris entre 45% et 75%.
Selon une option, on définit un deuxième ratio dimensionnel RD2 = E4 / L21 , où E4 est la largeur minimale de la bande d’échappement et L21 la largeur d’orifice selon le premier axe d’orifice (A1 ), le deuxième ratio dimensionnel RD2 étant compris entre 10% et 60%.
Selon une option, la largeur minimale (E4) de la bande d’échappement est telle que le deuxième ratio dimensionnel RD2 peut être compris entre 10% et 50%. Selon une solution particulière, le deuxième ratio dimensionnel RD2 peut être compris entre 10% et 40%.
Selon une option, la largeur minimale (E4) de la bande d’échappement peut être comprise entre 2 mm et 6 mm.
Ceci forme un compromis entre la taille totale de la pièce projectile et la position de l’orifice recevant le pouce. La position de l’orifice traversant est ainsi eloignee de la zone d’appui proximal, a une distance optimale, en conservant une bande de matière suffisante côté distal pour que la robustesse de la pièce soit correcte et l’intégrité du produit soit préservée, sous les efforts de lancer ou les efforts d’empilage et de rangement. Au lancer, on cherche un équilibre entre vitesse linéaire et taux de rotation de la pièce projectile.
Selon une option, on définit pour le contour extérieur de la pièce projectile et la surface entourée, un quotient isopérimétrique égal à Q1 = [4TT X Airel/Perim 2 ], Perim représentant le périmètre du contour extérieur et Airel représentant la surface entourée par le contour extérieur, et la pièce projectile est telle que Q1 est supérieur à 0,6.
Selon une option Q1 peut être compris entre 0,7 et 0,9.
Selon une option, on peut définir pour le contour extérieur de la pièce projectile et la surface entourée, un second quotient noté Q2, avec Q2 = ECI/Aire1 , où Airel représente la surface entourée par le contour extérieur et ECI représente la surface du plus grand disque (PDI) inscrit à l’intérieur du contour extérieur. Selon une option, Q2 peut être supérieur à 0,5.
Selon une option, la plus grande dimension (Lmax) de la pièce projectile est inférieure à 60 mm, de préférence inférieure à 50 mm et de manière encore plus préférée inférieure à 40 mm.
Selon une option, l’orifice traversant (2) peut présenter une hauteur (L22) selon un deuxième axe d’orifice (A2) perpendiculaire au premier axe d’orifice, et la hauteur est plus petite que la largeur. Autrement dit L22 < L21 .
Selon une option, la hauteur de l’orifice traversant peut être inférieure à 75% de sa largeur. Autrement dit L22 < 0,75 L21 .
On peut choisir aussi L22 compris entre 50% et 70% de L21 .
Selon une option alternative, l’orifice traversant (2) peut présenter une forme elliptique. Une forme ovale, ovoïde voire circulaire est aussi considérée.
Selon une option, la portion avant de l’orifice peut être formée en arc de cercle avec un premier rayon de courbure (R1 ) et la portion arrière (24) de l‘orifice traversant (2) peut présenter un second rayon de courbure (R2), et le premier rayon de courbure (R1 ) est plus grand que le second rayon de courbure.
Selon une option, la portion avant de l’orifice peut être concave et formée en arc de cercle avec un premier rayon de courbure (R1 ) et la portion arrière (24) de l’orifice traversant (2) peut être concave, avec un second rayon de courbure (R2), et le premier rayon de courbure (R1 ) est plus grand que le second rayon de courbure.
Selon une option, le premier rayon de courbure peut être supérieur à 14 mm, le bord pouvant être concave ou convexe.
Selon une option, le second rayon de courbure (R2) peut être compris entre 6 mm et 14 mm.
Selon une option, le contour d’orifice est un contour fermé. Ceci procure solidité et aspect esthétique valorisant, à l’inverse d’un contour interrompu par une échancrure.
Selon une option, la zone d’appui distal (ZAD) peut comprendre une protubérance distale (32) formant appui sur une phalange distale du support digital. Ceci forme un repère tactile ; cela permet une maitrise du dosage d’effort plus facile côté distal.
Selon une option, la zone d’appui proximal (ZAP) peut comprendre au moins une protubérance proximale avant (33). Ceci forme un repère tactile ; on peut facilement installer la pièce projectile dans une posture à cheval sur la pulpe du doigt.
Selon une option, la zone d’appui proximal peut être telle que la tranche de la pièce à cet endroit est généralement concave entre la protubérance proximale arrière et la protubérance proximale avant. Une telle forme épouse naturellement la pulpe du doigt, les deux protubérances peuvent être placées à cheval sur un doigt.
Selon une option, la zone d’appui proximal peut être de préférence en arc de cercle. Simple à fabriquer, agréable à l’œil, pratique à l’usage, durable, forme naturelle. On choisit une forme qui épouse naturellement la pulpe du doigt.
Selon une option, ledit rayon de courbure (R3) peut être compris entre 0,5 cm et 25 cm.
Selon une option, la zone d’appui intermédiaire (ZAI) est interposée entre la zone d’appui proximal (ZAP) et la zone d’appui distal (ZAD) selon une disposition sensiblement en ligne droite. Moyennant quoi l’orifice traversant est agencé du côté arrière de la pièce projectile et la course utile de propulsion impartie par le pouce peut être la plus longue possible.
Selon une option, on repère le point milieu BP des sommets des protubérances proximales, et la forme de la pièce est telle que l’axe longitudinal X1 , qui passe par le point de référence proximal (PrZp) de la zone d’appui proximal et le point de référence distal (PrZd) de la zone d’appui distal, passe aussi sensiblement par le point milieu BP des sommets des protubérances proximales.
Selon une autre perspective inversée, on peut définir le point de référence proximal (PrZp) comme l’intersection du bord proximal avec la droite qui relie le point milieu BP des sommets des protubérances proximale et le point de référence distal (PrZd) ou même le sommet de la zone d’appui distal (ZAD) lorsqu’une protubérance distale existe.
Selon une option, la pièce projectile est telle que au moins 70% de la surface de l’orifice traversant (2) est situé en arrière de l’axe longitudinal. Moyennant quoi l’orifice traversant est agencé du côté arrière de la pièce projectile et la course utile de propulsion impartie par le pouce peut être la plus longue possible.
Selon une option, le centre de masse (G) de la pièce projectile est situé à proximité de l’extrémité proximale de la zone d’appui intermédiaire (ZAI). Ainsi, l’orifice traversant se trouve globalement entre le centre de masse et la zone d’appui distal, l’orifice est éloigné du bord proximal et décalé du centre de masse pour pouvoir impartir la rotation sur elle-même de la pièce projectile. On obtient avantageusement une augmentation de la rotation même après libération de la ZAP, (cf phase W4, figure 8).
Selon une option, la pièce projectile peut être formée par découpe à partir d’un flan sensiblement plat. On note qu’un tel objet peut être peu coûteux à fabriquer, notamment dans un contexte de fabrication en série, voire en grande série.
Selon une option, la pièce projectile peut être formée à partir d’un matériau substrat revêtu d’une feuille de décoration du côté recto ou du côté verso ou des deux côtés. Une telle feuille imprimée permet de personnaliser l’aspect de la pièce projectile.
Selon une option, la pièce projectile peut être obtenue de moulage.
Selon une option, la pièce projectile peut être fabriquée en plastique.
Selon une option, la pièce projectile peut être obtenue par découpe et décoration au laser, notamment du bois.
Selon une option, la pièce projectile peut être courbée, i.e. non plate.
Selon une option, il peut être prévu un relief saillant sur la pièce projectile, hors plan de la plaquette. Cela peut être un repère tactile ou une forme faisant partie d’une illustration ou image imprimé sur la face de la pièce avec effet 3D.
Selon une option, le contour extérieur peut être continu, sans point singulier ou coin anguleux. Ainsi la pièce projectile n’accroche pas dans les poches de vêtements.
Selon une option, la pièce projectile peut être formée en matière de type papier rigide ou carton. Le poids surfacique de la matière formant la pièce projectile est compris entre 400 g/m 2 et 5000 g/m 2 .
Selon une option, le poids surfacique peut de préférence être compris entre 700 g/m 2 et 1500 g/m 2 . Ceci s’avère un optimum avec une solidité suffisante et une masse optimale pour l’usage en tant que projectile.
Selon une option, la pièce projectile peut être formée en bois. Il est possible d’utiliser des particules agglomérées ou du contreplaqué.
Selon une option, on définit comme le premier axe d’orifice (A1 ) l’axe passant par les points les plus éloignés (P1 , P2) du contour de l’orifice traversant.
Le contour extérieur présente un axe général longitudinal X1 qui peut être défini comme s’étendant entre le milieu BP des sommets des protubérances proximales et le sommet de la protubérance distale.
Selon une option, le premier axe d’orifice (A1 ) est orienté angulairement par rapport à l’axe longitudinal X1 , quelle que soit sa variante de définition, d’un angle P compris entre 0° et 35°, voire entre 0° et 30°.
Selon une option, la largeur de l’orifice L21 peut être supérieure à 10 mm et préférentiellement comprise entre 12 mm et 24 mm, voire de préférence entre 13 mm et 19 mm. La largeur doit etre suffisante pour loger le bout du pouce sans effet de coincement latéral.
Selon une option, la hauteur de l’orifice L22 peut être comprise entre 5 mm et 15 mm et préférentiellement entre 7 mm et 13 mm. Ceci forme une butée pour le bout du pouce et empêche l’insertion excessive et le coincement de la pulpe du pouce dans l’orifice.
Selon une option, la surface totale Airel occupée par la pièce (zone d’orifice incluse) peut être comprise entre 6 cm 2 et 9 cm 2 , de préférence entre 6 cm 2 et 8 cm 2 .
Selon une option, la surface de l’orifice SF2 peut être comprise entre 1 cm 2 et 2,5 cm 2 .
Selon une option, on définit un troisième ratio dimensionnel RD3 = SF2/Aire1. Selon une option, RD3 peut être compris entre 0,1 et 0,4. Selon une autre option, RD3 peut être compris entre 0,15 et 0,25.
Selon un autre aspect, la présente invention vise aussi un procédé pour lancer une pièce projectile se présentant comme une plaquette avec une épaisseur et un contour extérieur, ce dernier comprenant un bord avant (1 1 ) du côté de la direction de projection et un bord arrière (12) du côté opposé, la pièce projectile comprenant une zone d’appui proximal (ZAP) destinée à recevoir la pulpe d’une première phalange d’un support digital d’une main (M) d’un utilisateur, une zone d’appui distal (ZAD) destinée à venir en appui sur une autre phalange d’un support digital, un orifice traversant (2) agencé à distance de la zone d’appui proximal, le dit orifice présentant un contour d’orifice avec une portion avant (20) formant zone d’appui intermédiaire (ZAI), le procédé comprenant :
/a/ placer la zone d’appui proximal (ZAP) en appui sur au moins une première phalange du support digital,
/b/ placer la zone d’appui distal (ZAD) en appui sur au moins une autre phalange du support digital,
Ici placer le pouce dans l’orifice traversant (2) avec l’ongle du pouce venant en appui sur la zone d’appui intermédiaire (ZAI),
/d/ exercer une effort au moins vers l’avant avec le pouce tout en maintenant le support digital contre les zones d’appui proximal et distal (ZAP, ZAD),
/e/ laisser un glissement se produire (au moins au niveau de la zone d’appui distal (ZAD)) pour provoquer la libération de ladite zone d’appui distal (W2) et la projection vers l’avant de la pièce projectile (W2,W3,W4), avec rotation simultanée induite par la libération différée de la zone d’appui proximal (ZAP).
Selon une option, la zone d’appui proximal (ZAP) comprend au moins une protubérance proximale arrière (31 ), formant retenue arrière du côté proximal. Cela facilite le positionnement et le lancer de la pièce projectile.
Selon une option, à l’étape /d/, un équilibre des forces (PP,FRD,FRP) exercées sur la pièce projectile est maintenu, avec une somme PP+FRD+FRP voisine de zero.
Selon une option, la plaquette présente une tranche, une face recto et une face verso, et les zones d’appui, respectivement proximal et distal (ZAP,ZAD), peuvent s’étendre sur la tranche et sur la face verso ainsi que sur les arêtes reliant la face verso à la tranche.
Selon une option, la zone d’appui intermédiaire (ZAI) s’étend le long d’une arête reliant la face recto à la tranche. L’ongle est en appui oblique, en appui linéaire ponctuel.
Selon une option, la zone d’appui intermédiaire (ZAI) s’étend sur la tranche et sur la face recto ainsi que sur l’arête reliant la face recto à la tranche.
Selon une option, le procédé et la pièce projectile sont tels qu’une même pièce projectile peut être lancée soit par une main gauche soit par une main droite d’individus, et dans le cas où la pièce projectile est dépourvue de symétrie par rapport à un plan médian PXZ, il suffit de retourner la pièce pour passer de main gauche à main droite ou inversement.
D’autres aspects, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif. L’invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels :
- la figure 1 illustre, en vue en plan, un premier mode de réalisation de l’objet à lancer (‘pièce projectile’) selon la présente invention,
- la figure 2 illustre, en vue en plan, la pièce projectile à lancer de la figure 1 ,
- la figure 3 illustre, en vue en plan, un deuxième mode de réalisation de la pièce projectile à lancer,
- la figure 4 illustre, en vue en plan, un troisième mode de réalisation de la pièce projectile à lancer,
- la figure 5, déclinées en figures 5A 5B 5C, montre respectivement des vues en plan, en coupe longitudinale et en coupe transversale, avec la pièce projectile selon le premier mode de réalisation dans la situation de lancer,
- la figure 6 illustre, en perspective, la pièce projectile selon le premier mode de réalisation,
- la figure 7, déclinées en figures 7A 7B 7C 7D 7E 7F, montre des vues illustrant la séquence de lancer pour lancer la pièce projectile selon le premier mode de réalisation.
- la figure 8 illustre un chronogramme des efforts exercés et des vitesses imparties dans le processus de lancer de la pièce projectile à lancer.
- la figure 9 illustre, en vue en plan, un quatrième mode de réalisation de la pièce projectile.
- la figure 10 illustre, en vue en plan, un cinquième mode de réalisation de la pièce projectile. - la figure 1 1 illustre schématiquement une evolution de l’effort de propulsion au cours du lancer.
- la figure 12 illustre plus en détails un exemple d’orifice traversant.
- la figure 13, déclinées en figures 13A 13B, illustre schématiquement le placement de la pièce projectile sur le support digital en préparation du lancer.
- la figure 14 illustre, en vue en plan, un sixième mode de réalisation de la pièce projectile à lancer.
- la figure 15 illustre, en vue en plan des variantes de réalisation mettant en évidence certaines dimensions de la pièce projectile à lancer.
- la figure 16 illustre, en vue en plan, un septième mode de réalisation de la pièce projectile à lancer, avec en outre une construction géométrique basée sur les barycentres.
- la figure 17 illustre schématiquement des éléments permettant de calculer le deuxième quotient dimensionnel Q2.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Pour des raisons de clarté de l’exposé, certains éléments peuvent ne pas être représentés à l’échelle.
Dans le présent document, les termes ‘proximal’ et ‘distal’ désignent des entités des doigts respectivement plus proche et moins proche de la paume de la main. Concernant la pièce projectile, le terme ‘direction longitudinale’ désigne une direction passant généralement pas les zones d’appui proximal et distal. Une définition plus précise pourra être donnée plus loin.
Dans le présent document, le terme ‘avant’ désigne la direction vers laquelle on lance ou projette la pièce projectile, et le terme ‘arrière’ désigne la direction opposée à la direction avant.
Comme illustré aux figures, on présente une pièce projectile 1 à lancer par les doigts d’une main M d’un utilisateur. Il peut s’agir de la main droite ou la main gauche.
Pour une main donnée, on note par FO le pouce, par F1 l’index, et par F2 le majeur. On désigne par « support digital » une ou plusieurs zones internes des doigts F1 ,F2 à savoir soit l’index soit le majeur soit les deux. L’annulaire peut aussi participer au support digital.
Les faces dorsales des phalanges ne sont pas utilisées sauf l’ongle (voire le dos) du pouce FO. En pratique, le support digital considéré ici utilise les pulpes des doigts côté palmaire.
Généralités de forme
Dans les exemples illustrés, la pièce projectile 1 se présente comme une plaquette ayant une épaisseur E1. L’épaisseur peut varier légèrement. Il n’est pas exclu d’avoir une saillie en dehors du plan de la plaquette.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, la plaquette a une épaisseur E1 sensiblement constante (cf Fig 6).
D’une façon générale, l’épaisseur générale E1 est comprise entre 0,3 mm et 5 mm.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, l’épaisseur générale E1 est comprise entre 1 mm et 2 mm.
La pièce projectile 1 est délimitée par un contour extérieur, ce dernier comprenant un bord avant 11 du côté de la direction de projection et un bord arrière 12 du côté opposé. Pour compléter le contour, il est prévu un bord proximal 10 et un bord distal 13.
La pièce projectile 1 comprend une face recto et une face verso reliée l’un à l’autre par une tranche qui forme le contour. Par convention, la face recto sera la face disposée vers le haut lorsque l’on lance la pièce projectile avec la main droite.
Ainsi, la face recto est la face disposée vers le haut lorsque la pièce projectile 1 est placée de façon à ce que la protubérance proximale arrière 31 (définie plus loin) soit située en bas à droite et la face verso sera la face disposée vers le haut lorsque la pièce projectile 1 est placée de façon à ce que la protubérance proximale arrière 31 soit située en bas à gauche.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, le contour extérieur est continu, sans point singulier ou coin anguleux. La tangente évolue continûment, sans saut.
On désigne par G le centre de masse de la pièce projectile.
On désigne par G’ le barycentre de la pièce projectile non percée, à savoir le barycentre de l’ensemble de la zone entourée par le contour extérieur de la pièce projectile. Ce barycentre est visible sur les figures 2 et 16 l’utilité sera vue plus loin.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, la pièce projectile 1 est formée par découpe à partir d’un flan sensiblement plat.
En alternative, la pièce projectile 1 peut être obtenue de moulage.
En alternative, la pièce projectile 1 peut être courbée, i.e. non plate. Dit autrement, il peut y avoir un effet 3D plus ou moins marqué dans la forme de la pièce projectile.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, la pièce projectile est formée en matière de type carton.
Dans des modes de réalisation, la pièce projectile est formée en matière plastique.
Généralement, le poids surfacique sera typiquement compris entre 400 g/m 2 et 5000 g/m 2 .
Dans des modes de réalisation d’intérêt, le poids surfacique est compris entre 700 g/m 2 et 1500 g/m 2 .
En alternative, la pièce projectile 1 peut être formée en bois ou matériau dérivé. En alternative, la pièce projectile 1 peut être formée en toute autre matière, cuir, matériau végétal, matériau recyclé. La pièce projectile 1 peut être formée en toute matière plastique. La piece projectile 1 comprend un orifice traversant 2 qui sera décrit en détails plus loin.
La pièce projectile 1 comprend une zone d’appui proximal (ZAP) destinée à recevoir au moins une phalange du support digital, une zone d’appui distal (ZAD) destinée venir en appui sur au moins une autre phalange du support digital.
La zone d’appui proximal ZAP peut contacter la phalange proximale ou intermédiaire de l’index F1 ou la phalange proximale ou intermédiaire du majeur F2 ou plusieurs phalanges précitées en même temps.
La zone d’appui proximal ZAP englobe des portions qui sont situées sur la tranche de la pièce projectile mais englobe aussi des surfaces inférieures (côté face verso pour lancer main droite) ainsi que les arêtes reliant les surfaces inférieures à la tranche.
Avantageusement, la zone d’appui proximal ZAP comprend au moins une protubérance proximale arrière 31.
Par ‘protubérance’, on entend ici une bosse (ou une saillie ou encore une excroissance) s’étendant dans le plan de la pièce. Géométriquement, la protubérance est caractérisée par un maximum local de distance en référence au centre de masse G. Le maximum local est appelé sommet S1 (cf Figures 1 et 2). Par exemple, la protubérance présente un surcroît de distance vis-à-vis de G compris entre 2% et 20%, plus préférentiellement par exemple entre 4% et 12%. Selon une autre perspective, la protubérance dépasse radialement vers l’extérieur par rapport aux zones voisines situées tangentiellement de part et d’autre de ladite protubérance.
De plus, il faut noter que par protubérance on englobe aussi une forme en saillie qui dépasse au-dessus du plan recto ou au-dessous du plan verso de la plaquette.
La protubérance proximale arrière 31 procure un effet de retenue pendant le processus du lancer comme on verra plus loin.
La zone d’appui distal ZAD peut contacter la phalange distale ou intermédiaire de l’index F1 ou la phalange distale ou intermédiaire du majeur F2 ou plusieurs phalanges précitées en même temps.
La zone d’appui distal ZAD englobe des portions qui sont situées sur la tranche de la pièce projectile mais englobe aussi des surfaces inférieures (côté face verso pour lancer main droite) ainsi que les arêtes reliant les surfaces inférieures à la tranche.
On définit un point de référence proximal PrZp sur le bord proximal 10 qui forme la zone d’appui proximal ZAP. On définit un point de référence distal PrZd sur le bord distal 13 de la zone d’appui distal. On définit un axe longitudinal X1 qui s’étend entre le point de référence proximal PrZp et le point de référence distal PrZd. Selon ledit axe longitudinal X1, la pièce projectile présente une longueur de référence notée Lzz.
Les positions des points de référence proximal PrZp et distal PrZd sont definies selon les variantes considérées de la piece projectile.
En pratique on note que la zone d’appui distal ZAD recouvre quelques millimètres de part et d’autre de l’axe X1 et s’étend un peu plus vers l’avant que vers l’arrière.
Généralement on prendra comme direction de l’axe longitudinal X1 une direction perpendiculaire à la direction avant-arrière, et parallèle à une orientation générale proximal-distal. Et en l’absence d’autres marques géométriques qui seront vues plus loin, en référence par exemple à la figure 4, on peut choisir les points de référence proximal PrZp et distal PrZd comme les intersections de l’axe longitudinal X1 avec les bords respectifs proximal et distal, pour un axe longitudinal X1 espacé du bord arrière 12 d’une distance L12b de 12,5 mm.
On verra plus loin, en relation avec les barycentres, une définition alternative de détermination des points de référence proximal PrZp et distal PrZd, et l’axe X1.
La longueur de référence Lzz sépare les points de référence proximal PrZp et distal PrZd. La longueur de référence Lzz est inférieure à 49 mm. Selon une réalisation, la longueur de référence Lzz peut être inférieure à 45mm, voire inférieure à 40mm, voire inférieure à 35 mm. La pièce projectile est ainsi facile à placer sur le support digital. La longueur de référence Lzz est de préférence supérieure à 20 mm. Un optimum peut être choisi à 27 mm.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, la zone d’appui distal (ZAD) peut comprendre une protubérance distale 32. La protubérance distale 32 présente un sommet noté S2.
La protubérance distale 32 forme un appui sur une phalange distale ou intermédiaire du support digital. La protubérance distale 32 procure un effet de retenue pendant le processus du lancer comme on verra plus loin. La protubérance distale 32 forme un repère tactile et permet un dosage d’effort plus facile.
La protubérance distale 32, par le petit effet de retenue qu'elle procure, permet une plus grande accumulation d'énergie potentielle avant le décrochage (c-à-d le passage de frottement statique à frottement dynamique). Une plus grande énergie potentielle permet une plus grande accélération. En outre, une protubérance distale 32 courte réduira la distance et le temps de frottement de façon à minimiser la perte d'énergie occasionnée par le frottement dynamique consécutif au décrochage.
La protubérance distale 32 forme un dépassement de E2 par rapport à un cercle primitif ou à une courbe polynomiale d’ordre 2 inscrite généralement sur le bord distal. E2 est compris de préférence entre 0.25 mm et 3 mm. Dans un mode particulier, le dépassement E2 est voisin de 1 mm.
Pour le positionnement du point de référence distal PrZd on fait abstraction de la protubérance 32 et le point de référence distal PrZd est en léger retrait (de E2) vers I’interieur par rapport au bord distal 13 de la zone d’appui distal (visible aux figures 1 -3, 9, 10 et 14). Pour faire abstraction de la protubérance 32, on utilise un arc de cercle inscrit sur la zone centrale du bord distal comme illustré en traits pointillés aux figures.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, la zone d’appui proximal ZAP comprend une protubérance proximale avant 33, complémentaire fonctionnellement de la protubérance proximale arrière 31. La protubérance proximale avant 33 présente un sommet noté S3.
Les deux protubérances forment un bon repère tactile ; on place le bord proximal à cheval sur la pulpe du doigt.
La zone d’appui proximal peut être telle que la tranche de la pièce à cet endroit, i.e. le bord proximal, est généralement concave entre la protubérance proximale arrière 31 et la protubérance proximale avant 33. Le bord proximal peut être en forme d’arc de cercle.
Toute forme généralement concave peut convenir. Le rayon de courbure R3 n’est pas nécessairement constant mais peut varier R3’. On peut choisir par exemple des rayons entre 1 cm et 10 cm sans que cela soit limitatif.
On définit un point milieu proximal BP, formant milieu des sommets des protubérances proximales S1 ,S3.
On définit dans ces conditions pour la pièce projectile et son contour extérieur l’axe général longitudinal X1 comme s’étendant entre le milieu BP des sommets des protubérances proximales S1 ,S3 et le sommet S2 de la protubérance distale.
Le point de référence proximal PrZp est alors à l’intersection de l’axe longitudinal X1 avec le bord proximal.
Sur la figure 3, sur la variante représentée, il n’y a pas de protubérance avant du coté proximal.
Sur la figure 4, sur la variante représentée, il n’y a pas de protubérance du coté distale et il n’y a pas de protubérance avant du coté proximal.
Concernant d’autres cotes apparaissant aux figures, L10 = Lzz + distance (BP-PrZp) ; L11 = dimension hors tout selon X1 , en pratique entre Lzz et Lzz + 5mm.
En référence aux figures 1 -4,9,10,14, pour les dimensions dans le sens avant-arrière, dans un cas particulier, L12a est choisi dans un intervalle [12mm
- 20mm], voire dans un intervalle [12mm - 15mm], Dans un cas particulier, L12b est choisi dans un intervalle [12mm - 15mm],
Dans un cas particulier, leur somme L12 est choisi dans un intervalle [24mm
- 35mm] voire dans un intervalle [25mm - 30mm],
Dans un cas particulier, le contour extérieur peut présenter une symétrie avant arrière, à savoir une symétrie par rapport au plan X1 -Z.
D’une façon générale, la masse de la pièce projectile est inférieure à 7 grammes. Dans des modes de réalisation préférés la masse de la pièce projectile est inferieure a 5 grammes.
Préférentiellement la masse de la pièce projectile peut être inférieure à 2 grammes. Selon une option préférée, la masse de la pièce projectile peut être inférieure à 1 gramme.
La plus grande dimension de la pièce projectile est noté Lmax (voire Lmax’). (cf figures 2,3,4).
D’une façon générale, Lmax < 60 mm. Préférentiellement Lmax sera inférieur à 50 mm, voire inférieur à 40 mm.
Comme illustré aux figures 14 et 15, le bord avant 11 est libre de forme, le bord avant 11 peut comporter des formes ondulées et diverses, plus ou moins en protubérance vers l’avant. Ceci permet de personnaliser la pièce projectile et la faire ressembler à une silhouette d’objet ou de personnage connus.
On définit pour le contour extérieur de la pièce projectile un quotient isopérimétrique égal à Q1 = [4TT X Airel/Perim 2 ], où Perim représente le périmètre du contour extérieur (qui est porté au carré dans la formule) et où Airel représente la surface entourée par le contour extérieur.
La pièce projectile est telle que Q1 est supérieur à 0,6.
Selon une réalisation, Q1 peut être compris entre 0,7 et 0,9.
Par ailleurs on définit un second quotient noté Q2. En référence à la figure 17, on définit un disque particulier comme le plus grand disque PDI inscrit à l’intérieur du contour extérieur de la pièce projectile. La surface de ce plus grand disque inscrit est notée ECI. Airel représente la surface totale entourée par le contour extérieur (pièce non percée d’orifice).
Le deuxième quotient Q2 s’exprime grâce à Q2 = ECI/Aire1. Dans des réalisations d’intérêt, Q2 peut être supérieur à 0,5. Dans des modes préférés, on peut avoir Q2 peut être compris entre 0,6 et 0,85.
On définit un quatrième quotient Q4 s’exprime grâce à Q4 = ECITR/AireTR1. ECITR est la surface du plus grand disque inscrit, tronqué comme expliqué ci-après pour AireTRI . AireTRI représente une aire tronquée selon la droite U3 (fig. 16), à savoir la surface totale entourée par le contour extérieur (pièce non percée d’orifice) de laquelle on retire tout ce qui dépasse de plus de 12,5 mm vers l’avant par rapport à l’axe X1 (i.e. Airel dont on retire tout ce qui dépasse de plus de 12,5 mm vers l’avant par rapport à l’axe XI ).
Dans des réalisations d’intérêt, Q4 peut être supérieur à 0,5. Dans des modes préférés on peut avoir Q4 peut être compris entre 0,6 et 0,85.
On peut considérer que Q1 , Q2 et Q4 sont caractéristiques des facteurs de forme de la pièce projectile.
Orifice traversant
L’orifice traversant 2 est agencé à distance de la zone d’appui proximal ce qui permet d’impartir un couple de rotation (repère CR, fig 5A) dans un sens horaire (vu de dessus, main droite).
L’orifice traversant présente un contour d’orifice avec une portion avant 20 et une portion arriéré 24. La portion avant 20 forme une zone d’appui intermédiaire (ZAI) destinée à recevoir une force de propulsion formée par un appui du plat de l’ongle du pouce FO. La portion arrière 24 est destinée à recevoir le bout du pouce, comme illustré notamment à la figure 1 1 .
La portion arrière 24 forme butée pour le bout du pouce, elle évite que le pouce s’enfonce trop dans l’orifice traversant 2. On note que le pouce FO doit être suffisamment enfoncé pour pouvoir appliquer une force de propulsion sur une course suffisante, mais pas trop enfoncé pour qu’en fin de mouvement (c-à-d après PP3 fig. 1 1 et durant W3 cf fig. 8) le pouce puisse s’échapper rapidement et facilement de l’orifice traversant 2 afin que sa pulpe ne freine pas la pièce projectile. Ceci permet des lancers puissants et rapides, sans accroc.
La zone d’appui intermédiaire englobe la tranche de la portion avant. Elle peut englober aussi la surface supérieure ainsi que l’arête 27 ou les arêtes reliant la surface supérieure à la tranche.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, le contour d’orifice est un contour fermé, comme illustré sur toutes les figures excepté la fig 10.
Toutefois, il n’est pas exclu d’avoir une discontinuité comme illustré à la figure 10. Dans ce cas, une échancrure 87 s’étend entre le bord arrière et l’orifice traversant 2. L’échancrure pourrait être positionnée vers le bord avant ou ailleurs.
Dans des modes de réalisation d’intérêt, on peut définir comme le premier axe d’orifice A1 l’axe passant par les points les plus éloignés (P1 ,P2) du contour de l’orifice traversant. On définit alors un deuxième axe d’orifice A2 perpendiculaire au premier axe d’orifice.
Le premier point P1 est le coin proximal de l’orifice 2.
Le second point P2 est le coin distal de l’orifice 2.
La portion avant 20 présente un sommet 25, le point le plus éloigné du premier axe A1.
La portion arrière 24 présente un sommet 26, le point le plus éloigné du premier axe A1.
Selon une réalisation, le centre de masse se trouve au voisinage du premier point P1 . Selon une réalisation, la distance entre le centre de masse et le premier point P1 est inférieure à 5 mm.
Comme illustré aux figures, le premier axe d’orifice A1 est orienté angulairement à l’axe longitudinal d’un angle P par rapport à l’axe général longitudinal X1
Selon une réalisation, l’angle P compris entre 0° et 35°, voire entre 0° et 30°.
Selon une autre réalisation, l’angle P compris entre 0° et 20°.
On note par exemple que sur la figure 4, l’angle P est plus petit que celui représenté dans la figure 3.
L’orifice traversant 2 présente une largeur d’orifice notée L21 selon la direction transversale d’orifice, i.e. selon le premier axe d’orifice A1. L’orifice traversant 2 présente une hauteur notee L22 selon le deuxieme axe d’orifice A2. Sur les figures, la hauteur est la distance qui sépare les deux sommets (avant 25 et arrière 26) de l’orifice 2.
D’une façon générale, la hauteur est plus petite que la largeur. Autrement dit L22 < L21. La hauteur L22 est telle que le bord arrière 24 forme une butée pour le bout du pouce et empêche l’insertion excessive et le coincement de la pulpe du pouce dans l’orifice 2.
Dans certaines réalisations d’intérêt, la hauteur de l’orifice traversant peut être inférieure à 75% de sa largeur. Autrement dit L22 < 0,75 x L21. On peut choisir un intervalle tel que 0,45 x L21 < L22 < 0,75 x L21.
L’orifice traversant 2 est séparé du bord distal par une bande de matière dite bande d’échappement et repérée 4. La bande d’échappement présente une largeur minimale notée E4, et est délimitée vers l’extérieur par la courbe d’échappement et repérée 14.
Si on parcourt la bande d’échappement le long de son parcours L4 (cf Fig 2), la largeur peut évoluer, on s’intéresse au point le plus étroit qui présente donc la largeur minimale notée E4.
Dans un cas particulier, la bande d’échappement a un bord extérieur courbe, sensiblement concentrique avec le contour local de l’orifice. Plus précisément, le rayon de courbure R4 du bord extérieur et le rayon de courbure R5 du bord intérieur de l’orifice en vis-à-vis ont des points de référence voisins. Dans ce cas, la largeur de la bande d’échappement 4 est sensiblement constante sur le parcours L4.
On note que la largeur minimale notée E4 est inférieure à la largeur d’orifice L21. Dans certaines réalisations d’intérêt, la largeur minimale E4 est inférieure à 75% de la largeur d’orifice L21. Dans d’autres réalisations d’intérêt, la largeur minimale E4 est inférieure à 50% de la largeur d’orifice L21. Dans d’autres réalisations d’intérêt, la largeur minimale E4 est inférieure à 6 mm. Dans d’autres réalisations d’intérêt, la largeur minimale E4 est inférieure à 5 mm. La protubérance 32 est exclue des considérations dimensionnelles précédentes.
On définit un deuxième ratio dimensionnel RD2 = E4 / L21 , où E4 est la largeur minimale de la bande d’échappement et L21 la largeur d’orifice selon le premier axe d’orifice (A1 ), le deuxième ratio dimensionnel RD2 étant compris entre 10% et 60%.
Dans certaines réalisations d’intérêt, le deuxième ratio dimensionnel RD2 peut être compris entre 10% et 50%. Selon une solution particulière, le deuxième ratio dimensionnel RD2 peut être compris entre 10% et 40%.
Dans certaines réalisations d’intérêt, illustré à l’aide de la figure 12, la portion avant 20 de l’orifice est concave et formée en arc de cercle avec un premier rayon de courbure R1 , le trait pointillé repéré 20’ dénote une variante parmi une infinité de possibilités.
La portion arrière 24 de l’orifice traversant 2 peut être concave, avec un second rayon de courbure R2. Le premier rayon de courbure R1 est plus grand que le second rayon de courbure R2.
Dans certaines réalisations, le premier rayon de courbure R1 peut être supérieur à 10 mm.
Dans certaines réalisations, le second rayon de courbure R2 peut être compris entre 5 mm et 15 mm.
Dans un cas particulier de réalisation, illustré en figure 14, l’orifice peut présenter une forme circulaire. Dans ce cas L21 =L22 représente le diamètre.
Sur la figure 9, sur la variante représentée, la courbure de la portion avant 20 de l’orifice est inversée. On comprend donc que la portion avant 20 de l’orifice peut être concave ou convexe. Elle doit recevoir la poussée de l’ongle du pouce sans que le bout du pouce ne soit coincé, en latéral ou dans le sens avant-arrière.
Définition alternative de l’axe longitudinal X1
L’orifice traversant peut être affecté de son barycentre noté CC comme visible aux figures 2 et 16. Ce barycentre CC peut être calculé comme un centre de masse virtuel. Par ailleurs nous avons vu plus haut que la pièce projectile réelle a un centre de masse noté G. Et une pièce projectile dépourvue d’orifice aurait un centre de masse noté G’. Il se trouve que ces trois points sont alignés.
Nous pouvons tracer une droite qui passe par les points CC et G (et accessoirement G’), cette droite est notée U1. Partant de là, on définit une deuxième droite écartée angulairement de U1 dans le sens des aiguilles d’une montre d’un angle noté o. Cette deuxième droite est notée U2. Cette deuxième droite U2 vient tangenter le bord arrière 12 de la pièce projectile. Dans l’exemple illustré l’angle a vaut 45°.
Partant de ces éléments, nous pouvons définir l’axe longitudinal X1 , notamment en l’absence de protubérance(s) et d’autres formes de repérage. On peut choisir alors pour X1 une droite parallèle à la deuxième droite U2 et décalée vers l’avant d’une distance L6. En pratique on choisit L6 telle que L6= 12,5 mm.
Bien que la méthode par défaut ait pour valeurs a=45° et L6=12,5 mm indiqués, il pourrait facultativement pour certaines formes particulières notamment avançant fortement le bord avant être plus pertinent de prendre des valeurs proches telles que 40° à 60° pour a et 12 à 13 mm pour L6.
Le point de référence proximal PrZp est alors à l’intersection de l’axe longitudinal X1 avec le bord proximal 10.
Le point de référence distale PrZd est alors à l’intersection de l’axe longitudinal X1 avec le bord distal 13.
Moyennant quoi, en se basant sur les barycentres CC et G, nous pouvons définir sans ambiguïté un axe longitudinal X1 et en faire découler les points de référence distal et proximal.
Une fois l’axe longitudinal X1 déterminé, la distance Lzz peut être déterminée comme déjà expliqué plus haut.
D’autres formes d’orifice traversant sont aussi considérées. Par exemple comme illustre sur la figure 15, plusieurs variantes d’orifice traversant sont dessinées chacune ayant une longueur hors tout le long de l’axe longitudinal repéré respectivement Loi , Lo2, Lo3.
On note de façon générique Lox la dimension hors tout selon l’axe longitudinal X1.
On définit un premier ratio dimensionnel RD1= Lox / Lzz, lequel premier ratio dimensionnel RD1 est généralement supérieur à 25%.
Dans certaines réalisations, le premier ratio dimensionnel RD1 est compris entre 30% et 90 %.
Dans certaines réalisations, le premier ratio dimensionnel RD1 est compris entre 45% et 75 %.
On note Airel la surface totale occupée par la pièce (comme déjà expliqué ci-dessus). Airel peut être comprise entre 5 cm 2 et 10 cm 2 , de préférence entre 6 cm 2 et 9 cm 2 .
On note SF2 la surface de l’orifice. SF2 peut être comprise entre 0,5 cm 2 et 3 cm 2 .
On définit un troisième ratio dimensionnel RD3 = SF2/Aire1.
Dans certaines réalisations, RD3 peut être comprise entre 0,1 et 0,4. Dans certaines réalisations, RD3 peut être comprise entre 0,15 et 0,25.
Dans certaines réalisations, au moins 60% de la surface SF2 de l’orifice traversant 2 est situé en arrière de l’axe longitudinal X1.
Dans certaines réalisations, au moins 70% de la surface de l’orifice traversant 2 est situé en arrière de l’axe longitudinal X1.
Procédé de lancer
Selon une description générale, l’utilisateur place la pièce projectile sur son index et/ou son majeur avec le bout du pouce inséré dans l’orifice 2, puis en poussant le pouce vers l’avant, l’utilisateur exerce un bandage de tension grâce à la zone d’appui proximal ZAP et à la zone d’appui distal ZAD, et au-delà d’un seuil prédéterminé de tension, la zone d’appui distal est libérée et la pièce projectile est alors projetée vers l’avant avec un mouvement de rotation concomitant, le mouvement de rotation étant imparti par l’effet de retenue du côté de la zone d’appui proximal.
Plus généralement on utilise un support digital comme déjà défini plus haut. Le procédé de lancer peut se décomposer comme suit :
/a/ placer la zone d’appui proximal ZAP en appui sur au moins une première phalange du support digital,
/b/ placer la zone d’appui distal ZAD en appui sur au moins une autre phalange du support digital,
/c/ placer le pouce F0 dans l’orifice traversant 2 avec l’ongle du pouce venant en appui sur la zone d’appui intermédiaire ZAI.
Les étapes /a/, /b/, /c/ peuvent être effectuées dans un ordre chronologique indifférent, i.e. différent de celui-ci-dessus et aboutir au même résultat qui est : support digital au contact de ZAP et ZAD, ongle du pouce au contact de ZAI.
Comme illustré à la figure 13, l’appui sur le support digital peut solliciter plusieurs parties de pulpe appartenant à plusieurs phalanges.
On remarque que l’ongle du pouce est très incliné, quasiment à l’horizontale. Le pouce exerce un effort repéré PP.
Pour les étapes /a/ et /b/, l’utilisateur peut utiliser les sommets S1 ,S2,S3 des protubérances comme repère tactile et/ou visuel.
En référence aux figures 5, 7 et 13, on note que la pièce projectile est un peu en arrière de l’index (ou plus généralement du doigt porteur principal)
Notamment le bord avant 11 ne dépasse pas ou peu vers l’avant de l’index F1. Autre repère possible : on aperçoit l’arrière de l’index/majeur au travers de l’orifice traversant (2) (très visible sur fig. 7)
On remarque aussi que la portion arrière (24) dépasse vers l’arrière de l’index F1 ou du majeur F2 (cf fig. 7).
La réaction du support digital fournit une réaction proximale notée FRP et une réaction distale notée FRD. Plus précisément la réaction de la zone d’appui proximal FRP est dirigée vers l’arrière et vers le haut (très peu vers la zone distale). Similairement la réaction de la zone d’appui distale FRD est dirigée vers l’arrière et vers le haut (très peu vers la zone proximale).
L’effort PP exercé par le pouce est dirigé vers le bas (cf figures 5B et 5C).
Le bandage consiste à augmenter l’effort exercé par le pouce, pendant la phase repérée W1 en figure 8. La réaction du support digital augmente concomitamment. La somme vectorielle PP + FRP +FRD reste nulle tant que la pièce projectile reste immobile avant sa libération. Il s’agit (en tribologie) d’une phase dite de frottement statique.
Comme illustré en figure 1 1 , on voit que l’effort PP exercé par le pouce s’oriente progressivement vers l’horizontale PP1 , PP2, PP3. Il s’agit de l’étape repérée /d/ : exercer une effort au moins vers l’avant avec le pouce tout en maintenant le support digital contre les zones d’appui proximal et distal (ZAP, ZAD) qui forment comme un pont sur le support digital.
A un moment donné, un déséquilibre d’effort se produit avec un effort du pouce qui dépasse la réaction des zones d’appui, avec au moins une résultante (ou composante) selon l’axe de lancer Y1. Un glissement se produit au niveau de la zone d’appui distal (ZAD) pour provoquer la libération de ladite zone d’appui distal (W2) et la projection vers l’avant de la pièce projectile (W3, W4, et même W2), avec rotation simultanée induite par la retenue exercée par la zone d’appui proximal ZAP.
Lorsque le glissement se produit on parle de frottement dynamique.
L’étape précédente est notée /e/ et consiste dit autrement à laisser un glissement se produire (au moins au niveau de la zone d’appui distal (ZAD)) pour provoquer la libération de ladite zone d’appui distal (W2) et la projection vers l’avant de la pièce projectile (W3,W4), avec rotation simultanée induite par la liberation differee de la zone d’appui proximal (ZAP).
Sur la figure 8, la phase W1 représente le bandage, la phase W2 (instants T1 à T2) représente la libération distale, la phase W3 (instants T2 à T3) représente la libération proximale et la phase W4 (instants T3 à T4) est la fin de poussée du pouce. La phase W5 représente le vol libre de la pièce projectile.
La vitesse linéaire et la vitesse de rotation atteignent leur maximum à l’instant T4. La libération décalée dans le temps des zones distale et proximale provoque la rotation de la pièce projectile dans le sens horaire pour un droitier et anti-horaire pour un gaucher.
Le moment d’inertie de la pièce projectile étant faible, le déséquilibre d’effort dans la phase W3 impartit une rotation significative. De plus dans les phases W3 et W4, la poussée du pouce étant décalée du centre de gravité, on accroit la rotation par le bras de levier naturel (distance G - sommet 25).
Comme déjà évoqué, le centre de masse G de la pièce projectile est situé à proximité de l’extrémité proximale P1 de la zone d’appui intermédiaire ZAI, un peu à l’intérieur de l’orifice traversant, c’est-à-dire entre le sommet 25 et le point P1 . Comme visible sur la figure 16, le sommet de la portion avant 20 et le centre de masse G sont séparés d’une distance L5. Dans la pratique L5 se trouve dans un intervalle entre 4 mm et 10 mm.
Ce décalage de position permet une augmentation de la rotation même après libération du bord proximal, (cf phase W4, fig 8).
Il faut remarquer que la présence des protubérances mentionnées plus haut est favorable pour la mise en oeuvre du procédé de lancer.
Les figures 7A et 7B illustrent un exemple de mise en place de la pièce projectile sur le support digital. La figure 7C illustre la situation avec le pouce en place avant le lancer proprement dit.
Les figures 7D, 7E et 7F illustrent des phases du lancer, la figure 7F montrant plusieurs positions successives de la pièce projectile.
On note que la pièce projectile telle que définie géométriquement ci-dessus est compatible avec une force de propulsion appliquée sur un bord de l’orifice traversant par un doigt quelconque de l’utilisateur, i.e. pas exclusivement le pouce.
Dans certaines réalisations, la pièce projectile n’a qu’un seul orifice de la taille décrite ci-dessus. Il n’est pas exclu qu’il y ait d’autres trous de taille plus petite.
Dans certaines réalisations, la pièce projectile n’a qu’un seul orifice.