Brevet FR2495477A1 — publié le 19820611

L'invention concerne ur raquette de jeu de balle et en particulier une raquette d(- tennis. On sait qu'une raquette doit satisfaire à un certain nombre de conditions - légèreté - rigidité du cadre et raideur du cordage - amortissement très rapide des vibrations - insensibilité aux variations des conditions climatiques X prix de revient acceptable. I1 faut également qu'une nouvelle raquette satisfasse aux règlements en vigueur, selon lesquels le jeu de tennis ne doit pas être dénaturé et la trajectoire de la balle ne doit pas être modifiée par les caractéristiques nouvelles de la raquette. I1 est également important d'augmenter autant que possible le rendement du cordage et sa résistance (c'est-àdire sa durée de vie). On connait déjà des raquettes, en particulier de tennis, dont le cadre est formé par une structure composite, en général un profilé métallique (fournissant la rigidité) associé à un matériau de remplissage tel qu'une résine synthétique (pour l'amortissement des vibrations). Toutefois, les résultats obtenus ne sont pas complètement satisfaisants, aussi bien en ce qui concerne l'amortissement des vibrations que la rigidité. Le rendement du cordage, sa raideur transversale et sa résistance ne sont pas améliorés et peuvent même être diminués par rapport à une raquette classique. L'invention a pour objet une raquette pour jeu de balle, qui répond aux divers critères énumérés ci-avant, sans que sa fabrication en soit compliquée ou son prix de revient accru. Elle propose une raquette comprenant un manche, un panier délimité par un cadre dont les branches d'extrémité rejoignent le manche et par une pièce en arc de cercle reliant les deux branches du cadre au voisinage du manche, ainsi qu'un cordage tendu à l'intérieur du cadre, caractérisée en ce que le cadre est formé d'un caisson ou profilé externe entourant un caisson ou profilé interne, l'intervalle compris entre les deux caissons ou profilés étant rempli d'une matière propre à l'amortissement des vibrations. On constate que l'on obtient ainsi un amortissement particulièrement rapide des villration6 résultant d'uneL frappe de balle et que l'on auftmente le module d'inertie du cadre, sans accroître son poids. Selon une autre caractéristique de l'invention, les cordes lnngitudinales centrales de la raquette sont renforcées et ont un diamètre compris entre 2 et 2,5 mm environ. Les cordes longitudinales centrales, qui sont les plus sollicitées en règle générale, ont ainsi une durée de vie plus longue. Leur renforcement et leur augmentation de diamètre se traduisent par une augmentation du poids du cordage qui, compensée par une diminution du poids du cadre, entraîne une augmentation du rendement du cordage (sans modification de la raideur de celui-ci) et une diminution de la réaction transmise au bras du joueur. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels . la figure 1 représente schématiquement une raquette de tennis selon l'invention . la figure 2 représente schématiquement les deux premiers modes de vibration d'une corde longitudinale centrale d'une raquette de tennis la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une corde renforcée selon l'invention , la figure 4 est une vue à plus grande échelle et avec arrachement partiel d'une partie de la raquette de la figure 1; . la figure 5 est une vue en coupe, à plus grande échelle, selon la ligne V-V de la figure L ;; . la figure 6 est une demi-vue en coupe, semblable à la figure 5, mais représettant la déformation en torsion du cadre de la raquette selon l'invention . la figure 7 est une vue en plan d'une variante de réalisation d'une partie d'une raquette selon l'invention ; et les figures 8, 9 et 10 sont des vues en coupe selon les lignes VIII-VIII, IX-IX, et X-X respectivement. On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 6, qui concernent une première forme de réalisation d'une raquette de tennis selon l'invention. La raquette 10, représente en figure 1, comprend un panier et un manche 11. Le panier est limité par un cadre 12 de forme sensiblement ovale, présentant deux branches d'extrémité 13 et 14 qui rejoijnent le manche 11, ainsi que par une pièce 15 incurvée sensiblement en arc de cercle, qui est fixée sur le cadre 12 par tout moyen approprié et par exemple par rivetage, entre les branches d'extrémité 13 et 14 de ce cadre et au voisinage du manche 11. Le panier comprend également un cordage tendu à l'intérieur du cadre 12 et composé des cordes longitudinales 16 ou "montants" et des cordes transversales 17 ou "travers". La courbure de la pièce incurvée 15 est identique et de même sens que celle de la partie 18 du cadre 12 qui est longitudinalement opposée au manche 11. En d'autres termes, la concavité de la partie incurvée 15 est tournée vers le manche 11 et cette partie 15 s'étend parallèlement à la partie 18. Les cordes longitudinales centrales 16, qui scnt comprises entre les deux lignes en trait pointillé 19 parallèles à l'axe longitudinal 20 de la raquette et passant par les extrémités de la pièce 15, ont donc toutes la même longueur, entre la partie 18 du cadre 12 et la pièce incurvée 15. on augmente ainsi la surface de la zone de frappe comprenant les cordes longitudinales de plus grande longueur et dont le rendement en jeu est le plus important.Une balle légèrement excentrée peut donc être frappée avec la même efficacité qu'une balle parfaitement centrée dans le panier. Avantageusement, les cordes longitudinales centrales 16 traversent de part en part la pièce incurvée 15 et s'étendent jusqu'aux branches d'extrémité 13 et 14 du cadre 12, c'est-à- dire jusqu'au voisinage immédiat du manche 11. Des butées élastiques 21 entourent chaque corde 16 à la traversée de la pièce 15, ou sont placés de part et d'autre de la corde 16, dans un but qui va être expliqué en référence à la figure 2. Cette figure représente les deux premiers modes de vibration d'une corde longitudinale centrale 16 entre son extrémité 22 où elle rejoint la partie supérieure 18 du cadre 12 et son extrémité 23 où elle rejoint une branche d'extrémité 13 ou 14 du cadre, au voisinage immédiat du manche 11. La ligne en trait d'axe 16A représente la corde au repos, la ligne 168 en trait tireté représente la déformée de la corde selon le premier mode de vibration qui comprend un seul ventre 24, et la courbe en trait plein 16C représente la déformée de la corde 16 selon le second mode de vibration qui comprend deux ventres 25 et 26 et un noeud 27. On comprend que, si la corde 16 est maintenue par des butées élastiques 21, prévues sensiblement à l'emplacement. du ventre 26, ces butées 21 vont, d'une part, exercer une résistance 28 à la déformation de la corde 16 et vont, d'autre part, amortir de façon très importante les vibrations de la corde. L'action des butées 21 sera d'autant plus efficace que ces butées seront situées au voisinage du second ventre 26 dans le second mode de vibration, c'est-à- dire sensiblement aux troisbquarts de la longueur-de la corde, en partant de son extrémité 22 où elle rejoint la partie supérieure 18 du cadre 12 de la raquette. Comme les cordes longitudinales centrales 16, qui s'étendent jusqu'au voisinage du manche 11, ont une longueur supérieure à celle des cordes d'un raquette classique qui s'étendraient seulement jusqu'à la pièce 15 ou une pièce correspondante incurvée en sens contraire, on peut augmenter également, de façon correspondante, le diamètre de ces cordes, de telle sorte que la raideur transversale du cordage reste sensiblement inchangée. Les règlements actuellement en vigueur, qui imposent de ne pas modifier sensiblement la trajectoire habituelle de la balle et de ne pas dénaturer la nature du jeu de balle, sont ainsi respectés.L'augmentation du diamètre des cordes se traduit non seulement par une augmentation de leur résistance et de leur durée de vie, mais également par une amélioration du rendement en jeu pour un effort donné produit par le joueur. En effet, si l'on augmente la masse de la partie du cordage qui frappe la balle, on augmente aussi la force d'inertie du cordage au moment de la frappe de balle. L'augmentation de cette force d'inertie se traduit par une réduction de la force élastique de déformation du cordage, et donc de la force qui est transmise au bras du joueur, En résumé, l'augmentation de la masse des cordes se traduit par une réduction de l'effort du joueur.Simultanément, la disposition des butées élastiques 21 au niveau d'un des ventres de vibration des cordes longitudinales centrales permet d'annuler les diverses vibrations du cordage, ce qui augmente l'agrément du jeu et diminue notablement les risques de "tennis elbot". La corde qui est représentée schématiquement en coupe en figure 3 permet d'augmenter le diamètre et le poids du cordage, comme indiqué plus haut. Cette corde 30 comprend, par exemple, une âme axiale cylindrique 31 en matériau synthétique, une gaine 32 formée de fils 33 et une enveloppe extérieure 34. Le tissage des fils 33 est croisé selon deux directions, soit en double chevron comme représenté en figure 3, soit selon des directions de fils parallèles et perpendiculaires aux génératrices de l'âme cylindrique 31. Les fils 33 peuvent être des fils textiles, ou bien des fibres1 telles que des fibres de verre et/ou de carbone, ou celles connues sous la marque "KEVLAR". L'enveloppe extérieure 7 est en résine synthétique imprégnant, revêtant ou recouvrant la gaine 32.A titre d'exemple, on indiquera que le diamètre extérieur de la corde 30 est compris entre 2 et 2,5 mm environ, alors qu'il est de l'ordre de 1,4 à 1,8 mm pour une corde classique. Le diamètre de l'âme 31 est compris par exemple entre 1,3 et 1,8 mm. Les cordes 30 peuvent être utilisées pour former tout le cordage de la raquette selon l'invention, ou bien pour ne former que les cordes centrales, dont la durée de vie est en général la plus faible. L'invention prévoit également une structure particulière du cadre 12, qui va être décrite en référence aux figures 5 et 6. Le cadre 12 selon l'invention, représenté en coupe en figure 5, comprend un caisson ou profilé extérieur 35 entourant un caisson ou profilé intérieur 26, l'espace compris entre ces deux caissons étant rempli d'une matière de remplissage 37 telle qu'une résine synthétique, propre à l'amortissement des vibrations L'espace interne limité par le caisson 36 est garni d'une matière 38 de faible densité (ui est inférieure ou égale à 0,4) et qui peut être un bois léger tel que le balsa ou un matériau expansé en mousse tel que'du polyuréthane. Dans l'exemple représenté en figure 5, les caissons 35 et 36 ont sensiblement le contour d'un I. Le caisson extérieur 35 est réalisé en une matière ductile, telle qu'un alliage d'aluminium et de cuivre connu sous la marque "ZICRAL", de l'acier, du titane ou un alliage de titane, ou encore une résine armée de fibres de verre et/ou de carbone. Le caisson intérieur 36 est de préférence réalisé en une résine arme de fibres de verre et/ou de carbone. La résine formant la matière de remplissage 37 doit présenter un c La figure 5 représente également le montage du cordage sur le cadre 12 selon l'invention : une bande de protection 39 est disposée tout le long du cadre 12, à lWextérieur de celui-ci, dans la cavité 40 formée par le profil du caisson extérieur 35. Cette bande 39 comporte, à intervalles réguliers, aux endroits voulus, des canons ou manchons sensiblement cylindriques 41, qui traversent de part en part -le cadre 12, comme représenté en figure 5. Les cordes 16 et 17 sont introduites à travers ces canons ou manchons 41. Ces derniers ont avantageusement un diamètre interne qui est sensiblement égal à deux fois le diamètre externe d'une corde 16 ou 17. Un tel cadre 12 selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à la technique antérieure. I1 est tout d'abord plus léger qu'un cadre classique, ce qui permet d'utiliser, avec ce cadre, des cordes de diamètre et de poids plus importants, sans modifier pour autant le poids et l'équilibre de l'ensemble. La résine formant la matière de remplissage 37 a pour but d'amortir les vibrations et d'empêcher leur transmission du caisson extérieur au caisson intérieur, et également de transmettre les efforts au caisson intérieur 36, ainsi que de permettre un léger déplacement angulaire (figure 6) entre les deux caissons. Le caisson intérieur 36, garni de la matière légère 3tri, a pour rôle de supporter les efforts subis par le cadre et de renforcer le cadre lui-même, en améliorant sa rigidité et en augmentant son module d'inertie. On se réfère maintenant aux figures 7 à 10 qui représentent une variante de réalisation de l'invention Selon cette variante, la pièce incurvée 45 qui, avec le cadre 12, délimité le panier de la raquette, fait partie intégrante d'une pièce 46 sensiblement en forme de Y dont les deux branches divergentes 47 et 48 sont réunies entre elles par ladite pièce incurvée 45. La pièce 46 assure une liaison entre le cadre 12 de la raquette et le manche 11 et, à cet effet, les branches 47 et 48 de la pièce 46 ont une section en U (figure 8) dont l'ouverture est tournée vers l'extérieur et reçoit une branche 13, 14 du cadre 12. La partie longitudinale ou axiale 49 de la pièce 46, formée par la réunion des deux branches 47 et 48, a une section en T (figure 9), les extrémités des deux branches 13 et 14 du cadre étant disposées de part et d'autre de l'âme centrale 50 de ladite branche axialc 9. La partie incurvée 4 reliant les branches 47 et 48 de la pièce 46 peut être une pièce pleine à section carrée ou rectangulaire, comme représenté en figure 10, ou bien peut être du même type que celle représentée en figure 4. Les cordes longitudinales centrales 16 de la raquette peuvent traverser de part en part cette pièce incurvée 45 pour aller jusqu'aux branches d'extrémité 13 et 14 du cadre au voisinage du manche 11 (comme dans le premier mode de réalisation), ou bien elles peuvent s'arrêter à cette pièce incurvée 45, de façon classique. Cette pièce 46 peut être, soit rapportée et fixée, par exemple par rivetage, sur les deux branches 13 et 14 du cadre, soit surmoulée sur ces deux branches. Quand la pièce 45 a la même structure que la pièce incurvée 1S représentée en figure 4, cette pièce 45 peut être soit surmoulée sur une bande profilée de caoutchouc ou analogue formant les butées élastiques 21, soit clipsée sur cette bande de caoutchouc. La pièce incurvée 15 du premier mode de réalisatio et la pièce 46 des figures 7 à 10 sont réalisées avantageusement en matière ductile moulée, par exemple en alliage d'aluminium, ou en un matériau composite, tel qu'un polyamide chargé de fibres de verre et/ou de carbone. La pièce 46 des figures 7 à 10 remplit essentiellement deux fonctions : réduire et même empêcher la transmission des vibrations entre le cadre et le manche, et renforcer mécaniquemenl les deux branches 13 et 14 du cadre 12. I1 ressort de ce qui précède que l'invention permet, très efficacement, d'amortir les vibrations résultant d'une frappe de balle et d'empêcher leur transmission entre le cordage et le manche tenu par le joueur. En effet, les vibrations des cordes sont amorties par les butées élastiques 21 placées au niveau d'un des ventres de vibration des cordes longitudinales centrales 16. La transmission des vibrations dans le cadre 12, et plus particulièrement entre le caisson extérieur 35 et le caisson intérieur 36, est réduite de façon notable par la matière 37 de remplissage. Enfin, la transmission des vibrations au manche de la raquette par les deux branches du cadre est réduite par la pièce 46 présentant la structure représentée dans les figures 7 à 10. Ces trois dispositions permettent d'annuler les diverses vibrations du cordage et du cadre. REVE!JDICATIONS 1. Raquette de jeu de balle, en particulier de tennis, comprenant un manche, un panier limité par un cadre dont les branches d'extrémité rejoignent le manche et par une pièce incurvée reliant les deux branches du cadre au voisinage du manche, ainsi qu'un cordage tendu à l'intérieur du cadre, caractérisée en ce que le cadre est formé d'un caisson ou profilé externe entourant un caisson ou profilé interne, l'intervalle compris entre les deux caissons ou profilés étant rempli d'une matière propre à l'amortissement des vibrations. 2. Raquette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le volume interne limité par le caisson interne est rempli d'une matière à faible densité, telle qu'un bois léger du type balsa ou un matériau expansé du type polyurhane. 3. Raquette selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les caissons interne et externe ont chacun une section sensiblement en I. 4. Raquette selon l'une-des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits caissons sont réalisés en un matériau ductile, tel qu'un acier, un alliage d'aiuminium et de cuivre, une résine armée de fibres de verre et/ou de carbone, ou du titane 5. Raquette selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la matière de remplissage de l'espace compris entre les deux caissons est une résine du type époxy ou polyester. 6. Raquette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite pièce incurvée fait partie d'une structure monobloc qui s'étend entre le panier et le manche et reçoit les deux branches d'extrémité du cadre. 7. Raquette selon la revendication 6, caractérisée en ce que la structure monobloc est rapportée ou surmoulée sur les deux branches d'extrémité du cadre. 8. Raquette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce incurvée présente une courbure indentique et parallèle à celle de la partie avant du cadre longitudinalement opposée au manche. 9. Raquette selon la revendication 8, caractérisée en ce que les cordes longitudinales centrales traversent la pièce incurvée et sont montes sur les branches d'extrémité du cadre au voisinage du manche, des butées élastiques etant prévues de part et d'autre ou autour de chaque corde à la traversée de ladite pièce. 10. Raquette selon la revendication '3, caractérisée en ce que les butes élastiques sont disposées sensiblement aux trois-quarts de la longueur totale des cordes longitudinales centrales. 11. Raquette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins les cordes centrales sont renforcées et présentent un diamètre compris entre 2 et 2,5 mm environ. 12. Raquette selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque corde comprend un noyau axial en matière synthétique ayant un diamètre compris entre 1,3 et 1,8 mm environ, entouré d'une gaine en fibres tresses selon deux directions croisées, et une gaine extérieure en résine entourant ou imprégnant ladite gaine de fibres.