Brevet FR2629723A1 — publié le 19891013

La présente invention concerne les raquettes de sport du type comprenant un manche et une partie de tête munie de cordes, par exemple des raquettes de tennis, et elle se rapporte plus précisément à une nouvelle structure d'amortissement des vibrations destinée au cadre de cette raquette. Certains des cadres de raquettes de tennis actuel- lement disponibles et qui rencontrent le plus de succès sont formés de fibres imprégnées de résine, par exemple de fibres de graphite, disposées sous forme tubulaire et pro- filées et polymérisées dans un moule chauffé. L'organe tubulaire est courbé dans le moule afin qu'il forme une partie elliptique de tête et les extrémités libres opposées de l'organe tubulaire convergent en formant une zone de convergence et un manche qui supporte une poignée. Un pontet est placé entre les faces de l'organe tubulaire dans la zone de convergence afin que la partie de tête soit entourée et qu'une zone de support de cordes soit formée. Le choc de la balle sur les cordes de la raquette provoque un fléchissement des cordes et du cadre si bien que celui-ci vibre. Les vibrations de la raquette sont indésirables et on a donc souvent proposé de modifier le cadre fondamental d'une raquette de tennis afin d'essayer de réduire ou d'amortir plus rapidement les vibrations. Une approche à la résolution de ce problème a été le remplissage de l'âme du cadre de la raquette par un maté- riau d'amortissement des vibrations. Un exemple est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique ne 4 413 822 dans lequel l'âme d'un cadre tubulaire de raquette est rempli d'un polymère élastique. En réalité, les âmes de mousse n'ont souvent qu'un faible effet pour l'amortissement des vibrations. En outre, si les masses volumiques utilisées sont accrues, par rapport à celles du document précité, l'âme augmente notablement le poids de la raquette. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 634 124 décrit une raquette de sport dans laquelle un matériau élastomère d'amortissement est placé entre l'organe de la zone de convergence et les branches adjacentes du cadre. Des pièces d'amortissement sont relativement minces et sont aussi fixées au cadre et il apparaît ainsi que les pro- priétés d'amortissement des vibrations sont limitées. Ce document propose aussi, dans un autre mode de réalisation, une réduction de la vibration des cordes. Dans ce mode de réalisation, les cordes sont en appui contre des tétons formés d'un matériau élastomère d'amortissement. Cependant, les tétons sont placés aux points de support des cordes si bien que le degré de réduction des vibrations des cordes est limité. Une structure efficace d'amortissement des vibra- tions destinée aux cadres de raquettes tubulaires de gra- phite et analogues est décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 49 775 déposée le 12 mai 1987 par la Demanderesse. Le cadre de raquette de tennis a une construction sandwich tubulaire dans laquelle un manchon visco-élastique d'amortissement est placé entre les organes tubulaires interne et externe d'un cadre formé de fibres imprégnées de résine. Sous l'action des vibrations, les surfaces opposées des organes tubulaires interne et externe fléchissent différemment, ces différences étant encaissées par le manchon qui dissipe rapidement l'énergie des vibrations. Bien que certaines des mesures prises réduisent effectivement les vibrations des raquettes, il est souhai- table d'utiliser d'autres caractéristiques qui réduisent encore plus les vibrations du cadre. En outre, il est souhaitable de réaliser une structure qui réduit efficace- ment les vibrations des cordes. La présente invention concerne une raquette de sport, par exemple de tennis, ayant un cadre tubulaire, avantageusement formé de fibres imprégnées de résine, ayant d'excellentes caractéristiques d'amortissement des vibra- tions non seulement dans le cadre mais aussi dans les cordes. Plus précisément, une raquette de tennis selon l'in- vention comporte un organe principal formant le cadre qui délimite une partie de tête, une zone de convergence et une partie de manche, un pontet de convergence placé entre les branches opposées de l'organe principal du cadre dans la zone de convergence, une poignée montée sur le manche, et des cordes supportées sous tension par la partie de tête et le pontet. Ce pontet comporte deux tronçons de pontet supé- rieur et inférieur, disposés en direction générale trans- versale et espacés en direction longitudinale de manière qu'ils délimitent entre eux une fente allongée disposée transversalement. Un morceau d'un matériau absorbant les vibrations est placé entre les tronçons supérieur et infé- rieur du pontet et à leur contact. Certaines au moins des cordes de la raquette passent dans des trous alignés formés dans les tronçons supérieur et inférieur de pontet et dans le morceau du matériau d'amortissement des vibrations et sont supportés par le tronçon inférieur de pontet en étant sous tension. De préférence, le morceau d'amortissement des vibra- tions est formé d'un matériau élastique relativement mou, par exemple d'un élastomère de chlorure de vinyle ou d'une mousse de polyuréthanne. De préférence, les morceaux de pontet et la fente ont des largeurs approximativement égales et sont courbes, la région de la fente étant centrée sur l'axe longitudinal de la raquette. Les cordes peuvent être en appui contre des rondelles élastiques placées dans le tronçon inférieur du pontet, mais ces rondelles élas- tiques sont de préférence disposées dans la zone dégagée ou le tronçon supérieur de pontet afin que le morceau du maté- riau d'absorption des vibrations soit directement au contact des cordes. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation frontale d'une raquette de tennis selon l'invention; la figure 2 est une élévation frontale agrandie de la zone de convergence de la raquette de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une coupe en plan du pontet; et les figures 5 et 6 sont des graphiques permettant la comparaison des caractéristiques de vibration d'une raquette selon l'invention et d'une raquette classique. Une raquette de tennis selon l'invention comprend un organe principal 10 de cadre formé par un organe tubulaire allongé, de préférence à base de fibres imprégnées d'une résine, par exemple des fibres de graphite. L'organe tubu- laire a une configuration qui délimite une partie de tête 12 de forme générale elliptique, les extrémités libres opposées 16 de l'organe tubulaire convergeant dans une zone 14 de convergence et se raccordant en formant une partie 18 de manche. Une poignée 20 qui peut être formée de cuir ou d'un autre matériau convenable, est montée sur le manche 18 de l'organe principal 10 du cadre. Enfin, un pontet 22 ferme la zone de convergence de la raquette entre les branches opposées 16 afin que le pontet 22 et la-partie 12 de tête délimitent une zone fermée pour le support des cordes. A titre illustratif, un certain nombre de cordes transversales et longitudinales 24 sont représentées sur la figure 1, ces cordes étant reliées à la partie 12 de tête et à l'organe 22 de la zone de convergence. Bien qu'on indique que les cordes 24 soient multiples, on sait que les cordes verticales et transversales sont normalement formées par une seule corde continue ou plusieurs. Le nombre réel et l'espacement des cordes peuvent être choisis à volonté, suivant les principes connus. A la place du pontet classique comme représenté sur la figure 1, une raquette selon l'invention a un pontet double 22 comportant un tronçon supérieur 26 et un tronçon inférieur 28 qui sont espacés longitudinalement l'un par rapport à l'autre et qui sont disposés de façon générale en direction transversale à l'axe 20 du cadre. Les tronçons supérieur et inférieur 26, 28 du pontet délimitent une fente 32 entre eux, et un morceau 34 d'un matériau absor- bant les vibrations est placé comme décrit plus en détail dans la suite, dans cette fente. La figure 2 est une élévation agrandie de la zone de convergence de la figure 1, dans laquelle les cordes ont été omises par raison de clarté. Comme représenté, la fente 32, le tronçon supérieur 26 et le tronçon inférieur 28 du pontet ont une forme générale courbe. La fente 32 est de préférence centrée par rapport à l'axe 30. Dans le mode de réalisation représenté, la fente 32 est disposée transver- salement sur 75 % de la largeur du cadre dans la zone adja- cente de convergence. La largeur transversale de la fente 32 telle que représentée est un exemple de disposition correspondant à la configuration géométrique du cadre et à l'espacement des cordes, mais d'autres largeurs peuvent être utilisées. En outre, la hauteur de la fente 32 (dans la direction axiale) est de préférence égale à l'épaisseur des deux tronçons de pontet. Dans un exemple, les tronçons supérieur et inférieur 26, 28 peuvent avoir chacun une épaisseur de 5 mm, l'espace compris entre les tronçons qui délimitent la fente 32 étant aussi de 5 mm. Dans un mode de réalisation préféré, l'organe principal du cadre a une hauteur d'environ 23 mm alors que les tronçons supérieur et inférieur 26, 28 ont une hauteur d'environ 15 mm, transver- salement au plan des cordes. Cependant, la hauteur des morceaux de pontet peut varier afin qu'elle soit supé- rieure, inférieure ou égale au reste du cadre. Dans l'exemple de la figure 2, les rayons internes et externes du tronçon interne 26 et du tronçon externe 28 ont les valeurs suivantes: 91,36, 96, 36, 101,36 et 106,36 mm. La figure 3 représente un exemple de composition des tronçons supérieur et inférieur 26, 28 du pontet qui sont formés de manière analogue. Chaque tronçon de pontet com- porte un élément interne d'âme 27 de forme générale rectan- gulaire autour duquel sont enroulées des bandes d'un matériau à base de fibres imprégnées de résine. Les élé- ments d'âme 27 peuvent être formés d'une mousse expansible, par mise en oeuvre de techniques connues, afin que les tronçons de pontet soient mis sous pression pendant le moulage. On se réfère aux figures 3 et 4; une bande 40 d'espacement est placée sur la face inférieure du tronçon inférieur 28. La bande 40 a des branches tubulaires 42 qui pénètrent dans des trous formés dans le tronçon inférieur 28 du pontet. Les branches 42 ne pénètrent pas de préfé- rence dans la fente 32. Plusieurs trous sont formés dans le tronçon supérieur 26 de pontet pour le passage des cordes. Dans une variante, plusieurs chevilles 44 de guidage, ayant des branches tubulaires 46, pénètrent dans les trous. Les branches 46 s'arrêtent avant la zone 32 de la fente de manière que ni les chevilles 44 ni la bande 40 ne dépassent dans cette zone. Des trous sont formés dans les tronçons supérieur et inférieur de pontet 26, 28 de manière que les chevilles 44 soient alignées sur les branches correspondantes de la bande 40 et forment des passages pour les cordes. Des trous plus petits, juste suffisants pour le passage des cordes, sont formés dans l'organe 34 d'absorption des vibrations, les trous étant alignés sur les chevilles 44 et les branches 42 de la bande 40 comme mieux représenté sur les figures 3 et 4, les cordes 24 passant dans les chevilles 44 et les branches 42 qui sont alignées et à travers le mor- ceau 34 du matériau d'absorption des vibrations. Des cordes passent dans deux branches alignées de la bande 40 et d'une cheville, passent autour d'une surface courbe 48 d'appui formée sur la bande 40, et passent dans deux branches alignées adjacentes. L'organe principal 12 du cadre peut être fabriqué selon des procédés connus dans lesquels des feuilles d'un matériau à base de fibres imprégnées de résines sont enrou- lées afin qu'elles donnent une ébauche tubulaire qui est alors placée dans un moule ayant la configuration générale du cadre. Avant chauffage et durcissement de l'organe prin- cipal 12 du cadre dans le moule, le tronçon supérieur 26 et le tronçon inférieur 28 de pontet qui ont été formés préa- lablement sont placés dans le moule et disposés comme représenté sur la figure 4 afin qu'ils soient placés entre les branches 16 de l'organe principal du cadre. Ensuite, les bandes 29 d'armature, représentées sur la figure 4, sont placées dans le moule. L'utilisation de bandes d'arma- ture dans la zone dans laquelle un tronçon de pontet se raccorde à l'organe principal du cadre est bien connue et on ne la décrit donc pas dans le présent mémoire. Des bandes 29 d'armature sont utilisées pour délimiter les extrémités de la zone 32 de la fente entre des tronçons 26, 28 de pontet. La fente 32 peut par exemple avoir une lar- geur transversale de 80 mm, le cadre de la raquette ayant, à cette position axiale, une largeur de 120 mm. Lorsque les deux tronçons de pontet formés préala- blement et les bandes d'armature du matériau à base de fibres imprégnées de résine sont en place dans le moule, le cadre est chauffé et moulé par mise interne sous pression de manière qu'il corresponde à la forme du moule, selon une technique connue. Comme noté précédemment, lors de l'utili- sation d'âmes 27 de mousse dans les tronçons 26, 28 de pontet, les âmes assurent la mise des tronçons 26, 28 sous une pression interne pendant le moulage. Lorsque le cadre a été chauffé et polymérisé dans le moule, le manche 20 est formé sur la partie 18 de manche du cadre et des trous sont formés dans le cadre pour le pas- sage des cordes, selon des procédés connus. Comme noté précédemment, des trous de passage de cordes sont formés dans la zone du pontet, dans les deux tronçons supérieur et inférieur 26, 28. Avant la mise en place des cordes, le morceau 34 du matériau absorbant les vibrations est introduit entre les tronçons supérieur et inférieur 26, 28 du pontet et la bande 40 et des chevilles 44 sont introduites dans les trous de passage des cordes comme représenté sur la figure 4. La partie 12 de tête du cadre est aussi de préférence munie d'une gorge de passage de corde, tournée vers l'exté- rieur, et une ou plusieurs bandes d'entretoise sont intro-' duites dans les gorges de passage des cordes. L'utilisation de ces bandes d'entretoise est bien connue et on ne la décrit pas plus en détail. Les trous sont formés dans le morceau 34 avec une dimension & peine supérieure à celle des cordes afin que les cordes puissent être enfilées librement dans les trous formés dans le pontet et le morceau 34 du matériau absor- bant les vibrations. Bien qu'il existe initialement un certain espace entre les trous formés dans le matériau 34 et les cordes, lorsque les cordes sont tendues sur la raquette, le tronçon inférieur 28 de pontet est tiré vers le tronçon supérieur 26 sous l'action de la tension des cordes si bien que le morceau du matériau 34 d'absorption des vibrations est comprimé et que les cordes sont en con- tact intime avec le morceau 34. Comme les cordes ne sont fixées que dans le tronçon inférieur du pontet et non dans le tronçon supérieur du pontet ou le morceau du matériau absorbant les vibrations, l'emplacement de support des forces de traction se trouve dans le tronçon inférieur 28 de pontet. Les cordes passent à travers le matériau absorbant les vibrations, placé vers l'intérieur par rapport à l'emplacement de support. Comme le morceau du matériau absorbant les vibrations est au contact de la corde entre les supports opposés de la corde, il amortit très rapidement les vibrations. Comme représenté sur la figure 4, les extrémités opposées des tronçons supérieur et inférieur 26, 28 de pontet sont en appui contre les côtés opposés de l'organe principal du cadre. Comme les tronçons sont distants l'un de l'autre en direction longitudinale, le fléchissement du cadre de la raquette provoque des déplacements différents des tronçons 26, 28, le déplacement donnant un effet de cisaillement entre les surfaces en regard, cet effet étant supporté par le morceau 34 du matériau absorbant les vibra- 2-629723 tions si bien que les vibrations sont amorties. Cette atté- nuation des vibrations dans le pontet est particulièrement efficace car le pontet est au contact des deux côtés du cadre et reçoit donc toutes les vibrations du cadre. Comme noté précédemment, dans un mode de réalisation préféré, la hauteur des tronçons 26, 28 de pontet est inférieure à celle du profilé principal du cadre. Ceci a pour effet de rendre le pontet relativement flexible et ainsi la déforma- tion du cadre se concentre plus dans la zone du pontet et l'effet d'amortissement du pontet peut être maximal. Une raquette selon l'invention, formée d'un cadre de graphite, a été comparée à une raquette de construction identique, mais sans le matériau d'absorption des vibra- tions, au point de vue des caractéristiques d'amortissement des vibrations. Par ailleurs, les raquettes étaient iden- tiques et elles ont eu des cordes de même tension, placées par une même machine. Les raquettes ont subi successivement les essais de vibration du cadre, par frappe d'une balle de tennis contre la raquette à des emplacements identiques se trouvant à peu près au tiers supérieur du plan des cordes. Un accéléro- mètre a été utilisé pour la mesure de l'amplitude des vibrations au cours du temps, cette amplitude étant enre- gistrée par un analyseur de spectre. La figure 6 est un graphique représentant le dépla- cement en fonction du temps pour la raquette, en l'absence du morceau du matériau absorbant les vibrations. La figure est un graphique analogue correspondant à une raquette formée de graphite et comportant le morceau du matériau absorbant les vibrations entre les deux tronçons du pontet. Dans les deux cas, l'amplitude initiale de vibration était sensiblement la même; cependant, la vibration dans la raquette selon l'invention a été dissipée en 0,1191 s envi- ron alors que le temps correspondant était de 0,2422 s dans le cas de la raquette classique, l'amélioration d'amortis- sement des vibrations des cadres étant d'environ 50 %. Des essais de mesure de l'amortissement des vibra- tions des cordes ont aussi été réalisés. Bien que cette mesure soit plus délicate avec une précision convenable, des essais ont indiqué une amélioration de 7 à 12 % de l'amortissement des vibrations lors de l'utilisation du double pontet. La description qui précède concerne un mode de réa- lisation préféré auquel des modifications peuvent être apportées. Par exemple, on a représenté un tronçon double de cadre et un morceau d'un matériau absorbant des vibra- tions dans la zone de convergence, mais on peut aussi uti- liser une telle structure dans d'autres zones du cadre, par exemple à l'extrémité de la raquette, seule ou avec le pontet double. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux raquettes qui viennent d'être décrites à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. EVENDICATIONS 1. Raquette de sport ayant un axe longitudinal, caractérisée en ce qu'elle comprend: un organe principal (10) de cadre ayant une partie de tête, une partie de convergence délimitée par des branches opposées de l'organe et une partie de manche, un pontet (22) de convergence placé entre les branches opposées de l'organe principal du cadre dans la zone de convergence, le pontet comprenant deux tronçons supérieur et inférieur (26, 28) disposés transversalement et espacés longitudinalement, entre les branches opposées, les deux tronçons délimitant une fente (32) disposée trans- versalement, un morceau (34) d'un matériau absorbant les vibra- tions, placé dans la fente entre les tronçons supérieur et inférieur de pontet, ces deux tronçons et le morceau du matériau absorbant les vibrations ayant des trous alignés pour le passage de cordes, et plusieurs cordes (24) supportées sous tension par la partie de tête et le pontet, certaines au moins des cordes passant dans des trous alignés formés dans les parties supérieure et inférieure de pontet et dans le morceau du matériau absorbant les vibrations, et étant supportées en tension par le tronçon inférieur du pontet. 2. Raquette selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fente (32) et les tronçons supérieur et infé- rieur (26, 28) de pontet sont courbes. 3. Raquette selon la revendication 2, caractérisée en ce que le morceau (34) du matériau absorbant les vibra- tions est un matériau élastomère mou qui est au contact des tronçons supérieur et inférieur de pontet. 4. Raquette selon la revendication 2, caractérisée en ce que la fente (32) est disposée transversalement sur % environ de la largeur du tronçon correspondant de cadre. 5. Raquette selon la revendication 4, caractérisée en ce que la fente (32) a une hauteur approximativement égale à l'épaisseur des tronçons supérieur et inférieur (26, 28) de pontet. 6. Raquette selon la revendication 2, caractérisée en ce que les tronçons (26, 28) de pontet ont une hauteur inférieure à celle de l'organe principal du cadre, en direction transversale au'plan des cordes. 7. Raquette de sport, caractérisée en ce qu'elle comprend: un cadre (10) ayant une partie de tête délimitant une zone fermée destinée à supporter des cordes et un manche destiné à porter une poignée, et des cordes (24) supportées par la partie de tête, la partie de tête ayant au moins un tronçon allongé délimité par deux organes profilés et distants (26, 28) délimitant entre eux une fente (32), ces organes comprenant un organe profilé externe et un organe profilé interne, et un morceau (34) d'un matériau absorbant les vibrations, placé entre les organes profilés et à leur contact, des cordes (24) passant dans des trous alignés formés dans les organes profilés et dans le morceau d'un matériau absorbant les vibrations et étant supportées par l'organe profilé externe.