Brevet FR2670573A1 — publié le 19920619

SYSTEME PERCUTEUR POUR ARME A FEU La présente invention concerne un système percu- teur pour arme à feu, notamment pour arme à feu automa- tique portative, pour l'amorçage de munitions sans douil- le, comportant une obturation étanche aux gaz entre la partie de l'arme contenant la chambre et la partie de l'arbre du percuteur opposée à la chambre. Dans les armes conventionnelles, un percuteur, se déplaçant en direction de son axe longitudinal, frappe l'amorce de la cartouche avec sa pointe qui est guidée par le front de la culasse Le processus de l'amorçage et de la combustion de la charge propulsive se déroule à l'intérieur de l'étui de cartouche et, pendant l'accé- lération du projectile, ce processus se poursuit aussi dans le canon Pendant cette phase, les forces des gaz de combustion s'exercent, par l'intermédiaire de la base de la cartouche, particulièrement sur le front de la culasse. Dans le cas des armes tirant des munitions sans douille, les forces des gaz de combustion s'exercent aussi sur les faces du percuteur et de sa pointe qui font face à-la chambre Pendant cette phase, des gaz de combustion s'échappent le long du percuteur dans le boîtier de l'arme Cet échappement des gaz de combus- tion non seulement provoque une perte de pression de gaz de combustion, nécessaire pour l'accélération de la balle dans le canon, mais, de plus, un effet supplé- mentaire et défavorable se produit du fait que ces gaz de combustion emportent des particules solides qui pro- voquent une érosion sur des organes fonctionnels et des éléments de construction En outre une surcompression de gaz se produit dans le bottier de l'arme. Pour remédier à cet inconvénient, il a été proposé de munir le percuteur, sur sa face opposée à la chambre, d'une surface de contact en forme de tronc de cône qui vient s'appuyer sur un épaulement d'appui, également en forme de tronc de cône, taillé dans le perçage dans le- quel est logé le percuteur, lorsque l'amorce de la car- touche est mise à feu et lorsque le percuteur rebondit sous l'action des gaz de propulsion Mais, avec cette disposition, l'étanchéité aux gaz n'est efficace qu'au moment o la surface de contact vient en butée contre l'épaulement d'appui, empêchant ainsi que des gaz de combustion s'échappent dans le bottier de l'arme. Mais l'usage pratique a révélé que seulement un petit nombre d'amorçages suffit pour abîmer l'épaule- ment d'appui et la surface de contact, si bien que - l'étanchéité aux gaz n'est plus efficace Cette destruc- tion est dûe aux forces et accélérations brutales qui se produisent pendant le mouvement de rebondissement du percuteur et qui sont tellement violentes qu'elles dé- tériorent les surfaces de joint. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et d'empêcher tout échappement des gaz de combustion, pendant l'amorçage d'une munition sans étui, hors du logement du percuteur. L'invention a pour objet un système percuteur du type précité dans lequel: le mouvement frappant du per- cuteur est produit par un mouvement de rotation de l'ar- bre du percuteur; le percuteur est logé dans une cavité qui est seulement ouverte vers la chambre; l'arbre du percuteur est monté dans un logement constitué par un perçage qui aboutit dans la cavité; et l'étanchéité en- tre l'arbre du percuteur et le perçage est assurée par un joint de traversée d'arbre. Le problème posé par l'étanchéité aux gaz a été résolu grâce au fait que le percuteur est logé dans une cavité qui est ouverte seulement sur son côté adjacent à la chambre, et une paroi de la cavité étant percée - 3 d'un perçage qui sert de logement à l'arbre du percuteur. Un joint de traversée d'arbre, c'est-à-dire un joint rota- tif, obture l'espace entre ce perçage et l'arbre du percu- teur, ledit arbre effectuant seulement un mouvement rota- tif. L'échappement éventuel des gaz de combustion se- rait seulement possible par l'espace compris entre le perçage et l'arbre du percuteur, mais cet échappement est efficacement empêché par le joint rotatif de traver- sée d'arbre. Dans les modes de réalisation préférées, ce joint de traversée d'arbre est constitué en coopération, par un épaulement d'appui, en forme de tronc de cône, qui est prévu dans le perçage et qui va en s'élargissant vers la cavité, et par une surface de contact, en for- me de tronc de cône correspondant, qui est taillée dans l'arbre du percuteur, les deux surfaces tronconiques en contact assurant le joint d'étanchéité. Dans ce mode de réalisation, les gaz de combus- tion pressent la surface de contact contre l'épaulement d'appui, mais on peut utiliser d'autres types de joints d'étanchéité entre l'arbre du percuteur et le perçage On peut par exemple disposer des bagues d'étoupage entre le perçage et l'arbre du percuteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des dessins annexés. Sur ces dessins: La figure 1 est une vue partielle en coupe de la partie de l'arme o sont logés le percuteur et la culasse cylindrique, dans un mode de réalisation o l'entraînement de l'arbre du percuteur est assuré par l'intermédiaire d'un mécanisme à manivelle, le percuteur étant représenté dans sa position de repos. La figure 2 est une vue correspondant à la figure 1, mais dans laquelle le percuteur est représenté en position d'amorçage. La figure 3 est une vue en coupe suivant les li- gnes III-III des figures 1 et 2. La figure 4 est une vue analogue à la figure 1 d'un autre mode de réalisation dans lequel l'entraine- ment de l'arbre du percuteur est assuré par l'inter- médiaire d'un mécanisme à engrenage. La figure 5 est une vue en coupe suivant la li- gne V-V de la figure 4. La figure 6 est une vue partielle en coupe, analo- gue aux figures 1 et 2 montrant encore un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 7 est une vue en coupe suivant la li- gne VII-VII de la figure 6. La figure 8 montre un 4 e mode de réalisation, le percuteur étant représenté en position de repos. La figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8. La figure 10 est une vue correspondant à la figure 8, mais avec le percuteur représenté en position d'amor- çage. Les vues en coupe des figures 1 et 2 sont faites suivant un plan perpendiculaire à l'axe de la culasse cylindrique ( 2) dans laquelle est ménagée la chambre ( 3) dont l'axe affleure l'âme du canon ( 2 1) de l'arme en position de tir. La partie ( 1) ou fût de l'arme, dans laquelle est logée la culasse cylindrique ( 2), est creusée d'une cavi- té cylindrique ( 12) qui débouche dans la chambre ( 3) et qui est prolongée par un perçage ( 14). Le percuteur 9 est logé dans la cavité 12 et il forme une pièce unitaire avec l'arbre de percuteur 4 qui est monté rotatif dans le perçage 14 L'axe de rotation 4.1 de l'arbre 4 du percuteur 9, qui est confondu avec l'axe du perçage 14, est orienté suivant un angle"S par rapport à l'âme du canon 2 1 de l'arme. 4 r 57 2670573 L'élément de percussion du percuteur 9 est consti- tué par une partie en saillie 4 2 A la fabrication, le percuteur est d'abord réalisé sous forme cylindrique puis est usiné pour se terminer en oblique (voir figure 1) du côté de la saillie 4 2. Le perçage 14 comporte un épaulement d'appui 8, en forme de tronc de cône, qui se raccorde à la cavité 12 Le raccordement entre le percuteur 9 et l'arbre 4 du percuteur est réalisé sous la forme d'une surface de contact tronconique 7 complémentaire de l'épaule- ment 8. Une manivelle 5 est calée rigidement sur l'arbre 4 du percuteur et est articulée sur une bielle 6 Le res- sort 13 de percuteur est disposé -entre cette bielle et le fût 1 de l'arme Dans la position représentée sur la figure 1, ce ressort de percuteur se trouve en condition armée Une gâchette 11, montée pivotante sur le fût 1 de l'arme, retient la bielle 6 en position armée à l'en- contre de la force du ressort 13 du percuteur. Dans la position représentée sur la figure 1 la saillie 4 2 du percuteur 4 est excentrée par rapport à l'axe de rotation 4 1 et elle se trouve complètement à l'intérieur de la cavité 12. L'axe de rotation 4 1 du percuteur fait un angle A par rapport à l'âme du canon 2 1 et, vue suivant la di- rection de la flèche A (figures 1 et 2), la projection de cet axe est parallèle ou confondue avec l'axe de l'âme du canon. Dans la position du percuteur 9 représentée sur la figure 1, on voit que la partie en oblique de l'extrémité du percuteur, dans laquelle est taillée la saillie 4 2, s'étend sensiblement suivant un plan vertical, perpendi- culaire à l'âme du canon. Quand la gâchette il pivote dans le sens des aiguil- les d'une montre, le ressort de percuteur 13 repousse la bielle 6 qui entraîne la manivelle 5 (comme représentée en pointillé sur la figure 3), ce qui fait pivoter l'en- semble constitué par l'arbre 4 et le percuteur 9. Par suite de ce mouvement de rotation, la saillie excentrée 4 2 pivote vers l'intérieur de la chambre 3 o elle frappe l'amorce à l'arrière de la cartouche, ce qui provoque l'amorçage de la cartouche dans la chambre 3. Les gaz de combustion développés dans la chambre 3 agissent également sur le percuteur 9 et créent une pression de la surface de contact 7 contre l'épaulement d'appui 8 Les gaz de combustion exercent une pression dirigée suivant l'axe 4 1 du percuteur, le percuteur 9 pouvant être appliqué contre l'épaulement d'appui 8 par une pression d'environ 4 000 bar Ceci produit une obtu- ration efficace et il en résulte qu'il n'y a pas d'échap- pement de gaz, hors de la cavité 12, entre le perçage 14 et l'arbre 4 du percuteur. Après l'amorçage, le percuteur 9 et son arbre 4 sont ramenés en arrière par la manivelle 5, depuis la position de la figure 2 jusqu'à la position de la figure 1 o le ressort 13 du percuteur est à nouveau armé, la bielle 6 étant retenue par la gâchette 11. Le mouvement de rotation du percuteur 9 peut être couplé mécaniquement avec la rotation de la culasse cylin- drique 2, ce qui rend possible des mouvements de rotation simultanés de ces deux organes On peut ainsi obtenir des cadences de tir maximales De plus, un tel couplage des mouvements de rotation rend superflus des organes d'ac- tionnement pour la remise du percuteur 9 en position ini- tiale en cas de défaut d'amorçage. Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, le percuteur 9 transmet l'énergie nécessaire à l'amorçage exclusivement par un mouvement de rotation autour de son axe 4 1. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, l'orientation de l'axe de rotation 4 1 est perpendiculaire à celle de l'axe 4 1 représenté sur les figures 1 et 2, mais cet axe de rotation fait enco- re un angle aiguo non 2 1. Comme on l'avait indiqué à propos de la figure 1, les deux axes 2 1 et 4 1 peuvent coïncider, en vue sui- vant la direction de la flèche A, c'est-à-dire qu'ils peuvent se trouver dans un plan commun. Dans le mode de réalisation de la figure 4, ces deux axes sont décalés l'un par rapport à l'autre d'une distance Y, distance qui est égale ou inférieure à l'ex- centricité de la saillie 4 2 par rapport à l'axe de ro- tation-4 I Ceci correspond environ au rayon de la tête du percuteur 9, celle-ci ayant une configuration cylin- drique circulaire Grâce à ce décalage parallèle Y, la saillie 4 2 peut toucher le centre de l'amorce sur une cartouche à amorce centrale, lorsque la cartouche est en place dans la chambre 3. Suivant les figures 4 et 5, le mouvement de rota- tion de l'arbre 4 et, par conséquent, du percuteur 9 est assuré par exemple sur un angle d'environ 1000, par une transmission à engrenage La partie de l'arbre 4 du percuteur qui est opposée à la cavité 12 est pourvue d'un pignon 16, solidaire en rotation de l'arbre Le pignon 16 engrène avec une crémaillère 15 qui est soumise à la for- ce du ressort 13 de percuteur, ce ressort étant interpo- sé entre la crémaillère et le fut 1 de l'arme. La crémaillère 15, et donc le percuteur 9, sont re- tenus dans leur position initiale par la gâchette 11. Quand on fait pivoter la gâchette dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le mouvement longitudinal de la crémaillère 15, produit par l'action du ressort 13, est transformé en un mouvement de rotation du percu- teur 9, ce qui fait que la saillie 4 2 du percuteur-pé- nètre dans la chambre 3 Sur les figures 4 et 5 les po- sitions actives ont été représentées en traits interrom- pus. Le percuteur 9 est ramené à sa position initiale au moyen d'un levier d'armement 17, agissant sur la crémaillère 15 et comprimant le ressort 13 En position armée, la gâchette Il est ramenée contre la crémaillère pour la retenir Les autres dispositions décrites à propos des figures 1 à 3 s'appliquent également au mode de réalisation des figures 4 et 5. Dans le mode de réalisation représenté sur les fi- gures 6 et 7, l'axe de rotation 4 1 de l'arbre 4 du per- cuteur est perpendiculaire à l'âme du canon 2 1, c'est- à-dire que, dans ce cas, l'angle trémité du percuteur qui pénètre dans la cavité 12 porte un doigt de percuteur 9 en forme de crochet se terminant par une partie en saillie 4 2. Le percuteur 9 peut pivoter, dans la chambre 12, suivant un plan perpendiculaire à l'axe de rotation 4 1, cet axe étant décalé, par rapport à l'axe de l'âme du canon 2 1 d'une distance Y cette distance correspondant sensiblement à la distance entre la saillie 4 2 et l'axe de rotation 4 1. Dans sa position initiale, la saillie 4 2 se trou- ve dans la cavité 12 La rotation, en sens inverse des aiguilles d'une montre, de l'arbre 4 du percuteur provo- que la pénétration de la saillie 4 2 dans la chambre 3. Dans ce mode de réalisation, le mouvement de rota- tion de l'arbre 4 du percuteur peut être assuré par un système à bielle manivelle ou par une transmission à engrenage, comme décrit précédemment On a représenté à titre d'exemple sur la figure 6 un levier pivotant 18, calé sur l'arbre 4 du percuteur et sur lequel vient frapper, à la façon d'un chien une pièce pivotante 19. î Dans ce cas encore, l'étanchéité entre l'épaulement d'appui 8 et la surface de contact 7 est réalisée comme cela a été décrit à propos des précédents modes de réali- sation. Dans tous les exemples précédemment décrits, le percu- teur 9 lui-même effectuait un mouvement de rotation Au contraire, dans le mode de réalisation des figures 8 à , le percuteur effectue un mouvement axial. Comme il est représenté, le percuteur 9 est guidé axialement dans la cavité 12, laquelle est co-axiale à l'âme du canon 2 1, le percuteur 9 étant entraîné par un arbre d'entraînement rotatif 4. Le perçage 14 qui sert de logement à l'arbre 4 du percuteur est orienté perpendiculairement à l'axe de la cavité 12 et, donc, à l'axe de l'âme du canon L'axe 4.1 de l'arbre 4 du percuteur est décalé par rapport à l'axe de l'âme du canon. Le percuteur 9 est creusé d'une rainure 21 dans la- quelle s'engage une dent axiale 20 taillée dans l'arbre 4 du percuteur au niveau de la cavité 12 L'épaulement d'appui 8 et la surface de contact 7, décrits précédem- ment, sont prévus entre la dent axiale 20 et la partie cylindrique de l'arbre 4, comme on le, voit sur la figu- re 9 Le mouvement de rotation de l'arbre 4 peut être assuré, comme dans l'exemple précédent, par une pièce 19 qui vient frapper sur un levier 18 calé sur l'arbre 4 du percuteur. Lorsque l'arbre 4 pivote en sens inverse des aiguil- les d'une montre, ce mouvement de rotation est transfor- mé, par la liaison entre la dent 20 et la rainure 21, en un mouvement axial du percuteur 9 dont la pointe 4 3 sort de la cavité 12 pour pénétrer dans la chambre 3 la fi- gure 8 montre la position initiale et la figure 10 la position active - Bien entendu, le mouvement de rotation de l'arbre 4 (O 2670573 pourrait, en variante, être assuré par un mécanisme à bielle-manivelle ou par une transmission à engrenage, comme décrit précédemment. -f-t REVENDICATIONS 1) Système percuteur pour arme à feu, notamment pour arme à feu automatique portative, pour l'amorçage de munitions sans douille, comportant une obturation étanche aux gaz entre la partie de l'arme contenant la chambre et la partie de l'arbre du percuteur opposée à la chambre caractérisé: en ce que le mouvement frappant du percuteur 9 est produit par un mouvement de rotation de l'arbre 4 du percuteur en ce que le percuteur 9 est logé dans une cavité 12 qui est seulement ouverte vers la chambre 3; en ce que l'arbre 4 du percuteur est mon- té dans un logement constitué par un perçage 14 qui abou- tit dans la cavité 12; et en ce que l'étanchéité entre l'arbre 4 du percuteur et le perçage 14 est assurée par un joint de traversée d'arbre 7-8. 2) Système percuteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre 4 du percuteur est mainte- nu, sans possibilité de déplacement axial, dans la partie 1 de l'arme. 3) Système percuteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le perçage 4 comporte un épaulement d'appui 8, de forme tronconique, qui s'élargit vers la cavité 12; et en ce que l'arbre 4 du percuteur comporte une surface de contact 7 ayant une forme tronconique cor- respondant à celle de l'épaulement 8 et qui porte contre cet épaulement. 4) Système percuteur suivant l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que: le percuteur 9 et l'arbre 4 du percuteur sont rigidement liés entre eux, et notamment sont formés d'une seule pièce; la par- tie de percussion du percuteur 9 est constituée par une saillie 4 2 située en position excentrique par rapport à l'axe de rotation 4 1 du percuteur 9; le perçage 14 est orienté angulairement par rapport à l'ame du canon 2 1 de l'arme; et la saillie 4 2 se trouve à l'intérieur de la cavité 12, dans la position armée du percuteur 9, tandis que, dans la position d'amorçage du percuteur, ladite saillie pénètre dans la région de la chambre 3. 5)-Système percuteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que, perpendiculairement au plan de l'angle entre le perçage 14 et l'âme du canon 2 1, l'axe 4.1 du perçage 14 est parallèle et décalé par rapport à l'âme du canon 2 1. 6) Système percuteur suivant l'une des revendica- tions 4 ou 5, caractérisé en ce que l'angle X l'âme du canon 2 1 et le prolongement de l'axe de rota- tion 4 1 du percuteur est un angle aigu. 7) Système percuteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le décalage Y entre l'axe 4 1 du perçage 14 et l'âme du canon 2 1 est égal ou inférieur à l'excentricité entre la saillie 4 2 et l'axe de rota- tion 4 1 du percuteur 9 et en ce que l'angle de rotation entre les deux positions finales de rotation est de 1000 environ. 8) Système percuteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'angle o 2 1 4 1 est environ égal à l'excentricité de la sail- lie 4 2 par rapport à l'axe de rotation 4 1 de l'arbre 4 du percuteur. 9) Système percuteur suivant l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le percuteur 9 est guidé axialement dans la cavité 12; une liaison de trans- formation de mouvement rotatif transversal est prévue entre l'arbre 4 du percuteur et le percuteur 9; et l'axe de rotation 4 1 de l'arbre 4 du percuteur est orienté perpendiculairement et à une distance Y par rapport à l'âme du canon 2 1, cette distance Y correspondant envi- ron à la distance entre l'axe 4 3 du percuteur 9 et l'axe de rotation 4 1. ) Système percuteur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la liaison de transformation de mouvement rotatif transversal est constituée par une rainure 21 ménagée dans le percuteur 9 et par une dent axiale 20 prévue sur l'arbre 4 du percuteur pour s'en- gager dans ladite rainure 21. 11) Système percuteur suivant l'une des revendica- tions 1 à 10, caractérisé en ce qu'un mécanisme à mani- velle, soumis à l'action du ressort 13 de percuteur, agit sur la partie de l'arbre 4 du percuteur qui est opposée au percuteur 9. 12) Système percuteur suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le mécanisme précité comporte une manivelle 5 calée sur l'arbre 4 du percuteur et une biel- le 6 qui est soumise à l'action du ressort 13 de percu- teur. 13) Système percuteur suivant l'une des revendica- tions 1 à 10, caractérisé en ce qu'une transmission à en- grenage, soumise à l'action du ressort 13 de percuteur, agit sur la partie de l'arbre 4 du percuteur qui est op- posée au percuteur 9. 14) Système percuteur suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la transmission à engrenage com- prend un pignon 16 calé sur l'arbre 4 du percuteur et engrenant avec une crémaillère 15 qui est soumise à l'ac- tion du ressort 13 de percuteur. 15) Système percuteur suivant l'une des revendica- tions 1 à 10, caractérisé en ce qu'un levier 18 est ca- lé sur l'arbre 4 du percuteur et en ce qu'un second le- vier 19 peut venir frapper contre le levier 18.