Brevet FR2684013A1 — publié le 19930528

RAQUETTE POURVUE D'UN DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT DES VIBRATIONS La présente invention se rapporte à une raquette de jeu de balle ou assimilé, telle qu ' une raquette de tennis, de squash, de badminton . . ., , cette raquette étant pourvue d'un dispositif d ' amortissement des vibrations. Traditionnellement, une telle raquette est constituée d'un manche, aligné dans l'axe longitudinal d'un panier plan. Ce panier est composé d'un cadre portant un tamis formé par le cordage, ce tamis étant destiné à la frappe de la balle. Le panier est raccordé au manche soit directement, soit par l'intermédiaire de deux branches en forme de "V". La partie du panier reliant les extrémités des deux branches de ce "V" est appelée "pont". Lors de l'impact de la balle, différents modes de vibrations peuvent prendre naissance dans une raquette. D' une manière générale, un ensemble soumis à une perturbation extérieure vibre autour d une ou plusieurs fréquences propres qui sont caractéristiques de sa structure et qui résultent de ses répartitions de raideur et de masse. Le comportement et les sensations qui résultent de ces vibrations sont influencés par la somme des micro - déplacements qui sont générés, dans différentes directions. Comme il est bien connu, ces déplacements sont minimaux aux noeuds de vibration et sont maximaux aux ventres de vibration. Ces vibrations sont amorties plus ou moins vite selon les caractéristiques d ' amortissement de la structure. Pour le joueur de tennis, les sensations éprouvées ou sa perception du comportement de sa raquette sont en liaison étroite avec les vibrations qui lui sont transmises par la raquette après 1 'impact de la balle. Dans la gamme de fréquences allant de 0 à 1000 Hertz, principalement de 100 à 1000 Hertz, gamme dans laquelle un joueur est fortement réceptif aux vibrations, les raquettes de tennis vibrent selon plusieurs modes vibratoires propres. En particulier, ces modes vibratoires peuvent être: Des vibrations de flexion latérale, dans le plan de la raquette. La figure 1 jointe montre une raquette 1 soumise à de telles vibrations, les points A et A' désignant les noeuds de vibration relatifs au premier mode. Des vibrations de flexion simple dans une direction perpendiculaire au plan de la raquette la figure 2 jointe illustre, sur cette raquette 1 et par des déformations dessinées en pointillés, le premier mode de vibrations de ce type avec ses noeuds de vibrations B et B'. Des vibrations de déformations radiales du panier, comme illustré par des pointillés sur la figure 3 jointe. Des déformations de torsion autour de l'axe longitudinal 2 de la raquette : ces déformations sont illustrées par la double flèche F3 sur la figure 3. A noter que, comme il est illustré sur la figure 4 jointe, les noeuds A, A T et B, B T des vibrations de type différents ne sont pas situés aux mêmes endroits sur l'axe longitudinal 2 de la raquette. En outre, 1 T emplacement de ces noeuds dépend fortement de la structure de la raquette considérée, et varie donc d ' une raquette à l'autre. La demanderesse a déjà proposé, selon le document FR-A 2.608.444, de régler sélectivement 1 'amortissement d'une raquette de tennis en appliquant sur celle ci, en des emplacements judicieusement déterminés, des éléments amortisseurs dont le coefficient d ' amortissement se trouve être optimal dans la plage de température et de fréquence de fonctionnement de la raquette. Chacun de ces éléments amortisseurs est alors constitué, de manière en soi connue dans d 'autres domaines de la technique (voir par exemple les documents FR-A-2.575.393 et FR-A 2.336.299), d'une part d'une plaque en matériau visco-élastique dont par exemple le coefficient d'amortissement est d'au moins 0,5 dans une plage de fonctionnement s 'étalant en température de 10 à 300C et en fréquence de O à 1000 Hz, et d'autre part d'une plaque de contrainte en matériau à haut module d'élasticité, par exemple en alliage d ' aluminium tel que celui disponible dans le commerce sous la marque déposée "Zicral". Pour chacun de ces éléments amortisseurs, la plaque en matériau visco-élastique est alors collée entre la raquette et la plaque de contrainte.Pour fixer les idées, l'épaisseur de cette plaque en matériau visco-élastique se situe entre 0, 5 et 1,2 mm tandis que son coefficient d'amortissement est compris entre 0,8 et 1,2, et l'épaisseur de la plaque de contrainte métallique est comprise entre 0,5 et 1,2 mm. Cependant, pour que l'amortissement soit suffisant, il est souhaitable d une part que la surface de l'amortisseur soit suffisante, et d'autre part quTil soit constitué d'une seule partie pour minimiser au maximum le manque d ' efficacité des bords. La disposition, connue de l'art antérieur précité, d'amortisseurs quasi-plans en divers endroits de la structure ne satisfait pas à ces exigences de manière assez satisfaisante. Un élément amortisseur de ce type travaille au cisaillement, et est d'une manière générale placé dans les zones de courbures maximales de la structure de la raquette, c'est à dire dans les zones où le matériau visco-élastique situé entre la raquette et la plaque de contrainte est le plus sollicité en déformation de cisaillement. I1 absorbe et dissipe ainsi une grande quantité d ' énergie qui n'est pas restituée à la structure. L 'invention vise à améliorer 1 amortissement de ces différents modes de vibrations se développant dans la structure d ' une raquette de jeu de balle, du genre raquette de tennis ou assimilé, mais dans des plans ou surfaces orientés différement et en fait dans des directions pratiquement orthogonales. Cette raquette est du type comportant, à l'instar de celle selon le document FR-A-2.608.444, au moins un élément amortisseur de vibrations qui est rapporté sur la structure de la raquette et qui est constitué d'une part d'une plaque en matériau visco-élastique travaillant au cisaillement, et d ' autre par t d'une plaque de contrainte dont le module d 'élasticité est très élevé par rapport à celui de ce matériau visco-élastique, cette plaque de matériau visco-élastique étant collée entre la raquette et cette plaque de contrainte, et ce dispositif amortisseur étant positionné localement sur la raquette sur des zones déterminées de celle-ci. Selon l'invention, et en particulier afin d'amortir simultanément, et de manière améliorée, des modes de vibrations différents qui se développent dans des zones voisines de la raquette et dans des plans ou surfaces orientés différement, il est prévu dans ces zones au moins un dispositif amortisseur du type précité, c ' est-à-dire à plaque de contrainte, mais conformé de sorte que sa plaque de contrainte, au lieu d'être classiquement plane ou peut-être plus ou moins courbe, enveloppe partiellement ces zones en recouvrant en conséquence, au moins en certains endroits, des plans différents de la raquette, cette plaque ayant par suite une forme enveloppante en trois dimensions combinant plusieurs plans, orientés différemment mais dont au moins l'un d' entre eux est sensiblement parallèle au plan de cordage de la raquette, la plaque étant par exemple à section en forme de cavalier en U ou en forme de L. De toute façon, 1 'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, lors de la description suivante d'un exemple non-limitatif de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel Figure 5 est une vue en plan du coeur de cette raquette. Figure 6 est une coupe partielle selon VI-VI de figure 5. Figure 7 est une vue semblable à Figure 6, mais montrant une variante de réalisation. Figures 8 à 10 montrent d'autres formes possibles, parmi bien d' autres, pour la plaque de contrainte. En se reportant à la figure 5, on a représenté le "coeur" de cette raquette, c'est à dire la partie 3 de sa structure qui, étant située entre le manche 4 et le panier 5, comporte les deux branches en "V" 6 et 7 et le pont 8 qui relie les extrémités du "V" formé par ces deux branches. Comme on le constate aux figures 1 et 2, ce coeur 3, et en particulier les deux branches 6 et 7, présentent, sous les contraintes consécutives à l'impact de la balle, des zones situées au niveau des courbures maximales, de sorte que des amortisseurs de vibrations 9 et 10 sont avantageusement prévus sur cette portion de la structure de la raquette, plus spécifiquement, comme il est représenté Figure 5, sur ces branches 6,7. Ces amortisseurs 9 et 10 sont très particuliers. I1 s'agit bien sûr et conformément à 1' enseignement du document FR-A 2. 608.444, d 'amortisseurs travaillant au cisaillement et comportant une plaque en matériau visco-élastique, comme indiqué en 11 sur la figure 5, qui est collée sur par exemple la branche 7 (figure 5), et une plaque conjuguée 12 en matériau à haut module d ' élasticité (par exemple en alliage d' aluminium de marque "Zicral"). Cependant, la partie inférieure 13 de ce système amortisseur 1112 à plaque de contrainte n' adopte pas une forme plane continue comme c T est le cas dans cet exemple pour sa partie supérieure 14 : comme on le voit nettement sur la figure 5, ce dispositif 11,12 a, dans cette zone 13, une section en U, c'est-àdire en fait une section qui, conformément à l'invention, est à trois dimensions combinant plusieurs plans orientés différemment, avec au moins un de ces plans (comme c'est le cas ici pour chacune des deux branches du "U") qui est sensiblement parallèle au plan de cordage de la raquette. Cette partie inférieure 13 de l'amortisseur permet alors 1' amortissement de vibrations qui se développent dans deux plans ou orientations perpendiculaires, dont le plan de cordage de la raquette et le plan qui lui est orthogonal. De plus, du fait du décalage des zones de courbures maximales de chacun des modes vibratoires : flexion latérale dans le plan de la raquette et flexion simple dans une direction perpendiculaire au plan de la raquette, on constate, dans cet exemple de réalisation, une différence de positionnement des zones actives constituant le dispositif amortisseur à plaque de contrainte. Le couplage qui est réalisé par les jonctions 15 et 16 des faces orthogonales de la plaque de contrainte 12 procure un effet inattendu et bien plus efficace que celui qui serait procuré par plusieurs amortisseurs à plaque de contrainte pratiquement plane selon l'art antérieur, et qui seraient placés, dans ces mêmes zônes proches de la coupe VI-VI, sur des faces adjacentes mais orthogonales de la structure. Comme il va de soi, l'invention n' est pas limitée à 1' exemple qui vient d' être décrit en référence aux figures 5 et 6. Selon Figure 7, le ou les dispositifs pourraient être encastrés dans des évidements 17 prévus à cet effet dans la structure 7 de la raquette, au lieu d' être directement rapportés sur cette dernière. La section de la plaque de contrainte pourrait être en forme de L, et non pas en forme de U. Elle pourrait être plus ou moins arrondie, en fonction de la forme de la structure en cet endroit. Selon Figures 8 à 10, où les plaques de contrainte 12 sont dessinées à titre d'exemples nullement limitatifs, ce dispositif amortisseur peut adopter d'ailleurs des formes très diverses modulant les surfaces d ' amortissement efficaces en fonction de l'intensité et du positionnement des zones de courbure de la structure de la raquette sollicitée. Cette forme de dispositif amortisseur est adaptée aux modes particuliers à amortir. De tels amortisseurs pourraient être multiples, et placés également par exemple en des points, préférentiellement à forte zone de courbure, de l'ossature du panier 5, l'emplacement de ces amortisseurs dépendant fortement, d'une façon générale, de la structure propre de la raquette. L'élément visco-élastique 11 lui-même pourrait ne pas épouser continûment la forme complexe de la plaque de contrainte, mais être composé de plusieurs plaques adjacentes. Un même élément amortisseur visco-élastique 11 peut être composé de plusieurs plaques, soit superposées soit juxtaposées, de caractéristiques différentes les unes par rapport aux autres, et ceci dans un même plan d'orientation ou non. Les matériaux visco-élastiques pourront aussi différer de même manière selon leur plan d'orientation. L ' épaisseur du matériau visco-élastique peut varier tout au long d ' une même plaque visco-élastique : elle peut par exemple augmenter progressivement d ' un bout à 1 'autre de cette plaque et être par exemple de l'ordre de 0,5 mm à une extrémité et de l'ordre de 2 mm à l'autre extrémité. Ce ou ces amortisseurs ne sont pas nécessairement placés de façon symétrique par rapport à 1' axe longitudinal 2 la raquette: sur la figure 5 par exemple, il pourrait n' être prévu qu'un des deux amortisseurs représentés 9 ou 10, l'autre branche 7 n en comportant pas ou en comportant un d'un autre type ou de dimensions différentes. REVENDICATIONS 1 - Raquette de jeu de balle, du genre raquette de tennis ou assimilé, cette raquette comportant au moins un dispositif amortisseur de vibrations (9,10) qui est rapporté sur sa structure et qui est constitué d'une part d'une plaque en matériau viscoélastique (11) travaillant au cisaillement et d'autre part d'une plaque de contrainte (12) à haut module d'élasticité, cette plaque en matériau visco-élastique (11) étant collée entre la raquette et cette plaque de contrainte (12), et ce dispositif amortisseur (9,10) étant positionné localement sur la raquette sur une surface et dans une zone déterminée de celle-ci, caractérisée en ce que, afin en particulier d'amortir simultanément des modes de vibrations différents qui se développent dans des zones voisines (6,7) de la raquette, mais dans des plans orientés différemment, il est prévu dans ces zones (6,7) au moins un dispositif amortisseur (9,10,) de ce type, mais conformé de sorte que sa plaque de contrainte (12), au lieu d'être classiquement plane ou peut être plus ou moins courbe, enveloppe partiellement ces zones en recouvrant de ce fait, au moins en certains endroits (13), des plans différents de la raquette, cette plaque (12) ayant par suite une forme enveloppante en trois dimensions combinant plusieurs plans, orientés différemment mais dont au moins un d 'entre eux est sensiblement parallèle au plan de cordage de la raquette, la plaque (12) étant par exemple à section en forme de L ou en forme de cavalier en U. 2 - Raquette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau visco-élastique (11) de ce dispositif amortisseur (9,10) est une plaque continue qui épouse la même forme complexe que sa plaque de contrainte (12). 3 - Raquette selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ce dispositif amortisseur comporte plusieurs parties continues, dont au moins une (13) a une forme enveloppante complexe et au moins une (14) a une forme enveloppante sensiblement plane classique. 4 - Raquette selon 1 'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ce dispositif amortisseur est encastré dans un évidement (17) prévu à cet effet dans la structure de la raquette. 5 - Raquette selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ce ou ces amortisseurs sont placés en des endroits qui sont positionnés dissymétriquement par rapport à l'axe de la raquette. 6 - Raquette selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins un de ces amortisseurs comporte plusieurs plaques en matériaux visco-élastiques de caractéristiques différentes, ces plaques étant superposées. 7 - Raquette selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'au moins un de ces amortisseurs comporte plusieurs plaques visco-élastiques juxtaposées et de caractéristiques différentes. 8 - Raquette selon 1' une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'au moins un de ces amortisseurs comporte des plaques de matériaux visco-élastiques de caractéristiques différentes suivant leur plan d ' orientation .