Brevet FR2764965A3 — publié le 19981224

FR 2764965 A3 19981224 FR 9707623 A 19970619 Elément en forme de barre, renforcé par des fibres. La présente invention concerne d'une manière générale un élément en forme de barre et a plus particulièrement trait à un élément en forme de barre qui est renforcé par des fibres. Les équipements de sport comme les raquettes à jouer, les clubs de golf, les queues de billard, les cannes de hockey, les bâtons de ski, les cannes à pêche, et même les cadres de bicyclettes, sont généralement faits d'un élément tubulaire ou en forme de barre fait d'une matière plastique thermodurcissable ou thermoplastique. L'élément tubulaire ou en forme de barre est généralement renforcé par des tresses de fibres qui sont disposées en spirale de telle sorte que les tresses de fibres et l'axe de l'élément fassent un angle qui rend l'élément tubulaire ou en forme de barre plus résistant à la flexion et à la torsion. Cependant, l'élément tubulaire ou en forme de barre est souvent renforcé localement par un matériau composite fait de matière plastique renforcée par des fibres pour qu'une région particulière de l'élément tubulaire ou en forme de barre ait une plus grande résistance à la flexion. L'opération de renforcement d'une région particulière de l'élément en forme de barre est plutôt fastidieuse et coûteuse. En outre, le renforcement localisé d'un élément en forme de barre conduit souvent à une augmentation de l'épaisseur et du poids de l'élément en forme de barre. De plus, les tresses de fibres entrelacées, utilisées pour le renfort, peuvent nuire à l'aspect esthétique de l'extérieur de l'élément en forme de barre. L'élément en forme de barre qui est renforcé par les tresses de fibres est également vulnérable aux ruptures provoquées par la concentration des contraintes. Pour remédier à cet inconvénient, les parties où risque de se produire cette concentration des contraintes doivent être renforcées par une étoffe de fibres. L'addition de cette étoffe de fibres augmente inévitablement le coût de fabrication de l'élément en forme de barre. L'objet principal de la présente invention est donc de proposer un élément en forme de barre renforcé par des tresses de fibres et capable d'éviter la concentration des contraintes dans la région de l'élément en forme de barre qui est renforcée. Un autre objet de la présente invention est de proposer un élément en forme de barre, renforcé par des tresses de fibres qui sont disposées de manière à augmenter la résistance de l'élément en forme de barre à la flexion et à la torsion. Encore un autre objet de la présente invention est de proposer un élément en forme de barre, renforcé par des tresses de fibres qui sont disposées de manière à augmenter l'aspect esthétique de l'exté- rieur de l'élément en forme de barre. En restant dans le principe de la présente invention, les objectifs qui précèdent sont atteints grâce à un élément renforcé par des fibres qui a une construction en forme de barre. Cet élément comprend un corps tubulaire et une pluralité de tresses de fibres. Chaque tresse de fibres comporte au moins un premier tronçon qui est parallèle à l'axe du corps tubulaire et au moins un deuxième tronçon qui fait un angle avec l'axe du corps tubulaire. Le corps tubulaire est ainsi renforcé par les tresses de fibres pour résister à la flexion et à la torsion, sans que cela nuise à l'aspect esthétique de l'élément en forme de barre. L'invention propose donc un élément renforcé par des fibres, qui comprend un corps tubulaire d'une certaine longueur et de construction creuse ou pleine, et une pluralité de premières tresses de fibres disposées autour de ce corps tubulaire de telle sorte que ces premières tresses de fibres soient parallèles les unes aux autres et que ces premières tresses de fibres s'étendent dans la direction de l'axe du corps tubulaire, dans lequel les premières tresses de fibres comprennent un premier tronçon qui est parallèle à l'axe du corps tubulaire et un deuxième tronçon qui fait un premier angle avec l'axe du corps tubulaire. Le corps tubulaire peut avoir une forme fuselée. L'élément peut comprendre en outre une pluralité de deuxièmes tresses de fibres, ces deuxièmes tresses de fibres comprenant un quatrième tronçon parallèle à l'axe du corps tubulaire, ces deuxièmes tresses de fibres comprenant en outre un cinquième tronçon qui fait un premier angle avec l'axe du corps tubulaire. Les deuxièmes tronçons et les cinquièmes tronçons peuvent être superposés ou être tissés pour former un treillis. Les premières tresses de fibres peuvent comprendre en outre un troisième tronçon parallèle à l'axe du corps tubulaire et les deuxièmes tresses de fibres comprendre en outre un sixième tronçon parallèle à l'axe du corps tubulaire. Le premier tronçon et le troisième tronçon peuvent être alignés. Le corps tubulaire peut comporter un revêtement transparent qui lui est fixé de telle sorte que les premières tresses de fibres et les deuxièmes tresses de fibres soient placées entre le corps tubulaire et le revêtement transparent. Les premières tresses de fibres peuvent comprendre en outre un septième tronçon qui fait un deuxième angle avec l'axe du corps tubulaire et les deuxièmes tresses de fibres comprendre en outre un huitième tronçon qui fait un deuxième angle avec l'axe du corps tubulaire. Les deuxièmes angles respectivement formés par le septième tronçon et le huitième tronçon peuvent avoir des mesures en degrés différentes de celles des premiers angles respectivement formés par le deuxième tronçon et le cinquième tronçon. Les deuxièmes angles peuvent avoir la même mesure en degrés mais sont alors de sens opposés l'un à l'autre et les premiers angles peuvent avoir la même mesure en degrés mais sont alors de sens opposés l'un à l'autre. Les premières tresses de fibres peuvent être placées pour être parallèles entre elles afin de former un groupe de premières tresses de fibres et les deuxièmes tresses de fibres placées pour être parallèles entre elles afin de former un groupe de deuxièmes tresses de fibres. Le corps tubulaire peut comporter une partie renflée et le treillis formé par les deuxièmes tronçons et les cinquièmes tronçons être situé au niveau de cette partie renflée. Les objectifs, caractéristiques et fonctions qui précèdent de la présente invention seront mieux compris à la lecture attentive de la description détaillée qui suit des formes préférées de réalisation de la présente invention, faite en référence aux dessins d'accompagnement dans lesquels la figure 1A est une vue de face d'une première forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 1B est une vue partielle agrandie du deuxième tronçon des tresses de fibres de la première forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 2 est une vue en coupe effectuée suivant la direction indiquée par la ligne 2-2 représentée sur la figure 1A, la figure 3 est une vue en coupe effectuée suivant la direction indiquée par la ligne 3-3 représentée sur la figure 1A, la figure 4 est une vue en coupe d'une deuxième forme préférée de réalisation de la présente invention, la coupe étant effectuée suivant la même direction que la figure 2, la figure 5 est une vue de face d'une troisième forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 6 est une vue en coupe d'une partie, effectuée suivant la direction indiquée par la ligne 6-6 représentée sur la figure 5, la figure 7A est une vue de face d'une quatrième forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 7B est une vue partielle agrandie du deuxième tronçon des tresses de fibres dc la quatrième forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 8 est une vue de face d'une cinquième forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 9 est une vue de face d'une sixième forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 10 est une vue de face d'une septième forme préférée de réalisation de la présente invention, ct la figure 11 est une vue de face d'une huitième forme préférée de réalisation de la présente invention. Comme représenté sur les figures 1 à 3, l'élément en forme de barre 10 correspondant à la présente invention se compose d'un corps 12 et d'une pluralité de premières tresses de fibres 14 et de secondes tresses dc fibres 16. Le corps 12, de construction tubulaire, est fait d'une matière plastique thermodurcissable ou thermoplastique et comporte un trou axial 20. Le corps 12 a une certaine longueur et une certaine épaisseur. Le corps 12 peut aussi être plein. Les premières tresses de fibres 14 sont faites de fibres de carbone, de fibres de bore, de fibres de verre, de fibres de titane, de fibres DyneemaX fabriquées par la société DSM Corporation des Pays Bas ou de fibres KevlarB fabriquées par la société DuPont Corporation des Etats-Unis d'Amérique. Ces fibres mentionnées sont tenaces et solides. Les premières tresses de fibres 14 sont enroulées autour de la surface extérieure du corps 12 de manière à être séparées les unes des autres par un certain intervalle et elles sont respectivement divisées en un premier tronçon 41 qui correspond à une extrémité du corps 12, un deuxième tronçon 42 qui correspond au segment intermédiaire du corps 12 et un troisième tronçon 43 qui correspond à l'autre extrémité du corps 12. Le premier tronçon 41 et le troisième tronçon 43 sont parallèles à l'axe du corps 12 tandis que le deuxième tronçon 42 fait un premier angle prédéterminé (+a) avec l'axe du corps 12. Les deux extrémités du corps 12 sont respectivement raccordées au premier tronçon 41 et au troisième tronçon 43. Les deuxièmes tresses de fibres 16 sont semblables aux premières tresses de fibres 14 car elles sont faites du même matériau et sont disposées de la même manière. Les deuxièmes tresses de fibres 16 sont respectivement divisées en un quatrième tronçon 64 qui correspond à une extrémité du corps 12, un cinquième tronçon 65 qui correspond au segment intermédiaire du corps 12 et un sixième tronçon 66 qui correspond à l'autre extrémité du corps 12. Le quatriè me tronçon 64 et le sixième tronçon 66 sont parallèles à l'axe du corps 12 tandis que le cinquième tronçon 65 fait un deuxième angle prédéterminé (-a) avec l'axe du corps 12. Du fait que le premier angle prédéterminé (+out) est l'opposé du deuxième angle prédéterminé (-a), les deuxième tronçons 45 et les cinquièmes tronçons 65 forment par superposition mutuelle un treillis, comme représenté sur les figures 1B et 3. Le corps tubulaire 12 est renforcé par les premières tresses dc fibres 14 et les deuxièmes tresses de fibres 13 dont les tronçons s'étendent en continu afin de réduire les risques de concentration des contraintes. En outre, le treillis formé par les deuxième tronçons 45 et les cinquièmes tronçons 65 sert à améliorer l'aspect esthétique du corps tubulaire 12. Comme la position des deuxième tronçons 45 et des cinquièmes tronçons 65 correspond au segment intermédiaire du corps tubulaire 12, la résistance du segment intermédiaire du corps tubulaire 12 à la flexion et à la torsion est fortement améliorée, grâce au treillis formé par les deuxième tronçons 45 et les cinquièmes tronçons 65. Si on se reporte maintenant à la figure 4, on voit que l'élément en forme dc barre 10 de la présente invention comporte sur sa surface extérieure un revêtement 18 qui lui est fixé pour protéger les premières tresses de fibres 14 et les deuxièmes tresses de fibres 16 au moment où l'élément en forme de barre 10 est poli mécaniquement. Le revêtement 18 peut être fait d'un matériau de revêtement transparent comme un tissu de fibres de verre. Comme représenté sur les figures 5 et 6, le corps tubulaire 12 comprend deux groupes 15 de premières tresses de fibres et deux groupes 17 de deuxièmes tresses de fibres qui sont disposés de façon alternée sur la surface extérieure du corps tubulaire 12. Chacun des deux groupes 15 de premières tresses de fibres est fait de trois premières tresses de fibres 14 alors que chacun des deux groupes 17 de deuxièmes tresses de fibres est fait de trois deuxièmes tresses de fibres 16. La position des groupes 15 de premières tresses de fibres et des groupes 17 de deuxièmes tresses de fibres correspond au segment intermédiaire du corps tubulaire 12, de sorte qu'ils forment quatre régions de treillis qui servent à améliorer l'aspect esthétique du corps tubulaire 12 et la résistance du segment intermédiaire du corps tubulaire 12 à la flexion et à la torsion. Comme représenté sur la figure 7, l'élément en forme de barre 10 de la quatrième forme préférée de réalisation de la présente invention est caractérisé en ce que les premières tresses de fibres 14 sont respectivement dotées d'un septième tronçon 47 faisant un premier angle prédéterminé (-ss) avec l'axe du corps tubulaire 12 et en ce que les deuxièmes tresses de fibres 16 sont respectivement dotées d'un huitième tronçon 68 faisant un deuxième angle prédéterminé (+13) avec l'axe du corps tubulaire 12, les septièmes tronçons 47 et les huitièmes tronçons 68 formant en outre un treillis. Comme les angles oc formés par les deuxièmes tronçons 42 et les cinquième tronçons 65 ont une mesure en degrés différente de celle des angles ss formés par les septièmes tronçons 47 et les huitièmes tronçons 68, les régions de treillis ainsi formées ont donc des résistances à la flexion et à la torsion différentes l'une de l'autre. En outre le treillis du corps tubulaire 12 de la quatrième forme préférée de réalisation de la présente invention est formé par tissage et non par superposition des premières tresses de fibres 14 et des deuxième tresses de fibres 16. Comme représenté sur la figure 8, le premier tronçon 41 des premières tresses de fibres 14 et le quatrième tronçon 64 des deuxième tresses de fibres 16 sont parallèles à l'axe du corps tubulaire 12. Toutefois, le troisième tronçon 43 des premières tresses de fibres 14 et le sixième tronçon 66 des deuxième tresses de fibres 16 ne sont pas alignés avec le premier tronçon 41 et le quatrième tronçon 64. Comme représenté sur les figures 9, 10 et 11, on peut modifier la position et le nombre des premiers tronçons 41 et des quatrièmes tronçons 64, ou des deuxièmes tronçons 42 et des cinquièmes tronçons 65, en fonction des particularités de l'élément en forme de barre 10 de la présente invention. Si on compare la figure 9 et la figure 7, on peut remarquer que les élément en forme de barre 10 de la sixième forme préférée de réalisation et de la quatrième forme préférée de réalisation ont leur résistance mécanique structurelle renforcée de manière analogue. Mais leur aspect esthétique est amélioré de maniè res différentes. Comme représenté sur la figure 10, la présente invention peut aussi s'appliquer à une barre ou un tube fuselé. La présente invention peut en outre s'appliquer à un élément en forme de barre 10 présentant un corps fuselé avec une partie renflée 19 qui est formée par les treillis de premières tresses de fibres 14 et de secondes tresses de fibres 16 dans le but d'absorber les chocs. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Elément renforcé par des fibres, caractérisé en ce qu'il comprend: - un corps tubulaire (12) d'une certaine longueur et de construction creuse ou pleine, et - une pluralité de premières tresses de fibres (14) disposées autour dudit corps tubulaire de telle sorte que lesdites premières tresses de fibres soient parallèles les unes aux autres et que lesdites premières tresses de fibres s'étendent dans la direction de l'axe dudit corps tubulaire, dans lequel lesdites premières tresses de fibres comprennent un premier tronçon (41) qui est parallèle audit axe du corps tubulaire et un deuxième tronçon (42) qui fait un premier angle avec ledit axe dudit corps tubulaire. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps tubulaire a une forme fuselée. 3. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pluralité de deuxièmes tresses de fibres (16), lesdites deuxièmes tresses de fibres comprenant un quatrième tronçon (64) parallèle audit axe dudit corps tubulaire, lesdites deuxièmes tresses de fibres comprenant en outre un cinquième tronçon (65) qui fait un premier angle avec ledit axe dudit corps tubulaire. 4. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes tronçons et lesdits cinquièmes tronçons sont superposés pour former un treillis. 5. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes tronçons et lesdits cinquièmes tronçons sont tissés pour former un treillis. 6. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites premières tresses de fibres comprennent en outre un troisième tronçon (43) parallèle audit axe dudit corps tubulaire et en ce que lesdites deuxièmes tresses de fibres comprennent en outre un sixième tronçon (66) parallèle audit axe dudit corps tubulaire. 7. Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit premier tronçon et ledit troisième tronçon sont alignés. 8. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit corps tubulaire comporte un revêtement transparent (18) qui lui est fixé de telle sorte que lesdites premières tresses de fibres et lesdites deuxièmes tresses de fibres soient placées entre ledit corps tubulaire et ledit revêtement transparent. 9. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites premières tresses de fibres comprennent en outre un septième tronçon (47) qui fait un deuxième angle avec ledit axe dudit corps tubulaire et en ce que lesdites deuxièmes tresses de fibres comprcnnent en outre un huitième tronçon (68) qui fait un deuxième angle avec ledit axe dudit corps tubulaire. 10. Elément selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes angles respectivement formés par ledit septième tronçon et ledit huitième tronçon ont des mesures en degrés différentes de celles desdits premiers angles respectivement formés par ledit deuxième tronçon et ledit cinquième tronçon. 11. Elément selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes angles ont la même mesure en degrés mais sont de sens opposés l'un à l'autre et en ce que lesdits premiers angles ont la même mesure en degrés mais sont de sens opposés l'un à l'autre. 12. Elément selon la revendication 3, caractérisé cn ce que lesdites premières tresses de fibres sont placées pour être parallèles entre elles afin de former un groupe (15) de premières tresses de fibres et lesdites deuxièmes tresses de fibres sont placées pour être parallèles entre elles afin de former un groupe (17) de deuxièmes tresses de fibres. 13. Elément selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit corps tubulaire comporte une partie renflée (19) et ledit treillis formé par lesdits deuxièmes tronçons et lesdits cinquièmes tronçons est situé au niveau de ladite partie renflée.