Brevet FR2785547A1 — publié le 20000512

RAQUETTE A ARCHITECTURE COMPOSITE ANTI-VIBRATOIRE La présente invention concerne une raquette à structure composite permettant de maitriser les déformations de sa structure et d'augmenter le renvoi de balle et/ou de mieux amortir les vibrations. II est bien connu que les raquettes actuelles sont réalisées en matériaux composites pour améliorer la rigidité et la résistance du cadre tout en offrant une masse réduite. Toutefois l'architecture des raquettes est peu évoluée. Les seules améliorations notables à ce jour sont des variations de section du cadre. Toutes ces raquettes vibrent exagérément, comportent des déformations structurales intenses affectant l'énergie de renvoi de balle, et offrent une fragilité relative causée par le perçage du cadre pour le passage des cordes, faiblesse souvent compensée en partie par une augmentation de matière qui élève d'autant le poids de la raquette. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Dans une matérialisation préférentielle, la raquette selon l'invention se compose d'un ensemble constitué de deux demi-cadres, I'un supérieur l'autre inférieur assemblés par leur interface réciproque. L'assemblage des deux demi-cadres est réalisé par un des moyens connu à ce jour tel que colle, vis, soudures, ou autres articulations rigides ou semi-rigides. II comporte les passages de cordes. En effet, la frappe d'une balle dans le tamis de la raquette provoque une flexion suivant son axe longitudinal. L'architecture du cadre selon l'invention repartie sur les parties supérieures et inférieures du cadre les importantes contraintes de compression et de traction qui engendrent des déformations de la section. Lors de la frappe, il résulte des contraintes de cisaillement maximales de la matière situées dans la partie médiane du cadre. Elles sont ici dissipées dans le micro glissement induit au niveau de l'interface des deux demi-cadres. Une texture amortissante placée entre les deux demi-cadres au niveau de l'interface, permet d'amortir encore plus les vibrations. Par exemple, une raquette réalisée en fibre de graphite enduite de résine sera très rigide, offrira un excellent renvoi de balle, mais vibrera beaucoup. Pour amortir ces vibrations, la texture amortissante sera alors composée de fibre de verre ou autre matériau moins raide que la fibre de graphite. Ainsi, les contraintes au cisaillement dans l'axe médian du cadre seront réduites tout en conservant, voire en augmentant, la rigidité suvant 1'axe radial du cadre parallèle au tamis. Pour faciliter sa mise en place, la texture est préférentiellement incorporée à un des deux demi-cadres. Un liant a base de colle synthétique, assurant la cohésion des deux sections, peut également avoir une propriété visco-élastique propre à améliorer I'absortion des vibrations en modifiant la raideur ou le comportement vibratoire de la raquette. Pour diminuer le coût de fabrication, ce liant peut aussi tre de mme nature que le liant utilisé pour la fabrication des deux demi-cadres. Une variante prévoit que chaque demi-cadre est constitué d'une tresse tubulaire, dont l'orientation des fibres est différente selon la partie du cadre de la raquette qu'elle compose. Ainsi, par exemple, les parties latérales de chaque demi-cadre sont composées de fibres tressées et orientées à quarante cinq dégrés par rapport à l'axe longitudinal de la raquette afin d'assurer une bonne rigidité tubulaire. Afin de limiter la flexion de la raquette suivant son axe longitudinal, la partie opposée à l'interface a ses fibres disposées unidirectionnellement suivant la direction de I'axe du cadre de la raquette. La partie du cadre située au niveau de l'interface comporte elle des fibres de nature moins raide, afin de limiter les contraintes de cisaillement de matière au voisinage de I'axe central médian de la structure du cadre. Les deux tresses tubulaires, celles formant le demi-cadre supérieur et celles formant le demi cadre inférieur, peuvent tre cousues entre elles au niveau de la partie destinée à former leur interface, notamment au niveau des noeux vibratoires répartis suivant I'axe longitudinal de la raquette. Evidemment, dans ce dernier cas, la raquette est constituée d'une paire de demi cadres assemblés qu'il faudra mouler et cuire ensemble. Pour obtenir un très fort amortissement structural de cadre de la raquette, une bande de matériau à fort coefficient d'amortissement peut tre introduit au niveau de l'interface entre les deux demi-cadres, et principalement au niveau des ventres vibratoires suivant l'axe longitudinal de la raquette. Ce matériau peut tre un élastomère, une lame de bois, ou n'importe quel autre matériau amortissant fortement les vibrations. Une fois que les deux demi cadres sont assemblés, une opération de perçage des trous permettant le passage des cordes intervient. Mais, afin de ne pas affaiblir la structure du cadre, il est beaucoup plus avantageux de positionner des inserts dans le moule au niveau du plan de joint afin d'obtenir directement de moulage les trous de passage des cordes. Lorsque le plan de joint est parallèle au plan du tamis, la corde venant du tamis traverse le cadre, contourne une partie du cadre et revient en direction du tamis, elle prend alors appui sur le bord central externe médian du cadre et exerce une forte pression sur ce dernier. Afin que la corde ne se presse pas directement au niveau du plan de joint, les axes de passages de cordes sont aménagés dans un seul demi cadre ou alternativement en dessous et au dessus du dit plan de joint. Une variante prévoit que le plan de joint est préférentiellemnt décalé entre chaque trou. Pour cela, chaque interface comporte des ondulations alternées de part et d'autre du plan du tamis pour emboiter les demi cadres. Idéalement, localement, le pas des ondulations est en phase avec chaque espacement constitué entre deux cordes consécutives, ou multiple de cordes. Dans un souci d'économie, les deux demi-cadres sont identiques et chaque interface présente une ondulation inversement symétrique suivant I'axe longitudinal de la raquette, afin de s'épouser parfaitement lorsqu'ils sont assemblés en vis à vis. Afin d'isoler le cordage des modes de vibrations de cadre ou d'augmenter le rendement de renvoi de balle la face externe radiale du cadre de la raquette comporte une cavité située sur tout ou partie de sa périphérie dans laquelle vient prendre place un cerclage en matière rigide et/ou métallique. La figure 1 présente les deux demi-cadre de la raquette selon l'invention. La figure 2 présente une vue au niveau de l'interface ondulé d'un demi-cadre. La figure 3 présente la raquette assemblée selon l'invention sans garniture de manche La figure 4 présente une coupe du cadre de la raquette au niveau du tamis La figure 5 et 6 présente les déformés d'une partie du cadre. En référence à la figure 1 on distingue les deux demi cadres destinés à former la raquette selon l'invention., qui se compose d'un demi-cadre supérieur (1) et d'un demi-cadre inférieur (2) assemblés au niveau de l'interface (3). La figure 2 présente plus en détail une partie du demi-cadre inférieur (2) entourant le tamis de la raquette. On distingue les passages (4) des cordes (5), ici créés directement de moulage. On voit nettement que l'interface (3) comporte ici des ondulations (3') destinées à s'emboîter dans le demi-cadre supérieur. Ainsi, la partie de la corde (5') peut s'appuyer sur une partie solide du demi-cadre (2). La partie externe radiale du cadre comporte un passe cable (6), ici métallique, servant à rigidifier fa raquette. Sur la figure 3 qui montre une coupe du cadre de la raquette entourant le tamis, on retrouve les demi-cadres (1) et (2) assemblés pour former la raquette. La figure 4 présente la coupe d'une partie du cadre de la raquette entourant le tamis et montre un assemblage des différents éléments utilisés. Le demi-cadre supérieur tubulaire (1) est ici assemble au demi-cadre inférieur (2) par l'intermédiaire d'un liant structural (7). Le matériau amortissant (8) est pris en sandwich entre les deux demi-cadres (1) et (2). Afin d'isoler le cordage (4) de la structure de la raquette et/ou d'augmenter le renvoi de balle, un cerclage (6) qui fait ici office de passe cable est inséré dans l'axe médian longitudinal de la raquette. Le dessin montre également un renfort (9) sur la face du demi cadre opposée à celle recevant le matériau amortissant. Ce renfort, qui augmente la raideur de la raquette, est composé de fibres de graphite alignées dans l'axe longitudinal du cadre de la raquette, ou bien alors il est composé d'une matière métallique. Enfin, on distingue la tresse tubulaire (10) formant le demi-cadre (2). La figure 5 montre une partie du cadre de la raquette vue dans I'axe du plan du tamis. Les zones de contraintes en traction (T) et en compression (C) sont matérialisées par des flèches, dont la longeur croissante schématise l'augmentation des efforts. On peut voir que les contraintes sont maximales sur les parties externes du cadre et quasi nulles au centre médian du cadre. Ceci montre qu'une structure selon l'invention, c'est à dire avec l'incorporation d'un matériau amortissant dans son centre médian, n'affecte pas le comportement en flexion/détente de la raquette assurant un bon renvoi de balle. La Figure 6 montre la mme section du cadre que celle présentée à la figure 5 mais où sont schématiser, toujours par des flèches, la zone (CI) travaillant au cisaillement. On distingue que le cisaillement maximal se situe au centre médian, et on comprend ainsi tout t'avantage qu'il y a à amortir à cet endroit. C'est pour cela que le matériau amortissant selon l'invention intervient dans I'axe médian. La fabrication des demi-cadres est préférentiellement réalisée à partir de tresses tubulaires ou par une disposition de mèches autour d'une vessie tubulaire. Les fibres sont alors mises en forme dans l'empreinte du moule de la demi forme à réaliser. Si les fibres ne sont pas pré-imprégnées de résine, l'opérateur y adjoint alors la résine, met le moule en pression, puis opère à la cuisson. Une fois que l'on a obtenu les deux demi cadres, ceux-ci sont alors assemblés et cottes ou bien l'opérateur enduit les interfaces de liant, assemble les demi cadres et procède à une nouvelle opération de cuisson pour assurer la cohésion de l'ensemble. On peut également réaliser la raquette en une seule opération de cuisson en insérant une tresse dans un demi-moule inférieur, puis l'élément amortissant, puis recouvrir le tout avec un autre demi-moule supérieur comportant la tresse du demi-cadre supérieur. Ont peut incorporer la tresse antivibratoire ou l'élément amortissant à l'une ou à l'autre des tresses tubulaires formant un demi cadre avec le liant d'assemblage. II va de soit que les formes de la raquette présentées ou les matériaux cités sont donnés à titre d'exemple, et que toute modification des formes ou de la nature des matériaux pouvant présenter une fonction similaire ne sortiront pas du cadre de l'invention. Ainsi, l'interface de chaque demi-cadre peut tre ondulée, mais aussi cannelée. Un interface pouvant avoir des parties proéminentes s'insérant dans des creux qu'offrirait l'interface de l'autre demi-cadre pour former la raquette De mme, une raquette constitué d'une simple partie tubulaire sur une partie de sa longueur, et par une partie dédoublée incorporant un matériau amortissant sur une autre partie de sa longueur, ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention. La présente invention est particulièrement destinée à obtenir une raquette légère, puissante et peu vibrante. REVENDICATIONS 1/Raquette à architecture composite caractérisée en ce qu'elle se compose en un ensemble constitué sur tout ou partie de la longueur de son cadre, d'un demi-cadre supérieur (1) et d'un demi-cadre inférieur (2) dans lesquels sont aménagés les passages (4) des cordes (5). Les deux demi cadres (1) et (2) sont assemblés par leurs interfaces (3). 2 !/Raquette a architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'un matériau amortissant (8) est positionné en sandwich entre les deux demi-cadres (1) et (2) au niveau de leurs interfaces (3). 3/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que les deux demi-cadres sont assemblés au niveau de leur interfaces (3) par un liant (4). 4/Raquette a architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'interface (3) comporte des ondulations (3') alternées de part et d'autre du plan du tamis pour emboiter les demi-cadres (1) et (2). 5/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que les deux demi-cadres (1) et (2) sont identiques et chaque interface (3) présente une ondulation inversement symétrique suivant I'axe longitudinal de la raquette, afin de s'épouser parfaitement lorsqu'ils sont assemblés en vis à vis. 6/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que les passages (4) des cordes (5) se trouvent sur un mme demi-cadre ou successivement alternés en dessous et au dessus du plan de joint des interfaces (3). 7/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que les passages (4) des cordes (5) sont aménagés dans un seul demi-cadre. 8/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que la texture amortissante (8) est incorporée à au moins un des deux demi-cadres. 9/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que le liant (7) possède des propriétés visco-élastiques modifiant la raideur ou le comportement vibratoire de la raquette. 10/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le liant (7) qui assure la cohésion des deux demi-cadres est de mme nature que le liant utilisé pour la fabrication des dits demi cadres. 11/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que la face externe radiale du cadre de la raquette comporte sur tout ou partie de sa périphérie un cerclage ou passe cable en matière rigide ou métallique (6) permettant d'isoler le cordage des modes de vibration du cadre et/ou d'augmenter, en s'appuyant sur la structure de la section du cadre assemblé, le rendement de renvoi de balle. 12/Raquette à architecture composite selon la revendication 1 caractéfisée en ce que localement, le pas des ondulations soit en phase avec chaque espacement constitué entre deux cordes consécutives, ou multiple de cordes. 13/Raquette a architecture composite selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins un demi cadre (1) ou (2) comporte sur la tace opposée à celle recevant le matériau amortissant, un renfort (9) permettant d'augmenter la raideur de la raquette.