Brevet FR3102840A1 — publié le 20210507

Nouveau mécanisme d'ouverture retardée de la culasse pour armes de poing. Il comprend un canon (2) qui accompagne le début du recul de la culasse. Il est tiré par l’étui (7) de la cartouche qui le lie également à la culasse grâce à la pression des gaz. Le canon (2) comprend également entre la chambre (3) et sa partie rayée (6) une partie lisse (4), dans laquelle la balle glisse sans résistance, de longueur suffisante pour que le canon (2) ait acquis une vitesse importante vers l’arrière lorsque la balle (9) exerce une force vers l’avant sur ses rayures. L’inertie du canon (2) ainsi acquise garantit qu’il s’est déplacé suffisamment vers l’arrière pour limiter l’ouverture de la culasse lorsque la balle (9) sort et que la baisse de pression des gaz baisse. Le mouvement du canon (2) est limité par la butée (17) et les surfaces (18) et (19). Figure pour l’abrégé : Fig. 8 Nouveau mécanisme d'ouverture retardée de la culasse pour des armes de poing La présente invention concerne un nouveau mécanisme très simple visant à retarder l’ouverture de la culasse par rapport au canon lors du tir pour des armes de poing automatiques ou semi-automatiques. Elle permet ainsi de tirer des cartouches plus puissantes avec des pressions maxima à l’intérieur de l’étui de la cartouche plus fortes que ce qui serait possible avec un canon fixe et une culasse non calée retardant l’ouverture par sa seule inertie. De nombreux systèmes existent pour retarder l’ouverture de la culasse par rapport à l’arrière du canon lors du tir, l’objectif étant que l’ouverture entre la culasse et le canon reste compatible avec la pression des gaz à l’intérieur de l’étui et la résistance mécanique des parois de ce dernier. Certains fonctionnent par emprunt des gaz de combustion, d’autres par augmentation d’inertie se traduisant par une ouverture retardée de la culasse. Les plus fréquents, pour les armes de poing, reposent sur un court recul du canon qui reste verrouillé avec la culasse jusqu’à ce que la pression des gaz dans le canon ait atteint un niveau acceptable, le canon se désolidarisant alors de la culasse et arrivant en butée, alors que cette dernière poursuit sa course vers l’arrière. On peut citer à ce titre les systèmes de déverrouillage par rotation du canon utilisé par exemple par les pistolet semi-automatique PX4 de la marque Beretta, ou le système dit « Browning ou assimilés » de déverrouillage par bascule du canon vers le bas employé sur la majorité des pistolets semi-automatiques du marché. Ces dispositifs présentent tous un inconvénient. Ils sont parfois volumineux comme les systèmes à base d’emprunt des gaz, rarement utilisés sur les armes de poing, Ils peuvent aussi comprendre des pièces accessoires telles que cames ou leviers augmentant la complexité et le coût du dispositif. Ils peuvent également impliquer la réalisation de surfaces complexes sur le canon et la culasse ou requérir des mouvements combinés du canon pendant le tir du canon (translation et rotation ou translation et bascule), qui nuisent, toutes choses égales par ailleurs, à la précision de l’arme. Une idée simple pour limiter l’ouverture de la culasse par rapport au canon pendant le tir serait de permettre à ce dernier de translater vers l’arrière avec la culasse, l’étui de la cartouche jouant alors le rôle de pièce de liaison entre la culasse et le canon et exerçant une traction vers l’arrière sur ce dernier, grâce à la pression des gaz qui maintient les parois de l’étui plaquées dans la chambre et son culot plaqué contre la cuvette de la culasse. C’est ce dispositif qui permet le fonctionnement d’un pistolet, chambré dans le calibre 22 Winchester Magnum Rimfire. Ce système peut, tel quel, être adapté à des cartouches fonctionnant avec une pression relativement faible, et pour lesquelles la force exercée par la balle vers l’avant sur le canon lorsqu’elle pénètre dans sa partie rayée est modérée. Pour un calibre plus puissant, la force plus forte exercée par la balle sur les rayures du canon vers l’avant vient contrarier celle exercée également sur le canon, mais vers l’arrière par l’étui de la cartouche. La résultante de ces deux forces se traduit par une inversion prématurée du mouvement du canon pendant le trajet de la balle dans son âme qui entraine une ouverture de la culasse vis-à-vis du canon, à la sortie de la balle de ce dernier, à peine inférieure à celle d’une culasse non calée de même masse avec un canon solidaire de la carcasse de l’arme. Le dispositif selon l’invention permet de remédier à ces inconvénients. Il permet en effet de retarder dans une grande mesure l’ouverture de la culasse par rapport à l’arrière du canon, et de limiter le mouvement de celui-ci à une translation sans nécessiter aucune pièce accessoire, autre que des butées de fin de course. Ces caractéristiques permettent d’obtenir une grande robustesse et une grande simplicité de réalisation se traduisant par un coût de fabrication plus faible. De plus la translation uniquement axiale du canon contribue à améliorer la précision de l’arme, et peut permettre d’abaisser l’axe du canon par rapport à la poignée de l’arme, ce qui se traduit par une diminution du relèvement de l’arme lors du tir. Le dispositif selon l’invention comporte une carcasse de l’arme, un canon pouvant coulisser par rapport à la carcasse, comprenant de l’arrière vers la bouche une chambre dans laquelle vient se loger la cartouche, une partie lisse cylindrique dans laquelle la balle peut coulisser librement, puis une partie rayée hélicoïdalement ou de forme polygonale assurant le guidage gyroscopique de la balle, jusqu’à la bouche du canon. Il comporte également une culasse non calée venant s’appuyer sur l’arrière du canon et fermer la chambre du canon, ainsi qu’un percuteur permettant la mise à feu de l’amorce de la cartouche. Lors de la mise feu, le percuteur vient percuter l’amorce de la cartouche, entrainant l’inflammation de cette dernière, puis de la poudre contenue dans l’étui. La combustion de cette dernière produit des gaz qui créent à l’intérieur de l’étui une pression qui s’applique sur ses parois latérales, sur son culot, ainsi que sur l’arrière de la balle. Cette dernière se met en mouvement sous l’effet de cette pression en direction de la bouche du canon, et s’engage dans la partie lisse du canon, ou elle se déplace avec très peu de résistance. La pression qui s’applique sur le culot de l’étui se traduit par une force appliquée par ce culot sur la culasse qui commence à glisser vers l’arrière de l’arme. Cette pression a également pour effet de plaquer les parois latérales de l’étui à l’intérieur la chambre du canon, permettant ainsi de transmettre à ce dernier par adhérence ou frottement une force s’exerçant vers l’arrière. Le canon accompagne dans cette phase, au moins partiellement, la culasse dans son déplacement vers l’arrière, limitant l’ouverture entre ces deux pièces. Lorsque la balle arrive au contact des rayures ou dans la partie polygonale du canon, elle est y forcée, ce qui se traduit par une force exercée par la balle sur le canon dont une des composantes est orientée vers l’avant. Cette force s’oppose à celle qui est exercée par l’étui sur le canon, par adhérence ou frottement, vers l’arrière. Toutefois, le canon a acquis à cet instant une vitesse telle que l’accélération vers l’avant produite par la force exercée par la balle vers l’avant ne peut que progressivement vaincre l’inertie acquise par le canon. Ainsi, lorsque la balle sort par la bouche du canon et que la pression à l’intérieur de ce dernier chute, l’ouverture entre l’arrière du canon et la face avant de la culasse reste beaucoup plus faible que ce qu’elle aurait été avec une culasse non calée de même masse et un canon fixe. La longueur de la section lisse cylindrique entre la chambre et la section rayée ou polygonale assurant le guidage gyroscopique de la balle n’a pas besoin d’être très longue pour contribuer à diminuer l’ouverture de la culasse. Par exemple, pour une cartouche de calibre 9 mm Parabellum, une section lisse d’une longueur d’environ 10-15 mm, équivalente à celle du « vol libre » d’une balle d’une cartouche de calibre 38 spécial tirée dans un révolver chambré en calibre 357 magnum, permet de réduire de manière très importante cette ouverture Selon des modes particuliers de réalisation : - Un cône de forcement peut être pratiqué entre la partie lisse de l’intérieur du canon et sa partie rayée ou polygonale assurant le guidage gyroscopique de la balle afin de faciliter la prise de la balle dans les rayures ou dans la partie polygonale. - Le pas des rayures ou de la section polygonale servant à stabiliser la balle par effet gyroscopique peut décroitre (angle des rayures augmentant par rapport à l’axe de l’âme du canon) en allant vers la bouche du canon, afin d’accélérer progressivement le mouvement de rotation de la balle et de limiter les contraintes s’exerçant sur les rayures du canon et sur l’enveloppe de la balle. - Une butée de forme adaptée peut être pratiquée directement sur la carcasse de l’arme ou rapportée sur cette dernière pour limiter le déplacement vers l’avant du canon, la face avant de la culasse venant ensuite buter contre la face arrière du canon. - Une butée de forme adaptée, distincte ou composée de la même pièce que la précédente, peut également être pratiquée directement sur la carcasse de l’arme ou rapportée sur cette dernière pour limiter la translation du canon vers l’arrière. De la matière peut être enlevée sur la surface extérieure du canon afin de l’alléger et de faciliter son entrainement par la culasse. D’autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée ci-après. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d’exemples non limitatifs : est une coupe longitudinale d’un mode de réalisation de l’invention adaptée à un pistolet semi-automatique, l’avant de l’arme étant représenté au moment où le percuteur percute l’amorce de la cartouche, initiant ainsi l’allumage de la poudre dans l’étui. est une coupe transversale de la partie avant de l’arme. correspond à la figure n°1 mais à une échelle doublée, et centrée sur les éléments constitutifs de la présente invention. est une coupe longitudinale d’un mode de réalisation de l’invention adaptée à un pistolet semi-automatique, l’avant de l’arme étant représenté au moment où la balle pénètre dans la section lisse du canon, et ou la culasse et le canon commencent à reculer. correspond à la figure n°4 mais à une échelle doublée, et centrée sur les éléments constitutifs de la présente invention. est une coupe longitudinale d’un mode de réalisation de l’invention adaptée à pistolet, l’avant de l’arme étant représenté au moment où la balle est rentrée dans la section rayée ou polygonale du canon servant à la stabilisation gyroscopique de la balle, et ou elle va sortir par la bouche du canon, alors que la culasse poursuit son recul et que la vitesse de la translation du canon vers l’arrière diminue, voire s’inverse. correspond à la figure n°6 mais à une échelle doublée, et centrée sur les éléments constitutifs de la présente invention. correspond à une vue 3D schématique du canon, avec la cartouche en place mais non tirée et la butée limitant son mouvement de translation vers l’avant et vers l’arrière Dans le mode de réalisation représenté dans les figures 1, 2, 3,4,5,6,7 le dispositif comporte une carcasse de l’arme (1), un canon (2) pouvant coulisser par rapport à la carcasse, comprenant de l’arrière vers la bouche une chambre (3) dans laquelle vient se loger la cartouche, une partie lisse cylindrique de longueur et de diamètre adaptés (4) dans laquelle la balle (9) peut coulisser librement, un cône de forcement (5) puis une partie rayée hélicoïdalement (6), jusqu’à la bouche du canon. Il comporte également une culasse (11) venant s’appuyer sur l’arrière du canon (2) et fermer la chambre du canon (3), ainsi qu’un percuteur (12) permettant la mise à feu de l’amorce (8) de la cartouche, cette dernière composée avant le tir d’un étui (7), de cette amorce (8), d’une balle (9) et de poudre (10). Dans les figures 4, 5, 6 et 7 la poudre (10) est représentée comme s’étant transformée en gaz (21) Dans ce mode de réalisation, ce dispositif comprend également un ressort de rappel (13) s’appuyant à l’avant de l’arme sur un bouchon (16) et sur sa partie arrière sur la base de sa tige guide (14). Cette dernière coulisse dans le bouchon (16) et prend appui, au repos et lorsque la culasse (11) est fermée, conjointement sur une surface (15) pratiquée dans la carcasse (1) et sur un tenon disposé en partie basse du canon (2). Deux surfaces (18) et (19) sont pratiquées dans ce tenon pour venir au contact d’une butée (17) solidaire de la carcasse (1) afin de venir limiter la course du canon (2) parallèlement à l’axe de son âme, respectivement vers l’arrière et vers l’avant. Un guidon (20) monté sur la carcasse en queue d’aronde figure également sur certaines figures. Une surface (22) pratiquée par enlèvement de matière sur la surface extérieure de révolution du canon est également représentée sur les figures 1,2,3,4,5,6 et 7. Lorsque le percuteur (12) percute l’amorce (8), cette dernière enflamme la poudre (10) placée dans l’étui (3). La combustion de la poudre (10) produit des gaz (21). Ces derniers exercent une pression, d’une part sur les parois de l’étui (7) les faisant adhérer à la chambre du canon (3), et d’autre part sur l’arrière de la balle (9) et sur le culot de l’étui (7). Ce dernier exerce alors une force sur la culasse (11) orientée vers l’arrière de l’arme, qui induit une accélération de cette dernière vers l’arrière. Par ailleurs la pression exercée par les gaz (21) sur l’arrière de la balle (9) se traduit par une force orientée vers l’avant de l’arme qui induit une accélération vers l’avant de la balle (9). En raison de l’adhérence ou du frottement des parois de l’étui (7) sur la chambre (3), le canon (2) est entrainé par la culasse (11), par l’intermédiaire de l’étui (7) vers l’arrière de l’arme. Dans un premier temps, la balle (9) se déplace vers l’avant dans la partie lisse du canon (4) dans laquelle elle coulisse avec pas ou peu de frottement, n’exerçant ainsi quasiment aucune force vers l’avant sur le canon (2), ce qui permet à ce dernier de continuer à être entrainé vers l’arrière par la culasse (11), par l’intermédiaire de l’étui (7), comme illustrées sur les figures 4 et 5, ce qui permet d’éviter une ouverture de la culasse (11) par rapport au canon (2). Toujours sous la pression des gaz (21), la balle (9) atteint ensuite le cône de forcément (5) puis la partie rayée de l’âme du canon (6) comme représenté en figures 6 et 7. Elle applique alors sur le canon (2) une force dont une des composantes est orientée parallèlement à l’axe de son âme, vers l’avant. Cette force, en s’opposant à la force d’entrainement du canon (2) par la culasse (11), par l’intermédiaire de l’étui (7), est susceptible de faire décroitre l’accélération vers l’arrière du canon (2), voire de la faire changer de sens et de l’orienter vers l’avant de l’arme. Toutefois, le canon (2) a acquis à cet instant une vitesse orientée vers l’arrière et une inertie telles que l’ouverture entre le canon (2) et la culasse (11) qui peut débuter à ce moment-là sera bien inférieure lors de la sortie de la balle (9) du canon (2) et de la baisse importante de la pression des gaz (21) dans ce dernier à ce qu’elle aurait été si le canon (2) avait été fixé à la carcasse (1), ou si la balle (9) n’avait pu glisser librement à la sortie de la chambre (3) avant d’entrer au contact du cône de forcement (5) et des rayures (6). Dans ce mode de réalisation, la butée (17) permet de limiter la course du canon (2) vers l’arrière si elle vient au contact de la surface (18) du tenon pratiquée sous le canon (2), ou vers l’avant si elle vient au contact de la surface (19) du même tenon. Dans ce mode de réalisation, et dans les figures 4,5,6 et 7 la tige guide (14) du ressort de recul (13) coulisse dans le bouchon (16) qui est solidaire de la culasse (11) et appuie sa base sur la surface (15) pratiquée dans la carcasse (1) lorsque le canon (2) recule, permettant ainsi au ressort de recul (13) d’exercer une force orientée vers l’avant sur la culasse. Dans ce mode de réalisation, la tige guide (14) n’est pas enfoncée au repos sur toute la longueur du bouchon (16), afin que ce dernier puisse se libérer de la culasse lorsqu’il est poussé vers l’arrière au démontage et puisse ensuite basculer avec la tige guide (14) et le ressort de recul (13) vers le bas, afin de permettre une désolidarisation aisée du canon (2) et de la culasse (11). Dans ce mode de réalisation, de la matière est enlevée sur la surface de révolution constituant l’extérieur du canon, en réduisant son diamètre en section centrale (22), afin de l’alléger Ce dispositif est susceptible de nombreuses applications industrielles. Il peut remplacer avantageusement d’autres mécanismes habituellement rencontrées sur les armes de poing semi-automatiques ou automatiques. Il en concilie une grande simplicité de réalisation, et donc un moindre coût, du fait du nombre de pièces très réduit participant au mécanisme et de leur géométrie très simple, avec un très bon potentiel de précision grâce au déplacement uniquement sur un axe parallèle à l’axe de l’âme du canon (2), de ce dernier et de la culasse (11). De plus ce dispositif peut facilement être fabriqué avec les machines, équipements et méthodes déjà en place dans les entreprises produisant ce type de produit. Dispositif intégré à une arme à feu et à fonctionnement semi-automatique ou automatique comprenant un canon (2) dont l’âme comprend dans sa partie arrière une chambre(3) destinée à recevoir la cartouche, et à l’avant jusqu’à la bouche une section (6) rayée ou polygonale assurant le guidage gyroscopique de la balle (9), ainsi qu’une culasse (11) pouvant se déplacer parallèlement à l’axe de l’âme du canon (2) par rapport à la carcasse (1) de l’arme et venant s’appuyer sur le culot de l’étui (7) de la cartouche, ainsi qu’un percuteur (12) et caractérisé en ce que : - une section lisse cylindrique de longueur et de diamètre adaptés (4) est pratiquée dans l’âme du canon (2), entre la chambre (3) et la section (6) rayée ou polygonale assurant le guidage gyroscopique de la balle (9) et permet à cette dernière de rencontrer peu de résistance dans son déplacement vers l’avant du canon (2), lorsqu’elle se trouve dans cette section (4), - le canon (2) peut se déplacer parallèlement à l’axe de son âme pour accompagner au moins partiellement la culasse (11) au début de son mouvement de recul, en étant lié à la culasse par l’étui (7) de la cartouche dont les parois sont plaquées dans la chambre (3) par la pression des gaz de combustion (21) et dont le culot est plaqué contre la culasse (11) par la pression des mêmes gaz (21), l’étui (7) exerçant sur le canon (2) un effort de traction orienté vers l’arrière parallèlement à l’axe de l’âme du canon (2). Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’un cône de forcement (5) est pratiqué entre la partie lisse (4) de l’âme du canon (2) et sa partie rayée ou de section polygonale (6). Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’un angle croissant est donnée aux rayures ou à la forme polygonale assurant la stabilisation gyroscopique de la balle (9), par rapport à l’axe de l’âme du canon (2), en allant de l’arrière du canon (2) vers sa bouche. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’une butée (17) ou des butées solidaires de la carcasse pendant le fonctionnement de l’arme viennent limiter le mouvement vers l’arrière et vers l’avant du canon, en venant s’appuyer respectivement sur des surfaces (18) et (19) solidaires du canon. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que de la matière (22) est enlevée sur les surface extérieures du canon (2)