FR2686025A1 - Cadre de raquette de tennis. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un cadre de raquette de tennis. Elle se rapporte à un cadre de raquette de tennis, du type qui comprend un tronçon (10) de frappe, un tronçon (12) de rétrécissement, un tronçon (11) de col et un tronçon (13) de manche, formés d'une résine armée de fibres. Selon l'invention, le pourcentage en volume de fibres de polyamide aromatique, de polyester entièrement aromatique ou d'une combinaison de telles fibres, dans tous les matériaux d'armature des tronçons (12) de rétrécissement, (11) de col et (13) de manche est compris entre 40 et 80 %. Application aux cadres de raquette de tennis.
Description
La présente invention concerne un cadre de raquette de tennis formé d'une résine armée de fibres et plus précisément, elle concerne un cadre de raquette de tennis qui possède des perfectionnements dus aux matériaux de renforcement à base de fibres et à leur répartition dans les tronçons de rétrécissement et de manche, et des sections qui permettent une augmentation des performances de rebond de balle lors de la frappe d'une balle et des performances d'absorption des vibrations donnant une sensation agréable à un joueur, ces performances ayant été jusqu'ici contradictoires.
Récemment, on a réalisé des cadres de raquettes de tennis en résine armée de fibres car cette réalisation donne une grande liberté de conception. Normalement, la résine armée de fibres est moulée à la configuration du cadre de la manière suivante. Plusieurs feuilles préalablement imprégnées et collées les unes sur les autres autour d'un matériau d'âme sont placées dans la cavité d'un moule avec la configuration d'un cadre de raquette de tennis, et sont chauffées.
On a utilisé essentiellement des fibres de carbone et des fibres de verre comme matériaux d'armature des feuilles préalablement imprégnées. Cependant, les fibres de verre ne résistent pas aux chocs et ne sont pas légères, et les fibres de carbone ne résistent pas aux chocs non plus.
Pour que la raquette de tennis présente d'excellentes caractéristiques, on a récemment proposé d'utiliser des fibres dwun polyamide aromatique ou des fibres de polyester entièrement aromatique ayant une résistance mécanique élevée et un module d'élasticité élevé comme matériaux d'armature sous forme de fibres en combinaison avec des fibres de verre ou des fibres de carbone.
Pour qu'un joueur ait une sensation agréable lors de la frappe d'une balle de tennis, il faut que la raquette possède des performances de rebond de balle et des performances d'absorption des vibrations et soit légère afin que le joueur puisse facilement la déplacer. En outre, le cadre de la raquette doit être durable.
Les fibres de polyamide aromatique et les fibres de polyester entièrement aromatique ont une résistance mécanique élevée et un module élevé d'élasticité et ainsi elles résistent aux chocs et possèdent d'excellentes performances d'absorption des vibrations ainsi qu'un faible poids comme décrit précédemment. Ces fibres peuvent être avantageusement utilisées comme matériaux d'armature à base de fibres afin qu'une raquette de tennis ait d'excellentes propriétés. Le brevet japonais n" 62-142 572 indique que l'effet d'absorption des vibrations du cadre de la raquette peut être amélioré par utilisation de fibres de polyamide aromatique comme matériaux de la couche interne de fibres.
Le brevet japonais n" 1-141 678 décrit l'utilisation d'une couche comprenant des fibres de polyester entièrement aromatique durcies avec une résine formant une couche intermédiaire d'une tige du cadre de la raquette avec un pourcentage en volume de 3 à 15 %, afin que la résistance aux chocs et la flexibilité soient accrues.
Dans les cadres précités connus de raquettes formés de résine armée de fibres comprenant des fibres d'un polyamide aromatique ou des fibres d'un polyester entièrement aromatique, dans le matériau d'armature, les propriétés des fibres de polyamide aromatique ou des fibres de polyester entièrement aromatique ne sont pas pleinement utilisées pour l'obtention d'excellentes propriétés de la raquette de tennis.
Ainsi, les performances d'absorption aux chocs du cadre et les performances de rebond de balle du cadre sont contradictoires. Les fibres de polyamide aromatique ou de polyester entièrement aromatique, possédant une résistance mécanique élevée et un module d'élasticité élevé, lorsqu'elles sont utilisées comme matériaux dans toute la couche interne du cadre ou dans toute la couche intermédiaire, peuvent augmenter les performances d'absorption des chocs, tout en dégradant les performances de rebond de balle.
Les performances de rebond de balle sont étroitement liées à la rigidité du cadre de la raquette. Ainsi, les performances de rebond peuvent être améliorées par augmentation de la rigidité du tronçon de rétrécissement, comprenant le tronçon de col, et du tronçon de manche. En d'autres termes, si la rigidité de ces tronçons est faible, la raquette fléchit de façon importante lorsque la balle vient la frapper. En conséquence, l'énergie due à la collision entre la balle et la raquette ne peut pas être utilisée efficacement.
D'autre part, si la rigidité de l'ensemble du cadre est importante, les performances d'absorption des vibrations sont dégradées.
Les performances de rebond de balle du cadre d'une raquette peuvent être accrues et les performances d'absorption des vibrations ne sont pas détériorées uniquement dans le cas où la rigidité du tronçon de rétrécissement, comprenant le tronçon de col, et celle du tronçon de manche sont élevées. On sait que la rigidité du cadre d'une raquette est déterminée par le matériau composant le cadre et par sa configuration en coupe.
Plus la rigidité est élevée et plus la résistance mécanique est importante. Ainsi, la résistance mécanique du tronçon de rétrécissement, comprenant le tronçon de col, et du tronçon de manche peut être accrue par utilisation d'une rigidité élevée, c'est-à-dire par augmentation des performances de rebond de balle. En conséquence, la durabilité du cadre peut être accrue.
La présente invention a pour objet la réalisation d'un cadre de raquette de tennis formé d'une résine armée de fibres, dans lequel la nature et la répartition des matériaux de renforcement sous forme de fibres sont améliorées afin que les performances d'absorption des vibrations et les performances de rebond de balle, qui sont contradictoires, soient améliorées.
L'invention concerne aussi un cadre de raquette de tennis dans lequel la configuration en coupe des tronçons de rétrécissement et de manche est améliorée, et des fibres d'un polyamide aromatique et/ou d'un polyester entièrement aromatique, ayant une résistance mécanique élevée et un module élevé d'élasticité, sont utilisées efficacement dans les tronçons de rétrécissement et de manche afin que la rigidité des tronçons de rétrécissement et de manche soit élevée. Ainsi, des fibres de polyamide aromatique, de polyester entièrement aromatique ou une combinaison de telles fibres sont utilisées dans les tronçons de rétrécissement et de manche.
A cet effet, l'invention concerne un cadre de raquette de tennis formé d'une résine armée de fibres, dans lequel le pourcentage en volume des fibres de polyamide aromatique et/ou de polyester entièrement aromatique, de tous les matériaux d'armature sous forme de fibres d'un tronçon de rétrécissement, d'un tronçon de col et d'un tronçon de manche, est compris entre 40 et 80 %.
Des fibres de carbone et des fibres de verre sont utilisées comme matériaux d'armature en combinaison avec les fibres de polyamide aromatique ou de polyester entièrement aromatique.
Une résine époxyde est utilisée comme liant résineux qui imprègne les matériaux d'armature précités formant les fibres. De préférence, les matériaux d'armature sous forme de fibres constituent 40 à 70 % et le liant 60 à 30 %.
Les matériaux d'armature sous forme de fibres sont imprégnés du liant résineux et forment un matériau préalablement imprégné, et les feuilles du matériau préalablement imprégné sont découpées à la dimension voulue afin qu'elles soient collées les unes sur les autres autour d'un matériau d'âme. Les feuilles imprégnées, collées autour du matériau d'âme sont alors placées dans un moule et chauffées. De cette manière, les feuilles sont moulées à la configuration du cadre de la raquette.
Le pourcentage en volume des fibres de polyamide aromatique et/ou de polyester entièrement aromatique de tous les matériaux d'armature du tronçon de rétrécissement comprenant le tronçon de col et du tronçon de manche, est compris entre 40 et 80 %. Ainsi, les performances d'absorption des vibrations des cadres de raquettes peuvent être accrues alors que les performances de rebond du tronçon précité sont conservées. Des expériences montrent que la plage de 40 à 80 % en volume est préférable.
La configuration en coupe du tronçon de col et celle du tronçon de poignée sont déterminées afin que le moment d'inertie de surface du tronçon de manche soit supérieur à celui du tronçon de col. En conséquence, le cadre a de meilleures performances de rebond de balle.
Plus precisément, l'épaisseur T (longueur d'axe X dans la direction de frappe de la balle) et la largeur W (longueur d'axe Y perpendiculaire à la direction de frappe de la balle) du tronçon de col et du tronçon de manche sont déterminées de manière que le moment d'inertie de la surface, dans le tronçon de manche, soit supérieur à celui du tronçon de col.
Dans la construction précitée, le cadre a d'excellentes performances d'absorption des vibrations car il comporte des fibres de polyamide aromatique et/ou de polyester entièrement aromatique formant le matériau d'armature et ayant une résistance mécanique élevée et un module élevé d'élasticité. Ainsi, un joueur peut avoir une sensation agréable lorsqu'il frappe une balle avec le cadre. Pour que la rigidité du tronçon de rétrécissement du cadre et du tronçon de manche de celui-ci soit accrue, les fibres de polyamide aromatique et/ou de polyester entièrement aromatique sont placées dans tous les matériaux d'armature de ces tronçons avec le pourcentage volumique précité et, en outre, les configurations des coupes sont réalisées comme indiqué précédemment.Ainsi, bien que les matériaux précités d'armature à base de fibres ayant un module élevé d'élasticité soient utilisés pour le cadre, les performances de rebond de balle sont avantageuses.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure l est une vue en plan représentant les différentes parties d'un cadre de raquette de tennis
la figure la est une coupe représentant la disposition relative des matériaux d'armature à base de fibres qui sont collés mutuellement dans un cadre formé par moulage de matériaux d'armature ;;
la figure 2 est un schéma représentant la disposition des matériaux d'armature dans un premier mode de réalisation de l'invention, la partie supérieure, sur la figure 2 et sur les figures suivantes, correspondant à la couche interne alors que la partie inférieure correspond à la couche externe
la figure 3 est un schéma représentant la disposition des matériaux d'armature dans un second mode de réalisation de l'invention ;
la figure 4 est un schéma représentant les matériaux d'armature dans un troisième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 5 est un schéma représentant la configuration en coupe du tronçon de col d'un cadre de raquette selon l'invention, la flèche représentée à gauche indiquant le sens de frappe de la balle
la figure 6 est un schéma représentant la configuration en coupe du tronçon de manche du cadre de raquette selon l'invention ;;
la figure 7 est un schéma représentant les matériaux d'armature dans un premier exemple comparatif
la figure 8 est un schéma représentant les matériaux d'armature dans un second exemple comparatif ;
la figure 9 est un schéma représentant les matériaux d'armature dans un troisième exemple comparatif ;
la figure 10 est un schéma permettant la description du coefficient de restitution d'un cadre de raquette ; et
la figure 11 est un schéma illustrant un procédé d'examen de la résistance mécanique du cadre de la raquette.
la figure l est une vue en plan représentant les différentes parties d'un cadre de raquette de tennis
la figure la est une coupe représentant la disposition relative des matériaux d'armature à base de fibres qui sont collés mutuellement dans un cadre formé par moulage de matériaux d'armature ;;
la figure 2 est un schéma représentant la disposition des matériaux d'armature dans un premier mode de réalisation de l'invention, la partie supérieure, sur la figure 2 et sur les figures suivantes, correspondant à la couche interne alors que la partie inférieure correspond à la couche externe
la figure 3 est un schéma représentant la disposition des matériaux d'armature dans un second mode de réalisation de l'invention ;
la figure 4 est un schéma représentant les matériaux d'armature dans un troisième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 5 est un schéma représentant la configuration en coupe du tronçon de col d'un cadre de raquette selon l'invention, la flèche représentée à gauche indiquant le sens de frappe de la balle
la figure 6 est un schéma représentant la configuration en coupe du tronçon de manche du cadre de raquette selon l'invention ;;
la figure 7 est un schéma représentant les matériaux d'armature dans un premier exemple comparatif
la figure 8 est un schéma représentant les matériaux d'armature dans un second exemple comparatif ;
la figure 9 est un schéma représentant les matériaux d'armature dans un troisième exemple comparatif ;
la figure 10 est un schéma permettant la description du coefficient de restitution d'un cadre de raquette ; et
la figure 11 est un schéma illustrant un procédé d'examen de la résistance mécanique du cadre de la raquette.
Il faut d'abord noter que les références identiques désignent des éléments analogues sur les diverses figures.
Les figures 1, la et 2 représentent un premier mode de réalisation de l'invention. La figure la représente la disposition relative des fibres stratifiées 1, lors du collage des matériaux d'armature à base de fibres imprégnées de résine, la figure 1 représentant un cadre 2 formé de résine armée de fibres, moulée par utilisation des fibres stratifiées 1. Ces fibres stratifiées 1 comportent des matériaux d'armature collés d'une couche interne à une couche externe et repliés comme indiqué par les flèches entourant la figure 1 afin que les fibres 1 puissent être placées dans une cavité (non représentée) d'un moule ayant la configuration d'un cadre de raquette de tennis.Après serrage des fibres stratifiées 1 par le moule, elles sont chauffées afin qu'elles forment le cadre 2 qui comprend un tronçon de frappe 10, un tronçon de rétrécissement 12 comprenant un tronçon de col 11, et un tronçon de manche 13.
La nature des matériaux d'armature constituant les fibres stratifiées et leur disposition varient d'un premier à un troisième mode de réalisation représentés sur les figures 2 à 4. Cependant, tous ces modes de réalisation ont en commun une disposition de fibres de polyamide aromatique et/ou de polyester entièrement aromatique avec un plus grand pourcentage dans le tronçon de rétrécissement 12 et le tronçon de manche 13 que dans la région centrale du cadre, c'est-à-dire le tronçon de frappe 10.
Dans le premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, les matériaux d'armature des fibres stratifiées 1 sont disposés de la manière suivante. La première couche (couche interne) est formée de fibres de carbone (A) placées dans tout le cadre 2. La seconde couche comprend des fibres de polyamide aromatique (B) placées sur tout le cadre 2. La troisième couche est formée de fibres de carbone (A') placées dans le tronçon de frappe 10. La quatrième couche comprend les fibres de polyamide aromatique (B') placées dans le tronçon de rétrécissement 12 et le tronçon de manche 13. La cinquième couche comprend des fibres de verre (C) placées dans le tronçon de frappe 10.
La sixième couche (couche externe) est formée de fibres de polyamide aromatique (B") placées dans le tronçon de rétrécissement 12 et le tronçon de manche 13.
Les fibres de carbone A' de la troisième couche et les fibres de verre C de la cinquième couche placées dans le tronçon de frappe 10 recouvrent légèrement les fibres B' de polyamide aromatique de la quatrième couche placée dans le tronçon de rétrécissement 12 ainsi que les fibres B" de polyamide aromatique de la sixième couche.
Dans la construction décrite précédemment, bien que les fibres de polyamide aromatique soient présentes dans tout le cadre, c'est-à-dire le tronçon 10 de frappe, le tronçon 12 de rétrécissement et le tronçon 13 de manche, les fibres de polyamide aromatique sont contenues avec un plus grand pourcentage dans les matériaux d'armature du tronçon 12 de rétrécissement et du tronçon 13 de manche que dans le tronçon 10 de frappe. Les fibres de polyamide aromatique sont par exemple des fibres de "Vectran" fabriquées par Kurare Co. Ltd.
La figure 3 représente la nature des matériaux d'armature des fibres stratifiées 1 et leur répartition dans le second mode de réalisation. La première couche (couche interne), la seconde couche et la quatrième couche sont formées de fibres de carbone A, A' et A" respectivement, et la troisième, la cinquième et la septième couche sont formées de fibres de polyester entièrement aromatique
D, D' et D" respectivement. La sixième couche est formée de fibres de verre C. Les fibres de polyester entièrement aromatique utilisées sont par exemple le "Kevlar" 49 fabriqué par Dupon Corp.
D, D' et D" respectivement. La sixième couche est formée de fibres de verre C. Les fibres de polyester entièrement aromatique utilisées sont par exemple le "Kevlar" 49 fabriqué par Dupon Corp.
Comme l'indique la figure 3, dans le second mode de réalisation, les fibres de polyester entièrement aromatique ne sont pas présentes dans le tronçon 10 de frappe alors qu'elles sont présentes dans le tronçon 12 de rétrécissement et le tronçon 13 de manche.
La figure 4 indique la nature des matériaux d'armature sous forme de fibres des couches de fibres stratifiées 1 et leur répartition dans le troisième mode de réalisation. Ce troisième mode de réalisation est analogue au second, mais les fibres de polyamide aromatique sont placées dans la troisième, la cinquième et la septième couche à la place des fibres de polyester entièrement aromatique, et la répartition des matériaux d'armature est différente de celle du second mode de réalisation. Ainsi, les fibres de carbone A' de la seconde couche ne sont pas présentes dans le tronçon de manche 13 et les fibres de polyamide aromatique B de la troisième couche sont présentes uniquement dans le tronçon de manche 13. Ainsi, les fibres de polyamide aromatique sont contenues dans les matériaux d'armature du tronçon de rétrécissement 12 et du tronçon de manche 13 avec des pourcentages différents.
On utilise, comme fibres de polyamide aromatique, le "Vectran" de Kurare Co. Ltd., comme dans le premier mode de réalisation.
Le tableau 1 indique les pourcentages en volume des fibres de polyamide aromatique (premier au troisième mode de réalisation) et des fibres de polyester entièrement aromatique (second mode de réalisation) des matériaux d'armature des tronçons 12 de rétrécissement et 13 de manche. Le tableau 1 indique aussi le pourcentage en volume des fibres de polyamide aromatique et celui des fibres de polyester entièrement aromatique contenues dans les matériaux d'armature du tronçon de rétrécissement 12 et du tronçon de manche 13, dans des exemples comparatifs qui sont décrits dans la suite.
Tableau 1
Premier mode de réalisation 75 % en volume
Second mode de réalisation 60 % en volume
Troisième mode de réalisation 40 % en volume
Premier exemple comparatif 25 % en volume
Second exemple comparatif 20 * en volume
Troisième exemple comparatif 0 % en volume
On utilise, comme liant résineux qui imprègne les matériaux d'armature, dans le premier, le second et le troisième mode de réalisation, une résine époxyde fabriquée par Dow Chemical Corp.
Premier mode de réalisation 75 % en volume
Second mode de réalisation 60 % en volume
Troisième mode de réalisation 40 % en volume
Premier exemple comparatif 25 % en volume
Second exemple comparatif 20 * en volume
Troisième exemple comparatif 0 % en volume
On utilise, comme liant résineux qui imprègne les matériaux d'armature, dans le premier, le second et le troisième mode de réalisation, une résine époxyde fabriquée par Dow Chemical Corp.
Les fibres sont contenues dans la résine armée formée des matériaux d'armature et de la résine époxyde à raison de 40 à 70 t dans les trois modes de réalisation de l'invention.
Dans le cadre de raquette réalisé avec la résine armée des trois modes de réalisation, la configuration en coupe du tronçon Il de col près du tronçon 13 de manche, et celle du tronçon 13 de manche sont rectangulaires creuses comme indiqué sur les figures 5 et 6 respectivement.
L'épaisseur T (longueur d'axe X dans la direction de frappe de la balle) du tronçon 11 de col et du tronçon 13 de manche et la largeur W (longueur d'axe Y perpendiculaire à la direction de frappe de la balle) sont réglées comme l'indique le tableau 2 afin que le moment d'inertie de surface du tronçon 13 de manche soit supérieur à celui du tronçon 11 de col.
Le tableau 2 indique la dimension du tronçon de col et celle du tronçon de manche du cadre de l'exemple comparatif décrit dans la suite.
Tableau 2
Epaisseur T Largeur W Ix cm4 Iy cm
(cm) (cm)
Tronçon de col (I+C) 2,10 2,70 0,65 0,97
Tronçon de manche (I) 2,60 2,40 0,98 0,87
Tronçon de manche (C) 1,80 2,30 0,40 0,59
Sur le tableau, I désigne les modes de réalisation de l'invention et C les exemples comparatifs.
Epaisseur T Largeur W Ix cm4 Iy cm
(cm) (cm)
Tronçon de col (I+C) 2,10 2,70 0,65 0,97
Tronçon de manche (I) 2,60 2,40 0,98 0,87
Tronçon de manche (C) 1,80 2,30 0,40 0,59
Sur le tableau, I désigne les modes de réalisation de l'invention et C les exemples comparatifs.
La dimension de la poignée du cadre est normalement de 100 à 118 mm. On suppose que l'épaisseur du cadre est de 1,00 mm et l'épaisseur T et la largeur W sont avantageuses afin que le moment d'inertie de surface du tronçon 13 de manche soit supérieur à celui du tronçon 11 de col.
De préférence, la largeur W du tronçon 13 de manche est comprise entre 2,90 et 2,00 cm, l'épaisseur T est comprise entre 3,00 et 1,80 cm, le moment d'inertie Iy est
4 compris entre 1,50 et 0,42 cm , et le moment d'inertie Ix est compris entre 1,59 et 0,36 cm4.
4 compris entre 1,50 et 0,42 cm , et le moment d'inertie Ix est compris entre 1,59 et 0,36 cm4.
On décrit maintenant une expérience.
Des cadres de raquettes de tennis ayant la construction précitée et ayant des constructions différentes de celle de l'invention ont été préparés pour la mesure des performances d'absorption des vibrations, de la flexibilité (rigidité), des performances de rebond de balle et de la résistance mécanique.
Dans des exemples, des cadres ayant la construction des trois modes de réalisation de l'invention et des trois exemples comparatifs ayant des fibres stratifiées comme représenté sur les figures 7 à 9 ont été fabriqués.
Le liant résineux était une résine époxyde imprégnant les matériaux d'armature de tous les cadres des exemples alors que la nature des matériaux d'armature et leur répartition ont varié dans les différents modes de réalisation et les exemples comparatifs. Tous les cadres avaient la même configuration du tronçon de frappe, une même longueur totale et une même résistance à la traction des cordes.
Les matériaux d'armature du cadre du premier exemple comparatif sont collés comme représenté sur la figure 7.
Dans l'ensemble du cadre, c'est-à-dire des deux côtés du tronçon 13 de manche, des deux côtés du tronçon 12 de rétrécissement et du tronçon 10 de frappe, la première couche (interne) est formée de fibres de carbone A, la seconde couche de fibres de polyamide aromatique B, la troisième couche de fibres de carbone A' et la quatrième couche (externe) de fibres de verre C.
Les matériaux d'armature du cadre du second exemple comparatif sont collés comme indiqué sur la figure 8. La première couche (interne) est formée de fibres de carbone A dans tout le cadre 2, la seconde couche est formée de fibres de carbone A' placées dans le tronçon de frappe 10, la troisième couche est formée de fibres de polyester entièrement aromatique D placées dans le tronçon de rétrécissement 12 et le tronçon de manche 13, la quatrième couche comprend des fibres de carbone A" placées dans tout le cadre 2, et la cinquième couche comprend des fibres de verre C placées dans tout le cadre 2.
Les matériaux d'armature du cadre du troisième exemple comparatif sont collés comme représenté sur la figure 9. La première couche (interne), la seconde couche et la troisième couche sont formées de fibres de carbone A,
A' et A" dans tout le cadre, et la quatrième couche (externe) est formée de fibres de verre (C) placées dans tout le cadre 2.
A' et A" dans tout le cadre, et la quatrième couche (externe) est formée de fibres de verre (C) placées dans tout le cadre 2.
Les fibres de polyamide aromatique ou les fibres de polyester entièrement aromatique sont présentes avec un pourcentage volumique tel qu'indiqué dans le tableau 1 pour les matériaux d'armature du tronçon de rétrécissement 12 et du tronçon de manche 13 de chacun des trois exemples comparatifs.
Les cadres des trois exemples comparatifs ont les mêmes configurations qui correspondent à celle des cadres des trois modes de réalisation de l'invention, à l'exception du tronçon 13 de manche. La configuration en coupe du tronçon 13 de manche du cadre des trois exemples comparatifs est creuse et rectangulaire, comme la configuration en coupe du tronçon 13 de manche du cadre du premier mode de réalisation comme représenté sur la figure 6. Cependant, comme l'indique le tableau 2, l'épaisseur T, la largeur W du tronçon 13, et les moments géométriques d'inertie Ix et
Iy du tronçon 11 de col et ceux du tronçon 13 de manche des exemples comparatifs diffèrent de ceux des trois modes de réalisation de l'invention. Ainsi, le moment d'inertie de la surface du tronçon de col 11 est supérieur à celui du tronçon de manche 13.
Iy du tronçon 11 de col et ceux du tronçon 13 de manche des exemples comparatifs diffèrent de ceux des trois modes de réalisation de l'invention. Ainsi, le moment d'inertie de la surface du tronçon de col 11 est supérieur à celui du tronçon de manche 13.
Les coefficients de restitution ont été mesurés par frappe d'une balle au centre de la surface de frappe de chaque cadre maintenu verticalement comme indiqué sur la figure 10. On suppose que la vitesse de la balle mesurée avant la frappe du cadre est égale à V1 et, après la frappe du cadre, à V2, et chaque coefficient de restitution est exprimé par le rapport V2/V1. La même balle a été utilisée pendant tout l'essai.
Comme l'indique la figure 11, lors de la mesure de la résistance mécanique du cadre, chaque cadre a été supporté horizontalement à l'extrémité gauche du tronçon 12 de rétrécissement et au point voisin d'extrémité droite (de saisie) du tronçon de manche 13, et une même force a été appliquée à tous les cadres, vers le bas, au point central entre les deux points de support à l'aide d'un instrument d'application de pression qui n'est pas représenté.
Lors de la mesure de la rigidité de chaque cadre maintenu verticalement, la flexibilité a été mesurée par application d'une force descendante à l'extrémité supérieure de la tête alors que l'extrémité de la poignée était fixe. Plus la flexibilité est petite et plus la rigidité est grande.
Un capteur d'accélération a été utilisé pour la mesure des performances d'absorption des vibrations de chaque cadre par application de vibrations à chaque cadre.
Le coefficient d'absorption des vibrations en pourcentage est égal au rapport de l'amplitude de la poignée, mesurée 0,2 s après la frappe de la balle par la raquette à l'amplitude mesurée au niveau de la poignée au moment de la frappe de la balle, ce rapport étant multiplié par 100.
Plus le coefficient d'absorption de séparation est petit et plus les performances d'absorption des vibrations sont grandes.
Le tableau 3 indique les performances d'absorption des vibrations, la flexibilité (rigidité), le coefficient de restitution et la résistance mécanique des cadres de raquettes des trois modes de réalisation de l'invention et des trois exemples comparatifs.
Tableau 3
Vibration Flexibilité Restitution Résistance
(%) (mm) (N)
El 21,3 13,7 0,428 2430
E2 24,5 13,7 0,432 2450
E3 25,8 12,9 0,433 2600
C1 32,3 14,0 0,415 2350
C2 35,6 14,0 0,417 2380
C3 53,1 13,1 0,420 2430
Dans ce tableau, les références El, E2 et E3 désignent le premier, le second et le troisième mode de réalisation de l'invention respectivement, et les références C1, C2 et C3 désignent respectivement le premier, le second et le troisième exemple comparatif.
Vibration Flexibilité Restitution Résistance
(%) (mm) (N)
El 21,3 13,7 0,428 2430
E2 24,5 13,7 0,432 2450
E3 25,8 12,9 0,433 2600
C1 32,3 14,0 0,415 2350
C2 35,6 14,0 0,417 2380
C3 53,1 13,1 0,420 2430
Dans ce tableau, les références El, E2 et E3 désignent le premier, le second et le troisième mode de réalisation de l'invention respectivement, et les références C1, C2 et C3 désignent respectivement le premier, le second et le troisième exemple comparatif.
Comme l'indique le tableau 3, dans le cadre de raquette des trois modes de réalisation de l'invention, les fibres de polyamide aromatique ou de polyester entièrement aromatique sont contenues dans les matériaux d'armature du tronçon de rétrécissement et du tronçon de manche avec un pourcentage plus élevé que dans le tronçon de frappe. Le cadre de raquette selon l'invention a ainsi d'excellentes performances d'absorption des vibrations.
Les fibres de polyamide aromatique ou de polyester entièrement aromatique ayant un module d'élasticité élevé sont contenues dans les matériaux d'armature du cadre des trois modes de réalisation de l'invention en un pourcentage supérieur à celui des cadres des trois exemples comparatifs. Cependant, la flexibilité du cadre des modes de réalisation de l'invention est inférieure à celle des exemples comparatifs et la rigidité est donc plus grande car le moment d'inertie de surface du tronçon de manche est supérieur à celui du tronçon de col.
La rigidité du tronçon de rétrécissement et celle du tronçon de manche sont liées intimement au coefficient de restitution et la rigidité est plus grande dans les trois modes de réalisation de l'invention que dans les trois exemples comparatifs. En conséquence, le coefficient de restitution du cadre des trois modes de réalisation de l'invention est supérieur à celui des trois exemples comparatifs. Ainsi, le cadre selon l'invention permet la frappe d'une balle à grande distance.
Les fibres de polyamide aromatique ou de polyester entièrement aromatique de résistance mécanique élevée sont incorporées avec un plus grand pourcentage dans les matériaux d'armature des trois modes de réalisation de l'invention que dans les trois exemples comparatifs. Le cadre selon l'invention a donc une résistance mécanique supérieure à celle des exemples comparatifs.
Comme l'indiquent les résultats précédents, lorsque le pourcentage en volume des fibres de polyamide aromatique et/ou de polyester entièrement aromatique de résistance mécanique élevée et de module élevé d'élasticité, dans tous les matériaux d'armature, est inférieur à 40 % ou supérieur à 80 t dans le tronçon de rétrécissement, le tronçon de col et le tronçon de manche, le cadre a de mauvaises performances d'absorption des vibrations et une faible résistance mécanique.
Comme l'indique la description qui précède, dans le cadre de raquette selon l'invention, les fibres de polyamide aromatique et/ou de polyester entièrement aromatique de résistance mécanique élevée et de module d'élasticité élevé sont incorporées efficacement dans le matériau d'armature avec un pourcentage volumique accru dans le tronçon de rétrécissement et le tronçon de manche par rapport au tronçon de frappe. En outre, le tronçon de rétrécissement et le tronçon de manche ont une excellente configuration. Le cadre de raquette a d'excellentes performances de rebond de balle et d'excellentes performances d'absorption des vibrations qui sont des caractéristiques habituellement contradictoires.
Ainsi, un joueur peut avoir une sensation agréable lorsqu'il frappe une balle avec des performances d'amortissement de vibrations meilleures dans la raquette et sans détérioration des performances de rebond de balle. En outre, selon l'invention, les fibres de polyamide aromatique et/ou de polyester entièrement aromatique sont incorporées aux matériaux d'armature avec un pourcentage volumique supérieur à celui des cadres de raquettes classiques. Ainsi, le cadre est léger et a une résistance mécanique élevée. Le cadre selon l'invention a donc diverses performances avantageuses.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux cadres de raquettes qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (2)
1. Cadre de raquette de tennis, du type qui comprend un tronçon (10) de frappe, un tronçon (12) de rétrécissement, un tronçon (11) de col et un tronçon (13) de manche, formés d'une résine armée de fibres, caractérisé en ce que le pourcentage en volume de fibres de polyamide aromatique, de polyester entièrement aromatique ou d'une combinaison de telles fibres, dans tous les matériaux d'armature des tronçons (12) de rétrécissement, (11) de col et (13) de manche est compris entre 40 et 80 t.
2. Cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la configuration en coupe du tronçon (11) de col et -celle du tronçon (13) de manche sont réglées de manière que le moment d'inertie de surface du tronçon de manche soit supérieur à celui du tronçon de col.
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