Dispositif d'absorption d'énergie et d'adaptation à la morphologie

Description

[0001] La présente invention est relative à un dispositif d'amélioration de la préhension d'objets, dont la mise en oeuvre régulière par l'utilisateur, génère des sollicitations dynamiques, néfastes aussi bien pour le résultat escompté que pour l'opérateur, qui doit physiquement contrecarrer ces sollicitations parasites.

[0002] Elle vise plus particulièrement des dispositifs s'adaptant sur des armes de poing classiques (pistolet, revolver) ou des armes de plus fort calibre et à recul important (fusil d'assaut, lance projectile). Au sein de cette application, le dispositif s'interpose contre toute interface ergonomique et s'intègre aux interfaces de préhension homme-arme telles que notamment (poignet, joue, crosse, épaulière) et vient en complément des systèmes d'absorption classiques de recul de l'arme.

[0003] Les systèmes anti-recul connus sont généralement disposés au sein d'armes ou de systèmes d'armes de gabarit important ; leur intégration requiert un volume non négligeable, et donc un surcroît de masse, ce qui limite irrémédiablement leur mise en oeuvre aisée par un seul homme (fantassin) et dans l'éventualité de tirs de projectiles de fort calibre, le recul important est difficilement soutenable par l'utilisateur, surtout en cas de cadence de tirs soutenue.

[0004] On connaît ainsi par le document US-A-4 683 671 dont l'exposé est pris pour base du préambule de la revendication indépendante 1, un dispositif d'amortissement de sollicitations dynamiques provenant notamment du recul d'une arme à feu et d'adaptation automatique à la morphologie de l'utilisateur, qui est muni d'une plaque support, réalisée dans un profilé rigide, solidaire du corps et située au niveau des zones de préhension, ladite plaque étant munie d'une poche étanche, souple, inextensible, notamment en tissu et l'enserrant, l'espace intérieur libre ainsi formé étant rempli d'un matériau possédant des propriétés, comme par exemple la faculté d'être déformable au repos. Le dispositif comporte en outre des moyens de mise en pression de l'enveloppe qui coopèrent à la fois avec la plaque support et le matériau.

[0005] On connaît par ailleurs par le document AU-B-428 573 un dispositif d'amortissement de sollicitations dynamiques provenant notamment du recul d'une arme à feu et d'adaptation automatique à la morphologie de l'utilisateur, dont le matériau employé possède la faculté d'être déformable au repos et de se modifier lors de l'apparition de sollicitations dynamiques.

[0006] La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un dispositif qui puisse, soit se substituer pour une grande part au système anti-recul classique et donc diminuer considérablement l'encombrement et la masse de l'arme, soit être intercalé aux niveaux des zones d'interfaces utilisateur-arme qui en sont dépourvus. Ce dispositif est en outre prévu pour épouser parfaitement la morphologie de l'utilisatieur au niveau de ses interfaces (poignet, joue, épaule, bras).

[0007] A cet effet, une des applications de ce dispositif d'amortissement de sollicitations dynamiques provenant notamment du recul d'une arme à feu et d'adaptation automatique à la morphologie de l'utilisateur, comprenant au moins une plaque support, réalisée dans un profilé rigide, solidaire du corps de l'objet générateur des sollicitations dynamiques, située au niveau des zones de préhension objet-utilisateur, ladite plaque étant munie d'une poche étanche, souple, inextensible, notamment en tissu et l'enserrant, l'espace intérieur libre ainsi formé étant rempli d'un matériau, et il comporte par ailleurs un dispositif de mise en pression de ladite enveloppe et coopérant à la fois avec ladite plaque support et ledit matériau, se caractérise en ce que le matériau se présente sous la forme d'une pâte molle et amorphe et qui possède à la fois les propriétés d'être déformable au repos pour l'adaptation à la morphologie de l'utilisateur au niveau de ses zones d'interface avec l'objet et de se rigidifier quasiment instantanément en cas de sollicitations dynamiques impulsionnelles.

[0008] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :

• la figure 1 est une vue frontale en élévation plane d'un dispositif objet de l'invention non soumis à des sollicitations dynamiques ;
• la figure 2 est une vue frontale en élévation plane d'un dispositif objet de l'invention soumis à des sollicitations dynamiques ;
• la figure 3 est une vue latérale en élévation plane et en coupe du dispositif.

[0009] Selon un mode préféré de réalisation de ce dispositif 1 d'absorption de sollicitation dynamique et d'adaptation à la morphologie de l'utilisateur, il comprend une partie rigide 2 généralement constituée d'un profilé 3 en bois, composite, ou en menuiserie d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium, qui ne peut se déformer plastiquement que dans des domaines d'amplitude très restreints. Cette partie rigide 2 communément appelée plaque support est munie sur au moins de l'un de ses flans 4, d'une pluralité de nervures 5, qui coopèrent si besoin avec le corps 6 de l'objet générateur de sollicitations dynamiques. Dans une application à une arme à feu, cette plaque est éventuellement reliée au système mécanique anti-recul.

[0010] La plaque support 3 est enveloppée d'un tissu 7 étanche souple, inextensible, et est rendue solidaire de la plaque 3 par un jonc 8 circulant dans une rainure 9 périphérique située sur la tranche de ladite plaque 3, enserrant ainsi un pli 10 du tissu de l'enveloppe.

[0011] Préalablement, l'espace libre intérieur est rempli d'un matériau 11 tel que notamment du "silbione gomme 700093" commercialisé par RHONE POULENC, ou de toute autre gomme viscoélastique se présentant sous la forme d'une pâte molle, amorphe, dont les propriétés mécaniques allient à la fois des caractéristiques de déformations plastiques au repos pour l'adaptation à la morphologie de l'utilisateur au niveau de ses zones d'interfaces avec l'arme (poignet, joue, main, épaule, bras) et d'autre part, la capacité de se rigidifier quasiment instantanément en cas de sollicitations dynamiques impulsionnelles telles que notamment le tir d'un projectile entraînant un recul de l'arme.

[0012] Ces caractéristiques sont communes aux matériaux possédant des propriétés de rhéopexie.

[0013] Le passage de l'un à l'autre des états s'effectue de manière réversible, le matériau 11 demeure et travaille dans son domaine élastique, le changement de caractéristique étant seulement déterminé par l'arrêt ou l'apparition des sollicitations.

[0014] Afin d'augmenter le transfert des contraintes de cisaillement, nécessaires à la rigidification du matériau lors du recul de l'arme, on adjoint à ce dernier au sein de l'enveloppe, une pluralité de corps pouvant se présenter notamment sous forme de micro-billes 12 de masse volumique différente de celle dudit matériau.

[0015] Selon un autre mode de réalisation, on peut également prévoir des chicanes disposées sur la plaque support au contact dudit matériau, afin d'obtenir le phénomène de cisaillement désiré.

[0016] L'efficacité de ce dispositif d'absorption et d'adaptation à la morphologie humaine est considérablement augmentée par la mise en pression du matériau dans son enveloppe 7, muni éventuellement des micro-billes 12. Pratiquement le contenu de l'enveloppe est porté à une pression relative entre 1 à 2 bars par la compression dudit matériau 11. Cette opération est aisément mise en oeuvre par la pénétration d'un organe 13 tel qu'une vis au sein du matériau, cet organe 13 est par exemple vissé dans la plaque support 3 et débouche dans l'enveloppe 7 contenant ledit matériau 11.

[0017] Enfin, ce dispositif peut être aisément intégré au sein d'une arme d'épaule telle que décrite dans la demande de brevet déposée le même jour que la présente demande par le titulaire et intitulée : "Arme d'épaule pour le tir de munitions à forte impulsion".

[0018] Selon d'autres applications visées par cette invention, le matériau 11 contenu dans son enveloppe 7 peut être séparé de la plaque support 3 et dans ce cas être porté par l'utilisateur, ou être intégré dans l'un de ses vêtements ; il s'agit notamment d'applications du type gilet pare-balles, équipement sportif, gants.

[0019] Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes revendiquées ; ainsi, ce dispositif peut être intégré sur les organes de préhension d'un marteau piqueur, ou entrer dans la composition de siège baquet, de casque.

Revendications

1. Dispositif d'amortissement de sollicitations dynamiques provenant notamment du recul d'une arme à feu et d'adaptation automatique à la morphologie de l'utilisateur, comprenant au moins une plaque support (3), réalisée dans un profilé rigide, solidaire du corps (6) de l'objet générateur des sollicitations dynamiques, située au niveau des zones de préhension objet-utilisateur, ladite plaque étant munie d'une poche étanche (7), souple, inextensible, notamment en tissu et l'enserrant, l'espace intérieur libre ainsi formé étant rempli d'un matériau (11), et il comporte par ailleurs un dispositif de mise en pression de ladite enveloppe (7) et coopérant à la fois avec ladite plaque support (3) et ledit matériau (11), caractérisé en ce que le matériau (11) se présente sous la forme d'une pâte molle et amorphe et qui possède à la fois les propriétés d'être déformable au repos pour l'adaptation à la morphologie de l'utilisateur au niveau de ses zones d'interface avec l'objet et de se rigidifier quasiment instantanément en cas de sollicitations dynamiques impulsionnelles.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie rigide (2) est généralement constituée d'un profilé (3) en bois, composite, ou en menuiserie d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium, qui ne peut se déformer plastiquement que dans des domaines d'amplitude très restreints, et est munie sur au moins l'un de ses flans (4), d'une pluralité de nervures (5), qui coopèrent si besoin avec le corps (6) de l'objet générateur de sollicitations dynamiques.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enveloppe (7) en tissu est rendue solidaire de la plaque (3) par un jonc (8) circulant dans une rainure (9) périphérique située sur la tranche de ladite plaque (3), enserrant ainsi un pli (10) du tissu de l'enveloppe (7).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour augmenter le transfert des contraintes de cisaillement nécessaires à la rigidification du matériau (11) lors du recul de l'arme, on adjoint à ce dernier au sein de l'enveloppe (7) , une pluralité de corps pouvant se présenter notamment sous forme de micro-billes (12) de masse volumique différente de celle dudit matériau.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contenu de l'enveloppe (7) est porté à une pression relative entre 1 à 2 bars par la compression dudit matériau (11) par la pénétration d'un organe (13) tel qu'une vis au sein du matériau, cet organe (13) étant par exemple vissé dans la plaque support (3) et débouchant alors dans l'enveloppe (7) contenant ledit matériau (11).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on prévoit également des chicanes disposées sur la plaque support (3) au contact dudit matériau (11), afin d'obtenir le phénomène de cisaillement désiré.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau (11) contenu dans son enveloppe (7) peut être séparé de la plaque support (3) et dans ce cas être porté par l'utilisateur, ou être intégré au sein de l'un de ses vêtements.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Dämpfen von dynamischen Lasten, die insbesondere vom Rückstoß einer Feuerwaffe herrühren, und zur automatischen Anpassung an den Körperbau des Benutzers, wobei sie mindestens eine aus einem starren Profil hergestellte Trägerplatte (3) aufweist, die fest mit dem Körper (6) des die dynamischen Lasten erzeugenden Gegenstandes verbunden ist, die im Bereich der Griffzonen, an denen der Benutzer den Gegenstand ergreift, angeordnet ist, die mit einer dichten, geschmeidigen, unausdehnbaren Tasche (7) insbesondere aus Stoff versehen ist und die diese einspannt, wobei der so gebildete innere Hohlraum mit einem Material (11) ausgefüllt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material (11) in Form einer weichen und amorphen Masse vorliegt und das zugleich die Eigenschaften besitzt, in Ruhe deformierbar zu sein, um sich an den Körperbau des Benutzers im Bereich seiner Grenzflächenzonen mit dem Gegenstand anzupassen und sich gleichsam im Fall von dynamischen, impulsiven Lasten sofort zu versteifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der starre Teil (2) im allgemeinen aus einem Profil (3) aus Holz, Verbundwerkstoff oder einem aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gefertigten Profil besteht, das sich nur in sehr beschränkten Amplitudenbereichen plastisch verformen kann und das auf mindestens einer seiner Seiten (4) mit einer Vielzahl von Rippen (5) versehen ist, die bei Bedarf mit dem Körper (6) des die dynamischen Lasten erzeugenden Gegenstandes zusammenwirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stoffumhüllung (7) mit der Platte (3) fest über einen Sprengring (8) verbunden ist, der in einer peripheren, am Rand der Platte (3) gelegenen Nut umläuft und so einen Einschlag (10) des Umhüllungsstoffes (7) einspannt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Steigerung der Übertragung von Schubspannungen, die zur Versteifung des Materials (11) beim Rückstoß der Waffe erforderlich sind, dem Material im Inneren der Umhüllung (7) eine Vielzahl von Körpern beigefügt wird, die insbesondere in Form von Mikrokugeln (12) von anderer Dichte als der des Materials vorliegen können.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Inhalt der Umhüllung (7) durch die Kompression des Materials (11) durch das Eindringen eines Mittels (13), wie einer Schraube, in das Innere des Materials unter einen relativen Druck zwischen 1 und 2 bar gesetzt wird, und daß dieses Mittel (13) z.B. in die Trägerplatte (3) geschraubt ist und dann in die das Material (11) enthaltende Umhüllung (7) mündet.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch auf der Trägerplatte (3) verteilte und in Kontakt mit dem Material (11) stehende Einbauten vorgesehen sind, um den erwünschten Schubvorgang zu erreichen.

7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das in seiner Umhüllung (7) enthaltene Material (11) von der Trägerplatte (3) getrennt werden kann und in diesem Fall von dem Benutzer getragen oder im Inneren eines seiner Kleidungsstücke integriert sein kann.

Claims

1. Device for damping dynamic loadings originating, notably, from the recoil of a firearm and for the automatic adaptation to the morphology of the user, comprising at least one support plate (3), made from a rigid profiled material, integral with the body (6) of the object that generates the dynamic loadings, situated at the positions of the user-object gripping zones, said plate being equipped with an inextensible, flexible, leaktight pocket (7), notably of fabric and enclosing it, the internal free space thus formed being filled with a material (11), and it comprises in addition a device for pressurizing said envelope (7) and cooperating both with said support plate (3) and said material (11), characterized in that the material (11) is in the form of a soft, amorphous paste, which possesses both the properties of being deformable when at rest for adapting to the morphology of the user at the position of his interface zones with the object and also of becoming rigid virtually instantaneously in the case of impulsive dynamic loadings.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rigid component (2) is generally constituted of a profile (3) of wood, composite material, or of an aluminium or aluminium alloy construction, which cannot deform plastically except within very restricted ranges, and is equipped on at least one of its flanks (4) with a plurality of ribs (5) which cooperate when required with the body (6) of the object generating the dynamic loadings.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the envelope (7) of fabric is secured to the plate (3) by a retaining ring (8) seated in a peripheral groove (9) situated on the edge face of said plate (3), and thus surrounding a fold (10) of the fabric of the envelope (7).

4. Device according to any one of the preceding claims,
characterized in that, for increasing the transfer of the shear stresses, necessary for the rigidifying of the material (11) on the recoil of the weapon, there is added to this material within the envelope (7) a plurality of bodies capable of being present, notably, in the form of microspheres (12) having a different density from that of said material.

5. Device according to any one of the preceding claims,
characterized in that the content of the envelope (7) is raised to a relative pressure of 1 to 2 bars by the compression of said material (11) by the penetration of an element (13), such as a screw, into the material, this element (13) being, for example, screwed into the support plate (3) and then penetrating into the envelope (7) containing said material (11).

6. Device according to any one of the preceding claims,
characterized in that chicanes are also provided, disposed on the support plate (3) in contact with said material (11), in order to create the desired shear phenomenon.

7. Device according to any one of the preceding claims,
characterized in that the material (11) contained in its envelope (7) may be separated from the support plate (3) and, in this case, may be carried by the user or be integrated within one of his garments.

Dessins