Brevet FR2550457A1 — publié le 19850215

TETE DE CLUB DE GOLF L'invention concerne une tête de club de golf et vise plus particulièrement une plaque frontale perfec5 tionnêe qui constitue une partie ou la totalité de la face frontale d'impact d'une tête de club de golf, qui sert à frapper la balle. On sait que les têtes de clubs de golf sont généralement faites dans de nombreux types différents de ma10 tériaux tels que bois, métal, carbone et résine synthétique ou leur combinaison. Il est aussi généralement admis que plus la plaque frontale est dure, plus la compressibilité de la balle de golf est élevée lors de son impact avec la pla15 que frontale, et que plus la compressibilité de la balle est élevée, plus longue est la distance qu'elle franchit, comme indiqué notamment dans le brevet des Etats-Unis n 4 181 305, Jepson, colonne 1, lignes 36 à 39 En fait, on trouve maintenant sur le marché de nombreuses têtes de 20 clubs de golf dites "bois" qui comportent chacune une plaque frontale en matériau dur tel que l'acier inoxydable, une résine ABS ou analogue Par ailleurs, de nombreuses têtes de clubs de golf dites "fers", couramment disponibles, sont entièrement faites dans un métal tel 25 que de l'acier inoxydable qui est naturellement dur et qui, bien entendu, constitue une face frontale d'impact métallique dure D'o l'idée générale et conventionnelle qu'il n'est pas nécessaire de doter les fers d'une plaque frontale. En général tout golfeur éprouve un vif désir d'augmenter la distance de parcours de la balle de golf qu'il frappe (ci-après dénommée "trajectoire") et souhaite donc un club de golf perfectionné qui lui permette d'allonger cette trajectoire Toutefois il semble très difficile de répondre à cette demande, tant qu'on reste persuadé que plus la plaque frontale est dure, plus longue est la trajectoire obtenue. La présente invention est basée sur le princi10 pe de physique que, lorsqu'on dispose en contact face à face étroit deux matériaux possédant chacun des propriétés différentes, tels qu'un premier matériau (plaque frontale) et un deuxième matériau (corps de tête de club), une certaine quantité des ondes élastiques externes appliquées 15 au premier matériau peuvent se propager dans le deuxième matériau par leurs plans de jonction, tandis que la quantité restante des ondes élastiques est réfléchie au niveau du plan de jonction du deuxième matériau, et que plus faible est la vitesse de propagation des ondes élas20 tiques inhérente au premier matériau par rapport à celle inhérente au deuxième matériau, plus importante est la vitesse de réflexion des ondes élastiques au niveau du plan de jonction. La présente invention est le fruit de nombreu25 ses expériences conduites en application du principe de physique énoncé ci-dessus et aussi à partir de l'hypothèse que la vitesse de réflexion des ondes élastiques (énergie élastique) au plan de jonction existant entre la plaque frontale (premier matériau et le corps de la tête 30 de club (deuxième matériau) auamente si la vitesse de propagation des ondes élastiques dans la plaque frontale décroit par rapport à la vitesse de propagation dans le corps de la tête de club, avec pour résultat le fait que l'énergie élastique produite par la déformation élasti35 que d'une balle de golf lors de sa collision avec la face frontale d'impact se réfléchit au plan de jonction à une vitesse considérablement élevée qui est donc imprimée à la balle de golf, ce qui augmente la trajectoire de la balle frappée par le joueur. Par ailleurs, il existe la relation suivante entre la vitesse de propagation C des ondes élastiques dans un certain matériau constituant la plaque frontale, la densité p de ce matériau et le module de compression de Young E inhérent au matériau: 10 C = K ' /p K étant une constante proportionnelle. La relation ci-dessus signifie qu'on peut faire varier la vitesse de propagation C des ondes élastiques dans la plaque frontale en choisissant la valeur 15 E du module de compression Young De ce fait, dans le choix d'un matériau pour la fabrication de la plaque frontale, parmi plusieurs matériaux disponibles de densité p sensiblement identique, on considère que c'est le matériau dont la valeur de module E de compression de Young est la plus faible qui peut le plus contribuer à augmenter la trajectoire de la balle de golf. Parmi les divers matériaux connus utilisés pour les plaques frontales classiques, la résine ABS est considérée comme ayant le plus faible module E de 25 compression de Young, dont la valeur ne dépasse pas environ 280 Kg/mm 2 et on considérait que les matériaux ayant un module E de compression de Young sensiblement inférieur à 280 Kg/mm 2 ne pourraient pratiquement pas être utilisés pour la fabrication des plaques frontales. 30 Au contraire, suivant la présente invention, on utilise comme matériau pour la fabrication de plaques frontales une résine synthétique spécifique dont le module E de compression de Young est extrêmement faible On peut donc affirmer que la présente invention est basée sur 35 une idée fort éloignée des idées et connaissances con- 2550457 À nues en matière de clubs de golf. L'invention a donc pour but une tête de club de golf perfectionnée qui permet d'augmenter la trajectoire d'une balle de golf frappée au moyen de cette tête. A cet effet, la tête de club de golf suivant l'invention présente une plaque frontale qui est faite dans une résine ionomère dont le module de compression de Young est de l'ordre de 20 à 50 Kg/mm 2. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titres d'exemple deux modes de réalisation de l'invention. la figure i est une vue en plan du dessus, représentant la tête de type "bois" d'un club pour jouer au golf. la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. la figure 3 est une vue de face de la tête 20 de club de golf de la figure 1. les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la figure 2, représentant chacune une variante de la plaque frontale. la figure 6 est également une vue analogue 25 à la figure 2 mais représente un autre mode de réalisation de l'invention, appliqué à la tête d'un fer de golf. Sur les figures 1 à 3, on a représenté la tête la d'un bois de golf, qui présente une plaque frontale 3 de i à 12 mm d'épaisseur T noyée de façon classique dans un évidement approprié 5 ménage sensiblement au centre de la face frontale 2 du corps 4 de la tête de club. La plaque frontale 3 est faite dans une rési35 ne ionomère, variété de résine thermoplastique, et pré- sente une épaisseur T comprise entre 1 et 12 mm comme indiqué plus haut Cette résine ionomare est connue en soi et peut être celle vendue par la Société américaine dite E I Du Pont de Nemours & Co sous la dénomination commerciale de "SURLYN". La plaque frontale 3 doit être de configuration sensiblement correspondante à celle de l'évidement qui présente également une épaisseur de i à 12 mm de façon que la plaque frontale puisse s'adapter étroite10 ment dans l'évidement 5 et constitue de façon classique une partie de la face frontale lisse d'impact 2 La plaque frontale 3 et l'évidement 5 sont représentés comme étant sensiblement trapézoïdaux sur leur face avant, mais ils pourraient présenter toute autre forme appro15 priée. Le corps 4 de la tête du bois de golf peut classiquement être fait dans un bois dur Toutefois on peut également le fabriquer dans tout matériau approprié autre que du bois tel que résine synthétique, car20 bone ou alliage léger. La plaque frontale 3 peut être fixée de façon permanente dans l'évidement 5 au moyen d'adhésifs connus et/ou de dispositifs mécaniques de fixation connus tels que des vis 6 Si on le souhaite, on peut utiliser une structure à queue d'aronde, telle que représentée sur la figure 4, avec des adhésifs et/ou les dispositifs mécaniques de fixation 6, pour un engagement solide de la plaque frontale 3 dans l'évidement 5. Comme représenté sur la figure 5, la plaque 30 frontale 3 peut être appliquée de manière à recouvrir la totalité de la face frontale 2 du corps lc de la tête de club Dans ce cas, la totalité de la face frontale d'impact 2 de la tête de club lc est formée par la surface externe de la plaque frontale 3. La figure 6 représente un autre mode de réali- 2550457. sation de l'invention dans lequel la plaque frontale en résine ionomàre 3 est appliquée sur la tête ld d'un fer de golf Plus précisément, la plaque frontale 3, d'une épaisseur T de 1 à 12 mm est noy e dans un corps de tête métallique 4, de façon que la plaque frontale 3 forme la partie centrale de la face frontale d'impact 2 de la tête de club ld Si on le désire, la plaque frontale 3 en résine ionomère peut être fixée au corps de tête métallique 4 de façon à recouvrir la totalité de 10 la face frontale de la tête de club, comme dans le cas de la figure 5. Pour prouver les avantages de l'invention, on a procédé à des tests comparatifs sur les six têtes de club suivantes, ci-après identifiées C 1 à C 6, chacune 15 d'elles ayant une plaque frontale noyée dans un corps de tête de club de type bois, de la manière illustrée par les figures i à 3, les têtes de club C 1 et C 2 étant classiques, alors que les têtes de club C 3 à C 6 sont celles selon l'invention. Les corps des têtes de club C 1 à C 6 sont tous en plaqueminier et sensiblement identiques en poids et dimensions, avec des plaques frontales possédant des propriétés différentes les unes des autres Plus précisément, la plaque frontale de la tête de club Cl a 3 mm 25 d'épaisseur T, et est en acier inoxydable ayant un module de compression de Young E égal à 21,000 Kg/mm 2, alors que la plaque frontale de la tête de club C 2, également de 3 mm d'épaisseur T, est faite en résine ABS ayant un module de compression de Young E égal à 280 kg/mm 2. D'autre part, toutes les plaques frontales des têtes de club C 3 à C 6 sont en résine ionomère dont le module de compression de Young est de 30 Kg/mm 2, avec des épaisseurs variables, à saisir de 3 nm pour la tête de club C 3, 5 mm pour la tête de club C 4, 8 mm pour la 35 tête de club C 5 et 10 mm pour la tête de club C 6. Pour effectuer les tests comparatifs, on a frappé une balle de golf fixe, au moyen des têtes de club C 1 à C 6, solidement fixées aux bras de lancement d'une machine connue de lancement afin d'établir une 5 valeur de coefficient de restitution définie par v/V, dans laquelle V est la vitesse de lancement de la tête de club dont la valeur est constante à 40 mm/sec, alors que v est la vitesse initiale de la balle de golf à l'impact avec la tête du club Les balles de golf utili10 sées sont du type à deux composants en résine ionomère dont le module de compression de Young E est d'environ Kg/mm 2. Les résultats obtenus apparaissent dans le tableau suivant: TAB LE AU 25 30 Tête Matériau et Coefficient Rapport relatif de de épaisseur de de l'augmentation par Club la plaque Restitution rapport à l'acier frontale v/V inoxydable Cl acier inoxydable 0,7699 3 mm C 2 résine ABS 3 mm 0,7702 + O C 3 résine ionomère 0,7750 + 5,1 3 mm 1000 C 4 résine ionomére 0,7803 + 10,4 mm 1000 C 5 résine ionomère 0,7846 14,7 mm 1000 C 6 résine ionomère 0,7916 21,7 mm 1000 2550457. Les résultats qui précédent prouvent que les valeurs du coefficient de restitution dans les têtes de club C 3 à C 6 (plaques frontales en résine ionomére suivant l'invention) sont beaucoup plus grandes que pour les têtes de club classiques C 1 (plaque frontale en acier inoxydable) et C 2 (en résine ABS) Plus précisément, les valeurs du coefficient de restitution dans les têtes de club C 3 à C 6 (résine ionomère) sont augmentées d'environ 5/1000 à 22/1000 par rapport à ces va10 leurs dans la tête de club C 1 (acier inoxydable) On considère que cette augmentation du coefficient de restitution produit un allongement à 3 à 5 mêtres de la trajectoire d'une balle de golf frappée par un joueur. Ces résultats sont également significatifs en 15 ce qu'ils contredisent l'idée classique que plus la plaque frontale est dure, plus le coefficient de restitution est grand. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. 2550457. REVENDICATIONS 1 Tête de club de golf comprenant une plaque frontale ( 3) constituant en partie ou en totalité la face frontale d'impact ( 2) de la tête de club, ladite tête étant caractérisée en ce que ladite plaque frontale ( 3) est formée dans une résine ionomère dont le module de compression de Young est de l'ordre de 20 à 50 Kg/mm 2. 2 Tête de club de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque frontale ( 3) 10 constitue en partie ou en totalité la face frontale d'impact ( 2) d'une tête de club de golf de type fer dont le corps est en métal. 3 Tête de club de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque frontale ( 3) consti15 tue en partie ou en totalité la face frontale d'impact ( 2) d'une tête de club de golf de type "bois", dont le corps est en bois, en résine synthétique autre que la résine ionomére précitée, en carbone et en alliage léger ou dans une combinaison desdits matériaux. 4 Tête de club de golf selon l'une des revendications i à 3, caractérisée en ce que la plaque frontale ( 3) a une épaisseur de i à 12 mm.