Brevet FR2580506A1 — publié le 19861024

Le golf est un sport qui requiert un choix de matériel d'une complexité toute particulière. Un champion professionnel, pour frapper environ 70 fois seulement une balle sur un parcours à 18 trous, pourra utiliser une bonne quinzaine de clubs différents dont les caractéristiques seront adaptées à chaque coup, ces caractéristiques comprenant la longueur du manche, le poids du club et la forme de la tête ainsi que son angle d'ouverture (dit angle de loft). On retiendra ici les caractéristiques qui dépendent essentiellement de la morphologie du Joueur, ctest-à-dire la longueur et la flexibilité du manche ainsi que le poids total du club. Ces trois paramètres essentiels conduisent à des définitions "normalisées" communément admises par tous les golfeurs et caractérisant les "séries" de clubs.On entend par série de clubs un ensemble de près d'une douzaine de clubs, plus particulièrement de B fers et 3 bois ou de 9 fers et 6 bois appartenant tous à la fois à l'une des cinq classes d'élasticité définies suivant l'échelle de "Kenneth Smith" et désignées respectivement par L (ladies), A (flexible) R (médium), S (stift, ceest-à-dire raide), E (extra stift, c'est-à-dire extra-raide) ainsi qu'à l'une ou l'autre des deux classes de longueur de manche (homme et dame). Il conviént de rappeler que chacun des 15 clubs d'une série de 9 fers et 6 bois a une tête qui vient frapper la balle sous un angle différent (angle de loft) permettant de lui imprimer une trajectoire plus ou moins tendue et plus ou moins stabilisée selon la giration donnée à la balle pour tenir compte des distances et des obstacles qu'il faut franchir. Cet angle de loft est modifié avec l'élasticité du manche qui devient légèrement courbe en fin de "swing", ctest-à-dire en fin du balancement assurant la frappe de la balle. Ainsi, si un fabricant de clubs de golf veut proposer une gamme un peu complète de clubs, il lui faut fabriquer, pour tenir compte des 5 degrés d'élasticité et des 2 degrés de longueur (homme, dame),10 séries (5 x 2).Les clubs d'une même série ont des caractéristiques différentes mais ces caractéristiques présentent cependant une certaine homogénéité concernant notamment la caractéristique que constitue le "swing-weight" qui doit rester sensiblement constant pour les clubs d'une même série. Ce "swing-weight", sorte de moment de la force de frappe exercée sur la balle, se calcule en multipliant le poids total du club par la longueur de la distance qui sépare le centre de gravité du club d'un point théorique situé conventionnellement à 12joutes, c'est-à-dire à 30,5 cm du sommet du manche du club (official scale swing-weight) ou à 14 pouces (55,5 cm) du sommet du manche.Il est d'une grande complexité de tenir compte de l'ensemble des paramètre caractéristiques des clubs pour fabriquer des séries de clubs homogènes souhaitées par les joueurs (otest-à-dire des-séries de clubs dites "consistent" pour les Joueurs anglophones). On peut obser-ver que la caractéristique physique qui prendra le mieux en compte l'ensemble des variables (poids, longueur, élasticité) est la fréquence de vibrations du club car elle intègre l'ensemble de ces paramètres. Pour qu'unie série de clubs soit homogène ("consistent" il faut que la fréquence de vibration des clubs de la série soit constante ou, si le Joueur le souhaite, quelle varie régulièrement d'un club de la série à un autre. Les dispositifs selon l'invention permettent de contrôler la fréquence de vibration et le swing-weight de clubs de golf obtenus à partir de mêmes matériaux métalliques ou composites à fibres de carbone associées à des fibres de bore, d'aramides ou de verre, produits en séries industriellf Selon l'invention, les clubs sont obtenus à partir de ces matériaux par des techniques de frettage de ces matériaux introduits les uns dans les autres qui garantissent, par la longueur du frettage, l'obtention d'un contrôle des fréquence et une très grande résistance à l'arrachement. On sait en effet que les phénomènes de vibrations à l'intérieur des tubc en matériaux composites sont amorties. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après des exemples d'exécution sans caractère limitatif en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une coupe schématique longitudinale de deux clubs d'une même série qui diffèrent l'un de l'autre par leur poids et leur longueur tout en tayaut une élasticité comparable et des fréquences de vibration égales ou voisines grâce à des longueurs de frettage différentes entre l'extrém supérieure du club et la partie principale du manche; la figure 2 est une coupe schématique analogue d'un club comprenant un manche et un fouet tubulaire en acier dont l'extrémité opposée à la tête est engagée dans un manche avec interposition d'un manchon isolant ; et la figure 3 est une coupe schématique d'une autre variante selon laquelle le tube formant fouet se compose d'une paroi tubulaire extérieure d'acier contenant une paroi tubulaire intérieure en fibres de synthèse frettée. Selon l'exemple de la figure 1 les deux clubs sont constitués par deux tubes 1 et 2 en fibres de carbone liées par des résines époxydes par exemple. Ces tubes sont absolument identiques tant par leur composition que par leurs caractéristiques métrologiques, de sorte qutils peuvent être fabriqués en série. Selon la caractéristique essentielle de la méthode de fabrication des clubs selon l'invention, ces tubes sont introduits puis frettés sur des longueurs lui, la à l'intérieur des tubes métalliques 3 et 4 destinés à constituer les manches des clubs. Ces tubes 3 et 4 sont identiques, mais les longueurs dtintroduction et de frettage sont choisies, de façon que la fréquence vibratoire des fouets L3 et L4 qui s'étendent de la tette au manche fretté en supportant les charges de tête 5 et 6 soit la même, compte tenu de ce que la vibration est amortie complètement au niveau de l'entrée des fouets frettés à l'intérieur des tubes 3 et 4. Selon ce dispositif, on conçoit qu'on puisse fabriquer aisément une série de clubs homogènes tout en restant à l'intérieur des limites imposées par les normes et habitudes internationales. On peut en effet conserver un swing-weight constant car on observe qutau fur et à mesure que la masse 6 augmente de poids la longueur frettée 12 augmente et le déplacement du centre de gravité C1 ne se fait pas uniquement vers la masse 6 selon l'augmentation de cette masse. Si le swing-weight ne peut être conservé constant, on peut ajouter en bout du manche une petite masse dont l'influence ne s'exercera pas sur la fréquence de vibrations mais qui tendra par contre à éloigner le centre de gravité de la tête 6. Les tubes I et 2 qui sont introduits puis comprimés par frettage à l'intérieur des tubes métalliques 3 et 4 peuvent supporter des efforts à l'arrachement considérables qui ne pourraient être soutenus en toute sécurité slil fallait faire appel à des adhésifs dont les caractéristiques de vieillissement et de résistance aux variations de température ne seraient pas satisfaisantes. On remarquera aussi que le dispositif selon l'inventio permet une économie substantielle de matériaux coûteux puisque le manche des clubs est surtout constitué par un métal sensiblement moins cher que les fibres de synthèse. Selon la variante représentée sur la figure 2, le fouet prévu précédemment en fibres de synthèse, peut être constitué par un tube 10 en métal par exemple en acier ou en tout autre alliage métallique convenable. Dans ce cas, comme on l'a représenté sur la figure 2, un manchon 7 isolant et plastique est interposé sur une longueur 13 entre ce fouet 10 et le tube 3 formant le manche en étant pris en sandwich et en amortissant les vibrations. Selon l'autre variante représentée sur la figure 3, le tube formant fouet est un tube composite résultant de l'association d'uneparoi tubulaire extérieure métallique 8, par exemple en acier, et d'une paroi interne 9 formée par un tube de fibres de synthèse fretté à l'intérieur du tube métallique 8 et pouvant accroitre ses caractéristiques mécaniques tout en permettant lfallègement de l'ensemble. Cette disposition peut enfin être adoptée sur une partie seulement du fouet, ctest-à-dire que le tube de fibres fretté 9 prévu à l'intérieur du tube d'acier 8 peut ne s'étendre que sur une fraction de la longueur du tube d'acier 8. D'autre part, le tube 8 peut être remplacé par une succession de tubes de diamètres décroissants frettés les uns dans les autres. R E V E N D I C A T I O N S 1. Méthode de fabrication des clubs de golf consistant à constituer, comme manche d'un club de golf, un ensemble d'au moins deux tubes en matériaux différents dont l'un (1,2), éventuellement conique en fibres de synthèse telles que fibres de carbone, fibres de bore, fibres de verre ou fibres de polyamides aromatiques, est enfilé dans l'autre tube (3,4) constitué en métal puis mis sous contrainte par frettage amortissant les vibrations et effectué sur une longueur (l1,l2) telle que la fréquence de vibration de la partie non frettée se trouve contrôlée. 2.Ensemble de deux tubes obtenu par la méthode selon la revendication 1, dans lequel le tube de fibres de synthèse est remplacé par un tube en métal (10) qui est introduit puis fretté dans le second tube en métal (3) avec interposition d'un isolant (7) en matière plastique pris en sandwich entre les deux tubes en métal (10-3). 3. Ensemble de deux tubes obtenu par la méthode selon la revendication 1, dans lequel le tube de fibres de synthèse est remplacé par un tube composite constitué d'une enveloppe extérieure en métal (8) mettant sous tension par frettage un tube intérieur (9) constitué de fibres de synthèse. 4. Ensemble de deux tubes selon la revendication 3, dans lequel le tube formant le fouet du club est remplacé, entre le manche et la tête du club de golf, par une succession de tubes de diamètres décroissants frettés les uns dans les autres.