Brevet FR2717702A1 — publié le 19950929

TERSE DE CLUB DE GOLF COMPORTANT UN ENSEMBLE AMORTISSEUR Domaine technique L'invention concerne une tête de club de golf améliorée comportant un ensemble amortisseur ; elle se rapporte en particulier aux clubs, notamment du type "fer", équipés de la sorte. Bien que dans la suite de la description, l'invention est plus particulièrement décrite dans son application préférée aux fers, elle peut être également utilisée sur des bois ou des putters. Technique antérieure Comme on le sait, un club de golf comprend essentiellement deux parties, à savoir un manche, avec à une de ses extrémités une poignée et une tête fixée à son autre extrémité. Sur les fers, la tête est essentiellement constituée d'une face avant de frappe plane et striée, d'une semelle disposée sous la face avant et dirigée vers l'arrière, et d'une face arrière disposée au dos de la face de frappe. Dans les têtes modernes, le plus généralement moulées, la face arrière, parallèle à la face avant, présente une cavité. Comme on le sait, lors de l'impact de la tête du club sur une balle, il se produit de nombreuses vibrations qui remontent par le manche dans tous le corps du joueur. Ces vibrations sont non seulement nuisibles, mais affectent fréquemment la précision du joueur. Dans le document WO 93/20904, le Demandeur a proposé d'atténuer ces vibrations et par là d'améliorer les sensations et le confort du joueur, en ménageant sur la face arrière un ensemble amortisseur de vibrations, disposé au moins sur la face arrière, formé d'une plaque de contraintes reliée à la face arrière par une couche en un matériau visco-élastique. Description de l'invention L'invention vise à fournir un ensemble amortisseur de vibrations du type en question, dont les qualités d'amortissement sont améliorées. L'invention concerne une tête de club de golf comprenant: une face avant de frappe, une semelle s'étendant sur le bas et vers l'arrière de la face de frappe, un ensemble amortisseur de vibration disposé sur une face autre que la face de frappe, formé d'une plaque de contraintes reliée à cette face par une couche en un matériau visco-élastique, et se caractérise en ce que l'épaisseur de l'un au moins des deux constituants (plaque de contraintes ou couche en matériau viscoélastique) de l'ensemble amortisseur varie sur la surface de l'ensemble. En d'autres termes, l'invention se distingue de la solution décrite dans le document précité, par le fait que l'ensemble amortisseur n'a plus une épaisseur constante, mais une épaisseur variable sur sa surface. Dans une forme d'exécution, l'épaisseur de l'ensemble amortisseur est extrémale dans la partie centrale, c'est-à-dire soit maximale, soit minimale. Dans une première forme de réalisation, l'épaisseur de la plaque de contraintes est uniforme et c'est l'épaisseur de la couche en un matériau visco-élastique qui varie, et avantageusement est maxirnale dans la partie centrale qui, de préférence, coïncide avec l'arrière de la zone d'impact. En pratique, la variation de l'épaisseur de l'ensemble amortisseur est progressive et régulière. Dans une forme de réalisation, l'ensemble amortisseur épouse une forme cintrée soit concave, soit convexe. Dans une autre forme de réalisation perfectionnée, l'ensemble amortisseur épouse en section une forme annulaire, arrondie sur le bord et creuse au milieu. Dans une variante d'exécution, la feuille visco-élastique peut être constituée par un empilement de plusieurs feuilles élémentaires viscoélastiques, de caractéristiques différentes. Les propriétes d'amortissement de chacuned'elles sont décalées en température pour une fréquence de vibration donnée, ou sont décalées en fréquence pour une température donnée. Selon une aurtre variante, la feuille visco-élastique est constituée par une juxtaposition dans le plan principal de zônes élémentaires présentant chacune des propriétés d'amortissement optimales, décalées également en fréquence et en température. De préférence, le club est un fer dont la face avant de frappe est plane et dont la face arrière présente une cavité de forme générale elliptique, dans laquelle est disposé l'ensemble amortisseur. La plaque de contraintes est une plaque rigide en forme présentant un module de Young supérieur à 10 000 MPa et une épaisseur comprise entre 0,07 et 2 mm; de même, la couche en matériau visco-élastique a une épaisseur variable comprise entre 0,5 et 3 mm, et présente un coefficient d'amortissement intrinsèque (tangente delta) compris entre 0,4 et 1,2. Description sommaire des dessins La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une vue en coupe d'une tête de fer conforme à l'invention montrée en vue arrière à la figure 2. Les figures 3, 4 et 5 illustrent trois formes de réalisation différentes de l'invention. La figure 6 est une vue en perspective sommaire d'une forme d'exécution préférée de l'invention, montrée en section à la figure 7. La tête de club conforme à l'invention représentée dans son application aux fers à la figure 1, désignée par la référence générale (1), comprend un emmanchement (2) destiné à être relié de manière connue et classique au manche (3) qui présente à son autre extrémité une poignée de préhension dénommée "grip" non représentée. L'emmanchement (2) est de manière classique relié à une face de frappe avant plane inclinée (4) striée, qui comporte sur le bas, une semelle (5) qui s'étend vers l'arrière de la face de frappe. Cette face arrière présente une cavité (6) dont la face (7) est parallèle à la face de frappe striée (4). La cavité (6) reçoit un élément amortisseur (10) qui épouse la forme de la cavité, par exemple elliptique, formé dans l'ordre d'une couche (12) en un matériau visco-élastique et d'une plaque rigide de contraintes (11) comme décrit dans le document WO 93/20904 du Demandeur cité dans le préambule. Selon l'invention, l'épaisseur de cet ensemble amortisseur (10) varie d'un bord (15,16,17,18) à l'autre et sur la surface de celuici. Manières de réaliser l'invention Dans le cas des figures 1, 2 et 3, la masse additionnelle est répartie au voisinage du centre de gravité. Lors de l'impact, la tête (1) va être soumise à deux phénomènes distincts: d'une part à un train d'ondes qui va se déplacer dans le plan de la face de frappe depuis le centre vers l'extérieur, d'autre part à un phénomène vibratoire ayant pour conséquence entre autres de rendre le club sonore. On sait d'autre part que dans un amortisseur à contre-plaque de contraintes le cisaillement maximum a lieu sur les bords et va en décroissant vers le centre. On sait également que l'amortissement augmente avec l'épaisseur de la couche de matériau visco-élastique. Le fait d'utiliser un amortisseur à contre-plaque avec une épaisseur variable permet, en effet, d'obtenir une qualité d'amortissement répartie sur toute la surface de l'amortisseur. Dans le cas où la masse est concentrée vers le centre de percussion, le club aura tendance à se comporter comme un fer forgé (ou lame), peu tolérant, mais plus précis donc adapté aux bons joueurs et compétiteurs. Dans les cas des figures 4, 6 et 7 la masse additionnelle est répartie en périphérie de la face de frappe. Le phénomène amortisseur est de même nature que précédemment, mais le club se comportera comme un fer dit "à répartition périphérique du poids" plus tolérant mais moins précis. Dans la forme de réalisation montrée aux figures 1,2 et 3, l'épaisseur de l'ensemble amortisseur (10) est maximum dans la zone centrale qui correspond sensiblement à la zone d'impact, et l'épaisseur diminue en direction de chaque extrémité de l'ensemble. Dans la première forme d'exécution montrée à la figure 3, la plaque rigide de contraintes (11) en forme, a une épaisseur constante et c'est l'épaisseur de la couche en matériau visco-élastique (12) qui varie. Dans cette forme de réalisation, la plaque de contraintes d'épaisseur constante (11) est convexe. Dans la forme d'exécution montrée à la figure 4, cette plaque de contraintes rigide (11) est concave. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 5, l'épaisseur de la couche (12) du matériau visco-élastique est constante, et c'est l'épaisseur de la plaque de contraintes (11) qui varie. Dans une forme d'exécution avantageuse montrée aux figures 6 et 7, l'épaisseur de l'ensemble amortisseur est localement minimale dans la zône centrale (14), puis augmente de manière régulière en s'éloignant du centre puis finalement décroit jusqu'au bord extérieur (19). En pratique, la variation de l'épaisseur de la couche en matériau visco-élastique (12) varie entre 0,5 et 3 mm. Comme déjà dit, il importe que les formes de l'ensemble soient variables de façon progressive et régulière, de manière à bien répartir l'amortissement des vibrations. La forme de réalisation montrée aux figures 6 et 7, en outre, augmente la répartition périphérique du poids, ce qui est très favorable lors des impacts décalés et favorise ainsi le jeu des joueurs moins expérimentés. Comme déjà dit, l'invention est particulièrement avantageuse pour les fers. REVENDICATIONS 1/ Tête de club de golf (1) comprenant: une face avant de frappe (4), une semelle (5) s'étendant sur le bas et vers l'arrière de la face de frappe (4), un ensemble amortisseur (10) de vibrations, disposé sur une face autre que la face de frappe (4), formé d'une plaque de contraintes (11) reliée à cette face par une couche (12) en un matériau visco élastique, carctérisée en ce que l'épaisseur de l'un au moins des deux constituants (plaque de contraintes (11) ou couche en matériau visco-élastique (12)) de l'ensemble amortisseur (10) varie sur la surface de l'ensemble. 2/ Tête de club de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de l'ensemble amortisseur (10) est extrémale dans la partie centrale. 3/ Tête de club de golf selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'épaisseur de la plaque de contraintes (11) est uniforme et en ce que l'épaisseur de la couche en matériau visco-élastique (12) varie. 4/ Tête de club de golf selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'épaisseur de la plaque de contraintes (12) est maximale dans la partie centrale et coïncide avec l'arrière de la zône d'impact. 5/ Tête de club de golf selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la variation de l'épaisseur de l'ensemble amortisseur (10) est progressive et régulière. 6/ Tête de club de golf selon l'une des revendications 1,2,3 ou 5, caractérisée en ce que l'ensemble amortisseur (10) épouse une forme cintrée concave. 7/ Tête de club de golf selon l'une des revendications 1,2,3 ou 5, caractérisée en ce que l'ensemble amortisseur (10) a une épaisseur qui est localement minimale dans sa zône centrale (14), qui croît en s'éloignant du centre jusqu'à atteindre un maximum puis décroît en se rapprochant du bord extérieur (19). 8/ Tête de fer de golf selon la revendication 7, dont la face avant de frappe (4) est plane et dont la face arrière (7) parallèle à la face avant striée (4), présente une cavité (6) dans laquelle est disposé l'ensemble amortisseur (10). 9/ Tête de club de golf selon la revendication 7, caractérisé en ce que la variation de l'épaisseur de la couche (12) en matériau visco-élastique, est comprise entre 0,5 et 3 mm et varie régulièrement d'un bord (15-18) au centre. 10/ Tête de club de golf selon la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque de contraintes (11) est une plaque rigide en forme présentant un module de Young supérieur à 10 000 MPa et une épaisseur comprise entre 0,07 et 2 mm et en ce que la couche (12) en matériau visco-élastique a une épaisseur variable comprise entre 0,5 et 3 mm, et présente un coefficient d'amortissement intrinsèque (tangente delta) compris entre 0,4 et 1,2. 11/ Tête de club selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche visco-élastique (12) de l'élément amortisseur annulaire (10) est constitué par un empilement de plusieurs feuilles élémentaires visco-élastiques, de caractéristiques différentes. 12/ Tête de club selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche visco-élastique (12) de l'élément amortisseur annulaire (10) est constitué par une juxtaposition dans le plan principal de zônes élémentaires visco-élastiques, de caractéristiques différentes. 13/ Fer de club de golf équipé d'une tête selon l'une des revendications précédentes.