Brevet FR2826285A1 — publié le 20021227

TETE DE CLUB DE GOLF Domaine technique L'invention se rattache au domaine du golf. Elle vise plus spécifiquement des têtes de club de golf métalliques, qui sont utilisées pour réaliser des coups de faible distance. De tels clubs appartiennent à la famille générale des clubs appelés de l'expression anglaise"wedge". L'invention vise plus particulièrement des caractéristiques de la surface de frappe de tels clubs, qui permettent d'améliorer leur performance. Techniques antérieures De façon générale, les clubs qualifiés de"wedge"sont utilisés pour les coups d'approche très courts, ou bien encore les coûts pour lesquels une trajectoire en cloche est recherchée. Il s'agit par exemple des coups pratiqués pour sortir la balle de zones difficiles que sont notamment les"bunkers". De façon connue, la face de frappe de ces clubs possèdent une inclinaison très marquée par rapport à la verticale. L'inclinaison de la face de frappe par rapport à la verticale, également appelée"angle de loft"est généralement supérieure à 450 sur les "wedge". Grâce à ce loft élevé, la trajectoire de la balle est dirigée vers l'avant, mais surtout vers le haut, ce qui permet de réaliser les coups en cloche recherchés. Lorsque des coups sont frappés avec les clubs du type"wedge", la surface d'impact de la balle sur la face de frappe de la tête n'est pas perpendiculaire à la trajectoire de la tête, mais présente au contraire une inclinaison proche de l'angle de loft. Compte tenu du frottement existant entre la balle et la face de frappe, l'impact induit un mouvement de rotation de la balle sur elle-même. Ce mouvement de rotation sur elle-même est généralement appelé"back spin". Ce mouvement de"back spin"peut être particulièrement recherché pour les coups précis, puisqu'il assure un effet gyroscopique de la balle, qui stabilise sa trajectoire. Ce mouvement de"back spin"peut atteindre plusieurs milliers de tours par minute. Bien que ce mouvement de"back spin"engendre une diminution de la longueur des coups, il présente l'avantage d'assurer un meilleur contrôle de la trajectoire qui est particulièrement recherché pour les coups d'approche courts. Ce mouvement de"back spin"a également pour effet de limiter la course de la balle après son impact avec le sol. Les rebonds sont en effet diminués, et on peut même observer un arrêt total de la balle lorsque celle-ci touche le sol, lorsque le mouvement de"back spin"est important. Dans certains cas, pour lesquels le"back spin"est encore plus élevé, on peut même observer un recul de la balle après sa retombée sur le sol. On conçoit donc que cet effet de"back spin"est particulièrement recherché pour les coups réalisés avec des"wedges". L'objectif principal de l'invention est d'augmenter cet effet de"back spin". Différentes solutions ont déjà été proposées dans le passé pour augmenter cet effet de"back spin". Ainsi, on a décrit dans le document US 5 804 272 la possibilité de revêtir la face de frappe d'un club avec une feuille autocollante recouverte d'un matériau à fort coefficient de frottement. Plus précisément, il s'agit d'une couche de carbure de silicium présentant une granulométrie suffisante pour assurer un accrochage ferme de la balle lors de l'impact. Pour augmenter le"back spin", une autre solution a été décrite dans le document GB 1 062 796. Plus précisément, la solution décrite dans ce document consiste à disposer sur la face de frappe du club un matériau abrasif ou à fort coefficient de frottement. En augmentant la rugosité de la face de frappe, on augmente l'intensité de l'effort tangentiel exercé sur la balle lors de l'impact. Par ailleurs, on a décrit dans le document JP 2000. 254256 une autre solution permettant d'augmenter le"back spin"pour les clubs à fort angle de loft. Cette solution consiste à augmenter les coefficients de frottement de la face de frappe avec la balle. A l'inverse, autant il est important d'augmenter le"back spin"pour les fers à fort loft, autant il est préférable de le réduire pour les clubs à faible loft, destinés aux coups de longue distance. En effet, pour ce genre de coups, on privilégie la longueur du coup et les exigences de précision sont moins élevées. Autrement dit, le contrôle permis par l'effet de"back spin"est moins fondamental que pour les coups d'approche courts. Dans cette optique, il a été décrit dans le document JP 10 216 275, un procédé de traitement de la face de frappe d'un club qui consiste à réaliser un polissage de la face de frappe et une carburisation qui en augmente la dureté. La combinaison de ces deux traitements permet de limiter fortement l'effet de"back spin", et par conséquent d'augmenter la distance des coups. L'objectif de l'invention est donc de proposer une nouvelle solution permettant pour un club du type"wedge", d'augmenter fortement l'effet de"back 1 spin". Exposé de l'invention L'invention concerne donc une tête de club de golf réalisée à base de métal. Cette tête possède une face de frappe présentant un angle de loft, qui est supérieur à 45 , et qui comporte une pluralité de rainures parallèles. Conformément à l'invention, la face de frappe possède une rugosité (Ra) inférieure à 0, 25 micromètres, et la dureté Vickers de la face de frappe est supérieure à 5 GigaPascals, et préférentiellement à 12 GigaPascals. Autrement dit, l'invention consiste à polir la face de frappe des"wedge"de façon extrêmement importante, tout en assurant une dureté très élevée. De façon surprenante, les"wedge"possédant ces caractéristiques permettent d'augmenter très fortement le niveau de"back spin", alors que l'on pourrait s'attendre à ce que le niveau de frottement entre la balle et la face de frappe soit nettement diminué, et que par conséquent l'effet de"back spin"soit réduit. On notera d'ailleurs, que la démarche de réduction de la rugosité et l'augmentation de la raideur est utilisée dans le document JP 10216275 avec pour objectif de réduire l'effet de"back spin". C'est donc en employant un technique censée réduire l'effet de"back spin", que l'on obtient l'effet paradoxal de l'invention, qui est au contraire l'augmentation de cet effet caractéristique. En pratique, on a observé que l'effet de"back spin"était encore augmenté lorsque la rugosité Ra de la face de frappe était inférieure à 0,15 micromètres. Cette rugosité peut être déterminée de façon normalisée, en application de la norme ISO 4287. Le paramètre Ra de rugosité se définit plus précisément comme l'écart moyen arithmétique du profil de rugosité tel que défini dans la norme précitée. Cette rugosité est déterminée sur la zone d'impact de la face de frappe. Ainsi, la face de frappe inclut une pluralité de rainures dessinées sur la face de frappe, pouvant présenter un profil spécifique. En pratique, on a constaté que l'influence du profil de ces rainures, lorsqu'elles existent, est relativement insensible, et notamment au regard de l'influence de la faible rugosité et de la dureté caractéristiques. En outre, la surface de frappe est très dure, ce qui limite les déformations par écrasement ou martèlement, et permet de conserver l'aspect de surface à très faible rugosité, grâce à une bonne résistance à l'usure et à l'abrasion. En pratique, on a obtenu des coefficients de dureté Vickers suffisant en réalisant la face de frappe à partir d'acier de type"maraging". On rappelle que les aciers dits"maraging"sont des aciers trempés à l'état martensitique, qui contiennent donc très peu de carbone, puis qui sont durcis par réchauffage ou revenu. On peut également utiliser d'autres matériaux pour obtenir un tel état de surface, et notamment les composés céramiques tels que notamment le carbure de silicium, le carbure de bore, le carbure de titane, le dioxyde de zirconium, l'alumine, ou un alliage de ces différents matériaux. Avantageusement en pratique, on peut prévoir une variation de la rugosité sur la hauteur de la face de frappe. Ainsi, pour une face de frappe plus rugueuse dans sa partie basse, et donc moins rugueuse dans sa partie haute, on observe de meilleures performances en terme d'augmentation du back-spin. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, à l'appui des figures annexées, dans lesquelles : La figure 1 est une vue de côté d'une tête de club conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de face de la tête de la figure 1. Manière de réaliser l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne une tête de club de golf du type "wedge". Comme illustré à la figure 1, une telle tête (1) possède une face de frappe (2), sur laquelle a lieu l'impact, ainsi qu'une portion appelée"semelle" (3) et une face arrière (4). Cette tête (1) se prolonge latéralement par un cou (5) destiné à recevoir le manche du club (non représenté). Sur les clubs du type"wedge", l'inclinaison a. de la face de frappe (2) par rapport à la verticale (7) est supérieure à 45 , et peut atteindre jusqu'à 700. Dans la forme illustrée à la figure 2, la face de frappe (2) possède une pluralité de rainures parallèles (10), espacées les unes des autres de quelques millimètres. Comme déjà évoqué, le club peut être réalisé en utilisant des composés céramiques pour composer la face de frappe. On a obtenu de bons résultats en utilisant du carbure de silicium. La face de frappe est polie jusqu'à obtenir une valeur de rugosité inférieure à 0, 25 micromètre. La dureté Vickers d'une telle face de frappe est de l'ordre de 21 GigaPascals. Ainsi, en pratique, avec le club décrit ci-avant, on a réalisé certains essais permettant de déterminer l'augmentation de l'effet de"back spin". Ainsi, on a comparé deux clubs identiques, à l'exception du traitement de polissage caractéristique. Ainsi, pour un club n'ayant pas été poli, et possédant donc une rugosité de l'ordre de là 3 micromètres, on observe un effet de"back spin" correspondant à une rotation légèrement inférieure à 4000 tours par minute, pour un type de balle déterminé. Le même club possédant une rugosité inférieure à 0, 25 micromètre, correspondant à l'invention, permet d'augmenter la rotation de la balle (c'est-à-dire le"back spin") de plus de 60%, pour un coup frappé dans les mêmes conditions. Des essais ont également été réalisés pour quantifier l'influence de l'invention sur la trajectoire de la balle après son impact avec le sol. Ainsi, on a utilisé les deux clubs décrits précédemment, dans une version non polie avec une rugosité supérieure à 1 micromètre et avec une version polie de rugosité inférieure à 0, 25 micromètre. Ainsi, dans une première série de coups, et pour le club non poli, la balle parcourant une distance de 46 centimètres en moyenne au-delà de son point d'impact avec le sol. Pour ce même club, et pour cette même série de coups, la balle recule après son point d'impact d'une distance de 90 centimètres après impact avec le sol, pour le même club poli conformément à l'invention. Pour une autre série de coups, la balle reste sensiblement au voisinage du point d'impact avec le sol lorsque le club n'est pas poli. A l'inverse, pour la même série de coups employant le club poli, la balle recule après son point d'impact avec le sol d'une distance de l'ordre de 1, 50 mètres. Il ressort de ce qui précède que le club de golf conforme à l'invention présente l'avantage essentiel d'augmenter très nettement l'effet de"back spin", ce qui augmente le contrôle des coups réalisés avec de tels"wedge". L'emploi d'une dureté importante pour la face de frappe contribue à l'augmentation de cet effet de"back spin", et limite la dégradation de l'état de surface de la face de frappe au cours de la vie du club. REVENDICATIONS 1/Tête de club de golf (1) réalisée à base de métal, possédant une face de frappe (2) présentant un angle de loft a supérieur à 45 , et comportant une pluralité de rainures parallèles (10), caractérisée en ce que la face de frappe (2) possède une rugosité Ra inférieure à 0,25 micromètres, et en ce que la dureté Vickers de la face de frappe (2) est supérieure à 5 GigaPascals. 2/Tête de club de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rugosité Ra de la face de frappe (2) est inférieure à 0,15 micromètres. 3/Tête de club de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face de frappe (2) est réalisée à partir d'acier maraging. 4/Tête de club de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face de frappe (2) est réalisée à partir d'un composé céramique. 5/Tête de club de golf selon la revendication 4, caractérisée en ce que le composé céramique est choisi parmi le groupe comprenant : le carbure de silicium, le carbure de bore, le carbure de titane, le dioxyde de zirconium, l'alumine, ou un alliage de ces différents matériaux. 6/Tête de club de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que la dureté Vickers de la face de frappe (2) est supérieure à 12 GigaPascals. 7/Tête de club de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rugosité Ra de la face de frappe est décroissante sur la hauteur de la face de frappe (2). Déposant : ROGER CLEVELAND GOLF COMPANY, INC. Mandataire : Cabinet LAURENT ET CHARRAS