VIBRATION DAMPER DEVICE FOR AN INSTRUMENT WITH HANDLE AND STRIKING HEAD

DISPOSITIF AMORTISSEUR DE VIBRATIONS POUR INSTRUMENT A MANCHE ET TETE DE FRAPPE

Abrégé français

ABREGE DESCRIPTIF
DISPOSITIF AMORTISSEUR DE VIBRATIONS POUR INSTRUMENT A
MANCHE ET TETE DE FRAPPE.
Dispositif amortisseur de vibrations, pour instru-
ment comprenant un manche de préhension (1) et une tête
de frappe (3,4), dans lequel le manche présente un man-
chon tubulaire (11) rigide, coaxial au manche (1),
caractérisé en ce que ce manchon (11) est relié au man-
che (1) par un matériau visco-élastique (12) de zérodeux
à trois millimètres (0,2 à 3 mm) d'épaisseur qui est
contraint par le manchon (11) sur le manche (1).
Application : clubs de golf

Revendications

REVENDICATIONS
1/ Dispositif amortisseur de vibrations, pour ins-
trument comprenant un manche de préhension (1) et une
tête de frappe (3,4),dans lequel le manche présente un
manchon tubulaire (11) rigide, coaxial au manche (1),
caractérisé en ce que le manchon (11) est relié au man-
che (1) par un matériau visco-élastique (12) de zérodeux
à trois millimètres (0,2 à 3,0 mm) d'épaisseur, qui est
contraint par le manchon (11) sur le manche (1).
2/ Dispositif amortisseur selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le manchon rigide (11) présente un
module d'élasticité E supérieur à 10000 MPa, une épais-
seur comprise entre zéroun et trois millimètres (0,1 et
3 mm), et est choisi dans le groupe comprenant les al-
liages d'aluminium, les alliages d'aluminium- chrome-
zinc, les matériaux thermodurcissables stratifiés armés
de fibres de verre ou de carbone, les matériaux ther-
moplastiques armés de fibres de verre ou de carbone.
3/ Dispositif amortisseur selon la revendication 1
caractérisé en ce que le matériau visco-élastique (12)
intermédiaire est formé d'une superposition de couches
élémentaires revêtues sur ses deux faces respectivement
interne et externe d'une couche adhésive destinée à le
relier au manche (1) et au manchon rigide (11).
4/ Dispositif amortisseur selon l'une des reven-
dications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau
visco-élastique est choisi dans le groupe comprenant les
caoutchoucs butyles, les élastomères de synthèse, seuls,
en mélange ou chargés.

5/ Dispositif amortisseur selon l'une des reven-
dications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ensemble amor-
tisseur (10) est coulissable provisoirement le long du
manche (1), puis est fixable le long de celui-ci au
niveau de la déformée maximum d'un ventre de vibrations.
6/ Dispositif amortisseur selon l'une des reven-
dications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément amor-
tisseur (5) est positionné dans un restreint (20) ménagé
à cet effet sur le manche (1).
7/ Club de golf dont le manche (1) présente un
élément amortisseur de vibrations selon l'une des reven-
dications 1 à 6.
8/ Club de golf selon la revendication 7 compre-
nant une tête et un manche, caractérisé en ce que l'élé-
ment amortisseur de vibrations est disposé au voisinage
du premier tiers du manche en partant de la tête.
9/ Outil de frappe dont le manche de préhension
présente un élément amortisseur selon l'une des reven-
dications 1 à 6.

Description

2~7~418
DISPOSITIF AMORTISSEUR DE VIBRATIONS POUR INSTRUMENT A
MANCHE ET TETE DE FRAPPE.
L'invention concerne un dispositif amortisseur de
5 vibration pour instrument comprenant un manche de pré-
hension et une tête de frappe ; elle concerne également
les instruments équipés de la sorte.
L'expression "instrument comportant un manche de
10 préhension et tête de frappe" englobe aussi bien des
outils : marteaux, que des articles de sport tels, que
des clubs de golf, des battes de base-ball, voire des
bâtons de ski ou des arcs pour le tir.
Comme on le sait, lors de la frappe, ces instru-
ments et plus précisément leur manche vibrent et~les vi-
brations produites sont nuisibles à la fois pour l'opé-
rateur et pour la précision de la frappe.
On connaît depuis longtemps des dispositifs amor-
tisseurs de vibrations constitu~s d'une plaque de con-
trainte à haut module d'élasticité assemblée par collage
à la pièce à amortir au moyen d'un matériau visco-élas-
tique.
Ces dispositifs amortisseurs sont bien connus et
largement utilisés dans les domaines aussi variés que la
suspension de machine-outil, de moteurs en tout genre.
Dans le document FR-A-2 575 393 du Demandeur, on a pro-
30 posé une application de ce dispositif à l'industrie du
ski.

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L'invention concerne un dispositif amortisseur de
vibrations pour instrument comprenant un manche de pré-
hension et une tête de frappe, dans lequel le manche
presente un manchon tubulaire rigide, coaxial au manche,
5 caracterise en ce que ce manchon est relie au manche par
un matériau visco élastique de z~rodeux à trois millimè-
tres (0,2 mm à 3,0 mm) d'épaisseur, qui est contraint
par le manchon sur le manche.
En d~autres termes, l'invention consiste sur le
manche de préhension à ne pas appliquer une plaque de
contrainte mais un manchon tubulaire, ri~ide de con-
trainte, relié au manche par un mat~riau visco-élasti-
que d'épaisseur determinée. La contrainte du manchon sur
15 le manche, sert alors de dispositif amortisseur de vi-
brations par absorption de 1'énergie dégagée luEs de la
frappe en la transformant en chaleur.
De la sorte, l'élément intercalaire visco-élastique
20 caractéristique, est bloqué entre deux éléments, respec-
tivement l'un déformable : le manche et l'autre rigide
non déformable : le manchon. De la sorte, l'élément
visco-élastique caractéristique, sollicité aux cisaille-
ments, agit comme amortisseur en suivant les déforma-
25 tions du manche.
Comme on le sait, des "matériaux visco-élastiques"
sont des matériaux qui conduisent à la réduc~ion de
l'amplitude des vibrations par dégradation d~une partie
de l'énergie de déformation sous forme de chaleur. Ces
30 matériaux ont généralement des modules d~élasticité
notamment des modules d~YOUNG faibles, mais des coeffi-
cients d'amortissement intrinsèques élev~s.
Il va de soi que l'ensemble amortisseur caractéris-
tique de l'invention doit être positionn~ le long du
35 manche à un endroit approprié correspondant à un ventre
de vibrations ou plus exactement au niveau de déformée
maximum de ce ventre de vibrations, que l'homme de mé-
tier détermine de manière connue en fonction de l'ap-
plication envisagée.

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Avantageusement en pratique :
- le manchon rigide présente un module d'élasticité
E supérieur à 10000 MPa, et une épaisseur comprise entre
0,1 et 3 mm, de préférence au voisinage de 1 mm ; en
5 effet, on a observé que si le module d~élasticité est
inférieur à lO000 MPa, le manchon rigide n~agit pas
comme une plaque de contrainte et l'amortissement est
moins efficace ; de même, si l'épaisseur est inf~xieure
à 0,1 mm, on n~obtient plus aucun effet d~amortissement,
10 alors que si elle excède 3 mm, on augmente inutilement
le coût et le poids sans amélioration correspondante ;
-le manchon rigide à haut module d'élasticité est
choisi dans le groupe comprenant les alliages d'alumi-
nium, les alliages d'aluminium-chrome-zinc, les maté-
15 riaux thermodurcissables stratifiés armés de fibres deverre ou de carbone, les matériaux thermoplastiques
armés de fibres de verre ou de carbone ;
- le matériau visco-élastique se présente sous la
forme d'un manchon coaxial au manche et au manchon rigi-
20 de, d~épaisseur comprise entre 0,2 et 3 mm, de préfé-
rence au voisinage de 0,8 mm ; en effet, on a observé
que si la couche de mat~riau visco-élastique est infé-
rieure à 0,2 mm, on n~obtient plus aucun effet d'amor-
tissement, et que si cette couche excéde 3 mm, on n~ob-
25 tient aucune amélioration proportionnelle ;
- dans une forme de réalisation avantageuse, le
matériau visco-élastique intermédiaire se présente sous
forme d~un empilement de couches élémentaires ou d~une
juxtaposition de couches dont l'ensemble est revêtu sur
30 ses deux faces, respectivement interne et externe, d~une
couche adhésive destinée à reliée ce manchon respective-
ment à la face externe du manche et à la face interne du
manchon rigide ;
- le matériau visco-élastique est choisi dans le
35 groupe comprenant les caoutchoucs butyles, les élastomè-
res de synthèse, seuls, en mélange ou chargés.

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Dans une variante d~exécution, l'ensemble amortis-
seur caract~ristique est coulissable le long du manche,
puis est fixable par tous moyens appropriés, tels que
vissage, bridage, le long de celui-ci, de préférence au
5 niveau d'un ventre de vibrations ou plus exactement au
niveau de la déformée maximum d~un ventre de vibrations,
d~terminée par tatonnements de manière connue.
Dans une autre variante d'ex~cution, l'ensemble
10 amortisseur caractéristique est positionné dans un res-
treint ménagé à cet effet sur le manche.
Il va de soi que la section du manche peut être
variée : polygonale, ovoïde, circulaire ou autre.
Si 1'invention est particulièrement ad~pt~e au
manche de clubs de golf, elle peut l'~tre aussi au man-
che d'outils de frappe tels qu'un marteau.
La manière dont l'invention peut être r~alisée et
les avantages qui en découlent ressortiront mieux des
exemples de réalisation qui suivent ~ l'appui des figu-
res annexées.
La figure 1 montre un club de golf (fer) en pers-
pective sommaire conforme à l'invention.
Les figures 2 et 3 montrent un d~tail de ce club
représenté respectivement en vue perspective sommaire
(figure 2) et en coupe (figure 3) selon le plan III-
30 III'.
La figure 4 est une autre forme d'~x~cution de
l'invention montrée en coupe longitudinale.

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Un fer de golf conforme à l'invention comprend un
manche (1) par exemple en métal, terminé à son extrémité
par une poign~e, et relié à son autre extrémité à une
tete désign~e par la référence générale (3), présentant
5 une face de frappe (4). Un emmanchement (5) relie la
tête (3) au manche (1).
L'ensemble amortisseur caractéristique de l'inven-
tion, désigné par la référence générale (10), comprend
10 un manchon tubulaire rigide (11) en un alliage d~alumi-
nium-chrome-zinc connu sous la dénomination ZICRAL (mar-
que déposée de CEGEDUR), présentant un module d~las-
ticit~ de 12000 MPa, une épaisseur de 0,8 mm, une hau-
teur de 40 mm et un diamètr~ intérieur de 12 mm.
Cet ensemble amortisseur (10) est position~ sur le
manche (15) en un endroit correspondant ~ un ventre de
vibrations détermin~ préalablement par tous moyens con-
nus. Sur un manche de golf, ce ventre est situé au
20 voisinage du premier tiers du manche (1) en partant de
la tête (3).
Le manchon tubulaire rigide circulaire (11) est
relié en (15) au manche (1) également circulaire au
25 moyen d~un second manchon (12) coaxial ~ la fois au
manche (1) et au manchon rigide (11) à haut module d~é-
lasticité et dont les deux faces respectivement interne
et externe ont été préalablement revêtues d~une couche
adh~sive non représentée de manière à favoriser la soli-
30 darisation entre le manchon rigide de contrainte (11) etle manche (1). La couche interm~diaire visco-élastique
(12) de liaison présente un coefficient d~amortissement
à 25 C tangente ~ compris entre 0,4 et 1,2, de préfé-
rence compris entre 0,6 et 0,8.

20~5~8
En positionnant l'ensemble amortisseur (10) le long
du manche (l) au point de déformée maximale du ventre de
vibrations (15), on constate une nette amélioration de
l'amortissement des vibrations.
Dans une variante non représent~e, l'élément amor-
tisseur caractéristique (10) peut coulisser provisoire-
ment le long du manche (l). Pour ce faire, la couche
visco-élastique intermédiaire (12) adhère seulement au
10 manchon rigide externe (ll) mais n'adhère pas au manche
(1) pour permettre ce coulissement. L'opérateur déter-
mine par tatonnements la localisation du ventre de vi-
brations (15) et positionne alors cet ~lément amortis-
seur par tous moyens connus, tels que vissage, collage
15 ou bridage.
,_
La figure 4 est une autre forme d'ex~cution de
l'invention dans laquelle le manche (1) pr~sente un
restreint (20) dans lequel viendra s'inserer l'élément
20 amortisseur (10) dont le diamètre interne correspondant
sensiblement au diamètre externe du tube. Cette forme
d'éxécution présente l'avantage de conserver une section
régulière au manche.

Dessin représentatif