FR3118886A1

FR3118886A1 - High Center of Gravity Inertial Golf Putter

Info

Publication number: FR3118886A1
Application number: FR2100421A
Authority: FR
Inventors: Pascal Frezza
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-16
Filing date: 2021-01-16
Publication date: 2022-07-22
Anticipated expiration: 2041-01-16
Also published as: WO2022152745A1; FR3118886B1

Abstract

Un putter est un club de golf constitué d’un grip pour tenir le club, d’un manche et d’une tête en contact avec la balle à l’impact. De manière générale il est communément admis que le mouvement idéal du putting se rapprocherait d’un pendulier avec comme centre de rotation le milieu des épaules. L’amplitude du balancier donnant la force du coup et donc une distance de roulement pour chaque angle. Les joueurs essaient donc de se rapprocher de ce mouvement « idéal » en puttant. L’invention concerne un putter de golf qui améliore la régularité du mouvement, le chemin du club et le contrôle de la distance lors du putting par sa répartition de masse et son inertie. Cela est dû à sa masse et sa répartition de masse particulière.A putter is a golf club consisting of a grip to hold the club, a shaft and a head in contact with the ball at impact. In general, it is commonly accepted that the ideal putting movement would be similar to a pendulum with the center of rotation in the middle of the shoulders. The amplitude of the pendulum giving the force of the blow and therefore a rolling distance for each angle. Players therefore try to approximate this "ideal" movement by putting. A golf putter that improves smoothness of stroke, club path, and distance control when putting through its mass distribution and inertia. This is due to its mass and its particular mass distribution.

Description

High Center of Gravity Inertial Golf Putter

Le putting est un compartiment de jeu essentiel au golf. Environ 40% des coups sont réalisés à l’aide d’un putter. Le putter de golf est composé d’un grip, d’un manche et d’une tête qui frappe la balle. Il y a beaucoup de théories sur les techniques de putting mais bien qu’il existe autant de joueurs que de techniques de putting, il est communément admis qu’un mouvement se rapprochant d’un pendulier avec une action des mains limitée améliore le dosage, la régularité et la qualité de roulement de la balle. La vitesse des greens, qui a eu tendance à augmenter lors des dernières décennies, a eu un impact également sur la façon dont la balle est tapée avec le putter. Le mouvement de putting est globalement une rotation de l’axe reliant épaules autour de la colonne vertébrale. Les épaules, les bras, et le club tournant autour avec des angles « relativement » fixes.
Le « relativement » a son importance. En effet, plusieurs rotations peuvent intervenir durant le mouvement. Elles sont liées aux articulations et notamment au niveau des épaules, des coudes et des poignets. Les coudes n’ont qu’un degré de mobilité et sont généralement faciles à « bloquer », le joueur ne « pompe » pas aves les coudes. Les 2 autres axes de rotation en revanche ont plus de degré de mobilité. La façon dont les épaules tournent autour de la colonne vertébrale est essentiel. Les joueurs ont souvent tendance à putter avec les bras et à avoir l’axe des épaules qui ne tournent pas assez autour de la colonne vertébrale. Les joueurs utilisent ainsi souvent les muscles faibles (bras) au lieu des muscles forts (dorsaux). Les putters actuels étant légers, ce phénomène est amplifié. Les mains sont également sources d’irrégularité, trop de pression au niveau des mains peut générer des mouvement parasites, des « à-coups ». On peut présenter le mouvement du putting comme 2 systèmes évoluant avec des axes de rotation différents:

Le premier système « Epaule/bras/mains/putter » tourne autour de la colonne vertébrale qui est l’axe principale de rotation. Lorsque le mouvement est régulier l’amplitude détermine la force, et l’orientation du balancier, la direction.
Le deuxième système est le putter qui peut tourner autour de l’axe des mains. C’est un mouvement parasite qui peut altérer la précision. Les mains pouvant contrôler l’orientation de la face du club par rapport au mouvement principal.

Ces deux systèmes ont un MOI (moment d’inertie) spécifique par rapport à chacun des axes de rotation. Finalement, aucune bibliographie, ne présente le couplage de ces deux systèmes et comment la conception d’un putter peut les optimiser pour améliorer la qualité du putting.Putting is an essential part of the game in golf. About 40% of shots are made using a putter. The golf putter is made up of a grip, a shaft and a head that strikes the ball. There are many theories about putting techniques but although there are as many players as there are putting techniques, it is commonly accepted that a pendulum-like motion with limited hand action improves metering, consistency and roll quality of the ball. The speed of the greens, which has tended to increase in recent decades, has also had an impact on the way the ball is hit with the putter. The putting motion is basically a rotation of the axis linking the shoulders around the spine. Shoulders, arms, and club rotating around at "relatively" fixed angles.
The “relatively” is important. Indeed, several rotations can occur during the movement. They are related to the joints and in particular at the level of the shoulders, the elbows and the wrists. The elbows have only one degree of mobility and are generally easy to "lock", the player does not "pump" with the elbows. The other 2 axes of rotation, on the other hand, have a greater degree of mobility. The way the shoulders revolve around the spine is essential. Players often tend to putt with their arms and have the axis of the shoulders that do not revolve enough around the spine. Players often use weak muscles (arms) instead of strong muscles (back muscles). Current putters being light, this phenomenon is amplified. The hands are also sources of irregularity, too much pressure on the hands can generate parasitic movements, "jerks". We can present the movement of putting as 2 systems evolving with different axes of rotation:

The first system “Shoulder/arms/hands/putter” revolves around the spinal column which is the main axis of rotation. When the movement is regular, the amplitude determines the force, and the orientation of the pendulum, the direction.
The second system is the putter which can rotate around the axis of the hands. It is a parasitic movement which can alter the precision. Hands that can control the orientation of the clubface relative to the main swing.

These two systems have a specific MOI (moment of inertia) with respect to each of the axes of rotation. Finally, no bibliography presents the coupling of these two systems and how the design of a putter can optimize them to improve the quality of putting.

Le premier point marquant aujourd’hui est la masse des putters. Si l’on exclue les « long putter » (longueur supérieur à 45 inches/114.3 cm), la quasi-totalité des putters ont une masse avoisinant les 500 grammes. Certains contrepoids (quelques dizaines de grammes) peuvent être ajoutés sur la tête ou le grip, mais la masse des putters n’excède que rarement, voire jamais, 700 grammes.
Si l’on décompose le premier sous-système « épaule/bras/mains/putter » tournant au tour du haut de la colonne vertébrale (cf. ), en 2 sous-systèmes « épaule/bras/mains » et « putter » tournant autour de même axe. En modélisant et en simplifiant ces systèmes (comme des barres auxquelles on affecte les masses au niveau des centres de gravité par exemple), on obtient un MOI du putter /Axe épaule inférieur à celui des bras /axe épaule (MOI [putter]/Axe épaule < MOI [épaule/bras/mains]/Axe épaule) . (cf. )
Le moment d’inertie représentant la capacité d’un solide à résister au mouvement autour d’un axe, le joueur sent donc aujourd’hui plus ses bras que son club lorsqu’il effectue le mouvement. Au lieu de laisser le club libre dans son mouvement naturel, tel un pendulier, le joueur peut être amené à le manipuler et à la faire sortir du plan. Pour avoir une trajectoire parfaitement droite et dans la bonne direction au putting, c’est-à-dire sans effet latéral imprimé à la balle, il faut que le chemin du club soit à 0° à l’impact et que la face du club soit perpendiculaire à la trajectoire à l’impact (cf. ). Cela signifie que la tangente au mouvement du putter à l’impact et la direction souhaitée sont confondues. Si le club est trop léger par rapport aux bras, le joueur aura tendance à manipuler le club et à ne pas le laisser suivre son chemin causant un chemin de club extérieur ou intérieur. Avec une face « square » à l’impact cela générera un effet latéral, avec une face perpendiculaire au chemin de club, cela générera une trajectoire rectiligne dans une direction qui n’est pas celle de la cible. Dans les faits, on constate tout de même que la face à l’impact est en partie corrigée malgré un chemin de club incorrect. L’orientation de la face à l’impact étant le critère principal de direction de la balle, le joueur corrige consciemment ou inconsciemment l’orientation de la face ce qui génère souvent des balles avec des effets latéraux faisant sortir la balle de la bonne trajectoire. Cela n’est pas gênant pour le long jeu (driver et fers) ou la trajectoire de la balle est finalement pas ou peu importante par rapport au point d’arrivée et le paramètre fondamental est l’orientation de la face à l’impact. Pour le putting en revanche, la trajectoire est cruciale car le balle doit suivre un chemin précis pour tomber dans le trou. L’effet généré dans la balle est donc fondamental au putting bien qu’il soit sur des niveaux de rotation de balles très faible au putting par rapport au long jeu. On parle ici de quelques millimètres sur une trajectoire qui font que la balle tombe ou pas dans le trou. Le « swing path », chemin de club, est donc le paramètre fondamental pour un assoir son niveau de putting. Plus la masse du club sera élevée, plus le club restera naturellement dans sa trajectoire ce qui favorisera un « swing path » (chemin de club à l’impact) régulier et proche de 0° ce qui est souhaité. Si l’on augmente la masse du putter, le MOI du putter par rapport à l’axe épaule va augmenter, le joueur sentira plus le club par rapport aux bras, et cela améliorera le plan de swing du putter pendant le mouvement. Il faut donc augmenter au maximum la masse des putters actuels, la limite étant liée à la force du golfeur.The first highlight today is the mass of the putters. If we exclude the "long putter" (length greater than 45 inches/114.3 cm), almost all putters have a mass of around 500 grams. Some counterweights (a few tens of grams) can be added to the head or the grip, but the mass of putters rarely, if ever, exceeds 700 grams.
If we break down the first “shoulder/arm/hands/putter” subsystem rotating around the top of the spine (cf. ), in 2 subsystems “shoulder/arm/hands” and “putter” rotating around the same axis. By modeling and simplifying these systems (such as bars to which we assign the masses at the level of the centers of gravity for example), we obtain an MOI of the putter / shoulder axis lower than that of the arms / shoulder axis (MOI [putter] / Axis shoulder < ME [shoulder/arm/hands]/Shoulder axis) . (cf. )
The moment of inertia represents the ability of a solid to resist movement around an axis, so the player now feels his arms more than his club when performing the movement. Instead of leaving the club free in its natural movement, like a pendulum, the player may have to manipulate it and knock it out of the plane. To have a perfectly straight trajectory and in the right direction when putting, that is to say without side effect imprinted on the ball, it is necessary that the path of the club is at 0° at impact and that the face of the club either perpendicular to the trajectory at impact (cf. ). This means that the tangent to the movement of the putter at impact and the desired direction are confused. If the club is too light in relation to the arms, the player will tend to handle the club and not let it follow its path causing an out or inside club path. With a "square" face at impact it will generate a side spin, with a face perpendicular to the path of the club it will generate a straight trajectory in a direction that is not that of the target. In fact, we still see that the face at impact is partly corrected despite an incorrect club path. The orientation of the face at impact being the main criterion for the direction of the ball, the player consciously or unconsciously corrects the orientation of the face which often generates balls with side effects causing the ball to go off the correct trajectory . This is not a problem for the long game (driver and irons) where the trajectory of the ball is finally not or not very important compared to the point of arrival and the fundamental parameter is the orientation of the face at impact. For putting, on the other hand, the trajectory is crucial because the ball must follow a precise path to fall into the hole. The spin generated in the ball is therefore fundamental in putting, although it is at very low levels of ball rotation in putting compared to the long game. not in the hole. The "swing path", club path, is therefore the fundamental parameter for a sitting level of putting. The higher the mass of the club, the more the club will remain naturally in its trajectory, which will favor a regular swing path (path of the club at impact) close to 0°, which is desired. If the mass of the putter is increased, the MOI of the putter relative to the shoulder axis will increase, the player will feel the club more relative to the arms, and this will improve the swing plane of the putter during the swing. It is therefore necessary to increase the mass of current putters as much as possible, the limit being linked to the strength of the golfer.

Pour augmenter le MOI du système « épaules/bras/mains/club » par rapport à l’axe principal de rotation du mouvement, certains fabricants ont imaginé des clubs avec des têtes plus lourdes ou lestées. Ces « heavy putter » faisaient jusqu’à 900 grammes. Dans notre modèle simplifié, avec un tel putter, le moment d’inertie du putter devient supérieur au moment d’inertie des bras par rapport à l’axe (environ 1.5 fois supérieur). C’est positif et suffisant pour sentir le poids du club par rapport au bras. Le problème de ces putters est qu’ils augmentent fortement le MOI putter par rapport au deuxième axe de rotation qui rentre en jeu lors du putting, celui des mains. Lorsque le joueur putt, il bloque ses poignets pour éviter une rotation inutile et néfaste pour la qualité et la régularité du mouvement. Plus le moment d’inertie (MOI) du putter par rapport aux mains est élevé, plus le joueur va avoir besoin de forcer ce qui va générer de la tension dans les mains. C’est cette tension dans les mains qui peut notamment générer des mouvements de la face du club par rapport au chemin du club. Ainsi, dans le cas du putter à 900g avec une tête lestée, le MOI du putter par rapport à l’axe mains est environ plus de 2 fois supérieur à celui du club standard de 500 grammes (son centre de gravité étant également plus bas). Cela générera 2 fois plus de résistance au mouvement et donc 2 fois plus de force à fournir, générateur de mouvements parasites au niveau des mains. Cela sera d’autant plus vrai pour les putts à plus forte amplitude. Plus le mouvement est ample, plus le club est parallèle au sol, et plus le couple au niveau des poignets, généré par le putter lourd en tête, est important. Nous en arrivons donc à la conclusion que la répartition de masse du putter doit être également différente. Le moment d’inertie diminuant avec le carré de la distance lorsque l’on se rapproche de l’axe de rotation, avec un centre de gravité du club plus proche des mains le MOI putter par rapport à l’axe mains diminuera, ce qui est bénéfique pour la régularité.To increase the MOI of the "shoulders/arms/hands/club" system relative to the main axis of rotation of the movement, some manufacturers have designed clubs with heavier or weighted heads. These “heavy putters” weighed up to 900 grams. In our simplified model, with such a putter, the moment of inertia of the putter becomes greater than the moment of inertia of the arms with respect to the axis (about 1.5 times greater). It is positive and sufficient to feel the weight of the club relative to the arm. The problem with these putters is that they greatly increase the putter MOI compared to the second axis of rotation that comes into play when putting, that of the hands. When the player putts, he blocks his wrists to avoid unnecessary rotation that is harmful to the quality and regularity of the movement. The higher the moment of inertia (MOI) of the putter relative to the hands, the more the player will need to force which will generate tension in the hands. It is this tension in the hands that can in particular generate movement of the clubface relative to the path of the club. Thus, in the case of the 900g putter with a weighted head, the MOI of the putter with respect to the hand axis is approximately more than 2 times greater than that of the standard 500 gram club (its center of gravity also being lower) . This will generate 2 times more resistance to the movement and therefore 2 times more force to provide, generator of parasitic movements at the level of the hands. This will be especially true for higher amplitude putts. The wider the movement, the more the club is parallel to the ground, and the greater the torque at the wrists, generated by the heavy putter in the head. We therefore come to the conclusion that the mass distribution of the putter must also be different. As the moment of inertia decreases with the square of the distance as one approaches the axis of rotation, with a club's center of gravity closer to the hands the putter's MOI relative to the axis hands will decrease, which is beneficial for regularity.

De la même façon que si le MOI putter/axe mains est trop élevé le joueur force et cela est générateur de tensions et de mouvements parasites, lorsque le MOI tends vers 0, le joueur n’a aucun problème pour faire tourner le club autour de l’axe des mains. Il faut donc que le centre de gravité du putter ne soit pas au niveau du grip. Si le contrepoids du grip compense entièrement la masse de la tête du putter cela devient très inconfortable et générateur de mouvements parasites. Si la hauteur du centre de gravité monte encore, c’est comme si le putter était inversé. La masse passe au-dessus des mains ce qui n’a aucun intérêt. C’est également un risque si le centre de gravité est sous le grip avec une position des mains basses.In the same way that if the MOI putter/hand axis is too high the player forces and this generates tensions and parasitic movements, when the MOI tends towards 0, the player has no problem turning the club around the axis of the hands. It is therefore necessary that the center of gravity of the putter is not at the level of the grip. If the counterweight of the grip fully compensates for the mass of the putter head, it becomes very uncomfortable and generates parasitic movements. If the height of the center of gravity goes up again, it is as if the putter was reversed. The mass passes over the hands which is of no interest. It is also a risk if the center of gravity is under the grip with a low hand position.

Le couple « Masse du putter/Hauteur du centre de gravité du putter » est donc fondamental sur l’optimisation du mouvement pour le putting et l’amélioration du chemin de club. La dynamique du mouvement autour des deux axes de rotation (épaules et mains) est régie par les MOI des 2 systèmes par rapport aux 2 axes de rotation évoqués. Ces 2 MOI étant fortement liés notamment par la masse des systèmes et leur répartition de masse (notamment la position du centre de gravité du putter). Les paramètres de masse et de hauteur du centre de gravité du putter sont donc indissociables.The couple “Mass of the putter/Height of the center of gravity of the putter” is therefore fundamental to the optimization of the movement for putting and the improvement of the path of the club. The dynamics of the movement around the two axes of rotation (shoulders and hands) is governed by the MOIs of the 2 systems with respect to the 2 axes of rotation mentioned. These 2 MOIs being strongly linked in particular by the mass of the systems and their mass distribution (in particular the position of the center of gravity of the putter). The parameters of mass and height of the center of gravity of the putter are therefore inseparable.

On arrive donc à 4 inéquations régissant l’optimum de la conception du putter :
(1) : MOI putter/axe colonne-épaules >> MOI épaule-Bras-mains /axe colonne-épaules
(2) : Masse Putter < 5 kg
(3) : MOI putter /Axe mains << MOI putter ‘conventionnels’ /Axe mains
(4) : MOI putter/mains >> 0
En prenant des données types de morphologie et de masse, ainsi que celles des putters conventionnels ont obtient le graphique présenté sur la .
Chacune des inéquations limitant une partie de la zone optimale de conception du putter. En grisant les parties inintéressantes on obtient la zone « I » qui est la zone de conception optimale.
En considérant les simplifications utilisées pour la modélisation en limites de zones (calcul du moment d’inertie du club ou des bras, morphologie des bras et rapport Lbras/Lputter, position des mains sur le club notamment), on peut considérer que la conception du putter doit s’éloigner des limites de zone. Plus on s’éloigne de la limite de zone, plus le gain sera marqué jusqu’à un optimum à partir duquel on se rapproche d’une autre limite de zone et l’on dégrade la performance du putter.
La représentation des zones est présentée sur la .
Zone A: La masse élevée du putter améliore le mouvement de pendulier par rapport aux épaules et favorise un chemin de club plus juste. Le putter « tracte » et se place plus facilement sur son chemin. La répartition de masse n’est pas bonne et le centre de gravité est trop bas (proche de la tête de putter). Cela créé de la tension dans les mains et une possible manipulation du putter qui dégrade la régularité des coups et empêche l’utilisation du potentiel du putter lié à sa masse.
Zone I: La masse élevée du putter favorise un « chemin de club» plus juste. Le putter « tracte » et se place plus facilement sur son chemin. La répartition de masse est bonne et meilleure que la zone A. La tension dans les mains et diminuée nettement grâce au MOI putter/axe main plus faible, sans être trop faible comme dans la zone B. Le club est facile à « bouger » sur son chemin correct au démarrage du mouvement. La régularité est améliorée et le potentiel du putter est utilisé pleinement
Zone B: La masse élevée du putter favorise un « chemin de club » plus juste par rapport à la zone A. Le putter « tracte » et se place plus facilement sur son chemin. Mais par rapport à la zone I, la répartition de masse du putter avec un centre de gravité au niveau du grip, et donc sous les mains, donne l’impression que la « tête du putter n’a pas de masse ». Le contrepoids compense toute la masse. « L’équilibre » des forces au niveau des mains fait que le moindre effort peut faire bouger la tête de club et la faire sortir du plan. La tête du putter devient extrêmement volatile. La régularité est dégradée.
Zone C: La masse élevée du putter favorise un « chemin de club» plus juste. Le putter « tracte » et se place plus facilement sur son chemin. La répartition de masse avec un centre de gravité tout en haut du putter et au-dessus des mains est très inconfortable et recréé une tension dans les mains liées à la masse au-dessus qui dégrade la régularité des coups. Cela peut intervenir si le centre de gravité est au niveau du grip et que les mains sont en position basse. Cette zone est à éviter
Zone E: La répartition de masse du club est bonne et limite les mouvements de main du joueur. En revanche le putter n’est pas assez lourd. Le joueur sentira plus l’inertie des bras et va avoir tendance à tirer le putter avec ses « muscles » et manipuler le putter plutôt que de le laisser sur son arc. Une augmentation de la valeur absolue du « chemin de club» engendra des effets sur la balle même avec une face square à l’impact
Zone X: La zone X n’est pas représentée sur le graphique. La masse du putter devient trop élevée. Il est aisé de conceptualiser qu’au-delà d’une certaine masse, le putter peut générer de la fatigue et de l’inconfort. Cette limite est liée à la force de la personne et il est difficile de la déterminer précisément. Les prototypes qui ont été testés jusqu’à 3kg auprès d’adultes n’étaient pas dans cette zone. La zone X n’est pas représentée sur le graphique et commence au-delà de 5kg. On peut avoir une représentation en deux dimensions de la qualité du putter en figeant successivement chacune des variables.
Cette représentation est présentée sur la .
On obtient au sein de cette zone « I » une zone idéale de conception qui correspondrait à la majorité des golfeurs. Elle est définie telle que :
1.5 kg < Masse du putter < 5 kg
Et : 60% < % Hauteur du centre de gravité < 72%
Le putter de golf optimal pour une majorité de joueur se situerait à 2.3 kg et aurait une hauteur du centre de gravité telle que %Hcg = 0.68 avec un grip s’arrêtant juste au-dessus de ce centre de gravité.We therefore arrive at 4 inequalities governing the optimum design of the putter:
(1): ME putter / column-shoulders axis >> ME shoulder-arms-hands / column-shoulders axis
(2): Putter mass < 5 kg
(3): MOI putter /Axe hands << MOI putter 'conventional' /Axe hands
(4): ME putter/hands >> 0
By taking typical data of morphology and mass, as well as those of conventional putters, we obtained the graph presented on the .
Each of the inequalities limiting a portion of the putter's optimal design area. By graying out the uninteresting parts, we get the "I" zone, which is the optimal design zone.
Considering the simplifications used for the modeling at the limits of zones (calculation of the moment of inertia of the club or of the arms, morphology of the arms and ratio Larms/Lputter, position of the hands on the club in particular), we can consider that the design of the putter must move away from the zone limits. The further one moves away from the zone limit, the greater the gain will be, up to an optimum from which one approaches another zone limit and the performance of the putter is degraded.
The representation of the zones is presented on the .
Zone A : The high mass of the putter improves the pendulum movement relative to the shoulders and promotes a fairer club path. The putter “tracts” and is more easily placed in its path. The mass distribution is not good and the center of gravity is too low (close to the putter head). This creates tension in the hands and possible manipulation of the putter which degrades the regularity of the shots and prevents the use of the potential of the putter linked to its mass.
Zone I : The high mass of the putter promotes a fairer “club path”. The putter “tracts” and is more easily placed in its path. The mass distribution is good and better than zone A. The tension in the hands is clearly reduced thanks to the lower MOI putter/hand axis, without being too weak as in zone B. The club is easy to "move" on its correct path at the start of the movement. Consistency is improved and the potential of the putter is fully utilized
Zone B : The high mass of the putter promotes a fairer “club path” compared to zone A. The putter “hauls” and gets into its path more easily. But compared to zone I, the mass distribution of the putter with a center of gravity at the level of the grip, and therefore under the hands, gives the impression that the “putter head has no mass”. The counterweight compensates all the mass. The "balance" of forces in the hands means that the slightest effort can cause the clubhead to move out of plane. The putter head becomes extremely volatile. The regularity is degraded.
Zone C : The high mass of the putter promotes a fairer “club path”. The putter “tracts” and is more easily placed in its path. The distribution of mass with a center of gravity at the very top of the putter and above the hands is very uncomfortable and recreates tension in the hands linked to the mass above which degrades the regularity of the shots. This can happen if the center of gravity is at the level of the grip and the hands are in a low position. This area should be avoided
Zone E : The mass distribution of the club is good and limits the player's hand movements. However the putter is not heavy enough. The player will feel the inertia of the arms more and will tend to pull the putter with his “muscles” and manipulate the putter rather than leaving it on his arc. An increase in the absolute value of the "club path" will cause spin on the ball even with a square face at impact
Zone X : Zone X is not represented on the graph. The mass of the putter becomes too high. It is easy to conceptualize that beyond a certain mass, the putter can generate fatigue and discomfort. This limit is linked to the strength of the person and it is difficult to determine it precisely. The prototypes that were tested up to 3kg with adults were not in this zone. The X zone is not represented on the graph and begins beyond 5kg. We can have a two-dimensional representation of the quality of the putter by successively freezing each of the variables.
This representation is presented on the .
Within this “I” zone, an ideal design zone is obtained which would correspond to the majority of golfers. It is defined as:
1.5 kg < Putter mass < 5 kg
And: 60% < % Height of the center of gravity < 72%
The optimal golf putter for a majority of players would be at 2.3 kg and have a center of gravity height such as %Hcg = 0.68 with a grip stopping just above this center of gravity.

Si l’on regarde l’état de l’art, cette zone « idéale » n’est aujourd’hui pas connue et non identifiée. Les putters du marché sont quasiment tous positionnés sur la partie inférieure gauche du graphique. Cette zone est loin de l’optimal et ne présente finalement que peu d’intérêt. 2 brevets sont intéressants à noter :
Dans leur brevet US 5632691, Hannon; Richard H et Wagner; Carl T., positionne des masses dans le shaft permettant d’augmenter la masse et la hauteur du centre de gravité du club. Bien qu’ils n’aient pas identifiées de zone optimale de conception, leur brevet couvre une zone de masse entre 0.5 kg et 1.05 kg ainsi qu’une position du centre d’inertie Hcg entre 31% et 55% de longueur par rapport au sol (à noter que dans leur brevet ils raisonnent par rapport au haut du club, le grip, et donc une zone entre 45% et 69%).
Dans son brevet US 6966846, Blomm, James P, utilise une zone différente de la zone optimale définie ici. Sa zone, couvre un spectre large de masse de putter et une zone de hauteur du centre de gravité beaucoup plus élevée puisqu’elle se situe dans le grip « the counterweight having sufficient mass such that the center of gravity of the club lies within the grip ». La zone qu’il préconise est donc au niveau des mains c’est-à-dire là où le MOI putter/axe mains est proche de 0. Elle n’est donc pas dans la zone optimale de conception du putter telle que définie ici. Il est intéressant de noter qu’il a défini la position du centre de gravité par rapport au grip ce qui est approximatif car le grip pourrait être très long. En mesurant sur la du brevet cité la position du centre de gravité qu’il indique, cela correspondrait à un %hauteur du CG de 74% positionné au niveau du grip et au niveau des mains du joueur.
La présente l’état de l’art sur les différents zones de conception identifiées.If we look at the state of the art, this “ideal” zone is not known and not identified today. Market putters are almost all positioned on the lower left of the chart. This area is far from optimal and ultimately of little interest. 2 patents are interesting to note:
In their US patent 5632691, Hannon; Richard H and Wagner; Carl T., positions masses in the shaft allowing to increase the mass and the height of the center of gravity of the club. Although they have not identified an optimal design zone, their patent covers a mass zone between 0.5 kg and 1.05 kg as well as a position of the center of inertia Hcg between 31% and 55% in length with respect to the ground (note that in their patent they reason in relation to the top of the club, the grip, and therefore an area between 45% and 69%).
In his US patent 6966846, Blomm, James P, uses a zone different from the optimum zone defined here. Its area covers a wide spectrum of putter mass and a much higher center of gravity height area since it is located in the grip "the counterweight having sufficient mass such that the center of gravity of the club lies within the grip ". The zone he recommends is therefore at the level of the hands, that is to say where the MOI putter/hands axis is close to 0. It is therefore not in the optimal design zone of the putter as defined here. . It is interesting to note that he defined the position of the center of gravity in relation to the grip which is approximate because the grip could be very long. By measuring on the of the cited patent the position of the center of gravity that it indicates, this would correspond to a %height of the CG of 74% positioned at the level of the grip and at the level of the hands of the player.
There presents the state of the art on the different design areas identified.

La hauteur élevée du centre de gravité nécessite une masse importante du grip et cela n’est pas sans problème. En effet, dans le cadre d’un putter traditionnel la masse du grip est faible, il n’y a donc qu’une masse (tête de club) fixée à une extrémité. Dans le cadre de l’invention, le putter possède une 2^emasse (dans le grip) à l’extrémité du club. Cela modifie les fréquences propres de vibration du système, ainsi que les amplitudes de vibration. Sans autre modification de conception, les prototypes qui ont été conçus, avec un grip alourdi notamment, sont difficilement jouables. A l’impact, le club donne une sensation de souplesse trop importante. Cette sensation est amplifiée lors des frappes décentrées, avec un impact de la balle éloignée du « sweet spot ». Cette sensation de souplesse du club est principalement due à des manches ayant des fréquences trop faibles montés sur les putters de série. Ou plutôt la conception des putters actuels ne nécessite pas des manches ayant des fréquences élevées. La fréquence du manche est aujourd’hui le paramètre principal pour déterminer sa rigidité. Les études sont nombreuses sur le dimensionnement des manches de club (fer, driver, hybrides notamment) mais très peu ont été réalisées sur les putters. La vitesse du mouvement faible et la conception des putters actuels (notamment leur masse), ne le nécessitant pas. Plusieurs prototypes du putter de l’invention ont été conçus avec différents manches. La vibration, et la sensation de flexion à l’impact sont fortement diminuées avec des manches ayant une rigidité accrue. Ces manches portent la dénomination « stiff », « Xstiff » extra stiff ou XXXStiff (et plus encore). Il est à de noter que les fabricants ne fournissent généralement pas les spécifications précises (Fréquences notamment) permettant de parfaitement définir la rigidité du manche. Cette fréquence est déterminée aujourd’hui sous le terme CPM (cycle per minute) et dépend de la longueur du club. Bien que le procédé ne soit pas complètement identique d’un fabricant à l’autre, la masselotte fixée au bout du manche pour réaliser les mesures est généralement d’environ 260 grammes. Dans le cadre de l’invention, pour limiter les vibrations dans le manche liées à la conception particulière du putter, la fréquence minimale en CPM du manche doit être telle que « CPM > 591-7,7*Longueur manche » (Longueur manche en inches). Pour un manche de putter de 35 inches/88.9 cm (standard), le CPM minimal doit être de 321.The high center of gravity requires a large mass of the grip and this is not without problems. Indeed, within the framework of a traditional putter the mass of the grip is weak, there is thus only one mass (head of club) fixed at an end. In the context of the invention, the putter has a ^2nd mass (in the grip) at the end of the club. This modifies the natural frequencies of vibration of the system, as well as the amplitudes of vibration. Without any other design modification, the prototypes that have been designed, with a heavier grip in particular, are difficult to play. At impact, the club gives a feeling of too much flexibility. This sensation is amplified during off-center shots, with the impact of the ball away from the "sweet spot". This feeling of flexibility of the club is mainly due to sleeves having too low frequencies mounted on the putters of series. Or rather, the design of current putters does not require shafts with high frequencies. The frequency of the neck is today the main parameter to determine its rigidity. There are many studies on the sizing of club shafts (iron, driver, hybrids in particular) but very few have been carried out on putters. The speed of the low movement and the design of current putters (in particular their mass), not requiring it. Several prototypes of the putter of the invention have been designed with different shafts. Vibration, and the sensation of flexing on impact are greatly reduced with shafts having increased rigidity. These sleeves are called "stiff", "Xstiff" extra stiff or XXXStiff (and more). It should be noted that manufacturers do not generally provide precise specifications (Frequencies in particular) allowing the rigidity of the handle to be perfectly defined. This frequency is determined today under the term CPM (cycle per minute) and depends on the length of the club. Although the process is not completely identical from one manufacturer to another, the weight attached to the end of the handle to make the measurements is generally around 260 grams. In the context of the invention, in order to limit the vibrations in the handle linked to the particular design of the putter, the minimum frequency in CPM of the handle must be such that "CPM > 591-7.7*Length of handle" (Handle length in inches). For a 35 inch/88.9 cm (standard) putter shaft, the minimum CPM should be 321.

Le prototype ainsi conçu a été testé sur plusieurs joueurs ayant différents niveaux (handicap 40, 10 et 3). Une première série de 10 balles ont été puttées avec un putter traditionnel. Une deuxième série de 10 balles ont été puttées avec un putter prototype selon les critères de l’invention. La tête du putter était la même. Le putter prototype a été équipée d’un grip fortement lesté, le putter prototype pesant 2.3 kg et avec %Hcg = 0.68. La répartition de masse étant telle que le centre de gravité était en haut du manche et en dessous du grip d’un point de vue hauteur. Il a été monté et ajusté en longueur avec un manche ajusté de fer 9 Xstiff 130g. Les tests ont été effectués à l’aide d’un outil de mesure appelé SamPuttLab. Cet appareil permet notamment de mesurer toutes les caractéristiques du mouvement de putting, avec notamment : le « path at impact », le « face at impact », la position du contact de balle sur le putter. Une note sur 100% est également calculée. Les résultats sont présentés sur les figures 5, 6 et 7.The prototype thus designed was tested on several players with different levels (handicap 40, 10 and 3). A first series of 10 balls were putted with a traditional putter. A second series of 10 balls were putted with a prototype putter according to the criteria of the invention. The putter head was the same. The prototype putter was equipped with a heavily weighted grip, the prototype putter weighing 2.3 kg and with %Hcg = 0.68. The mass distribution being such that the center of gravity was at the top of the handle and below the grip from a height point of view. It was rigged and adjusted in length with a 9 iron Xstiff 130g adjusted shaft. The tests were performed using a measurement tool called SamPuttLab. This device makes it possible in particular to measure all the characteristics of the putting movement, with in particular: the "path at impact", the "face at impact", the position of the contact of the ball on the putter. A mark out of 100% is also calculated. The results are presented in figures 5, 6 and 7.

Pour chacun des joueurs les tests sont concluants. Le club permet une amélioration nette du chemin de club lors de la réalisation du coup. On a pu constater une amélioration sur la tendance moyenne pour l’ensemble des joueurs, le « Path at impact » étant divisé par 2 en moyenne et une amélioration très nette sur la consistance notamment pour les joueurs confirmés (Index 10 et Index 3).For each of the players the tests are conclusive. The club allows for a clear improvement in club path when making the shot. We have seen an improvement in the average trend for all players, the "Path at impact" being halved on average and a very clear improvement in consistency, especially for experienced players (Index 10 and Index 3).

Pour revenir également sur le brevet US 6966846, Blomm, James P, décrit son innovation de telle façon que le centre de gravité soit dans le grip « the counterweight must be sufficient mass to cause the center of gravity of the entire club to be contained within de boundaries of the grip ». Un tel putter a été réalisé en alourdissant encore la masse du grip afin de le positionner sous les mains. La performance de ce putter, telle que décrit dans le brevet US 6966846 avec un centre de gravité dans le grip, est dégradée par rapport au putter de la présente invention, bien que plus performante que la quasi-totalité des putters du marché. On retrouve ici la notion de zone optimum de conception par rapport au couple [Masse putter/hauteur centre de gravité] et les résultats sont présentés sur la .To also return to US patent 6966846, Blomm, James P, describes his innovation in such a way that the center of gravity is in the grip "the counterweight must be sufficient mass to cause the center of gravity of the entire club to be contained within of boundaries of the grip”. Such a putter was made by making the mass of the grip even heavier in order to position it under the hands. The performance of this putter, as described in US Patent 6,966,846 with a center of gravity in the grip, is degraded compared to the putter of the present invention, although it performs better than almost all of the putters on the market. We find here the notion of optimum design zone in relation to the couple [mass putter/height center of gravity] and the results are presented on the .

Un autre facteur important a dû être modifié pour tenir compte de la masse du putter de l’invention, il s’agit de l’angle du manche avec la verticale lorsque la tête du putter repose au sol dans sa position normale à l’adresse, appelé « lie ». Les règles du golf définissent un angle minimal de 10° là où la quasi-totalité des clubs vendus font 20°. Etant donné la forte de masse du putter, et pour bénéficier au maximum de la « traction du club » dans son plan, la position à l’adresse doit être revue. Si le « lie » n’est pas adapté, une bonne position engendre des frappes décentrées sur la face avec une position du club à l’impact qui n’est pas bonne. Les résultats sont présentés à la .Another important factor had to be modified to take into account the mass of the putter of the invention, it is the angle of the handle with the vertical when the head of the putter rests on the ground in its normal position at the address. , called “lie”. The rules of golf define a minimum angle of 10° where almost all clubs sold are 20°. Given the high mass of the putter, and to gain maximum benefit from the “club pull” in its plane, the position at address must be reviewed. If the “lie” is not adapted, a good position generates strikes off center on the face with a position of the club at impact which is not good. The results are presented in the .

Un mode de réalisation de l’invention est un putter de golf ayant un grip un manche et une tête. Il a une répartition de masse telle que le centre de gravité soit au-dessus de 60% de la longueur totale du putter (0.6*L) par rapport au sol et en dessous de 72% de la longueur totale (0.72*L). Le centre de gravité du putter n’est pas au niveau du grip mais en dessous lorsque le putter est posé sur le sol. Ce putter de golf doit avoir une masse comprise entre 1.5 kilogramme et 5 kilogrammes.One embodiment of the invention is a golf putter having a grip, a shaft and a head. It has a mass distribution such that the center of gravity is above 60% of the total length of the putter (0.6*L) relative to the ground and below 72% of the total length (0.72*L). The center of gravity of the putter is not at the level of the grip but below when the putter is placed on the ground. This golf putter must have a mass between 1.5 kilograms and 5 kilograms.

Description des dessinsDescription of the drawings

La présente le mouvement effectué lors du putting avec les différents systèmes et axes de rotation intervenant dans le cadre de ce mouvement.
La représente les directions et les effets pris par la balle par rapport au chemin de club à l’impact, « path at impact », et à l’angle de la face à l’impact « face at impact ».
La représente la conception d’un putter conventionnel et du putter de l’invention avec la zone de positionnement du centre de gravité.
La représente la conception du putter de l’invention avec une zone optimale de positionnement du centre de gravité qui se situerait en dessous du grip sans être sous le grip.
La représente les résultats de mesure sur la qualité du chemin de club pour un putter marché, et le putter prototype conçu selon les revendications du présent brevet. L’index du jouer étant 40. On voit notamment l’amélioration forte du chemin de club sur la tendance moyenne et la régularité.
La représente les résultats de mesure sur la qualité du chemin de club pour un putter marché, et le putter prototype conçu selon les revendications du présent brevet. L’index du jouer étant 10. On voit notamment l’amélioration forte du chemin de club sur la tendance moyenne et la régularité.
La représente les résultats de mesure sur la qualité du chemin de club pour un putter marché, et le putter prototype conçu selon les revendications du présent brevet. L’index du jouer étant 3. On voit notamment l’amélioration forte du chemin de club sur la tendance moyenne et la régularité
La représente les résultats de mesure sur la qualité du chemin de club le putter prototype conçu selon les revendications du présent brevet et un putter conçu avec un centre de gravité sous les mains comme selon les revendications du brevet US 6966846. L’index du joueur étant 10. On voit notamment la dégradation du chemin de club sur la tendance moyenne et la régularité dans ce second cas.
La présente les résultats de mesure sur la qualité de centrage de la frappe pour le putter prototype conçu selon les revendications du présent brevet avec une modification du « lie » (angle par rapport à la verticale quand la tête du putter repose au sol).There presents the movement made during putting with the different systems and axes of rotation involved in this movement.
There represents the directions and spin taken by the ball relative to the club's path at impact, and the angle of the face at impact, "face at impact".
There shows the design of a conventional putter and the inventive putter with the center of gravity positioning area.
There represents the design of the putter of the invention with an optimal zone for positioning the center of gravity which would be located below the grip without being under the grip.
There shows the measurement results on club path quality for a market putter, and the prototype putter designed according to the claims of this patent. The index of the player being 40. We see in particular the strong improvement of the path of club on the average tendency and the regularity.
There shows the measurement results on club path quality for a market putter, and the prototype putter designed according to the claims of this patent. The index of the player being 10. We see in particular the strong improvement of the path of club on the average tendency and the regularity.
There shows the measurement results on club path quality for a market putter, and the prototype putter designed according to the claims of this patent. The index of the player being 3. We see in particular the strong improvement of the club path on the average tendency and the regularity
There shows the results of measurement on the quality of the club path the prototype putter designed according to the claims of the present patent and a putter designed with a center of gravity under the hands as according to the claims of US patent 6966846. The index of the player being 10 We see in particular the degradation of the club path on the average tendency and the regularity in this second case.
There presents the measurement results on the quality of centering of the strike for the prototype putter designed according to the claims of this patent with a modification of the "lie" (angle with respect to the vertical when the head of the putter rests on the ground).

Claims

Golf putter having the characteristic of having a mass greater than 1.5 kilograms and less than 5 kilograms and a weighted grip such that the center of gravity (51) is above 60% of the total length of the putter (0.6 *L) relative to the ground (Fig.3) and below 72% of the total length of the putter (0.72*L) without being in the grip.

Golf putter which according to claim 1 will have a shaft such that its frequency in CPM (cycles per minute) is defined thus, CPM > 591-7.7*Shaft length (in inches)