Brevet FR2267806A1 — publié le 19751114

L'invention concerne une butée avant de fixation de sécurité paur ski, Comprenant un bottier muni d'un ressort auquel est attachée une mâchoire maintenant la semelle et orientable en tous sens. Des butées avant de ce genre sont habituellement combinées avec des butées arrière ou avec ce qu'on appelle des "talonnières automatiquest et trouvent leur utilisation en particulier dans le domaine du ski de piste. La butée avant doit assurer une libération de la chaussure de ski lorsque les sollicitations qui s'exercent sur la pointe de la chaussure (à l'exceptioe des forees dirigées selon l'axe longitudinal du ski) atteignent une valeur limite déterminée, afin de prévenir le risque de fracture et de lésions. En cas de sollicitations brusques de faible amplitude ntentratnant aucun risque de fracture ou de lésions, il ne doit pas y avoir de séparation de la chaussure et du ski, mais la fixation doit seulement céder élastiquement. On connatt des butées avant munies d1 une mâchoire de semelle orientable en tous sens, dans lesquelles cette mâchoire est fixée sur la tette dtune rotule d'articulation dont la cavité articulaire est située dans le bottier de la butée avant La tête de rotule possède au moins un évidement dans lequel s'engage une pièce d'arrêt sollicitée par un ressort. De telles butées avant présentent l1inconvénient de ne pouvoir céder élastiquement sur une course suffisamment longue en cas de sollicitations brusques dont l'amplitude ne nécessite pas une séparation de la chaussure et de la fixation.En outre, de telles butées avant n'offrent aucune progressivité ou seulement une progressivité insuffisante en ce qui concerne la force de rappel élastique ramenant la chaussure en position initiale en deçà du point de libération. Pour la libération elle-mEme, le frottement statique entre les pièces de la fixation en mouvement relatif doit tout d'abord tre vaincu, ce qui peut nécessiter, en particulier dans le cas de formation de glace oud'encrassement, des forces soudaines dépassant largement la valeur qui devrait déjà correspondre au déclen- chement de la fixation. En outre, de telles butées avant sont exposées à l'usure du fait qu'elles comportent des pièces en mouvement relatif par glissement mutuel. L'invention a pour but de perfectionner une butée avant du genre mentionné au début de telle manière quelle puisse défléchir en tous sens, sur une longue course, pour absorber élastiquement les sollicitations brusques non dangereuses avec une complète remise en position normale, avec une force de rappel progressivement croissante. De plus, la mâchoire de semelle doit être en mesure de suivre le basculement sur le côté de la chaussure de ski, au cours de sa libération, par un mouvement de rotation autour de ltaxe longitudinal de la semelle.La présence de pièces constitutives glissant l'une sur autre doit être évitée afin qu'il n'y ait aucun frottement statique à vaincre dans le déplacement élastique de la mâchoire de semelle et dans la libération de la chaussure, même en cas de formation de glace ou d'encrassement, et que outre la butée avant ne soit pas sujette à Ce but est atteint selon l'invention par le fait que le ressort est un ressort hSlicoIdal de traction à bobinage serré et à spires contractées les unes contre les autres sous précontrainte, dont l'axe s'étend selon la direction longitudinale du ski et qui est d'une part relié au bottier et d'autre part porte la mâchoire de semelle, de sorte qutil permet, par déformation élastique, des mouvements de déflexion en tous sens de la mâchoire de semelle avec une force de rappel progressivement croissante en fonction du degré de déflexion. Ainsi, dans la butée avant selon l'invention, le ressort sert directement d'articulation orientable-en tous sens en raison de ses propriétés caractéristiques particulières de flexion, tandis qu'une force de rappel progressivement croissante avec la valeur de la- déflexion apparatt du fait du fléchissement du ressort. La grandeur de la précontrainte du ressort détermine la limite des sollicitations brusques jusqu'où le ressort ne manifeste aucun fléchissement, donc jusqu où la chaussure reste tenue rigidement immobilisée contre la butée avant. Ce n'est que pour des sollicitations dépassant cette limite que le ressort cède élastiquement en engendrant une force de rappel progressivement croissante avec ltamplitude de la déflexion, jusqu'à ce que la sollicitation et par conséquent la déflexion du ressort deviennent assez grandes pour qu'ait lieu la complète séparation de la chaussure et de la fixation. Afin de donner au ressort un comportement à la flexion différent selon les diverses directions de flexion, au bottier peut être associée une languette de retenue, réglable pour s'avcimcer plus ou moins au-dessus du ressort par rapport au bord du logement dans lequel le ressort est maintenu dans le bottier. La languette de retenue constitue pour le ressort > lorsqu'il ploie dans sa direction, une butée qui raccourcit plus ou moins selon sa position, la longueur effective du ressort pour un fléchissement dans cette direction par rapport au cas d'un ploiement dans une direction perpendiculaire, ce qui permet de moduler sensiblement la caractéristique de rappel et de déclenchement de la butée avant. Une telle languette de retenue peut ordinairement être située au-dessus du ressort selon la direction verticale pour obtenir un rapport de valeur déterminée entre la force de déclenchement horizontale et la force de déclenchement verticale du ressort et tenir compte par là du fait que le risque de fracture et de lésions est notablement plus faible pour des sollicitations verticales que pour des sollicitations horizontales. Afin de pouvoir adapter d'une manière simple la caractéristique de rappel et de déclenchement de la butée avant aux exigences et aux besoins particuliers, il est encore prévu selon l'invention,--- pour réaliser la précontrainte du ressort, un deuxième ressort --------- au moyen duquel le premier ressort est bandé entre le bottier et la mâchoire de semelle, la force de cette précontrainte étant réglable par variation du bandage initial du deuxième ressort. La force de ce deuxième ressort non seulement détermine essentiellement la limite de sollicitation Jusqu'où la butée avant selon l'invention demeure en quelque sorte rigide, mais encore s'ajoute à la force de rappel du premier ressort et contribue ainsi aussi bien à la grandeur qu'a la progressivité de la force de rappel. Plus en détail, le deuxième ressort peut aussi être un ressort hélicoidal de traction monté coaxialement dans le premier ressort et fixé, par son extrémité opposée à la mâchoire de semelle, au bottier par une pièce filetée réglable et articulé en tous sens à la mâchoire de semelle par son autre extrémité. Le deuxième ressort peut cependant être ----- un ressort hélicoïdal de compression disposé dans le bottier derrière le premier ressort et sur le même axe de celui-ci et prenant appui sur le boîtier par son extrémité tournée vers la mâchoire de semelle et, par son autre extrémité,sur une pièce à filetage interne dans lequel est vissé un tendeur de position réglable qui est articulé en tous sens par l'autre extrémité à la mâchoire de semelle. Dans les deux cas, on peut modifier, en faisant tourner la pièce filetée dans le filetage interne situé dans le bottier ou le tendeur dans la pièce à filetage interne, le bandage initial du deuxième ressort. Avantageusement, la mâchoire de semelle peut tourner sur le premier ressort autour de l'axe longitudinal de celui-ci, de sorte qu'elle peut suivre lesbasculemenX latéraux de la chaussure autour de l'axe longitudinal de la semelle. I1 existe d'autre part dans ce cas et dans le cadre de 1 t invention la possibilité -avantageuse de modifier le bandage initial du deuxième ressort par rotation d'un nombre entier de tours de la mâchoire de semelle autour de l'axe du premier ressort, de sorte qu'il est simplement nécessaire de prévoir une liaison sans possibilité de rotation du ressort hélicoldal de traction, ou du tendeur dans le cas du ressort hélicoïdal de compression, à la mâchoire de semelle. Les avantages qu'offre l'invention consistent essentiellement en ceci que la butée avant peut s'orienter en tous sens, et celà sans à-coups, en raison de l'absence de toute force de frottement, Lorsqu'est atteinte une fraction déterminée de la valeur limite de déclenchement choisie dans chaque cas. La force de rappel croit progressivement avec la déflexion, et la mâchoire de semelle peut suivre tout mouvement de basculement de la chaussure lorsqu'elle pivote autour de l'axe longitudinal de la semelle. En cas de sollicitations brusques non dangereuses, la mâchoire de semelle cède élastiquement sur une longue course et avec un rappel en position total.Le réglage de la valeur limite de déclenchement doit être effectué avant le montage de la fixation, puisqu'un décalage ultérieur, c'est-à-dire intempestif, du réglage d'une fixation montée sur le ski est quasiment impossitjle, car la mâchoire de semelle recontrerait, à chaque rotation de 360", la surface du ski. Enfin, la simplicité de tous les éléments constitutifs et l'absence de surfaces de frottement vulnérables simplifient beaucoup l'entretien, réduisent loure et conduisent à une grande sûreté de fonctionnement m8me en cas de formation de glace et d'encrassement.Un Un réglage approprié de la languette de retenue permet d'autre part d'obtenir toute valeur désirée du rapport entre la force de déclenchement horizontale et la force de déclenchement verticale. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une vue de dessus d'une butée avant selon l'invention pour fixation de ski La figure 2 représente l'objet de la figure 1 en coupe longitudinale par un plan vertical. La figure 3 représente une vue frontale de la butée avant de la figure 1, considérée du côté de la mâchoire de semelle. La figure 4 représente une vue de dessus d'une butée avant selon l'invention dans une autre forme d'exécution. - & n -- - - La figure 5 represente une vue/eIévation laterale de la butée avant de la figure 4. La figure 6 représente l'objet des figures 4 et 5 en coupe longitudinale par un plan vertical. La figure 7 représente une autre forme d'exécution de la butée avant selon l'invention. La figure 8 représente une vue en élévation latérale de la butée avant de la figure 7. La figure 9 représente une coupe transversale de la butée avant des figures 7 et 8, selon la ligne Ix-Ix de la figure 8. Sur les dessins, le bottier de la butée avant porte la référence générale 1. Dans l'exemple d'exécution illustré par les figures 1 à 3, le bottier 1 est une pièce moulée monobloc; dans les exemples illustrés par les figures 4 à 9, il est constitué par une embase la et par un manchon lc fixé sur ladite embase et fermé par une paroi frontale lb. Le bottier lest fixé par des vis 2 sur le ski, ce dernier n'étant pas représenté pour plus de simplicité. La mâchoire de semelle porte la référence 3. Entre le bottier 1 et la mâchoire de semelle 3 se trouve un ressort 4, qui est un ressort hélico2dal de traction à bobinage serré et à spires contractées les unes contre les autres sous précontrainte, et dont 1 1axe s'étend selon la direction longitudinale du ski.Le ressort 4 est d'une part relié au bottier 1 et d'autre part porte la mâchoire de semelle 3, le ressort 4 s'introduisant à une extrémité dans un logement 5 cylindrique du bottier 1 et stembot- tant à son autre extrémité sur un tenon 6 de la mâchoire de semelle 3. Le ressort 4 est ainsi rigidement fixé à ses deux extrémités respectivement au bottier I et å la mâchoire 3, et cela sur ses portions respectives par lesquelles il pénètre dans-le logement 5 du bottier l et s'embatte sur le tenon 6 de la mâchoire 3 Toute déflexion de cette dernière conduit ainsi à un ploiement du ressort 4 dans sa portion où il reste libre entre le bord 5a du logement 5 et la paroi frontale 6a de l'extrémité du tenon 6.Le ressort 4 permet ainsi , par déformation élastique, des mouvements de déflexion en tous sens de la mâchoire de semelle 3 avec une force de rappel progressivement croissante en fonction du degré de déflexion, lorsque la sollicitation appliquée à la mâchoire 3 est suffisamment grande pour vaincre la force avec laquelle le ressort est mis en précontrainte entre le bottier 1 et la mâchoire 3. Pour réaliser cette précontrainte, undeuxième ressort 7 est prévu à l'intérieur du bottier 1, au moyen duquel le premier ressort 4 est bandé entre le bottier 1 et la mâchoire de semelle 3, la force de cette précontrainte étant réglable par variation du bandage initial du deuxième ressort 7. Dans l'exemple d'exécution illustré par'les figures 1 à 3, le deuxième ressort 7 est un ressort hélicoïdal de traction. Ce ressort de traction 7 est monté coaxialement dans le premier ressort 4 et fixé, par son extrémité opposée à la mâchoire de semelle 3, au moyen d'une pièce filetée 8 réglable par vissage dans un filetage interne 9 du bottier 1 et articulé en tous sens au point 10 à la mâchoire 3 par son autre extrémité. Le ressort 7 est-attelé aussi bien à la pièce filetée 8 qu'à la mâchoire 3 dans une douille à baïonnette 11 respective qui assure une liaison sans possibilité de rotation entre la mâchoire 3 et la pièce filetée 8, tout en permettant au ressort 7 de ployer au moins par rapport à la mâchoire 3. Dans l'exemple d'exécution illustré par les figures 4 à 6, le deuxième ressort 7 est un ressort hélicoIdal de compression disposé dans le bottier l derrière le premier ressort 4 et sur le même axe que celui-ci. Ce ressort 7 prend appui sur le bottier 1, contre une nervure interne 12 sur'laquelle s'appui également le premier ressort 4, par son extrémité tournée vers la mâchoire de semelle 3 et, par son autre extrémité,sur une pièce 13-à filetage interne dans lequel est vissé un tendeur 14 de position réglable qui est articulé en tous sens par l'autre extrémité à la mâchoire de semelle 3, à savoir dans le présent exemple par une liaison 15 à anneau et oeillets. Cette liaison 15 assure de nouveau une liaison sans possibilité de rotation éntre la mâchoire 3 et le tendeur 14 vissé dans la pièce 13 à filetage interne. Comme la mâchoire 3 ne s'emboîte par son tenon 6 que dans le premier ressort 4, elle peut tourner sur ce dernier autour de son axe longitudinal. Elle peut de ce fait suivre les basculements de la chaussure autour de l'axe longitudinal de la semelle. Elle permet en outre de régler à volonté le bandage initial du deuxième ressort 7 par des rotations de 360 . Lorsqu'on fait tourner la mâchoire 3 de la manière décrite autour de l'axe du ressort 4, la pièce 8 à filetage interne (figure 2) ou le tendeur 14 (figure 6) effectue une rotation correspondanté qui cause un déplacement axial correspondant de ces pièces, donc une modifica tion-du bandage initial du deuxième ressort 7. Comme la mâchoire 3, dans le cas d'une butée avant montée sur le ski, se heurterait à celui-ci au cours d'une telle rotation, il convient d'effectuer le réglage du bandage initial du deuxième ressort 7 avant le montage de la fixation sur le ski; cela procure l'avantage d'exclure tout changement ultérieur spontané ou fait par inadvertance du réglage du bandage initial. L'exemple d'exécution illustré par les figures 7 à 9 montre le cas où au bottier 1 est associée une languette de retenue 16 qui peut astre régee pour s 1avancer plus ou moins au-dessus du ressort 4 par rapport au bord 5a du logement 5 dans lequel le ressort 4 est maintenu dans le bottier 1. Lorsque le ressort 4 fléchit vers le haut, l'extrémité 16a de la languette 16 agit comme une butée pour le ressort~4, de sorte qu'il ne peut se déformer que dans la zone restant libre entre la mâchoire 3 et la languette 16, tandis que la zone effective pour des flexions latérales est déterminée par l'écartement entre le bottier I et la mâchoire 3 et est donc plus grande. La caractéristique de déelenchement peut de ce fait être différente pour des sollicitations verticales et pour des sollicitations horizontales. Dans l'exemple d'exécution, la languette 16 est une partie d'un collier 17 qui embrasse le manchon lc formant le bottier et peut coulisser dans des fentes 18 de ltembase la. Grâce à des aménagements appropriés qutil n'est pas nécessaire de décrire, il est possible d'utiliser le collier 17 pour réaliser l'assemblage du manchon lc à l'embase la. REVENDICATIONS 1.- Butée avant de fixation de sécurité pour ski, comprenant un bottier muni d'un ressort auquel est attachée une mâchoire maintenant la semelle et orientable en tous sens, caractérisée par le fait que le ressort (4) est un ressort hélicoïdal de traction à bobinage serré et à spires contractées les unes contre les autres sous précontrainte, dont l'axe s'étend selon la direction longitudinale du ski et qui est d'une part relié au bottier (1) et d'autre part porte la mâchoire de semelle (3), de sorte qu'il permet, par déformation élastique, des mouvements de déflexion en tous sens de la mâchoire de semelle (3) avec une force de rappel progressivement croissante en fonction du degré de dé flexion. 2.- Butée avant selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'au bottier (1) est associée une languette de retenue (ire) qui peut être réglée pour s'avancer plus ou moins au-dessus du ressort (4) par rapport au bord (5a) du logement (5) dans lequel le ressort (4) est maintenu dans lé bottier (1). ).- Butée avant selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que, pour réaliser la précontrainte du ressort (4), un deuxième ressort (7) est prévu au moyen duquel le premier ressort (4) est bandé entre le bottier (1) et la mâchoire de semelle (3), la force de cette précontrainte étant réglable par variation du bandage initial du deuxième ressort (7). 4.- Butée avant selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le deuxième ressort (7) est aussi un ressort hélicosdal de traction monté coaxialement dans le premier ressort (4) et fixé, par son extrémité opposée à la mâchoire de semelle (3), au bottier (1) par une pièce filetée (8) réglable et articulé en tous sens à la mâchoire de semelle (3) par son autre extrémité. 5.- Butée avant selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le deuxième ressort (7) est un ressort hélicoIdal de compression disposé dans le bottier (1) derrière le premier ressort (4) et sur le même axe que celui-ci et prenant appui sur le bottier (1) par son extrémité tournée vers la mâchoire de semelle (3) et, par son autre extrémité, sur une pièce (13) à filetage interne dans lequel est vissé un tendeur (14) de position réglable qui est articulé en tous sens par l'autre extrémité à la mâchoire de semelle (3). 6.- Butée avant selon l'une queleonque des revendica tions 1 à 5, caractérisée par le fait que la mâchoire de semelle (3) peut tourner sur le premier ressort (4) autour de l'axe longitudinal de celui-ci. 7. - Butée avant selon la revendication 6 > caractérisée par le fait que le bandage initial du deuxième ressort (7) est réglable par rotation d'un nombre entier de tours de la mâchoire de semelle (3) autour de l'axe du premier ressort (4).