Brevet FR2279431A1 — publié le 19760220

L'invention est relative à un ski composite à rigidité réglable Considéré sur le plan mécanique, un ski se présente comme un ressort à laie, et les qualités qu'on lui réclame dépendent de la valeur et de la répartition de la déformation qu'il prend sous une charge donnée. Cette charge est constituée d'un côté par le poids du skieur augmente des effets d'inertie dus à la vitesse, à la trajectoire et au terrain, et équilibrée de l'autre c8té par la réaction de la neige. I1 est bien connu qu'un ski souple est particulièreient adapté aux évolutions à faible vitesse et en neige profonde, alors qu'un ski rigide est préférable pour les vitesses élevées et les neiges dures. Le skieur professionnel résoud ce problème en possédant plusieurs paires de skis; le skieur amateur se contente gén- raclement d'une seule paire qui réalise un compromis ou qui correspond à son utilisation préférée. La présente invention vise à réaliser un ski dont luti- lisateur peut, gracie à un réglage simple, modifier les caraetéristiques de souplesse en fonction des conditions du nouent et elle est caractérisée par le fait que le ski comporte au soins un évidement formant une enceinte étanche ménagée dans l'âme du ski et s'étendant dans la direction longitudinale du ski, ladite enceinte étant remplie d'un liquide à une pression appropriée à la rigidité recherchée du ski. L'ime du ski comporte un évidement tubulaire ou un jeu 'd'évidements tubulaires Juxtaposés indépendants ou eovauniquant entre eux. Le tube est fermé hermétiquement à ses extrémités et rempli une fois pour toutes d'un liquide incompressible, par exemple de l'huile. Une courbure de ce tube s'accompagne d'une di iinution du volume, à laquelle s'oppose la pression interne du liquide et la rigidité du tube est d'autant plus grande que la pres ilion du liquide qu'il contient est plus élevée. Un ski présentant au repos une courbure inversée, il est avantageux que le tube intérieur épouse la forme générale du ski et présente également une courbure initiale, ce qui pourrait conduire à un résultat contraire à l'effet recherché. Pendant la prefière partie de la déformation, le fait de partir d'une ligne courbe et de tendre vers une ligne droite ne correspond pas à l'utilisation du phénomène cité ei-dessus. Pour pallier cet inconvénient la ligne courbe du tube est remplacée, selon l'invention, par une ligne brisée constituée d'une succession de segments. Au repos, chacun de ces segments est rectiligne, ou même légèrement courbé dans le sens inverse de la courbure du ski. Le tube en ligne brisée doit bien entendu s'inscrire dans la forme générale du ski, la transition des formes étant obtenue par un enrobage réalisé par exemple en matière plastique.Avec cette disposition, toute courbure imposée au ski tend à accentuer la courbure du tube, ce dernier opposant à la déformation une résistance d'autant plus grande que la pression interne est plus élevée. Les dispositions précitées permettent de réaliser des skis possédant des caractéristiques mécaniques bien déterminées avec, dans une mAeme série, des skis de différentes rigidités en fonction de la pression interne donnée une fois pour toutes en usine. Selon un développement préféré de l'invention, le réglage de cette pression et de ce fait de la rigidité du ski sera à la disposition de l'utilisateur, au moyen d'un dispositif de réglage facilement accessible. D'autres avantages et caractérisiques'de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de plusieurs modes de mise en oeuvre, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un ski, selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1-, à échelle agrandie; la figure 5 est une vue partielle, à échelle agrandie, de la figure 1 la figure 4 est une vuecde détail, à échelle agrandie, d'un disposition de réglage pour un ski, selon l'invention; la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4, illustrant une variante de réalisation;; les figures 6 et 7 sont des vues schématiques de deux autres dispositifs de réglage, selon l'invention. Sur les figures, un ski 1, notamment en résine moulée, comporte un évidement 2 constituant l'âme du ski et s'étendant sur la quasi-totalité de la longueur du ski. L'évidement peut être confiné par une gaine tubulaire déformable 5 de section rectangulaire dans l'exemple illustré par les figures, ou par le matériau constitutif du ski. La gaine ou le tube 5 est étanche et rempli drun liquide sous pression, notamment en usine, avant scellement. Le ski 1 présentant une courbure initiale le profil longitudinal du tube 3 est une ligne brisée (voir figure 3) dont le volume maximal correspond à ladite courbure initiale. Toute courbure du ski 1, dans un sens ou dans l'autre, s'accompagne d'une diminution du volume de l'évidement 2, à laquelle s'oppose le liquide sous pression enclos. La rigidité du ski est fonction de la pression de ce liquide. En vue d'un réglage de la rigidité du ski et selon un perfectionnement de 1'invention, le tube déformable 3 enfermé dans le ski communique par un orifice 4 avec un volume d'expansion ourse 5 (figure 4). Ce volume est maintenu sous pression par un piston 6 muni de joints d'étanchéité 9 et recevant la poussée d'un ressort 7. Le tarage de ee ressort est obtenu par action sur une vis 8 accessible de l'extérieur.Lors d'une déformation du ski 1 et du tube 5 qu'il renferme, ce dernier, dont le volume tend alors à se réduire, expulse une certaine quantité de liquide à travers llori- fiee 4, rencontrant alors la contre-pression impose par le piston 6, dont le déplacement doit vaincre l'effort du ressort 7. I1 y a donc une relation directe entre le tarage de ce dernier et la rigidité du ski. Quand la sollicitation sur le ski eessz la pression existant dans le volume 5 renvoie du liquide en sens inverse, conduisant le ski à reprendre sa forme initiale.Le ressort 7 peut être remplacé par un petit volume 12 de gaz sous pression (azote par exemple) séparé du liquide du vase 5 par un piston 15 selon la disposition illustrée par la figure 5. La vis de réglage 8 agit alors sur un piston auxiliaire 10, chassant le liquide à travers un orifice 11 et comprimant plus ou moins le gaz contenu dans le volume fermé 12 au moyen du piston 15. Le liquide chassé par l'orifice 4 reliant le vase 5 à l'évidement 2, rencontre alors une contre-pression obéissant sensiblement à la même loi que dans le dispositif à ressort. Les dispositifs décrits aux figures 4 et 5 conduisent à un fonctionnement correct, mais obligent à admettre dans le volume d'expansion 5 une pression qui peut être relativement élevée. On peut réduire cette pression en remplaçant l'orifice 4 par un système de communication 14 à clapets anti-retour disposés selon la figure 6, qui est un simple schéma de principe. -Le mouvement du liquide de l'évidement 2 du ski 1 vers le volume d'expansion 5 ne peut se faire qu'à travers un clapet taré 15. Le tarage de ce clapet est réglable depuis l'extérieur par une vis 16. La pression nécessaire pour vaincre ie tarage du ressort du clapet 15 surajoute donc à la contre-pression du volume d'expansion 5 et cette dernière n' a plus à être importante. Lorsque. le ski est appelé à reprendre sa forme initiale, le mouvement inverse du liquide s'effectue à travers un deuxième clapet 17 dont ie tarage est nui ou très faible, afin de permettre au ski de se redresser sans rencontrer de résistance, donc rapidement. Tous les systèmes décrits précédemment sont de type statique, c est-à-dire que les réactions du ski ne sont pas en rapport avec la vitesse de déformation. Or, il peut paraître intéressant de donner à un ski une rigidité dynamique, c'est-à-dire correspondant à des réactions dures sur des sollicitations brutales (chocs à grande vitesse sur neige dure et irrégulière) et à des réactions plus douces sur des sollicitations progressives (virages coulés sur neige douce). Ce résultat peut être obtenu avec la disposition illustrée par la figure 7, dans laquelle le clapet taré 15 de la figure 5 est remplacé par un étranglement réglable 18, obtenu par exemple par lgaction d'une vis pointeau 19, manoeuvrable de l'extérieur.La perte de charge à travers ce dispositif conduit toujours à une augmentation de la contre-pression, mais cette augmentation dépend cette fois de la vitesse de déformation du ski, qui conditionne le débit de liquide à travers l'étrangement 18, ce qui correspond à l'effet recherché. Four le mouvement inverse, le clapet non taré 17 est conservé. Les dispositifs de réglage décrits dans ce brevet peuvent bien entendu être employés séparément ou en combinaison, la seule limite étant de ne pas placer l'utilisateur devant un système trop complexe. A coté du ski classique qui correspond manifestement à une utilisation préférentielle du système hydraulique, on pourrait envisager d'autres applications. Pour obtenir la répartition souhaitée de la rigidité sur la longueur du ski, on peut être conduit à laminer le tube 5 de façon que son épaisseur décroisse quand on va du milieu vers les extrémités. Si on a une formule à plusieurs tubes parallèles juxtaposés ou superposés, on pourra disposer ces tubes en jeu d'orgue, le nombre de sections en service décroissant du milieu vers les extrémités. On ne sortirait pas du cadre de 1 t invention en subdivisant le tube en plusieurs tronçons étanches contenant des liquides éventuellement sous pressions différentes ou en prevoyant des sections différentes de tube. REVENDICATIONS 1. Ski composite à rigidité réglable, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un évidement formant une enceinte étanche, ménagée dans l'âme du ski et s'étendant dans la direction longitudinale du ski, ladite enceinte étant remplie d'un liquide à une pression appropriée à la rigidité recherchée du ski. 2. Ski selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite enceinte est conformée pour présenter un volume maximal dans la position du ski au repos, une flexion du ski dans un sens ou dans l'autre engendrant une diminution dudit volume contrecarrée par ladite pression du liquide. 5. Ski selon la revendication 1 ou 2, présentant une courbure initiale au repos, caractérisé par le fait que ladite enceinte comprend une succession de tronçons sensiblement rectilignes alignés suivant une ligne brisée épousant ladite courbure initiale. 4. Ski selon la revendication 1, 2 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage de ladite pression pour une adaptation par l'utilisateur de la rigidité du ski aux conditions d'utilisation. 5. Ski selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite enceinte étanche communique avec un volume clos d'expansion confiné par un piston soumis à l'action d'un ressort dont le tarage peut être modifie par l'utilisateur. 6. Ski selon l'une quelconque des revendiéations 1 à 4 précédentes, caractérisé en ce que ladite enceinte communique avec un volume clos d'expansion à coussin gazeux sous pression maintenant la pression dans ladite enceinte. 7. Ski selon l'une quelconque des revendications préce- dentes, caractérisé en ce que ladite enceinte communique avec un volume clos d'expansion, des moyens de réglage de transfert de liquide étant disposés dans la ou les communications entre ladite enceinte et ledit volume clos. 8. Ski selon la revendication 7, caractérisé en ce que deux clapets anti-retour disposés en tête bêche dans deux conduits parallèles de communication de ladite enceinte et dudit volume clos, autorisent l'un le passage de liquide dans le sens enceinte, volume clos, le tarage du clapet étant réglable par l'utilisateur et l'autre le passage du liquide dans le sens inverse en présentant un tarage faible ou nul. 9. Ski selon la revendication 7, caractérisé en ce que la communication entre ladite enceinte et ledit volume clos comporte un dispositif à étranglement de section réglable par l'utilisateur, ledit dispositif étant court-circuité dans le sens volume clos - enceinte par un clapet anti-retour à tarage faible ou nul. 10. Ski selon l'une quelconque des revendications précédents, caractérisé en ce qu'une pluralité d'évidements formant des enceintes étanches indépendantes remplies de liquides sous pressions différentes ou égales sont réparties dans l'Eme du ski de façon à réaliser une rigidité variable le long du ski.