Brevet FR2394995A1 — publié le 19790119

T 'invention concerne généralement une chaussure de ski, d'un type nouveau, qui est destinée être utiliséeavec les fixations de sécurité avant et arrière montées sur un ski, pour ùpplder aux défauts de déclenchement présentés par ces fixations dans certains cas particuliers. On sait en effet que beaucoup de fractures du tibia ou du péroné sont dues à des défauts de déclenchement de la partie avant ou de la partie arrière de la fixation de sécurité montée sur le ski, ces défauts de déclenchement étant dus au fait que les fixations avant et arrière sont réglées pour se déclencher lors de l'action ou de l'apparition d'une force ayant une valeur minimale prédéterminée. Lorsque l'action d'une force extérieure sur le pied ou sur la jambe d'un skieur n'est ni trop lente, ni trop rapide, les fixations avant ou arrière montées sur le ski se déclenchent en général de façon satisfaisante pour libérer le pied du skieur, et éviter ainsi une fracture du tibia et/ou du péroné. Toutefois, dans le cas d'une chute lente à l'arrêt par exemple, les fixations de sécurité montées sur le ski déclenchent difficilement, ou bien déclenchent trop tard, lorsque l'os de la jambe est déJà cassé. Le demandeur a observé que beaucoup de fractures de jambes survenaient dans certaines conditions, lorsque l'organisme n'est pas échauffé ou lorsqu'il est fatigué, ou bien lorsque le matériel utilisé gbne l'action de la musculature du pied et de la Jambe, c'est-à-dire que ces fractures surviennent lorsque la musculature du pied et de la jambe ne répond pas ou répond mal. Ces fractures du tibia-péroné se situent en général juste au niveau du bord supérieur de la chaussure, et elles interviennent à faible vitesse ou à l'arrêt, et sont dûes à une chute vers l'avant par suite d'une perte d'équilibre, ou bien elles interviennent à vitesse plus élevée , lorsque le skieur est surpris par un accident du terrain et que sa musculature ne répond pas ou répond mal. Le demandeur a constaté que, lors de telles chutes, deux cas se présentaient - lorsque la musculature répond ou est active, l'angle formé par le pied et le tibia est sensiblement invariable. - lorsque la musculature ne répond pas ou est passive, l'angle formé par le pied et le tibia est variable. Des essais menés par le demandeur (et qui seront décrits plus en détail dans ce qui suit) ont montré que dans le premier cas, lorsque la musculature répond, la fixation de sécurité montée sur le ski déclenche normalement, ce qui permet d'éviter les fractures. Par contre, lorsque la musculature ne répond pas, la force exercée sur la fixation arrière est beaucoup trop faible pour atteindre le seuil de déclenchement de cette fixation, pour une chute se produisant exactement dans les mêmes conditions que dans le premier cas, ce qui se traduit le plus souvent par une fracture du tibia au niveau du bord supérieur de la chaussure. La présente invention a précisément pour obJet une chaussure de ski, d'un type nouveau, qui permet d'éviter les fractures du tibia-péroné, qui sont dues au non déclenchement de la fixation de sécurité montée sur le ski lorsque le skieur fait une chute avant et que la musculature du pied et de la jambe ne répond pas ou ne répond pas suffisamment. La présente invention a également pour obJet une chaussure de ski, d'un type nouveau, qui permet d'éviter les fractures du tibia-péroné provoquées par la chute d'un skieur surpris par un accident du terrain. Dans ce but, l'invention propose donc une chaussure de ski, du type comprenant une coque extérieure réalisée en matériau relativement rigide, et un chausson intérieur ou une garniture intérieure de rembourrage en matériau relativement élastique, caractérisé en ce que la coque extérieure est réalisée en deux parties articulée l'une sur l'autre et maintenues en position normale d'utilisation par une fixation à déclenchement automatique provoqué par l'action sur la iambe du skieur d'une force de valeur prédéterminée risquant de causer une fracture des os de la jambe, les deux parties précitées comprenant une partie inférieure destinée à contenir le pied de skieur et une partie supérieure destinée à contenir la partie inférieure de la gambe, les--deux parties étant articulées l'une sur l'autre autour d'un axe transversal passant légèrement en-dessous de l'emplacement de la cheville du skieur. Cette réalisation de la chaussure en deux parties articulées l'une sur l'autre permet précisément de faciliter le déclenchement de la fixation arrière de sécurité montée sur le ski, dans les cas où cette fixation arrière ne se déclencherait pas ou se déclencherait trop tard. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une chaussure de ski selon l'invention; - la figure 2 est une vue partielle en coupe d'un détail de la chaussure de la figure 1, et représentant notamment l'articulation des parties supérieure et inférieure de la chaussure; - la figure 3 est un schéma représentant les forces agissant sur la partie arrière d'une fixation de ski, dans le cas d'une chute avant du skieur et lorsque la musculature du pied et de la jambe répond;; - la figure 4 est une vue schématique, semblable à la figure 3, mais représentant l'action des forces sur la fixation arrière de sécurité lorsque la musculature du pied et de la Jambe du eur ne répond pas; et - la figure 5 représente schématiquement l'action des forces sur la fixation arrière du ski, avec une chaussure selon l'invention, dans le cas où la musculature du pied et de la gambe du skieur ne répond pas. On a donc représenté schématiquement en figure 1 une chaussure de ski selon l'invention, qui est constituée essentiellement d'une partie inférieure 10 et d'une partie supérieure Il articulées ensemble autour d'un axe transversal 12. Les parties 10 et Il sont réalisées en matériau rigide, par exemple en matériau plastique moulé, et elles sont destinées à contenir le pied et la partie inférieure de la jambe respectivement, comme on le comprend d'après la figure 1. Ces deux parties 10 et Il sont pourvues de languettes ou de crochets de fermeture 13, comme les chaussures de ski de l'art antérieur.Elles sont garnies intérieurement d'un chausson de rembourrage, en matériau relativement élastique, ou bien d'une garniture intérieure de rembourrage, permettant d'améliorer le confort du skieur. La partie inférieure 10 s'arrête sensiblement au niveau de la cheville du skieur, corme indiqué par le trait 14, et elle est prolongée vers le haut, sensiblement sur toute la hauteur de la partie supérieure 11, par une partie tubulaire 15 réalisée en matériau relativement souple et étanche, qui est destinée à assurer l'étanchéité correcte de la chaussure. Le chausson ou la garniture intérieure de rembourrage a été désigné par la référence 16, et s'étend à l'intérieur de toute la chaussure, en dépassant légèrement vers le haut de la partie supérieure 11. Cette partie supérieure Il est prolongée vers le bas par deux joues latérales 17 permettant de l'articuler sur les côtés extérieurs de la partie inférieure 10. Au niveau de l'articulation, la partie inférieure 10 est solidaire d'un oeillet 18, par exemple métallique ou en matériau plastique, sur la partie extérieure duquel chaque Joue latérale 17 est montée rotative, par exemple par l'intersédiaire d'une bague 19 en métal ou en matériau plastique. Les axes des deux oeillets 18 situés chacun sur un côté de la partie inférieure 10 sont alignés et forment l'axe 12 d'articulation de la partie supérieure Il sur la partie inférieure 10. Cet axe d'articulation 12 est situé légèrement en-dessous de l'emplacement de la cheville du skieur, sensiblenent au centre de l'arc-formant la face supérieure de l'astragale. Ce point se trouve environ à trois doigts au-dessous de la malléole interne chez l'adulte. Les Joues latérales de la partie supérieure Il sont reliées à l'avant de cette partie supérieure par un bord incurvé vers l'avant, qui permet de limiter à une valeur de 500 environ l'angle maximal de rotation vers l'avant de la partie supérieure Il autour de l'axe 12, à partir de la position normale représentée en figure 1 pour laquelle l'axe de la partie supérieure Il est sensiblement vertical ou légèrement incliné vers l'avant. En d'autres termes, le sommet 20 des joues latérales 17 vient buter sur la face supérieure de la partie inférieure 10 lorsque la partie supérieure Il a pivoté de 400 environ vers l'avant à partir de la position normale représentée en figure 1. On notera que la valeur des cet angle maximal de rotation n'est pas critique, et qu'elle peut être comprise entre 30 et 450 environ. La partie supérieure Il est maintenue en position sensiblement verticale par rapport à la partie inférieure 10, comme représenté en figure 1, au moyen d'une fixation 21 à déclenchement automatique, qui relie le talon de la partie inférieure 10 à la base de la partie postérieure de la partie supérieure 11 de la chaussure. Cette fixation 21 est prévue pour se déclencher dès qu'elle subit une force de traction, sensiblement verticale, dépassant une valeur limite prédéterminée. Tant que la force de traction exercée sur la fixation 21 n'a pas dépassé cette valeur limite, la fixation 21 maintient la partie supérieure 11 dans la position normale d'utilisation représentée- en figure 1, c'est-à-dire que tout se passe comme si la chaussure était réalisée en une seule pièce rigide.Par contre, lorsque la force de traction a dépassé la valeur limite prédéterminée, la fixation 21 se déclenche, et libère--la partie supérieure Il de la chaussure, qui peut alors pivoter vers -l'avant par rapport à la partie inférieure 10, autour de l'axe 12. La valeur limité prédéterminée de déclenchement de la fixation21 est avantageusement réglable, en fonction des caractéristiques physiques du skieur, et la fixation 21 peut être du même type que la fization de sécurité arrière qui est monteesur un ski et qui est destinée à maintenir le talon due la chaussure de ski. Osait en effet que les fixations de sécurité arrière libèrent la chaussure lorsqu' une force verticale exercée sur cette fixation dépasse une valeur limite prédéterminée. Avantageusement, la fixation 21 pourra être du type à enclenchement automatique, lorsque la partie supérieure 11 est ramenée dans sa position normale d'utilisation. Ces types de fixation sont bien connus des techniciens spécialisés dans le domaine, et ne seront donc pas décrits plus en détail0 On va maintenant expliqu de façon détaillée les avantages qui sont obtenus par une chaussure de ski selon l'invention, à l'aide des schémas des figures 3, 4 et 5. Dans ces figures, on a représenté schématiquement en 25 un ski, en 26 la fixation de sécurité avant, et en 27 la fixation de sécurité arrière. On sait que la fixation avant 26 est prévue pour libérer la chaussure dans le cas d'une torsion du pied vers la gauche ou vers la droite du ski, et que la fixation arrière 27 est prévue pour libérer la chaussure dans le cas d'une chute avant du skieur, c'est-à-dire qu'en fait la fixation arrière 27 est déclenchée par l'action d'une force verticale, dirigée vers le haut, et supérieure à la valeur de déclenchement pour laquelle la fixation 27 a été réglée. Dans les figures 3 à 5, on a schématisé le pied du skieur par la ligne AO, et la Jambe par la ligne OB. En position normale, la Jambe OB du skieur est légèrement inclinée vers 11 avant, de quelques degrés par rapport à la verticale, comme représenté dans les figures 3 et 4. La figure 3 représente le cas dans lequel la musculature du pied et de la Jambe du skieur est active, lors d'une chute avant. Dans ce cas, l'angle AOB est sensiblement invariable, ctest-A-dire que l'axe de la Jambe est maintenu sensiblement perpendiculaire à l'axe du pied par la musculature. Dans ces conditions, une chute vers l'avant du skieur se traduit par l'action d'une force FO, dirigée vers le bas et vers l'avant, sur la partie supérieure de la Jambe. Cette force FO se décompose en une force F1 perpendiculaire à l'axe de la Jambe OB, et en une force F2 le long de cet axe. L'angle AOB est invariable, et tout se passe comme si le triangle AOB était indéformable et tendait à pivoter vers l'avant autour du point A. La composante F1 de la force FO n'agit pas dans ces conditions sur la fixation arrière 27, seule la composante F2 agit sur cette fixation arrière, par une réaction R2 qui est sensiblement égale et opposée à la force F2,et dont la composante verticale R3 provoque le déclenchement de la fixation 27 lorsqu'elle est supérieure à la valeur limite prédéterminée pour laquelle la fixation 27 a été réglée.Le schéma de la figure 3 montre que, dans ces Ct?tAC).itionSs la réaction R3 exercée en cas de chute avant sur la fixation arrière 27 a une valeur non négligeable, de sorte que la fixation 27 libère la chaussure dès que la force FO est suffisamment importante pour risquer de provoquer une fracture du tibia. La figure 4 représente le cas d'une chute avant, lorsque le skieur est équipé de chaussures rigidès de l'art antérieur, et lorsqu'il est surpris, c'est-à-dire lorsque la musculature du pied et de la jambe ne répond pas. Dans ce cas, l'angle AOB n1 est plus invariable, et tout se passe comme si le segment BO était articulé en 0 sur le segment AO. Cela signifie que la Jambe du skieur a tendance à pivoter vers l'avant autour de la cheville, mais elle est maintenue sensiblement dans la position représentée en figure 4 par la chaussure, qui est rigide, et est sensiblement indéfcrmable. La chute vers l'avant se traduit par une force FO, que l'on supposera égale à la force FO de la figure 3, et qui a une composante FI perpendiculaire au segment OB et une composante F2 sur ce segment. Le segment OB étant articulé en O sur le segment AO, c'est dans ce cas la composante FI de la force FO qui va agir sur la fixation arrière 27 du ski. L'action de F1 sur la Jambe du skieur se traduit par une réaction R1 sur la fixation arrière 27, la réaction R1 étant sensiblement égale et opposée à la composante F1.Seule la composante verticale R4 de la réaction RI permet de déclencher la fixation, et on voit, dans le cas de la figure 4, que cette composante R4 est notablement inférieure à la composante R3 de la figure 3, et que la fixation arrière 27 ne sera soumise qu'à une force verticale R4 extrtmement faible, qui est en général insuffisante pour provoquer le déclenchement de la fixation 27. il en résulte alors une fracture du tibia-péroné au niveau du bord supérieur de la chaussure. On remarquera que, à la fin de la chute, lorsque la jambe du skieur est appuyée complètement, sans réaction musculaire, sur le bord supérieur de la chaussure, la composante verticale F2 de la force FO a alors une action sur la fixation arrière 27, en raison de la rigidité de la chaussure. Toutefois, l'action de la composante F2 se traduit par une réaction R'2 sur la fixation arrière 27, la réaction R'2 étant opposée à F2, mais lui étant largement inférieure en amplitude, car la chaussure ntest pas totalement rigide et absorbe de l'énergie du fait de sa déformation et de la résistance à sa déformation. Ainsi, au début de la chute, seule la composante R4 de la réaction Ri agit sur la fixation arrière 27, et à la fin de la chute, la composante verticale de la réaction R'2 peut venir s'aJouter à la réaction R4, mais la somme de ces deux forces est faible et est toute façon inférieure à la valeur limite de déclenchement de la fixation arrière 27. La figure 5 représente le cas d'une chute vers lavant du skieur, en cas de non réponse musculaire du pied et de la jambe, lorsque le skieur est équipé de chaussures selon l'invention. On comprend, d'après la description de la figure 4, qu'il est nécessaire d'éviter que la Jambe OB reste sensiblement verticale dans le cas d'une chute avant lorsque la musculature du pied et de la Jambe ne répond pas, car la composante verticale R4 de la réaction RI est alors extrêmement faible. La chaussure selon l'invention, comprenant les deux parties articuléès 10 et 11, permet précisément à la Jambe de pouvoir pivoter vers l'avant, sans être bloquée par la rigidité de la chaussure. Il est nécessaire pour cela que la fixation 21 maintenant la partie supérieure Il de la chaussure dans sa position normale d'utilisation soit réglée pour se déclencher sous l'action d'une force de traction verticale qui peut être inférieure à la force verticale pour laquelle la fixation arrière 27 du ski peut se déclencher. Ainsi, dans le cas d'une chute vers l'avant d'un skieur équipé d'une chaussure selon l'invention, et lorsque la musculature du pied et de la Jambe ne répond pas, tout se passe au début comme représenté en figure 4. La composante F2 de la force FO (figure 4) se traduit au niveau de la fixation 21 par une réaction R2 qui est sensiblement égale et opposée à la force F2. Cette réaction R2 provoque le déclenchement de la fixation 21, lorsqu'elle atteint une amplitude dangereuse, et la partie supérieure Il de la chaussure peut alors pivoter vers l'avant autour de l'axe 12, Jusqu'd venir en butée sur la partie inférieure 10. Dans cette position, la Jambe OB occupe sensiblement la position représentée en figure 5.La force- FO, qui est exercée sur I'extremité supérieure de la Jambe OB, a une composante F1 perpendiculaire à l'axe de la Jambe et une compos-ante F2 dirigée selon l'axe de la jambe Lorsqu'il n'y a pas de réponse musculaire, seule la composante F1 agità l'extrémité inférieure O de la Jambe et se traduit par une force de réaction R1 sur la fixation arrière 27, la réaction RI étant sensiblement égale et opposée à Fl. La composante verticale R4 de la réaction RI, qui agit sur la fixation arrière 27 pour la déclencher, a une amplitude beaucoup plus importante que dans le cas illustré en figure 4, et permet le déclenchement dé fixation arrière 27, comme dans le cas illustré en figure 3. La comparaison des cas représentés dans les figures 4 et 5 permet de comprendre que la chaussure de ski selon l'invention permet d 'éviter des fractures du tibia-péroné dans le cas d'un skieur tombant vers l'-avant, qui est surpris ou fatigué, et dont la musculature du pied et de la Jambe ne répond pas ou ne répond pas suffisamment. On notera que, dans le cas d'un skieur équipé de chaussures selon l'invention, et dont la musculature du pied et de la jambe répond correctement lors dtune chute vers lavant, tout se passe de la façon illustré en figure 3, l'angle AOB étant alors maintenu invariable -par la -musculature. En fonction de la valeur de la force pour laquelle la fixation 21 est réglée au déclenchement, cette-fixation pourra se déclencher, dans le cas d'une réponse musculaire, avant-la fixation arrière 27 du ski, en même temps que celle-ci, ou bien ne pas se déclencher même si la fixation arrière 27 est déclenchées De plus, l'angle maximal de rotation de la partie supérieure 14- peut être déterminé par une butée se trouvant sur la partie inférieure 100 On notera enfin que le skieur, lorsqu'il a quitté ses skis, peut déclencher lui-mbme la- fixation 21, la partie supérieure 11 de la chaussure- étant alors articulée librement sur la partie inférieure 10, ce qui permet au skieur de marcher commodément. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Chaussure de ski, du type comprenant une coque extérieure réalisée en matériau relativement rigide et un chausson intérieur ou une garniture intérieure de rembourrage en matériau relativement élastique, caractériséeen ce que la coque extérieure est réalisée en deux parti articulées l'une sur l'autre et maintenues en position normale d'utilisation par une fixation à déclenchement automatique provoqué par 11 action sur la Jambe du skieur d'une force de valeur prédéterminée risquant de causer une fracture des os de la Jambe, les deux parties précitées comprenant une partie inférieure destinée à contenir le pied du skieur et une partie supérieure destinée à contenir la partie inférieure de la Jambe, les deux parties étant articulées l'une sur l'autre autour d'un axe transversal passant légèrement en dessous de l'emplacement de la cheville du skieur. 2.- Chaussure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie inférieure est prolongée à l'intérieur de la partie supérieure par une partie tubulaire de matériau souple et étanche, s'étendant sensiblement sur toute la hauteur de la partie supérieure pour assurer une étanchéité entre les deux parties articulées. 3.- Chaussure selon la revencication 1 ou 2, carSctér4-sée en ce que l'angle maximal de pivotement de la partie supérieure par rapport à la partie inférieure est d'environ 40 ou 450 à partir de la position normale sensiblement verticale de la partie supérieure. 4.- Chaussure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la fixation maintenant les deux parties en position normale d'utilisation se trouve disposée à l'arrière de la chaussure, entre le talon de la partie inférieure et le dos de la partie supérieure. 5.- Chaussure selon la revendication 4, caractérisée en ce que la fixation est du type à déclenchement par une force de traction sensiblement verticale, exercée par la partie supérieure sur la partie inférieure de la chaussure. 6.- Chaussure selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la valeur prédéterminée de la force précitée provoquant le déclenchement de la fixation est inférieure à la valeur de la force de déclenchement pour laquelle est réglée la partie arrière d'une fixation de sécurité qui est montée sur un ski et qui est destinée à maintenir le talon de la partie inférieure de la chaussure. 7.- Chaussure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valeur prédéterminée de la force de déclenchement est réglable. 8.- Chaussure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe transversal d'articulation de la partie supérieure sur la partie inférieure de la chaussure passe sensiblement au niveau du centre de ltarc formant la face supérieure de l'astragale du pied du skieur. 9.- Chaussure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux parties articulées de la coque extérieur de la chaussure sont réalises en matériau plastique rigide, par exemple en matériau plastique moulé.