Brevet FR2413915A1 — publié le 19790803

La présente invention a pour objet une fixation de sécurité pour ski pouvant assurer à la fois un dégagement latéral et un dégagement vertical de la chaussure. Cette fixation peut être montée sur le ki de façon à coopérer soit avec la partie avant de la chaussure, auquel cas elle permet le dégagement de la chaussure lors d'une chute du skieur en torsion et vers l'arrière, soit avec la partie arrière de la chaussure, auquel cas elle permet le dégagement lors d'une chute en torsion et vers l'avant ; cette fixation peut être utilisée également en coopération avec l'extrémité d'une plaque de semelle qui est montée de manière amovible sous la chaussure du skieur, auquel cas elle permet le dégagement de la plaque par rapport au ski lors d'une chute en torsion et vers l'avant ou vers A cet effet la fixation visée par l'invention comporte une mâchoire de retenue de la chaussure ou un doigt de retenue de la plaque, appelé par la suite embout, qui peut pivoter par rapport à deux axes orthogonaux.L'un de ces axes, appelé par la suite axe vertical, est perpendiculaire au plan du ski tandis que l'autre, appelé axe horizontal, est parallèle au plan du ski et perpendiculaire à l'axe longitudinal de celui-ci. Be pivotement de 11 embout autour de l'axe vertical permet la libération de la chaussure latéralement ; le pivotement de l'embout autour de l'axe horizontal permet la libération de la chaussure verticalement. En cas de chute complexe, combinant les mouvements de torsion et de flexion de la jambe, les pivotements de l'embout autour de l'axe vertical et horizontal ont lieu simultanément permettant la libération de la chaussure suivant une direction quelconque. De telles fixations sont comprises dans l'état de la technique. Elles peuvent être classées en deux catégories selon que les efforts de retenue en direction latérale et verticale sont exercés par un ou plusieurs systèmes élastiques. Un exemple appartenant à chacune de ces catégories est représenté respectivement aux figures 4 et 6 de la demande de brevet français 2 299053 du demandeur. La figure 4 montre un doigt de verrouillage 48 pour une plaque 2, lequel est monté pivotant autour de deux axes orthogonaux 41, 47, un ressort unique 45 assurant complètement le maintien élastique du doigt 48 dans sa position normale de verrouillage. Iwans la forme de réalisation de la figure 6, deux ressorts indépendants 72, 78 assurent la retenue du doigt 48a respectivement en directions latérale et verticale. 'les fixations de la première catégorie (fig.4) offrent par rapport à celles de la deuxième (fig.6) l'avantage d'être plus simples et plus compactes car elles comportent un nombre de pièces moins élevé, et sont donc d'un prix de revient moindre. Cependant ces fixations présentent généralement, comme le cas de la réalisation montrée à la figure 4, l'inconvénient que le déclenchement suivant l'une des deux directions possibles comprime le système élastique, ce qui entraine une augmentation de l'effort de retenue suivant l'autre direction. Or il serait souhaitable que le déclenchement suivant une direction provoque au contraire une diminution de la force de retenue suivant l'autre direction. En effet, les muscles et os de la jambe sont plus vulnérables en cas de chute complexe qu'en cas de chute franche, soit en torsion pure soit en flexion pure vers l'avant ou vers l'arrière. De plus les frottements delta chaussure contre l'embout de la fixation qui sont engendrés par un mouvement de chute dans une direction, peuvent contrarier de façon importante le mouvement de dégagement dans l'autre direction. Par ailleurs, on connaît des systèmes de fixation à un seul axe de rotation, par exemple par les brevets USA 3 027 173 et 3 173 701, dans lesquels l'axe de pivotement est monté fixe sur le ski et l'immobilisation de l'embout autour de cet axe est réalisée au moyen d'un piston coulissant pressé élastiquement contre une surface complémentaire formant came, agencée sur l'axe même. Ils ont l'avantage d'être simples et compacts, d'assurer un excellent rappel élastique sur une grande ccurse, et de résister remarquablement aux chocs. On connaît aussi, d'une part les demandes de brevets français 2 138694 et 2 275232 ainsi que le brevet US 3 610650, et d'autre part le brevet US 3 592483. 'les trois premiers documents cités concernent des fixations dans lesquelles des rampes déterminent le dégagement vertical, et assurent les mêmes fonctions que la fixation faisant ltobjet de l'invention. Mais le principe de leur fonctionnement est très différent, ces fixations ne comportant pas de système de rappel élastique piston/came dont les avantages ont été énoncés plus haut. Ces fixations sont en particulier relativement complexes et.d'un prix de revient élevé. Be brevet US. 3 592483 a trait par contre à une butée avant dont la mâchoire est articulée autour d'un axe horizontal porté par un corps qui peut lui-même tourner autour d'un pivot vertical présentant une partie plate formant came. Un ressort de compression sollicite la mâchoire vers sa position de fermeture en direction verticale,et en même temps applique une barrette horizontale solidaire de la mâchoire contre la partie plate du pivot, assurant l'im mobilisation du corps de butée en position centrée sur le ski. Cette fixation relativement simple, présente l'inconvénient sui vant : la barrette étant solidaire de la mâchoire, le moindre mouvement latéral du corps provoque instantanément un mouvement vertical d'ouverture de la mâchoire. Inversement, le moindre déplacement vertical de la m choire provoque le décollement de la barrette par rapport au pivot et le corps de butée n'est plus retenu en rotation. Il n'y a donc pas de possibilité d'agir sur l'interdépendance des mouvements latéral et vertical. Ainsi, il peut être souhaitable par exemple que l'embout agrippe-semelle ne puisse se soulever qutaprès une certaine course de dégagement latéral. L'invention se propose de réaliser une fixation de sécurité du type décrit, dans laquelle le pivotement de l'embout suivant une direction entraine corrélativement et selon une loi prédéterminée la liberté de déplacement selon l'autre direction, cette fixation devant en outre posséder les qualités de simplicité, robustesse, grande course élastique et bonne absorption des chocs, faible prix de revient. La fixation de sécurité visée par l'invention comporte comme mentionné un embout, destiné à maintenir la chaussure parfaitement solidaire du ski dans les conditions normales et l'en libérer en cas d'application sur la jambe du skieur d'efforts excessifs dangereux pour sa sécurité, et pouvant pivoter à la fois autour d'un axe vertical perpendiculaire au plan du ski et autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe du ski, cet embout étant articulé autour de l'un de ces axes appelé premier axe, sur un corps qui est lui-même articulé sur l'autre axe, appelé second axe, ce dernier étant monté fixe sur le ski et présentant une partie en forme de came contre laquelle est appliqué un piston porté par le corps et sollicité par un ressort de façon à immobiliser le corps élastiquement en rotation autour du second axe. Conformément à l'invention, le piston est monté coulissant dans un logement du corps et porte un organe suiveur s'appuyant sur au moins une rampe solidaire de l'embout, de façon à immobiliser celui-ci élastiquement en rotation autour du premier axe. La relation entre les deux mouvements orthogonaux de dégagement est réalisée par l'organe suiveur porté par le piston, et qui coopère avec la rampe solidaire de l'embout afin d'immobiliser celui- ci dans sa rotation autour de l'autre axe. En jouant sur la forme de cette rampe, la loi régissant l'interdépendance des deux mouvements peut être choisie de façon appropriée Ce choix peut en particulier être différent selon le genre de ski pratiqué, selon qu'il s'agit d'une fixation avant ou arrière ou selon que la fixation est destinée à un skieur débutant ou chevronné. D'autres particularités et avantages de l'invention apparai- tront au cours de la description qui va maintenant être faite en se référant aux dessins annexés représentant plusieurs formes de réalisation non limitatives de l'invention : - La figure 1 est une vue de côté d'une première forme de réalisation d'une fixation selon l'invention. ; La figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1. - La figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de-la figure 2. - La figure 4 est une vue similaire à la figure 2 montrant la fixation soumise à un effort de déclenchement latéral. - La figure 5 est une vue similaire à la figure 1 montrant la fixation soumise à un effort de déclenchement vertical. - 'les figures 6, 7, 9, 10 sont des vues analogues à la figure 1 montrant des variantes légèrement modifiées de la première forme de réalisation. - La figure 8 est une vue analogue à la figure 2 montrant une variante légèrement modifiée de la première forme de réalisation. - La figure 1 1 est une vue analogue à-la figure 3 constituant une coupe selon la ligne XI-XI de la figure 12 et montrant une deuxième forme de réalisation d'une fixation selon l'invention. - La figure 12 est une vue de dessus de la fixation montrée en coupe à la figure 11. - La figure 12A est une vue montrant un détail légèrement modifié de la fixation représentée à la figure 12. La fixation représentée aux figures 1 à 5 est plus particulièrement, mais non exclusivement, destinée à coopérer avec la partie avant d'une chaussure de ski. Elle comporte un embout E en forme de mâchoire pouvant pivoter à lteneontre dune résistance élastique à la fois autour d'un axe vertical v et autour d'un axe horizontal h. A cet effet l'embout E est monté-sur un étrier 1 qui embrasse par ses joues latérales le corps 3 de la fixation. L'étrier 1 présente sur chacune de ses joues une ouverture dont l'un des côtés 11 a la forme d'une rampe ou eame profilée. Il est articulé sur des tourillons latéraux 2 d'axe horizontal formés sur le corps 3. Ce dernier est lui-même articulé sur un pivot 4 d'axe vertical fixé sur le ski et pourvu d'une face plane 5 parallèle à son axe. tans un logement horizontal du corps 3 est monté un piston coulissant 6 qui est pressé par un ressort 7 contre la face 5. Be piston 6 est traversé de part en part par un organe suiveur, constitué dans l'exemple décrit par une broche transversale 8 dont les extrémités ressortent du corps 3 au travers d'ouvertures allongées ou lumières 9.Ces extrémités, pourvues avantageusement de galets antifriction 10, s'appuient contre les rampes 11 solidaires de l'embout E. La forme et la disposition des rampes 11 sont telles que la broche 8, sollicitée par le ressort 7 , tend à faire tourner embout dans le sens F de la fermeture (voir figure 1). La fixation fonctionne comme suit Be ressort 7 tend constamment à presser le piston 6 contre la face 5 du pivot 4 et en même temps la broche 8 contre les ran;pes 11. Il tend donc à la fois à maintenir le corps 3 dans sa position normale parallèle à l'axe du ski, comme représenté à la figure 2, et à maintenir l'embout E dans sa position de fermeture, comme représenté à la figure 1. Au cas où un effort latéral relativement élevé est appliqué à la jambe du skieur, à la suite notamment d'une chute en torsion, le corps 3 est entrainé en rotation autour de l'axe 4, comme représenté à la figure 4. Be piston 6 est obligé de reculer à 11 encontre du ressort 7 et ne porte plus que contre une arête de la face plane 5. Il s'exerce donc entre piston 6 et came 5 un couple de rappel tendant à ramener le corps 3 dans sa position normale, du moins tant que l'angle de rotation n'atteint pas une valeur limite. Be recul du piston 6 fait que la broche 8 recule également et ne porte plus contre les rampes 11. L'embout E est par conséquent libre de pivoter sur les tourillons 2, d'un angle qui est fonction à la fois de l'angle dont a pivoté le corps 3 et de la forme des rampes 11. Inversement, au cas où un effort vertical relativement élevé est appliqué à la jambe du skieur, à la suite notamment d'une chute vers l'arrière, l'embout E se soulève dans le sens O de l'ouverture et fait reculer le piston 6 par l'intermédiaire des rampes 11 et de la broche 8 (voir figure 5). Corrélativement, le piston 6 ne portant plus contre la came 5, le corps 3 peut tourner librement autour du pivot 4 d'un angle qui est fonction e la fois de la ccurse de soulèvement de l'embout E et de la forme des rampes 11. En cas de chute complexe, dans laquelle sont combinés des mouvements de torsion et de translation verticale, l'embout pivote simultanément autour des axes h et v ; ces deux mouvements ne se contrarient pas mais au contraire concourent tous deux à faire reculer le piston 6 à l'encontre du ressort 7. La conjugaison des deux mouvements est très favorable à la sécurité. - La fixation de la figure 6 se distingue de la précédente par la disposition mutuelle différente de la broche 8 et de l'axe h. L'em- bout E et la broche 8 étant situés de part et d'autre de h, il en résulte une orientation différente de l'inclinaison des rampes 11. - La fixation de la figure 7 comporte un embout El qui se présente sous la forme d'un doigt de verrouillage coopérant avec l'extrémité d'une plaque de semelle P et non avec l'extrémité d'une chaussure. Elle est par ailleurs semblable à la réalisation des figures 1 à 5. - La fixation de la figure 8 possède un pivot vertical 4 pourvu came rame qui affecte la forme d'une encoche 40 dans laquelle est engagée une bille de verrouillage 60 portée par le piston 6 ; le fonctionnement est analogue à celui des réalisations précédentes, avec toutefois une course de rappel élastique en torsion qui est notablement réduite. - La fixation de la figure 9 possède une broche 8 dont le galet antifriction n'a pas été représenté afin de rendre plus visible la forme de la rampe 11. Cette rampe présente deux parties 110 et 111 raccordées l'une à l'autre ; la partie 110 est horizontale ; la partie 111 a une forme et une inclinaison analogues à celles des réalisations précédentes. On comprend que tant que la broche 8 se trouve vis-à-vis de la partie 110, l'embout E est empêché de pivoter autour de son axe horizontal car la direction de ce déplacement est perpendiculaire à la rampe.C'est seulement lorsque la broche 8 a reculé jusqutà la position représentée en traits interrompus, par suite de la rotation du corps 7 sur son axe vertical, que ltembout E peut également pivoter, la broche 8 parcourant alors la partie de rampe 111. Ce type de came est plus particulièrement adapté à équiper des fixations de compétition. 'les skieurs de compétition ont souvent une position inclinée vers 1-' arrière au cours de la pratique normale du ski, ce qui tend à soulever l'embout de la fixation avant. Si l'embout se soulevait effectivement, il serait corrélativement libéré en torsion et n'assurerait plus la tenue latérale de la chaussure. Ce flottement latéral de l'embout serait évidemment très préjudiciable à la bonne conduite du ski, et même dangereux. C'est pourquoi la forme des rampes qui vient d'être décrite empêche l'em- bout de se soulever dans les conditions normales de pratique du ski mais permet à l'embout de s'ouvrir au cas où la jambe du skieur est déjà soumise à des efforts latéraux relativement importants, dûs notamment à une chute de torsion. - La figure 10 montre une fixation de même type que celles décrites précédemment mais qui présente un embout E2 destiné plus particulièrement à coopérer avec la partie arrière de la chaussure. La rampe il présente une partie terminale 1 1 2 en forme d'arc de cercle qui a même rayon que la partie du galet 10 qui est en contact avec la rampe. Cette partie arquée a pour rôle de maintenir l'embout dans une position ouverte stable après déchaussage, afin de faciliter le rechaussage ultérieur. Cette fixation comporte également un levier de déchaussage volontaire 12 articulé en 13 sur l'étrier 1 et prenant appui par ses bords 120 contre les galets 10.Une pression exercée à l'extrémité du levier 12, par exemple à l'aide du bâton de ski, fait tourner celui-ci dans le sens de la flèche D et fait reculer les galets 10 an moyen des bords profilés 120 ; les galets 10 sont donc écartés des rampes 11 et l'embout E2 est libre de pivoter dans le sens de son ouverture. En même temps, le point d'appui entre le levier 12 et le galet 10 sert de centre de pivotement pour le levier 12. Btaxe 13 est donc déplacé vers le haut et entraîne avec lui l'embout E2. Celui-ci pivote donc effectivement vers sa position ouverte. - Les figures 11 et 12 représentent une deuxième forme de réalisation d'une fixation selon l'invention qui diffère des précédentes par le fait que l'axe fixe, qui est pourvu d'une came, est disposé horizontalement et non verticalement. L2embout E2 de cette fixation est de préférence, mais non exclusivement, destiné à coopérer avec la partie arrière d'une chaussure. Sur deux montants verticaux 19 fixés sur le ski est immobilisé un axe transversal 24 qui présente. une face plane 25 contre laquelle s'appuie un piston 26 sollicité par un ressort 27 et monté coulissant dans un corps 23. L'embout E2 est porté par un étrier constitué de deux joues horizontales 21 articulées sur un axe vertical 22 porté par le corps 23. Be piston est travers de part en part par une broche verticale 28 dont les extrémités ressortent du. corps 3 au travers de lumières 29 et prennent appui par l'intermédiaire de galets 30 contre des rampes 31 formées sur les joues d'étrier 21. Be fonctionnement de cette deuxième forme de réalisation est absolument similaire à celui de la première forme, les mouvements en directions latérales et verticale étant simplement inversés. C'est pourquoi la description du fonctionnement ne sera pas refaite ici. Cette forme de réalisation évite la nécessité d'un levier de déchaussage comme c'est le cas de la fixation de la figure 10. En effet, il suffit de faire pivoter le corps 23 dans le ses de la flèche O pour que conjointement l'embout pivote vers sa position ouverte. Pour pouvoir se servir du bâton de ski pour le déchaussage on peut - avantageusement prévoir sur le corps 23 une cuvette 230 apte à recevoir l'extrémité du bâton. Au lieu d'occuper une position normale horizontale, il est évident que le corps 23 pourrait être disposé suivant une direction oblique et même pratiquement verticale. - La figure 12A montre la fixation de la figure 12 dont la rampe 31 a été modifiée et comporte deux tronçons 310 et 311 comparables à ceux de la rampe de la figure 9. Cette forme de rampe empêche la rotation de l'embout E2 autour de l'axe 22, tant que le- corps 23 n'a pas pivoté dlune quantité suffisante autour de l'axe 24. Il est particulièrement avantageux de combiner dans une fixation complète, à l'avant la fixation de la figure 9 et à l'arrière la fixation des figures 11-12 pourvue de la rampe de la figure 12A. En effet, dans les conditions normales de pratique du ski, la chaussure sera ainsi constamment retenue dans les deux directions de dégagement possibles : latéralement par la fixation arrière, verticalement par la fixation avant. Ce n'est qu'en cas d'efforts importants dûs à l'apparition de circonstances anormales et dangereuses que l'échappement omnidirectionrel est passible. REVENDICATIONS 1 - Fixation de sécurité pour ski qui comporte un organe de retenue de la chaussure ou de la plaque de ia semelle, appelé embout, destiné à maintenir la chaussure parfaitement solidaire du ski dans les conditions normales et 1'en libérer en cas d'applica tion sur la jambe du skieur d'efforts excessifs dangereux pour sa sécurité, et pouvant pivoter à la fois autour d'un axe ver tical perpendiculaire au plan du ski et autour d'un axe hori zontal perpendiculaire à l'axe du ski, cet embout étant arti culé autour de l'un de ces axes appelé premier axe, sur un corps qui est lui-même articulé sur l'autre axe, appelé second axe, ce dernier étant monté fixe sur le ski et présentant une partie en forme de came contre laquelle est appliqué un piston porté par le corps,et sollicité par un ressort de façon à immo biliser le corps élastiquement en rotation autour du second axe, caractérisée en ce que le piston est monté coulissant dans un logement du corps, et porte un organe suiveur s'appuyant sur au moins une rampe solidaire de l'embout, de façon à immobiliser celui-ci élastiquement en rotation autour du premier axe. 2 - Fixation selon la revendication 1 caractérisée er ce que lors gane suiveur porté par le piston est une broche parallèle au premier axe. 3 - Fixation selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que les rampes sont au nombre de deux, chaque rampe étant formée sur une joue d'un étrier en forme de U articulé sur le corps à la manière d'une chape. 4 - Fixation selon les revendications 2 et 3 caractérisée en ce que la broche traverse le piston de part en part et porte par chacune de ses extrémités contre lesdites rampes, de préférence par l'intermédiaire de galets antifriction. 5 - Fixation selon l'une des revendications récédentes,caractérisée en ce que la (ou les) rampe (s) présente (nt) un tronçon recti ligne concourant au premier axe,de sorte que le pivotement de l'embout autour de ce dernier n'est pas possible lorsque l'or- gane suiveur se trouve en appui sur ce tronçon. 6 - Fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le second axe présente une came en forme de face plane parallèle à celui-ci, le piston possédant une extrémité plate apte à coopérer avec elle. 7 - Fixation selon l'une des revendications 1 à5, caractérisée en ce que le deuxième axe présente une came en forme d'évidement ou encoche, le piston possédant une extrémité de forme complé mentaire, apte à coopérer avec elle. 8 - Fixation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le piston s'applique contre la came par l'intermédiaire d'une bille ou d d'un organe analogue. 9 - Fixation selon l'une des revendications précédentes,caractérisée en ce que le premier axe est l'axe horizontal et le second axe est l'axe vertical. 10 -Fixation selon l'une des revendications précédentes, earactérisée en ce que le premier axe est l'axe vertical et le second axe est l'axe horizontal. 11 fixation selon la revendication 9,caractérisée en ce qu'il est prévu un levier de déchaussage volontaire qui est articulé sur un axe horizontal solidaire de l'embout, et présente une partie en forme de came apte à prendre appui contre organe suiveur. 12 -Fixation complète de sécurité pour ski,caractérisée en ce qu'elle est constituée par la combinaison : à l'avant, d'une fixation selon les revendications 5 et 9 prises ensemble et à 1' arrière d'une fixation selon les revendications 5 et 10 prises ensemble.