Brevet FR2439601A1 — publié le 19800523

La présente invention a pour objet une fixation de sécurité pour ski, adaptée pour coopérer, soit avec l'avant d'une chaussure en constituant une butée avant, soit avec l'arrière de celle-ci en formant une talonnière. la fixation est du genre dit "à déclenchement multidirectionnel", c'est-a-dire comportant un embout articulé sur un corps autour d'un axe transversal au ski, le corps étant lui-même monté rotativement autour d'un pivot prévu pour être fixé au ski, et dont ltaxe est perpendiculaire à la surface du ski. Dans la suite du présent exposé, ces deux axes seront appelés respectivement "axe ori- zontal" et "axe vertical". L'embout, qui est muni d'une machoire de contact avec la chaussure, peut ainsi pivoter à la fois autour de deux axes ortnogonaux, l'un vertical pour permettre l'échappement de la chaussure en torsion, et l'autre horizontal pour permettre l'échappement vers le haut, c'est-à-dire er chute avant pour une talonnière, et en chutear- rière pour une butée avant. On connaît de nombreuses réalisations de ce genre, plus ou moins compliquées selon le nombre de pièces utilisées, notamment le nombre de ressorts. Cependant, si la faculté de déclencher la fixation dans n'importe quelle direction est un avantage au point de vue de la sécurité du skieur, elle est aussi souvent la cause de déchaussages intempestifs. En effet, pour des raisons d'encombrement et de longueur de bras de levier, les trajectoires de l'embout sont des arcs de cercle de rayon relativement faible, aussi bien pour les mouvements de pivotement d'axe vertical que d'axe horizontal. Chacun de ces arcs de cercle est tangent extérieurement à celui décrit par ltextrémité associée de la chaussure. I1 en résulte que l'embout et l'extrémité de la chaussure se séparent assez rapidement, même en cas de choc peu dangereux pour la jambe. Ceci est particulièrement le cas lorsque l'embout tourne simultanément autour des axes horizontal et vertical, par suite d'une sollicitation complexe, combinant une torsion et un dégagement vertical. L'invention a pour but de réaliser une fixation à déclen- chement multidirectionnel, dans laquelle l'embout accompagne la chaussure sur une course nettement supérieure à ce qui est observé dans les fixations connues, afin de réduire le risque de déchaussage intempestif. A cet effet, conformément à l'invention, la fixation est pourvue de moyens pour déplacer l'embout en direction de la chaussure lorsque celui-ci effectue une rotation autour de l'un et/ou l'autre des deux axes horizontal et vertical précités. Suivant un mode de réalisation de l'invention,dans lequel le corps de la fixation est constitué par un cadre entourant le pivot fixe, et un organe élastique logé à ltintérieur du corps sollicite, d'une part un piston contre une première came formée sur le pivot fixe perpendiculairement au ski, et d'autre part le cadre contre une seconde came agencée sur le pivot fixe du eôté opposé à la première came, le pivot fixe est logé à l'intérieur d'un alésage allongé, par exemple ovalisé, ménagé dans le corps de telle sorte que ce dernier peut non seulement tourner, mais aussi coulisser sur le pivot fixe parallèlement au ski, des moyens étant complémentairement prévus pour faire coulisser le corps vers la chaussure ainsi que l'embout lorsque ce dernier tourne ou se soulève. Ainsi la rotation de l'embout autour de ltun ou l'autre des axes horizontal et vertical, provoque son déplacement et celui du corps en direction de la chaussure. Dans ces conditions, celle-ci est accompagnée sur une grande course avant d'échapper à l'extérieur de la fixation, ce qui écarte le risque de déchaussage intempestif à la suite d'un choc peu dangereux. En outre, on obtient un excellent rappel élastique quelle que soit la direction de la chute. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour entraîner le corps et l'embout vers la chaussure comprennent une gorge annulaire formée autour du pivot fixe,et tronquée tangentiellement à son fond par deux méplats verticaux opposés constituant les deux cames précitées,etunetige transversale interposée entre le méplat opposé au piston et une plaquette fixée au fond de l'alésage,du corps, les extrémités de cette tige étant guidées en translation dans des lumières latérales du corps et verant au contact de rampes formées sur des joues de l'embout, ces dernières étant traversées par lesdites extrémités de la tige. Lorsque l'embout et la mâchoire de retenue dont il est solidaire sont sollicités vers le haut, la tige transversale, en butée contre le fond de la gorge du pivot, les empêche de s'écarter de la chaussure, de sorte que l'embout glisse par ses rampes sur les extrémités de la tige transversale vers la chaussure en accompagnant le mouvement de celle-ci, le corps étant entraîné parallèlement à la surface du ski par l'embout. On obtient ainsi une grande course de dégagement avant que la chaussure ne s'échappe de la fixation. D'autres particularités et avantages de l'invention appa raseront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins amiexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, on a représenté une forme de réalisation de la fixation selon l'invention. - La figure 1 est une vue en élévation latérale d'une forme de réalisation de la fixation de sécurité pour ski suivant l'invention, représertée montée sur un ski. - La figure 2 est une vue en coupe verticale axiale suivant II-II de la figure 3. - La figure 3 est une vue en coupe horizontale suivant III-III de la figure 1. - La figure 4 est une vue en élévation analogue à la figure 1, montrant la fixation lors d'un dégagement de la chaussure vers le haut, la chaussure venant juste de quitter la fixation. - la figure 5 est une vue en coupe-élévation correspondant à la figure 4. - La figure 6 est une vue en coupe suivant VI-VI de la figure 5. - La figure 7 est une vue en coupe horizontale et en plan analogue à la figure 3, montrant l'état des organes constitutifs de la fixation lors d'un dégagement en torsion. - La figure 8 est une vue en coupe verticale suivant VIII VIII de la figure 7. La fixation représentée aux figures 1 à 8, est une butée avant destinée à coopérer avec l'avant d'une chaussure 1. Toutefois, il est évident qu'elle pourrait être utilisée à l'arrière comme talonnière, en modifiant de façon appropriée son embout, et avec adjonction d'un dispositif de déchaussage volontaire. la fixation comporte une pièce 2 en forme de chape portant une mâchoire ou embout 3. la pièce 2 est articulée sur un corps 5 autour atwn axe h transversal au ski, le corps 5 étant lui-même monté rotativement autour d'un pivot 6 fixé au ski 15 perpendiculairement à ce dernier. Le corps 5 peut donc tourner autour de l'axe v du pivot 6, cet axe étant appelé ci-après "axe vertical", tandis que l'axe transversal h sera appelé "axe horizontal" Le pivot 6 est porté par une platine 17 vissée sur le ski 15. L'axe horizontal h est matérialisé par une paire de tourillons 8 formés sur les côtés du corps 5. Ainsi, la mâchoire 3 et l'embout 2 peuvent pivoter à la fois autour de deux axes orthogonaux, l'axe vertical v pour permettre ltéehappement de la chaussure 1 en torsion, et l'axe h horizontal pour permettre l'échappement vers le haut, etest-à-dire en chute avant pour une talonnière et en chute arrière pour la butée avant représentée le corps 5 est constitué par un cadre entourant le pivot fixe 6, et qui présente un logement 9 à l'intérieur duquel est placé un organe élastique il constitué par un ressort monté coaxialement autour de la tige 12 d'un piston 13. Ce dernier est ainsi sollicité élastiquement contre une première came 1 4 constituée par un méplat formé sur la face du pivot 6 opposée à la chaussure, et perpendicu- lairement au ski 15. D'autre part, le corps 5 est appliqué élastiquement contre une seconde came 16 agencée sur le pivot 6 du eowté de celui-ci dirigé vers la chaussure 1 ; le ressort unique il applique ainsi à la fois le piston 13 contre le méplat 14 et le corps 5 contre le second méplat 16, ce qui maintient le corps 5 en torsion, dans l'axe longitudinal du ski. Conformément à l'invention, la fixation est pourvue de moyens pour déplacer la pièce 2 et la mécroire 3 en direction de la chaussure 1, lorsque la pièce 2 effectue une rotation autour de l'un et/ou l'autre des deux axes horizontal h et vertical v. Dans la forme de réalisation représentée, ces moyens sont constitués de la manière suivante Le pivot fixe ó est logé à l'intérieur d'un alésage allongé 18 (voir figure 2) formé dans le corps 5 et de préférence ovalisé, de telle sorte que le corps 5 peut non seulement tourner autour de l'axe vertical v, mais peut aussi coulisser horizontalement sur le pivot 6, parallèlement au ski 15.Des moyens sont complémentairement prévus pour faire coulisser le corps 5 et la pièce 2 vers la chaussure 1, lorsque la pièce 2 tourne autour de l'axe v ou se soulève en pivotant autour de l'axe horizontal h. Ces moyens pour entraîner le corps 5 et la pièce 2 vers la chaussure 1 comprennent dans l'exemple décrit, une gorge annulaire 19 formée autour du pivot fixe 6 et à peu près à mi-hauteur entre son socle 6a et sa tête plate 6b, comme on le voit sur la figure 2. La gorge annulaire 1 9 est tronquée tangentiellement à son fond par les deux méplats verticaux opposés 14 et 16, une tige transversale 21 étant interposée entre le méplat 16 opposé au piston 13 et une plaquette 22 fixée au fond de l'alésage 18. La plaquette 22 est réalisée en un matériau dur, et fixée au fond du corps 5, par exemple au moyen de vis 23. La plaquette 22 présente une face plane portant contre le méplat 16, un logement transversal semi-cylindrique 24 étant ménagé dans la plaquette 22 pour recevoir la tige cylindrique 21, et ce au même niveau que la gorge annulaire 19. Les extrémités de la tige 21 sont guidées en translation dans des lumières 25 (figure 3) agencées dans le corps 5, et portent des galets antifriction 26 engagés dans des ouvertures latérales 27 ménagées dans les joues de la pièce 2. Les galets 26 sont en contact linclinéefi avec des rampe4 28 formées sur les cottes des ouvertures laterales 27. Le ressort 11 a une dureté réglable au moyen dtune pièce 30 pouvant être vissée à l'intérieur du corps 5,et sur laquelle il prend appui. La gorge annulaire 19 prévue par l'invention a une section semi-circulaire,- tandis que la tige transversale 21 a un diamètre égal à la profondeur de son logement semi-cylindrique 24 de la plaquette 22, ainsi qu'au diamètre de la gorge 19. On voit que le ressort unique 11 assure à la fois la retenue élastique en torsion du corps 5 sur le pivot fixe 6, et la retenue élastique de la pièce 2 ainsi que de la mâchoire 3 en rotation autour des tourillons 8, c est-à-dire autour de l'axe horizontal h. En effet, d'une part le ressort Il tend à repousser le piston 13 vers la chaussure 1 et le corps 5 dans la direction opposée ; le piston 13, encastré entre la tête plate 6b et le socle 6a est ainsi appliqué élastiquement contre le méplat 14, tandis que la plaquette 22 est de son côté sollicitée élastiquement contre le méplat 16.D'autre part, le corps 5 tend à être repoussé par le ressort i1 dans la direction opposée à la chaussure 1, c'est-à-dire vers la gauche sur les figures, et il entrasse avec lus la pièce 2 dont les rampes 28 stappliquent contre les galets 26. Ltinelinsison des rampes 28 est telle que la pièce 2 est maintenue en position basse (figure i). Le fonctionnement de la fixation de sécurité multidirection- nelle qui vient d'entre décrite est le suivant 10 - Chute arrière (figures 4, 5 et 6) La pièce 2 et la mâchoire 3 se soulèvent , les rampes 28 ont tendance à repousser la tige transversale 21 vers la gauche, c'est-à-dire dans la direction opposée à la chaussure 1.Cependant, cette dernière est en butée contre le pivot fixe 6 De ce fait, ce sont les rampes 28 et par conséquent la pièce 2 et le corps 5 qui vont se déplacer vers la chaussure 1. Ce mouvement est autorisé par la forme ovalisée de 11 alésage 18 intérieur au corps 5. Ce déplacer ment vers la chaussure 1 , symbolisé par la flèche E portée sur la figure 5, s'arrête bien entendu lorsque le socle 6a du pivot fixe 6 vient en butée contre le fond de l'alésage ovalisé 18. A ce stade, la chaussure vient de quitter la fixation, comme représenté à lafigure 5.Au. terme de ce déplacement, l'ensemble constitué par le corps 5, la pièce 2 et la mâchoire 3 a accompagné le mouvement de retrait de la chaussure sur une longueur e, correspondant au débattement du pivot 6 à l'intérieur de l'alésage 18. Ainsi la mâchoire de retenue 7 accompagne la chaussure 1 sur une grande course de déga gement. On remarque que lorsque la pièce se soulève, la plaquette 22 ne s'applique plus contre le méplat associé 16, du fait du déplacement du corps 5 vers la chaussure. Seul le piston 13 assure la retenue du corps 5 en rotation. En cas de début de chute arrière, on observe donc une diminution de la dureté en torsion, le couple de rappel étant approximativement divisé par deux. Il convient par ail- leurs de noter que la tige transversale 21 ne contrarie pas la rotation du corps 5, en raison de l'existence de la gorge annulaire 19 dans laquelle elle est engagée. 20 - Fonctionnement de la butée en torsion (figures 7 et 8) Lorsque le corps 5 tourne autour de l'axe vertical v, le piston 13 et la plaquette 22 sont repoussés respectivement dans la direction opposée à la chaussure 1, et vers la chaussure par les méplats associés 14 et 16. Le corps 5, et l'ensemble constitué par la pièce 2 et la mâchoire de retenue 3 articulés sur le corps 5 autour des tourillons 8, se déplacent donc en direction de la chaussure 1 (déplacement indiqué par la flèche G sur la figure 7). Ainsi, en cas de torsion également, la mâchoire 3 accompagne la chaussure sur une grande course de dégagement. Lorsque le corps 5 a pivoté autour de l'axe v, la tige 21 est libre de se déplacer d'une course d qui correspond à sa faculté de débattement entre sa position de contact avec le fond du logement 24 creusé dans la plaquette 22, et sa position de contact avec le fond de la gorge 19. Corrélativement, la pièce 2 est libre de pivoter d'un certain angle proportionnel à l'angle de rotation du corps 5, ce qui est intéressant pour la sécurité du skieur. 30 - Mouvement complexe combinant une torsion et une chute arrière : les deux phénomènes décrits ci-dessus se combinent, la pièce 2 et la mâchoire 3 se déplaçant vers la chaussure 1 de façon à accompagner celle-ci sur une grande course. En plus des avantages ci-dessus, la fixation selon l'invention en présente d'autres. Sa structure est relativement simple et robuste, du fait qu'elle comporte peu de pièces et notamment un seul ressort 11 de rappel. La fixation selon l'invention assure un excellent rappel élastique dans n'importe quelle direction. rar ailleurs, sila pièce 2 pivote autour de ltun des axes horizontal h ou vertical v, la force de retenue autour de l'autre axe (v ou h) diminue, ce qui assure de façon avantageuse une interdépendance des duretés en torsion et en chute arrière. Enfin, la présente fixation est peu sen sible à un mauvais réglage en longueur, et peut done s t adapter à des chaussures de pointures différentes-sans réglage minutieux. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et peut comporter des variantes d'exécution. REVENDICATIONS 1 - Fixation de sécurité pour ski adaptée pour coopérer soit avec l'avant d'une chaussure, soit avec l'arrière de celle-ci, compor tant un embout articulé sur un corps autour d'un axe transversal au ski, le corps étant lui-même monté rotativement autour d'un pivot prévu pour être fixé au ski et dont l'axe est perpendicu laire à la surface du ski, ces deux axes étant appelés ci-après respectivement "axe horizontal" et "axe vertical" et autoriant le dégagement de l'embout à la fois en torsion et vers le haut, caractérisée en ce qu'elle est pourvue de moyens pour déplacer l'embout an direction de la chaussure lorsque celui-ci effectue une rotation autour de l'un et/ou l'autre des deux-axes hori zontal et vertical précités. 2 - Fixation de sécurité selon la revendication 1, dans laquelle le corps est constitué par un cadre entourant le pivot fixe, et un organe élastique logé à l'intérieur du corps sollicite, d'une part un piston contre une première came formée sur le pivot fixe perpendiculairement au ski, et d'autre part le cadre contre une seconde came agencée sur le pivot fixe du côté opposé à la pre mière came, caractérisée en ce que le pivot fixe est logé à l'in térieur d'un alésage allongé, par exemple ovalisé, ménagé dans le corps de telle sorte que ce dernier peut non seulement tour ner mais aussi coulisser sur le pivot fixe parallèlement au ski, des moyens étant complémentairement prévus pour faire coulisser le corps ainsi que l'embout vers la ehaussure,lorsque l'embout tourne ou se soulève. 3 - Fixation de sécurité selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens pour entraîner le corps et l'embout vers la chaussure comprennent une gorge annulaire formée autour du pivot fixe et tronquée tangentiellement à son fond par deux méplats verticaux opposés constituant les deux cames précitées, une tige transversale interposée entre le méplat opposé au piston et une plaquette fixée au fond de l'alésage du corps, les extrémités de cette tige étant guidées en translation dans des lumières laté rales du corps et venant au contact de rampes formées sur des joues d'une chape solidaire de l'embout, ces dernières étant traversées par lesdites extrémités de la tige. 4 - Fixation de sécurité selon la revendication 3, caractérisée en ce que la gorge formée sur le pivot a une section semi-circulai- re, que la tige est cylindrique et à un diamètre égal à la profondeur de son logement transversal semi-cylindrique dans la plaquette, ainsi qu'au diamètre de la gorge, la plaquette étant réalisée en un matériau dur et présentant une face plane appli quée sur le méplat correspondant par la sollicitation de l'or gane élastique logé dans le corps.