Brevet FR2466960A2 — publié le 19810417

FR 2466960 A2 19810417 FR 8008636 A 19800417 La présente invention concerne les chaussures et plus particulièrement des chaussures comprenant une semelle comportant des crampons, barrettes ou protubérances analogues assurant un bon accrochage au sol. Une chaussure de ce type est décrite par le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 793 750. La chaussure qui y est représentée est conçue particulièrement comme chaussure destinée à des applications athlétiques, par exemple le football, Bien que la chaussure décrite par le brevet des 1O Etats-Unis d'Amérique précité représente un progrès de la technique, sa conception comporte des inconvénientso La compression considérablement accrue et la charge de cisaille- ment qui s'exercent entre les surfaces de support de charge des crampons ou barrettes et le sol se traduisentpar une usure extrêmement rapide de lm semelleo Seu!s des crampons ou bar- rettes relativement peu nombreux sont en contact avec le sol à un moment donné, de sorte qugils sont soumis à des charges extraordinairement élevés qui risquent di les détériorer et accélèrent considéeablemen% Xuzure dms srifaces les plus lourdement chargées des crampons ou barredac La présente inv.ention concerne done une chaussure dont la semelle comprend des crampons ou barrettes en contact avec le sol dont la résistance a l'usure nt la longévité sont accrues. Elle comprend une semelle équipée de crampons ou barrettes qui coopère avec d'autres parties du sa-melage pour améliorer l'absorption des chocs, réduire Ie poids, améliorer l'accrochage au sol et qui répartit les charges concentrées s'exerçant sur un ou plusieurs crampons ou barrettes sur une surface beaucoup plus grande du semelege afin d'accroître leur résistance à 1 usure, prolonger leur longévitte et am6- liorer les possiblilités de _athl!te pratiquant des activités telles que la marche, la course et le sau. Généralement, l'invention concerne la combinaison d'une semelle comportant des crampons ou barrettes en contact avec le sol et d'une premièbre gonfile pneumatiquemsnt, telle que celle décrite par le 'Brevet Princi pl et son Troisàime Certificat d'Addition. Les crampons ou barrettes, ou autres éléments en contact avec le sol, sod ?is e une mince mema brans ou bande de support, déformable èlasiquement qui trans- met la charge imposée à un ou plusieurs crampons à de très nombreuses chambres remplies de fluide ou autres éléments d'une première pneumatique, de façon que le ou les crampons individuels les plus lourdement chargés s'enfoncent automati- quement dans l'intercalaire pneumatique sous pression de manière à mettre un plus grand nombre de crampons en contact de support de la charge avec le sol, jusqu'à ce qu'un équi- libre soit atteint entre la charge appliquée aux crampons et la pression du fluide de travail dans la première pneumatique. Les chambres sous pression de la première équilibrent et ré- partissent efficacement les forces localisées s'exerçant sur un seul crampon et en appliquent la moyenne sur de nombreux éléments en contact avec le sol ou d'accrochage, à un moment particulier quelconque. La présente invention concerne aussi une chaussure comprenant des crampons dont l'accrochage au sol est amélio- ré et dont la surface d'usure supportant la charge porte relativement à plat contre le sol. Des forces de cisaillement entre le sol et le crampon imposent à celui-ci une inclinai- son permise par la bande de liaison de la semelle, de sorte que le ou les crampons cessent instantanément de porter à plat contre le sol et s'y accrochent par plusieurs bords qui augmentent ainsi la force de friction entre la chaussure et le sol. La présente invention concerne aussi un système élas- tique composite plus souple et absorbant mieux les chocs entre le pied et le sol, qui résulte de la charge imposée à la surface inférieure de l'intercalaire pneumatique par les crampons ou barrettes suspendus et par la force égale et'de sens opposé de la surface de support de charge du pied qui exerce une poussée orientée vers le bas sur la surface supé- rieure de l'intercalaire pneumatique. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une élévation d'une chaussure com- portant un semelage selon l'invention; la figure 2 est une vue du dessous de la chaussure et montre sa semelle; la figure 3 est une coupe à échelle agrandie suivant la ligne 3-3 de la figure 2 et montre le-semelage composite de la chaussure lorsqu'il n'est soumis à aucune charge; la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, montrant l'interaction entre la semelle et l'intercalaire dans le cas d'une charge moyenne; la figure 5 est une vue analogue à celles des figu- res 3 et 4, montrant la semelle et l'intercalaire soumis à une forte charge; la figure 6 est une vue analogue à celles des figu- res 3, 4 et 5, montrant la semelle et l'intercalaire lorsqu'- une petite'région de la semelle est soumise à une charge con- centrée, produite par exemple en marchant sur une pierre re- posant sur le sol la figure 7 est une vue analogue à celles des figu- res 3et 6, montrant la position prise par l'intercalaire et la semelle lorsque celle-ci porte contre un terrain irrégu- lier; la figure 8 est une vue analogue à celle de la figu- re 3, montrant les positions relatives de l'intercalaire et de la'semelle lorsque la chaussure subit des forces de cisail- lement, et illustrant l'inclinaison des crampons par rapport au sol; la figure 9 est une vue du dessous d'une variante de la semelle comprenant des crampons suivant une configu- ration différente et des segments de support du talon; la figure 10 est une vue du dessous d'un autre mode de réalisation d'une semelle comprenant des crampons circu- laires ou cylindriques et des segments de support du talon; la figure 11 est une vueanalogue à celle de la figure 2, d'une semelle comprenant des crampons de contact avec le sol disposés suivant une configuration différente la figure 12 est une vue analogue à celle de la figure 3, représentant des crampons occupant des positions relatives particulières différentes par rapport aux chambres pneumatiques de l'intercalaire susjacent, dans le cas o la chaussure n'est soumise a aucune charge 7 la figure 13 est une vue analogue à celle de la figu- re 12, représentant la semelle et l'intercalaire sous l'effet d'une charge la figure 14 est une coupe correspondant à celle de la figure 3 d'un autre mode de réalisation dans lequel un élément pneumatique du semelage agit comme une première dans la tige montée de la chaussure; et la figure 15 est une vue d'un autre mode de réali- sation de l'invention, analogue à celle de la figure 3 et montre l'élément gonflé pneumatique disposé de manière à constituer une intercalaire en dehors de la tige montée de la chaussure. Comme le montrent les figures 1 à 8, une semelle intercalaire gonflée 10 est enrobée dans une mousse 11 d'é- lastomère perméable pour constituer la double d'une chaussure, comme décrit dans le troisième Certificat d'Addition précité. La semelle intercalaire glonflée comprend deux couches 12, 13 d'une matière élastomère à paroi mince, soumise à des ten- sions élevées et dont la périphérie correspond généralement au contour du pied humain. Les deux couches sont scellées et soudées l'une à l'autre (par exemple par une opération de soudage à haute fréquence), le long de leur périphérie 14a et aussi le long de lignes de -soudures 14, de manière à délimiter de très nombreuses chambres tubulaires étanches intercommunicantes, gonflées de préférence d'un gaz, tel que l'hexafluorure de soufre. La semelle intercalaire 10 est gonflée en perforant l'une des chamDres à l'aide d'une aiguille creuse par laquel- le un gaz de gonflage est introduit jusqu'à ce que la pres- sion voulue soit atteinte dans les chambres, puis l'aiguille est retirée et la perforation est scellée. L'agent de gon- flage peut être un gaz à grosses molécules, un mélange de gaz et d'air ou de l'air seul, bien qu'il soit préférable d'utiliser un gaz à grosses molécules. Lorsqu'on utilise un gaz ou une combinaison de gaz spéciaux, on trouve que la pression augmente d'abord dans les chambres jusqu'à un niveau supérieur à la pression de gonflage initiale, puis diminue progressivement. L'accroissement de pression est dû au pompa- ge par diffusion (diffusion inverse) de l'air dans la semelle intercalaire. La longévité de cette dernière, lorsqu'elle est gonflée, peut atteindre cinq années si ce pompage par diffu- 2.466960 sion de l'air se produit. Si de l'air est utilisé pour assurer une partie de la pression de gonflage de la semelle interca- laire, celle-ci reste gonflée pendant une durée prolongée par le fait que normalement cet air ne peut diffuser vers l'exté- rieur,car sa pression interne est en équilibre avec la pres- sion de l'air ambiant extérieur. Cet air interne peut être introduit dans le système soit par le mécanisme du pompage par diffusion qui est préférable, soit en gonflant initiale- ment la semelle intercalaire avec un mélange d'air et du gaz spécial à grosses molécules. Comme représenté sur les figures 1 à 8 et comme dé- crit dans le troisibme Certificat d'Addition précité, la première ou semelle intercalaire gonflée est enrobée dans une mousse à l'intérieur d'un moule approprié (non représenté), la matière de la mousse étant élastomère et perméable. La première gonflée est placée dans une position appropriée dans le moule en ménageant l'espace nécessaire autour d'elle. Un polymère liquide non mûri, un catalyseur et un agent moussant sont injectés dans la cavité du mouls o la matière élastomère de la mousse se gonfle et remplit l'espace ménagé entre la pre- mière ou semelle intercalaire et les parois du moule. On laisse la mousse mûrir et se lier à la première en formant les surfaces supérieure et inférieure 16, 17 sensiblement planes et des surfaces latérales 18 de la matière d'enrobage. La première ou intercalaire 10 et la mousse 11, qui l'entoure,sont utilisées comme double d'une chaussure, à laquelle la tige 19 de la chaussure est soudée. Une semelle d'usure 20 est fixée d'une manière appropriée à la surface inférieure 17 de la double ou intercalaire. La matière particulière avec laquelle la semelle intercalaire 10 peut être réalisée et les types de gaz qui peuvent être utilisés pour gonfler les chambres 15 sont dé- crits dans le Brevet Principal. L'une des matières qui se sont montrées particulièrement utiles pour 1 réalisation d'une semelle intercalaire gonflée est une pellicule de polyuréthanne. Les deux gaz les plus avantageux pour le gonflage de la semelle intercalairs son; l'hexafluorométhane et l'hexafluorure de soufre. Les matières qui se sont mon- trées les plus satisfaisantes sont les polyuréthannes, un copolymère de polyéthylène et d'un polymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, un copolymère de polypropylène et d'un polymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, le néoprène et un polyester. L'enrobage de mousse 11 est perméable à l'air, de sorte que l'air peut le traverser et traverser aussi la matière de l'intercalaire lO,afin de pénétrer dans les cham- bres 15 pour y augmenter la pression du fluide et l'empêcher de tomber audessous de sa valeur utile, sauf après un grand nombre d'années. De préférence, les chambres sont disposées longitu- dinalement à l'intercalaire et sont intercommunicantes, comme le montre la figure 1 du troisième Certificat d'Addition pré- cité. La semelle 20 comprend des crampons 21 de contact avec le sol, espacés les uns des autres et disposés suivant la configuration représentée sur la figure-9 à l'exception de segments rapportés 22 situés au talon de la chaussure. Ces crampons ont des côtés légèrement obliques 23 et font partie intégrante d'une membrane ou bande de support et de liaison 24, mince et élastiquement déformable qui est collée d'une manière appropriée à la surface inférieure de la mousse d'en- robage, la surface inférieure 25 des crampons et des segments 22 étant plane et pouvant porter contre la surface du sol. L'épaisseur de la bande 24 qui est comprise entre 0,38 mm et 2,0 mm et qui est de préférence de 0,5 mm environ lui permet de se déformer et permet à chaque crampon 21 de se déplacer par rapport aux autres, par rapport à la mousse d'enrobage 11 et par rapport à l'élément pneumatique 10 du semelage. Les crampons et les segments sont réalisés en des matériaux résistants à l'usure, tels que du polyuréthanne, un caoutchouc thermoplastique, le caoutchouc naturel, le caoutchouc butadiène-styrène, le caoutchouc de néoprène, etc. Comme représenté particulièrement sur les figures 3 à 8, les crampons sont situés au-dessous des chambres 15 qui s'étendent longitudinalement à l'intercalaire. Si la chaussure est soumise à une légère charge orientée vers le bas qui repousse les crampons 21 et les segments 22 contre la surface du sol, les crampons sont pressés relativement vers le haut o ils déforment la mousse il et les chambres (figure 4) et du fait qu'ils sont relativement rigides, les crampons s'enfoncent dans l'intercalaire sous pression, de sorte qu'un grand nombre de crampons 21 et éléments sem- blables viennent en contact de support de charge avec le sol jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint entre la charge appli- quée aux crampons et la pression du fluide de travail dans les chambres pneumatiques 150 Les chambres sous pression équilibrent et répartissent à nouveau efficacement une force localisée sur un seul crampon et en appliquent la moyenne à tous les crampons en contact de support de charge avec le sol, à n'importe quel moment particulier. Si une charge moyenne ou forte s'exerce sur la chaussure, les crampons s'enfoncent dans et vers les chambres sous pression 15, en réduisant leur volume et en augmentant proportionnellement la pression du fluide de support qu'elles contiennent. Dans ces conditions, les chambres sont déformées et une partie de la pression du fluide est appliquée à tra- vers la bande mince de liaison 24 qui est contrainte de venir en contact de support des charges avec le sol, comme le montre la figure 5 dans le cas d'une forte charge. Il en résulte que la surface de support de charge de la semelle 20 augmente considérablement et que la charge unitaire qui est appliquée à ses surfaces d'usure 25 diminue proportionnelle- ment. En conséquence, une réduction de la charge des surfaces d'usure se traduit par une augmentation disproportionnée de la durée de résistance à l'usure et de la longévité de la semelle. Des essais ont montré que la durée de résistance à l'usure de la semelle augmente de 25 in à plus de 100 % si l'on utilise pour elle des matières identiques et des cram- pons de dimensions, formes et dispositions géométriques identiques. La condition représentée sur la figure 6 est une condition extrême dans laquelle une charge concentrée est appliquée à l'un des crampons, par exemple par une pierre S. La force totale imposée au crampon portant contre la pierre est transmise par la mousse souple il et par le fluide com- primé dans les chambres 15, et de l'une à l'autre, de façon à être répartie sur d'autres crampons en contact avec le sol. 2466960; De même, lorsque la chaussure porte contre un terrain irré- gulier T, commele montre la figure 7, la charge relativement forte imposée à quelques crampons est transmise aux chambres sous pression 15 et aux autres crampons 21 de façon à les repousser vers le bas contre le sol et leur faire partager la charge avec les crampons pressés vers l'intérieur par le terrain irrégulier. Un autre avantage de l'ensemble décrit est un'accrois- sement de la traction ou accrochage des crampons au sol. Lors- que la surface d'usure des crampons supportant la charge est à plat contre le sol., des forces de cisaillement entre le sol et chaque crampon contraignent ce dernier à s'incliner pro- portionnellement à la force de cisaillement, de sorte que le crampon change de position et passe d'un contact à plat, surface contre surface, avec le sol à un contact par un bord E qui s'accroche au sol et augmente sensiblement la force-de friction entre celui-ci et la chaussure. La figure 10 représente une autre disposition des crampons et un autre agencement des segments, dans lesquels les crampons-21a sont espacés les uns des autres suivant la configuration voulue et ont uné forme généralement cylindri- que. La figure 11 représente une autre configuration dans laquelle les crampons 21b ont une forme polygonale et sont disposés de façon à suivre généralement le trajet des cham- bres que contient l'intercalaire. A titre d'exereple, les parties contenant les chambres disposées en zig-zag repré- sentées sur la figure 1 du troisième Certificat d'Addition précité seraient placées au-dessus de l'agencement en zig- zag ou en chevrons des crampons 21c de la figure 11. Dans la forme de l'invention représentée sur les figures 12 et 13, les crampons au lieu d'être directement au-dessous des chambres comme sur la figure 3, sont disposés d'un côté des chambres allongées 15 ou sont décalés par rap- port à celles-ci--. La figure 12 représente le semelage dans le cas o la chaussure n'est soumise à aucune charge, tandis que la figure 13 le représente alors qu'il subit une charge et l'on voit que les crampons s'enfoncent encore dans l'in- tercalaire pneumatique sous pression, la force étant répartie dans cette dernière, d'o elle est transférée à de nombreux crampons qui sont mis en contact de support de charge avec le sol. La figure 14 représente une autre forme de l'inven- tion et montre un pied F reposant à l'intérieur d'une chaus- sure sur un modérateur semi-flexible 30 portant contre une première 10 dont la partie supérieure est enrobée dans une mousse perméable lla. La partie inférieure de la première repose sur le dessous 31 de la tige montée de la chaussure, une semelle 20 garnie de crampons 'étant collée d'une façon appropriée à ce dessous et comprenant une bande mince 24. so- lidaire des crampons 21. Dans la forme de l'invention représentée sur la figure 15, un pied F placé dans la chaussure, repose sur le dessous 30a de la tige montée de la chaussure, une première ou semelle intercalaire 10 étant disposée dans une cavité 45 d'une semelle 2Db dont les parties latérales 46 orientées vers le haut recouvrent la tige 47 de la chaussure à laquelle elle est fixée d'une manière appropriée, par exemple par collage. Le dessous ou modérateur 30a de la chaussure ponte les espa- ces compris entre les chambres tubulaires 15 afin de trans- férer la charge entre le pied F ea la semelle Intercalaire 10. Cette dernière remplit la fonction d'une double dans la forme de réalisation représentée sur la figure 15. Dans le mode de réalisation ds la figure 14, le mo- dérateur 30 peut être inutile si l'on utilise un élément supérieur lla de mousse, mais il peut être utilisé en l'ab- sence de cet élément de mousse supérieur, afin de ponter les espaces compris entre les chambres longitudinales, la semelle intercalaire remplissant la fonction d'une première dans la chaussure. Du fait de la mise en oeuvre d'une bande 24 relati- vement mince et de la semelle intercalaire ou élément gonflé du semelage, le poids de la chaussure est réduit. La ré- partition de la charge entre les crampons par l'intermédiaire de l'élément]1 d'enrobage et de la semelMe intercalaire pneumatique 10 a pour résultat de prolonger considérablement la durée de résistance à l'usure de la chaussure, notamment d'environ 25 à" plus de 100 ', comme indiqué plus haut. De plus, la combinaison de l'interaction entre le pied F et les chambres gonflables et de celle entre ces dernières et les crampons que permet la bande mince 24 améliore l'effet d'amor- tissement sur le pied et se traduit par un toucher plus sou- ple et une plus grande absorption des chocs qu'avec une semel- le relativement épaisse et ayant une surface d'usure classi- que. La plus grande partie de l'effet élastique d'absoprtion des chocs entre le pied et le sol est due au fait que le pied déforme élastiquement l'intercalaire ou double de mousse et d'air. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Semelage d'une chaussure prévue pour le loge- ment du pied d'une personne, suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal comprenant un élé- mient étanche en élastomère contenant plusieurs chambres déformables destinées à être gonflées à l'aide d'un agent gazeux sous pression, une semelle comprenant une bande élastique, mince et déformable disposée audessous dudit élément dans une position de transmission des charges à celui-ci, semelage caractérisé en ce que des crampons (21) de contact avec le sol, espacés les uns des autres sont fixés k ladite bande (24) en position saillante, de sorte qu'ils peuvent se déplacer les uns par rapport aux autres, par rap- port à ladite bande (24) et par rapport audit élément (10) du semelage, en transmettant les charges entre le pied (F) de la personne et le sol avec lequel ils sont en contact. 2. Semelage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément élastomère (11) extérieur enrobe au moins la partie supérieure dudit-élément (10). 3. Semelage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément élastomère (11) extérieur entoure et enrobe complètement ledit élément (10), des parties fixant ladite bande (24) à la surface inférieure dudit élément (l) élastomère extérieur. 4. Semelage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que certains crampons (21) sont disposés au-dessous de certaines chambres (15). 5. Semelage suivant la revendication 19 caractérisé en ce que certains crampons (21) sont décalés par rapport à une position d'alignement vertical avec certaines chambres (15). 6. Semelage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure dudit élément (10) porte contre la bande (24). 7. Semelage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la semelle (20) contient une cavité (45) dans la- quelle est disposé ledit élément (10) qui porte contre ladi- te bande (24). 8. Semelage suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est combiné avec la tige (47) d'une chaussure fixée à ladite semelle (20) et comprenant un modérateur (30a) disposé en travers de la partie supérieure dudit élément (10) et portant contre cette partie supérieure. 9. Semelage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est combiné avec la tige d'une chaussure fixée à la partie supérieure de ladite semelle (20), ledit élément (10) étant disposé dans la tige de la chaussure et portant contre cette tige. 10. Semelage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est combiné avec la tige d'une chaussure fixée à la partie supérieure de ladite semelle (20), l'élément (10) étant disposé dans la tige de la chaussure et- portant contre cette tige, un modérateur (30) placé en travers dudit élé- ment (10) portant contre la partie supérieure des chambres (15). 11. Semelage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est combiné avec la tige d'une chaussure fixée à la partie supérieure de la semelle (20), ledit élément (10) étant disposé dans ladite tige et portant contre elle, un élément élastomère (11a) extérieur enrobant la partie supé- rieure dudit élément (10). 12. Semelage suivant l'une quelconque des revendi- cations 1, 2, 3, 6, 7, 9, 10 et 11, caractérisé en ce que la bande (24) a une épaisseur comprise entre 0,38 mm et 2,0 mm environ. 13. Semelage suivant l'une quelconque des revendi- cations 1, 2, 3, 6, 7, 9, 10 et 11, caractérisé en ce que la bande (24) a une épaisseur d'environ 0,5 mm.