Brevet FR2507095A1 — publié le 19821210

La présente invention concerne un élément de fixation de ski, et notamment une talonnière comportant une pièce de maintien, montée sur un palier solidaire du ski ou coulissant suivant la longueur de ce dernier contre l'action d'un ressort DOU 58 E Urpivotart S Urau moins un axe perpendiculaire à la longueur du ski et se plaçant par le haut, dans la position de serrage, sur une pièce de la chaussure telle que le talon, ou une Pièce solidarisée avec la chaussure telle que la semnele El Ooet Pc E 1 t Xndi 9 X d Voai I*dmt l'organe de verrouillage est monté, sous forme d'un piston par exemple, avec guidage en trans- lation sur le côté opposé à la chaussure, dans ou sur la pièce de maintien, perpendiculairement à son axe de pivotement et contre la force d'un ressort de verrouillage, et interagit avec un élément con- jugué solidaire du palier, de sorte qu'une résistance produisant un couple de rappel s'oppose à un pivotement de la pièce de maintiendans le sens d'ouverture dégageant la chaussure, sur une plage d'élasticité de l'élément de fixation du ski, puis diminue fortement quand le pivotement se poursuit au-delà de la plage d'élasticité. De telles fixations sont connues par le modèle d'utilité n' 19 86 426 et les brevets N O 12 05 875 et n'15 78 761 de la République fédérale d'Allemagne Selon le modèle d'utilité N O 19 86 426, la pièce de maintien est montéeen pivotement sur un axe transversale sur une tête cylindrique du palier La tête cylindrique du palier présente une encoche cunéiforme de verrouillage, qui interagit avec un organe de verrouillage en forme de piston chargé par un ressort, monté dans la pièce de maintien, présentant une pointe adaptée à la forme en coin de l'encoche de verrouillage et guidé en coulissement dans la pièce de maintien, radialement par rapport à l'axe de pivotement La seule dif- férence essentielle entre l'élément de fixation de ski selon le brevet n O 12 05 875 et celui précédemment décrit est que le montage en pivote- ment de la pièce de maintien sur le palier s'effectue à l'aide d'un axe cylindrique, solidaire en rotation de ce dernier et présentant un méplat latéral, qui constitue l'élément conjugué interagissant avec la face frontale plane d'un piston de verrouillage chargé par un ressort et coulissant de nouveau dans la pièce de maintien, radialement par rapport à l'axe de pivotement. Selon le brevet N O 15 78 761, le palier porte une tête sphérique sur laquelle la pièce de maintien est montée en rotation La tête sphérique présente une encoche conique de verrouillage, interagissant avec une bille de verrouillage ou un piston de verrouillage à pointe conique La bille ou le piston de verrouillage est guidé en coulisse- ment dans la pièce de maintien, contre la résistance opposée par un ressort de verrouillage, et disposé dans ladite pièce, du côté opposé à la chaussure de ski Le montage est réalisé de façon que la ligne d'action de la bille ou du piston de verrouillage passe au-dessus du centre de la tête sphérique, à une distance radiale. Ces fixations connues, et notamment celles décrites dans le modèle d'utilité N O 19 86 426 et le brevet n'15 78 761, présentent sur la plage d'élasticité un frottement interne élevé, car des forces importantes s'exercent sur les organes de verrouillage, perpendiculai- rement à leur direction de translation dans la pièce de maintien, de sorte que le frottement augmente fortement entre les organes de ver- rouillage et leurs guides. Par suite du frottement interne augmenté, la chaussure doit sur la plage d'élasticité transmettre des forces relativement grandes à la pièce de maintien pour la faire pivoter, tandis que les forces de rappel exercées par la pièce de maintien sur la chaussure après le pivotement sont relativement faibles La fixation revient donc de façon relativement lente dans sa position précise de serrage et risque même de s'ouvrir de façon intempestive après plusieurs chocs successifs, inoffensifs chacun pour le skieur mais agissant dans le sens de l'ou- verture. Dans le cas de la fixation selon le brevet N O 12 05 875, les résistances de frottement s'opposant au piston de verrouillage dans la pièce de maintien sont certes un peu plus faibles, mais la fixation est par contre relativement molle au voisinage de sa position de ser- rage, car seul un pivotement notable de la pièce de maintien produit une translation sensible -du piston de verrouillage. L'invention a donc pour objet un élément de fixation de ski du type précité capable de produire sur la plage d'élasticité des forces de rappel élevées, du même ordre de grandeur que les forces néces- saires au déclenchement de la fixation, tout en permettant d'obtenir le comportement au déclenchement souhaité. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'axe longitudinal médian de l'organe de verrouillage, suivant la direction de translation de ce dernier, passe au-dessous de l'axe de pivotement, radialement à distance de celui-ci. Par suite de ce montage, lors du pivotement de la pièce de main- tien à partir de sa position de verrouillage, des composantes rela- tivement grandes de la résistance de verrouillage à vaincre agissent directement dans le sens de déplacement de l'organe de verrouillage, sans exercer sur ce dernier des forces latérales tendant à l'appliquer sur ces guides dans la pièce de maintien. Il en résulte avantageusement que les forces de déclenchement de la fixation sont essentiellement déterminées par les propriétés du ressort de verrouillage et la réalisation de l'organe de verrouillage et de l'élément conjugué, tandis que le frottement de l'organe de verrouillage dans la pièce de maintien joue un rôle relativement faible Une bonne reproductibilité du comportement de la fixation est garantie simultanément. Une grande liberté constructive existe pour la réalisation de l'organe de réglage ou de l'élément conjugué, de sorte qu'il est facile d'obtenir le comportement au déclenchement souhaité. L'organe de verrouillage comporte par exemple une partie en forme de came, qui interagit avec un élément conjugué, constitué par une surface de commande en forme de coulisse, solidaire du palier et sur laquelle le ressort de verrouillage applique l'organe de verrouillage. Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, la partie en forme de came est disposée au-dessous de l'axe longitudinal médian de l'organe de verrouillage. Il est également possible de faire interagir une partie en forme de came, solidaire du palier, avec une surface de commande en forme de coulisse, solidaire de l'organe de verrouillage. Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, le montage est réalisé de façon que dans la position de serrage de l'élé- ment de fixation de ski, une partie de la surface de commande sur l'organe de verrouillage, située au-dessous de l'axe longitudinal médian de ce dernier, s'applique sur la partie en forme de came. Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface de commande, vue suivant l'axe de pivotement, présente de part et d'autre d'une crête deux secteurs dont les parties superficielles présentent par rapport à l'axe de pivotement une distance croissant avec la dis- tance à la crête. Par suite de ce montage, la surface de commande interagit avec la partie en forme de came de façon que la pièce de maintien soit repoussée dans sa position de serrage quand un secteur interagit avec la partie en forme de came (plage d'élasticité), tandis que la pièce de maintien est chargée dans le sens d'ouverture quand l'autre secteur est appliqué sur la partie en forme de came. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, une zone de l'extrémité du ressort pousseur, du côté palier, forme une butée qui interagit avec une pièce, telle qu'un éperon, de la pièce de maintien et limite élastiquement le pivotement de cette dernière dans le sens d'ouverture Cette disposition interdit un choc brutal sur le palier de la pièce de maintien pivotant dans sa position de serrage après le retrait de la chaussure de ski de la fixation Le ressort pousseur constitue dans ce cas une butée élastique Une pièce supplé- mentaire, telle qu'un tampon élastique, est ainsi inutile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation préférentielle et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale avec coupe partielle d'une pre- mière forme de réalisation; la figure 2 est l'élévation correspondante d'une seconde forme de réalisation; la figure 3 est l'élévation correspondante d'une troisième forme de réalisation; et la figure 4 est un exemple de diagramme représentant les forces à exercer pour faire passer la pièce de maintien dans sa position de pivotement par rapport à la position de serrage, ainsi que les forces de rappel produites dans chaque position de pivotement. Un élément de fixation de ski selon figure 1 comporte un palier 1, sur lequel une pièce de maintien 2 est montée à l'aide de touril- lons, boulons, etc en pivotement sur un axe 3 perpendiculaire à la longueur du ski. Le palier 1 est monté en translation dans des guides 4 suivant la longueur du ski et repoussé vers la gauche, contre une chaussure de ski non représentée, par un ressort pousseur 5 inséré entre une pièce solidaire du ski et le palier 1 La translation du palier 1 sert de façon connue à permettre ou faciliter une flexion du ski dans la zone de la semelle de la chaussure, lors du passage sur des ondu- lations du terrain. La pièce de maintien 2 est représentée dans sa position de ser- rage, dans laquelle une saillie 6 se place sur le talon d'une chaussure de ski non représentée, et un éperon 7 se place en dessous Le pivote- ment de la pièce de maintien sur l'axe 3 est limité, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, par l'interaction de l'éperon 7 et du ressort pousseur 5, dont l'extrémité gauche sur la figure 1, pre- nant appui sur la palier 1, est pour ce faire en saillie partielle sur un évidement 8 du palier 1 et constitue une butée élastique pour l'éperon 7 Un croc brutal de parties de la pièce de maintien 2 sur des parties du palier I est ainsi interdit. La partie 2 ' de la pièce de maintien 2 opposée à la saillie 6 et à l'éperon 7 par rapport à l'axe de pivotement 3 est cylindrique et fermée à son extrémité libre par un bouchon 9 mobile par vissage Un piston 10 est guidé en translation dans la partie 2 ' et chargé dans le sens de la flèche P par un ressort de verrouillage 11 inséré entre le piston 10 et le bouchon 9 Le piston 10 interagit par une surface de commande 12 en forme de coulisse frontale avec un bossage 13 soli- daire du palier 1, de façon que la pièce de maintien tenc à pivoter dans la position de serrage représentée quand le secteur 12 ' de la surface de commande 12 est appliqué sur le bossage 13, tandis que la pièce de maintien 2 tenc à pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre, vers sa position d'ouverture, quand le secteur 12 " de la sur- face de commande 12 interagit avec le bossage 13 Les secteurs 12 ' et 12 " de la surface de commande 12 sont pour ce faire disposés de façon que la distance R entre l'axe de pivotement et la surface de commande 12 augmente avec la distance à une crête 12 "' séparant les secteurs 12 ' et 12 ". Il est particulièrement important que l'axe longitudinal médian M du piston 10, suivant le sens de translation de ce dernier, passe au-dessous de l'axe de pivotement 3 de la pièce de maintien 2, à une distance radiale a Par suite de ce montage, les forces exercées par le bossage 13 sur la surface de commande 12, du fait de la sollicita- tion du piston 10 par le ressort de verrouillage 11, agissent dans une large mesure dans le sens de translation du piston 10 même quand la pièce de maintien 2 pivote Les forces tendant à rapprocher le piston des parois de la pièce de maintien 2 qui le guident, perpendicu- lairement à l'axe longitudinal médian M, sont relativement faibles. Il ne se produit ainsi qu'un frottement relativement faible entre la pièce de maintien 2 et le piston 10 pendant la translation de ce dernier Il en résulte que les forces de rappel produites par l'interaction du secteur 12 ' de la surface de commande 12 avec le bossage 13 sont du même ordre de grandeur que les forces devant être exercées pour faire pivoter légèrement la pièce de maintien 2 à par- tir de la position deserrage représentée. La forme de réalisation selon figure 2 diffère essentiellement de celle selon figure 1 en ce que le piston 10 présente un bossage , qui interagit avec une surface de commande 120 en forme de coulisse, solidaire du palier 1 et présentant de nouveau des secteurs 120 ' et ", de part et d'autre d'une crête 120 "', un couple qui s'exerce en direction de la position de serrage représentée agissant sur la pièce de maintien 2 quand le bossage 130 est appliqué sur le secteur ' Un couple est exercé dans le sens inverse quand le bossage 130 interagit avec le secteur 120 ". Le piston 10 présente en outre une lèvre 14, qui s'applique sur la surface de commande 120 dans la position de serrage de l'élément de fixation du ski et protège le secteur 120 ' contre la pénétration de saletés par le bas. Il est essentiel que dans cet exemple de réalisation aussi, l'axe longitudinal médian M du piston 10 passe de nouveau au-dessous de l'axe de pivotement 3, à une distance a. L'exemple de réalisation selon figure 3 correspond pour l'essen- tiel à celui de la figure 2, mais la réalisation de l'articulation entre le palier 1 et la pièce de maintien 2 est modifiée Le palier 1 comporte une tête 15 avec des secteurs superficiels 15 et 16 à section en arc de cercle, qui sont partiellement entourés par des nervures 20 et 21 disposées sur la pièce de maintien 2, perpendicu- lairement à la longueur du ski Un évidement à secteur superficiel 22 concave demeure entre les nervures 20 et 21, et s'applique sur le secteur superficiel 16 de la tête 15, car le ressort de verrouillage 11 tend à déplacer la pièce de maintien 2 vers la droite Lors du pivotement de la pièce de maintien 2, le secteur superficiel concave 22 et le secteur superficiel 16 roulent l'un sur l'autre et les ner- vures 20 et 21, interagissant avec les secteurs superficiels 16 et 16, interdisent simultanément un glissement de la pièce de maintien 2 sur la tête 15 du palier 1 Cette forme de réalisation présente l'avan- tage suivant: pendant les mouvements de pivotement de la pièce de maintien 2, un frottement de glissement nul ou très faible apparaît entre cette dernière et la tête 15 Le montage est en outre simplifié, car il suffit de placer la pièce de maintien 2 par le haut sur la tête 15, des moyens spéciaux de fixation, tels que chevilles, tourillons, etc pouvant être supprimés. Le diagramme de la figure 4 représente en abscisse, en unités angulaires arbitraires, le déplacement de la pièce de maintien 2 par rapport à sa position de serrage représentée sur les figures 1 à 3. Les forces sont représentées en ordonnée, en unités arbitraires La courbe 100 représente les forces à exercer pour déplacer la pièce de maintien 2 dans le sens d'ouverture La courbe 101 représente les forces de rappel, qui tendent à ramener la pièce de maintien 2 d'une position de pivotement dans la position de serrage Par suite des caractéristiques constructives selon l'invention, les courbes 100 et 101 ont une forme semblable et présentent suivant l'ordonnée une dis- tance relativement très faible par rapport à l'art antérieur et typique de l'invention. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1 Elément de fixation de ski, et notamment talonnière comportant une pièce de maintien, montée sur un palier solidaire du ski ou coulissant suivant la longueur de ce dernier contre l'action d'un ressort pousseur, pivotant sur au moins un axe perpendiculaire à la longueur du ski et se plaçant par le haut, dans la position de serrage, sur une pièce de la chaussure telle que le talon, ou une pièce solidarisée avec la chaussure beiee o R l S iemeq et ccmparbrtun di Epo- sitif de verrouillage dont l'organe de verrouillage est monté, sous forme d'un piston par exemple, avec guidage en translation sur le côté opposé à la chaussure, dans ou sur la pièce de maintien, per- pendiculairement à son axe de pivotement et contre la force d'un ressort de verrouillage, et interagit avec un élément conjugué solidaire du palier, de façon qu'une résistance produisant un couple de rappel s'oppose à un pivotement de la pièce de maintien dans le sens d'ouverture dégageant Lla chaussure, sur une plage d'élasticité de l'élément de fixation du ski, puis diminue fortement quand le pivotement se poursuite au-delà de la plage d'élasticité, ledit élé- ment étant caractérisé en ce que l'axe longitudinal médian (M) de l'organe de verrouillage ( 10), suivant la direction de trans- lation de ce dernier, passe au-dessous de l'axe de pivotement ( 3), radialement à distance (a) de celui-ci. 2 Elément de fixation de ski selon revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage ( 10) comporte une partie en forme de came ( 130) , qui interagit avec un élément conjugué, constitué par une surface de commande ( 120) en forme de coulisse, solidaire du palier et sur laquelle le ressort de verrouillage ( 11) applique l'or- gane de verrouillage ( 10). 3 Elément de fixation de ski selon revendication 2, caractérisé en ce que la partie en forme de came ( 130) est disposée au-dessous de l'axe longitudinal médian de l'organe de verrouillage ( 10). 4 Elément de fixation de ski selon revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie en forme de cane ( 13), solidaire du palier,-inter- agit avec une surface de commande ( 12) en forme de coulisse, solidaire de l'organe de verrouillage ( 10). Elément de fixation de ski selon une quelconque des revendica- tions 2 à 4, caractérisé en ce que la surface de commande ( 12, 120), vue suivant l'axe de pivotement ( 3), présente de part et d'autre d'une crête ( 12 "', 120 "') deux secteurs ( 12 ', 12 ", 120 ', 120 "), dont les parties superficielles présentent par rapport à l'axe de pivotement ( 3) une distance (R) croissant avec la distance à la crête ( 12 "', 230 "'). 6 Elément de fixation de ski selon une quelconque des revendica- tions 1 a 5, caractérisé par une lèvre ( 14) disposée sur l'organe de verrouillage ( 10), au-dessous des zones en contact de cet organe ( 10) et de l'élément conjugué ( 12, 130), et appliquée sur ce dernier. 7 Elément de fixation de ski selon une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce de maintien ( 2) est montée en pivotement sur le palier ( 1) à l'aide de pièces cylindriques telles que tourillons ou chevilles. 8 Elément de fixation de ski selon une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que le palier ( 1) comporte une tête d'articulation ( 15) cylindrique ou sphérique, sur laquelle la pièce de maintien ( 2) est montée en basculement à l'aide de ses pièces d'articulation en forme de coussinet. 9 Elément de fixation de ski selon revendication 8, caractérisé en ce que la tête d'articulation ( 15) et la partie d'articulation de la pièce de maintien ( 2) qui lientoure présentent, sur le côté du palier ( 1) opposé à l'organe de verrouillage ( 10), des secteurs concaves ( 16, 22) roulant l'un sur l'autre quand la pièce de maintien ( 2) bas- cule par rapport au palier ( 1). Elément de fixation de ski selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une zone de l'extrémité du ressort pousseur ( 5), du côté palier, forme une butée qui interagit avec une pièce, telle qu'un éperon ( 7) de la pièce de maintien ( 2) et limite élasti- quement le pivotement de cette dernière dans le sens d'ouverture.