Brevet FR2517213A1 — publié le 19830603

La présente invention se rapporte à un ski qui présente des dispositifs pour réduire de façon asymétrique les oscillations résultant de la flexion. Il est connu de réaliser le corps du ski sous forme d'un support flexible qui, en vue d'une meilleure adaptation au terrain et aux charges apparaissant, présente sur toute sa longueur une répartition variable de la résistance à la flexion. A cet effet on utilise des constructions dites composites qui permettent de remplir les fonctions demandées grâce à des éléments de construction de propriétés différentes.Afin dXobtenir une répartition appropriée de la résistance å la flexion des couches constituées par scies matieres dlune dureté et d'une rigidité élevées sont disposées notamment dans des zones marginales, expo sées a des efforts de traction et de pression, du corps de ski. Cette forme de réalisation est appelée "construction en sandwich". Lorsque ces couches s'étendent également sur les côtés latéraux des sections sensiblement rectangulaires du ski CS1 parle d'une "construction en forme de caisson". Les couches de grande rigidité et de grande dureté appe lées "membrures portantes" sont reliées dynamiquement à toute la surface de contact par l'intermédiaire dBun noyau d'appui situé entre elles, la liaison étant réalisée le plus souvent en utilisant des adhésifs. Les allongements apparaissant lors des efforts de flexion à 1 intérieur de la section d'une construction de ce type sont sensiblement proportionnels a la distance qui sépare ces couches de la zone neutre de la section transversale et ces allongements dépendent également de la résistance du noyau appui à de effort de poussée et éventuellement de couches inter médiaires cédant sous ces efforts. Les constructions utilisées antérieurement et présentant des sections transversales sensiblement homogènes telles que par exemple le ski en bois traditionnel ne sont presque plus utilisées auJourd'hui, La variation de la résistance à la flexion répartie sur la longueur est le plus souvent obtenue en modifiant la hauteur du noyau d'appui et en agissant partiellement sur l'épaisseur de la membrane. On connaît également des constructions qui, par des mesures différentes, permettent de régler et de faire varier la résistance à laflexion. Le brevet AT 272 903 se rapporte à une construction de ski qui comporte un élément de renforcement réglable et modifiant la résistance à la flexion du corps de ski et qui est réalisé sous forme d'une tige présentant des sections de rigidité différente et disposée pour tourner à l'intérieur ou sur le ski. Les éléments de renforcement de cette forme de réalisation se trouvent à proximité ou dans la zone neutre du ski ce qui a pour effet qu'ils ne sont pas très efficaces malgré une mise en oeuvre compliquée. Le brevet AT 304 319 propose de créer une modification de la rigidité en fonction de la température en prévoyant à l'intérieur du ski des tubes qui s'étendent dans le sens longitudinal de ce dernier et contiennent de l'eau qui gèle lorsque la température descend en dessous de oOC. Cette forme de réalisation ne permet qu'unie modification brusque de la rigidité et elle nXest en outre pas très efficace du fait que le dispositif se trouve, de façon inévitable, dans le voisinage immédiat de la zone neutre du ski. L'inconvénient principal de toutes ces constructions réalisées sous forme de structure fléchissante réside dans l'aptitude à la déformation symétrique par rapport à la position neutre. De ce fait ces skis connus peuvent être amenés à subir des oscillations de flexion sous l'effet de charges se produisant par à-coups, ce qui se répercute défavorablement sur le comportement de glissement du ski. Comme il a été constaté dans la pratiqueides zones relativement grandes du ski ne sont pas en contact avec le sol en raison des inégalités de ce dernier et pour cette raison des oscillations peuvent apparaître dans ces zones. Pour cette raison il a été déjà proposé à maintes reprises de réduire les oscillations inévitables dans des constructions des skis réalisées sous forme de structure fléchissante par des mesures d'amortissement appropriées. La demande de brevet autrichien A 11134/69 publiée le 15 janvier 1972 se rapporte à un ski dans lequel une couche d'amortissement est prévue dans la zone de la surface. Cette couche est formée par une feuille en polymère et une feuille métallique recouvrant cette dernière. Des dispositifs d'amortissement produisent un effet indiscuta- ble mais qui est totalement inefficace dans la pratique. Le brevet CH NO 558 185 décrit un ski quoi comporte dans sa partie exposée aux oscillations ou à l'intérseur d'un corps fixé sur le ski une chambre qui est partiellement remplie d'une matière fluide. L'effet obtenu par ce dispcsitif n'est également pas efficace de sorte que la solution proposée n'a pas pu s'imposer. La demande de brevet DE NO 428 966 concerne une construction du ski comportant des éléments élastiques qui sont incorporés dans le ski ou rapportés de façon amovible sur ce dernier. Ces éléments élastiques sont disposés soit sur la face inférieure du ski en tant qu'élément travaillant à la traction, soit au-dessus de la zone neutre du ski en tant qu'éléments hydrauliques ou mécaniques travaillant en compression. Etant donné que les éléments élastiques sont incorporés dans le ski ils doivent se trouver obligatoirement dans le voisinage de la zone de flexion neutre et pour cette raison effet obtenu n'est pas très efficace. Les mesures constructives nécessaires à la mise en oeuvre de cette forme de réalisation sont en outre très compliquées et elles augmentent de façon inadmissible le poids du ski. On connaît par le brevet PR NO 1 407 710 un ski dans lequel un amcrtisseur hydraulique, pneumatique, hydropneumatique ou également en caoutchouc est prévu pour réduire la tendance aux oscillations du ski. Cet amortisseur est relié par l'une de ses extrémités à la fixation du ski et sa tige de piston qui a été prolongée est reliée à une articulation prévue sur la surface du ski et à proximité de la spatule de ce dernier. Lors de l'apparition dtoscil- lattions de flexion au niveau de la partie avant du ski, ce-tte tige est déplacée suivant un mouvement de va-et v7ent dans le sens longitudinal du ski et l'amortisseur réduit dans une large mesure l'amplitude de ses mouvements. Cependant ce dispositif connu ne permet pas d'obtenir un amortiss-ement asymétrique des oscillations,ce qui n'a pas été prévu par cette invention. Le brevet AT N 327 754 se rapporte à une forme de réalisation analogue dans laquelle une tige est reliée par l'une de ses extrémités à la spatule du ski et par l'autre extrémité à un amortisseur en caoutchouc. La demande de brevet DE N 2 227 017 se rapporte à un dispositif qui est constitué par une tige dont l'une des extrémités est fixée à proximité de la spatule du ski tandis que l'autre extrémité pénètre dans un amortisseur à simple effet (asymétrique). De ce fait, des mouvements ascendants (flexions) du ski sont amortis davantage que les mouvements descendants. Le brevet FR N 1 115 843 concerne un dispositif qui est prévu essentiellement pour amortir des oscillations de torsion du ski. Ce dispositif produit également un effet secondaire en tant qu'amortisseur de frictionrdu fait que la barre de torsion fixee par son extrémité arrière de fa çon rigide à la surface do ski et tout juste avant la fixation du ski peut exercer des forces de friction gracie à son extrémité oniùîée s'appliquant sous une contrainte sur la surface du ski lorsque la partie avant de ce dernier exécute des mouvements de flexion. Contrairement à ces réalisations connues, le dispositif suivant l'invention ne vise pas à créer un amortisseur d'oscilla-tions,mais un ski qui présente des résistances à la flexion différentes dans les deux directions de flexion possibles. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des solutions connues et de permettre une répartit-ion sur la longueur totale du ski des forces de r',atlon et des forces massiques agissant dans la zone de la fixation du ski en créant une construction de ski permettant une déformation élastique. Les problèmes exposés ci-dessus sont résolus con- formément à l'invention par un ski qui est caractérisé en ce que chaque dispositif est constitué par un élément en forme de tige ou en forme de bande, élastique en flexion, rigide en traction et qui est relié au moins par ses deux extrémités avec le ski par l'intermédiaire de supports résistant à la poussée et qui s'étend dans le sens longi- tudinal du ski et à une certaine distance de la surface de ce dernier. Diverse autres caracteristiques de 1 invention res- sortent d'ailleurs de la deseription détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées. à titre d'e-emples non 1imitatifs9 au dessin annexé. les fig. 1 à 6 montrent en élévation latérale des formes de construction de skis munis de dispositifs suivant l'invention. La fig. 1 montre une construction du ski constitué par une structure fléchissante 1 cul présente dans la zone de la partie avant du ski une spatule recourbée. Dans la zone de la spatule et dans la partie avant située devant la zone prévue pour le montage de la fixation du ski, des blocs 3 résistant à la poussée sont montés sur le support 1. Ces blocs 3 servent de point d'appui pour un élément élastique 2 relié à ces blocs pour transmettre des forces. L'élément élastique 2 est disposé à une distance d de préférence d'au moins @m, mais pratiquement une distance comprise entre 10 et O mm de la surface du ski 1. Lorsqu'une charge de flexion s'exerce sur la surface du ski en infléchissant ce dernier de façon couche, l'élément élas- tique peut être sollicité en traction et lors dsune charge de flexion infléchissant la surface du ski de façon concave, l'élément élastique flambe, Les points d'appui 3 peuvent être réalisés à partir de n'importe quelle matière résistant à la poussée, par exemple en bois, en matières synthétiques renforcées ou non ou également en métal.La forme de ce point d'appui 3 peut être quelconque mais ii est avantageux d'arrondir les angles ou de prévoir des évidements afin de l'alléger. La fixation de ces points d'appui sur le ski 1peut s'effectuer au moyen de vis, d'adhésifs ou d'autres moyens d'assemblage. Les points d'appui 3 peuvent également être constitués par des saillies intégrées au ski 1. L'élément élastique 2 peut être constitué par une bande, une tige ou un fil métallique ou non métallique et il peut présenter une section quelconque. Cet élément élastique est réalisé en une matière quelconque mais il est important que la résistance à l'allongement de cette matière soit sensiblement égale à celle du ski 1. I1 est particulièrement avantageux que cette résistance à l'allongement soit au moins de 3 000 MPa. Les dimensions de l'élément élastique 2 sont calculées de façon que la charge provoquant son flambage soit inférieure à celle du ski dans la zone délimitée par les points d'appui 3. I1 est avantageux de prévoir une charge au flambage qui ne soit pas supérieure à 50 % de celle du ski 1 mais de préférence inférieure à 10 %. La fixation de l'élément élastique 2 au point d'appui 3 peut s'effectuer à l'aide de vis, de rivets, d'un adhésif ou d'un autre moyen de fixation.Lorsqu'il se produit un couple de flexion dans le sens M1, 11 élément élastique 2 s'incline par rapport à la longueur 1 délimitée par les points d'appui 3 lorsque la charge de flambage est dépassée. S'il se produit par contre un couple de fl-exion dans le sens de la flèche N2, l'élément élastique 2 stallonge jusqu'à ce que la charge de flambage du ski 1 soit dépassée.Lors d'une augmentation de la résistance à l'allongement de ltélément élastique 2 ainsi que de sa charge au flambage par rapport à celle du ski 1 dans la zone 1 délimitée par les points d'appui 3, la résistance à la flexion de toute la structure devient nettement plus petite lors d'un couple s'exer çant dans le sens de la flèche N1 que lors d'une charge s'exerçant dans le sens de la flèche M2. De ce fait on obtient une caractéristique asymétrique de la déformation élastique par rapport à la position neutre, déformation qui crée des fréquences de résonance différentes d'une oscillation de flexion et s'étendant dans des directions différentes à partir de la position neutre.Etant donné que des oscillations libres doivent se produire généralement de façon symétrique par rapport à une position neutre, la construction suivant ltinvention ne permet pratiquement pas une mise en résonance par suite dà-coups. De ce fait, le ski ne produit plus de vibration lors de son glissement,notamment lorsquwil passe sur un sol accidenté et lors de grandes vitesses. La différence de rigidité en ce qui concerne des sollicitatwons de part et d'autre de la position neutre augmente avec l'augmentation de la distance d étant donné que, d'une part les forces de flambage sont augmentées et que, dsautre part des efforts à la traction plus grande doivent être surmontés à l'intérieur de l'élément élastique 2 pour une courbure déterminée du ski 1. La longueur 1 de l'élément élastique 2 délimitée par les points de support 3 influence la longueur de flambage de l'élément élastique 2. La longueur de flambage est également influencée par la forme de fixation des points de support 3 résistant à la poussée. Lorsque l'élément élastique 2 est fixé ritidement, comme cela est représenté à la fig. 1, la longueur de flambage correspond à la moitié de la longueur 1 et lorsque l'élément élastique 2 est fixe de façon articulée aux deux extrémités, la longueur de flambage correspond à la longueur 1. Dans le cas où l'élément élastique 2 est réalisé de façon à réduire la charge de flambage au minimum, un couple de flexion agissant dans le sens de la flèche M1 ne produit son effet que sur la résistance à la flexion du ski 1. La fig. 2 montre une construction dans laquelle un élément élastique 2 est disposé dans la zone avant d'un ski 1 et dans laquelle la fixation s'effectue non seulement par deux points de support 3 mais également par un point d'appui supplémentaire 4 situé entre les deux autres. De ce fait, la longueur de serrage libre est divisée en deux zones 11 et 12 dans lesquelles se produis-ent des charges de flambage différentes.On obtient ainsi un renforcement sélectif pour une charge s'exerçant dans le sens de la flèche M1, charge qui peut être répartie dans un rapport de 11 / 12 Dans le cas -où le point d'appui 4 est monté de façon réglable sur la surface du ski 1, on obtient la possibilité de pouvoir répartir la rigidité en changeant la position du point d'appui 4. I1 est ainsi possible d'adapter la construction du ski à des conditions d'utilisation différentes. La fig. 2 montre également le montage d'un élément supplémentaire 2 présentant à ses extrémités des points de support montés dans la zone arrière do ski. I1 est évident qu'un point d'appui supplémentaire 4 peut également être prévu dans la zone arrière. Lorsqu'on prévoit plusieurs points d'appui supplémentaires 4, on obtient un branchement en série de zones dans lesquelles l'élément élastique 2 peut flamber dans le sens de la flèche M1 lors dtune sollicitation par une charge. Le montage réglable d'au moins certains points d'appui 4 permet un réglage précis de la répartition de la rigidité. Les éléments élastiques 2 reliés rigidement dans l'exemple suivant la fig. 2 peuvent également être fixés de façon articulée. La fig. 3 montre le montage d'un élément élastique 2 dans la zone avant d'un ski 1, la fixation sur les points d'appui 3 prévue aux deux extrémités de l'élément 2 étant réalisées de façon articulée tandis que l'élément 2 est relié rigidement au point d'appui 4 disposé entre les points d'appui 3. L'élément 2 peut également être fixé rigidement au point d'appui 3 et être articulé au point d'appui 4. La fig. 4 montre un dispositif dans lequel l'élément élastique 2 situé dans la zone avant d'un ski 1 est relié de façon articulée par ses deux extrémités à des points appui 2 et également de façon articulée à un point d'appui médian 4. i)ans le dispositif représenté a la fig. 5, l'élé- ment élastique 2 n'est pas disposé parallèlement à la surface du ski i mais sa distance d diminue progressivement depuis la spatule du ski. La distance d à l'extré- mité arrière de l'élément élastique 2 peut également etre plus grande qu?à l'extrémité avant sans nuire à l'effet obtenu. Les dispositifs suivant les fig. 3 à 5 peuvent être disposés dans la zone arrière du ski, soit seul ou supplémentairement. La fig. 6 montre un dispositif dans lequel la fixaS tion de l'élément élastique 2 à l'extrémité avant ne s'effectue pas par un point d'appui 3 mais directement à la spatule du ski. Grâce au choix de différents points de fixation, il est possible de régler différentes distances d, La construction suivant la présente invention convient particulièrement bien pour des skis de saut qui lors du décollage du tremplin sont repliés vers le bas à leurs extrémités par suite de forces massiques ce qui provoque des battements ou flottements désagréables pendant le saut. La grande rigidité obtenue dans ce sens de sollicitation qui correspond au sens de la flèche M2 à la fig. 1, empêche dans une large mesure ce fléchissement tandis que la caractéristique de flexion asymétrique dans la position de repos interdit le flottement lorsque les skieurs se trou-vent en l'air. Les éléments élastiques 2 sont réalisés avantageu- sement dans des matières synthétiques renforcées ou non ainsi que dans des métaux par exemple de l'acier et de i 'a- luminium. Ces éléments élastiques peuvent présenter la forme de tiges, de bandes plates ou de fils. Leur rigidité peut être constante sur toute la longueur ou elle peut varier, ce qui permet d'obtenir des caractéristiques différentes lors du flambage. Par des mesures appropriées, par exemple par une fixation légèrement excentrée on peut obtenir que le flambage s'effectue toujours en direction de la surface du ski. De ce fait, l'élément élastique 2 prend appui sur le ski après avoir dépassé une certaine valeur de déformation qui dépend de la distance d et de la longueur 1. REVENDICATIONS l - Ski comportant des dispositifs pour réduire de façon asymétrique les oscillations résultant d'une flexion, caractérisé en ce que chaque dispositif est constitué par un élément en forme de tige ou de bande élastique en flexion et résistant à la traction et qui est relié par au moins deux extrémités au ski par l'intermédiaire de supports résistant à la poussée et qui s'étend dans le sens longitudinal du ski et à une certaine distance de la surface de ce dernier. 2 - Ski suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément élastique présente un module d'élasticité d'au moins 3 000 MPa, mais de préférence compris entre 20 000 et 70 000 MPa et une charge au flambage représentant au maximum 50 % de la charge au flambage du ski (1) mais qui est de préférence inférieur de 1G % à la charge de flambage du ski. 3 - Ski suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément élastique (2) est prévu dans la zone avant du ski ou dans la zone arrière de ce dernier et en ce qu'au moins un point d'appui médian (4) est disposé entre les points d'appui d'extrémité (3). 4 - Ski suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément élastique (2) est relié fixement aux supports (3) ou aux supports intermédiaires (4) ou en ce que l'élément élastique (2) est relié au moins partiellement de façon articulée. 5 - Ski suivant l'une des revendications 1 à 4, ca ractérisé en ce que les supports (3) ou les points d'appui (4) présentent des hauteurs différentes. 6 - Ski suivant l'une des revendieations 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément élastique (2) présente par rapport au ski une charge au flarabage plus faible ou négligeable. 7 - Ski suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la spatule du ski sert de point de fixation avant à l'élément élastique (2). 8 - Ski suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les points d'appui médians (4) sont réglables dans le sens longitudinal de l'élément élastique (2). 9 - Ski suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que plusieurs éléments élastiques (2) sont disposés en série et présentent au moins partiellement des supports communs (3). 10 - Ski suivant ltune des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément élastique (2) est réalisé en une matière synthétique renforcée ou non ou en un métal. 11 - Ski suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'élément élastique (2) est relié de façon excentrée afin de ne pouvoir flamber qu'en direction de la surface du ski (1).