Brevet FR2516393A1 — publié le 19830520

La présente invention est relative à un ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure à un ski et comprenant un premier organe pour la fixation avant ou butée maintenant l'avant de la chaussure et un second organe pour la fixation arrière appelé parfois talonnière et maintenant la partie arrière de la chaussure. De tels ensembles sont évidemment extrOmement courants et résultent généralement de la réunion ou meme la simple juxtaposition d'organes avant et arrière complètement indépendants l'un de l'autre tant par leur origine que par leur fonctionnement. On a bien sûr constamment cherché à augmenter le confort et la sécurité du skieur en proposant des solutions améliorant l'un ou l'au- tre de ces organes dans son rôle propre, mais sans se préoccuper de l'effet qu'un tel perfectionnement sur un organe isolé pouvait avoir sur l'autre organe dont le type pouvait astre extremement variable, et donc sans envisager l'effet résultant sur l'ensemble complet de fixation. Parmi ces perfectionnements, nombreux sont donc ceux qui n'ont pas atteint le but recherché, du fait d'une utilisation d'organes avant et arrière non conçus pour travailler ensemble. D'autres, par contre, ne l'ont atteint qu'à un degré moindre. Ainsi les butées avant classiques qui doivent se déclencher à partir d'un certain seuil d'effort latéral de la chaussure, présentent l'inconvénient que ce seuil se trouve, de façon non souhaitée, considérable- ment augmenté par des efforts parasites, notamment de frottement, qui apparaissent lors de sollicitations complexes comme en cas de chutes combinées, lors d'une flexion du ski ou encore dans le cas d'un mauvais réglage de longueur.Ces efforts parasites s'opposent à l'effort de déclenchement défini par un système élastique, en général règlable, et le seuil de déclenchement effectif s'en trouve donc augmenté de façon variable selon le type de sollicitation exercé par la chaussure, et la sécurité du skieur en est, par suite, affectée, On a donc cherché des solutions pour que l'effort résultant nécessaire au déclenchement reste à peu près constant, quels que soient les efforts parasites induits selon les circonstances. Ainsi sont connues des butées comprenant des capteurs des efforts parasites et provoquant sur la butée une action diminuant son seuil de réaction. Ainsi l'augmentation de la force d'appui de la chaussure sur le ski lors d'une chute avant, qui induit des frottements qu'il faut vaincre en plus de l'effort de déclenchement normal est compensée dans le brevet FR 2 099 849 grâce à un capteur disposé sous l'avant de la chaussure et qui intervient pour diminuer la force de verrouillage de la butée de sorte que celle-ci reste aussi constante que possible quelle que soit la force d'appui. Dans la demande FR 2 314 742, c'est le serre-semelle de retenue de la chaussure qui est sensible à la sollicitation verticale qu'exerce sur lui la chaussure dans le cas d'une chute arrière et qui agit sur le mécanisme de verrouillage pour en diminuer l'effet. Dans ces deux cas on ne cherche à compenser que les effets de la composante verticale d'une sollicitation qu'exerce la chaussure. Or la composante longitudinale de cette sollicitation revêt une très grande importance et des dispositifs visant à prendre en compte cet aspect ont également été proposés dans lesquels un capteur est sensible aux efforts longitudinaux qu'exerce la chaussure sur la butée avant pour compenser les efforts parasites dûs aux frottements,en abaissant le seuil de déclenchement du mécanisme de verrouillage. Des propositions de ce genre sont exposées notamment dans les demandes ou brevets FR 2 417 313, FR 2 416 025, FR 2 395 046, FR 1 448 642, FR 2 469 189 et FR 2 464 727. Les avantages que procurent effectivement ces dispositifs restent cependant purement théoriques par rapport à ltobjectif à atteindre, et ce du fait qu'aucun compte n'a été tenu en pratique de l'effet de l'organe de fixation arrière sur le fonctionnement du dispositif. Ainsi on a monté jusqu'à présent ces dispositifs indiflremment avec tout type de fixation arrière classique, c'est-à-dire ob le bloc de fixation arrière coulisse dans une glissière fixe par rapport au ski sous l'action des sollicitations longitudinales à l'encontre de ressorts de rappel ou d'un mécanisme de fonctionnement analogue, comme décrit par exemple dans la demande FR 2 417 313 déjà évoquée.L'effort initial exercé sur la chaussure par la fixation arrière est donc très variable et en tous cas mal défini et il en va de même de l'effort en fonctionnement et par suite de la sollicitation longitudinale que lton veut capter au niveau de la butée avant pour agir sur la force de verrouillage de cette butée. Comme nous le verrons plus loin, la sollicitation longitudinale, au cours d'un déclenchement en chute avant est une fonction décroissante lorsque la talonnière est du type classique. Or dans les solutions à capteur indépendant, celui-ci est sollicité par un ressort de déclenchement développant une force importante et dans ces conditions en aucun cas la sollicitation longitu ne dinaleVsera suffisante pour agir contre l'action de ce ressort, et assurer ainsi la compensation.Ce type d'inconvénient est aussi rencontré avec les fixations où toute la butée sert elle-mne de capteur (FR 2 417 313 - FR 2 416 025 - FR 2 395 046). En effet la position longitudinale de la fixation avant est assurée par un ressort qui pour permettre la pratique du ski doit être important. I1 faut donc pour déplacer la fixation vers l'avant que la sollicitation longitudinale de la chaussure soit suffisante, ce qui évidemment n'est pas le cas avec une talonnière du type classique. L'obtention de l'effet recherché n'est donc pas possible. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient majeur qui est l'incapacité constatée à fonctionner correctement des butées avant à captage de l'effort longitudinal exercé sur elles par la chaussure pour compenser l'augmentation de la force de verrouil lage. Pour ce faire, elle propose la combinaison dans une même ensemble de fixation de la chaussure de telles butées avant avec une fixation arrière ou talonnière qui, au contraire de celles de type classique à glissière, permette l'amplification de l'effort longitudinal exercé sur la butée avant au lieu de l'effacer en tout ou en partie.Cette amplification permet de dépasser largement le domaine de grandeur des forces parasites et pour le déclenchement faire la différence entre ces parasites et les efforts effectifs qui nécessitent une correction, Les caractères de l'invention qui apparaitront dans les revendications sont exposés dans la description qui suit et pour l'intelligence de laquelle on se reportera aux dessins dont - les figures 1 et 2 représentent schématiquement, respectivement au repos et lors d'une chute avant, un ensemble de fixation selon l'état de la technique, - les figures 3 et 4 correspondent aux figures 1 et 2 mais avec un ensemble de fixation selon l'invention, - la figure 5 est un diagramme représentant l'évolution de l'effort longitudinal exercé par la chaussure sur la butée avant, respectivement en tirets selon l'état de la technique et en trait plein selon l'invention, - la figure 6 montre en perspective un type de fixation arrière pouvant être utilisé pour réaliser la combinaison selon l'invention. On voit à la figure 1. représenté schématiquement, un ensemble de fixation monté sur un ski 1 et constitué par une butée avant 2 et une fixation arrière ou talonnière classique 3. Une chaussure 4 est esquissée. La butée 2 est du type dans lequel un capteur de l'effort longitudinal F1 exercé par la chaussure 4 agit sur le mécanisme de verrouillage de cette butée 2 pour compenser l'effet des efforts parasites dûs au frottement qui s'opposent au déverrouillage en s'ajoutant au seuil de déf clenchement. Ce dispositif, qui n'est pas représenté en soi, peut être de tout genre évoqué dans l'introduction notamment de celui décrit dans les documents FR 2 464 727 ou FR 2 469 189 ou similaire. Il n'est donc pas utile d'y revenir. La fixation arrière 3 est du type talonnière classique, c' est-à-dire mobile dans une glissière portée par le ski 1 sous l'effet des forces qu'exerce sur elle la chaussure 4 à l'encon- tre de ressorts de rappel travaillant en général en compression.Ce genre de fixation arrière est tout à fait usuel et il n'est donc pas non plus utile de le décrire plus avant. Lorsque la chaussure 4 est en place dans l'ensemble de fixation 2, 3, mais au repos, elle exerce sur la butée avant 2 une force longitudinale F1 généralement de l'ordre de 10 à 40 kgf. Comme déjà dit, la butée avant 2 comporte un organe capteur du est elle-meme l'organe-capteur de cette force F1 pour agir sur le mécanisme de verrouillage et en diminuer la rdsistance au déclenchement lors d'une chute avant.La figure 2 illustre cette siutation où le talon de la chaussure 4 se soulevant (flèche), il s'ensuit que la sollicitation longitudinale F2, que la chaussure 4 exerce alors sur la butée avant 2,va décroître considérablement et dans certains cas même, s1 annuler. L'effet sur le capteur de force de la butée 2, et par suite sur le seuil de déclenchement de cette butée 2, devient donc impcssible bien que la butée 2 ait été pourtant conçue pour produire cet effet. Pour que cette butée 2 remplisse effectivement la fonction de sécurité qui lui est assignée, il faudrait que la force longitudinale, au lieu de décroître, croisse de F1 à F2 de façon continue, avantageusement la force F2 doit être d'autant plus forte que l'effort de déclenchement en chute est important. On voit donc que l'utilisation d'une butée-avant 2 à capteur d'effort longitudinal avec une talonnière classique 3 ne permet absolument pas d'obtenir le phénomène souhaité pour la sécurité du skieur. Hormis le fait que le système de glissière et ressorts de la talonnière 3 rend le réglage initial définissant F1 extrêmement aléatoire, le même phénomène qu'en chute avant se produit chaque fois que la talonnière 3 a tendance à reculer, notamment lorsqu'un creux du terrain provoque une flexion du ski.Le perfectionnement que peut présenter- en soi une butée à captage d'effort longitudinal 2 est donc tout à fait illusoire dans l'utilisation qui en est effectivement faite jusqu'à présent, Pour obtenir l'effet désiré, il est nécessaire que la fixation arrière 3 agisse de façon définie et positive sur la chaussure 4 pour que l'effort longitudinal F1, F2 exercé par la chaussure 4 sur la butée avant 3 ait une valeur suffisante et/ou croisse quand le talon de la chaussure 4 se soulève comme dans le cas d'une chute avant, ce qui rend l'action sur le captage possible. Comme illustré par les figures 3, 4 et 6, ceci peut être obtenu avec une fixation arrière 3 dont la partie engageant la chaussure 4 tourne autour d'un axe transversal horizontal 5 par rapport au ski 1 pendant le processus de chute avant. Une telle disposition va au cours de la rotation accompagnant la chute avant amplifier l'effort longitudinal F1, F2 sur la butée avant 2 car la chaussure se trouve poussée vers l'avant avec une intensité croissante jusqu'au moment du déclen- chement. Des fixations arrières répondant à cet impératif,mais non conçues dans ce but existent déjà mais leur utilisation pour amplifier l'effort longitudinal sur une butée avant 2 à capteur de cet effort n'avait: jamais été envisagée.Avantageusement, pour l'effet désiré, elles comportent deux bras latéraux 6 articulés sur l'axe horizontal transversal 5 et porteur de l'axe de rotation 7 de la mâchoire 8 engageant la chaus- sure 4. L'axe 5 est disposé de telle sorte que les bras latéraux articulés 6 s'étendent vers l'arrière et vers le haut. Avec un tel mode de réalisation il y a, d'une part augmentation de la sollicitation longitudinale au cours du soulèvement du talon, et d'autre part cette augmentation est fonction de la valeur du déclenchement en chute avant. Ce qui est particulièrement avantageux car, étant donné que l'appui de la chaussure sur le ski lors d'une chute avant est directement fonction de la valeur de l'effort en déclenchement avant, il est nécessaire, pour la sécurité du skieur en torsion, que la compensation soit aussi fonction de cet effort. L'axe 5 peut être disposé entre le talon et l'avant de la chaussure, mais il peut en être autrement. De telles fixations arrières font, par exemple, l'objet des brevets FR 2 263 796, FR 2 258 876, FR 2 248 680 et FR 1 363 895. La figure 5 illustre, en fonction du déplacement vertical du talon 2 jusqu'au déclenchement, l'évolution de l'intensité réelle mesurée, de la force longitudinale F1, F2 exercée par la chaussure 4 sur la butée avant 2 à capteur. Selon l'état connu de la technique, avec une talonnière classique à glissière, correspondant à la courbe en tirets, l'effort initial F1 a une valeur mal définie et variable, avoisinant 40 kgf. Sous l'effet d'un processus de chute avant, cet effort F2, dans une première phase ne varie pas de façon significative, puis tend à décroître considérablement pour devenir négligeable. Cet effort F2 décroissant, l'effort latéral effectif de déclenchement qui devra vaincre les frottements parasites non compensés puisque la force initiatrice F2 a tendance à disparaître, devra être nettement supéricur au seuil de sécurité prévu et la sécurité du skieur que ce dispositif est censé accroître en est donc sérieusement compromise.. Par contre, avec l'utilisation d'un ensemble de fixation selon l'invention, la courbe de l'effort longitudinal F2 dans les mêmes conditions (représentée en trait plein), après une très courte phase ou elle est pratiquement constante à sbn niveau de réglage initial F1, par exemple de l'ordre de seulement 20 kgf, va croître rapidement pour atteindre au moment du déclenchement un ordre de grandeur de 100 kgf. Cette valeur étant par ailleurs d'autant plus importante que l'effort de déclenchement en vertical est fort.Il est donc clair que dans ces conditions, le capteur d'effort de la butée 2 qui fait réagir le mécanisme de verrouillage en fonction de l'intensité de cet effort, joue effectivement le rôle pour lequel il a été connu et assure donc effectivement la sécurité du skieur. Il est clair que dans l'ensemble de fixation selon l'invention, on pourrait utiliser des fixations arrières conformées de façon différente à condition qu'en cas de chute avant, cette fixation exerce sur la chaussure un effort longitudinal vers l'avant suffisant et avantageusement croissant en fonction du soulèvement du talon. REVENDICATIONS 1 - Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure (4) à un ski (1) comprenant au moins une fixation ou butée avant (2) et une fixation arrière (3), caractérisé par le fait que la butée avant (2) comporte un captage de l'effort longitudinal (F1, F2) qu'exerce la chaussure (4) sur cette butée (2), ce captage agissant sur le mécanisme de verrouillage de cette butée (2) en en diminuant la résistance au déclcnchement latéral pour compenser l'action des forces de frottement, et que la fixation arrière est conformée de manière à amplifier cet effort longitudinal (F2) pendant le soulèvement du talon de la chaussure (4) dans le processus de chute avant. 2 - Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure (4) à un ski (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fixation arrière (3) est du type à bras latéraux (6) susceptibles de rotation autour d'un axe horizontal transversal (6) fixe par rapport au ski (1), ces bras (6) étant porteurs de l'axe de rotation (7) de la mâchoire de retenue du talon de la chaussure (4), l'axe (5) étant disposé de telle sorte que les bras latéraux (6) s'étendent vers l'arrière et vers le haut. 3 - Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure (4) à un ski (1), selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'axe (5) est disposé entre le talon et l'avant de la chaussure, les bras latéraux !g) s'étendant ainsi de part et d'autre du talon. 4 - Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure (4) à un ski (1), selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le captage de l'effort longitudinal est réaliste par un capteur relié à l'un des organes du mécanisme de verrouillage. 5 - Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure (4) à un ski (1), selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le captage de l'effort longitudinal est réalisé par la fixation avant mobile longitudinalement servant ainsi à elle-même de capteur.