Brevet FR2590492A1 — publié le 19870529

La présente invention a trait, d'une façon géné- rale, aux dispositifs de liaison prévus sur les skis de fond pour l'attache du bout des chaussures, et concerne plus particulièrement un perfectionnement à un dispositif de liaison dans lequel un élément élastiquement déformable en forme de lame tient lieu d'organe de liaison entre le ski et la chaussure. On connaît déjà par le brevet français n 2 447 731 au nom de la Demanderesse, un dispositif de liaison dans lequel le ski, ou autre organe de support, comporte une surface horizontale destinée à recevoir une lame élastique, dite lame de flexion, assurant la jonction entre le ski et le bout de la chaussure. La lame de flexion est emprison- née dans sa région antérieure dans une cavité, de manière à être plaquée à cet endroit contre la surface supérieure de la plaque de base. La partie postérieure de la lame de flexion est libre, et son extrémité postérieure est apte à recevoir de façon amovible le bout de la chaussure par un mécanisme de chaussage approprié, tel que constitué par un anneau de fixation, un levier-basculant et une plaque d'appui. En cours d'utilisation, les mouvements imprimés par le skieur consistent principalement en un pivotement de la chaussure par rapport au ski, dans un plan vertical longitudinal,avec une déformation élastique correspondante de la lame de flexion généralement autour d'un axe. s'étendant dans une région d'épaisseur réduite de celle-ci, dans laquelle la flexion est privilégiée. Cependant, après une certaine durée d'utilisation, il s'avère que la lame de flexion a subi, du fait de la fatigue du matériau qui la constitue, une certaine déformation permanente dans sa région de pivotement, de telle sorte que la région posté- rieure de ladite lame est maintenant, au repos, substan- tiellement décollée de la surface supérieure de la plaque de base. Ce phénomène a pour premier inconvénient le fait qu'un interstice est maintenant laissé entre la lame de flexion et la plaque de base. Ceci permet à de la neige de pénétrer dans cette région particulièrement importante de la fixation; notamment, pendant l'utilisation, la présence initiale de neige gelée dans cette région peut empêcher la lame, et par conséquent la chaussure, de revenir bien à plat contre la plaque de base du dispositif, au détriment du confort et de l'efficacité de la pratique du ski. Un autre inconvénient dû à ce phénomène est d'or- dre psychologique. Lorsque l'utilisateur, après un certain temps d'utilisation, constate la déformation permanente précitée, il assimile cette dernière à une détérioration de la lame alors que, outre l'effet néfaste mentionné ci- dessus et relatif à la pénétration de la neige, cette dé- formation n'a pas de conséquence majeure sur la longévité du dispositif de fixation. Il est à noter que les inconvénients ci-dessus concernent aussi bien les dispositifs de liaison dans lesquels la lame de flexion et montée fixe sur le ski, le bout de la chaussure venant se fixer de façon amovible à son extrémité postérieure, que les dispositifs de liaison dans lesquels la lame de flexion est solidaire du bout de la chaussure et montée sur le ski de façon amovible par son extrémité antérieure, bien que dans ce dernier cas la déformation permanente par fatigue soit moins perceptible. La présente invention vise à pallier ces inconvé- nients de l'art antérieur. Elle propose pour ce faire un dispositif de liaison entre une chaussure et un ski de fond dans lequel, même après une utilisation prolongée, on ne constate qu'un décollement très faible, voire nul, de la partie postérieure libre de la lame par rapport à la plaque de base ou autre support. A cet effet, on prévoit selon la présente invention que les profils longitudinaux respectifs de la face in- férieure de la lame de flexion et de la face supérieure associée du ski sont, avant le montage de la lame de flexion sur le ski, sensiblement non complémentaires et tels que le montage de la lame de flexion provoque dans celle-ci un moment de précontrainte tendant à s'opposer au décollement de la région postérieure de la lame de flexion par rapport à la surface supérieure du ski. Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le profil longitudinal de la face inférieure de la lame de flexion présente, avant le montage, une forme généralement concave, par exemple la forme d'un "V" renversé. Dans une variante de réalisation, le profil longitu- dinal de la facesupérieure du ski présente une forme généralement concave, par exemple la forme d'un "V". D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de côté d'un dispositif de liaison à lame de flexion de l'art antérieur, - la figure 2 est une vue de côté schématique utile pour l'explication du comportement du dispositif de liaison de la figure 1, - les figures 3a et 3b sont des vues de côté d'une première forme de réalisation du dispositif de l'invention, respectivement avant et après montage, - les figures 4a et 4b sont des vues de côté d'une seconde forme de réalisation du dispositif de l'invention, respectivement avant et après montage, - la figure 5 est une vue decôté d'une troisième forme de réalisation du dispositif de l'invention, avant montage, - la figure 6 est une vue de côté d'unequatrième forme de réalisation du dispositif de l'invention, avant montage, - la figure 7 est une vue de côté d'une cinquième forme de réalisation du dispositif de l'invention, avant montage, - les figures 8a et 8b sont des vues de côté d'une sixième forme de réalisation du dispositif de l'in- vention, respectivement avant et après chaussage, et - les figures 9a et 9b sont des vues de côté d'une septième forme de réalisation du dispositif de l'invention, respectivement avant et après chaussage. Sur la figure 1 est représenté schématiquement et partiellement, en vue de côté et en coupe partielle, un dispositif de la technique antérieure pour la liaison entre un ski de fond et le bout d'une chaussure. Ce dispositif comprend une plaque de base 10 fixée à la surface supérieure du ski 12. La plaque de base 10 est pourvue à sa surface supérieure d'une arête de guidage longitudinale 14 conventionnelle destinée notamment à favoriser le guidage du ski par le pied lorsque ce dernier est à plat. Dans la région antérieure de la plaque de base (à gauche sur la figure 1) est prévue une surface hori- zontale destinée à recevoir une lame 16, dite lame de flexion. Cette lame, d'élasticité appropriée, est destinée à effectuer la jonction entre le ski et le bout de la chaussure 19. A cet effet, elle est maintenue, dans sa région antérieure, plaquée contre la surface horizontale de la plaque 10 en étant emprisonnée entre la plaque de base 10 et un capot de maintien 11, qui définissent ensemble une cavité 17. La fixation rigide de l'ensemble est assurée par une vis 18. En revanche, la lame 16 est libre sur toute sa partie postérieure. Le bout de la chaussure 19 est apte à être fixé à l'extrémité arrière de la lame de flexion 16 à l'aide d'un mécanisme conventionnel, par exemple du type à anneau de fixation, levier basculant de chaussage et plaque d'ap- pui, dont il n'est pas nécessaire de reprendre ici la description. On a simplement représenté sur les dessins la plaque d'appui ou insert métallique 15 de ce mécanisme. On se référera pour plus de détails au brevet français n 2 447 731 au nom de la Demanderesse, qui est explicitement cité ici à titre de référence. En cours d'utilisation, les mouvements imprimés par le skieur consistent principalement en un pivotement de la chaussure 19 par rapport au ski 12, dans un plan vertical longitudinal. La lame 16 du dispositif de l'art antérieur de la figure 1 se déforme alors élastiquement, comme illustré en figure 2, autour d'un axe situé dans la région d'épais- seur réduite 16a de celle-ci qui définit une zone de flexion privilégiée, entre une position horizontale A et une position d'inclinaison maximale B. Cependant, après une certaine durée d'utilisation, il s'avère que la lame 16 a subi, par fatigue, une certaine déformation permanente dans sa région de pivotement, et que sa région postérieure, une fois libérée de la chaussure, fait maintenant au repos un angle résiduelo non négligeable avec la surface supérieu- re de la plaque de base 10, comme l'indique la position C de la figure 2. Cet angle c valeur sensiblement constante avec le temps. Ce phénomène présente les inconvénients tels qu'expliqués plus haut. On va maintenant décrire des formes de réalisa- tion préférées de l'invention, en référence aux figures 3 et suivantes. Sur ces figures, des parties identiques ou ana- logues à celles de la figure 1 sont désignées par les mêmes numéros de référence. En outre, on a simplement représenté la région du milieu d'un ski 12, sur laquelle est fixée la plaque de base 10 du dispositif de liaison. On peut noter à cet égard que l'invention s'applique bien entendu aux dispositifs de liaison dans lesquels la plaque de base 10 est omise, le dispositif étant alors monté directement sur la surface supérieure du ski, amé- nagée de façon appropriée. En figure 3a, on peut observer que la plaque de base 10 se présente sous sa forme conventionnelle. Elle possède en particulier dans sa région antérieure une surface horizontale 20 sur laquelle la lame de flexion 16 sera mise en place. La lame de flexion 16' est réalisée quant à elle de manière à prendre, au repos, le profil longitudinal coudé tel qu'illustré. Plus précisément, on observe que la partie postérieure de la lame (à droite sur la figure) est généralement inclinée vers le bas d'un angle, de l'ordre de 5 à 45 degrés, de préférence de 20 degrés, par rapport à sa partie antérieure, par laquelle elle est fixée sur le ski. La face inférieure 22' de la lame présente ainsi globalement la forme d'un "V" renversé d'angle au sommet obtus. On observe en outre que le coude 22a' de la lame de flexion 16' est situé approximativement dans la région d'épaisseur réduite 16a', ou région de flexion priviligiée, de celle-ci. On comprend que, lorsque la lame de flexion 16' est mise en place et fixée par sa région antérieure (par exemple de la manière conventionnelle) sur la surface associée 20 de la plaque de base 10 (figure 3b), alors la partie postérieure de la lame 16', au repos, est déformée élastiquement de l'angle fpour être ramenée à force en position horizontale contre la région associée de la surface 20. Une telle déformation angulaire provoque la création dans la région de flexion privilégiée d'un mo- ment de rappel ou de précontrainte tendant à ramener la lame 16' dans sa position coudée d'origine, et par conséquent à plaquer la région postérieure de la lame contre la surface de la plaque de base. Le comportement du dispositif de liaison de l'invention est le suivant. Pendant la pratique du ski, les flexions répétées de la lame créent dans celle-ci un phénomène de fatigue, comme indiqué plus haut. Cette fatigue tend à provoquer une déformation angulaire perma- nente de la lame de flexion. Cependant, le moment de précontrainte créé dans la lame conformément à l'inven- tion agit dans la direction opposée de cette tendance à la déformation, pour minimiser celle-ci. Une autre approche de l'explication peut consister à dire que la déformation permanente due à la fatigue du matériau de la lame s'effectue sensiblement à partir de la position non contrainte de la lame de fle- xion, c'est-à-dire de la position qu'elle occupe en posi- tion démontée. En décalant angulairement vers le bas la région postérieure de la lame à l'état de repos conformé- ment à l'invention, on crée un décalage correspondant vers le bas de la position de la région postérieure de la lame après fatigue. En pratique, le moment de précontrainte initiale- ment imparti à la lame de flexion lors de son montage permet d'atténuer substantiellement le décollement au re- pos, dû à la fatigue, de la région postérieure de la lame par rapport à la surface supérieure du ski, et éventuel- lement de supprimer complètement ce décollement. L'inconvénient des lames de flexion de l'art antérieur est ainsi sensiblement atténué. Sur les figures 4a et 4b est représentée une se- conde forme de réalisation de l'invention. Ici, la lame de flexion 16 est réalisée de façon conventionnelle, c'est- à-dire que sa face inférieure 22 est sensiblement plane. Inversement, la surface 20' prévue sur la plaque de base 10 pour recevoir la lame 16 présente, en profil longitudinal, la forme d'un "V" d'angle au sommet obtus. Ainsi un coude 20a' est prévu dans la région qui corres- pondra, après montage, à la région de flexion privilégiée 16a de la lame. Ce coude sépare une région antérieure, inclinée vers le haut d'un angle 'de l'ordre de 5 à 45 degrés, de préférence 20 degrés, d'une région postérieure horizontale. De même que dans la forme de réalisation des figures 3a et 3b, le fait de fixer en place la lame de flexion 16 provoque une déformation élastique d'un angle Ydans sa région amincie 16a, pour ainsi plaquer sa région postérieure (à droite sur les figures) contre la région associée de la face 20', en créant dans la lame de flexion un moment de précontrainte. Ce moment de précontrainte présente sensiblement les mêmes effets que ceux expliqués plus haut dans la description du dispositif de la première forme de réalisa- tion; ici cependant, c'est sur le profil de la surface supérieure du support que l'on a agi pour que la position non contrainte de la région postérieure de la lame soit décalée angulairement vers le bas par rapport à la position qu'elle occupe après montage. L'inconvénient de l'art antérieur est ici encore substantiellement atténué. Sur la figure 5 est représenté un troisième mode de réalisation, dont la configuration est intermédiaire en- tre celles des première et seconde formes de réalisation. Plus précisément, la surface supérieure 20' de la plaque de base 10' présente un coude d'un angle gentre une région postérieure sensiblement horizontale et une région antérieure inclinée vers le haut. En outre, avant montage, c'est-à-dire dans la situation de la figure 5, la surface inférieure 22' de la lame de flexion 16' pré- sente le profil longitudinal généralement coudé tel qu'illustré, c'est-àdire que la partie postérieure de la 2590492- lame est généralement inclinée vers le bas d'un angle Opar rapport à sa partie antérieure. Dans cet exemple, on choisira les valeurs de 0 etoede telle sorte que leur somme soit comprise entre 5 et 45 degrés, et de préférence égale à 20 degrés. A titre d'exemple, on pourra choisira = 8= 10 degrés. Ici encore, on comprend que le montage de la lame 16' sur la plaque de base 10' aura pour conséquence de créer dans ladite lame un moment de précontrainte dû à la déformation angulaire forcée de la région postérieure de la lame d'un angle égal à la somme des an- gles et &. Ce moment de précontrainte aura les mêmes effets que dans les deux premières formes de réali- sation, pour sensiblement réduire, voire annuler, l'angle résiduel de décollement après déformation permanente par fatigue entre la région postérieure de la lame et la ré- gion associée de la plaque de base. Dans les formes de réalisation ci-dessus de la présente invention, on a décrit des pièces ou régions dont les parties antérieure et postérieure étaient séparées par un coude à angle vif. En référence à la figure 6, on a représenté un dispositif de liaison conforme à l'invention qui est généra- lement similaire à celui de la figure 3. La surface supé- rieure 20 de la plaque de base 10 est plane. Cependant, la surface inférieure 22" de la lame de flexion 16" pré- sente ici une forme généralement arrondie dans sa région d'épaisseur réduite 16a", l'angle vif au sommet du profil en forme de "V" de la figure 3a ayant été substantiellement émoussé. L'angle d'inclinaison P entre les régions extrêmes de la lame de flexion 16" est ici encore avantageusement compris entre 5 et 45 degrés, et de préférence de l'ordre de 20 degrés. On comprend que l'effet global de l'utilisa- tion d'une telle lame de flexion sera sensiblement identique à celui qui a été décrit en référence aux figures 3a et 3b. Cependant, la progressivité de l'incli- naison de la région postérieure de la lame 16" permet ici une répartition des contraintes qui est sensiblement moins concentrée au niveau de la région intermédiaire 16a" de la lame. Sur la figure 7 est représentée une forme de réali- sation d'un dispositif de liaison de l'invention qui est généralement similaire à celle de la figure 4. Cependant, selon une modification analogue à celle exposée ci-dessus, la forme de la surface supérieure 20" de la plaque de base 10" est généralement arrondie, l'angle vif à la base du "V" de la figure 4 ayant été substantiellement émoussé. La lame de flexion 16 prend ici avant montage sa forme conventionnelle, c'est-à-dire que sa surface inférieure 22 est plane. Les avantages obtenus sont sensiblement les mêmes que dans la forme de réalisation de la figure 6. Dans un même ordre d'idées, on pourra modifier le dispositif de liaison de la figure 5 de telle sorte que les profils respectifs de la face supérieure 20' de la plaque de base 10' et de la face inférieure 22' de la lame de flexion 16' soient sensiblement arrondie, les valeurs angulaires indiquées plus haut étant conservées. D'une manière plus générale, les avantages caracté- ristiques de la présente invention prendront effet dès que l'on donnera à la surface inférieure de la lame de flexion et/ou à la surface supérieure de la plaque de base une forme 1 1 générale en creux ou concave. Sur les figures 8a et 8b est représentée une sixième forme de réalisation de l'invention. Le dispositif de liaison représenté sur ces figures, respectivement avant et après chaussage, diffère globalement des formes de réalisation décrites plus haut en ce que la lame de flexion est cette fois-ci solidaire du bout de la chaussure. Un tel dispositif comprend une plaque de base 110 montée sur la surface supérieure d'un ski 12. Un mécanisme de chaussage est monté sur un support 30 et comprend, de façon conventionnelle, un crochet 32 pivotant autour d'un axe 34, et un levier 36 pivotant autour d'un axe 38. Le bout de la chaussure 119 comporte, en saillie vers - l'avant sous forme d'un prolongement de la semelle, une lame de flexion 116' dont l'extrémité libre est constituée par une surépaisseur 116b' vers le haut. Ainsi est définie entre cette surépaisseur et la chaussure une région d'épais- seur réduite tenant lieu de région de flexion de la lame. Dans cette forme de réalisation, la surface supé- rieure 120 de la plaque de base 110 est plane et horizon- tale dans la région du mécanisme de chaussage. En re- vanche, la région antérieure de la lame de flexion 116' est coudée vers le bas en 116a', d'un angle/3. Ainsi,lorsque le mécanisme de chaussage est mis en oeuvre pour attacher le bout de la chaussure 119 sur le ski 12, comme illustré sur la figure 8b, l'extrémité antérieure de la lame de flexion 116' est plaquée contre la surface supérieure adjacente 120 de la plaque de base 110, par un pivotement approprié du levier 36 qui sollicite le crochet 32, ce dernier venant emprisonner la surépaisseur 116b'. Cette action de chaussage a pour effet, d'une ma- nière analogue au montage de la lame de flexion dans les formes de réalisation précédentes, de créer dans la lame de flexion un moment de précontrainteo Soit encore, de la manière expliquée en détail dans ce qui précède, on effectue un décalage de la position angulaire à partir de laquelle a lieu la déformation permanente due à la fatigue du matériau constituant la lame de flexion, pour ainsi atténuer le coudage de ladite lame après cette fatigue. Sur les figures 9a et 9b est représenté un dispositif de liaison du même type général que celui des figures 8a et 8b. Sur ces figures, des éléments ou parties identiques ou similaires sont désignés par les mêmes numéros de référence. Comme on peut le voir, la lame de flexion 116 qui prolonge vers l'avant la semelle de la chaussure 119 est ici généralement plate. En revanche, la surface supérieure 120' de la plaque de base 110' présente un coude 120a' dans la région située immédiatement en arrière de la position d'immobilisation de l'extrémité antérieure de la lame de flexion par le dispositif de chaussage. Plus précisément, la partie antérieure de cette surface de réception 120' est généralement inclinée vers le haut, d'un angle Y par exemple compris entre 5 et 45 degrés, et de préférence égal à environ 20 degrés. Lorsque la lame de flexion est mise en place et immobilisée par le mécanisme de chaussage (identique à celui des figures 8a et 8b), on comprend que la défor- mation angulaire de la lame de flexion dans la région du coude 120a' de la plaque de base 110' engendre dans ladite lame, qui prend la déformation élastique correspondante, un moment de précontrainte qui présente les effets tels qu'indiqués tout au long de la description. Bien entendu, et bien que l'on ne l'ait pas illustré sur les dessins, on pourra également envisager pour ce cas de figure toute forme de réalisation intermédiaire, dans laquelle sont coudées aussi bien la lame de flexion quela surface de réception associée de la plaque de base. En outre, on a représenté sur les figures 8 et 9 des coudes à angle vif. Il est bien entendu que, de la même manière que pour les formes de réalisation des fi- gures 6 et 7, ces angles pourront être émoussés, les coudes de la lame de flexion et/ou de la plaque de base prenant alors une forme plus arrondie. Il est bien entendu que la présente invention ne se limite nullement aux formes de réalisation décrites. En particulier, on pourra donner à la lame de flexion et à la surface de réception associée tout profil appro- prié tel qu'on obtienne, lors du montage ou lors du chaussage, une déformation élastique de la région de flexion privilégiée de la lame tendant à créer un moment de précontrainte s'opposant à la déformation permanente que peut prendre celle-ci par fatigue après un certain temps d'utilisation. Par ailleurs, on s'est référé tout au long de la description à un dispositif de liaison pour ski de fond dans lequel une plaque de base du dispositif comporte une surface qui reçoit la lame de flexion sensiblement sur toute sa longueur. L'invention s'applique bien entendu également aux dispositifs dans lesquels la lame de flexion vient en contact au moins partiellement directement avec le ski, la surface supérieure de celui-ci étant alors conformée et aménagée de façon appropriée. Enfin, on peut noter que l'on pourra choisir pour la lame de flexion tout matériau déformable élastiquement approprié, tel que le matériau connu sous la dénomination commerciale "HYTREL". REVENDICATIONS 1 - Dispositif de liaison entre le bout d'une chaussure et un ski de fond, du type comprenant une lame de flexion reliant le ski à l'extrémité antérieure de la chaussure en s'étendant généralement contre la face supérieure du ski, et agencée pour autoriser un mouvement de pivotement de la chaussure autour d'un axe sensiblement horizontal et transversal au ski, la lame étant par ailleurs apte à prendre par fatigue une légère déforma- tion permanente tendant, lorsqu'elle est au repos, à provoquer le décollement de sa région postérieure par rapport à la face supérieure du ski, dispositif caractérisé en ce que les profils longitudinaux respectifs de la face inférieure (22;22';22") de la lame de flexion (16; 16';16"; 116;116') et de la face supérieure associée (20;20';20"; 120; 120') du ski (12) sont, avant le montage de la lame de flexion sur le ski, sensiblement non complémentaires et tels que le montage de la lame de flexion provoque dans celle-ci un moment de précontrainte tendant à s'oppo- ser au décollement de la région postérieure de la lame de flexion par rapport à la surface supérieure du ski. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une plaque de base (10;10';10";110; ') est interposée entre la lame de flexion et le ski, et définit au moins partiellement la face supérieure asso- ciée du ski. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que le profil longitudi- nal de la face inférieure (22';22") de la lame de flexion (16';16") présente, avant le montage, une forme générale- ment concave. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le profil longitudinal de la face inférieure (22';22") de la lame de flexion (16'; 16") présente, avant le montage, la forme générale d'un "V" renversé à angle obtus. - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le profil longitudinal de la face supérieure (20';20") du ski présente une forme généralement concave. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le profil longitudinal de la face supé- rieure (20';20") du ski présente la forme générale d'un "V" à angle obtus. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 3 à 6, caractérisé en ce que le montage de la lame de flexion sur le ski provoque une déformation angulaire longitudinale élastique de la lame de flexion d'un angle ( U,Y,+%) compris entre 5 et 45 degrés. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le montage de la lame de flexion sur le ski provoque une déformation angulaire longitudinale élastique de la lame de flexion d'un angle (,, +8) de l'ordre de 20 degrés. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que la lame de flexion (16;16';16") est montée sur le ski à demeure, et en ce qu'il comprend en outre des moyens de chaussage pour la fixation amovible du bout de la chaussure (19) sur l'extré- mité postérieure de ladite lame. - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que la lame de flexion (116;116') est montée sur la chaussure (119) à demeure, et en ce qu'il comprend en outre des moyens (32,36) pour la fixation amovible de l'extrémité antérieure (116b; 116b') de ladite lame de flexion sur le ski dans la ré- gion de la surface supérieure associée de celui-ci.