Brevet FR2602690A1 — publié le 19880219

1' FIXATION DE SECURITE A DOUBLE GUIDAGE PAR GALETS La présente invention concerne une fixation de sécurité pour skis destinée à maintenir, d'une façon déclenchable latéralement, l'une des extrémités d'une chaussure par rapport à un ski. Les fixations de sécurité habituellement utilisées comprennent une mâchoire apte à retenir une extrémité de chaussure et à la libérer sous l'action de sollicitations excessives en torsion au niveau de la jambe du skieur. La mâchoire comprend deux ailes de retenue latérales et une partie centrale conformée pour former butée, pour maintenir la 10 chaussure latéralement de part et d'autre et verticalement vers le haut. Pour permettre la coopération avec la fixation, la chaussure de ski comprend généralement une semelle débordante en saillie par rapport à la paroi périphérique de la tige. Ainsi, la semelle reste appliquée contre une butée frontale de la mâchoire qui interdit sa progression 15 vers l'avant, sous un rebord supérieur de la mâchoire qui interdit son échappement vers le haut, et la chaussure est maintenue latéralement par les ailes de la mâchoire. Lors des mouvements horizontaux de la mâchoire, par exemple sous l'action de sollicitations en torsion de la chaussure, il en 20 résulte un frottement important de la semelle contre la butée frontale et les ailes de la mâchoire, frottement qui produit un effort résistant s'opposant au mouvement horizontal de la chaussure, d'o une augmentation de l'effort de déclenchement. De ce fait, le bon fonctionnement de la fixation de sécurité est perturbé. On a déjà conçu des fixations de sécurité, décrites dans le document DE-OS-3 129 536, dans lesquelles le maintien latéral et frontal de la chaussure est assuré par des galets à axe vertical de la mâchoire, en appui contre la face périphérique de la tige de chaussure. Les galets diminuent le frottement entre la mâchoire et les faces verticales de la 30 chaussure. Toutefois, ce document ne suggère ni l'existence ni la solution du problème des frottements entre la chaussure et les rebords supérieurs de la mâchoire et des ailes latérales. Lors des mouvements horizontaux de la mâchoire et de la 35 chaussure, par exemple sous l'action de sollicitations en torsion de la chaussure, il en résulte en effet un frottement important de la semelle sous les rebords supérieurs, frottement qui produit un effort résistant s'opposent au mouvement, d'o une augmentation sensible de l'effort de déclenchement. De ce fait, le bon fonctionnement de la fixation de sécurité est perturbé. Ces perturbations sont augmentées dans le cas de la présence de salissures sur la semelle, ou d'irrégularités de surface, 5 et produisent des réactions irrégulières de la fixation; ces réactions incontrolées dépendent en outre des forces verticales appliquées par la chaussure sous la mâchoire, notamment dans le cas de chutes arrière en torsion, dans le cas de mauvais réglage de hauteur de la fixation, et lorsque de la neige ou de la glace est insérée sous la semelle. La présente invention a notamment pour objet un perfectionnement aux fixations de skis, perfectionnement par lequel les frottements de la semelle de chaussure par rapport au rebord supérieur de la mâchoire sont considérablement diminués, voire annulés, par utilisation de galets. On facilite ainsi considérablement les mouvements de 15 glissement latéral de la chaussure par rapport à la mâchoire. Selon un autre objet de l'invention, les perfectionnements permettent un guidage simultané de la chaussure pour ses deux composantes verticale et latérale de déplacement par rapport à la mâchoire. L'invention s'applique à tous types de fixations de sécurité à 20 déclenchement latéral, et notamment au perfectionnement des fixations avant dans lesquelles, lors d'un mouvement de pivotement dans le sens du déclenchement, la mâchoire se soulève légèrement, présentant ainsi une trajectoire avec une composante verticale et une composante horizontale par rapport au ski. Une telle fixation de sécurité est décrite par 25 exemple dans le brevet français FR-A-2 334 382 de la demanderesse. La chaussure peut alors se déplacer par rapport à la mâchoire selon un mouvement présentant une composante verticale et une composante latérale. Le perfectionnement selon l'invention permet en outre de 30 faciliter le retour de la chaussure dans la position de maintien stable, sous l'action des moyens de rappel élastique de la fixation, et en particulier le recentrage de la chaussure par rapport à la fixation. Selon un autre objet de l'invention, les galets ont une forme et une disposition telles que leur encombrement est particulièrement 35 faible, de sorte qu'ils peuvent être disposés sur une mâchoire dont la taille est réduite, sans nuire à la résistance mécanique de la mâchoire. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, la fixation selon l'invention comprend une machoire apte à retenir une extrémité de chaussure et à la libérer sous l'action de sollicitations supérieures à un seuil prédéterminé; la mâchoire est mobile à l'encontre de moyens de rappel élastiques selon un mouvement admettant au moins une composante 5 horizontale latérale, entre une position d'équilibre stable centrée et une position déclenchée dans laquelle la mâchoire libère l'extrémité de chaussure; la chaussure, au niveau de son extrémité, comporte une semelle en saillie par rapport à la tige et présentant une face périphérique et une face supérieure se raccordant elle-même à la base 10 périphérique de la tige; la machoire forme butée pour la face supérieure de semelle et pour une au moins des faces constituées par la face périphérique de semelle et par la base périphérique de la tige; la mâchoire comporte des galets rotatifs, adaptés pour venir s'appliquer contre l'une au moins des faces périphériques constituées par la face 15 périphérique de semelle et par la base périphérique de la tige, réalisant un ensemble de contacts roulants assurant le maintien latéral et longitudinal de l'extrémité de chaussure lors de ses mouvements latéraux; la mâchoire comprend en outre des galets rotatifs adaptés pour venir s'appliquer contre la face supérieure de semelle, formant un 20 ensemble de butées à contact roulant limitant la course verticale de l'extrémité de chaussure lors de ses mouvements latéraux. La fixation assure ainsi un double guidage de la chaussure, supprimant les frottements de la chaussure par rapport à la fixation, et améliorant sensiblement le rappel de la chaussure en position de maintien stable 25 centrée. Selon un mode de réalisation, les galets rotatifs sont montés pivotants autour d'axes inclinés vers la chaussure, c'est à dire selon des axes comportant leur partie haute plus proche du centre de la chaussure que leur partie basse; les galets comportent une bande de 30 roulement tronconique d'angle tel que la génératrice de contact est sensiblement parallèle à la surface de chaussure sur laquelle le galet s'applique. Cette disposition à axe incliné diminue sensiblement l'encombrement des galets, qui peuvent ainsi être disposés dans des mâchoires de faible encombrement. Selon un mode de réalisation préféré, les galets sont couplés deux à deux sur des mêmes axes, un couple de galets comportant un galet à contact vertical s'appliquant contre la face périphérique de semelle ou de tige, et un galet à contact horizontal s'appliquant contre la face supérieure de semelle. Cette disposition diminue le nombre d'axes nécessaires, et l'encombrement général de l'ensemble des galets. Un guidage correct de la chaussure peut alors être assuré par exemple par deux ou trois couples de galets disposés aur deux ou trois axes différents répartis à la périphérie de la mâchoire de fixation. Selon un mode de réalisation, les galets d'un même couple sont solidaires l'un de l'autre en rotation, assurant ainsi l'équilibrage des forces de rotation. En alternative, les galets d'un mime couple sont libres en rotation l'un par rapport à l'autre; cette disposition permet d'éliminer l'influence de frottements différentiels entre les surfaces de chaussure et les galets. De préférence, les galets d'un même couple forment un ensemble 15 de deux bandes de roulement à structure convexe, et sont disposés pour s'appliquer simultanément sur la face périphérique de la tige et sur la face supérieure de la semelle. On réalise ainsi une structure de mâchoire qui dépasse très peu de la semelle de chaussure. Selon un autre mode de réalisation, les galets d'un même couple 20 comportent des bandes de roulement formant une structure concave, les galets étant disposés pour s'appliquer simultanément sur la face périphérique et sur la face supérieure de la semelle. Le guidage de la chaussure est alors assuré par la semelle seule. De préférence, l'axe de rotation des galets est, en position de 25 maintien stable centré de la chaussure, incliné par rapport au plan du ski selon un angle dont la valeur est sensiblement égale à 45 degrés. On répartit ainsi équitablement, sur les faces horizontale et verticale de la chaussure, les forces de frottement de la chaussure par rapport à la mâchoire. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 représente une vue en perspective d'une fixation à double 35 guidage par galets selon un mode de réalisation de l'invention; - les figures 2 et 3 illustrent le fonctionnement de la fixation de-la figure 1 lors des mouvements de déplacement latéraux; - la figure 4 illustre schématiquement la position et la répartition des galets de la mâchoire dans un mode de réalisation selon l'invention; - les figures 5 à 8 illustrent divers modes de réalisation des galets; et - les figures 9 et 10 illustrent deux autres modes de répartition des galets sur la fixation. Le mode de réalisation représenté sur les figures concerne une fixation avant pour ski, la fixation comprenant une mâchoire monobloc. L'invention pourrait toutefois s'appliquer à une fixation à ailes 10 indépendantes. La fixation 1 comprend une mâchoire monobloc 2 apte à retenir une extrémité de chaussure 5. De manière connue, la mâchoire 2 est montée pivotante autour d'un axe vertical ou bien de deux axes verticaux ou convergents tels que les axes I-I et II-II, et comprend deux ailes 3 15 et 4 latérales formant une structure enveloppante pour maintenir latéralement l'extrémité de chaussure. La mâchoire est mobile autour de l'un ou l'autre des axes I-I et II-II à l'encontre de moyens de rappel élastique non représentés sur la figure, entre une position d'équilibre stable centrée représentée sur la figure 1 et deux positions déclenchées 20 dans lesquelles la mâchoire est pivotée latéralement vers la droite ou vers la gauche et libère l'extrémité de chaussure. Comme le représente la figure 4, la chaussure 5 comprend une semelle 6 en saillie par rapport à la tige 7, la semelle présentant une face périphérique 8 sensiblement verticale et une face supérieure 9 25 sensiblement horizontale, la face supérieure se raccordant elle-même à la base périphérique 10 de la tige 7. La partie postérieure de la mâchoire 2 forme butée pour la face supérieure 9 de semelle et pour l'une au moins des faces constituées par la face périphérique 8 de semelle et par la base périphérique 10 de la 30 tige. Pour cela, la mâchoire 2 comprend un rebord supérieur 20 destiné à recouvrir partiellement la face supérieure 9 de la semelle de chaussure. Selon l'invention, la mâchoire comprend des galets rotatifs tels que les galets 11 et 12 de la figure 1. Les galets rotatifs 11 et 12 sont adaptés pour venir s'appliquer contre l'une au moins des faces 35 périphériques constituées par la face périphérique 8 de semelle et par la base périphérique 10 de la tige, assurant un ensemble de contacts roulants pour maintenir latéralement et longitudinalement l'extrémité de chaussure 3 lors de ses mouvements latéraux. Les galets rotatifs 11 et 12 sont en outre adaptés pour venir s'appliquer contre la face supérieure 9 de semelle et pour former ainsi un ensemble de butées à contact roulant limitant la course verticale de l'extrémité de chaussure lors de ses mouvements latéraux. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, les galets sont formés et adaptés pour s'appliquer simultanément contre la face supérieure 9 de semelle et contre la base périphérique 10 de la tige de chaussure. Plus précisément, dans ce mode de réalisation, les 10 galets sont couplés deux à deux sur un même axe, formant deux couples de galets 11 et 12, chaque couple de galets cdmportant un galet 111 (figure 4) à contact vertical s'appliquant contre la face périphérique 10 de tige et un galet 112 à contact horizontal s'appliquant contre la face supérieure 9 de semelle. Les galets tels que les couples de galets 11 et 15 12 sont montés pivotants autour d'axes inclinés, respectivement III-III et IV-IV, les axes étant inclinés vers la chaussure, c'est à dire que leur partie supérieure est plus proche du centre de la chaussure que leur partie inférieure, comme le représente la figure 4. L'inclinaison des axes est choisie de préférence voisine de 45 degrés par' rapport au 20 plan général du ski. Les galets comportent une bande de roulement généralement tronconique dont l'angle est choisi de manière que le contact entre le galet et la surface de chaussure sur laquelle il s'applique s'effectue selon une génératrice du galet. Comme le représentent les figures 2 et 3, selon des vues 25 schématiques de face, la tenue de la chaussure est assurée par les couples de galets 11 et 12. La semelle 6 de chaussure repose, par sa face inférieure 13, sur une plaque inférieure antifriction 14 adaptée sur la surface supérieure du ski 15. Les couples de galets 11 et 12 constituent des butées à contact roulant limitant le débattement de la 30 semelle 6 vers le haut, les couples de galets 11 et 12 étant en appui sur la face supérieure 9 de la semelle, dans la position de maintien stable centrée de la chaussure telle que représentée sur la figure 2. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement une position de la fixation dans laquelle la machoire a pivoté latéralement par 35 rapport au ski 15, le mouvement de pivotement ayant une composante horizontale par laquelle la mâchoire 2 est déplacée vers la droite d'une distance D, et une composante verticale par laquelle la machoire 2 est déplacée vers le haut d'une hauteur H comme le représente la figure. La distance entre les couples de galets 11 et 12 et la plaque inférieure antifriction 14 est alors supérieure à l'épaisseur de la semelle 6, qui peut admettre librement diverses positions entre une position inférieure 5 dans laquelle elle est plaquée contre la plaque antifriction 14 et une position supérieure dans laquelle elle est en appui sous les couples de galets 11 et 12. Lors du retour de la mâchoire vers la position centrée, après un écart provoqué par les sollicitations de la chaussure, la mâchoire 10 s'abaisse progressivement et tend à pincer la semelle contre la plaque inférieure antifriction 14. Les galets 11 et 12 assurent alors un guidage progressif de ls semelle de chaussure, favorisant le centrage de l'ensemble. Dans le cas d'une chute arrière en torsion, le poids du skieur 15 est déporté vers l'arrière, et l'avant de la chaussure se trouve élevé et appliqué sous les couples de galets 11 et 12. La présence des couples de galets 11 et 12 autorise alors, lors d'un déclenchement, un déplacement aisé de la semelle 6 par rapport à la mâchoire 2, sans faire apparaitre de forces de frottement susceptibles de freiner ses déplace20 ments et de compromettre le déclenchement de la fixation et l'échappement de la chaussure. De préférence, le guidage vertical de la semelle 6 de la chaussure par rapport à la mâchoire est assuré par les seuls couples de galets, les galets constituant des butées à contact roulant reprenant 25 l'ensemble des efforts dans les sens latéraux et verticaux vers le haut. Dans le mode de réalisation de la figure 1, les efforts longitudinaux sont repris par les galets 11 et 12, et par une plaque frontale antifriction 16 contre laquelle bute la semelle de chaussure lorsqu'elle est en position de maintien stable centré. Des plaquettes antifriction 30 17 et 18 relayent les galets en bouts d'ailes. On a représenté sur les figures 5 à 8 divers modes de réalisation des galets. Sur la figure 5, le couple de galets comprend un premier galet 50 à contact vertical c'est à dire destiné à s'appliquer contre la face périphérique 8 de semelle, et un galet 51 à contact 35 horizontal destiné à s'appliquer contre la face supérieure 9 de semelle. Les bandes de roulement respectivement 52 et 53 des galets 50 et 51 forment une structure concave, en diabolo, et sont chacune formées d'un tronc de cône d'angle au sommet égal à 90 degrés, de sorte que l'une et l'autre des bandes de roulement s'appliquent respectivement contre les faces verticale 8 et horizontale 9 de la semelle selon une génératrice, comme le- représente la figure. Les deux galets sont maintenus par une 5 chappe 54 dont les branches entourent les galets et maintiennent l'axe 55 en une position inclinée à 45 degrés environ par rapport au plan de la semelle. En pratique, la chappe est constituée par une partie évidée de la mâchoire, dans laquelle est logé le couple de galets. Les deux galets 50 et 51 peuvent être soit solidaires l'un de l'autre soit montés 10 librement pivotant l'un par rapport à l'autre sur l'axe 55. Lorsque les galets sont désolidarisés, ils peuvent admettre des efforts frontaux et verticaux- éventuellement antagonistes. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, l'axe est maintenu selon la même inclinaison par un support central 66 15 solidaire de la mâchoire, le support central 66 séparant deux galets 60 et 61 de formes similaires aux galets 50 et 51, et coopérant de même manière avec les faces périphérique 8 et supérieure 9 de la semelle. Les galets 60 et 61 peuvent également être soit solidaires en rotation l'un de l'autre, soit libres en rotation l'un par rapport à l'autre. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7, le couple de galets est formé de deux galets 70 et 71 dont les bandes de roulement 72 et 73 forment une structure convexe, comnme le représente la figure, conformée pour s'appliquer simultanément sur la face périphérique 10 de la tige et sur la face supérieure 9 de la semelle. Les bandes 25 de roulement 72 et 73-sont tronconiques, d'angle au sommet sensiblement égal à 90 degrés, et l'axe 75 du couple de galets est incliné à 45 degrés environ par rapport au plan de la semelle. Les galets 70 et 71 sont tenus sur leur axe 75 lui-même fixé à la mâchoire par une chappe 74. Les deux galets 70 et 71 peuvent être soit solidaires l'un de 30 l'autre en rotation, soit libres en rotation l'un par rapport à l'autre. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 8, les galets 80 et 81 sont similaires des galets 70 et 71 de la figure 7, mais séparés l'un de l'autre par un support central 86 solidaire de la mâchoire. Les galets 80 et 81 coopèrent de manière similaire en appui 35 sur les faces verticale 10 de la tige de chaussure et horizontale 9 de la semelle de chaussure. Les galets 80 et 81 peuvent être- soit solidaires en rotation, soit libres en rotation l'un par rapport à l'autre sur leur axe 85. On notera que, en relation svec les figures qui précèdent, on a représenté les axes de galets en une position sensiblement inclinée à 45 degrés par rapport au plan de chaussure. Cette inclinaison est celle que 5 prend l'axe dans la position de maintien stable centrée de la chaussure. L'inclinaison est susceptible de varier en suivant l'inclinaison propre de la mâchoire lorsque celle-ci s'écarte de cette position centrée stable pour atteindre la position déclenchée. On a représenté sur les figures 9 et 10 deux autres modes de 10 répartition des galets sur le pourtour de la mâchoire. Sur la figure 9, la mâchoire comprend trois couples de galets, les couples de galets 90 et 91 en bout de chacune des ailes 3 et 4, et un couple de galets central 92 assurant un appui central. Sur la figure 10, la mâchoire comprend deux couples de galets 15 100 et 101 disposés chacun en bout des ailes 3 et 4, l'appui central étant réalisé de manière classique par une plaque antifriction 16 en partie centrale de mâchoire et formant contact glissant avec la chaussure. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisa20 tion qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. En particulier, l'invention ne se limite pas à une fixation avant telle que celle qui est représentée dans les figures. Elle 25 s'applique à d'autres types de fixations, notamment celles dont les ailes sont indépendantes et articulées respectivement par rapport à un corps solidaire du ski. Egalement elle concerne les fixations dont les ailes sont articulées par rapport à un corps solidaire du ski et sont liées en mouvement latéral. REVENDICATIONS 1 - Fixation de sécurité- d'une chaussure sur un ski, la fixation comprenant une mâchoire (2) apte à retenir une extrémité de chaussure et à la libérer sous l'action de sollicitations supérieures à 5 un seuil prédéterminé, dans laquelle la mâchoire est mobile à l'encontre de moyens de rappel élastiques selon un mouvement admettant au moins une composante horizontale latérale entre une position d'équilibre stable centrée et des positions latérales déclenchées dans lesquelles la mâchoire libère l'extrémité de chaussure, la chaussure comprenant au 10 niveau de son extrémité une semelle en saillie par rapport à la tige et présentant une face périphérique (8) et une face supérieure (9) se raccordant elle-même à la base périphérique (10) de la tige, la mâchoire (2) formant butée pour la face supérieure (9) de semelle et pour l'une au moins des faces constituées par la face périphérique (8) de semelle 15 et par la base périphérique (10) de la tige, la mâchoire comportant des galets rotatifs adaptés pour venir s'appliquer contre l'une au moins des faces périphériques constituées par la face périphérique (8) de semelle et par la base périphérique (10) de la tige pour réaliser un ensemble de contacts roulants assurant le maintien latéral et longitudinal de 20 l'extrémité de chaussure lors de ses mouvements latéraux, caractérisée en ce que la mâchoire comprend en outre des galets rotatifs (11, 12) adaptés pour venir s'appliquer contre la face supérieure de semelle et former un ensemble de butées à contact roulant limitant la course verticale de l'extrémité de chaussure lors de ses mouvements latéraux. 2 - Fixation de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que les galets rotatifs (11, 12) sont montés pivotants autour d'axes inclinés (III-III, IV-IV) vers la chaussure et comportent une bande de roulement tronconique (111, 112) d'angle au sommet tel que les galets présentent une génératrice de contact sensiblement parallèle i la 30 surface de chaussure sur laquelle le galet est destiné à s'appliquer. 3 - Fixation de sécurité selon la revendication 2, caractérisée en ce que les galets sont couplés deux à deux sur un même axe, un couple de galets comportant un galet (71) à contact vertical s'appliquant contre la face périphérique de semelle (8) ou de tige (10) et un galet 35 (70) à contact horizontal s'appliquant contre la face supérieure (9) de semelle. 4 Fixation de sécurité selon la revendication 4, caractérisée en ce que les galets d'un même couple sont solidaires l'un de l'autre en rotation. Fixation de sécurité selon la revendication 4, caractérisée en ce que les galets d'un même couple sont libres en rotation l'un par rapport à l'autre. 6 - Fixation de sécurité selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que les galets d'un même couple comportent des bandes de roulement (72, 73) formant une structure convexe et sont disposés pour s'appliquer simultanément sur la face périphérique de la tige (10) 10 et sur la face supérieure (9) de la semelle. 7 - Fixation de sécurité selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que les galets d'un même couple comportent des bandes de roulements (52, 53) formant une structure concave et sont disposés pour s'appliquer simultanément sur la face périphérique (8) et sur la 15 face supérieure (9) de la semelle. 8 - Fixation de sécurité selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que l'axe de rotation des galets est, en position de maintien stable centré de la chaussure, incliné par rapport au plan du ski selon un angle dont la valeur est sensiblement égale à 45 20 degrés. 9 - Fixation de sécurité selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que les axes des couples de galets sont maintenus par une chappe (54) entre les branches de laquelle sont situés les galets. 10 - Fixation de sécurité selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que l'axe (65) des galets est maintenu par un support central (66) séparant les galets l'un de l'autre. 11 - Fixation de sécurité selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisée en ce que la mâchoire comprend deux couples 30 de galets (11, 12) disposés en milieu des ailes (3, 4), des plaquettes antifriction (17, 18) relayant les galets en bout d'ailes. 12 - Fixation de sécurité selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisée en ce que la mâchoire comprend trois couples de galets (90, 91, 92) disposés respectivement à chacune des 35 extrémités des ailes (3, 4) et au centre de la mâchoire. 13 - Fixation de sécurité selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend deux couples de galets (100, 101) disposés aux extrémités de chacune des ailes (3, 4) de la mâchoire, et un appui central (16) à contact glissant.