Brevet FR2625687A1 — publié le 19890713

L'invention est relative à une fixation de sécurité pour ski, qui est destinée à retenir extrémité d'une chaussure contre un ski, et à libérer cette extrémité lorsqu'elle exerce une sollldtation dépassant un seuil prédéterminé, qui est dit seuil de déclenchement. D'une manière connue, une telle fixation comprend un corps, qui est relié au ski, et un dispositif de retenue de l'extrémité de la chaussure, couramment appelé mâchoire, qui retient l'extrémité de la chaussure, selon les cas, verticalement, et/ou latéralement. L'invention concerne plus précisément ce dispositif de rappel élastique de la mâchoire. Le moyen d'énergie le plus couramment utilisé pour le dispositif de rappel élastique de la mâchoire est un ressort, de compression, ou de traction. Le seuil de déclenchement de la mâchoire est déterminé par la constante de raideur du ressort et par l'élongation initiale qui est donnée au ressort, cette élongation étant réglable le plus souvent par une vis, qui est appelée vis de réglage. Le ressort oppose une force de rappel élastique, au déplacement de la mâchoire. Toutefois, 'lorsque le, ressort est seul, la force de rappel ne dépend sensiblement pas de la vitesse à laquelle ia mâchoire est sollicitée, elle ne dépend que de l'amplitude de son déplacement. Pour faire intervenir ce paramètre dans le déclenchement de la fixation, il est connu, notamment d'après le brevet FR-A-1 454 511, le brevet FR-A-2 424 040, le brevet DE A-26 34 649, d'incorporer un amortisseur dans ie dispositif de rappel élastique de la mâchoire. Dans ces conditions, la force qui s'oppose au déplacement de la mâchoire, et donc le seuil de déclenchement de la fixation, varie selon la vitesse à laquelle la mâchoire est sollicitée. Notamment, le seuil de déclenchement sera plus important lors d'une sollicitation violente, et plus faible lors d'une sollicitation douce. Ces dispositifs donnent de bons résultats, toutefois, I'influence de l'amortissement sur le moyen d'énergie mécanique n'est pas facilement réglable. De ce fait, I'influence de l'amortisseur sur le seuil de déclenchement n'est pas réglable, selon le réglage de dureté du ressort d'énergie. Notamment, dans le cas de sollicitations violentes, I'amortisseur s'oppose dynamiquement au déplacement de la mâchoire d'une façon semblable, pour un réglage dureté faible, par exemple repère "3", correspondant à un déclenchement pour un couple de 30 Nm environ, et pour un réglage dureté fort, par exemple repère "10", correspondant à un couple de 100 Nm environ. Un des buts de l'invention est de proposer un dispositif de rappel élastique de la mâchoire, qui correspond à un moyen de rappel mécanique tel qu'un ressort, et un dispositif d'amortissement, pour lequel l'influence de l'amortisseur sur le seuil de déclenchement est réglable. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de rappel élastique de la mâchoire dune fixation, qui peut être intégré dans une fixation avant, mais aussi dans une fixation arrière. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Le dispositif de rappel selon l'invention est destiné à rappeler élastiquement la mâchoire d'une fixation de sécurité au ski, la mâchoire étant montée mobile par rapport à une embase reliée solidairement au ski. La mâchoire est destinée à retenir l'extrémité d'une chaussure, et a libérer cette extrémité lorsqu'elle exerce sur la mâchoire une sollicitation excessive dépassant un seuil déterminé. Le dispositif de rappel élastique est destiné à s'opposer au déplacement de la mâchoire, et à rappeler cette mâchoire dans sa position d'équilibre stable. Le dispositif de rappel élastique comprend un moyen de liaison avec la mâchoire, un moyen d'énergie mécanique produisant une force de rappel sensiblement croissante en fonction de l'amplitude du déplacement de la mâchoire, à partir de sa position d'équilibre stable, et un moyen d'amortissement produisant une force d'opposition dynamique au déplacement de la mâchoire qui -est croissante en fonction de la vitesse à laquelle la mâchoire se déplace. Le moyen d'énergie mécanique et te moyen d'amortissement sont montés l'un parallèlement à l'autre, chacun d'eux présentant une première extrémité reliée à l'embase. Le dispositif de rappel élastique est caractérisé par le fait qu'un levier transversal relie entre eux la seconde extrémité du moyen d'amortissement, et le moyen de liaison avec la mâchoire, que ledit levier présente un point d'articulation à l'embase, et que des moyens de réglage permettent de déplacer ledit point d'articulation à l'embase le long du levier, de façon à faire varier le rapport entre les bras de levier de la seconde extrémité du moyen d'amortissement au point d'articulation du levier transversal d'une part, du moyen de liaison au point d'articulation du levier transversal d'autre part, ce qui produit une variation l'influence dynamique du moyen d'amortissement sur le seuil de déclenchement de la fixation. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 représente schématiquement, en coupe longitudinale une fixation arrière équipée du dispositif de rappel élastique selon l'invention. La figure 2 est un schéma illustrant le dispositif de rappel élastique de l'invention. La figure 3 illustre le réglage dureté du moyen de rappel mécanique du dispositif de la figure 1. La figure 4 illustre le réglage de l'influence du moyen d'amortissement du dispositif de la figure 2. La figure 5 est une variante de réalisation du dispositif de la figure 2. La figure 6 est relative à une autre variante de réalisation du dispositif de la figure 2. La figure 7 est une vue schématique, en coupe d'une fixation avant, équipée d'un dispositif de rappel élastique selon l'invention. La figure 8 est une variante de réalisation. La figure 1 représente schématiquement , en coupe longitudinale, une fixation arrière 1. Cette fixation est montée sur un ski 2, directement, ou bien par des moyens connus de réglage longueur et/ou d'amortissement. La fixation t comprend principalement un mâchoire mobile 2, qui est articulée par rapport à une embase 3, cette embase étant elle-même reliée au ski 4. La mâchoire 2, dans le cas de la fixation arrière de la figure 1, est mobile au moins selon une direction verticale vers le haut, de taçon à libérer verticalement la chaussure lorsque celle-ci exerce sur la mâchoire une sollicitation excessive, dépassant un seuil prédéterminé, qui est dit seuil de déclenchement. En pratique normale du ski, la mâchoire 2 maintient l'extrémité de la chaussure en appui contre le ski, et la rappelle élastiquement dans la direction du ski. Les moyens qui définissent le rappel élastique de la mâchoire, et son déclenchement, sont définis, sur la mâchoire, par une rampe d'énergie 5. D'une manière connue, cette rampe d'énergie 5 comprend un segment de course élastique 6, qui correspond au rappel élastique de la mâchoire en direction du ski, ainsi qu'un segment d'ouverture 7, qui correspond à l'ouverture de la mâchoire et au relâchement de la chaussure. Les deux segments 6 et 7 ont une extrémité commune 8 qui correspond au seuil de déclenchement de la mâchoire. Les moyens qui définissent le rappel élastique de la mâchoire, et son déclenchement, comprennent par ailleurs, un dispositif de rappel élastique de ia mâchoire. Ce dispositif comprend tout d'abord un moyen de liaison avec la mâchoire. Dans le cas de la figure 1, ce moyen de liaison est constitué par un piston 10, guidé au coulissement longitudinal dans un orifice 31 de l'embase 3. L'extrémité avant 11 du piston 10 est en appui contre la rampe d'énergie 5 de la mâchoire 2. Ainsi, en pratique normale du ski, l'extrémité Il est en contact avec le segment de course élastique 6 de la mâchoire. Lors d'un déclenchement, I'extrémité 11 franchit le seuil de déclenchement 8, et vient au contact du segment d'ouverture 7 de la rampe 5. Tout autre moyen de liaison convient, notamment le piston 10 pourrait être remplacé par un basculeur articulé dans la partie inférieure de l'embase 3. Ceci est connu de l'homme de l'art. Le dispositif de rappel élastique comprend par ailleurs un moyen d'énergie mécanique, qui maintient le moyen de liaison en appui entre la mâchoire. Ce moyen d'énergie mécanique soumet le piston à une force de rappel qui croît avec l'amplitude du mouvement de déplacement du piston. Dans le cas de la figure 1, le moyen d'énergie mécanique est constitué par un ressort de compression 13, qui est orienté sensiblement longitudinalement. Le ressort 13 présente une première extrémité postérieure 14, qui est reliée à 'embase par l'intermédiaire d'une vis de réglage 15. D'une manière connue, cette vis de réglage 15 permet de régler l'élongation initiale du ressort 13, c'est-à-dire la valeur du seuil de déclenchement de la fixation. Le ressort 13 présente une seconde extrémité 12, qui, dans le cas de la fixation de la figure 1, est en appui contre le piston 10 constituant le moyen de liaison. Le dispositif de rappel élastique de la mâchoire 2 comprend par ailleurs un moyen d'amortissement, qui s'oppose au déplacement de la mâchoire 2 d'une manière croissante selon sa vitesse de déplacement, c'est-à-dire de façon dynamique. Dans la figure 1, on a représenté ce moyen d'amortissement sous la forme d'un vérin amortisseur 16. Ce vérin amortisseur 16 présente une première extrémité 17, qui est reliée à l'embase 3, de préférence par une articulation permettant un léger déplacement du corps du vérin 16 dans un plan vertical. La seconde extrémité 18 du vérin amortisseur 16 est reliée au piston 10 par un levier transversal 20. Selon l'invention, ce levier transversal 20 relie le moyen de liaison, c'est-à-dire le piston 10, par une articulation 27, et la seconde extrémité 18 du vérin amortisseur 16. En outre, le levier transversal 20 est relié à l'embase 3 par une articulation, et le point d'articulation est mobile et réglable le long du levier 20. En se référant à la figure 1, l'extrémité inférieure du levier transversal 20 présente une lumière 21 dans laquelle se déplace un axe transversal 22, qui constitue le point d'articulation du levier transversal 20 par rapport à l'embase 3, et qui est relié à l'embase 3. Les moyens qui permettent de déplacer le point d'articulation 22 dans la lumière 21 sont constitués par une sorte d'équerre 23. Le point d'articulation 22 est situé à l'extrémité d'une des branches de cette équerre 23. Le sommet 24 de l'équerre est relié par un axe d'articulation transversal à l'embase 3. L'extrémité 25 de l'autre branche de l'équerre 23 présente un plot qui est traversé par une vis de réglage 26, dont la tête prend appui sur l'embase 3. De cette façon, en vissant plus ou moins la vis 26, on fait varier l'orientation angulaire de l'équerre 23, et donc la position du point d'articulation 22 à l'intérieur de la lumière 21 du levier transversal 20. Lorsque la mâchoire 2 se déplace verticalement, elle est soumise d'une part à une force de rappel élastique produite par le ressort 13, et d'autre part, le vérin amortisseur 16 produit une force d'opposition dynamique au déplacement de la mâchoire 2, qui croît avec la vitesse de déplacement de la mâchoire. Cette dernière force est transmise au moyen de liaison 10 par l'intermédiaire du levier transversal 20. La position du point d'articulation 22 du levier transversal 20 à t'embase 3 définit la longueur du bras de levier entre l'articulation 27 du moyen de liaison 10 et le point d'articulation 22 d'une part, entre la seconde extrémité 18 du vérin amortisseur 16 et le point d'articulation 22 d'autre part. Etant donné que la force d'opposition dynamique, engendrée par le vérin amortisseur 16, est transmise par l'intermédiaire du levier transversal 20, cette force d'opposition, au niveau du moyen de liaison 10, est multipliée par un coefficient dépendant du rapport des deux bras de levier précédents. Ainsi, en déplaçant le point d'articulation 22, on modifie la longueur de chacun des bras de levier, ainsi que leur rapport, et donc l'influence du moyen d'amortissement sur le déclenchement de la fixation. La figure 2 reprend schématiquement les éléments du dispositif de rappel élastique de la fixation de la figure 1. On y retrouve le piston 10, le ressort 13 et sa vis de réglage dureté 15, le piston amortisseur 16, ainsi que le levier 20 avec sa lumière 21, le point d'articulation 22, et la vis 26 qui permet de régler la position du point d'articulation 22 dans la lumière 21. Dans le cas de la figure 2, le réglage de la vis de dureté 15 correspond à une élongation initiale maximum du ressort de compression 13, c'est-à-dire à un seuil de déclenchement faible. Dans la figure 3, le réglage de la vis de dureté 15 a été modifié, et il correspond à un seuil de dédenchement élevé. Par contre, le levier transversal 20 n'est pas modifié, ni la position des articulations de ce levier transversal 20 au moyen de liaison 10, au piston 16, et à l'embase 3. De ce fait, l'influence du vérin amortisseur 16 sur le déclenchement de la mâchoire n'a pas été modifié par le réglage de la vis de dureté 15. Par contre. dans la figure 4, le point d'articulation 22 du levier transversal 20 à rembase 3 a été déplacé le long de la lumière 21, par réglage de la vis 26. Dans le cas de la figure 4, cette modification a pour effet de réduire chacun des bras- de levier, entre la seconde extrémité 18 du vérin amortisseur 16 et le point d'articulation 22 d'une part, et entre l'articulation 27 moyen de liaison 10 et le point d'articulation 22 d'autre part. Cette réduction des deux bras de levier modifie également le rapport des bras de levier, par lequel la force d'opposition au déplacement de la mâchoire, engendrée par le vérin amortisseur 16, est transmise au moyen de liaison 10. Dans le cas de la figure 4, une réduction des bras de levier produit une réduction de ce coefficient, et donc une réduction de l'influence dynamique du vérin amortisseur 16 sur le déclenchement de la fixation. Il faut souligner que le dêplacement du point d'articulation 22, représenté dans la figure 4, produit, au niveau du vérin amortisseur 16, à la fois une diminution de l'amplitude de déplacement du piston, ainsi qu'une diminution de la vitesse de déplacement de ce piston, pour une amplitude et une vitesse de déplacement données du moyen de liaison 10. De ce fait, la variation de l'influence du moyen d'amortissement sur le déclenchement de la fixation se fait sentir à la fois par la variation de l'amplitude de déplacement du piston et par la variation de la vitesse de déplacement du piston du vérin amortisseur 16. D'un autre côté, la force de rappel élastique, produite par le ressort 13, n'est pas modifiée, au niveau du moyen de liaison 10, étant donné que cette force de rappel est transmise directement au moyen de liaison 10. Dans le cas des figures 2 à 4, la lumière 21,-et le point d'articulation 22 du levier à l'embase sont situés au niveau d'une extrémité du levier transversal 20. En variante, dans la figure 5, la lumière 21 est située dans la zone centrale du levier 20, entre le moyen de liaison 10, et la seconde extrémité 18 du vérin amortisseur 16. Le fonctionnement de ce dispositif est semblable à celui qui a été précédemment décrit, mis à part le fait que le sens de déplacement du piston, à l'intérieur du vérin amortisseur 16, est inversé. La figure 6 représente une autre variante, selon laquelle la seconde extrémité 12 du ressort 13 est reliée au levier transversal 20, en un point d'articulation qui est distinct du point d'articulation 27 du moyen de liaison 10 au levier transversal 20. De cette façon, le déplacement du point d'articulation 22 dans la lumière 21 produit à la fois une modification de la force de rappel engendrée par le moyen d'énergie mécanique, et de la force d'opposition produite par le moyen d'amortissement. En d'autres termes, la vis de réglage 26 permet de régler simultanément la dureté de la fixation, et l'influence du moyen d'amortissement sur le seuil de déclenchement. Par exemple, dans le cas de la figure 6, le point d'articulation 22 ainsi que l'articulation 26 sont situés à chacune des extrémités du levier 20. Le ressort 13, ainsi que le vérin amortisseur 16, ont chacun leur seconde extrémité reliée dans la partie médiane du levier transversal 20. Le déplacement du point d'articulation 22 dans la lumière 21, en direction du piston 10, produit simultanément une diminution de la dureté de la fixation, c'est-à-dire une diminution du seuil de déclenchement en statique, ainsi qu'une diminution de l'influence dynamique du vérin amortisseur 16 sur le seuil de déclenchement statique, étant donné que la seconde extrémité 18 du vérin est située entre le point d'articulation 22, et la seconde extrémité 12 du ressort 13. La figure 7 représente une autre variante, selon laquelle le dispositif de rappel élastique de l'invention équipe une fixation avant 101, qui est destinée à retenir l'avant d'une chaussure. Cette fixation 101 est d'un type connu, et elle comprend une embase 103, reliée solidairement au ski, une mâchoire mobile 102, constituée de deux ailes indépendantes mobiles latéralement vers l'extérieur. Les ailes 102 agissent sur un tirant 110, qui constitue le moyen de liaison et qui sollicite le ressort 113 en compression. Contrairement au cas précédent, la première extrémité 114 du ressort 113 est située du côté de la mâchoire 102, et la vis de réglage 115 est située du côté opposé à la mâchoire 102, avec la seconde extrémité 112 du ressort 113. Un vérin amortisseur 116 est disposé en parallèle sur le ressort 113, et il comprend une première extrémité 117, située du côté de la mâchoire 102, qui est reliée à l'embase 103. La seconde extrémité 118 du vérin amortisseur 116 est reliée au levier de liaison transversal 120. Le levier spi20 est relié au tirant 110 par une articulation 127. Le levier 120 présente par ailleurs une lumière 121, à l'intérieur de laquelle un point d'articulation 122 est mobile au moyen de la vis de réglage 126. Comme dans le cas précédent, ie déplacement du point d'articulation 122 à l'intérieur de la lumière 121 produit une variation de l'influence dynamique du vérin amortisseur 116 sur le déplacement du tirant 110. Dans la variante de la figure 8, le ressort 213 est un ressort de traction, dont la première extrémité 214 est reliée à l'embase 203 par l'intermédiaire de la vis de réglage 215, et la seconde extrémité 212 est reliée à la mâchoire 202. Cette mâchoire 202 est du type monobloc, et elle pivote latéralement autour de l'une ou l'autre de deux lignes d'appui 240, 241. Le moyen de liaison 210 est constitué par une belette, qui relie la mâchoire 202 à la seconde extrémité 212 du ressort de traction 213. Comme dans le cas précédent, le dispositif de rappel comprend par ailleurs un vérin amortisseur 216, dont une extrémité est reliée å embase, et l'autre extrémité 218 est reliée par articulation à un levier transversal de liaison 220. A ce levier sont également reliées l'embase 3 par t'intermédiaire du point d'articulation 222 et la seconde extrémité 212 du ressort de traction 213 au point d'articulation 227 avec ia biellette 210 de liaison avec la mâchoire. Ce point d'articulation 222 est mobile à l'intérieur de la lumière 221 du levier transversal 220 par l'intermédiaire de la vis de réglage 226. Le fonctionnement de ce dispositif est semblable à celui des dispositifs précédents, et le déplacement du point d'articulation 222 à l'intérieur de la lumière 221 modifie l'influence dynamique du vérin amortisseur 216 sur le seuil de déclenchement de la fixation. Naturellement, la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1- Dispositif de rappel élastique de la - mâchoire (2,102,202) d'une fixation de sécurité de ski, la mâchoire (2,102,202) étant montée mobile par rapport à une embase (3,103,203) reliée solidairement au ski, et étant destinée à retenir l'extrémité d'une chaussure et à libérer cette extrémité lorsqu'elle exerce sur la mâchoire une sollicitation excessive dépassant un seuil prédéterminé, le dispositif de rappel élastique étant destiné à rappeler la mâchoire de la fixation vers une position d'équilibre stable, et comprenant - un moyen de liaison (10,110,210) avec la mâchoire (2,102,202), - un moyen d'énergie mécanique (13,113,213) transmettant par le moyen de liaison (10,110,210) à la mâchoire (2,102,202) une force de rappel sensiblement croissante en fonction de l'amplitude du déplacement de la mâchoire (2,102,202) à partir de sa position d'équilibre stable, - un moyen d'amortissement (16,116,216) produisant une force d'opposition dynamique au déplacement de la mâchoire (2,102,202) qui est sensiblement croissante en fonction de la vitesse à laquelle la mâchoire (2,102,202) se déplace, - le moyen d'énergie mécanique (13,113,213) et le moyen d'amortissement (16,116,216) étant montés l'un parallèlement à l'autre, chacun présentant une première extrémité (14,114,214/17,117,217) reliée à l'embase (3,103,203), caractérisé par le fait qu'un levier transversal (20,120,220) relie entre eux la seconde extrémité (18,118,218) du moyen d'amortissement (16,116,216), et le moyen de liaison (10,110,210) avec la mâchoire, que ledit levier (20,120,220) présente un point d'articulation (22,122,222) à embase (3,103,203), et que des moyens de réglage (26,126,226) permettent de déplacer ledit point d'articulation (22,122,222) à l'embase (3,103,203) le long du levier (20,120,220), de façon à modifier le rapport des bras de levier entre l'articulation (18,118,218) du moyen d'amortissement (16,116,216) au point d'articulation (22,122,222) d'une part, entre l'articulation (27,127,227) du moyen de liaison (10,110,210) au point d'articulation (22,122,222) d'autre part, ce qui produit une variation de l'influence dynamique du moyen d'amortissement (16,116,216) sur le seuil de déclenchement de la fixation. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le'fait que la deuxième extrémité (12,112,212) du moyen d'énergie mécanique (13,113,213) est reliée directement au moyen de liaison (10,110,210) avec la mâchoire (2,102,202), et que l'action du moyen d'énergie mécanique (13,113,213) est transmise directement à la mâchoire (2,102,202), indépendamment de la position du point d'articulation (22,122,222) du levier transversal à l'embase, dans la lumière (21,121,221). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le levier de liaison transversal (20,120,220) présente au niveau du point d'articulation (2,22,222) avec l'embase (3,103,203) une lumière (21,121,221) orientée le long du levier (20,120,220), et qu'une vis (26,126,226) assure le positionnement du point d'articulation (22,122,222) le long de la lumière (21,121,221). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la lumière (21,121) pour le point d'articulation (22,122 )du levier de liaison transversal (20,120) à l'embase (3,103), et l'articulation (26,126) du levier transversal (20,120) au moyen de liaison (10,110) sont situées au niveau de chacune des extrémités du levier (20,120), et que l'articulation (18,118) du levier de liaison transversal (20,120) au moyen d'amortissement (16,116) est située entre les deux articulations précédentes. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la lumière pour le point d'articulation (22) du levier de liaison transversal (20) à l'embase (3) est située dans la partie centrale du levier (20), et que l'articulation (26) du moyen de liaison (10) et l'articulation (18) du moyen d'amortissement (16) sont situées à chacune des extrémités du levier de liaison transversal (20). 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'articulation (26) du moyen de liaison (10) au levier de liaison transversal (10) est décalée sur le levier (20) par rapport a la deuxième extrémité (12) du moyen d'énergie mécanique (13) 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'articulation (18) du moyen d'amortissement (16) est située au niveau du levier de liaison transversal (20) entre la lumière (21) pour le point d'articulation(22) et la deuxième extrémité (12) du moyen d'énergie mécanique (13).