Brevet FR2625686A1 — publié le 19890713

La présente invention concerne l'équipement sportif et a notamment pour objet des skis de fond. L'invention peut s'appliquer aux skis de fond, aux skis de fond et de sport ainsi qu'aux skis de tourisme pour les skieurs pratiquant le pas de patineur. Ces dernières années, la destination des skis a quelque peu changé. Les sportifs participant aux courses de skieurs, au biathlon, aux combinés. ainsi qu'à d'autres variantes du sport utilisant les skis de fond ont commencé à pratiquer largement la course dite "pas de patineur" qui assure une élévation notable de la vitesse de déplacement. Les skis doivent satisfaire aux exigences selon lesquelles ils doivent assurer un glissement effectif par tous les temps et sur des terrains de différents reliefs, ils doivent être commodes tant à la montée qu'en descente, ils doivent prevenir les distensions des ligaments et les déboîtements et supprimer des sensations de douleur dans les organes d'appui et de déplacement d'un sportif. Les skieurs pratiquant le pas de patineur sentent une douleur dans la zone des reins aux genoux et aux chevilles. Cela est dû à ce que la surface glissante du ski forme, dans la section transversale, au moment o le skieur fait un repoussement, un grand angle avec la surface d'une piste (résultant du glissement sur les carres) et cela aboutit à la formation de forts couples transversaux de torsion dans le pied du skieur, qui tendent à faire tourner le ski et à l'appliquer par toute la surface glissante sur la surface de la piste. Pour maintenir le ski dans une position imposée, le skieur doit dépenser des efforts supplémentaires, ce qui influe négativement sur la capacité de travail des muscles des organes d'appui et de déplacement d'un skieur. En outre, comme on le sait, au moment du redressement d'une jambe (au repoussement), le pied tourne vers l'intérieur. Dans ce cas, la force de repoussemrent est appliquée plus près du côté extérieur du pied. Dans des conditions naturelles, pendant la marche sur une neige molle, cela contribue à la position stable du pied. Dans le cas o le skieur pratique le pas de patineur, lorsqu'il fait un repoussement par le pied en orientant celui-ci vers l'intérieur, il contribue encore davantage à l'augmentation des couples de torsion agissant sur le pied et à l'augmentation de l'effort nécessaire pour les compenser.- A l'heure actuelle, on utilise largement les constructions des skis comportant une surface de glissement, une surface supérieure avec une semelle d'appui pour le montage de la fixation et des surfaces latérales. Les efforts des constructions sont orientés principalement vers l'amélioration des qualités en marche des skis et la réduction de leur poids en modifiant la construction intérieure du ski. Ces constructions sont caractérisées par de hautes qualités d'utilisation, par une fiabilité élevée et par la simplicité en cas d'utilisation des modes traditionnels de marche. Toutefois, lorsqu'un skieur va au pas de patineur, ces constructions sont caractérisées par un certain nombre d'inconvénients. Dans le cas des constructions connues de skis (figures 1 et 2), pendant qu'un skieur marche au pas de patineur, le plan dans lequel agissent les forces de repoussement T et le plan dans lequel est disposée la résultante des forces de réaction R de la piste ne coincident pas. Le plan des forces de repoussement T se trouve au voisinage du plan longitudinal central du pied tandis que le plan de la résultante des forces de réaction R de la piste est déplacé vers la partie intérieure du pied, ce qui forme un bras de levier L de ces forces. De ce fait, un couple de torsion et des charges asymétriques agissant sur le pied apparaissent à la suite de l'interaction de ces forces orientées dans différents sens. Cela oblige le sportif à appliquer des efforts notables pour maintenir le pied et le ski dans une position imposée (pour glisser sur les carres). En conséquence, le sportif se fatigue vite et la vitesse de son déplacement diminue. En outre, la course au pas de patineur ne se montre efficace que sur piste dure. Dans le cas d'une piste molle, les skis mis sur les carres s'enfoncent dans la piste à une profondeur considérable. En conséquence, la force de frottement du ski contre la piste croît et la vitesse de déplacement du skieur diminue. On connatt des skis (FR, B, 2517548) comportant une surface de glissement, une surface supérieure avec une semelle d'appui pour le montage de la fixation ainsi qu'une surface intérieure et une surface latérale extérieure. Chaque ski est asymétrique dans la direction longitudinale. Chacune des surfaces latérales possède, sur la plus grande partie de sa longueur, une concavité réalisée avec une courbure différente des surfaces latérales extérieure et intérieure. Les longueurs des secteurs concaves des surfaces latérales sont différentes. Dans ce cas, le plus court secteur a le plus grand rayon de courbure. Cette construction permet d'améliorer sensiblement la maniabilité du ski aux virages. Cependant, on n'exclut pas l'apparition du moment de force transversales de torsion et de charges asymétriques agissant sur le pied. L'inconvénient susmentionné est propre à toutes les constructions connues de skis. On s'est donc proposé de mettre au point de tels skis, dont la construction permettrait de réduire sensiblement l'action du couple de torsion des forces transversales et des charges asymétriques agissant sur l'organe d'appui et de déplacement d'un sportif, pendant qu'il pratique le pas du patineur. Le problème posé est résolu à l'aide des skis comportant une surface de glissement, une surface supérieure avec une semelle d'appui pour le montage de la fixation, et des surfaces latérales intérieure et extérieure, caractérisés, selon l'invention, en ce qu'au moins un secteur du ski est décalé, dans la zone de sa semelle d'appui, en direction horizontale, vers sa surface latérale intérieure. La construction revendiquée des skis permet de réduire les charges asymétriques sur les pieds et les jambes d'un sportif et l'action du couple de torsion des forces transversales. Cela est obtenu grâce à ce que, dans au moins un secteur du ski, dans la zone de sa semelle d'appui, en direction horizontale, la formation d'un bras de levier des forces de repoussement et des forces de réaction de la piste, orientées en sens opposées, est diminuée ou supprimée, et, par conséquent, le couple de ces forces. On charge le pied et on met le ski plus facilement et plus vite sur les carres. Le pied et la partie jambe-pied du skieur ne subissent pas la résistance au pas du patineur sur les carres, qui a lieu lorsque le skieur va au pas de patineur sur des skis réalisés selon les conceptions connues. En supprimant les charges asymétriques sur le pied, on augmente l'efficacité et la force de repoussement, ainsi que la longueur du glissement sur chaque ski. Dans la variante préférentielle de l'invention, chaque ski est réalisé, dans sa section transversale, au moins dans la zone de la semelle d'appui, sensiblement sous la forme d'un parallélogramme. Ce mode de réalisation assure l'augmentation de l'angle (obtus) résultant entre la surface latérale intérieure et la surface de glissement. A cet angle, la surface d'appui du ski croit suivant la progression géométrique de la valeur de l'enfoncement, c'est pourquoi les skis revendiqués s'enfoncent à une moindre profondeur dans une piste et, même sur une piste "molle", ils assurent un bon glissement. Il est avantageux que l'arête intérieure supérieure de chaque ski, dans le plan horizontal, soit convexe. Ce mode de réalisation de l'arête intérieure supérieure assure un passage progressif de la partie mince avant et de la partie de talon du ski vers la partie médiane plus épaisse du ski dans la zone de la semelle d'appui et diminue ainsi la résistance opposée au frottement de la surface latérale intérieure du ski contre la neige. Il est assez avantageux que la convexité de l'arête supérieure intérieure soit réalisée suivant le rayon: r= b + (0,5)2 r = 2 A_ b o: r est le rayon de la projection horizontale de larête supérieure intérieure, cm; Ab est la valeur du déplacement transversal de la semelle d'appui, cm; est la longueur du secteur du ski décalé en direction horizontale, cm. En réalisant l'arête intérieure suivant ce rayon, on assure la formation de la surface intérieure latérale disposée dans un plan suivant toute la longueur du ski, ce qui diminue la résistance de la surface latérale intérieure du ski au frottement contre la neige. Selon l'une des variantes de réalisation de l'invention, le secteur de la surface latérale extérieure de chaque ski, qui rejoint sa surface de glissement, forme essentiellement avec celle-ci un angle droit. Ce mode de réalisation de la surface latérale extérieure empêche le ski de s'enfoncer dans la piste aux virages à la suite d'une augmentation notable de sa semelle d'appui à l'augmentation de l'enfoncement. Si l'angle formé par la surface latérale et la surface de glissement est aigu, le ski devient très sensible à l'hétérogénéité de la piste et à la variation de sa rigidité. Pendant le déplacement de ces skis aux virages, des vibrations apparaissent qui nuisent à leur maniabilité. A l'arrivée sur des inclusions congelées de neige, le ski "s'emerge" de la piste et s'enfonce profondement sur des secteurs meubles de la piste, ce qui nuit au glissement. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description de différents modes de sa réalisation, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma d'interaction des forces de repoussement T et de la résultante R des forces de réaction de la piste, dressé pour des constructions connues (coupe transversale); - la figure 2 représente le même schéma en plan; - la figure 3 représente le schéma de l'interaction des forces de repoussement T et de la résultante R des forces de réaction de la piste pour la construction revendiquée des skis (coupe transversale) ; - la figure 4 représente le même schéma (vue de plan); - la figure 5 représente unè vue d'ensemble des skis revendiqués, en plan; - la figure 6 représente le schéma d'interaction des forces de repoussement T et de la résultante R des forces de réaction de la piste en cas d'une piste molle (coupe transversale); - la figure 7 représente le même schéma sur une piste dure; - la figure 8 représente la répartition des pressions sous la surface glissante du ski réalisé selon la conception connue, pendant le glissement simultanément sur deux skis; - la figure 9 représente le même schéma pour les skis revendiqués; et - les figures 10 à 14 représentent des variantes de la conception des skis revendiqués (coupe transversale). La conception revendiquée des skis 1 (figures 3 à 5) comporte une surface de glissement 2, une surface supérieure 3 avec une semelle d'appui 4 pour le montage de la fixation 5 et des surfaces latérales intérieure 6 et extérieure 7. La semelle d'appui 4 de chaque ski 1 est décalée par rapport à la surface de glissement 2 dans la direction horizontale, vers la surface latérale intérieure 6. La section transversale de chaque ski 1 est essentiellement en forme de parallélo- gramme ayant les angles C direction horizontale, cm. Le secteur de la surface latérale extérieure 7 de chaque ski 1 qui rejoint la surface de glissement 2 forme essentiellement un angle droit A avec celle-ci. En régime de marche au pas de patineur, le ski 1 bute contre la piste par la surface de glissement 2 par l'arête intérieure inférieure 9 et la surface latérale intérieure 6. Les forces de repoussement T et la résultante R des forces de la réaction de la piste se placent alors dans un plan (figures 3 et 4), ce qui abaisse les charges asymétriques sur le pied du sportif, diminue sa fatigue et élève l'efficacité du repoussement. Sur une piste de neige molle (figure 6), le ski 1 s'enfonce au repoussement à une profondeur notable h et c'est pourquoi la résultante R des forces de réaction de la piste se place au voisinage du centre de la surface de glissement 2. Dans ce cas, le décalage Lb de la semelle d'appui 4 en direction horizontale a une valeur insignifiante. Sur une piste de neige dure (figure 7), le ski 1 glisse en général sur l'arête 9 et la résultante des forces de réaction R de la piste s'applique au voisinage de cette arête 9. Cette disposition de la force de réac- tion R de la piste nécessite un plus grand décalage Ab de la semelle d'appui 4 en direction horizontale, vers la surface latérale intérieure 6. Il en découle qu'il est nécessaire de prévoir, pour différentes conditions metéorologiques et pour.des pistes préparées de différentes façons, des skis 1 avec des valeurs différentes du décalage 4b de la semelle d'appui 4 en direction horizontale. la conception revendiquée assure, dans le cas du glissement sur deux skis (sur des descen- tes droites sur des terrains plans sur lesquels on marche en se repoussant par les bâtons de ski) la meilleure répartition des forces agissantes. En descente, le poids P du skieur se répartit sur deux skis 1 (figures 8, 9). Dans ce cas, il se forme un triangle des forces qui assure la stabilité latérale du skieur. Dans le cas de skis 1 réalisés selon les conceptions connues (figure 8), la moitié de la surface de glissement 2, qui s'applique à la surface latérale extérieure 7, se trouve plus chargée, ce qui nuit aux conditions de glissement et réduit la vitesse de glissement, surtout sur une piste molle. Dans le cas des skis revendiqués (figure 9), les points de l'application de la force P du poids du skieur et la résultante R des forces de réaction de la piste sont mis en coïncidence, ce qui assure ume charge régulière sur la surface de glissement 2 dans la section transversale. Dans certains cas, pendant la descente, la force de maintien F du décalage latéral du ski 1 se trouve insuffisante. Pour augmenter cette force, les skieurs utilisent la partie derrière la carre du ski 1 (ils prennent appui sur l'arête 9). Dans le cas des skis revendiqués, il est plus facile de s'appuyer sur la partie derrière la carre, en comparaison avec les skis connus. Cet avantage est assuré grâce à ce que, pour les skis revendiqués, le poids P du corps d'un skieur s'applique plus près de l'arête 9 que dans le cas de skis connus. Donc, il est plus facile de déplacer le poids P du corps du skieur sur l'arête 9. La figure 10 représente une variante de la construction des skis revendiqués 1 dans lesquels la surface latérale extérieure 7 est réalisée à un angle droit/3 par rapport à la surface supérieure 3 et à la surface de glissement 2. La surface intérieure latérale 6 est disposée sous un angle supérieur à 90 par rapport à la surface de glissement 2. Dans le cas o le skieur pratique le pas du patineur, cette conception offre un certain nombre d'avantages en comparaison avec les conceptions traditionnelles. Le plan dans lequel agissent les forces de repoussement T et le plan dans lequel se trouve la résultante des forces R de la réaction de la piste coincident et ne forment pas de bras de levier de ces forces en direction transversale du ski. Cela supprime les couples transversaux de torsion qui agissent sur le pied du skieur et diminue sensiblement sa fatigue pendant le passage d'une piste. La surface supérieure 3 qui est plus large et subit, pendant le déplacement, des efforts importants de compression, possède une résistance égale à celle de la surface de glissement 2 plus étroite, sur laquelle agissent les efforts de traction. On assure ainsi le travail des éléments de la construction du ski avec un coefficient de sécurité identique et on diminue le poids total du ski. L'angle obtus A entre la surface latérale intérieure 6 et la surface de glissement 2 assure un glissement effectif du ski, même sur une piste de neige molle. La figure 11 représente une version d'exécution des skis 1 selon l'invention, destinés à des pistes dures. Les skis 1 de la structure considérée ont des portions de surfaces latérales intérieure et extérieure 6 adjacentes à la surface de glissement 2, qui forment avec cette dernière des angles, 6 qui sont droits. Une telles valeur de l'angle 4 permet au skieur de prendre un appui sOr sur la partie derrière la carre du ski 1 sur des pistes dures. 1,5 Les couches supérieures du ski 1 ont, en section transversale, une forme de parallélogramme. Cette forme permet de réduire le poids du ski, tout en assurant une résistance mécanique suffisante de la surface supérieure 3. La figure 12 représente encore une variante de la construction des skis 1 pour une piste dure. Dans cette construction, en diminuant l'angle surface latérale intérieure 6 et la surface de glissement 2, on assure la formation d'une concavité longitudinale 12 sur la surface latérale intérieure 6. Le secteur supérieur du ski 1 est réalisé, en section transversale, en forme de parallélogramme. La figure 13 représente une variante de la conception du ski 1, dans laquelle deux couches ou plus de la construction portante sont décalées l'une par rapport à l'autre. Cette construction est simple et la technologie de sa fabrication est facile à réaliser. La figure 14 représente une variante de la construction des skis pour une piste meuble molle sur laquelle il n'y a pas des brusques virages. Les arêtes arrondies 9 et 11 diminuent l'enfoncement des skis 1 dans la piste et diminuent également la résistance à leur frottement contre la neige. L'invention revendiquée permet de réduire sensiblement les charges asymétriques sur les pieds d'un skieur et facilite la position des skis Sur les carres à la course au pas de patineur. On diminue ainsi notablement la fatigue de l'organe d'appui et de déplacement d'un skieur, lorsqu'il va au pas de patineur. En outre, la construction des skis augmente la longueur du glissement sur chaque ski et permet d'augmenter la force du repoussement du skieur. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Skis du type comportant une surface de glissement, une surface supérieure avec une semelle d'appui pour le montage de la fixation, et des surfaces latérales intérieure et extérieure, caractérisés en ce qu'au moins un secteur du ski (1) est décalé dans la zone de sa semelle d'appui (4) par rapport à la surface de glissement (2) en direction horizontale par rapport à sa surface latérale (6). 2. Skis selon la revendication 1, caractérisés en ce que la section transversale de chaque ski (1) est réalisée, au moins dans la zone de la semelle d'appui (4), en forme de parallélogramme. 3. Skis selon l'une quelconque des revendications I ou 2, caractérisés en ce que, dans le plan horizontal, l'arête intérieure supérieure (8) de chaque ski (1) est convexe. 4. Skis selon la revendication 3, caractérisés en ce que la convexité de l'arête intérieure (8) est réalisée suivant le rayon r b2 + (0,5)2 r 2 A b o: r est le rayon de la projection horizontale de l'arête intérieure supérieure (8), cm; b est la valeur du décalage transversal de la semelle d'appui (4), cm; et est la longueur du secteur du ski (1) qui est décalé en direction horizontale. 5. Skis selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que le secteur de la surface latérale extérieure (7) de chaque ski (1) qui rejoint sa surface glissante (2) forme, avec celle-ci, un angle (3) essentiellement droit.