Brevet FR2635013A1 — publié le 19900209

-1- La présente invention concerne un dispositif de fixation d'une chaussure sur un ski de fond. Lors de la pratique du ski de fond. les skieurs utilisent de plus en plus fréquemment la technique du "pas de patineur" ou du "demi-pas de patineur". Suivant cette technique le skieur écarte l'un de ses skis ou alternative- ment chacun de ces ski vers l'extérieur de manière h l'ap- pliquer sur la neige en formant un angle aigu. ouvert vers l'avant. par rapport à la direction du déplacement du skieur. De ce fait au moment de chaque relance vers l'avant. le skieur reporte le poids de son corps sur son ski incliné vers l'extérieur et il prend appui sur la carre de ce ski qui se trouve alors incliné par rapport à la surface de la neige. Dans la pratique de ce"pas de patineur" le skieur exerce donc sur le ski, au moment de la relance vers l'a- vant. un effort qui est orienté sensiblement perpendiculai- rement au ski d'appui. afin d'assurer la propulsion du skieur vers l'avant. La présente invention concerne des perfectionnements apportés au dispositif de fixation de la chaussure sur le ski afin de favoriser l'éloignement du centre de gravité du skieur par rapport au ski d'appui et de diminuer l'effort de relance exercé par le skieur. A cet effet ce dispositif de fixation d'une chaus- sure sur un ski de fond est caractérisé qu'il comporte une plaque d'appui supérieure sur laquelle est montée une fixa- tion maintenant l'avant de la chaussure. cette plaque d'ap- pui étant montée mobile suivant une directon sensiblement perpendiculaire au ski et des moyens élastiques repoussant la plaque d'appui mobile en l'écartant du ski. Le dispositif comprend en outre des moyens de guida- ge et de retenue de la plaque d'appui supérieure de manière à commander positivement l'allure du mouvement de la plaque d'appui mobile par rapport au ski durant la phase d'appui se traduisant par une compression des moyens élastiques et la phase de relance vers l'avant dans laquelle 'la détente de ces moyens élastiques contribue à cette relance. De préférence les moyens élastiques agissant sur la plaque d'appui mobile sont constitués par une pluralité de ressorts de compression s'étendant entre cette plaque et la face supérieure du ski ou d'un élément rapporté sur ce ski. Les moyens de guidage de la plaque d'appui mobile montée élastiquement peuvent être conçus de manière à pro- voquer un mouvement de translation de cette plaque d'appui par rapport au ski qui s'effectue en totalité dans une di- rection perpendiculaire au ski ou bien encore à combiner ce mouvement de translation perpendiculaire au ski avec un autre mouvement de translation parallèle au ski ou bien encore à produire un mouvement de pivotement par rapport à un axe transversal. Les moyens de guidage entre la plaque d'appui supé- rieure mobile et le ski peuvent être avantageusement consti- tugs par au moins une lumière ou gorge formée dans l'un des éléments mobiles l'un par rapport à l'autre. à savoir la plaque d'appui supérieure d'une part et le ski ou une pièce rapportée sur le ski d'autre part, et un doigt ou téton porté par l'autre élément et engagé dans ladite lumière ou gorge. cette lumière ou gorge constituant une rampe ayant une forme correspondant à la loi du mouvement désiré pour la plaque d'appui supérieure mobile. On décrira ci-après. à titre d'exemple non limita- tif, une forme d'exécution de la présente invention. en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en élévation schématique, avec arrachement partiel, d'un dispositif de fixation de l'avant d'une chaussure sur un ski de fond suivant l'inven- tion, en position détendue après la relance. La figure 2 est une vue en coupe verticale et trans- versale, à plus grande échelle. faite suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est un diagramme illustrant l'influence du dispositif suivant l'invention sur la valeur de l'effort de relance obtenu. La figure 4 est une vue en perspective éc]nte d'une forme d'exécution d'un dispositif suivant l'invention adapt5 à un ski de fond présentant une nervure longitudinale sur sa face supérieure. Les figures 5 à 8 sont des vues en élévation sché- matiques de diverses variantes d'exécution du dispositif de fixation. Le dispositif suivant l'invention qui est représenté schématiquement sur les figures 1 et 2 et qui est désigné par son ensemble par la référence 1. est prévu pour.mainte- nir, au moyen d'une fixation avant 2. l'avant d'une chaus- sure 3 sur un ski de fond 4, l'expression "1 avant de la chaussure" devant être comprise comme signifiant l'extré- mité antérieure de la chaussure ou la partie antérieure de celle-ci s'étendant jusqu'à la zone d'appui des métatarses. Dans l'exemple illustré ce ski de fond est plat, c'est-à- dire qu'il présente une section verticale et transversale rectangulaire, mais il pourrait avoir une section diff4érente comme il sera précisé plus loin. Le dispositif de fixation 1 comporte une plaque d'appui supérieure mobile 5 qui présente une section verti- cale et transversale en forme de U inversé. Autrement dit cette plaque d'appui 5 comprend une âme horizontale supé- rieure 5a, s'étendant au-dessus du ski, et deux ailes verti- cales et latérales 5b.5c s'étendant vers le bas à partir des bords longitudinaux de l'âme supérieure 5a. La distance transversale entre les faces internes des deux ailes verti- cales 5a,5b est sensiblement égale à la largeur du ski 4 si bien que ces deux ailes verticales et latérales 5b,5c sont adjacentes, dans leurs parties inférieures, aux deux chants verticaux 4a,4b du ski 4. La plaque d'appui supérieure 5 est montée élastiquement sur le ski 4 au moyen d'une pluralité de petits ressorts de compression 6. de faible raideur. les- quels s'étendent entre la face horizontale supérieure 4c du ski 4 et la face inférieure de l'âme 5a de la plaque 5. Ces ressorts 6 sont avantageusement répartis en au moins deux rangées longitudinales, et par exemple en trois rangées comme il apparaît sur la figure 2. les ressorts individuels étant alignés transvesalement. Les ressorts 6 peuvent pren-- dre appui sur la face supérieure plane 4c du ski 4, comme il est représenté sur le dessin, ou bien, suivant une variante, ils peuvent être respectivement engagés dans des trous bor- gnes formés dans la face supérieure du ski et constituant des logements pour retenir en place les ressorts. Pendant la pratique du ski la plaque d'appui mobile 5 peut ainsi céder élastiquement en étant repoussée vers le ski 4 par le pied du skieur, lors de chaque phase d'appui. c'est-à- dire lorsque le skieur exerce une pression de son pied vers le ski 4. Les ressorts 6 sont alors comprimés et ils se déten- dent ensuite, lors de la phase de relance. pour repousser la plaque d'appui 5 en l'éloignant du ski, et contribuer ainsi à l'effort de relance. Le mouvement de la plaque d'appui 5 par rapport au ski 4 est guidé par des moyens de guidage qui sont consti- tués, dans cette forme d'ex6cution non limitative, par des lumières 7 qui sont ménagées dans les deux ailes verticales b.5c de la plaque d'appui 5 et dans lesquelles s'engagent des doigts ou ergots 8 solidaires du ski 4 et dont le diamè- tre est égal à la largeur des lumières 7. Dans cette forme d'exécution les ergots 8 sont constitués par des tiges hori- zontales et transversales qui traversent de part en part le ski 4 et qui font saillie à-leurs extrémités par rapport aux chants 4a,4b de celui-ci, pour s'engager dans les lumières 7. Par ailleurs les lumières s'étendent verticalement dans les ailes 5b,5c. c'est-à-dire perpendiculairement au plan -du ski 4, et elles sont. dans chaque aile, au nombre de trois espacées longitudinalement les unes des autres. De ce fait la plaque d'appui supérieure 5 est guidée de manière à ef- fectuer un mouvement de translation perpendiculairement au ski. Les ressorts 6 sont choisis de manière à avoir une raideur inférieure à celle de la lame de ressort que cons- tituele ski 4 lui-même. En effet de la. manière habituelle les skis de fond, comme d'ailleurs les skis de piste. sont cambrés de manière à présenter. dans leur partie médiane. une courbure à convexité tournée vers le haut si bien que le ski présente à cet endroit une certaine flèche. Le diagramme de la figure 3 illustre la variation de la contrainte élas- tique F du ski 4, considéré comme une lame de ressort, en fonction de la variation de sa cambrure ou de sa flèche. La courbe I, représentée en trait mixte, correspond à un ski seul ayant une flèche au repos de 20 millimètres. Cette courbe I comprend trois tronçons A,B.C, de pentes a,bc, différentes correspondant à trois zones distinctes du ski entrant progressivement enjeu lors de la pratique du ski. Le premier tronçon A correspond aux parties extrêmes du ski o la raideur du ressort que forme le ski, traduite par la faible pente a du tronçon de courbe A. est trop faible pour assurer la relance. Le tronçon postérieur C correspond au patin central pour lequel la course possible est trop faible et la raideur est trop importante sur la neige (pente c très élevée) pour également assurer une bonne relance. Seule peut donc être utilisée. pour la relance, chaque zone inter- médiaire du ski, relativement élastique, qui est comprise entre le patin central et une partie extrême du ski (tronçon B de la courbe de pente ou raideur moyenne b) et dans laquelle la course utile de flexion du ski s'étend sur lOmm sur les 20mm de la cambrure totale. Dans le cas d'un ski seul on obtient un effort de relance maximal f correspondant à la course de flexion maximale de lOmm de la zone intermé- diaire. Suivant l'invention, en ajoutant les ressorts 6 de faible raideur voisine de celle de la zone intermédiaire du ski, on obtient la courbe II représentée en trait plein et une augmentation de la course utile de 7 millimètres environ laquelle est dûe aux ressorts 6. Autrement dit on utilise une plage B1 de course de flexion de 17mm, donc plus grande que dans le cas précédent et on obtient donc avec le même ski. grâce à l'adjonction des ressorts 6, un effort de re- lance fl plus élevé. La figure 4 illustre une forme d'exécution du dispo- sitif de fixation suivant l'invention spécialement adapté h un ski 9 présentant une nervure longitudinale 9a sur sa face supérieure. Cette nervure peut avoir une section verticale et transversale de forme trapézoidale, comme il est repré- senté sur le dessin, ou toute autre forme appropriée. Dans cette forme d'exécution la plaque d'appui supérieure 5 est montée mobile par rapport à une embase Il qui est fixée sur le ski.Cette embase 11 a une forme sensiblement parallélé- pipédique et elle est évasée à sa partie inférieure de ma- nière à coiffer étroitement le profil de la nervure 9a du ski 9, en s étendant jusqu'aux rebords latéraux supérieurs 9b,9c du ski 9. La fixation de l'embase sur le ski 9 est réalisée par tous moyens appropriés, par exemple au moyen de vis non représentées sur le dessin. Cette embase 11 présen- te, dans sa face horizontale supérieure lia, des trous bor- gnes équidistants 12 dans lesquels sont logés les ressorts de compression 6 prenant appui sous l'âme horizontale supé- rieure 5a de la plaque d'appui 5. Ces trous borgnes sont disposés suivant deux rangées longitudinales disposées laté- ralement de part et d'autre du plan vertical et longitudinal de symétrie, et ils sont par exemple au nombre de douze au total. Par conséquent le dispositif de fixation comporte dans ce cas douze ressorts 6 répartis en deux rangées longitudinales de six ressorts chacune. L'embase 11 compor- te également des faces latérales et verticales llb dans lesquelles sont perc6s des trous I3 d'axes horizontaux et transversaux. Dans ces trous 13 sont fixés des doigts 14 s'étendant horizontalement et transversalement et qui font saillie latéralement dans les lumières verticales B formées dans les deux ailes latérales verticales 5b,5c de la plaque d'appui supérieure mobile 5.Les lumières 8 et les doigts 14 sont au nombre de trois de chaque côté du dispositif mais ce nombre n'est évidemment pas limitatif. Dans la variante d'exécution de l'invention repré- sentée sur la figure 5 la plaque d'appui supérieure-5 est pourvue, au milieu de chaque aile latérale verticale 5b,5c, d'une seule lumière de guidage 7 dans laquelle est engagé un doigt B porté par le ski 4. De ce fait la plaque dappui supérieure 5 peut avoir un mouvement combiné de translation et d'oscillation dans les deux sens autour de l'axe hori- zontal et transversal que matérialisent les deux doigts coaxiaux 8. Dans la variante d'exécution de l'invention repré- sentée sur la figure 6 les lumières de guidage 7 de la pla- que d'appui supérieure 5 ne sont pas perpendiculaires au ski mais elles sont inclinées de haut en bas et d'avant en ar- rière, l'avant du ski étant supposé être à gauche sur le dessin De ce fait la plaque d'appui supérieure 5 peut ef- fectuer un mouvement de translation combiné à la fois dans le sens perpendiculaire au ski et dans le sens parallèle au ski. Dans la variante d'exécution de l'invention repr4- sentée sur la figure 7 chaque lumière de guidage 7 a la forme d'un L inversé et elle comprend un tronçon inférieur vertical 7a lequel est prolongé à son extrémité supérieure par un tronçon horizontal 7b s'étendant vers l'avant. De ce fait la plaque d'appui supérieure 5 peut se déplacer d'abord perpendiculairement au ski puis parallèlement à celuici, vers l'arrière. Dans la variante d'exécution de l'invention repré- sentée sur la figure 8 la plaque d'appui 5 comporte, de chaque côté., deux lumières de formes différentes à savoir une lumière antérieure verticale 7 et une lumière posté- rieure comprenant un tronçon inférieur vertical 7c. de même hauteur que la lumière antérieure 7, et un tronçon supérieur courbe 7d prolongeant le tronçon inférieur 7c et de courbure telle que la plaque d'appui supérieure 5 puisse pivoter autour du doigt 8 logé dans la lumière antérieure 7 une fois la plaque 5 pressée à fond sur le ski. Bien que dans toutes les formes d'exécution de l'in- vention qui ont été décrites précédemment, le guidage de la plaque d'appui supérieure mobile 5 par rapport au ski 4 soit effectué au moyen de lumières 7 ménagées dans la plaque d'appui 5 et coopérant avec des doigts ou ergots B solidai- res du ski 4, il va de soi que la solution inverse peut être également envisagée. Autrement dit le ski 4 peut être pour- vu, dans ses chants 4a,4b, de gorges dans lesquels s'enga- gent des doigts ou ergots portés par les ailes verticales et latérales 5b.5e de la plaque d'appui supérieure mobile 5. Ces gorges, formant rampes de guidage. peuvent être aussi ménagées dans un élément rapporte sur le ski tel que l'emba- se 11l de la figure 4. Par ailleurs les moyens élastiques utilisés pour repousser la plaque d'appui mobile 5 pourraient être consti- tués par des ressorts autres que des ressorts de compres- sion, tels que des lames de flexion etc.. REVENDICAT IOlNS 1.- Dispositif de fixation d'une chaussure sur un ski de fond caractérisé qu'il comporte une plaque d'appui supérieure (5) sur laquelle est montée une fixation (2) maintenant l'avant de la chaussure (3), cette plaque d'appui (5) étant montée mobile suivant une direction sensiblement perpendiculaire au ski (4), et des moyens élastiques (6) repoussant la plaque d'appui mobile 5 en l'écartant du ski. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractéri- sé en ce qu'il comprend des moyens (7,8) de guidage et de retenue de la plaque d'appui supérieure (5) de manière à commander positivement l'allure du mouvement de la plaque d'appui mobile (5) par rapport au ski durant la phase d'ap- pui se traduisant par une compression des moyens élastiques (6) et la phase de relance vers l'avant dans laquelle la détente des moyens élastiques (6) contribue à cette relance. 3.- Dispositif suivant la revendication 2 caractéri- sé en ce que les moyens élastiques sont constitués par une pluralité de ressorts de compression (6) s'étendant entre cette plaque (5) et la face supérieure du ski (4) ou d'un élément rapporté sur ce ski. 4.- Dispositif suivant la revendication 3 caractéri- sé en ce que les ressorts (6) ont une raideur inférieure a celle de la lame de ressort que constitue le ski (4) lui- même. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 3 et 4 caractérisé en ce que les ressorts (6) sont répartis en au moins deux rangées longitudinales, les res- sorts individuels étant alignés transvesalement. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce que la plaque d'appui supérieure mobile (5) présente une section verticale et transversale en forme de U inversé, autrement dit cette plaque d'appui (5) comprend une âme horizontale supérieure (5a). s'étendant au-dessus du ski. et deux ailes verticales et latérales (5b,5c) s'étendant vers le bas à partir des bords longitudinaux de l'âme supérieure (5a). 7.- Dispositif suivant la revendication 6 caractéri- sé en ce que la distance transversale entre les faces inter- nes des deux ailes verticales (5a,5b) est sensiblement égale à la largeur du ski (4) si bien que ces deux ailes vertica- les et latérales (5b,5c) sont adjacentes, dans leurs par- ties inférieures, aux deux chants verticaux (4a.4b) du ski (4). 8.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 2 à 7 caractérisé en ce que les ressorts (6) pren- nent appui sur la face supérieure plane (4c) du ski (4). 9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 2 à 8 caractéris6 en ce que les ressorts (6) sont engagés dans des trous borgnes formés dans la face supérieu- re du ski et constituant des logements pour retenir en place les ressorts. 10.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 6 à 9 caractérisé en ce que des lumières (7) sont ménagées dans les deux ailes verticales (5b,5c) de a18 pla- que d'appui (5) et dans ces lumières (7) s'engagent des doigts ou ergots (8) solidaires du ski (4) et dont le diamè- tre est égal à la largeur des lumières (7). 11.- Dispositif suivant la revendication 10 carac- térisé en ce que la plaque d'appui supérieure (5) est montée mobile par rapport à une embase (11) qui est fixée sur le ski. 12.-Dispositif suivant la revendication 11 carac- térisé en ce que l'embase (11) présente, dans sa face hori- zontale supérieure (1la), des trous borgnes équidistants (12) dans lesquels sont logés les ressorts de compression (6) 13.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 11 et 12 caractérisé en ce que l'embase (11) comporte des faces latérales et verticales (llb) dans les- quels sont percés des trous (13) d'axes horizontaux et transversaux et dans ces trous (13) sont fixés des doigts (14) s'étendant horizontalement et transversalement et qui font saillie latéralement dons les lumières verticales (8) formées dans les deux ailes latérales verticales (5b.5c) de la plaque d'appui supérieure mobile (5). 14.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 11 à 13 dans lequel le ski (9) présente une ner- vure longitudinale (9a) sur sa face supérieure, caractérisé en ce que l'embase (Il) a une forme sensiblement parallélé- pipédique et elle est évasée à se partie inférieure de ma- nière à coiffer étroitement le profil de la nervure (9a) du ski (9), en s'étendant jusqu'aux rebords latéraux supérieurs (9b,9c) du ski (9). 15.- Dispositif suivent l'une quelconque des reven- dications 10 à 14 caractérisé en ce que la plaque d'appui supérieure (5) est pourvue, au milieu de chaque aile latéra- le verticale (5b,5c). d'une seule lumière de guidage (7) dans laquelle est engagé un doigt (8) porté par le ski (4). 16.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 10 à 14 caractérisé en ce que les lumières de gui- dage (7) de la plaque d'appui supérieure (5) sont inclinées de haut en bas et d'avant en arrière. 17.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 10 h 14 caractérisé en ce que chaque lumière de guidage (7) a la forme d'un L inversé et elle comprend un tronçon inférieur vertical (7a) lequel est prolongé, h son extrémité supérieure, par un tronçon horizontal (7b) s'éten- dant vers l'avant. 18.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 10 à 14 caractérisé en ce que la plaque d'appui (5) comporte, de chaque c6té, deux lumières de formes dif- férentes è savoir une lumière antérieure verticale (7). et une lumière postérieure comprenant un tronçon inférieur vertical (7c) de même hauteur que la lumière antérieure (7) et un tronçon supérieur courbe (7d) prolongeant le tronçon inférieur (7c) et de courbure telle que la plaque d'appui supérieure (5) puisse pivoter autour du doigt (8) logé dans la lumière antérieure (7) une fois la plaque (5) pressée à fond sur le ski.