Brevet FR2657533A1 — publié le 19910802

SKI DE FOND POUR PATINAGE La présente invention concerne les skis de fond utilisés pour la progression sur la neige selon les techniques de course sur les tracés de fond, en montée, en descente et en terrain bosselé. Les skis de fond comprennent généralement une partie centrale cambrée entre une ligne de contact avant et une ligne de contact arrière, avec une zone d'extrémité antérieure recourbée vers le haut pour former une spatule en avant de la ligne de contact avant, et avec une zone d'extrémité postérieure généralement légèrement recourbée vers le haut, en arrière de la ligne de contact arrière. Lorsque le ski de fond est posé sur un plan, par sa surface inférieure de glisse, au repos, il est en appui sur le plan par deux lignes transversales appelées ligne de contact avant et ligne de contact arrière Entre les deux lignes de contact avant et arrière, la partie centrale cambrée se détache du plan support: à partir de la ligne de contact avant, la distance augmente progressivement entre le plan support et la face inférieure de glisse du ski, jusqu'à atteindre un maximum dans la zone centrale du ski, puis cette distance diminue progressivement jusqu'à atteindre la ligne de contact arrière. Pendant de longues années, la technique traditionnelle de course de fond, pour la progression sur le plat et en montée, a consisté dans le pas alternatif Selon cette technique, les deux skis restent parallèles à la direction de progression, le skieur prenant alternative- ment appui sur un ski pour faire glisser l'autre Pour que l'appui soit efficace, afin de donner une bonne impulsion vers l'avant, on a depuis toujours cherché à donner au ski une structure particulière dans laquelle le cambre de la zone centrale du ski présente un coude relativement prononcé dans son centre: à partir de la ligne de contact avant, le ski étant posé sur un plan, le cambre traditionnel est tel que la distance augmente progressivement selon une pente qui diminue faiblement jusqu'à atteindre la zone centrale du ski; dans la zone centrale du ski, la pente décroit très rapidement, pour s'inverser, et diminue ensuite faiblement lorsque l'on se déplace en direction de la ligne de contact arrière, jusqu'à atteindre cette ligne de contact arrière Dans la zone centrale des skis traditionnels, le module de variation de pente est relativement constant et est de l'ordre de 10-3 à 2.10-3 cm-1 Grâce à cette forte variation de pente, un tel cambre traditionnel constitue, au voisinage de la zone centrale du ski, une partie qui est légèrement décollée du plan support lorsque le skieur est simplement en appui sur ses skis Pour appliquer cette zone centrale contre le plan support, il est nécessaire de donner sur le ski une impulsion de haut en bas selon une force relativement importante. Une telle forme de cambre, à coude prononcé, permet, dans la technique traditionnelle de pas alternatif, de réserver une zone centrale de ski présentant de bonnes qualités d'adhérence sur la neige. Ainsi, en l'absence d'impulsion de haut en bas sur le ski, la zone centrale adhérente peut rester légèrement décollée de la neige, et ne pas s'opposer au glissement du ski; par contre, en donnant une impulsion de haut en bas sur le ski, le skieur peut appliquer la zone centrale adhérente sur la neige, et bénéficier ainsi de cette adhérence pour prendre appui et progresser vers l'avant. Pour obtenir de bonnes qualités de glisse malgré la présence du coude central, il a été nécessaire, dans les skis de fond traditionnels, de prévoir des extrémités de ski particulièrement souples On peut caractériser cette souplesse en soumettant les extrémités de ski à des flexions sous l'action d'un poids Ainsi, lorsqu'une longueur de 570 millimètres de ski de fond traditionnel, à partir de la ligne de contact avant, est retenue à ses extrémités par des appuis libres et est soumise en son centre à une force sensiblement perpendiculaire de 200 newtons, le déplacement élastique de sa zone centrale est de 200 à 350 millimètres environ. De m me, si une longueur similaire de ski, au voisinage de la ligne de contact arrière, est soumise à une épreuve semblable, le déplacement de sa zone centrale est de 100 à 250 millimètres environ. Pour ces essais de souplesse, les lignes de contact sont déterminées de façon particulière comme on le verra plus loin, afin d'obtenir une bonne reproductibilité des mesures. Plus récemment, la technique de course de fond a évolué, et elle s'oriente maintenant vers une progression au moyen d'un pas de patineur Dans cette technique, le skieur place ses skis selon des directions légèrement divergentes par rapport au sens de progression, et se pousse alternativement d'un ski sur l'autre: à chaque pas, l'un des skis glisse sensiblement à plat tandis que l'autre sert d'appui et est pour cela incliné pour faire mordre la carre intérieure. Mais il apparaît que les skis de fond traditionnels ne sont pas adaptés pour une telle technique de pas de patineur. En particulier, la grande souplesse des extrémités avant et arrière du ski traditionnel ne permet pas de bénéficier d'un bon appui sur la carre intérieure pour donner une impulsion en pas de patineur Et si l'on augmente la rigidité du ski, on obtient un ski de fond dont les qualités de glisse sont nettement insuffisantes, et ne sont plus compatibles avec l'utilisation prévue. La présente invention a notamment pour objet de concevoir un nouveau ski de fond particulièrement bien adapté pour les nouvelles techniques de progression en pas de patineur. Le ski de fond selon l'invention présente le meilleur compromis entre les qualités de glisse à plat, les qualités de glisse sur carre intérieure lors de l'impulsion en pas de patineur, et les qualités d'accrochage sur la carre intérieure pour l'impulsion en pas de patineur. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, un ski de fond selon la présente invention se distingue notamment des skis connus par le fait que, dans la zone centrale de la partie centrale cambrée, le module de la variation de pente est inférieur à 9 10-4 cm 1 lorsque le ski est au repos. Le module de la variation de pente peut avantageusement être inférieur à cette même valeur limite de 9 10-4 cm dans toute la partie centrale de ski. Selon un mode de réalisation, le module de la variation de pente est sensiblement constant dans la partie centrale de ski, entre les lignes d'inflexion. Dans la zone de partie centrale située au voisinage de la ligne de contact avant, le ski est relativement rigide, sa rigidité étant telle que, lorsque qu'une longueur de 570 millimètres de ski, à partir de la ligne de contact avant, est retenue à ses extrémités par des appuis libres et est soumise en son centre à une force sensiblement perpendiculaire de 200 newtons, le déplacement élastique de sa zone centrale est inférieur à 200 millimètres environ Par convention, pour obtenir une bonne reproductibilité des mesures, la position longitudi- nale de ligne de contact avant est mesurée en introduisant une cale cubique de 1 cm 3 sous la spatule, et correspond au point distant de 9,5 centimètres du centre de la cale en direction du milieu du ski Cette combinaison de caractéristiques procure à la fois de bonnes qualités de glisse à plat, et de bonnes qualités d'accrochage sur carre en appui de pas de patineur, la glisse sur carre étant également excellente. Selon un mode de réalisation de l'invention, dans la zone de partie centrale située au voisinage de la ligne de contact arrière, le ski est également relativement rigide, sa rigidité étant telle que, lorsqu'une longueur de 570 millimètres de ski est soumise en son centre à une force sensiblement perpendiculaire de 200 newtons, le déplacement élastique de sa zone centrale est inférieur à 100 millimètres environ. Par convention, pour obtenir une bonne reproductibilité des mesures, la ligne de contact arrière est d'une manière générale mesurée à 5 centimètres de l'extrémité arrière du ski. De bons résultats ont été obtenus avec un tel ski de fond dans lequel la rigidité de zone avant de ski est telle que le déplacement de zone centrale est de 150 millimètres environ, tandis que la rigidité de zone postérieure du ski est telle que le déplacement élastique de zone centrale est de 90 millimètres environ. On obtient une qualité encore améliorée d'accrochage sur carre en prévoyant en outre, sur un tel ski de fond de l'invention, une face latérale intérieure creusée telle que la distance maximale entre la face latérale et la corde reliant les zones d'extrémité de ladite face latérale est supérieure à 1,25 millimètres environ De bons résultats sont obtenus pour une telle distance maximale de 2,5 millimètres environ. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisa- tion particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: les figures 1 et 2 illustrent le profil d'un ski traditionnel posé à plat sur un plan support, respectivement au repos et soumis à une force d'appui centrale; les figures 3 et 4 illustrent le profil d'un ski selon la présente invention dans les mimes conditions, ski au repos sur un plan, ski sur un plan et soumis à une force d'appui centrale; la figure 5 illustre le profil d'un ski traditionnel lorsqu'il se trouve en appui sur une carre, pour impulsion en pas de patineur; la figure 6 illustre le profil d'un ski selon l'invention lorsqu'il est également en impulsion sur carre pour pas de patineur; la figure 7 illustre, à plus grande échelle, la courbe décrivant le profil d'un ski traditionnel au repos, donnant la distance entre la face inférieure de glisse du ski et un plan support en fonction de la position longitudinale considérée sur le ski; la figure 8 illustre la pente de la face inférieure de glisse du ski traditionnel en fonction de la position longitudinale considérée; la figure 9 représente la variation de pente de face inférieure de glisse du ski traditionnel en fonction de la position longitudinale considérée; les figures 10 à 12 illustrent les mêmes courbes que les figures 7 à 9, pour un ski selon l'invention; la figure 13 est une vue de dessus d'un ski de fond traditionnel la figure 14 est une vue de dessus d'un ski selon l'invention; la figure 15 illustre le test de souplesse pour déterminer la souplesse de partie avant du ski; et la figure 16 illustre le test de souplesse pour déterminer la souplesse de partie arrière du ski. Comme le représentent les figures 1 et 3, un ski de fond comprend généralement une partie centrale 1 cambrée, se raccordant à une zone d'extrémité antérieure 2 recourbée vers le haut en forme de spatule, et à une zone d'extrémité postérieure 3 généralement relevée vers le haut et formant talon Lorsque le ski est posé sur un plan support 4, au repos, il repose selon une ligne de contact avant 5 et une ligne de contact arrière 6 délimitant la partie centrale 1. La zone médiane de partie centrale 1 présente une concavité tournée vers le bas, et se raccorde respectivement, par une ligne d'inflexion avant 50 et une ligne d'inflexion arrière 60, à une zone avant et à une zone arrière de partie centrale 1 dont les concavités sont tournées vers le haut Généralement, les lignes d'inflexion 50 et sont peu éloignées des lignes de contact respectives 5 et 6. Dans un ski traditionnel, comme le représentent les figures 1 et 2, la zone centrale 7 de partie centrale cambrée 1 présente un coude relativement prononcé De cette façon, lorsqu'un utilisateur est supporté par le ski, son poids constitue une force 8 appliquée de haut en bas sur la zone centrale 7 mais, par la présence du coude de la zone centrale 7, cette zone centrale ne touche pas le plan 4, comme le représente la figure 2 Pour faire toucher la zone centrale 7 sur le plan 4, l'utilisateur doit appliquer une impulsion supplémentaire En prévoyant une telle zone centrale 7 présentant des caractéristiques d'accrochage sur la neige, soit par un fart particulier, soit par la présence d'écailles, l'utilisateur peut, par une impulsion supplémen- taire, profiter des qualités d'adhérence de cette zone centrale 7 Par contre, en position de glisse normale, le poids de l'utilisateur ne fait pas plaquer la zone centrale 7 sur la neige, et ne freine pas le ski. Par contre, comme le représente la figure 3, un ski selon la présente invention comporte une partie centrale 1 dont la zone centrale 7 ne comporte pas de coude Autrement dit, la partie centrale cambrée 1 présente une variation de pente dont la valeur est relativement faible sur toute la longueur de partie centrale 1 du ski, cette valeur étant de préférence inférieure à 9 10-4 cm 1, lorsque le ski est au repos De cette façon, comme le représente la figure 4, lorsque l'utilisateur est en appui sur le ski, la force 8 appliquée sur la zone centrale 7 suffit à faire plaquer le ski sensiblement selon toute sa surface inférieure sur le plan 4 Ainsi, le cambre de partie centrale 1 d'un ski selon la présente invention présente une faible force de mise à plat, alors qu'un ski de fond traditionnel demande une force très importante pour sa mise à plat, du fait de la présence du coude en zone centrale 7. Les différences de cambre entre un ski selon la présente invention et un ski de fond traditionnel sont mieux explicitées sur les figures 7 à 12, qui permettent de caractériser les profils de skis entre la ligne d'inflexion avant 50 et la ligne d'inflexion arrière 60 Ces figures représentent, en fonction de la position longitudinale considé- rée le long du ski, les différentes grandeurs pouvant caractériser le cambre Sur les figures 7 et 10, on a représenté la hauteur H, ou distance séparant la face inférieure du ski du plan 4 sur lequel repose le ski au repos Dans un ski traditionnel, sur la figure 7, la zone centrale 7 présente une courbure relativement prononcée tandis que les zones voisines des extrémités sont relativement planes; par contre, sur un ski selon l'invention, sur la figure 10, la variation de pente est sensiblement répartie sur toute la longueur de partie centrale 1 du ski et le profil de la partie centrale 1 s'apparente à une parabole. De même, sur la figure 8, pour un ski de fond traditionnel, la pente P de la face inférieure de ski, ou dérivée première de la hauteur H, présente une valeur positive relativement constante dans la zone A ou zone avant du ski, puis une valeur décroissant rapidement dans la zone centrale B, correspondant à la zone centrale 7 du ski, puis une valeur négative relativement constante dans la zone C ou zone arrière du ski; par contre, sur la figure 11, un ski selon la présente invention présente une pente P régulièrement décroissante sur toute la longueur de partie centrale 1 du ski située entre les lignes d'inflexion 50 et 60. Sur la figure 9, dans un ski de fond traditionnel, on a représenté la variation de pente VP, ou dérivée seconde de la hauteur H. Dans la zone antérieure A, cette valeur est négative et faible; dans la zone centrale B cette valeur est fortement négative, et de module traditionnellement de l'ordre de 10-3 à 2 10 3 cm 1; dans la zone postérieure C, cette valeur est faiblement négative et constante; par contre, sur la figure 12, pour un ski selon l'invention, cette valeur VP est constante et faiblement négative, et de module inférieur à 9 10-4 -1 cm Dans la partie centrale cambrée 1, le maximum de variation de pente VP a un module avantageusement égal à 6 10-4 cm environ. Dans la zone de partie centrale l située au voisinage de la ligne de contact avant 5, un ski selon la présente invention est relativement rigide par rapport à la rigidité que présente un ski de fond traditionnel dans la même zone Cette rigidité peut être obtenue par tout moyen bien connu de l'état de la technique, par exemple en prévoyant, dans la structure interne du ski, des éléments de renfort tels que des plaques de matière rigide d'épaisseur appropriée La mesure de rigidité obtenue peut être réalisée par un test tel que celui représenté sur la figure 15: une longueur Ll de ski, de 570 millimètres, en partant de la ligne de contact avant 5, est retenue à ses deux extrémités par des appuis libres 9 et 10, alors que son centre est soumis à une force il sensiblement perpendiculaire et d'une intensité de 200 newtons; la zone centrale de cette partie de ski située entre les deux appuis libres 9 et 10 se déplace élastiquement selon une distance Dl La ligne de contact avant 5 est d'une manière générale mesurée en introduisant une cale cubique 20 de 1 cm 3 sous la spatule et correspond au point distant de 9,5 centimètres du centre de la cale vers le milieu du ski Cette détermination théorique est nécessaire pour obtenir une bonne reproductibilité des mesures Selon l'invention, cette distance de déplacement Dl doit être inférieure à 200 millimètres environ Par comparaison, un ski de fond traditionnel, soumis au même test, présente une déformation nettement supérieure, la distance Dl étant généralement comprise entre 200 et 350 millimètres. De même, la zone postérieure d'un ski de fond selon la présente invention présente une rigidité relativement grande par rapport à celle présentée par un ski de fond traditionnel Cette rigidité peut être obtenue par tous moyens tels que présence de plaque de renfort rigide interne du ski, ces moyens étant à la portée de l'homme du métier La rigidité peut être mesurée par un test représenté sur la figure 16, similaire au test de la figure 15, dans lequel la zone postérieure de ski située sur une longueur L 2 de 570 millimètres à partir de la ligne de contact arrière 6 du ski, est en appui sur deux appuis libres 12 et 13, son centre étant soumis à une force 14 sensiblement perpendiculaire et d'une intensité de 200 newtons; la ligne de contact arrière 6 est, d'une manière générale, mesurée à 5 centimètres de l'extrémité arrière du ski; selon l'invention, la rigidité est telle que, sous l'action de cette force 14, la zone centrale de partie de ski située entre les deux appuis libres 12 et 13 se déplace élastiquement d'une distance D 2 devant être inférieure à 100 millimètres environ Cette rigidité est nettement plus grande que celle des skis de fond traditionnels, qui, soumis au même test, présentent des déplacements D 2 compris entre 100 et 250 millimètres, généralement compris entre 150 et 250 millimètres. L'effet obtenu par cette rigidité, combinée avec l'absence de coude en zone centrale 7, est une amélioration très sensible des qualités de prise de carre et de glisse sur la carre Les figures 5 et 6 illustrent partiellement cet effet: sur la figure 5, un ski tradition- nel soumis à une poussée en prise de carre prend un profil incurvé à ses deux extrémités, tandis que sa zone centrale reste coudée; par contre, sur la figure 6, un ski selon la présente invention, en présence d'une poussée en appui sur carre, présente un profil sensiblement rectiligne, répartissant la poussée sur un maximum de longueur du ski On comprendra aisément qu'un ski selon l'invention présente de bien meilleures qualités de glisse sur carre, de par sa forme sensiblement rectiligne. De bons résultats sont obtenus en prévoyant, en zone antérieure du ski, une rigidité telle que le déplacement Dl est de 150 millimètres environ dans les conditions du test de la figure 15 De même, de bons résultats sont obtenus lorsqu'un tel ski selon l'invention présente une rigidité de zone postérieure telle que le déplacement D 2, dans les conditions du test de la figure 16, est de 90 millimètres environ. On peut améliorer encore les qualités d'accrochage sur carre, pour réalisation d'un bon appui en pas de patineur, en creusant les faces latérales du ski, ou tout au moins la face latérale intérieure ou face latérale faisant face à l'autre ski Cette caractéristique est illustrée sur les figures 13 et 14: sur la figure 13, un ski de fond traditionnel présente deux faces latérales 15 et 16 sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre Autrement dit, la largeur de partie centrale est très voisine de la largeur en partie antérieure du ski et de la largeur en partie postérieure du ski. Par contre, sur la figure 14, un ski selon la présente invention présente avantageusement des faces latérales creusées Par exemple, en considérant que la face latérale 15 est la face intérieure, faisant face à l'autre ski non représenté sur la figure, la distance maximale D 3 entre la face latérale 15 et la corde 17 reliant les zones d'extrémité de ladite face latérale 15 est, selon l'invention, supérieu- re à 1,25 millimètres environ Cette distance maximale D 3 est avantageu- sement de 2,5 millimètres environ Cette distance reste compatible avec les formes normalisées d'un ski de fond traditionnel. Une telle face creusée 15 selon l'invention peut être réalisée soit sur un ski dissymétrique, c'est-à-dire dont les faces 15 et 16 présentent des formes différentes, soit sur un ski symétrique dans lequel les faces 15 et 16 sont symétriques par rapport au plan longitudinal médian du ski. Par exemple, sur la figure 14, on a représenté un tel ski symétrique Dans ce cas, on peut également caractériser les faces latérales creuses par la différence des largeurs de ski: la différence entre la largeur Wl du ski à l'extrémité avant et la largeur W 2 du ski dans la zone centrale est supérieure à 3 millimètres environ; de même, la différence entre la largeur W 3 dans la zone postérieure du ski et la largeur W 2 dans la zone centrale du ski est supérieure à 2 millimètres environ De bons résultats sont obtenus en prévoyant une différence des largeurs Wl et W 2 égale à 6 millimètres environ, et une différence entre les largeurs W 3 et W 2 égale à 4 millimètres environ. Par exemple, un tel ski peut avoir une zone centrale dont la largeur W 2 est de 43 millimètres environ, une zone d'extrémité avant dont la largeur Wl est d'environ 48 millimètres, et une zone d'extrémité arrière dont la largeur W 3 est d'environ 46 millimètres. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisa- tion qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendica- tions ci-après. il REVENDICATIONS 1 Ski de fond, comprenant: une partie centrale ( 1) cambrée entre une ligne de contact avant ( 5) et une ligne de contact arrière ( 6), une zone d'extrémité antérieure ( 2), en avant de la ligne de contact avant ( 5), recourbée vers le haut en forme de spatule, une zone d'extrémité postérieure ( 3), en arrière de la ligne de contact arrière ( 6), caractérisé en ce que, dans la zone centrale ( 7) de partie centrale cambrée ( 1), le module de variation de pente (VP) est inférieur à 9 10 04 cm 1 lorsque le ski est au repos. 2 Ski de fond selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de variation de pente (VP) est inférieur à 9 10-4 cm 1 dans la partie centrale ( 1) de ski. 3 Ski de fond selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le module de variation de pente (VP) est sensiblement constant dans la partie centrale ( 1). 4 Ski de fond selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans la zone de partie centrale ( 1) située au voisinage de la ligne de contact avant ( 5), le ski est relativement rigide, sa rigidité étant telle que, lorsqu'une longueur (Ll) de 570 millimètres de ski à partir de la ligne de contact avant ( 5), retenue à ses extrémités par des appuis libres ( 9, 10), est soumise en son centre à une force ( 11) sensiblement perpendiculaire de 200 newtons, le déplacement élastique (Dl) de sa zone centrale est inférieur à 200 millimètres environ. Ski de fond selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans la zone de partie centrale située au voisinage de la ligne de contact arrière ( 6) , le ski est relativement rigide, sa rigidité étant telle que, lorsqu'une longueur L 2 de 570 millimètres de ski à partir de la ligne de contact arrière ( 6) est retenue à ses extrémités par des appuis libres ( 12, 13) et est soumise en son centre à une force ( 14) sensiblement perpendiculaire de 200 newtons, le déplacement élastique (D 2) de sa zone centrale est inférieur à 100 millimètres environ. 6 Ski de fond selon la revendication 4, caractérisé en ce que le déplacement élastique (Dl) de la partie antérieure de zone centrale ( 1) est de 150 millimètres environ. 7 Ski de fond selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le déplacement élastique (D 2) de la partie postérieure de zone centrale ( 1) est de 90 millimètres environ. 8 Ski de fond selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans la zone centrale ( 7) de la partie centrale ( 1) cambrée, le module maximum de variation de pente (VP) est de 6 10-4 cm environ. 9 Ski de fond selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une face latérale ( 15) intérieure creusée telle que la distance maximale (D 3) entre la face latérale ( 15) et la corde ( 17) reliant les zones d'extrémité de ladite face latérale ( 15) est supérieure à 1,25 millimètres environ. Ski de fond selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite distance maximale (D 3) est de 2,5 millimètres environ. 11 Ski de fond selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que: le ski est sensiblement symétrique, la différence entre la largeur (Wl) du ski dans la zone d'extrémité avant et la largeur (W 2) dans la zone centrale du ski est supérieure à 3 millimètres environ, la différence entre la largeur (W 3) du ski dans la zone d'extrémité arrière et la largeur (W 2) dans la zone centrale du ski est supérieure à 2 millimètres environ. 12 Ski de fond selon la revendication 11, caractérisé en ce que la différence entre lesdites largeurs (Wl) dans la zone antérieure du ski et (W 2) dans la zone centrale du ski est d'environ 6 millimètres, tandis que la différence entre lesdites largeurs (W 3) dans la zone postérieure du ski et (w 2) dans la zone centrale du ski est d'environ 4 millimètres. 13 Ski de fond selon la revendication 12, caractérisé en ce que: la zone centrale du ski a une largeur d'environ 43 millimètres, la zone d'extrémité avant du ski a une largeur d'environ 48 millimètres, la zone d'extrémité arrière du ski a une largeur d'environ 46 millimètres.