Brevet FR2657269A1 — publié le 19910726

L'invention concerne une fixation de sécurité de ski, qui est destinée à retenir l'extrémité avant d'une chaussure sur un ski, et à libérer cette extrémité de chaussure lorsqu'elle exerce sur sa fixation une sollicitation excessive. Plus précisément, I'invention concerne une fixation avant qui est équipée d'un mécanisme de compensation, avec un palpeur mobile verticalement en réponse aux sollicitations verticales vers le bas de la semelle de chaussure. De telles fixations sont par exemple connues d'après le brevet FR 2 537 442, ou bien le brevet DE-OS 29 05 837. De telles fixations comprennent une mâchoire destinée à retenir l'extrémité avant de la chaussure, un mécanisme de rappel élastique qui s'oppose élastiquement au mouvement latéral de la mâchoire, ainsi qu'un mécanisme de compensation, avec un palpeur mobile verticalement. Des moyens de liaison sont en outre prévus entre le palpeur et la mâchoire ou bien le mécanisme de rappel élastique, de façon qu'une sollicitation verticale vers le bas de la chaussure actionne le palpeur, et que le mouvement vertical vers le bas du palpeur soit transmis ou bien à la mâchoire, ou bien au mécanisme de compensation, sous forme d'un abaissement de la force de rappel élastique de la mâchoire, ou alors d'une augmentation de la force latérale vers l'extérieur à laquelle la mâchoire est soumise. Un tel mécanisme est efficace pour compenser l'augmentation des frottements de la chaussure par rapport au ski, et faciliter la libération de la chaussure dans le cas d'une chute combinée du skieur en avant et en torsion. Un tel mécanisme donne de bons résultats, mais il présente l'inconvénient de ne pas être efficace pour filtrer les vibrations, les secousses ou les chocs auxquels le ski est soumis, et qui sont transmis à la chaussure lors de la pratique du ski. En effet, lorsque l'amplitude de ces vibrations, secousses ou chocs n'est pas suffisante pour actionner le mécanisme de la compensation, ou pour provoquer la libération de la chaussure, ces secousses, vibrations ou chocs sont transmis à la chaussure, et sont donc perçus par le skieur, de la même façon que les autres informations en provenance de la neige, à partir desquelles le skieur pilote son ski, par exemple pour rectifier sa position, amorcer un virage ou faire une prise de carres. Ces chocs, secousses ou vibrations sont alors nuisibles car leur amplitude est excessive par rapport au niveau des autres informations que le skieur reçoit.Ces chocs, secousses ou vibrations masquent donc momentanément d'autres informations, et le skieur n'a pas une perception optimale des informations qui lui sont transmises par ses skis. Un des buts de la présente invention est de proposer une fixation de sécurité pour ski qui filtre les informations que le skieur reçoit depuis le ski par I'intermédiaire de sa chaussure, de façon à atténuer les informations d'amplitude trop forte. Un autre but de l'invention est de proposer un mécanisme de compensation avec un palpeur ainsi que des moyens de liaison de ce palpeur et des moyens de filtrage qui peuvent être sollicités indépendamment les uns des autres. Un autre but de l'invention est de proposer une fixation de sécurité pour ski qui soit simple à construire. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, cette description étant toutefois donnée à titre indicatif, et non limitatif. La fixation de sécurité pour ski, destinée à retenir de façon déclenchable l'extrémité avant d'une chaussure, et à relâcher cette extrémité, lorsqu'elle exerce sur la fixation une sollicitation excessive au moins selon une direction latérale, comprend: - une mâchoire, destinée à retenir l'extrémité de la chaussure latéralement, et selon une direction verticale vers le haut, - un mécanisme de rappel élastique de la mâchoire dans une position centrée sur l'axe longitudinal du ski, qui oppose une force de rappel élastique à tout déplacement de la mâchoire au moins selon une direction latérale. Elle comprend par ailleurs - un mécanisme de compensation avec un palpeur qui est porté par une embase, et sur lequel repose l'extrémité avant de la semelle de chaussure, le palpeur étant mobile vers le bas par rapport à son embase sous l'action d'une force verticale vers le bas de la chaussure, - des moyens de liaison entre le palpeur et l'un des éléments que sont la mâchoire ou le mécanisme de rappel élastique de la mâchoire, pour qu'un mouvement vers le bas du palpeur entraîne un abaissement de la force latérale que la chaussure doit vaincre pour être relâchée latéralement. Elle est caractérisée par le fait qu'une couche de matériau amortissant est intercalée entre la surface supérieure du palpeur sur laquelle repose la semelle de chaussure, et la surface supérieure du ski. 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 I représente vue de côté, en coupe, une fixation avant avec son mécanisme de compensation dans un mode non limitatif de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2 est une vue partielle du dispositif de la figure 1, et illustre le fonctionnement du mécanisme de compensation - la figure 3 est une vue partielle semblable à celle de la figure 2, et illustre une autre phase de fonctionnement du mécanisme de compensation - la figure 4 représente en coupe, vue de côté, une fixation avant dans un autre mode de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 5 est une vue de dessus d'un élément de la fixation de la figure 4; - la figure 6 est une vue partielle en coupe de côté, et illustre une phase de fonctionnement du mécanisme de compensation du dispositif de la figure 4;; - la figure 7 est une vue partielle en coupe, vue de côté, et illustre une variante de réalisation - la figure 8 représente, en coupe, vue de côté, une fixation avant dans un autre mode de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 9 est une vue partielle de côté, qui illustre une phase de fonctionnement du mécanisme de compensation - la figure 10 est une vue partielle en coupe, vue de côté, qui illustre une variante de réalisation du mécanisme de compensation de la figure 8; - la figure 1 I représente en coupe, vue de côté, une fixation avant selon une autre variante de réalisation de l'invention; - la figure 12 est une vue de dessus, et partiellement en coupe, du dispositif de la figure 11. La figure 1 représente une fixation 1 qui est montée sur la surface supérieure 4 d'un ski 2. La fixation 1 est d'un type connu, par exemple d'après la demande de brevet FR 81.22577. Le mode de réalisation représenté comprend un pivot 3, solidaire du ski 2. Un corps 5 est articulé par rapport au pivot 3 autour de l'une ou l'autre de deux lignes d'appui convergentes que le pivot présente sur son côté arrière, correspondant au côté droit de la figure. Un ressort de rappel 6 est logé à l'intérieur du corps. Ce ressort 6 prend appui au niveau de son extrémité avant contre un bouchon fileté 7, qui est vissé dans un orifice taraudé du corps, et qui permet de régler la contrainte initiale du ressort au repos. Au niveau de son extrémité arrière, le ressort 6 est en appui contre la face avant 8 du pivot 3, par l'intermédiaire d'une pièce d'appui 9. Une mâchoire 10, dans laquelle s'engage l'extrémité avant de la semelle de chaussure, constitue, avec le corps, un ensemble monobloc. Une vis 11, sensiblement verticale, et vissée dans le pivot 3, permet de régler la hauteur du corps 5 et de la mâchoire 10. Le corps 5 est en fait accouplé à la vis Il au niveau de sa tête 12, pour tous les mouvements verticaux de cette tête. Le corps 5 et la mâchoire 10 peuvent pivoter latéralement, sous les sollicitations latérales de la chaussure, et contre l'action de rappel du ressort 6, qui tend à ramener la mâchoire 10 dans la position de repos, c'est à dire centrée sur l'axe longitudinal du ski. Le corps 5 et la mâchoire 10 peuvent également pivoter de manière limitée, dans un plan vertical, autour de la tête 12 de la vis 11. Ce mouvement s'effectue contre l'action de rappel du ressort 6, et il provoque par ailleurs une diminution de l'effort que la chaussure doit vaincre pour repousser latéralement la mâchoire, le cas échéant jusqu'à la libération de la chaussure par la mâchoire. La fixation 1 comprend par ailleurs un mécanisme de compensation. Ce mécanisme de compensation représenté est d'un type connu, par exemple d'après la demande de brevet français n" 82.20852. Il comprend un palpeur 13 sur lequel repose l'extrémité avant de la semelle de chaussure. De préférence, la surface supérieure du palpeur 13 est revêtue d'une plaquette d'un matériau antifrottements, tel que par exemple du polytétrafluoréthylène, sur laquelle s'appuie la semelle de la chaussure. Le palpeur 13 est porté par une embase 17 constituée par exemple par une fine plaque métallique. La partie avant de l'embase 17 est prise en sandwich entre le pivot 3 et la surface supérieure 4 du ski. La partie arrière 18 de l'embase 17 est repliée sur le bord arrière 19 du palpeur 13. Cet assemblage constitue une sorte d'articulation transversale, et permet au palpeur 13 de pivoter par rapport à cette zone autour d'un axe transversal. Dans la zone avant du palpeur se trouve un levier 20 à deux bras, qui est articulé par rapport à l'embase 17 autour d'un axe transversal 21. Le bras arrière 22 du levier 20 s'étend, depuis l'axe 21, vers l'arrière et vers le haut. Le bord avant du palpeur 13 se trouve en appui sur l'extrémité arrière du bras 22. Le bras avant 23 du levier 20 présente, vu en coupe dans le plan de la figure, une forme d'équerre, avec, en partant de l'axe 21, une partie horizontale en appui sur l'embase 17, puis une partie verticale. L'extrémité supérieure de cette partie verticale est en appui contre l'extrémité inférieure d'un clou 25 sensiblement vertical, qui est ancré dans la partie inférieure de la mâchoire 10. D'une manière connue, sous l'action d'une force verticale vers le bas exercée par la chaussure sur la palpeur 13, le palpeur pivote autour de son bord arrière 19, ce qui provoque le basculement dans le sens horaire du levier 20, ce basculement provoquant à son tour un basculement du corps 5 et de la mâchoire 10 autour de la tête de vis 12, dans un sens anti-horaire. Tel que cela a été dit précédemment, un tel mouvement vertical du corps diminue la force que la chaussure doit vaincre pour faire pivoter latéralement la fixation, et être libérée le cas échéant. Cette diminution compense l'augmentation des frottements entre la chaussure et le ski qui est induite par cette force verticale vers le bas. Dans le mode de réalisation représenté en figure 1, le palpeur 13 est constitué d'une plaque d'appui 27, avec une surface supérieure sur laquelle repose la semelle de chaussure, et par ailleurs d'une plaque de base 28, qui est située sous la plaque d'appui 27. C'est le rebord arrière 19 de cette plaque de base 28 qui est engagé dans le repli 18 de l'embase 17. La plaque d'appui 27 et la plaque de base 28 sont reliées entre elles de manière continue, dans leur partie avant, par une zone 29, élastique ment déformable constituant une charnière transversale. En outre, une couche de matériau amortissant 30 est intercalée entre la plaque d'appui 27 et la plaque de base 28, dans leur partie arrière. Cette couche 30 est encastrée dans un logement 31 de la plaque de base 28, et par exemple, sa face inférieure est collée au fond du logement 31. L'épaisseur de la couche de matériau amortissant 30 est supérieure à la profondeur du logement 31. De cette façon, la partie arrière de la plaque d'appui 27 est maintenue écartée de la plaque de base 28 par la couche de matériau amortissant 30. Les figures 2 et 3 décomposent les phases de fonctionnement du mécanisme de compensation qui vient d'être décrit. Dans la figure 2, pour faciliter la compréhension, on suppose que la chaussure exerce relativement au ski, par l'intermédiaire du palpeur 13, une force verticale vers le bas F, et que l'énergie produite par cette force est entièrement absorbée par la couche de matériau amortissant 30. Ainsi, la figure 2 représente la plaque d'appui 27 qui s'est rapprochée de la plaque de base 28, qui a provoqué la compression de la couche de matériau amortissant 30. Par contre, le palpeur 13, ou plus exactement la plaque de base 28, n'a pas actionné le levier 20. Dès que la sollicitation F a cessé, I'élasticité de la couche de matériau amortissant 30, et l'élasticité de la zone avant 29 du palpeur 13 ramènent la plaque d'appui 27 dans sa position d'origine, c'est-à-dire celle de la figure 1. Dans la figure 3, on suppose, également pour faciliter la compréhension, que la chaussure exerce, relativement au ski, par l'intermédiaire du palpeur 13, une force P qui n'a pas d'influence sur la couche de matériau amortissant 30, et qui est entièrement transmise au levier 20. Dans ce cas, la plaque d'appui 27 et la plaque de base 28 basculent simultanément autour du bord arrière 19 du palpeur 13, ce qui provoque par ailleurs un pivotement, dans le sens horaire, du levier 20, et un basculement vers le haut de la mâchoire 10, ainsi que cela a été décrit précédemment. Dans la pratique, selon la nature des sollicitations que la chaussure exerce relativement au ski, le fonctionnement du mécanisme de compensation est une combinaison des deux modes de fonctionnement qui ont été décrits par rapport aux figures 2 et 3. Ainsi, les sollicitations qui existent entre la chaussure et le ski selon une direction verticale, sont ou bien absorbées par la couche de matériau amortissant 30, ou bien sont transmises au levier 20. Comme les moyens de filtrage et les moyens de compensation fonctionnent de manière indépendante, une sollicitation de la chaussure relativement au ski peut ou bien être absorbée et filtrée par la couche 30, ou bien être transmise par le levier 20, ou bien être en partie filtrée et en partie transmise au levier 20. Dans la variante de réalisation représentée en figure 4, la fixation présente un fonctionnement semblable à ce qui a été décrit relativement à la figure 1. Le mécanisme de compensation comprend un palpeur 33, dont la partie avant est en appui sur l'extrémité arrière d'un levier 40 semblable au levier 20 précédent. Le bord arrière 39 du palpeur 33 est reprise par un repli 38 d'une embase 37 semblable à l'embase 17 précédente, qui s'étend sous la fixation, et qui est prise en sandwich entre le pivot 3 et la surface supérieure 4 du ski 2. Le palpeur 33 peut ainsi pivoter dans le sens anti-horaire par rapport à la zone 38, 39, ce qui provoque le basculement du levier 40. Une platine 47 est par ailleurs intercalée entre l'embase 37 et la surface supérieure 4 du ski 2. La platine 47 est par exemple solidarisée au ski par les vis qui retiennent le pivot 3 au ski. Dans sa partie arrière, dans la zone du palpeur 33, la platine 47 présente un évidement 48. A l'intérieur de cet évidement 48 s'étend une couche de matériau amortissant 50. De préférence, cette couche s'étend dans la partie arrière de l'évidement 48, au moins dans la zone du bord arrière 39 du palpeur 33. L'épaisseur de la couche 50 est supérieure à la profondeur de l'évidement 48. De cette façon, l'embase 37 est sensiblement précontrainte vers le haut par la couche 50. Dans un mode préférentiel de réalisation, immédiatement en arrière du repli 38, la platine 47 présente un rebord 51, dont la face antérieure 52 sensiblement verticale constitue un appui pour la partie arrière de la couche 50. Egalement, dans un mode préférentiel de réalisation, l'évidement 48 est longé latéralement par deux bords 54 et 55, sur lesquels l'embase 37 vient s'appuyer audelà d'une compression déterminée de la couche 50. La figure 6 illustre le fonctionnement du mécanisme de compensation. Dans cette figure, la chaussure exerce, relativement au ski, une force F, par l'intermédiaire du palpeur 33, et l'on suppose que l'énergie résultant de cette force est intégralement absorbée par la couche de matériau 50. Cette couche 50 est aplatie, jusqu'à ce que l'embase 37 vienne au contact des bords 54 et 55 de la platine 47. En outre, la couche 50 est retenue dans sa partie arrière par la face verticale 52 du rebord 51. De ce fait, le matériau 50 travaille principalement la compression, et travaille peu au cisaillement. On obtient ainsi des caractéristiques d'amortissement avantageuses. Ces caractéristiques peuvent être modifiées en faisant varier la distance entre la face 52 et la partie arrière de la couche 50. Le fonctionnement en compensation pure, sans amortissement, est identique à ce qui a été décrit précédemment au sujet de la figure 3. La figure 7 illustre une variante selon laquelle la face verticale 52 du rebord 51 est décalée vers l'avant d'une distance sensiblement égale à l'épaisseur de la couche 50. La couche 50 se prolonge alors vers l'arrière par une partie 56, qui remonte entre le repli 38 de l'embase 37, et la face 52 du rebord 51. Comme dans le cas précédent, les moyens de filtrage et les moyens de compensation peuvent être actionnés de manière indépendante. La figure 8 représente une autre variante du mécanisme de compensation selon laquelle une couche de matériau amortissant 65 est intercalée entre le bord arrière 64 du palpeur 63 et l'embase 67. Dans cette zone, l'embase 67 présente un repli 69, dans lequel sont engagés à la fois les bords arrière de la couche 65 et du palpeur 63. La figure 9 représente le palpeur 63 soumis à une force verticale F, dirigée vers le bas, et on suppose, dans cette figure, que l'énergie de cette force F est intégralement absorbée par la couche 65. Ainsi, la figure montre que le rebord postérieur 64 du palpeur 63 s'est abaissé en direction du ski, ce qui a comprimé par ailleurs la couche de matériau 65. La figure 10 représente une variante de réalisation, selon laquelle la couche de matériau amortissant 65 se prolonge vers l'arrière, et s'interpose entre le bord arrière 64 du palpeur 63 et le repli 69 de l'embase 67. La figure il représente une autre variante, selon laquelle la fixation présente un corps fixe 70, qui est solidaire du ski, et une mâchoire 71 mobile relativement au corps 70. La mâchoire est reliée au corps par l'intermédiaire d'un tirant 72, qui agit sur un ressort 73. Le ressort 73 est en appui d'un côté contre une face 75 du corps 70, et de l'autre côté, il est sollicité par un bouchon 74 relié au tirant 72. Un mouvement latéral de la mâchoire provoque un mouvement du tirant de la gauche vers la droite, ce qui engendre une compression du ressort. La fixation de la figure 1 1 comprend par ailleurs un mécanisme de compensation, avec un palpeur 76 sur lequel repose la semelle de chaussure. Le palpeur 76 est sensiblement surélevé par rapport à une embase 77. Dans sa partie avant, le palpeur est en appui contre la face inclinée 78 d'un poussoir 79. L'extrémité avant du poussoir 79 est en appui contre l'extrémité inférieure d'un levier 80, qui s'étend sensiblement verticalement, et qui est articulé dans sa partie centrale autour d'un axe 82. L'extrémité supérieure du levier 80 est engagée dans le tirant 72. Un mouvement vertical vers le bas de la partie avant du palpeur 76 entraîne un glissement du palpeur le long de la face inclinée 78 qui fait rampe, un mouvement de translation vers l'avant du poussoir 79, et un basculement dans le sens horaire du levier 80. De ce basculement, il résulte un mouvement vers l'arrière du tirant 72, d'où une compression additionnelle du ressort 73, qui diminue d'autant que la force que la mâchoire 71 doit vaincre pour s'ouvrir et libérer la chaussure le cas échéant. Une couche de matériau amortisseur 81 est par ailleurs intercalée entre la partie arrière du palpeur 76 et l'embase 77. A ce niveau, l'embase 77 présente un repli 83 qui se referme au-dessus du bord arrière du palpeur 76. Un mouvement vers le bas de la partie postérieure du palpeur 76 provoque ainsi la compression de la couche de matériau amortissant 81. De préférence, la surface supérieure du palpeur 76 est bombée, de telle façon qu'une sollicitation verticale vers le bas exercée par la chaussure, relativement au ski, puisse être transmise de manière indépendante par la partie avant du palpeur 76 au poussoir 79, et par sa partie arrière à la couche de matériau amortissant 81. 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- Fixation de sécurité pour ski, destinée à retenir de façon déclenchable l'extrémité avant d'une chaussure, et à relâcher cette extrémité, lorsqu'elle exerce sur la fixation une sollicitation excessive au moins selon une direction latérale, comprenant: - une mâchoire (10, 71), destinée à retenir l'extrémité de la chaussure latéralement, et selon une direction verticale vers le haut, - un mécanisme de rappel élastique (6, 9, 72, 73) de la mâchoire (10, 71) dans une position centrée sur l'axe longitudinal du ski, qui oppose une force de rappel élastique à tout déplacement de la mâchoire (10, 71) au moins selon une direction latérale, comprenant par ailleurs - un mécanisme de compensation avec un palpeur (13, 33, 63, 76) qui est porté par une embase (17, 37, 67, 77), L'embase étant elle-même portée par la surface supérieure (4) du ski (2),1'extrémité avant de la semelle de chaussure reposant sur la surface supérieure du palpeur, et le palpeur (13, 33, 63, 76) étant mobile vers le bas par rapport à son embase (17, 37, 67, 77) sous l'action d'une force verticale vers le bas de la chaussure, - des moyens de liaison (20, 79, 80) entre le palpeur (13, 33, 63, 76) et l'un des éléments que sont la mâchoire (10, 71), ou le mécanisme de rappel élastique de la mâchoire (6, 9, 72, 73), pour qu'un mouvement vers le bas du palpeur (13, 33, 63, 76) entraîne un abaissement de la force latérale que la chaussure doit vaincre pour être relâchée latéralement, caractérisée par le fait qu'une couche de matériau amortissant (30, 50, 65, 81) est intercalée entre la surface supérieure du palpeur (13, 33, 63, 76), sur laquelle repose la chaussure, et la surface supérieure (4) du ski (2). 2- Fixation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le palpeur comprend une plaque d'appui (27) sur laquelle repose la semelle de chaussure, et une plaque de base (28) articulée par rapport à l'embase (17), et que la couche de matériau amortissant (30) est intercalée entre la plaque d'appui (27) et la plaque de base (28). 3- Fixation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la plaque de base (28) et la plaque d'appui (27) sont reliées entre elles de manière continue par une zone élastiquement déformable (29) formant charnière. 4- Fixation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la couche de matériau amortissant (50) est intercalée entre l'embase (37) du palpeur (33) et la surface supérieure (4) du ski (2). 5- Fixation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la couche de matériau amortissant (50) est intercalée entre l'embase (37) et une platine (40) en appui contre la surface supérieure (4) du ski (2), et qu'elle est locaiisée dans la zone du palpeur (33). 6- Fixation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la platine (40) présente en arrière de l'extrémité postérieure de l'embase (37), un rebord (51) avec une face verticale (52) contre lequel la couche de matériau amortissant (50) prend appui vers l'arrière. 7- Fixation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la couche de matériau amortissant (50) se prolonge vers l'arrière par une partie (55) qui remonte entre l'embase (37, 38) et la face verticale (52) du rebord (51). 8- Fixation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la platine présente un évidement (48) dans lequel s'étend la couche de matériau amortissant (50), que la profondeur de l'évidement est inférieure à l'épaisseur de la couche de matériau amortissant (50), et que l'évidement (48) est longé de chaque côté par un bord (54, 55) qui constitue une butée verticale pour l'embase (37). 9- Fixation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la couche de matériau amortissant (65, 81) est intercalée entre la partie arrière (64, 84) du palpeur (63, 76) et l'embase (67, 77).