Brevet FR2649902A1 — publié le 19910125

DISPOSITIF COMPLEMENTAIRE AU SKI PERMETTANT LE MONTAGE D'UN JEU DE FIXATIONS D'UNE CHAUSSURE SUR UN SKI La présente invention a pour objet un dispositif complémen- taire au ski permettant le montage d'un jeu de fixations d'une chaussure sur un ski. De façon traditionnelle, une chaussure est fixée sur un ski alpin à l'aide d'un jeu de fixations de sécurité comprenant une butée située à l'avant de la chaussure et une talonnière située à l'arrière de celle-ci, la chaussure dont la semelle est rigide étant pincée élastiquement entre la butée et la talonnière. Une première constatation qui s'impose est que la zone du ski comprise entre la butée et la talonnière de fixation de la chaussure est, en condition d'utilisation, rigidifiée par la chaussure. De plus, l'effort longitudinal deé poussée de la talonnière des fixations sur la chaussure tend à augmenter le cambre du ski. Il est donc regrettable pour les fabricants de ski qui effec- tuent des études très poussées du comportement des skis lors de la concep- tion de ceux-ci de voir ce comportement modifié en raison des différents mode de fixation de la chaussure sur le ski. Par ailleurs, il a été imaginé, pour améliorer la précision des virages, de diminuer la largeur des skis notamment dans la zone du patin. Du fait de cette diminution de largeur, une chaussure de ski déborde encore plus de part et d'autre des deux chants latéraux du ski. En conséquence, lors d'une prise de carre, notamment sur une pente raide, l'angulation maximum est diminuée et se trouve limitée par l'appui que prend la chaussure sur la neige. Il se peut, dans ce cas, en résulter un frottement de la partie latérale extérieure de la chaussure située sur le ski amont. Pour remédier à ce défaut qui risque de se traduire par une chute du skieur, il a été imaginé de surélever la chaussure pour retrouver l'angle de prise de carre maximum admis avec les skis de largeur plus importante. Les moyens envisagés sont divers et peuvent être: un calage de l'embase des fixations du ski, ou un rehaussement de l'ensem- ble fixations et chaussure par interposition entre la chaussure et le ski d'une plaque pouvant en plus servir d'amortisseur de vibrations, comme décrit dans le document CA I 215 403. Il a également été proposé un certain nombre de solutions portant soit sur la structure du ski, soit sur la structure des fixations, soit sur les chaussures de ski, ou sur les interfaces entre ces différents éléments pour améliorer le comportement d'un ski, pour tenir compte de l'évolution technique des skis qui sont devenus, à performances égales, d'une maniabilité plus facile, et moins fatigants à utiliser pour les skieurs. Pour obtenir un tel résultat, outre les évolutions de struc- ture, de construction, de choix de matériaux, de caractéristiques techni- ques, de dimensionnement et de répartition de souplesse, un facteur important à été l'élimination sélective de certaines gammes de vibrations nuisibles, comme décrit dans les brevets FR 2 476 495 et FR 2 575 393 au nom de la Demanderesse. Il a également été imaginé de rapporter des plaques sur les skis pour répondre à d'autres besoins. C'est ainsi qu'afin d'améliorer le confort et la sécurité par élimination des micro-traumatismes dus aux chocs importants encaissés par les jambes d'un skieur lors du passage d'amas de neige durcie ou de bosses très rapprochées formant des ondula- tions très dures, il a été imaginé d'intercaler entre le ski et chaque pied du skieur une' sorte de "suspension élastique" sous forme de plaque élas- tique, de type ressort à lames, telle que décrite dans les brevets FR 2 347 066 et 2 338 720, ou sous forme d'une plaque élastique montée sur ressorts à boudins ou sur des tampons élastiques telle que décrite dans les documents FR 2 409 776, WO 86/04824, DE 2 259 375, et CA I 215 403. Il a également été imaginé de fixer sur le ski une plaque destinée à corriger des malformations morphologiques du skieur, comme par exemple une différence de longueur des deux jambes, ou des pro- blèmes articulatoires, comme décrit dans le brevet allemand DE 3 710 092. Il a en outre été proposé d'utiliser des plaques pour renforcer localement un ski, notamment en torsion comme décrit dans le brevet US 3 326 564. Une autre utilisation de plaque de répartition a été envisa- gée pour corriger la position d'application de la force due au poids du skieur, généralement située au niveau identifié sur le ski par la position du milieu de la chaussure, de telle sorte que cette plaque, fixée sur le ski à l'avant et à l'arrière du patin décompose la masse du skieur en deux forces appliquées au niveau du quart avant et au niveau du quart arrière du ski, comme décrit dans les brevets US 3 260 532 et FR 81.07062. En fait, cette solution, plutôt que d'améliorer le compor- tement du ski s'est révélée plutôt défavorable dans la mesure o, en diminuant l'efficacité de la prise de carre, car les pics de répartition de pression sur la neige sont mal positionnés, les virages deviennent plus difficiles à déclencher et à conduire. Le but de l'invention est de fournir un dispositif complémen- taire au ski, étudié et adapté de façon telle qu'il intervient de manière positive dans le comportement du ski sur la neige en modifiant favorable- ment son fonctionnement en terme de rigidité en flexion et torsion. Le but de l'invention est de fournir un dispositif comportant une plaque support du jeu de fixations d'une chaussure, qui permette - au ski de se déformer de façon régulière sur toute sa lon- gueur, en conditions d'utilisation, avec le moins de contraintes possibles, - un rehaussement de 'la chaussure, éventuellement ajustable, pour améliorer l'efficacité de la prise de carres, - un positionnement longitudinal et latéral réglable de l'en- semble chaussure-fixations par rapport au ski, - une interchangeabilité du 'montage de chaussures de pointu- res différentes, sans avoir à utiliser des fixations spéciales de type "loca- tion", - éventuellement l'adaptation d'un ski aux défauts morpholo- giques d'un skieur, - et qui facilite le montage des fixations ainsi que. l'ancrage de celles-ci. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne, du type comprenant une plaque recevant le jeu de fixations, et positionnée à distance de la face supérieure du ski, sans possibilité de mouvement dans la direction latérale du ski, est caractérisé en ce que la plaque est associée à des moyens permettant son déplacement longitudinalement au ski, à l'encontre de l'action d'appuis élastiques. Selon une forme simple d'exécution de ce dispositif, celui-ci comporte au moins une glissière qui, fixée sur le ski et orientée longitudi- nalement à celui-ci, permet un montage coulissant et à distance du plan supérieur du ski, de la plaque équipée du jeu de fixations, et deux butées qui, fixées sur le ski, sont destinées à fournir un appui élastique aux extrémités avant et arrière de la plaque. La plaque étant disposée au-dessus du plan supérieur du ski, rehausse la chaussure par rapport au cas o celle-ci repose directe- ment sur le ski. En outre, cette plaque, qui est déplaçable longitudinalement à l'encontre de moyens élastiques, laisse un libre jeu aux déformations du ski en période d'utilisation de celui-ci. Enfin, cette plaque est montée de façon amovible et inter- changeable, ce qui rend possible son remplacement quasi-instantané par une autre plaque de caractéristiques différentes, ou équipée de fixations destinées à une autre pointure de ski. Les appuis élastiques peuvent être constitués par un matériau viscoélastique associé aux butées contre lesquelles la plaque prend appui, ou par d'autres appuis élastiques, tels que ressorts à boudins ou à lames. Suivant les formes d'exécution, I'une ou les deux butées peuvent être équipées de moyens d'appuis élastiques, ces appuis élastiques pouvant être précontraints de façon définitive ou équipés de moyens de réglage de la précontrainte, par modification de la position axiale - des butées ou par déplacement d'un organe d'appui sur la plaque ou sur un élément élastique associé à l'une ou l'autre des butées. Les glissières portant la plaque peuvent être montées de façon réglable longitudinalement, latéralement, ou encore être équipées de cales d'ajustement de leur hauteur. Un tampon de matériau visco-élastique interposé localement entre la plaque et le ski permet d'amortir les vibrations parasites. Enfin, dans la mesure ou les emplacements de fixation sur le ski, des glissières et/ou des butées de la plaque sont prédéterminés, il est possible de pré- percer en usine les trous destinés à la fixation par vissage de ces éléments. Selon d'autres caractéristiques- de l'invention, la plaque complé- mentaire au ski peut être réalisée en alliage d'aluminium, en matériau stratifié de fibres de verre, de carbone, aramide (KEVLAR) ou mixtes, avec une matrice époxy, en alliage aluminium de stratifié, en un sandwich mince comportant un matériau visco-élastique: zicral-visco-élastique, stratifié-visco-élastique, zicral-visco-élastique-stratifié. En outre, cette plaque peut être nervurée. Enfin, les butées de la plaque peuvent faire partie de la structure du ski. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représen- tant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif Figure I est- une vue en perspective d'un ski alpin équipé de ce dispositif Figure 2 est une vue de côté et à échelle agrandie de la partie centrale du ski de figure I; Figure 3 en est une vue de dessus, le système de fixation de la chaussure étant représenté en traits mixtes; Figure 4 en est une vue en coupe transversale et à échelle agran- die, selon la ligne IV-IV. de figure 2, le positionnement traditionnel d'une chaussure étant représenté en traits mixtes; Figure 5 est une vue en coupe longitudinale et à échelle agrandie d'une variante du dispositif de figure 2, sans système de fixation de la chaussure; Figure 6 est une vue en coupe longitudinale et à échelle agrandie d'une autre variante d'exécution du dispositif de figure 2 Figures 7 et 8 sont deux vues en coupe longitudinale de variantes d'exécution du dispositif de figure 2 avec réglage de la précontrainte élastique exercée sur la plaque. La figure I représente un ski alpin 2 sur lequel la chaussure d'un skieur est fixée par. l'interrmédiaire d'un système de fixation compre- nant, de façon connue en soi, une butée avant 3 et une talonnière 4. Le système de fixation 3,4 n'est pas monté directement sur le ski comme tel est le cas habituellement, mais sur une plaque 5 de forme rectangu- laire, de' longueur légèrement supérieure à la longueur cumulée de la chaussure, de la butée 3 et de la talonnière 4. La plaque 5 qui est réalisée en un matériau possédant une bonne-résistance mécanique, par exemple en un alliage léger, est montée sur le ski 2 par l'intermédiaire de deux glissières 6, dans les formes d'exécution représentées au dessin. Les deux glissières 6 qui sont fixées de façon rigide sur le ski, sont orientées longitudinalement à celui-ci, et permettent l'engagement de la plaque par coulissement longitudinal. Les deux glissières 6 dont la longueur est variable et comprise entre 2 et 15 cm sont disposées sensiblement au niveau de la butée avant 3 et de la talonnière 4. Il résulte de ce montage que la plaque 5 équipée du système de fixation est surélevée par rapport au plan supérieur du ski. Comme cela est montré plus spécialement à la figure 4, chaque glissière 6 est fixée sur le ski par l'intermédiaire de vis 7 qui traversent des trous allon- gés dans le sens transversal au ski. Cela permet d'effectuer un réglage latéral de la position de chaque glissière, afin de décaler plus ou moins latéralement la plaque 5, voire former avec l'axe longitudinal de cette dernière un angle avec l'axe longitudinal du ski, suivant le type de com- portement recherché par le skieur.. _ Il ressort également de la figure 4 que la surélévation du système de fixation permet d'augmenter l'angle de prise de carre par rapport a un montage traditionnel. En effet, si dans le cas d'un montage tradi- tionnel, c'est-à-dire le système de fixation étant fixé directement sur le ski, l'angle de prise de carre admissible avant que la chaussure 8 prenne appui sur la neige possède une valeur A, compte tenu de la rehausse procurée par les glissières et la plaque 5, cet angle, dans le cas du disposi- tif selon l'invention, désigné par la référence B à la figure 4, possède une valeur supérieure ' celle de A. Il est également possible, de façon non représentée au dessin, de disposer de glissières d'épaisseurs différentes, ou d'associer aux glissiè- res 6 des cales de différentes hauteurs pour adapter le ski aux conditions d'utilisation recherchées par le skieur, ou tenir compte de la morphologie de celui-ci, telle que malformation ou différence de longueur des deux jambes. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 2 et 3, le dispositif selon l'invention comprend deux butées 9 et 10 faisant partie du ski ou fixées sur le ski par vissage, la butée 9 étant disposée à l'extre- mité avant de la plaque 5 et la butée 10 étant disposée ' l'extrémité arrière de la plaque 5. Chacune des deux butées 9,10 comprend une fente 12 parallèle au plan de la face supérieure du ski, débouchant respective- ment vers l'arrière pour la butée 9 et vers l'avant pour la butée 10. Chacune de ces fentes 12 est remplie sur une partie de sa profondeur par un matériau visco-élastique 13. Les bords avant et arrière de la plaque 5 prennent appui à l'intérieur des fentes 12 contre le matériau visco- élastique. Il est ainsi réalisé un montage de la plaque avec immobilisation transversale et dans le sens de la hauteur par rapport au ski, mais avec possibilité de mouvement longitudinal ' l'encontre de l'action des moyens élastiques constitués par le matériau visco-élastique 13. Il doit être noté qu'il est avantageusement tenu compte des caractéristiques mécaniques de la plaque 5 lors de la conception du ski. En outre, compte tenu de son montage flottant longitudinalement sur le ski, la plaque 5 perturbe peu la déformation du ski, toutes les parties de celui-ci travaillant à la déformation de la même façon, contrairement aux skis traditionnels dans lesquels la partie située au niveau de la chaus- sure du skieur est bloquée par celle-ci. Il est également intéressant de constater qu'il est possible, sur un même type de ski, d'adapter différents types de plaques de caractéristiques mécaniques, elles-mêmes différentes, chaque type de plaque conférant à un même type de ski un comportement spécifique. Un skieur pourra donc associer à un ski déterminé le type de plaque qui est le plus adapté au comportement du ski qu'il souhaite obtenir. Il est également possible d'influer sur le comportement du ski en jouant soit sur la précontrainte des moyens élastiques formant butées pour la plaque, soit également en déplaçant longitudinalement la plaque. A cet effet, dans la forme d'exécution représentée à la figure 5, dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références que précédemment, les butées 9,10 sont fixées sur le ski par l'intermé- diaire de vis 14 engagées dans des lumières allongées 15 orientées longitu- dinalement au ski. Il est donc possible grâce à cet agencement, d'une part de régler longitudinalement la position d'une plaque déterminée, et d'autre part de régler la précontrainte des éléments visco-élastiques 13. Il est également possible dans la mesure o le jeu au niveau des lumières 15 des butées 9,10 est suffisant, de monter entre les deux butées 9,10 des plaques de différentes longueurs toujours dans le but d'adapter le comportement du ski au comportement recherché par l'utili- sateur. La figure 6 'représente une variante d'exécution de ce dispositif dans laquelle les deux butées de la plaque 5 sont constituées par deux ressorts à lames 16 fixés sur le ski par des vis 17. La figure 7 représente une autre variante de ce dispositif dans laquelle l'une des butées correspond à la butée 10 de la forme d'exécution des figures.2 à 5, tandis que l'autre butée 18 est une butée rigide compre- nant un doigt d'appui 19 contre l'un des bords d'extrémité de la plaque 5, la position axiale de ce doigt 19 étant réglable par un écrou 20. La pression exercée par le doigt 19 contre un bord de la plaque permet de régler la précontrainte du matériau visco-élastique 13 associé à la butée 10. La figure 8 représente une autre variante d'exécution de ce dispositif comportant une butée 22 équipée d'un ressort à boudins 23 prenant appui contre un bord d'extrémité de la plaque 5, la tension de ce ressort 23 pouvant être réglée par un bouchon 24 vissé à l'intérieur du corps de la butée 22. Comme montré au dessin, à la figure 2, ce dispositif peut com- prendre enfin une lame 25 réalisée en un matériau visco-élastique, disposée entre la plaque 5 support du jeu de fixations, et la face supérieure du ski. Cette lame de matériau visco-élastique, sans perturber les mouve- ments de déformation du ski, assure un amortissement des mouvements vibratoires combinés du corps du ski et de la plaque 5, ce qui améliore le confort du skieur et la précision de la conduite du ski. Dans toutes les formes d'exécution qui viennent d'être décrites, la fixation des glissières 6 et des butées 9,10,16,18 et 22 est réalisée par l'intermédiaire de vis qui peuvent être engagées soit dans des perçages réalisés lors du montage de la fixation, soit dans des perçages prépercés en usine lors de la fabrication du ski avec installation éventuelle d'inserts. Cette dernière solution est très intéressante car elle limite le travail des opérateurs qui montent la fixation et assurent un parfait positionne- ment des perçages, sans risque de voir ceux-ci ménagés à un endroit risquant d'affaiblir la structure du ski. Il faut également souligner le fait que ce dispositif est intéressant pour la location de skis car permettant, par interchangeabilité des plaques, le montage sur un même ski de systèmes de fixation adaptés à différentes pointures de chaussures, sans nécessiter de recourir, comme tel est le cas habituellement, à des systèmes de fixation à larges plages de régla- ge. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif, décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que la longueur, la hauteur et/ou le positionnement des glissières de montage de la plaque pourraient être différents, ou encore que les butées pourraient être différentes sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS I - Dispositif complémentaire au ski permettant le montage d'un jeu de fixations (3,4) d'une chaussure sur uir' ski (2), du type compre- nant une plaque (5) qui, recevant le jeu dt,. fixations, est positionnée à distance de la face supérieure du ski, sans possibilité de mouvement dans la direction latérale au ski, caractérisé en ce que la plaque (5) est associée à des moyens (9,10) permettant son déplacement longitu- dinalement au ski, à l'encontre de l'action d'au moins un appui élastique (13). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une glissière (6) qui, fixée sur le ski et orientée longitudinalement à celui-ci, permet un montage coulissant et à distance du plan supérieur du ski, de la plaque (5) équipée du jeu de fixations (3, 4) et deux butées (9,10) qui, fixées sur le ski (2), sont destinées à fournir un appui élastique aux'extrémités avant et arrière de la plaque. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une butée (9,10) comprend une fente parallèle à la surface supérieure du ski, débouchant du côté de la plaque (5) de façon à permet- tre l'engagement d'un bord de celle-ci, et remplie sur une partie de sa profondeur d'un matériau visco-élastique (13). 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une butée est équipée d'un ressort mécanique, à boudin (23) ou à lame (16). - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'appui élastique de la plaque sont précontraints de façon non réglable. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les deux butées avant et arrière de la plaque sont équipées de moyens d'appui élastique. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'une (10) des deux butées de la plaque est équipée de moyens d'appui élastique, tandis que l'autre butée (18) fournit un appui rigide. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, et 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens d'appui élastique de la plaque sont équipés d'un système de réglage (15,20,24) de leur pré- contrainte. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, et 6 à 8, caractérisé en ce que l'une au moins des deux butées (9,10) avant ou arrière de la plaque est équipée de moyens de réglage longitu- dinal (14,15). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'une au moins des butées (9,10) est fixée sur le ski (2) par vissage à travers des lumières allongées (15), orientées dans le sens de la longueur du ski. 11 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de réglage longitudinalement au ski de sa partie, élastique ou rigide, prenant appui contre la plaque, sont solidaires de l'une des butées (18, 22) montée fixe sur le ski. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que chaque glissière (6) de la plaque (5) est montée de façon réglable en hauteur et/ou en inclinaison sur le ski. 13 - Dispositif selon l'une quelconque -des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que chaque glissière (6) de la plaque est montée de façon réglable latéralement sur le ski. 14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les trous de fixation dans le ski de chaque glissière et/ou de chaque butée de la plaque sont prépercés lors de la fabrication du ski, avec mise en place éventuelle d'inserts. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 14, caractérisé en ce qu'un tampon (25) de matériau visco-élastique est interposé localement entre la plaque support du jeu de fixations et la face supérieure du ski. 16 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque complémentaire au ski est en alliage d'aluminium. 17 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque complémentaire au ski est en stratifié de fibres de verre, fibres de carbone, fibres de kevlar, ou mixtes, avec une matrice époxy. 18 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque complémentaire au ski est une combinaison alliage alumi- nium et stratifié. 19 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque complémentaire au ski est un sandwich mince comportant du visco-élastique: zicral-visco-élastique, stratifié-visco-élastique, zicral- visco-élastique-stratifié. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque complémentaire au ski est nervurée. 21 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les butées (9, 10) font partie de la structure du ski.