Brevet FR2649595A1 — publié le 19910118

"Article chaussant à semelle aéropneumatique" La présente invention concerne un article chaussant à semelle aéropneumatique. Cet article comporte une tige ainsi qu'un semelage constitué par une semelle inférieure formant plancher coopérant avec une première supérieure formant plafond pour définir, entre ces deux éléments, au niveau de l'avant-pied de l'utilisateur, une poche pneumatique communiquant avec l'extérieur et se déformant sous l'effet des pressions périodiques du pied pendant la marche ou la course, pour permettre l'aération de l'article. Pour tenter de résoudre les problèmes liés à une transpiration excessive des pieds, et donc améliorer le confort des utilisateurs, et notamment des sportifs amenés à fournir des efforts de longue durée, les industriels de la chaussure ont déià tenté de proposer différents types d'articles chaussants munis d'un système d'aération. Parmi ces articles, ceux décrits dans les brevets FR 81 20 264, 82 00 109, 82 14 814 et 83 10 601 ont permis d'obtenir des résultats positifs. Parallèlement, il a également déjà été proposé des articles chaussants munis d'un système d'amortissement destiné à remédier aux problèmes créés par les chocs qui sont générés, pendant la marche ou la course, à chaque fois que le talon ou l'avant-pied touche le sol et entraînent la propagation dans le corps de vibrations ou d'ondes de choc de nature à créer des dommages au niveau de la colonne vertébrale et des articulations des membres inférieurs, notamment du genou ou de la hanche. Les brevets FR 86 04 692 et 88 00 850 décrivent des articles chaussants munis à la fois d'un système d'aération et d'un système d'amortissement. La présente invention a pour but d'améliorer de tels articles en créant un système d'amortissement nouveau donnant toute satisfaction du point de vue du confort et de la "sécurité" de l'utilisateur, aussi bien sportif que citadin, mais, qui, parallèlement crée, lors de chaque pression exercée par le pied de l'utilisateur, un effet de propulsion de nature à améliorer notablement sa vitesse et ses performances. A cet effet, l'invention concerne un article chaussant du type ci-dessus, caractérisé en ce que la poche pneumatique renferme un coussin élastique constitué par deux plaques en un matériau relativement rigide entre lesquelles sont pris en sandwich des tubes élastiques indépendants, notamment en polyuréthane fermés hermétiquement à leurs extrémités et gonflés par de l'air sous pression. De tels tubes, qui ont,- de préférence des parois d'une épaisseur de l'ordre de 1,5 mm, peuvent, selon l'usage choisi, être gonflés à des pressions pouvant aller de 2 à 8 bars en ne subissant qu'une très faible déformation et en restant parfaitement étanches et en pouvant conserver la pression pendant une durée pratiquement illimitée. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les tubes élastiques sont disposés parallèle ment, côte à côte, approximativement perpendiculairement à l'axe longitudinal médian de l'article chaussant. Il est à noter que l'effet de propulsion obtenu gracie à un coussin ayant la configuration susmentionnée, conforme à l'invention, est nettement supérieur à l'effet qu'aurait un coussin totalement en polyuréthane, et entièrement creux à sa partie interne, étant donné qu'un tel coussin, sous l'effet d'une pression enverrait automatiquement l'air de l'autre côté, diminuant parallèlement l'effet pneumatique. On a ainsi pu constater une augmentation sensible de la vitesse de course d'un même utilisateur. Les tubes élastiques, qui sont bien entendu en nombre quelconque, peuvent avantageusement être fabriqués à partir d'un tuyau en polyuréthane fermé à l'une de ses extrémités et dont la longueur correspond par exemple à la longueur de tube nécessaire pour la fabrication d'une paire de chaussure, en envoyant de l'air comprimé dans ce tuyau à la pression choisie, et en le soudant sur lui même de place en place en utilisant un appareil à ultrasons, avant de découper les tubes au droit des points de soudage prédéterminés ; une telle opération peut être effectuée en un temps de l'ordre de 8 secondes, donc très rapidement. Par ailleurs, la présence des deux plaques relativement rigides entre lesquelles les tubes élastiques sont pris en sandwich, permet de renforcer l'effet pneumatique : en effet, la pression, au lieu d'être exercée par le plafond souple principalement au droit des extrémités des tubes peut ainsi s'exercer de manière quasi uniforme sur la totalité de la surface de ceux-ci. Pour obtenir des résultats satisfaisants, ces plaques doivent, non seulement être relativement rigides pour permettre une bonne répartition de la pression exercée par l'utilisateur sur la totalité du patin de l'article, mais également et s-rnultanément posséder une parfaite rémanence et une excellente résistance à la flexion : il est, en effet, nécessaire d'utiliser un matériau plastique rémanent qui puisse se plier sans se fatiguer et sans risque de cassure. Conformément à l'invention, les tubes élastiques sont fixés sur ces plaques de façon quelconque, notamment par collage ou, le cas échéant, par soudage aux ultrasons si la compatibilité des matériaux le permet. Pour améliorer encore l'effet pneumatique susmentionné, il est avantageux, conformément à l'invention, de prévoir, entre les tubes, des cloisons en matériau synthétique ; la pression peut en effet être ainsi répartie plus uniformément sur les plaques. Selon une autre caractéristique de l'invention, le coussin élastique est amovible et peut être changé en fonction des desiderata de l'utilisateur et de l'usage qu'il compte faire de l'article chaussant il est, en effet, clair que plus la pression des tubes est faible, plus l'article est confortable mais moins il permet d'améliorer les performances sportives effectuées. Pour pouvoir effectuer cette introduction "a posteriori" du coussin, il est bien entendu nécessaire de prévoir un orifice correspondant au niveau de la première supérieure de l'article. A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, la première supérieure est constituée par l'association d'une première de montage découpée au niveau du patin pour permettre l'introduction du coussin et d'une première intérieure amovible comportant des perforations coopérant avec des perforations prévues dans la tige de l'article chaussant pour faire communiquer la poche pneumatique avec l'extérieur et permettre l'aération de l'article. Ces perforations constituent donc, à la fois, les orifices d'entrée et les orifices de sortie de l'air d'aération ; les perforations de la tige peuvent, bien entendu, se trouver à un emplacement quelconque, soit latéralement, soit sur le dessus. La configuration susmentionnée des orifices d'aération peut, dans certains cas, entraîneur des problèmes consécutifs à une possible pénétration d'eau à l'intérieur de l'article chaussant. Pour remédier à ces problèmes, et selon une autre caractéristique de l'invention, la tige est fabriquée, au moins partiellement, en un tissu perméable à l'air- et imperméable à l'eau, ou est revêtue intérieurement d'un tel tissu, au moins au droit des perforations ; le tissu susmentionné peut, par exemple, être constitué par un tissu réalisé avec des fils de polyuréthane microporeux commercialisé sous la dénomination "AEROTISSE" (marque déposée). Pour garantir la stabilité de l'ensemble constitué par la première supérieure et le coussin élastique et empêcher tout déplacement nuisible au confort de l'utilisateur, à ce niveau, il est avantageux, conformément à l'invention, de prévoir des moyens permettant de bloquer la première intérieure sur les parois latérales de la poche pneumatique. Ces moyens peuvent, par exemple, être constitués par des bandes auto-agrippantes prévues d'une part sur la périphérie inférieure de la première intérieure et, d'autre part, sur les parois latérales de la poche pneumatique. Conformément à l'invention, on opte de préférence pour une première intérieure ne s'étendant qu'au niveau du patin de l'article et munie, à sa partie arrière d'une languette flexible facilitant son enlèvement. L'ensemble première de montage/première intérieure peut, le cas échéant, coopérer avec une première de propreté amovible munie de perforations. Malgré ces avantages, le système d'aération de l'article chaussant susmentionné peut, dans certain cas, s'avérer insuffisant : en effet, le volume d'aération qui correspond pratiquement au volume de la poche diminué de celui du coussin est insuffisant pour résoudre à lui seul, de manière efficace, les problèmes liés à une transpiration abondante, notamment par suite de la pratique intensive d'un sport ou encore par temps très chaud. Pour remédier à ce problème et selon une autre caractéristique de l'invention, le coussin élastique est muni, à sa partie arrière, d'au moins un tube d'aération disposé parallèlement aux tubes élastiques et similaire à ceux-ci, mais ouvert à au moins l'une de ses extrémités. L'écrasement cadencé de ce ou de ces tubes d'aération sous l'effet du poids de l'utilisateur pendant la marche ou la course entraîne à chaque fois un déplacement brusque de l'air contenu dans ce ou ces tubes qui se trouve rapidement propulsé vers l'extérieur à grande vitesse et pénètre par les perforations du plafond autour du pied de l'utilisateur pour empêcher toute formation ou stagnation d'humidité. Selon une autre caractéristique de l'invention, la semelle inférieure ainsi que les parois latérales de la poche pneumatique sont réalisées en un matériau synthétique moulable ayant une densité de l'ordre de 0,20 à 0,40. On a, par exemple, pu utiliser de façon particulièrement avantageuse, un matériau expansé réalisé à base de copolymère éthylène vinyle acétate et commercialisé par la Société GEMA sous la dénomination "MEVA" (marque déposée) ; ce matériau présente la particularité d'être beaucoup plus léger que les matériaux habituellement utilisés (d = 0,2) et de pouvoir faire l'objet de moulages quelconques. En plus de sa légèreté, ce matériau présente l'avantage de posséder une résistance à l'abrasion satisfaisante ; cette propriété, associée à la présence du coussin élastique est de nature à diminuer notablement l'usure qui se situe principalement au niveau des bords avant de l'article ; cette usure est d'autant plus lente que les parois latérales de la poche pneumatique peuvent être moulées d'un seul tenant, et ont de préférence une épaisseur sensiblement supérieure à celle de la semelle. Il est avantageux, pour retarder l'usure de l'article de combiner la semelle en matériau expansé avec une semelle d'usure en une gomme très résistante destinée à venir en contact avec le sol. Les deux couches de la semelle composite ainsi réalisée peuvent être simplement solidarisées par collage ou soudage. Pour retarder encore l'usure au niveau des bords- avant de l'article, il est avantageux, conformément à l'invention, de prévoir à ce niveau une "coquille" en un polyuréthane particulièrement résistant à l'abrasion notamment un polyuréthane spécial commercialisé par la Société CP. Cette coquille peut, par exemple, être fixée par collage dans un épaulement prévu à cet effet lors du moulage du semelage. Dans le cas de chaussure de tennis, il est avantageux d'adapter au niveau du talon un système similaire à celui se trouvant au niveau du patin. A cet effet et selon une autre caractéristi que de l'invention, l'article chaussant comporte une poche pneumatique annexe située au droit du talon de l'utilisateur. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la poche pneumatique annexe renferme un coussin élastique annexe constitué par deux plaques en un matériau relativement rigide entre lesquelles est pris en sandwich au moins un tube élastique annexe, notamment en polyuréthane, fermé hermétiquement à ses extrémités et gonflé par de l'air sous pression, ce tube élastique annexe étant placé dans l'axe longitudinal de l'article chaussant. Selon une variante de cette configuration, la poche pneumatique et la poche pneumatique annexe peuvent être continues et s'étendre sur toute la longueur de-l'article chaussant en étant simplement séparées par une cloison délimitant deux chambres, l'une correspondant au patin et l'autre au talon. Conformément à l'invention, le coussin élastique annexe sert à renforcer l'aération, mais, simultanément, à lutter contre les problèmes de tendons très fréquents, en particulier, chez les joueurs de tennis. La configuration susmentionnée au niveau du talon n'est, bien entendu, pas limitative de l'invention et le coussin élastique annexe pourrait être remplacé par un coussin autre, notamment efl "SORBOTANE" (marque déposée). Pour une amélioration de l'aération au niveau du talon, il est également possible de faire communiquer la poche avec un tube coudé débouchant vers l'extérieur. La configuration susmentionnée ne s'applique bien entendu pas qu'à des chaussures de tennis elle peut également s'adapter à des chaussures d'athlétisme : dans ce cas, il convient de rajouter, extérieurement au niveau du patin de l'utilisateur, une plaquette souple munie de crampons jouant le rôle de semelle d'usure. Cette configuration peut également stutili- ser dans le cas de chaussures de ville en mettant en oeuvre des tubes à parois plus minces gonflés à des pressions plus faibles. Les caractéristiques de l'article chaussant à semelle aéropneumatique qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se-référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale du semelage du l'article chaussant représentant le coussin élas tique mis en place dans la poche pneumatique, mais dans laquelle la plaque supérieure de ce coussin a été enlevée dans un but de clarté, - la figure 2 est une coupe suivant l'axe II-II de ce semelage, - la figure 3 est représente la première intérieure. Sur la figure 2, l'épaisseur du semelage a été nettement exagérée ; dans la réalité, cette épaisseur est moins importante. Dans certains articles d'athlétisme, elle est limitée formellement à 13 mm. Selon la figure 2, l'article chaussant est, schématiquement constitué d'une tige 1 et d'un semelage 2 ; ce semelage comporte une semelle inférieure 20 formant plancher qui est revêtue d'une semelle d'usure 29 en gomme très résistante destinée à venir en contact avec le sol et se prolonge par des parois latérales 24 ainsi qu'une première supérieure 21 formant plafond et constituée par l'association d'une première de montage 22 découpée au niveau du patin pour des raisons qui seront définies dans la suite de cet exposé, et d'une première intérieure amovible 23 s'éten dant au niveau du patin et qui est représentée plus en détail sur la figure 3. L'ensemble ainsi constitué peut être recouvert par une première de propreté non représentée.Les deux éléments 20 et 21 délimitent entre-eux une poche pneumatique 3 s'étendant sur la quasi totalité de la longueur de l'article (figure 1) qui est susceptible de se déformer (notamment à sa partie avant) sous l'effet des pressions périodiques du pied de l'utilisateur, et communique avec l'extérieur par des perforations 4 prévues dans la première intérieure 23 qui coopèrent avec des perforations 5 prévues dans la tige 1 ; ces perforations 5 peuvent, dans le cas de chaussures de sport, être simplement constituées par un tissu perméable à l'air et imperméable à l'eau. Pour permettre la déformation susmentionnée de la poche 3, la première intérieure 23 est obligatoirement réalisé en un matériau souple, tandis que le plancher 20 peut, selon les cas, être en un matériau souple ou rigide. Selon les figures 1 et 2, le plancher 20 ainsi que les parois latérales 24 de la poche 3 sont réalisés en un matériau expansé moulable ayant une densité de l'ordre 0,2, du type du composé "MEVA" (marque déposée) commercialisé par la Société GENA. Une coquille 25 en un polyuréthane plus résistant représentée sur la figure.l permet de retarder l'usure au niveau de l'avant de l'article. Cette coquille 25 est collée dans un épaulement prévu à cet effet lors du moulage du semelage 20, 24. Selon la figure 1, la poche 3 est subdivisée par une cloison 30 en une chambre avant 31 située au niveau du patin et une chambre arrière 32 située au niveau du talon ; la chambre avant 31 renferme un coussin élastique 6 constitué par deux plaques 7, 7' en un matériau relativement rigide entre lesquelles sont pris en sandwich des tubes élastiques indépendants 8 en polyuréthane fermés hermétiquement à leurs extrémités et gonflés par de l'air à des pressions pouvant aller de 2 à 8 bars en fonction de l'usage de 1' article chaussant. Selon la figure 1, les tubes 8 sont disposés côte à côte, parallèlement les uns aux autres, et perpendiculairement à l'axe longitudinal médian x-x' de l'article chaussant. Ces tubes 8 sont associés, à l'arrière du coussin 6, à un tube d'aération 9 similaire aux tubes 8 mais ouvert à ses deux extrémités de façon à communiquer avec l'extérieur afin d'augmenter l'effet d'aération de l'article chaussant. Bien entendu, l'exemple de quatre tubes élastiques 8 et d'un tube d'aération 9 choisi comme exemple d'illustration sur la figure 1, ne doit, en aucune façon, être considéré comme limitatif de l'invention. Des cloisons 28 notamment en "MEVA" (marque déposée) sont disposées entre les tubes 8 pour améliorer l'effet pneumatique. Selon la figure 2, la pression de gonflage des tubes 8 peut être choisie en fonction des desiderata de l'utilisateur ; à cet effet, le coussin 6 est amovible, et peut être enlevé ou mis en place en soulevant la première intérieure 23, par l'orifice prévu à cet effet dans la première de montage 22. Pour empêcher tout glissement de cet ensemble ainsi mis en place, la première intérieure 23 est munie à sa périphérie inférieure d'une bande autoagrippante 26 coopérant avec une bande similaire 27 prévue sur le rebord supérieur des parois latérales 24 cette bande 27 qui est représentée en hachuré sur la figure 1 peut ou non s'étendre sur la totalité de la longueur de ce rebord. Par ailleurs, et selon la figure 1, la cham bre arrière 32 de la poche pneumatique 3 renferme un coussin élastique annexe constitué par deux plaques 10 en un matériau relativement rigide entre lesquelles est pris en sandwich un tube élastique annexe en polyuréthane 11 fermé hermétiquement à ses extrémités et gonflé par de l'air sous pression. Ce tube 11 est placé perpendiculairement aux tubes 8 et 9, c'est-àdire selon l'axe longitudinal x-x' de l'article chaussant. En conclusion, l'invention permet de "monter" les humains sur des semelles qui se comportent comme les pneus d'une voiture et présentent des caractéristiques analogues, avec cependant des différences liées1 d'une part, à l'avantage essentiel de l'aération et, d'autre part, à la nécessité de changer la "chambre à air" pour modifier la pression. REVENDICATIONS 1') Article chaussant à semelle aéropneumatique comportant une tige (1) ainsi qu'un semelage (2) constitué par une semelle inférieure (20) formant plancher coopérant avec une première supérieure (21) formant plafond pour définir entre ces deux éléments, au moins au niveau de l'avant-pied de l'utilisateur, une poche pneumatique (3, 31, 32) communiquant avec l'extérieur et se déformant sous l'effet des pressions périodiques du pied pendant la marche ou la course, pour permettre l'aération de l'article, article chaussant caractérisé en ce que la poche pneumatique (3, 31) renferme un coussin élastique (6) constitué par deux plaques (7, 7')en un matériau relativement rigide entre lesquelles sont pris en sandwich des tubes élas-tiques (8) indépendants, notamment en polyuréthane fermés hermétiquement à leurs extrémités et gonflés par de l'air sous pression. 2e) Article chaussant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes élastiques (8) sont disposés parallèlement, approximativement perpendiculairement, à l'axe longitudinal médian (x-x') de 1 'article chaussant. 3-) Article chaussant selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parois des tubes élastiques (8) ont une épaisseur de l'ordre de 1,5 mm. 4') Article chaussant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le coussin (6) est amovible. 5') Article chaussant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première supérieure (21) est constituée par ltassocia- tion d'une première de montage (22) découpée au niveau du patin pour permettre l'introduction du coussin (6) et d'une première intérieure (23) comportant des perforations (4) coopérant avec des perforations (5) prévues dans la tige (1) de l'article chaussant pour faire communiquer la poche pneumatique (3, 31) avec l'extérieur et permettre l'aération de l'article. 6g) Article chaussant selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige (1) est fabriquée, au moins partiellement, en un tissu perméable à l'air et imperméable à l'eau, ou est revêtue intérieurement d'un tel tissu, au moins au droit des perforations (5). 7 ) Article chaussant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le coussin élastique (6) est muni, à sa partie arrière, d'au moins un tube d'aération (9) disposé parallèle-ment aux tubes élastiques (8) et similaire à ceux-ci, mais ouvert à au moins l'une de ses extrémités. 8e) Article chaussant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la semelle inférieure (20) ainsi que les parois latérales (24) de la poche pneumatique (3, 31, 32) sont réalisées en un matériau synthétique moulable ayant une densité de l'ordre de 0,20 à 0,40. 9 ) Article chaussant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une poche pneumatique annexe (32) située au droit du talon de l'utilisateur. 10e) Article chaussant la revendication 9, caractérisé en ce que la poche pneumatique annexe (32) renferme un coussin élastique annexe constitué par deux plaques (10) en un matériau relativement rigide entre lesquelles est pris en sandwich au moins un tube élastique annexe (11), notamment en polyuréthane, fermé hermétiquement à ses extrémités et gonflé par de l'air sous pression, ce tube élastique annexe (11) étant placé dans l'axe longitudinal (x-x') de l'article chaussant.