Brevet FR2662090A1 — publié le 19911122

FIXATION DE SECURITE POUR SKI DE FOND La présente invention concerne une fixation de sécurité pour ski de fond. Elle concerne plus précisément une fixation qui est destinée à assurer la retenue sur le ski de la pointe d'une chaussure du type comportant une barrette d'accrochage trans- versale, en l'occurence une petite tige cylindrique dont les deux extrémités sont noyées dans des parties latérales prolongeant les bords de la semelle Une telle chaussure, qui est bien connue des skieurs de fond, est notamment commercialisée par la demanderesse sous les références "SR" et "SNS". Les fixations qui sont adaptées à ce type de chaussures comprennent des moyens de retenue qui consistent en une gouttière, c'est-à-dire en un petit canal de forme générale semi-cylindrique disposé transversalement et dont l'ouverture est tournée vers le haut; la gouttière est adaptée pour recevoir par emboîtement de haut en bas ladite barrette d'accrochage. Un verrou, qui est manoeuvrable en vue du chaussage et du déchaussage de la fixation, est prévu pour obturer normalement l'ouverture de la gouttière durant la pratique du ski; la barrette se trouve ainsi emprisonnée entre les parois avant et arrière de la gouttière, sous le verrou, ce qui assure la retenue de la pointe de la chaussure sur le ski. Au cours de la marche à ski, la barrette transversale sert d'axe de pivotement de la chaussure sur le ski, la partie frontale de la semelle venant presser un organe absorbeur et restituteur d'énergie approprié équipant la fixation, par exemple un tampon en caoutchouc synthétique élastiquement déformable. Dans les fixations du genre évoqué, un échappement de la chaussure par rapport au ski n'est possible que de manière volon- taire, par ouverture du verrou (déchaussage) En cas de chute, la pointe de la chaussure reste solidaire du ski, ce qui peut consti- tuer un danger pour le skieur dans certaines configurations de chute, notamment dans celles qui ont une composante en torsion importante, la souplesse de la chaussure étant alors insuffisante pour compenser le mouvement de torsion relatif entre la jambe et le ski. C'est pourquoi la présente invention se propose de perfectionner ce genre de fixation pour ski de fond, en la pourvoyant d'un système de sécurité qui est susceptible d'assurer la libération de la chaussure, notamment lorsqu'il se développe entre la chaussure et le ski un effort de torsion excessif, en particulier lors d'une chute du skieur. Un autre objectif de l'invention est de prévoir que ce système de sécurité, tout en étant efficace sur le plan de la sécurité, soit simple et peu encombrant et ne provoque pas de libération intempestive de la chaussure au cours de la pratique normale du ski. Ces différents résultats sont atteints conformément à l'invention, grâce au fait que la gouttière qui retient la barrette d'accrochage est constituée de deux parties, à savoir une partie fixe et une partie mobile, celle-ci étant susceptible de s'écarter de la partie fixe, en sollicitant un moyen de rappel élastique, sous l'effet d'un effort longitudinal, ce qui a pour effet de libérer la barrette (et donc la chaussure) Cet effort longitudinal peut se produire dans différentes configurations de chute: chute avant, chute arrière, chute en torsion, pure ou combinée. C'est donc le mouvement de basculement de la barrette, par exemple dans un plan parallèle au ski si on a affaire à un couple de torsion, qui va provoquer l'écartement relatif des deux parties de gouttières. De préférence, c'est la partie arrière de la gouttière qui constitue la partie mobile afin d'éviter des déclenchements intempestifs qui pourraient se produire en raison des poussées importantes vers l'avant qui peuvent se produire en cours de ski. Une construction dans laquelle c'est la partie avant qui est mobile peut toutefois être aussi envisagée. Avantageusement, la partie mobile comprend une partie inférieure qui a sensiblement la forme d'un quart de cylindre (complémentaire de la barrette) et cette partie inférieure se raccorde à une surface de dégagement qui est inclinée vers le haut et vers l'arrière; ainsi, audelà d'une certaine course de recul de la partie mobile, il se crée audessus de la barrette un espace de dégagement par lequel la barrette peut librement s'échapper vers le haut, malgré la présence du verrou, ce qui assure une libération franche de la pointe de la chaussure. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la partie mobile est portée par un levier qui est articulé autour d'un axe transversal, le mouvement d'écartement de la partie mobile par rapport à la partie fixe correspondant alors à un pivotement vers le bas du levier. Dans un second mode de réalisation, la partie mobile est portée par un coulisseau qui peut se déplacer en translation suivant la direction longitudinale du ski; dans ce cas, des moyens sont de préférence prévus qui permettent au coulisseau de pivoter latéralement sur le ski (autour d'un axe vertical) après une certaine course en translation longitudinale, ce qui assure un certain accompagnement de la barrette par la partie de gouttière mobile, améliorant l'efficacité du déclenchement. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, il est prévu de relier fonctionnellement et cinématiquement la partie de gouttière mobile et le verrou qui normalement obture l'ouverture de la gouttière, cette liaison étant telle que lorsque la partie mobile s'écarte de la partie fixe elle provoque l'escamo- tage du verrou, facilitant la possibilité d'échappement de la barrette hors de la gouttière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue de côté, partiellement coupée, d'un premier mode de réalisation d'une fixation conforme à l'invention; les figures 2 et 2 A sont des vues de détail de dessus et en coupe montrant l'action de la barrette dans la gouttière de retenue en deux parties; les figures 3 et 3 A sont des détails de la figure 1 illustrant les positions de la partie de gouttière mobile, avant et pendant l'échappement de la barrette; la figure 4 est une vue de c 8 té schématique et en coupe d'un second mode de réalisation de l'invention; les figures 5 et 5 A sont des vues de dessus schéma- tiques illustrant les mouvements de recul et de basculement de la partie de gouttière mobile; la figure 4 A est une vue de détail correspondant à la figure 4 au cours du déclenchement de la fixation; la figure 4 B est une vue à grande échelle montrant la forme de la partie mobile de gouttière; les figures 6 et 6 A sont des vues schématiques et partielles montrant une variante de la fixation de la figure 4 les figures 7 et 7 A d'une part, ainsi que 8 et 8 A d'autre part, représentent schématiquement des variantes possibles pour le montage pivotant de la partie mobile sur le ski, les figures 7 A et 8 A représentant la fixation en cours de déclen- chement. A la figure 1 on a désigné par la référence 10 la partie avant de la chaussure (représentée en traits mixtes) et par la référence 100 le ski dont seule la face supérieure a été représentée. La fixation 2, qui est fixée sur le ski par des moyens appropriés tels que des vis 101, comporte un tampon 20 d'absorp- tion et de restitution d'énergie qui, comme cela est bien connu, vient en appui contre la face frontale de la semelle. La pointe de la chaussure est pourvue d'une barrette transversale 1 qui est logée dans une gouttière dont l'ouverture est dirigée vers le haut; un verrou 5 obture normalement cette ouverture Le verrou 5 est constitué par une plaquette portée par un coulisseau 50 qui est mobile en translation selon l'axe longi- tudinal du ski; il est guidé par des moyens appropriés dans la plaque de base fixe 30 de la fixation Un ressort 51, qui prend appui contre une partie fixe 31, repousse le coulisseau 5 vers l'arrière du ski (vers la droite de la figure 1) Des moyens appro- priés de type connu, qui n'ont pas été représentés pour ne pas alourdir inutilement la présente description, permettent de déplacer le verrou 5 vers l'avant à l'encontre du ressort 51 en vue du chaussage et du déchaussage de la fixation, pour laisser passer la barrette. Conformément à l'invention, la gouttière de retenue de la barrette 1 est constituée de deux parties, à savoir une partie fixe 3 et une partie mobile 4 Comme on le voit plus particulière- ment sur la figure 3, la partie fixe 3, solidaire de la plaque de base 30, constitue une paroi d'appui vers l'avant de la barrette 1. La partie mobile 4, contre laquelle s'appuie l'arrière de la barrette 1, est constituée par la paroi avant profilée d'un levier 40 Celui-ci est articulé à l'arrière autour d'un axe transversal 34 qui est porté par une chape fixe 33 Un ressort de compression 41, disposé verticalement, prend appui par son extrémité basse dans une cuvette 32 ménagée dans la plaque de base et par son extrémité haute dans un renfoncement 42 ménagé sous le levier 40 Ce ressort tend constamment à relever l'extrémité avant du levier 40, ce relèvement étant limité par une butée 4 c qui vient en appui contre un épaulement prévu dans la partie fixe 3 (voir figure 3). Lorsque le levier 40 est relevé, les parties 3 et 4 constituent une gouttière servant de logement à la barrette 1. Au cours de la pratique normale du ski, la barrette 1 sert d'axe de rotation pour le pivotement de la pointe de la chaussure sur le ski. S'il advient, notamment lors d'une chute, qu'il se déve- loppe entre la chaussure (et corrélativement la barrette) et le ski un effort de torsion relativement élevé, la barrette 1 tend à basculer dans la gouttière (flèche F, figure 2 A) La barrette 1 prend donc appui à l'une de ses extrémités contre la partie fixe 3 et à l'autre extrémité contre la partie mobile 4 Les efforts qui se développent sur la partie 4 ont en raison de la configuration de la zone d'appui entre la barrette et la partie 4, une résul- tante G dont la direction D passe sous l'axe 34 (voir figure 3). Si le moment correspondant au produit de cette force par son bras de levier 1 par rapport à l'axe 34 est suffisante pour vaincre la dureté du ressort 41, taré à cet effet, ainsi que les frottements, il en résulte donc un pivotement vers le bas du levier 40 (flèche H aux figures 3 et 3 A). La paroi de la partie mobile 4 possède une partie inférieure 4 a en forme de portion de cylindre et cette partie se raccorde vers le haut à une paroi dégageante 4 b inclinée vers le haut et vers l'arrière de forme légèrement concave Par consé- quent, au-delà d'une certaine course d'abaissement du levier 40, il se présente à l'arrière de la barrette 1 un espace de dégage- ment, comme cela est illustré en traits interrompus à la figure 3 A La barrette, désignée 1 ', peut donc alors s'échapper vers le haut et vers l'arrière en passant sous le verrou 5, et la chaus- sure se trouve libérée. Il convient de mentionner que le mécanisme de sécurité , 41, 34, 33 est dimensionné pour venir se loger à l'intérieur de la rainure longitudinale 11 qui, de manière bien connue, est ménagée sous la semelle de la chaussure afin d'assurer le guidage relatif de la chaussure par rapport au ski dans le sens latéral; du reste la fixation est avantageusement prolongée vers l'arrière par une nervure de guidage 34 (voir figure 1) destinée à coopérer avec cette rainure 11 Bien entendu un certain jeu doit être prévu entre la rainure 11 de la chaussure et le levier 40 pour que les efforts soient effectivement transmis par la barrette à la partie mobile (et non pas directement absorbés par le levier). Avantageusement, la nervure de guidage 34 est montée pivo- tante dans un plan parallèle à la face supérieure du ski, pour faciliter le dégagement de la chaussure. Dans le second mode de réalisation qui est représenté aux figures 4 et 5, la partie de gouttière fixe 3 et le verrou 5 sont similaires à celui du premier mode de réalisation Par contre, la partie de gouttière mobile 6 est portée non pas par un levier articulé, mais par un coulisseau 60 qui est mobile longitudina- lement par rapport à la plaque de base fixe 30 Ce coulisseau joue aussi le rôle de nervure de guidage La face inférieure du cou- lisseau 60 porte deux petits tâtons cylindriques 65, 66, situés l'un derrière l'autre sur l'axe longitudinal XX' du ski. Le tâton avant 65 est logé dans une lumière longitudinale 35 ménagée dans la plaque 30; un ressort de compression 350 également logé dans la lumière 35 repousse le têton 65, et corréla- tivement le coulisseau 60 vers l'avant du ski, ce qui assure l'appui de la partie de gouttière mobile 6 contre la barrette 1. Le têton arrière 66 se loge dans une ouverture 36 qui en vue de dessus a la forme générale d'un "Y" Cette forme est adaptée pour assurer le guidage longitudinal du têton 66 suivant l'axe XX' sur une course limitée, puis pour autoriser un déplacement latéral, d'un côté ou de l'autre du têton Pour faciliter le déplacement du téton dans l'ouverture 36, la branche centrale du "Y" se raccorde aux branches latérales par des parois courbes, sans angle vif. Bien entendu, il serait possible d'inverser cette configu- ration en prévoyant les tétons sur la plaque fixe et les ouver- tures dans le coulisseau. Comme on le voit à la figure 5 A, lorsque par suite d'un effort de torsion la barrette 1 tend à basculer dans la gouttière 3, 6, le coulisseau 60 est repoussé vers l'arrière, sollicitant le ressort de rappel 350 à la compression Après une certaine course, lorsque le téton 66 a quitté la partie rectiligne du trou fixe 36, ce téton 66 peut s'échapper latéralement dans l'un des évasements latéraux du trou Il en résulte un déplacement latéral du coulis- seau 60 qui pivote autour du téton avant 65, en continuant sa translation vers l'arrière. A la figure 5 A, on a désigné par la référence 60 ' et représentée en traits mixtes la position basculée du coulisseau, son axe longitudinal YY' se trouvant alors décalé angulairement par rapport à l'axe XX' du ski. La figure 4 A illustre l'échappement de la barrette 1 (désignée 1 ') par suite du mouvement de recul et de basculement du coulisseau 60 En se déplaçant, la mâchoire mobile 6 accompagne de manière naturelle la trajectoire de la barrette, ce qui rend l'échappement particulièrement franc et efficace. Comme on le voit à la figure 4 B, la paroi mobile 6 présente une partie inférieure 6 a en forme de quart de cercle. Celle-ci se prolonge vers le haut par une partie verticale 6 v de faible hauteur, puis par une partie plane, qui est inclinée vers l'arrière et vers le haut d'un angle aigu u par rapport à la verticale Comme dans le premier mode de réalisation, la face 6 b ménage pour la barrette 1 un espace de dégagement qui facilite son échappement. Comme on le voit à la figure 4, la face inférieure du verrou 5 est de préférence inclinée vers le haut et vers l'arrière d'un angle aigu v par rapport à l'horizontale Les angles v et u favorisent l'échappement de la barrette dans les cas de chute combinée avant torsion, voire en chute avant pure si ces angles sont choisis suffisamment grands Une telle disposition fait l'objet de la demande de brevet français N O 89 05169 au nom de la demanderesse. Les figures 6 et 6 A représentent une variante de fixation dans laquelle le verrou 5 est porté par un levier 52 qui est articulé autour d'un axe transversal 55 porté par la plaque de base 30 à peu près à l'aplomb de l'intervalle séparant les parties de gouttière fixe 3 et mobile 6 Ce levier présente un bras de levier 53 qui s'étend vers l'arrière du ski et porte une rampe oblique 54 dirigée vers le bas et vers l'arrière Cette rampe se trouve en appui contre une rampe complémentaire 64 qui est formée sur un appendice 63 solidaire du coulisseau 60 Dans ce dernier est prévu un évidement 62 dans lequel vient se loger le bras 53. Le coulisseau 60 peut être similaire de celui de la figure 4, et comporter des têtons de guidage et de pivotement 66, 65 non représentés. Lorsque le coulisseau 60 est repoussé vers l'arrière (flèche 1, figure 6 A), notamment par suite d'un couple de torsion se produisant entre la chaussure et le ski, son recul va provoquer le soulèvement du bras 53 par l'intermédiaire des rampes de commande 64, 54 Le verrou 5 bascule donc vers l'avant (flèche J) en comprimant le ressort 51 Le verrou quitte par conséquent sa position d'obturation de la gouttière, de sorte que l'échappement de la barrette 1 se trouve facilité. Dans la variante représentée à la figure 7, la partie de gouttière mobile, référencée 7, est portée par un coulisseau 70 qui, comme le coulisseau 60, peut à la fois coulisser longitudina- lement le long de l'axe XX' et basculer latéralement pour accom- pagner la barrette 1 Les moyens pour assurer le guidage en trans- lation et en pivotement latéral du coulisseau consiste également en un trou 71 en forme "Y" et en un trou allongé (lumière) 72. Néanmoins, dans la présente variante, les trous sont prévus non pas dans la plaque de base 30, mais dans le coulisseau 70 Au contraire, les têtons 301, respectivement 302, qui pénètrent dans les trous 71, 72 sont portés par la plaque de base, et donc fixes. De ce fait, les dispositions sont inversées, et le ressort de rappel 720 prend appui sur le têton 302 pour repousser le cou- lisseau 70 vers l'avant. Le têton arrière 302 sert d'axe de pivotement, au-delà d'une certaine course de pure translation axiale, comme cela est illustré à la figure 7 A. Avantageusement, l'axe de basculement 302 peut être positionné au niveau du métatarse ce qui peut être intéressant pour certains skieurs, notamment pratiquant le style dit "télémark". Le mode de réalisation de la figure 8 combine dans un même dispositif les modes de réalisation des figures 5 et 7. Ce dispositif comprend une plaque de base 9, qui est fixée sur le ski au moyen de vis 90 La partie de gouttière mobile 8 est portée par une plaque 80 qui est montée avec possibilité de recul et de basculement sur une plaque intermédiaire 83; cette dernière peut elle-même reculer et pivoter sur la plaque de base 9. Pour cela, il est prévu sur la plaque de base un têton fixe arrière 94 et un trou avant 85 en forme de "Y" Dans le cou- lisseau 80 sont prévus à l'avant un trou allongé (lumière) 81 et une ouverture 82 en forme de "Y", inversée par rapport à l'ouver- ture 85. La liaison entre le coulisseau 80 et la plaque intermé- diaire 83 est assurée d'une part par un têton 87 monté à l'avant il de la plaque 83 et qui pénètre dans la lumière 81, d'autre part par un têton mobile 86 pouvant se déplacer librement dans chacune des ouvertures 82, 85 Le téton fixe 94 est situé sensiblement au niveau de l'articulation des métatarses. Deux jeux de ressorts, respectivement 92 et 93, qui prennent appui contre des butées fixes 91 agissent respectivement contre le coulisseau 80 et la plaque 83 pour assurer leur centrage suivant l'axe XX' du ski. Comme cela ressort clairement de la figure 8 A, cette variante permet un double basculement de la partie mobile 8 en cours de déclenchement, ce qui a pour intérêt un meilleur accompa- gnement de la barrette 1 Dans ce mode de réalisation, on obtient un déclenchement non seulement pour les mêmes configurations d'efforts que dans les réalisations des figures 4, 5 et 7, mais aussi pour des mouvements de torsion se produisant dans l'axe du métatarse. Ainsi, en cas d'effort s'appliquant au niveau de la pointe du pied, c'est-à-dire transmis essentiellement par la barrette 1, c'est uniquement la plaque avant 80 qui se déplace en libérant la barrette, la plaque intermédiaire 83 restant fixe. En cas d'effort s'appliquant essentiellement au niveau de l'articulation des métatarses, c'est la plaque 83 qui est solli- citée et qui se déplace latéralement, par coulissement du têton 86 dans l'ouverture 85, la plaque 80 restant fixe Ce déplacement consiste en un pivotement dont l'axe est le têton 94 Pour facili- ter ce mouvement, la branche centrale de l'ouverture en "Y" 85 sera avantageusement de longueur réduite, voire nulle (cette ouverture ayant alors la forme d'un haricot). En cas d'efforts s'appliquant à la fois à la pointe et au niveau des métatarses, les deux plaques 80 et 83 peuvent se dépla- cer simultanément, comme représenté à la figure 8 A. REVENDICATIONS 1 Fixation de sécurité pour ski de fond, du type comprenant des moyens de retenue de la pointe de la chaussure, ces moyens consistant en une gouttière dont l'ouverture est tournée vers le haut, et dans laquelle s'emboîte une barrette d'accrochage transversale portée par la pointe de la chaussure, et qui comporte un verrou ( 5) apte à obturer normalement l'ouverture de la gout- tière durant la pratique du ski pour empêcher la barrette ( 1) d'en sortir, caractérisée en ce que ladite gouttière est formée d'une partie fixe ( 3) et d'une partie mobile ( 4, 6, 7, 8), celle-ci étant susceptible de s'écarter de la partie fixe ( 3), en sollici- tant un moyen de rappel élastique ( 41; 350; 720; 92, 93), sous l'effet d'un effort longitudinal, ce qui a pour effet de libérer la barrette ( 1). 2 Fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie mobile ( 4, 6, 7, 8) est la partie arrière de la gouttière. 3 Fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite partie mobile ( 4, 6) comprend une partie inférieure ( 4 a, 6 a) ayant sensiblement la forme d'un quart de cylindre, qui se raccorde à une surface de dégagement ( 4 b, 6 b) inclinée vers le haut et vers l'arrière. 4 Fixation selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce que le mouvement d'écartement de la partie mobile ( 4) est un pivotement vers le bas. 5 Fixation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite partie mobile ( 4) est portée par un levier ( 40) qui est articulé autour d'un axe transversal ( 34), le mouvement d'écar- tement de cette partie mobile ( 4) par rapport à la partie fixe ( 3) correspondant à un pivotement vers le bas du levier ( 40). 6 Fixation selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce que le mouvement d'écartement de la partie mobile ( 6, 7, 8) est un déplacement en direction longitudinale. 7 Fixation selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite partie mobile ( 6, 7, 8) est portée par un coulisseau ( 60, 70, 80) qui peut se déplacer en translation suivant la direc- tion longitudinale (XX') du ski. 8 Fixation selon la revendication 7, caractérisée en ce que après une certaine course en translation longitudinale, le coulisseau ( 60, 70, 80) peut s'effacer latéralement sur le ski, par exemple en pivotant. 9 Fixation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le coulisseau ( 80) peut coulisser et pivoter sur une plaque intermédiaire ( 83) qui peut elle-même coulisser et pivoter sur le ski, indépendamment du coulisseau. Fixation selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite plaque intermédiaire ( 83) pivote autour d'un axe ( 94) situé sensiblement au niveau de l'articulation des métatarses. 11 Fixation selon l'une des revendications 1 à 10, carac- térisée en ce que la partie de gouttière mobile ( 6) est fonction- nellement reliée audit verrou ( 5) de telle manière que, lors- qu'elle s'écarte de la partie fixe ( 3), elle provoque l'escamotage du verrou ( 5), ce qui facilite l'échappement de la barrette ( 1) hors de la gouttière. 12 Fixation selon la revendication 11, caractérisée en ce que le verrou ( 5) est porté par levier articulé ( 52, 53) dont le basculement produit l'escamotage du verrou, ce basculement étant réalisé par la coopération de deux rampes ( 64), ( 54), soli- daires respectivement de la partie mobile ( 6) et du levier ( 52, 53). 13 Fixation selon l'une des revendications 1 à 6, carac- térisée en ce qu'elle comporte une nervure de guidage ( 34, 60) montée pivotante sur le ski.