Brevet FR2669237A1 — publié le 19920522

FIXATIONS DE SECURITE REGLABLES COUPLEES POUR SURF SUR NEIGE La présente invention est en rapport avec les fixations de sécurité réglables permettant de fixer,de manière déclenchable,les chaussures du surfeur. Les fixations de ski ont fait 11 objet de nombreuses études et sont actuellement très performantes.Elles se composent de deux machoires (l'une antérieure et l'autre postérieure)fixées au ski,chacun des deux skis étant équipés de sa propre fixation.Le seuil de déclenchement des machoires est choisi de telle façon que la fixation se déclenche avant d'atteindre le seuil de résistance mécanique de la jambe de l'utilisateur, évitant ainsi toute fracture. Les efforts exercés par le skieur sur le ski sont essentiellement antéro postérieur selon l'axe longitudinal du ski.Ainsi,la disposition des ma -choires antérieures et postérieures permet de reprendre efficacement les sollicitations antéro-postérieures importantes. Le surf sur neige est un nouveau sport de glisse.A la différence du monoski,sur une planche de surf,les deux pieds sont placés transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la planche.0n peut trouver,suivant l'utilisateur,deux positions différentes:"Gooffy"(pied droit devant)ou "Regular"(pied gauche devant > .On ne peut pas adapter les fixations traditionnelles de ski sur le surf pour plusieurs raisons: -d'une part,les efforts exercés sur la planche sont très différents de ceux du ski:la position transversale des pieds conduit à des efforts parallèlement à l'axe du surf. -d'autre part,la pratique du surf des neige(inclinaison du surf dans les virages)limite sensiblement le dépassement des fixations par rapport à la planche,ce qui necessite une fixation compacte intégrée sous la chaussure. Actuellement,les surfs des neige sont généralement équipés de fixations du type"cale pieds" sans aucune sécurité,ce qui s'avère très dangereux dans le cas de chocs violents appliqués aux fixations.I1 arrive fréquem -ment que les fixations s'arrachent de la planche à la suite d'une chute brutale.Des enquttes fournies par les stations de ski montrent que les genoux et les hanches sont les parties du corps les plus touchées dans les chutes de surf des neige. Les caractéristiques mécaniques des fixations et les réglages de positionnement évoluent et se précisent.D'après des testeurs interrogés, est considéré comme indispensable un réglage angulaire du positione -ment de chaque pied sus une plage de 150 à 200 d'amplitude. Ce réglage doit être précis a 20.La possibilité d'une inclinaison latérale de la surface d'appui du pied est également jugée indispen -sable(60à7Q) en remplacement des cales obliques actuelles.Un réglage de la hauteur du talon sous les pieds est jugé très utile et corres -pond à une inclinaison de la tige de la chaussure de 30 à 40.Une limi -tation maximale de l'encombrement est jugée indispensable en raison de la tendance au rétrécissement des surfs. En matière de sécurité deux exigences apparaissent:la fixation devra déclenchée lors d'une force en torsion dans le plan du surf et les deux fixations devront s'ouvrir simultanément. La présente invention a pour but de remédier aux carences des fixations actuelles,en prévoyant des moyens efficaces réalisant une sécurité réelle et un meilleur confort pour l'utilisateur du surf des neige. Pour répondre à ses contraintes une première solution(Fig2) se définit par les caractéristiques suivantes. Chaque fixation est implantée sur le surf(14)par une collerette circulaire épaulée(1)d'axeO1 à l'aide de vis disposées en étoile. L'embase à portée sphérique convexe(2) d'axe O est excentrée dans sa liaison en rotation avec la collerette circulaire.L'indexation angu -laire de cette embase(2)va permettre le réglage de la position longitudinale de la fixation.(Voir paragraphe réglage de l'écartement des pieds Fig3.)L'embase(2) reçoit un chapeau (3)ayant une portée sphérique concave dans sa partie inférieure.La liaison entre l'embase (2)et le chapeau(5)réalise alors une liaison rotule verrouillée par la vis(4).Cette vis(4) a sa surface d'appui de forme sphérique homothéti -que à celle de ltembase(2).Cette liaison rotule permet d'obtenir simul -tanément trois fonctions: a)une inclinaison transverse de la chaussure b)une inclinaison vers l'avant de la chaussure,c)un réglage angulaire qui définit l'orientation des pieds du surfeur par rapport à l'axe longitudinal du surf.(Voir paragraphe réglage angulaire Fig 4) Sur le chapeau(3),la semelle(6)peut effectuer une rotation dans un plan parallèle à celui définit par les réglages ci-dessus.Sur cette semelle sont fixéa à l'avant l'étrier fixe(7)et à l'arrière l'étrier coulis -sant(15)(16)(17)(18)(195(Fig2 et 5).est le pivot biellette(13) qui va synchroniser le recul de l'étrier coulissant.Lors d'une action en torsion de valeur supérieure à un seuil de déclenchement géré par le dispositif(8)(9)(11)(12)(13),l'organe de retenue(19)est escamoté de sa position stable p1 vers la position p2.Dans sa rotation autour de l'axe arile pivot biellette(13)entraine vers l'arrière l'étrier coulissant et provoque le déchaussement. Pour maintenir élastiquement la fixation dans la position verrouilée, le boitier de sécurité comporte un ressort de compression(9)comprimé sur un méplat du pivot biellette(13)et indexe élastiquement celle-ci dans l'axe longitudinal de la fixation.Le seuil de déclenchement est prérégler par la vis(8) qui comprime le ressort. Pour synchroniser le déchaussement des deux fixations,les deux pivots biellettes(13)et(13')reçoivent respectivement un bras de levier(10)et(10'). Pour ne pas diminuer les caractéristiques de souplesse du surf les deux brast10)et(10') sont reliés entre eux par un système souple:gaine-tige (20)(21)(22)qui permet de les pousser et de les tirer.On obtient une une rotation synchronisée des deux pivots biellettes(13)(13')qui en -trainent les deux étriers coulissant vers l'arrière. Le système souple gaine-tige(2C121,22,23,24)Fig5 reçoit un dispositif de réglage(23,26)pour annuler les jeux dans la liaison des deux bras (10)et(10') respectivement solidaire des deux pivots biellettes(13)(13'). La gaine faisant une boucle sur le surf et tant maintenue par un seul cavalier(22)où elle peut coulisser librement,ne subit pas les contrain -tes dues aux déformations du surf. Pour faciliter l'échappement de la chaussure de l'étrier avant,l'étrier arrière est solidaire d'une embase pivotante(17) par rapport à la plaque coulissante(18)suivant l'axe 02.La liaison est réalisée par une rondelle épaulée(16)fixée à la plaque(18) par trois vis.Dans une phase de dé -clenchement de la sécurité en torsion,tout en reculant,l'étrier arrière (15)peut pivoter autour de l'axe 02 pour faciliter l'effacement de la chaussure de l'étrier avant. Réglage de l'intervalle de l'entre jambes La figure 3 représente la collerette(1)implantée sur le surf par six vis. En son centre,l1embase(2)comportant la sphère convexe en élevation (ha -churée)est libre en rotation lors du réglage.La sphère étant excentrée dans sa liaison en rotation avec (1),elle se déplace de la longueur 2Xe suivant l'axe du surf lorsque(2) effectue un demi tour(e étant l'ex -centration de la sphère par rapport à son axe de rotation). La sphère est dans l'axe de la jambe sous la fixation,son déplacement longitudinal sur le surf va donc permettre de régler l'intervalle entre les pieds,en jouant sur les positions possibles des deux pie ces excentrées. Une fois le réglage effectué,la vis(V)implantée dans (1) vient butter sur une gorge aménagée sur(2)et bloquer ce dernier en rotation En jouant sur l'une et l'autre des fixations,on obtient trois intervalles entre les pieds possibles: Fig 3.1:intervalle moyen (I moyen) Fig 3.2:intervalle maxi (I moyen+2e) Fig3.3:intervalle mini(I moyen -2e) Réglages angulaires Sur la fig4.1,les pièces(2)(3)et(4)sont représentées schématiquement sur le plan du surf*L'embase à portée sphérique convexe(2)et le chapeau (3)(qui supporte la semelle peut s'indexer angulairement sur le surf. Une fois ces angles choisis,on fige la liaison rotule en resserrant la vis(4).La tête de la vis(4),par sa forme sphérique(s2)de même centre virtuel que S1 (en O),réalise un appui parfait lors du serrage,quel que soient les angles choisis.De plus la forme de la portion de sphère S1 assure,lors du serrage,un effort de11coincement",pour un blocage optimum. Enfin,comme le montre la figure 4.2,le système de sphere assure le réglage angulaire de la fixation suivant les trois axes de l'espace. Le déclenchement du recul de l'étrier arrière trouve une autre solution suivant la figure 6.L'ensemble étrier arrière coulissant(153(16)(17)(18) a sa fausse plaque(18)sui recouvre entièrement le chapeau(3).L'organe de retenue(19)est en appui sur le sommet de la double came réalisée dans le chapeau(3);;il est maintenu dans cette position stable grâce au bloc de sécurité(8)(9)(1O)(11)(12)qui exerce une action à l'opposé du sommet de la came Ce bloc est solidaire en translation de la semelle(18)par les vis et les bagues(13)(14).Cette action est réalisée par un ressort de compression(1O)qui pousse un doigt(8)qui prend appui sur le chapeau de forme concave(E) en cette zone.Cette forme-coeur0ss) permet de ne pas avoir es déclenchements intempestifs,c'est à dire que lors d'une action en torsion d'amplitude réduite il n'y a pas déclenchement du système D'autre part la double came réalisée dans le chapeau(3),par sa forme (C) permet d'entrainer le tourrillon(19) vers l'arrière lors du déclenche -ment en rotation de la semelle (18) L'ensemble des réglages angulaires de l'embase support(6) figure7 trouve une autre solution par déformation d'un élastomère(7) pris en sandwich entre la plaque de fixation(3),implantée dans le surf(1)par les vis(2), et l'embase(Ó),cet élastomère étant adhérisé aux deux pièces citées ci-dessus. Cette déformation est obtenue en agissant sur les trois vis sans tête positionnées à 1200 HC(4) se vissant dans les bagues épaulées(5) em -manchées dans l'embase(6),leur action tendant à incliner l'embase aux angles souhaités.Trois vis Cl(9) ancrées à 1200 dans les bagues épaulées (8) solidaires de la plaque (3) limitent la déformation de l'élastomère lors de la pratique du surf.Le réglage de ces vis permet de laisser de légères amplitudes angulaires entre ltembase(6) et la plaque (3); serrées au maximum,elles annulent toute liberté entre les deux pièces. Cet élastomère(7)réalise un tampon anti vibrations et diminue les efforts d'arrachement des vis(2).Les réglages se font par les trous pratiqués dans la rondelle(i0)assemblant l'embase(6)et la semelle(12). Pour optimiser la diminution des vibrations le tampon pourra êre de conception lamelé(Fig8).0n intercale entre deux couches d'élastomère (7)et(7')une lame d'acier(13) adhérente à ces couches.Cela permet de mieux controler les déformations de l'élastomère Ces lames pourront être de forme concave(Fig 9)afin de se rapprocher des caractéristiques de la liaison rotule mécanique -tout en atténuant considérablement les vibrations. Pour améliorer l'échappement de la chaussure dans l'étrier avant(FigîO) cet étrier(32)est monté pivotant par rapport à la semelle(b).Le pivote -ment de l'étrier est commandé par l'intermédiaire d'une biellette(31) solidaire du pivot(33)faisant bloc avec l'étrier. Cette biellette(31) comporte un secteur denté engrenant avec la couronne crantée(30)elle-même solidaire du chapeau(3).Le pivot biellette(13) du bloc de sécurité comporte également un secteur denté qui engrène avec cette même couronne crantée (30);les deux secteurs dentés et la couron -ne ont le même module. Lors d'une action e torsion de valeur supérieure au seuil de déclen -chement géré par le dispositif(8,9,11,12,1)),la semelle(6)est entrai -ne en rotation autour de l'axe(O)du chapeau (3).Cette rotation engen -dre simultanément le pivotement des deux secteurs dentés.Le premier secteur,solidaire de la biellette(31),fait pivoter étrier avant,le second secteur,solidaire du pivot biellette(13)entraine dans sa rotation l'organe de retenue(19)de la positron stable p1 vers la position p2 qui se traduit par un recul de l'ensemble étrier arrière. L'échappement de l'étrier avant(Fig 11)est amélioré par le bas -culement vers l'avant de celui-ci. L'étrier avant(33) est MOnté basculant à l'extrémité de la semelle (6)par l'intermédiaire des suppots(36,36')recevânt l'axe d'arti -culation(34).La liaison des supports est réalisée par les vis(37, 37').L'étrier est maintenu en position stable sous l'action de la biellette(31)coulîssant dans une rainure faite dans la semelle(6) et comportant un tourrillon(30)à une extrémité.Le tourrillon(30) trouve son logement dans une rainure circulaire pratiquée dans le chapeau fixe(3).Lors du déclenchement de la sécurité,la semelle(6) tournant autour du chapeau(3)entraine le tourrillon (30)dans la rainure circulaire de centre 03 et lui implique un recul,de valeur maxi diPntrainant de même la biellette(31)qui libere l'étrier bas -culant(33).La biellette(31)est maintenue dans la rainure linéaire de la semelle(6)par la vis(32)logée dans un trou oblong permettant le recul de la biellette. Lors du rèarmement de la fixation la biellette (31)reprend sa position et son action de vérouillage sur l'étrier avant (33). Le dispositif(Figî2)propose une fixation de sécurité à ouverture synchrone par l'intermédiaire de plaques (3)et(3')recevant les chaus -sures maintenues grâce aux étriers(2)(2').L'ensemble réalisé (chaussure+plaque intermédiaire)du pied de derrière est alors ver -rouillé sur le surf dans une fixation(4+7)munie de sécurité: :ouver -ture en torsion sur la butée avant(7) et ouverture en bascule sur la butée arrière pour le pied de derrière.L'ensemble du pied de de -vant est verrouillé entre la butée(7)et la butée(8).L'innovation réside en ce que la butée(7)réalise simultanément la sécurité en torsion sur les deux pieds puisqutelle fait onction de butée avant pour le pied de derrière et fonction de butée arrière pour le pied de devant.Le seuil de déclenchement en torsion de la butée(?)est géré par la dureté des ressorts(9)(9')de compression agissant sur les méplats du pivot central(10).La dureté des ressorts est réglée par les vis(11)(11'). REVENDICATIONS 1 - Fixation pour montage amovible d'une chaussure sur un surf des neiges ( fig. 1 ) caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part, une embase (2) destinée à être montée sur le surf, et un chapeau (3) lié à des moyens amovibles de maintien de la chaussure, l'embase (2) comportant une portée sphérique complémentaire d'une portée sphérique du chapeau, de manière à réaliser une liaison de type rotule qui permet un réglage angulaire relatif de l'embase et du chapeau selon les trois degrés de liberté angulaires ( fig. 4 ) et, d'autre part, un moyen de solidarisation (4) de l'embase et du chapeau. 2 - Fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portée sphérique de l'embase est convexe tandis que celle du chapeau est concave ou inversement. 3 - Fixation selon l'une quelconque des revendications 1, 2 caractérisée en ce que la portée de l'embase est convexe tandis que celle du chapeau est tronconique ou inversement. 4 - Fixation selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 caractérisée en ce que l'une des 2 portées est circonférent tielleraent continue alors que l'autre est discontinue. 5 - Fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée ( fig. 3 ) en ce que la portée sphérique de l'embase est agencée sur une semelle circulaire (2), l'axe de révolution de cette portée sphérique étant excentrée par rapport au centre géométrique de la semelle circulaire, tandis que des moyens de fixation (1) de la semelle sur le surf sont prévus et sont adaptés pour permettre un réglage angulaire de la dite semelle par rapport à un prédéterminé tel que l'axe longitudinal du surf. 6 - Fixation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de fixation de ladite semelle comportent une collerette (1) circulaire, susceptible de permettre la rotation de la semelle (2), cette collerette étant montée sur le surf. 7 - Fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée ( fig. 2 ) en ce qu'elle comporte en outre une semelle dite " principale " (6) agencée sur le chapeau (3), celle-ci recevant un étrier avant fixe (7) et un étrier arrière (15) qui peut adopter un état déclenché (recul arrière) quand un organe de retenue (19) est escamoté de sa position stable (pl) vers la position (p2) lors d'une action en torsion ( rotation de la semelle (6) sur le chapeau (3) de valeur supérieure à un seuil de déclenchement géré par le dispositif élastique à méplat (8), (9), (11) et (12). 8 - Fixation selon la revendication 7 caractérisée ( fig. 5 ) en ce que l'organe de retenue de déclenchement est réalisé par un pivot-biellette (13) comportant un méplat recevant l'action d'un ressort (9) préréglé par une vis (8). 9 - Fixation selon la revendication 8 caractérisée en ce qu'un dispositif de liaison (10), (21) greffé à la partie inférieure de chaque pivot-biellette (13) des deux fixations réalise le déclenchement synchrone des deux fixations. 10 - Fixation selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisée en ce que l'étrier arrière (15) est solidaire d'une seconde embase pivotante (17) par rapport à une plaque coulissante (18), cette rotation au niveau de l'étrier arrière favorisant quand celle-ci tend à prendre la position déclenchée, l'échappement de la chaussure de l'étrier avant. 11 - Fixation selon l'une quelconque des revendications 9 et 10 caractérisée en ce que la liaison souple ( fig. 5 ) gaine-tige (20, 21, 22, 23, 24 ) entre les bras de levier (10) et (10') assistée d'un système de rattrapage de jeu (26) assure une interaction dans les rotations des pivots-biellettes (13) et (13'), les rotations des pivots-biellettes étant interdépendantes entrainent le déclenchement simultané des deux fixations. 12 - Fixation selon les revendications 10 et 11 caractérisée en ce que la plaque coulissante (18) ( fig. 6 ) recouvre entièrement le chapeau (3), l'organe de retenue (19) en appui sur le sommet de la double came réalisée dans le chapeau (3) étant maintenue dans cette position stable grâce à un dispositif élastique (8, 9, 10, 11, 12) qui exerce une action à l'opposé du sommet de la came par l'intermédiaire d'un doigt (8) poussé par un moyen élastique (10). Le doigt (8) prenant appui sur le chapeau, de forme concave (B) dans cette zone et se trouvant ainsi positionné angulairement, la forme (C) de la double came étant adaptée pour entraîner le tourillon (19) vers l'arrière lors du déclenchement en rotation de la seconde semelle (18). 13 - Fixation selon la revendication 1 caractérisée en ce que la liaison ( fig. 7 ) de embase support (6) à la plaque de fixation (3) réalisé par un élastomère (7) adhérisé à celle-ci permettant d'obtenir l'inclinaison des pieds dans un plan transversal de la chaussure et dans un plan longitudinal (réhausse du talon), les inclinaisons étant obtenues grâce à trois vis de poussée (3), la déformation de l'élastomère étant limitée par trois vis de retenue (9), le réglage des vis permettant de légères amplitudes angulaires de l'embase (6) par rapport à la plaque (3). L'élastomère pouvant être de conception lamelée ( fig. 8 ) comportant au moins une lame de métal (13) insérée entre des couches d'élastomère adhérisées à celle-ci, ces lames pouvant être de différentes formes (planes, sphériques ...