Brevet FR2679147A1 — publié le 19930122

DISPOSITIF VISANT A MODIFIER LA REPARTITION DE PRESSION D'UN SKI SUR SA SURFACE DE GLISSE L'invention concerne un dispositif visant à modifier la répartition de pression d'un ski, tel que notamment un ski alpin, sur sa surface de glisse. Les skis qui sont utilisés pour la pratique du ski alpin sont constitués par des planches relativement longues, sur lesquelles les chaussures du skieur sont retenues, le plus souvent par des éléments de fixation. Les chaussures et les éléments de fixation se trouvent approximativement dans la zone médiane du ski, qui est appelée couramment le patin. Les skis présentent en eux-mêmes, au repos, un cambre naturel ; ils présentent, par ailleurs, une certaine flexibilité. Lors de la pratique du ski, le ski se déforme de manière élastique pour répondre aux différentes sollicitations auxquelles il est soumis de la part du skieur, et par réaction de la surface sur laquelle il glisse. La sollicitation principale à laquelle le ski est soumis, en provenance du skieur, est générée par le poids du skieur. Ce poids est localisé approximativement dans la zone du patin du ski. Le ski est également sollicité par les éléments de fixation. II est en effet connu que les éléments de fixation pincent la chaussure. Pour ce faire, I'élément de fixation arrière est généralement monté coulissant, et il est rappelé élastiquement vers l'avant par des ressorts qui sont dénommés ressorts de recul. La réaction à cette action de pincement est transmise par les éléments de fixation au ski. Cette réaction est différente toutefois selon que l'élément de fixation avant et l'élément de fixation arrière sont chacun solidarisés au ski, ou bien que l'élément de fixation avant est solidarisé au ski, et l'élément de fixation arrière est relié à l'élément de fixation avant par un moyen inextensible, tel qu'une lame. II est connu que l'on peut modifier le comportement du ski sur la neige, et en particulier sa conduite, en influant sur sa cambrure, ou bien sur la répartition longitudinale du ski sur la neige. En jouant sur cette répartition de pression, il est connu que l'on peut rendre le ski plus ou moins pivotant ou plus ou moins guidant, c'est-à-dire que l'on peut favoriser son aptitude à virer facilement ou à présenter une grande stabilité de conduite. Pour les skis qui sont actuellement commercialisés, la répartition de pression du ski sur la neige est déterminée principalement par la structure interne du ski, et par le mode d'assemblage des éléments de fixation au ski, c'est-à-dire avec ou sans lame de liaison entre les éléments avant et arrière. La répartition de pression peut aussi être influencée par l'intensité de poussée que l'on donne au ressort de recul. II existe des dispositifs avec pièce rapportée qui permettent de modifier la répartition de pression du ski sur la neige. Ainsi, la demande de brevet européen n" 183 586 décrit une lame en matériau élastique rapportée au-dessus du ski, entre les éléments de fixation et le ski. Cette lame présente, au niveau de son extrémité avant et de son extrémité arrière, des curseurs par lesquels transite verticalement une partie des efforts auxquels le ski est soumis. Ce dispositif présente toutefois l'inconvénient d'avoir des performances modestes, pour un encombrement important. II est adapté pour le cas où les deux pieds du skieur sont en appui pour le même ski, pour éviter que tout le poids du skieur soit concentré dans la zone du patin. Par contre, il serait mal adapté dans le cas d'une paire de skis traditionnels. On connaît également, d'après la demande de brevet européen n" 409 749, un dispositif constitué par une plaque surélevée par rapport à la surface supérieure du ski, maintenue entre deux butées longitudinales. Des moyens élastiques d'amortissement sont intercalés entre la plaque et les butées, et la précontrainte exercée sur ces moyens élastiques est réglable. Les fixations sont montées, quant à elles, sur la plaque. Ce dispositif donne de bons résultats, mais son inconvénient est que la plaque est surélevée par rapport au ski sur toute sa longueur. Elle se comporte donc comme un raidisseur du ski, et de ce fait, elle perturbe les mouvements de flexion du ski. En outre, la plaque induit sur le ski une précontrainte identique vers l'avant et vers l'arrière du patin. Un des buts de la présente invention est de proposer un dispositif qui remédie à ces inconvénients, et qui permette de précontraindre, de manière réglable, le ski en avant et en arrière de la zone du patin. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif qui présente un encombrement réduit. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif qui n'influence que de manière modérée la flexibilité du patin lors des flexions de ski. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, cette description étant toutefois donnée à titre indicatif, et non limitatif. Le dispositif, selon l'invention, visant à modifier la répartition de pression d'un ski sur sa surface de glisse, est caractérisé par le fait qu'il comprend - un organe longiligne apte à résister à des sollicitations de compression, qui s'étend selon une direction longitudinale à proximité de la fibre neutre du ski sur une partie de sa longueur, et dont au moins une partie d'extrémité est relevée par rapport à la fibre neutre du ski, - une butée longitudinale solidaire du ski, contre laquelle l'extrémité relevée de l'organe longiligne est en appui, - et des moyens pour solliciter l'organe longiligne en compression contre la butée, selon une direction longitudinale approximativement parallèle à l'axe longitudinal du ski. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexes qui en font partie intégrante. - la figure 1 représente, en perspective, une vue partielle d'un ski, dans sa zone du patin, qui est équipée d'éléments de fixation et d'un dispositif selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention. - la figure 2 est une vue de côté, en coupe, de la construction représentée en figure 1. - la figure 3 est une vue de côté, en coupe, d'une construction illustrant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. - la figure 4 est une vue de dessus, en coupe, de la partie centrale de la construction de la figure 3. - la figure 5 est une vue de côté, en coupe partielle, d'une construction selon une autre variante de mise en oeuvre de l'invention. - la figure 6 représente, en perspective, I'un des éléments de la construction de la figure 5. - la figure 7 est une vue de côté, en coupe, d'un détail de la construction de la figure 5. On a représenté, dans la figure 1, un ski 1 dans sa zone médiane du patin. Dans cette zone, le ski 1 est surmonté d'un élément de fixation avant 2, et d'un élément de fixation arrière 3 pour la retenue d'une chaussure sur le ski. Les éléments de fixation représentés 2 et 3 sont solidarisés au ski par vissage, et, de préférence, une cale 4, 5 est intercalée entre la surface supérieure du ski et l'embase de chacun des éléments 2, 3. Tel que cela est connu, I'élément de fixation arrière 3 est monté coulissant dans une glissière, et il peut se déplacer vers l'arrière contre la force de rappel élastique d'un ou de plusieurs ressorts de recul. Les éléments représentés sont des éléments individuels pour la retenue de l'extrémité avant et arrière de la chaussure, et ils sont chacun solidarisés au ski. Ceci n'est pas limitatif, et l'invention s'applique également aux autres types de fixations, notamment aux éléments de fixation où l'élément de fixation avant est solidarisé au ski, et l'élément de fixation arrière est relié à l'élément avant par une lame inextensible. Egalement, I'invention s'applique aux fixations du type à plaque, et à tout autre type de fixations connu. Selon l'invention, le ski 1 est équipé, dans sa zone du patin, d'un organe longiligne apte à travailler à la compression. Dans la figure 1, cet organe est représenté sous la forme d'une lame longiligne 6, qui s'étend au-dessus de la surface supérieure du ski, dans la zone du patin. Cette lame peut travailler à la compression, et de préférence présente aussi des qualités de flexion. Elle est réalisée en tout matériau approprié, et par exemple en matériau composite. La lame 6 s'étend sur une grande partie de sa longueur à proximité immédiate de la fibre neutre du ski, et au moins l'une de ses extrémités est relevée par rapport à la fibre neutre du ski. En se reportant à la figure 2, il est visible que la lame 6 s'étend contre la surface supérieure du ski, sur la partie de sa longueur comprise entre l'extrémité avant de la cale avant 4, et l'extrémité arrière de la cale arrière 5. Les deux cales 4 et 5 présentent d'ailleurs, dans leur partie inférieure, une rainure longitudinale 8, 9, qui s'étend sur toute leur longueur, et dont les dimensions en section correspondent sensiblement aux dimensions en section de la lame 6. Les deux rainures 8 et 9 constituent, pour la lame 6, une rainure de guidage longitudinal et de maintien de la lame contre la surface supérieure du ski. Du côté de l'élément de fixation avant 2, la lame 6 présente une partie d'extrémité 10 qui est relevée par rapport à la surface supérieure du ski. L'extrémité 11 de cette partie 10 est en appui contre une butée longitudinale 17 solidarisée au ski. Cette butée comprend un boîtier 12 solidarisé au ski en avant de l'élément de fixation 2 par tout moyen approprié, et dans l'exemple illustré, par vissage. Le boîtier présente un orifice longitudinal 13, à l'intérieur duquel est guidé un piston 14. Le piston est en contact direct avec l'extrémité 11 de la lame 6 par sa face arrière, et de préférence, il présente à ce niveau des moyens tels qu'une découpe en forme de dièdre, au fond duquel l'extrémité 1 1 de la lame trouve un appui stable.Le piston 14 est guidé à l'intérieur de l'orifice 13, et il est repoussé élastiquement vers l'arrière par un ressort 15 dont la précontrainte peut être ajustée au moyen d'un bouchon fileté 16 qui est vissé dans une partie taraudé de l'orifice 13. Dans la zone de l'extrémité 11, la lame fait, avec l'horizontal, un angle relativement faible, de l'ordre de 10 à 20 , de telle façon que la plus grande partie de la poussée générée par le ressort 15 soit transmise à la partie d'extrémité 10 de la lame 6, sous forme d'une sollicitation en compression, et que par ailleurs l'extrémité 1 1 de la lame soit décalée par rapport à la fibre neutre du ski. Cette sollicitation provoque, par réaction, un moment qui est proportionnel à la force de compression exercée sur la lame et la hauteur à laquelle se trouve l'extrémité 11 par rapport à la surface du ski. Ce moment est transmis à la partie du ski située en avant de la zone du patin. Ce moment tend à faire plonger cette partie du ski vers le bas. De la même manière, la partie d'extrémité 20 de la lame, qui est située en arrière de la cale 5, est relevée par rapport à la surface supérieure du ski. L'extrémité 21 de la lame est en appui contre une butée 27 constituée par un boîtier 22 solidarisé au ski, un piston 24 guidé à l'intérieur d'un orifice 23 du boîtier, sollicité vers l'avant par un ressort 25 dont la précontrainte est réglable au moyen d'un bouchon fileté 26. De préférence, entre les éléments de fixation avant et arrière, un cavalier 28 chevauche la lame 6. Le cavalier est solidarisé au ski. Le cavalier 28 a pour rôle d'éviter le flambage de la lame 6 entre les éléments de fixation 2 et 3. En outre, il peut recevoir des moyens tels qu'une vis 29 pour solidariser au ski la lame 6 dans sa partie médiane. De cette façon, en l'absence de la vis 29, les contraintes de compression générées par les ressorts 15 et 25 s'équilibrent, et les moments induits par réaction, sur la partie avant et la partie arrière du ski, sont sensiblement égaux, ou tout au moins une variation de l'un des moments provoque également une variation de l'autre. Par contre, en présence de la vis 29, le moment induit sur la partie avant du ski par le ressort 15, et le moment induit sur la partie arrière du ski par le ressort 25, peuvent être réglés indépendamment l'un de l'autre. C'est la vis 29 qui absorbe les différences de poussée entre le ressort 15 et le ressort 25. Etant donné que, dans cette zone, la lame 6 se trouve contre la face supérieure du ski, donc à proximité de sa fibre neutre, les contraintes à ce niveau ne provoquent pas de modification sensible des caractéristiques du ski. La zone dans laquelle la lame 6 peut être solidarisée au ski n'est pas limitative. Cette solidarisation peut se faire dans la zone du cavalier 28, des cales 4 et 5, ou à tout autre endroit. Selon une variante de construction, on pourrait construire la lame 6 en deux portions s'étendant chacune depuis le cavalier 28 vers chaque élément de fixation. Au niveau du cavalier 28, les extrémités des deux portions de lame seraient solidarisées au ski, par exemple par une vis. II faut en outre observer que la lame se trouve, sur une grande partie de sa longueur, contre la surface supérieure du ski, et donc à proximité immédiate de la fibre neutre du ski. Ainsi, les contraintes de compression, générées par les ressorts 15 et 25, ne sont pas influencées de manière sensible par la flexion du ski, contrairement à ce qui pourrait se passer si la lame 16 était surélevée par rapport à la surface supérieure du ski sur l'ensemble de sa longueur. Il faut noter, à ce sujet, que les rainures 8 et 9 des cales 4 et 5 assurent un guidage de la lame sans s'opposer à son mouvement de coulissement longitudinal. Les bouchons 16 et 26 et les ressorts 15 et 25 génèrent les contraintes de compression dans la lame 6. Mais les ressorts servent aussi de sécurité pour la lame 6 en absorbant des augmentations de contraintes de compression, notamment lors de fortes flexions du ski. Ces ressorts 15 et 25 pourraient être remplacés par des blocs de matériau élastiquement compressibles, notamment des blocs de matériau viscoélastiques. Ils pourraient aussi être supprimés. Dans ce cas, la contrainte de compression de la lame 6 serait uniquement générée par les bouchons 16 et 26. La figure 3 illustre une variante selon laquelle l'organe longiligne est constitué par deux tiges 30 et 31 repliées en "U" qui s'étendent longitudinalement de façon que les extrémités des branches soient en regard les unes des autres. Comme dans le cas précédent, les tiges 30 et 31 s'étendent sur une partie de leur longueur juste au-dessus de la surface supérieure du ski, c'est-à-dire à proximité immédiate de la fibre neutre. Comme dans le cas précédent, les tiges 30 et 31 traversent de part en part1 dans une direction longitudinale, les cales situées sous les éléments de fixation avant et arrière, et se prolongent en avant et en arrière de ces éléments. La partie d'extrémité avant 32 de la tige avant 30, et la partie d'extrémité arrière 33 de la tige arrière 31 sont relevées par rapport à la surface supérieure du ski.Les extrémités avant 34 et arrière 36 sont par ailleurs en appui contre des butées 37 et 38. Chacune des butées est constituée par un socle 39 solidaire du ski, traversé selon une direction longitudinale, par une vis 40 qui se termine par une tête 41. C'est sur cette tête que l'extrémité 34 ou 36 des tiges est en appui. Entre l'élément de fixation avant 2 et l'élément de fixation arrière 3, se trouve un bloc 42 solidaire du ski, par exemple par vissage. Le bloc 42 présente deux orifices longitudinaux 43 et 44, à l'intérieur duquel sont guidées les extrémités en regard des tiges 30 et 31 pour un mouvement de coulissement longitudinal. Deux ressorts 45 repoussent élastique ment la tige avant 30 vers l'avant, en prenant chacun appui d'une part sur la paroi du bloc 42, et d'autre part sur des rondelles 46 solidaires de la tige 30. De la même manière, des ressorts 47 repoussent vers l'arrière la tige arrière 31. Le fonctionnement de cette construction est semblable à ce qui a été décrit précédemment dans le cas où la lame 6 est solidarisée au ski dans sa partie intermédiaire.Ce sont les ressorts 45 et 46 qui induisent, sur la partie avant et sur la partie arrière du ski, un moment tendant à faire plonger la partie du ski en question. Chacun de ces moments peut être réglé individuellement par l'une des vis de réglage des butées 37 et 38. La figure 5 représente une autre variante de réalisation, selon laquelle l'organe longiligne est constitué par une lame 56 semblable à la lame 6 de la figure 1. Cette lame 56 s'étend à proximité immédiate de la fibre neutre du ski, dans sa zone intermédiaire, et en avant et en arrière des éléments de fixation 2 et 3 ses parties d'extrémité sont relevées par rapport à la surface supérieure du ski, de telle façon que les extrémités avant et arrière de la lame 56 soient en appui contre des butées avant et arrière 58 et 59. Dans la variante illustrée dans les figures 5 à 7, les butées 58 et 59 sont de même type. Elles comprennent chacune un étrier 60, dont les branches 61 et 62 se terminent vers le bas et vers l'intérieur par des pattes 63 et 64. Ces pattes sont destinées à être engagées sous les embases des éléments de fixation 2 et 3, et elles présentent des orifices dont l'emplacement correspond aux emplacements des vis d'assemblage des éléments de fixation sur le ski. Les deux pattes 63 et 64 se rejoignent vers l'axe longitudinal médian du ski de façon à former une rainure 71 de guidage pour la lame 56. La partie centrale 65 de l'étrier 60 est surélevée par rapport à la surface supérieure du ski lorsque l'étrier est en place. Elle présente un orifice longitudinal taraudé 66, dans lequel est vissé un bouchon 67. Dans l'exemple illustré, un ressort de compression 68 est logé à l'intérieur du bouchon 67, et un piston 69 est guidé par le bouchon 67 pour un mouvement de coulissement longitudinal. Le bouchon 69 se termine du côté de la lame par une découpe en forme de dièdre dans laquelle l'extrémité 57 de la lame vient prendre appui. Selon un mode préférentiel de réalisation, les éléments de fixation 2 et 3 sont montés non pas sur deux cales indépendantes, mais sur une seule cale 70 qui s'étend de manière continue entre les pattes de deux étriers 58 et 59. La cale 70 a une épaisseur égale à l'épaisseur des pattes 62 et 63. Cette cale 70 présente, dans sa partie inférieure, une rainure de guidage pour la lame 56. En outre, elle présente des moyens pour verrouiller localement la lame 56 par rapport au ski. Ces moyens sont représentés sous la forme d'un orifice 72 qui traverse de part en part la cale 70 et la lame 56, dans lequel peut être introduite une vis 73 pour solidariser cet ensemble au ski localement. L'emplacement de l'orifice 72 n'est pas limitatif. On peut aussi souligner que la cale 70 évite le flambage de la lame 56 entre les éléments de fixation 2 et 3, pour des efforts de compression relativement importants. Le mode de fonctionnement de la présente construction est sensiblement le même que celui de la construction qui a été décrite relativement à la figure 1. La différence est toutefois que les contraintes que la lame 56 induit dans le ski s'exercent dans les zones du ski où sont assemblées les fixations. C'est dans ces mêmes zones également que sont transmises au ski les contraintes qui résultent de la poussée des ressorts de recul de l'élément de fixation arrière 3. En outre, la présente construction est sensiblement plus simple, dans la mesure où elle ne nécessite pas l'assemblage sur le ski d'éléments distincts des éléments de fixation. En variante, la lame 56 pourrait être réalisée en deux portions, chaque portion présentant une extrémité solidarisée au ski au niveau de la cale 70, et une extrémité relevée par rapport à la surface du ski et en appui contre une butée longitudinale. Egalement, les ressorts 68 pourraient être remplacés par des blocs de matériau élastiquement compressible, notamment de matériau viscoélastique, ou bien ils pourraient être supprimés. 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. En particulier, il va de soi que l'on pourrait équiper le ski seulement d'une partie de la construction, c'est-à-dire une lame, ou une tige, qui s'étendrait à proximité immédiate de la fibre neutre du ski depuis l'une de ses extrémités, et dont l'autre extrémité serait relevée par rapport à la surface supérieure du ski, en arrière de l'élément de fixation arrière, ou en avant de l'élément de fixation avant, et en appui contre une butée, tel que cela a été décrit précédemment. De cette façon, seule une partie du ski, avant ou arrière, pourrait être précontrainte de façon à modifier la répartition de pression du ski sur la neige. REVENDICATIONS 1- Dispositif visant à modifier la répartition de pression d'un ski, tel que notamment un ski alpin, sur sa surface de glisse, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un organe longiligne (6,30,31,56) apte à résister à des sollicitations de compression, qui s'étend selon une direction longitudinale à proximité de la fibre neutre du ski (1) sur une partie de sa longueur, et dont au moins une partie d'extrémité (10,20,32,33) est relevée par rapport à la fibre neutre du ski, - une butée longitudinale (17,18,37,38,58,59) solidaire du ski, contre laquelle l'extrémité (11,21,34,36,57) relevée de l'organe longiligne est en appui, - et des moyens (16,26,40,67) pour solliciter l'organe longiligne en compression contre la butée, selon une direction longitudinale approximativement parallèle à l'axe longitudinal du ski. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'autre extrémité de l'organe longiligne (6,30,31,56) est aussi relevée par rapport à la fibre neutre du ski, et que l'extrémité porte contre une butée longitudinale (17,18,37,38,58,59) solidaire du ski. 3- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'organe longiligne (6,56) est solidarisé au ski dans la partie de sa longueur qui s'étend à proximité immédiate de la fibre neutre du ski. 4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'organe longiligne (30,31) est guidé dans la partie de sa longueur qui s'étend à proximité immédiate du ski pour un mouvement de translation selon une direction longitudinale. 5- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la butée est un bloc (12,22,39) solidarisé au ski au-delà de l'un ou l'autre des éléments de fixation avant et arrière (2,3). 6- Dispositif selon la revendication 1 où la chaussure est retenue en appui sur le ski par un élément de fixation avant (2) et un élément de fixation arrière (3), caractérisé par le fait que la butée est constituée par un étrier (60) dont les branches (61,62) sont reliées solidairement au ski dans la zone où le socle de l'élément de fixation est lui-même solidarisé au ski, dont la partie centrale (65) est surélevée par rapport à la surface supérieure du ski, et présente des moyens (67,69) constituant une butée longitudinale pour l'extrémité de l'organe longiligne (56). 7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens pour solliciter l'organe longiligne en compression comprennent un dispositif élastique (15,25,45,56,68) apte à générer une force de poussée, et des moyens ajustables (16,26,40,67) pour forcer le dispositif élastique à comprimer la lame selon une poussée réglable. 8- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe longiligne est constitué par au moins une tige (30,31) orientée longitudinalement et guidée pour un mouvement de translation selon une direction longitudinale, qu'une partie de la longueur de la tige est maintenue à proximité de la fibre neutre du ski, qu'une extrémité de la tige est surélevée par rapport à la surface supérieure du ski, que ladite partie extrême (34,36) est en appui contre une butée (37,38) solidaire du ski, que l'autre extrémité de la tige est guidée pour un mouvement de translation longitudinal et est en appui contre au moins un ressort de compression (45,47), et que la butée (37,38) présente des moyens à vis (40) pour solliciter la tige en compression contre la force de rappel du ressort. 9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe longiligne est une lame de compression (6,56), dont une extrémité est fléchie vers le haut de façon que l'extrémité (10,20,57) soit surélevée par rapport à la surface supérieure du ski, que ladite extrémité est en appui contre un piston mobile (14,24,69) longitudinalement contre la force de rappel d'un ressort (15,25,68) qui repousse élastiquement le piston en direction de la lame.