Brevet FR2690079A1 — publié le 19931022

DISPOSITIF INTERFACE DESTINE A MODIFIER LA REPARTITION NATURELLE DE PRESSION D'UN SKI SUR SA SURFACE DE GLISSE L'invention concerne un dispositif interface entre une chaussure et un ski, notamment un ski alpin pour modifier la répartition naturelle de pression du ski sur sa surface de glisse. Plus précisément, I'invention concerne un dispositif interface qui transforme la poussée verticale qu'au moins une partie de la chaussure exerce sur le ski en un moment de flexion qui tend à faire plonger vers la surface de glisse au moins une extrémité du ski. De façon connue, une chaussure est retenue sur un ski par un élément de fixation avant et un élément de fixation arrière. Le ski, quant à lui, présente une certaine flexibilité, qui tient principalement à sa structure interne. Durant la pratique du ski, le ski fléchit suite aux sollicitations auxquelles il est soumis de la part du skieur, mais aussi de la part du terrain sur lequel il glisse. La flexion du ski peut être influencée par la réaction que les éléments de fixation exercent sur le ski. On peut également influencer la flexion du ski par un raidisseur de type statique, ou par des moyens qui agissent sur le ski de façon dynamique.L'invention concerne des dispositifs de type dynamique, c'est-à-dire qui sont capables de transformer, au cours de la glisse, au moins une partie des sollicitations de la chaussure en direction du ski en un moment de flexion qui tend à faire plonger une extrémité au moins du ski en direction de la neige. Un tel dispositif a été décrit dans les demandes de brevet français non publiées nO 91 10895, et n" 9115612, au nom de la demanderesse. Ces dispositifs présentent un organe palpeur qui est mobile selon une direction verticale, et qui est apte à capter les sollicitations qu'une extrémité de la chaussure exerce en direction du ski au cours de la pratique de la glisse. II comprend par ailleurs des moyens de liaison pour transformer ces sollicitations en une force orientée approximativement selon la direction longitudinale du ski. Un organe de transmission transmet cette force à l'une au moins des embases des éléments de fixation où elle génère un moment de flexion qui tend à faire plonger vers la neige l'extrémité du ski. Pour ces dispositifs, la connexion de l'organe de transmission à l'embase de l'élément de fixation est une transmission directe, le plus souvent par articulation. Cette transmission donne de bons résultats, mais elle manque de souplesse, et également elle est réversible, c'est-à-dire que les sollicitations de flexion de ski, dues par exemple au terrain, peuvent être renvoyées vers les moyens de liaison et l'organe palpeur, ce qui n'est pas toujours souhaitable. Un des buts de la présente invention est de proposer un dispositif qui remédie à cet inconvénient et qui propose une connexion plus souple entre l'organe de transmission et le ski. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif interface qui exerce sur le ski une action limitée, en particulier dans le cas de fortes sollicitations de la chaussure en direction du ski. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, cette description étant toutefois donnée à titre indicatif, et non limitatif. Le dispositif interface entre une chaussure et un ski, destiné à modifier la répartition naturelle du ski sur sa surface de glisse selon la force de poussée verticale qu'une partie au moins de la chaussure exerce sur le ski, la chaussure étant retenue sur le ski par un élément de fixation avant et un élément de fixation arrière respectivement assemblés au ski par une embase, le dispositif comprenant des moyens pour capter les sollicitations entre la chaussure et le du ski, des moyens de liaison pour transformer ces sollicitations en au moins une force de poussée orientée approximativement longitudinalement vers l'une au moins des extrémités du ski et un organe de transmission pour transmettre la force longitudinale vers l'embase de l'élément de fixation situé du côté de ladite extrémité du ski, L'organe de transmission étant connecté à l'embase de l'élément de fixation dans une zone surélevée par rapport à la surface supérieure du ski, est caractérisé par le fait que l'organe de liaison est relié à un élément de transmission de l'embase qui est mobile selon une direction longitudinale, et qu'un moyen de rappel élastique s'oppose au déplacement relatif de l'élément de transmission mobile par rapport à la surface supérieure du ski selon une direction longitudinale dans le sens de la force longitudinale. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 est une vue schématique de côté d'un dispositif interface selon une première mise en oeuvre non limitative de l'invention. La figure 2 est une vue schématique de côté, en coupe partielle, de la partie avant du dispositif interface représenté en figure 1. La figure 3 est une vue de dessus, en coupe partielle, du dispositif représenté en figure 2. La figure 4 est une vue semblable à la figure 2, dans une autre position de fonctionnement du dispositif interface. La figure 5 est une vue schématique de côté, en coupe partielle, d'une variante de réalisation. La figure 6 est une vue de dessus du dispositif de la figure 5. On a représenté dans la figure 1 la zone du patin d'un ski 1, sur laquelle est retenue une chaussure 2, entre un élément de fixation avant 3 et un élément de fixation arrière 4. Les éléments de fixation avant et arrière sont de tout type approprié. D'une manière connue, I'élément de fixation avant 3 présente un organe de retenue Sa porté par un corps 5, et une plaque de base 6 qui repose sur une embase 25, et par laquelle l'élément de fixation est assemblé au ski. La plaque de base 6 se prolonge vers l'amère par une plaque d'appui 7 sur laquelle repose l'extrémité avant de la semelle de chaussure. Parallèlement, I'élément de fixation arrière 4 présente un organe de retenue 8, porté par un corps 9. De façon connue, le corps 9 est mobile le long d'une plaque de base 10, et la plaque de base 10 se prolonge vers l'avant par une plaque d'appui 11 sur laquelle repose l'extrémité arrière de la semelle de chaussure. Le dispositif interface comprend un organe palpeur qui est apte à capter les sollicitations de la chaussure ou d'une partie de la chaussure en direction du ski et inversement les sollicitations du ski en direction de la chaussure. Dans la figure 1, L'organe palpeur est constitué par la plaque d'appui arrière 11, sur laquelle repose l'extrémité arrière de la semelle de chaussure. La plaque de base 10 de l'élément de fixation qui comprend la plaque d'appui arrière 1 1 est articulée en rotation, dans sa partie arrière, autour d'un axe 13 qui est porté par une embase 14 solidaire de la surface supérieure du ski. De cette façon, la plaque de base 10, et la plaque d'appui 1 1 qui joue le rôle de palpeur, sont mobiles autour de I'axe 13, et présentent un mouvement approximativement vertical.Naturellement, tout autre moyen pourrait convenir pour guider le palpeur 1 1 dans son mouvement. Eventuellement, des moyens peuvent être prévus pour limiter vers le haut le mouvement de la plaque de base 10. Le dispositif interface comprend par ailleurs des moyens de liaison qui transforment les sollicitations de la chaussure captées par le palpeur il en une force orientée de façon approximativement longitudinale. Dans la figure 1, les moyens de liaison sont représentés sous la forme d'un basculeur 16 à deux branches, I'une 17 approximativement verticale, et l'autre 18 approximativement horizontale et orientée vers l'arrière. Le basculeur 16 est articulé autour d'un axe transversal 19, situé dans la partie supérieure de sa branche verticale 17, et porté par l'embase 14. La plaque de base 10 est par ailleurs en appui contre la branche horizontale 18 du basculeur. Un organe de transmission 21 est articulé au basculeur 16 autour d'un axe 23 situé à la jonction des deux branches 17 et 18, approximativement sous l'axe 19. L'organe de transmission s'étend en direction de l'élément de fixation avant 3. Il est apte à résister à une sollicitation de compression, et donc à transmettre vers l'élément de fixation 3 une force orientée selon une direction approximativement longitudinale qui lui serait appliquée par le basculeur 16. Une sollicitation verticale de la chaussure sur le palpeur 11, schématisée par la flèche F, tend à provoquer une rotation du basculeur 16 autour de son axe 19, ce qui se traduit au niveau de l'organe de transmission 21 par une force orientée vers l'avant, que l'on a schématisée par la flèche P. Naturellement, les moyens de liaison et l'organe de transmission qui viennent d'être décrits ne sont pas limitatifs pour l'invention, et tout autre moyen pourrait convenir. En particulier, on pourrait utiliser les moyens de liaison qui transforment les sollicitations de la chaussure à la fois en une force orientée vers l'avant, et une force orientée vers l'arrière du ski. L'organe de transmission 21 est connecté, dans sa partie avant, à des moyens de flexion qui transforment la force longitudinale P en un moment de flexion qui tend à faire plonger l'extrémité avant du ski en direction de sa surface de glisse. Ainsi que cela est visible dans les figures, l'élément de fixation avant 3 est assemblé au ski par l'intermédiaire d'une embase 25, qui s'étend approximativement sous la plaque de base 6 de l'élément de fixation. En particulier, 'embase 25 présente une partie arrière 26 qui est surélevée par rapport à la surface supérieure du ski, et à laquelle l'organe de liaison 21 est connecté, par exemple par le moyen d'un axe d'articulation transversal 27. Dans les figures, la partie arrière 26 de l'embase 25 se trouve en arrière de la plaque d'appui 7 de l'élément de fixation avant 3. Ainsi, L'organe de transmission 21 transmet la force P à l'embase 25, dans une zone qui est surélevée par rapport à la surface supérieure du ski. L'embase génère alors sur le ski un moment de flexion qui tend à faire plonger l'extrémité avant du ski en direction de la surface de glisse, ce qui tend à améliorer la conduite du ski sur la neige. En se référant plus particulièrement aux figures 2 à 4, L'embase 25 comprend un élément fixe 30, qui s'étend au moins en partie sous la plaque de base 6 de l'élément de fixation avant 3, qui est assemblé au ski par tout moyen approprié, et par exemple par des vis. La plaque de base 6 de I'élément de fixation est assemblée à l'élément fixe 30 par tout moyen approprié, par exemple par des vis. ces vis peuvent traverser totalement l'élément fixe 30 pour réaliser son assemblage au ski, ou alors, la plaque de base et l'élément fixe peuvent être assemblés par des vis distinctes. Dans le mode de réalisation illustré, l'élément fixe 30 présente, vu de dessus, une forme de U ouvert vers l'arrière, qui définit, dans sa partie centrale, un évidement 32. L'embase 25 comprend par ailleurs un élément de transmission mobile 31, qui peut se déplacer librement selon une direction longitudinale. Dans l'exemple illustré, l'élément de transmission mobile 31 est emboîté sur l'élément fixe 30, et il se guide sur l'extérieur de cet élément pour n'avoir qu'un seul mouvement possible selon une direction longitudinale. L'organe de transmission 21 est relié à l'élément de transmission mobile 31 de l'embase 25 par l'axe d'articulation 27 précédemment décrit, qui est situé dans la partie arrière 26 de l'embase 25, c'est-à-dire de l'élément mobile 31. L'embase 25 présente également un moyen de rappel élastique 33 qui s'oppose au mouvement de translation de l'élément de transmission 31 vers l'avant du ski. Dans l'exemple illustré, le moyen de rappel élastique 33 est constitué par une batterie de trois ressorts 35, 36 et 37, qui sont montés parallèlement à l'axe longitudinal défini par le ski. Les ressorts sont logés dans l'évidement 32 que présente l'élément fixe 30. lis prennent appui par l'une de leurs extrémités contre l'élément fixe 30, et leur autre extrémité est sollicitée par les mouvements de l'élément de transmission 31 auquel les ressorts s'opposent en développant une force de rappel élastique.De préférence, les ressorts sont tarés, c'est-à-dire qu'ils sont précontraints et que leur longueur reste constante tant que la force appliquée par l'élément de transmission 31 ne dépasse pas une valeur prédéterminée de tarage. Tant que cette force est inférieure à la force prédéterminée, elle est transmise intégralement à l'embase 25 et elle génère, au niveau de l'embase, un moment de flexion sur l'extrémité avant du ski. Si la force appliquée par l'élément de transmission 31 excède la force prédéterminée de tarage, une partie de cette force appliquée est absorbée par les ressorts de tarage. Ceci se produit lors de sollicitations élevées de la chaussure en direction du ski ou du ski en direction de la chaussure. De telles sollicitations provoquent une rotation du basculeur 16 et une translation de l'organe de transmission 21 sur une amplitude relativement importante. La compression des ressorts 35 à 37 permet d'absorber une partie de l'énergie engendrée par un tel déplacement, et évite que l'organe de transmission 21 soumette l'embase 25 à des contraintes très élevées et le ski à des moments de flexion excessifs. Elle évite aussi que le dispositif interface réagisse de façon excessive lorsque le ski est soumis de la part du terrain à des déformations brutales, des chocs notamment. En d'autres termes, l'énergie qui naît avec les mouvements du palpeur sous l'action des sollicitations entre le ski et la chaussure est transmise à l'embase 25 par l'organe de transmission 21. Jusqu'à une valeur prédéterminée correspondant à la précontrainte des ressorts, cette énergie est transmise à l'embase 25 qui se comporte comme un élément monobloc, et elle est transformée en une sollicitation à la flexion de l'extrémité avant du ski. Au-delà de la valeur prédéterminée correspondant à la précontrainte des ressorts 35 à 37, cette énergie est en partie transformée en moment de flexion qui s'exerce sur la partie avant du ski, et en partie absorbée par les ressorts. Egalement, si l'extrémité avant du ski est soumise à une sollicitation de flexion qui modifie la cambrure du ski, cette sollicitation ramenée à la chaussure par le dispositif interface par l'intermédiaire des ressorts qui réalisent une sorte de filetage. Une telle sollicitation de flexion ne remonte donc pas directement et entièrement vers la chaussure. En se référant aux figures 2 à 4, les ressorts 35 à 37 sont montés dans une cartouche 38, qui est située dans le logement 32 que présente l'élément fixe 30. De préférence, la cartouche est interchangeable, de façon à pouvoir utiliser des ressorts présentant une précontrainte et une raideur différente. De préférence, la cartouche 38 présente au repos une longueur prédéterminée. En se référant à la figure 3, la cartouche comprend une butée transversale 39, qui est en appui au fond du logement 32 contre l'élément fixe 30. La cartouche comprend également, du côté de l'élément mobile 31, un piston 40. Les ressorts sont situés entre la butée 39 et le piston 40, et de préférence ils sont guidés par des tiges longitudinales 44, 45 et 46. Dans l'exemple illustré, la tige centrale 46 est en fait un goujon, qui est vissé dans la butée transversale 39, et dont la tête retient le piston 40 et l'empêche de s'éloigner au-delà d'une distance prédéterminée par rapport à la butée transversale 39. La cartouche 38 est simplement emboîtée entre l'élément fixe 30 et l'élément de transmission 31. Il est donc possible de démonter ces éléments pour extraire la cartouche et la remplacer par une autre, ou alors pour replacer la même cartouche, après avoir par exemple modifié ses caractéristiques. En effet, il est possible de modifier les caractéristiques de la cartouche en échangeant la butée transversale 39 par une autre butée d'épaisseur plus importante ou d'épaisseur moins importante. La précontrainte des ressorts est déterminée en effet par les paramètres propres aux différents ressorts utilisés, mais aussi par la distance qui sépare les deux faces en regard de la butée transversale 39 et du piston 40. Dans l'ensemble illustré, il est aussi possible de régler la précontrainte de tarage des ressorts 35 à 37 en vissant le goujon 46. Ceci provoque un déplacement de la butée transversale 39 dans le sens d'une compression des ressorts 35 à 37. C'est alors l'extrémité du goujon 46 qui fait appui contre l'élément fixe 30. La longueur de la cartouche reste donc constante. L'orifice 47 de l'élément mobile 31 permet d'accéder à la tête du goujon 46. On a obtenu de bons résultats avec une cartouche dont la force de précontrainte était comprise entre 50 et 350 kilogrammes, et de préférence entre 100 et 250 kilogrammes. Ces valeurs, naturellement, ne sont pas limitatives. Dans le mode de réalisation illustré dans les figures, l'élément mobile 31 présente, au-dessus et endessous, des garnitures 48 et 49 destinées à favoriser son glissement. La figure 4 représente la cartouche 38 qui est soumise de la part de l'organe de transmission 21 et de l'élément de transmission 31 à une force qui dépasse la force de précontrainte. L'élément de transmission a provoqué un déplacement du piston 40, en direction de la butée transversale 39, le long des tiges 44 à 46. Ceci a provoqué une compression des ressorts 35 à 37. Dès que la sollicitation exercée par la chaussure disparaît, les ressorts 35 à 37 repoussent le piston, I'élément et l'organe de transmission vers leur position initiale. La figure 5 représente une variante de réalisation, selon laquelle l'organe de transmission 21 est connecté à un élément de transmission 51, du même type que l'élément de transmission 31, mais qui se prolonge vers l'avant, au-delà de la plaque de base 6, par une plate-forme 52 surélevée par rapport à la surface supérieure du ski. Cette plate-forme 52 se déplace selon une direction longitudinale avec les mouvements de l'élément de transmission 51. Un bloc de matériau élastiquement déformable 53 est monté en sandwich entre la plate-forme 52 et la surface supérieure du ski. De préférence, ainsi que cela est illustré dans la figure, l'élément fixe 30 sur lequel repose la plaque de base 6, se prolonge vers l'avant par une languette 55, qui est plaquée contre la surface supérieure du ski, et le bloc 53 est monté en sandwich entre la plate-forme 52 et cette languette 55.Le bloc 53 est assemblé à ces deux éléments par tout moyen approprié, et par exemple par collage. Le matériau qui constitue le bloc 53 est choisi pour que ce bloc puisse travailler au cisaillement selon une direction longitudinale. Ce cisaillement est généré par le déplacement de l'élément de transmission 51, sous l'action d'une force supérieure à la force de précontrainte des ressorts que contient la cartouche 38. De préférence, le matériau qui constitue le bloc 53 présente par ailleurs des qualités d'amortissement selon une direction verticale. De cette façon, le bloc 53 permet d'amortir certaines vibrations qui se produisent au niveau de l'extrémité avant du ski, ou de ses mouvements de flexion au cours de la glisse. Par exemple, il serait possible d'utiliser un bloc 53 réalisé en un matériau connu sous la dénomination commerciale "SORBOTANE", dont la longueur serait comprise entre 50 et 350 millimètres, et dont l'épaisseur serait supérieure à 5 millimètres. Ceci, naturellement, n'est pas limitatif pour l'invention. 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 serait possible d'équiper l'élément de fixation arrière d'un dispositif semblable que ce qui a été décrit relativement à l'élément de fixation avant. Egalement, il va de soi que l'élément fixe 30 de l'embase 25 pourrait faire partie intégrante de l'élément de fixation 3, et constituer une pièce monobloc avec sa plaque de base 6. REVENDICATIONS 1- Dispositif interface entre une chaussure et un ski, destiné à modifier la répartition naturelle du ski sur sa surface de glisse selon la force de poussée verticale qu'une partie au moins de la chaussure exerce sur le ski, la chaussure étant retenue sur le ski par un élément de fixation avant (3) et un élément de fixation arrière (4) respectivement assemblés au ski par une embase (12, 14), le dispositif comprenant un organe palpeur (11) pour capter les sollicitations entre la chaussure et le ski, des moyens de liaison (16) pour transformer ces sollicitations en au moins une force de poussée orientée approximativement longitudinalement vers l'une au moins des extrémités du ski et un organe de transmission (21) pour transmettre la force longitudinale vers l'embase (25) de l'élément de fixation (3) situé du côté de ladite extrémité du ski, L'organe de transmission (21) étant connecté à embase de l'élément de fixation dans une zone surélevée par rapport à la surface supérieure du ski, caractérisé par le fait que l'organe de liaison (21) est relié à un élément de transmission (31, 51) de l'embase qui est mobile selon une direction longitudinale, et qu'un moyen de rappel élastique (38) s'oppose au déplacement relatif de l'élément de transmission mobile, par rapport à la surface supérieure du ski, selon une direction longitudinale dans le sens de la force longitudinale. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de rappel élastique (38) comprend au moins un ressort prenant appui à l'une de ses extrémités contre un élément fixe (30) de l'embase, et à l'autre extrémité contre l'élément de transmission mobile (31, 51). 3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen de rappel élastique (38) est taré, et que l'élément de liaison (31, 51) ne se déplace relativement à l'élément fixe (30) que lorsque la force qui lui est transmise est supérieure à la force de tarage du moyen de rappel élastique. 4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la force de tarage du moyen de rappel élastique est comprise entre 100 et 250 kilogrammes. 5- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'embase (25) de l'élément de fixation présente un élément fixe (30) qui supporte l'élément de fixation (3), un élément de transmission mobile (31) qui coulisse selon une direction longitudinale par rapport à l'élément fixe, et une cartouche d'énergie (38) qui est située dans un logement (32) de l'élément fixe (30), et qui s'oppose élastiquement au mouvement de l'élément de transmission mobile (31) en direction de l'élément fixe (30). 6- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cartouche d'énergie (38) est interchangeable. 7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de transmission mobile (51) se prolonge au-delà de l'élément de fixation par une plate-forme (52) surélevée par rapport à la surface supérieure du ski, et qu'un bloc de matériau élastiquement déformable (53) est monté en sandwich entre la plate-forme (52) et la surface supérieure du ski. 8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le bloc de matériau élastiquement déformable (53) est prévu pour travailler au cisaillement. 9- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'élément fixe (30) de l'embase (25) se prolonge sous la plate-forme ( 52) par une languette (55) plaquée contre la surface supérieure du ski, et que le bloc de matériau élastiquement déformable (53) est intercalé entre la plate-forme (52) et la languette (53). 10- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le bloc de matériau élastiquement déformable (53) s'étend sur une longueur de 50 à 300 millimètres.