Brevet FR2707512A1 — publié le 19950120

FREIN DE SKI L'invention concerne un frein de ski. De tels freins sont utilisés de façon courante pour ralentir la course d'un ski en mouvement lorsque la chaussure a été libérée par les éléments de fixation qui la retiennent. De façon connue, un frein de ski présente un, de préférence deux bras de freinage qui sont mobiles entre une position active de freinage o ils font saillie sous la surface inférieure du ski, et une position inactive de repos, o ils sont repliés au dessus de la surface supérieure du ski. Avantageusement, en position inactive, les bras de frein sont en plus ramenés vers l'axe longitudinal du ski de façon à ne pas risquer de s'accrocher dans la neige ou avec l'autre ski, au cours de la pratique du ski. Un moyen de rappel élastique rappelle par ailleurs les bras de freinage dans leur position active de freinage, en particulier pour ramener les bras en position active dès la libération de la chaussure. Généralement, les bras de freinage sont articulés autour d'un axe transversal porté par une embase qui est solidaire du ski ou de la plaque de base de la fixation. Les bras se prolongent par ailleurs au delà de l'embase, et un dispositif tel qu'une pédale ou un galet est connecté aux 1 5 prolongements des bras. Ce dispositif agit sur les prolongements et sur les bras de freinage qu'ils forcent à remonter lorsque la chaussure est engagée dans les éléments de retenue. Pour certains freins, le ressort est constitué par une boucle de fil métallique d'élasticité élevée, que l'on sollicite en déformation, principalement en torsion. Un tel frein est par exemple décrit dans la demande de brevet allemand publiée sous le numéro 24 12 623. Un tel frein donne de bons résultats, mais son inconvénient est que sa construction n'est pas très économique. En effet, il présente un nombre important de pièces du fait que le ressort est distinct, et de plus distant, des bras de freinage. Pour d'autres freins, le ressort de rappel est constitué par une boucle du même fil que celui qui est utilisé pour les bras, c'est à dire que les bras de frein et le ressort ne constituent qu'un seul élément. Un tel frein est par exemple décrit dans la demande de brevet allemand publiée sous le numéro 54 110, mode de réalisation des figures 1, 2 et 5. Le frein présente un fil métallique plié de façon à former une sorte de "M". Les jambes du 'M" constituent les bras de freinage et sont montées pivotantes autour d'un axe transversal. Vue de côté, la partie centrale du 'M" forme un angle avec le plan des bras de freinage, et sa partie inférieure porte sur l'embase, ou une cale solidaire de celui-ci. Lorsque les bras de freinage sont placés dans la position inactive, la partie centrale du "M" est forcée de rentrer dans le plan des bras de freinage, d'o une force de rappel due à la déformation du fil. Ce frein présente l'avantage d'une structure très simple et fiable. Toutefois son inconvénient vient de ce que la raideur du ressort de rappel est imposée par le fil qui est utilisé pour les bras de freinage, ou l'inverse. En d'autres termes, il est bon que les bras de frein présentent une légère aptitude à la déformation, de façon à amortir les à-coups qui se produisent en phase active de freinage. - D'un autre côté, par son élasticité, le ressort de rappel s'oppose élastiquement aux mouvements de remontée des bras de frein puis, le cas échéant, aux mouvements de rentrée des bras de freinage vers l'axe longitudinal du ski. Pour un frein tel que celui du DE-OS 25 54 110, on ne peut pas maîtriser individuellement l'élasticité propre des bras de freinage d'un côté, la raideur du ressort de rappel et la raideur du mouvement de rentrée des bêches d'un autre côté. En effet, c'est le même fil qui forme les trois éléments du frein. Un autre inconvénient réside dans la conception de l'embase et dans l'assemblage du fil en "M" à I'embase. En effet, l'embase est soumise à des contraintes élevées du fait que le ressort est constitué par le même fil que les bras de freinage, et qu'il est de ce fait relativement raide. En outre, I'embase doit permettre l'assemblage de la boucle en 'M" dans son ensemble. Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients, en proposant un frein de ce type, de construction simple, pour lequel la raideur de remontée des bras de frein et la raideur de rentrée des bras de freinage est indépendante de l'élasticité des bras de freinage. Un autre but de l'invention est de proposer un frein pour lequel l'embase est soumise à des contraintes relativement peu élevées. Un autre but de l'invention est de proposer un frein dont l'assemblage n'impose pas de contraintes de conception particulières. i 5 D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, cette description étant donnée toutefois à titre indicatif et non limitatif. Le frein selon l'invention comprend deux bras de freinage avec deux segments actifs de freinage mobiles en rotation entre une position active de freinage et une position inactive de repos autour d'un axe sensiblement transversal porté par une embase, deux actionneurs des segments actifs des bras de freinage qui s'étendent au delà de l'axe d'articulation transversal, un ressort de rappel agissant sur les actionneurs des bras de freinage pour ramener élastiquement les bras de freinage en position active de freinage. Il est caractérisé par le fait que le ressort de rappel est indépendant des bras de frein, qu'il présente latéralement deux moyens d'emmanchement sur les actionneurs des bras de freinage, et dans sa zone centrale une boucle descendant en direction de l'embase, décalée angulairement par rapport au plan formé par des actionneurs des bras de freinage, dont la partie inférieure est en appui contre la surface supérieure de l'embase. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description cidessous et aux dessins qui en font partie intégrante. La figure 1 représente en vue éclatée un frein selon un premier mode de mise en oeuvre non limitatif de l'invention. La figure 2 est une vue de dessus du frein de la figure 1 en position active de freinage. La figure 3 est une vue de dessus du frein de la figure 1 en position inactive. La figure 4 est une vue de côté, en coupe partielle du frein de la figure 1, en position active de freinage. La figure 5 est une vue de côté, en coupe partielle du frein de la figure 1, en position inactive. Les figures 6, 7, 8 et 9 montrent une vue de côté et en coupe partielle le frein de la figure 1 équipée d'une pédale de chaussage. mr La figure 10 représente en vue de côté et en coupe une variante de réalisation du frein de la figure 1. La figure 11 montre une autre variante de réalisation du frein. En se référant à la figure 1, le frein comprend deux bras de freinage 2 et 3. Les bras sont réalisés en tout matériau approprié, et avantageusement en fil d'acier dont le diamètre avoisine 5 millimètres. Le diamètre n'est cependant pas limitatif. Chaque bras de freinage présente un segment actif de freinage 4, 5, dont l'extrémité inférieure se termine par un surmoulage 6, 7. En position active de freinage, habituellement, les bras sont inclinés de bas en haut et d'arrière en avant par rapport au ski. Dans leur partie centrale, les bras de freinage sont pliés vers l'intérieur pour former un segment de rotation 10, 11 orienté selon une direction transversale et horizontale. Au delà des segments de rotation, les bras présentent en continuité un actionneur 12, 13. Les actionneurs ont pour fonction de piloter les différents mouvements des bras de freinage, c'est à dire le mouvement de rotation autour des segments de rotation et le mouvement de rentrée des bras de freinage vers l'axe longitudinal du ski. Les actionneurs sont en deux portions, un segment de connexion 14, 15, et un segment intermédiaire 16, 17. Les segments intermédiaires 16, 17 divergent depuis l'extrémité intérieure des segments de rotation vers l'extérieur du ski, et les segments de connexion 14, 15 sont approximativement dans l'alignement l'un de l'autre. Dans l'exemple illustré, les segments actifs et les actionneurs sont inscrits dans un même plan. Ceci n'est pas limitatif, et les actionneurs pourraient être relevés par rapport aux segments actifs. Les bras de freinage 2 et 3 sont portés par une embase 20. L'embase comprend principalement sur chaque bord latéral une partie 22, 23 avec une ouverture transversale 24, 25 formant un palier pour chaque segment de rotation 10, 11 des bras de freinage. Dans le mode de réalisation représenté, les ouvertures transversales 24, 25 sont délimitées à la surface inférieure de 'embase 20 par la surface supérieure d'une contre-plaque 26 qui est ajustée à la surface inférieure de l'embase. Ce mode de construction n'est cependant pas limitatif. Les paliers présentent en section des dimensions supérieures à celles des segments de rotation, de façon un laisser un jeu de fonctionnement relativement important. En outre, La largeur des paliers 22, 23 est inférieure à la longueur des segments de rotation 10, 11. Ceci est lié au mouvement de rentrée des bras de frein. Lorsque les bras de frein sont remontés à l'horizontale, ils peuvent circuler transversalement dans les paliers pour ramener les segments actifs au dessus du ski. Ceci sera décrit plus en détail ultérieurement. En avant des ouvertures 24, 25, les portions 22 et 23 formant palier présentent deux rampes 28, 29, en regard l'une de l'autre, qui sont orientées de haut en bas et de l'extérieur vers l'intérieur. Ces rampes coopèrent avec les segments intermédiaires 16, 17. En fin de mouvement de remontée des segments actifs, les segments intermédiaires 16 et 17 viennent porter sur ces rampes 28, 29, ce qui ramène ces segments et les segments actifs en direction de l'axe longitudinal médian du ski. Selon un mode préférentiel de réalisation, les segments intermédiaires arrivent sur les rampes 28 et 29 lorsque l'extrémité des surmoulages 6 et 7 arrive à la hauteur de la semelle du ski. Ainsi, la rentrée des bras de freinage se fait avec la demrnière partie du mouvement de remontée des bras. De préférence, vers l'intérieur, les paliers sont bordés par une encoche 30, 31, délimitée vers l'intérieur par une languette 32, 33, horizontale orientée vers l'avant. Les encoches présentent une largeur légèrement supérieure au diamètre du fil des bras 2 et 3, et elles sont légèrement évasées vers l'avant. Les bases des segments intermédiaires viennent se loger dans les encoches lorsque les segments actifs se trouvent au dessous de la semelle du ski, c'est-à-dire quand les segments intermédiaires ne sont pas au contact des rampes 28 et 29. Les encoches entravent le mouvement de rapprochement des bras de freinage tant que les actionneurs y sont engagés, c'est-à-dire tant que les segments actifs ne sont pas remontés au-dessus de la semelle du ski. Elles facilitent également la mise en position des bras de freinage au moment de l'ouverture du frein vers sa position active. Le frein représenté dans la figure 1 présente par ailleurs un moyen de rappel élastique vers sa position active de freinage. Ce moyen est constitué par un ressort 35. Le ressort 35 est réalisé en fil d'acier à ressort de diamètre plus fin que le fil des bras de freinage 2 et 3. En outre ses caractéristiques mécaniques de flexion sont indépendantes de celles des bras 2 et 3. Le ressort 35 présente de chaque côté des moyens d'emmanchement sur les bras de freinage 2 et 3. Ces moyens sont constitués par deux enroulements 36, 37, qui s'emmanchent sur les segments de connexion 14, 15. Les dimensions intérieures des enroulements 36, 37, sont légèrement supérieures en section aux dimensions extérieures des segments de connexion 14 et 15. Les enroulements 36 et 37 sont réalisés de façon symétrique. Vers l'extérieur, les enroulements 36, 37, présentent une extrémité en crochet 38, 39, qui s'accroche à la partie supérieure des segments intermédiaires 16, 17. - Vers le centre, le ressort présente une boucle 40 qui s'étend en direction de l'embase 20. La boucle présente une base inférieure rectiligne 41 qui prend appui contre la surface supérieure 42 de l'embase , en avant des ouvertures 25 et 26 des paliers. Vers l'avant, le déplacement de la base 41 est limitée par un crochet 43 ouvert vers l'arrière. Dans le mode de réalisation représenté, le crochet est formé par le partie avant de la contre-plaque 26, qui passe au-dessus de la partie avant de l'embase 20. Vu de côté, la boucle 41 est positionnée par rapport aux crochets 38, 39, de façon qu'après emmanchement du ressort sur les segments 36, 37, et mise en place des crochets 38, 39, sur les segments 16, 17, la boucle 41 soit orientée vers l'avant par rapport aux segments intermédiaires. Autrement dit, par rapport à l'horizontale, la boucle présente vue de côté, une inclinaison supérieure à celle des segments intermédiaires, mais en deçà de la verticale. L'inclinaison de la boucle ne dépasse cependant pas la verticale, et elle est suffisamment éloignée de la verticale pour que une pression verticale exercée au niveau des segments de connexion 14 et 15 fasse glisser vers 'arrière la base 41 de la boucle 40. Eventuellement, le crochet présente une petite rampe qui facilite le début du glissement de la base 41. De préférence, au repos, la base 41 tend à se placer en avant du crochet 43, si bien que la mise en place de la base dans le crochet met le ressort en précontrainte. Les enroulements 36 et 37 tendent à se serrer sur les segments 14 et 15 lorsque la boucle 41 est amenée vers le plan des segments 16 et 17. Ainsi que cela est visible dans les figures 2 et 3, le passage des bras de freinage 2 et 3 de leur position active de freinage (figure 2) à leur position inactive (figure 3) force la boucle à venir dans l'alignement des segments intermédiaires 16 et 17. Par ce mouvement, la base 41 de la boucle glisse sur l'embase et s'éloigne du crochet vers les segments de rotation 10 et 11. Le resserrement des spires des enroulements 36 et 37, et la flexion de la boucle 40 qui en résultent, développent une force de rappel du ressort vers la position active de freinage des bras 2 et 3. Cette force de rappel s'ajoute à la précontrainte initiale du ressort 35. De préférence, le ressort 35 exerce également sur les bras de frein une précontrainte orientée dans le plan des bras de frein, qui tend à éloigner l'une de l'autre les segments actifs 4 et 5. En se référant à la figure 1, à l'état d'origine, les enroulements 36 et 37 sont désaxés l'un par 1 5 rapport à l'autre. Les axes des enroulements forment un angle obtus qui s'étend à l'opposé de la boucle 41. L'emmanchement des enroulements sur les bras de frein ramène les enroulements approximativement dans l'axe l'un de l'autre, ce qui force la boucle 40 à s'ouvrir. Il en résulte une précontrainte qui tend à éloigner l'un de l'autre les segments actifs 4, 5. La figure 4 représente vu de dessus le frein de la figure 1 en position active de freinage. Il est visible dans cette figure que les segments intermédiaires 16, 17, sont engagés dans les encoches 30, 31, ce qui maintient écartés les segments actifs 4, 5. La figure 5 représente le même frein en position inactive. Dans cette position, la base 41 de la boucle 40 a glissé vers l'arrière. Les segments intermédiaires 16, 17, sont sortis des encoches 30, 31, et la coopération avec les rampes 28, 29, a rapproché les segments actifs l'un de l'autre en fin de mouvement. Lors de cette rentrée, les segments de rotation glissent dans les paliers 24, 25, selon un mouvement approximativement circulaire s'opérant globalement selon une direction transversale. En outre, cette rentrée des segments actifs augmente l'ouverture de la boucle 40, ce qui développe une force de rappel qui s'ajoute à celle provenant du désaxement initial des enroulements 36 et 37. Cette force de rappel tend à éloigner les bras de freinage 2 et 3 dès leur retour en position active. Lors de ce retour, la base 41 de la boucle 40 se positionne de nouveau dans le crochet 43. Le crochet constitue pour le frein une butée pour le cas o les segments actifs seraient sollicités à l'envers, c'est à dire de gauche à droite dans le cas de la figure 2. En outre, il maintient le ressort 35 sous précontrainte. L'assemblage du frein de la figure 1 peut être réalisé de différentes façons. Par exemple, si l'embase est en deux parties, le ressort est emmanché sur les bras de frein, puis cet ensemble est mis en place dans les paliers de l'embase, et enfin 'embase est assemblée. Selon une autre technique, l'embase est assemblée puis chaque bras de freinage est enfilé dans son palier respectif, enfin, le ressort est emmanché sur les bras. L'embase quant à elle peut être assemblée au ski ou à la plaque de base d'un élément de fixation avant ou arrière par tout moyen usuel approprié. Le frein qui vient d'être décrit peut être associé à tout moyen approprié d'action sensible à la présence de la chaussure sur le ski. Par exemple la figure 6 montre le frein 1 associé à une pédale 50 articulée à I'embase 52 autour d'un axe 51 situé en arrière des paliers 24, 25. La figure 7 montre un pédale 54 articulée à l'embase 56 autour d'un axe 55 situé en avant des paliers 24, 25. Dans les deux cas, la pédale 50 ou 54 est en appui sur les enroulements 35 et 36 du ressort 35. Le ressort peut éventuellement présenter au delà des crochets 38 et 39 un téton 58, 59, qui vient se loger et coulisser dans une rainure latérale de la pédale, schématisée en 60 pour la pédale 50 et 61 pour la pédale 54. La figure 8 montre une autre variante, selon laquelle la pédale 65 est directement articulée dans sa partie centrale sur les enroulements 36, 37, du ressort 35, ou sur les segments de connexion 14, 15. La figure 9 montre une autre variante selon laquelle l'embase 72 comprend une contre-plaque inférieure 73 et une base supérieure 74. La contreplaque inférieure présente à l'avant le crochet de retenue de la boucle du ressort. Une pédale 75 d'actionnement du frein est articulée autour d'un axe 76 logé à la liaison de la contre-plaque de la base. La pédale 75 présente dans sa partie supérieure une sorte de gousset 77 dans lequel se logent les enroulements du ressort. Les enroulements circulent dans le gousset 77 au cours de la manoeuvre du frein. Selon cette variante, l'embase 72 est solidarisée à la partie avant de la glissière schématisée en 78 de la fixation par une vis, centrale 79. L'ensemble présente par ailleurs au moins un orifice 80 pour les vis d'assemblage de l'élément de fixation au ski, si bien que la tête de ces vis prend appui sur l'embase du frein. La figure 10 montre une variante de réalisation du ressort. Selon cette variante, la base 66 du ressort 67 est sensiblement cintrée, de façon à ce que le glissement de cette base sur l'embase s'accompagne d'un roulement au fur et à mesure que les bras passent de la position active à la position inactive. Ceci permet de réduire le bras de levier avec lequel le moment de rappel du ressort s'applique aux bras de freinage. La figure 11 montre enfin une variante selon laquelle la boucle 68 du ressort 69 s'étend non pas vers l'arrière en direction des segments de rotation, mais vers l'avant. Le passage du frein à sa position inactive éloigne encore plus dans ce cas la base de la boucle des segments de rotation. Dans ce cas, le sens d'enroulement des spires est inversé pour les deux enroulements du ressort, de façon que les enroulements se resserrent sur les segments de connexion avec le passage du frein en position inactive. Naturellement la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autre mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1- Frein de ski destiné à ralentir la course d'un ski en mouvement à la suite de la libération de la chaussure, comprenant deux bras de freinage (2, 3) avec deux segments actifs de freinage (4, 5) mobiles en rotation entre une position active de freinage et une position inactive de repos autour d'un axe sensiblement transversal (10, 11) porté par une embase (20), deux actionneurs (12, 13) des bras de freinage qui s'étendent au delà de l'axe d'articulation transversal, un ressort de rappel (35) agissant sur les actionneurs des bras de freinage pour ramener élastiquement les segments actifs de freinage en position active de freinage, caractérisé par le fait que les bras de frein (2, 3) sont indépendants, que le ressort de rappel (35) est indépendant des bras de frein, qu'il présente latéralement deux moyens d'emmanchement (36, 37) sur les actionneurs (12, 13) des bras de freinage, et dans sa zone centrale une boucle (40) descendant en direction de l'embase, dont la base inférieure (41) est en appui contre la surface supérieure de rembase. 2Frein selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens d'emmanchement sont des 1 5 enroulements (36, 37) du fil constituant le ressort qui s'étendent de chaque côté de la boucle (40). 3- Frein selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les actionneurs (12, 13) présentent à leur extrémité supérieure deux segments transversaux de connexion (14, 15) sensiblement dans l'alignement l'un de l'autre sur lesquels les enroulements (36, 37) du ressort sont emmanchés. 4- Frein selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque enroulement (35, 36) présente vers l'extérieur une extrémité en crochet (38, 39) qui enserre l'actionneur (12, 13) des bras de freinage. - Frein selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la boucle (40) présente un inclinaison par rapport à l'horizontale supérieure à celle du plan formé par les actionneurs (16, 17). 6- Frein selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le fil des enroulements (36, 37) est enroulé sur les actionneurs (38, 39) dans le sens d'un resserrement des enroulements sur les actionneurs lorsque la boucle (40) est amené dans le plan des actionneurs (12, 13). 7- Frein selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au repos, les axes des enroulements (36, 37) du ressort forment entre eux un angle obtus. 8- Frein selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'angle obtus est formé à l'opposé de la boucle (40), de telle façon qu'après assemblage la boucle (40) soit précontrainte en ouverture. 9- Frein selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'embase présente en avant de l'axe transversal d'articulation des bras (10, 11) un crochet (43) ouvert vers l'arrière dans lequel la base (41) de la boucle (40) s'engage en position active des bras de frein. - Frein de ski selon la revendication 7, caractérisé par le fait que dans la position active de freinage, la base (41) de la boucle (40) est précontrainte dans le crochet (43) qui la retient.