Brevet FR2698553A1 — publié le 19940603

i DISPOSITIF INTERFACE ENTRE UN SKI ET DES ELEMENTS DE FIXATION L'invention concerne un dispositif interface entre un ski et des éléments de fixation avant et arrière qui sont destinés à retenir une chaussure en appui sur le ski. Une chaussure est retenue en appui sur le ski généralement par un élément de fixation avant et un élément arrière, qui retiennent chacun un embout de la semelle de chaussure De façon usuelle, les éléments de fixation sont assemblés directement sur la surface supérieure du ski. On sait par ailleurs que la chaussure et les éléments de fixation exercent une influence sur la flexibilité de la poutre du ski, et sur son comportement sur la neige Le comportement du ski sur la neige est en outre différent selon le type de ski pratiqué, slalom, descente, slalom géant, etc, et selon le gabarit du skieur En outre, on sait que le comportement d'un ski s'apprécie dans différentes phases de ski, et notamment dans les phases de déclenchement de virage et de conduite de ski. On a recherché différents types d'interface qui sont placés entre les éléments de fixation et le ski, de façon à modifier l'influence qu'exercent les éléments de fixation et la chaussure sur la poutre qui constitue le ski. Par exemple, on connait d'après la demande de brevet WO 82/03182 un dispositif interface qui tend à réduire l'influence des éléments de fixation et de la chaussure, de façon que le ski présente en flexion une courbe régulière, aussi proche que possible de sa courbure à l'état nu. On connait également d'autres dispositifs interface qui jouent un rôle plus actif sur le comportement du ski Un tel dispositif est connu d'après la demande de brevet n O WO 83/03360 Ce dispositif comprend une plaque sur laquelle sont montés les éléments de fixation Sous la plaque se trouve un matériau élastiquement compressible Une extrémité de la plaque est assemblée de façon solidaire au ski, et l'autre extrémité peut coulisser librement contre la force de rappel élastique de petits blocs de matériau compressible. Un tel dispositif donne de bon résultats, mais il ne donne pas une répartition de pression du ski sur la neige qui est optimale dans les différentes phases de ski, c'est-à-dire en phase de déclenchement et en phase de conduite En outre, la répartition de pression n'est pas évolutive en fonction de la flexion du ski. Un autre dispositif interface est connu d'après la demande de brevet EP 409 749 Dans ce dispositif, la plaque peut osciller de façon élastique selon une direction longitudinale par rapport au ski. Ce dispositif donne de bon résultats également, mais son inconvénient est que selon une direction longitudinale, la plaque n'est pas reliée au ski par un appui direct, mais par des appuis élastiquement compressibles Il y a donc un flottement longitudinal de la chaussure par rapport au ski L'action de ce dispositif n'est pas, non plus, évolutive en fonction de la flexion du ski. Un des buts de l'invention est de proposer un dispositif interface entre un ski et des éléments de fixation, qui permet d'améliorer la répartition de pression du ski sur la neige, en particulier pour améliorer le comportement du ski dans les différentes phases de déclenchement de virage et de conduite. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif interface qui réagit de façon évolutive en fonction de la flexion du ski. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif interface qui assure un amortissement des flexions du ski dans un plan vertical et longitudinal. 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 interface selon l'invention est situé entre un ski et des éléments de fixation avant et arrière qui sont destinés à retenir les extrémités d'une chaussure, les éléments de fixation étant situés dans une zone centrale du ski qui est appelée le patin, et comprenant chacun une embase par laquelle ils sont reliés au ski. Le dispositif comprend une plaque longiligne dont chaque extrémité est reliée au ski en avant et en arrière des éléments de fixation, la plaque présentant vers l'une de ses extrémités une zone de montage pour recevoir de façon solidaire un élément de fixation, qui est dit premier élément, une extrémité de la plaque dite première extrémité étant assemblée au ski par une liaison élastiquement déformable selon une direction longitudinale. Il est caractérisé par le fait que l'autre extrémité de la plaque, qui est dite seconde extrémité, est reliée au ski par une liaison autorisant un libre coulissement relatif de cette seconde extrémité par rapport au ski selon une direction longitudinale et qu'une première butée limite le mouvement relatif de la seconde extrémité de la plaque en direction de l'extrémité correspondante du ski en deçà d'un débattement défini pour une flexion déterminée du ski dans le sens d'un abaissement de la zone du patin par rapport à l'une au moins des extrémités. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description cidessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 représente de façon schématique, en vue de côté et en coupe par différents plans, un ski dans sa zone du patin, équipé du dispositif interface et d'élément de fixation, selon une première mise en oeuvre non limitative de l'invention. La figure 2 représente en perspective le dispositif de la figure 1 sans les éléments de fixation. La figure 1 représente la partie médiane d'un ski 1, que l'on appelle usuellement le patin Dans cette zone, une chaussure 2 est retenue en appui sur le ski i par un élément de fixation avant 3 et un élément de fixation arrière 4. De façon connue, l'élément de fixation avant 3 présente une mâchoire 5 de retenue de l'extrémité avant de la chaussure La mâchoire 5 est portée par un corps 7, qui est relié au ski par l'intermédiaire d'une embase 8 Ainsi que cela est visible dans la figure 1, l'embase 8 se prolonge vers l'arrière par une plaque d'appui 9 sur laquelle repose la semelle de chaussure dans sa zone avant. De façon analogue, l'élément de fixation arrière 4 présente une mâchoire 10 de retenue de l'extrémité arrière de la chaussure, qui est portée par un corps 11 Le corps 11 est lui-même relié au ski par l'intermédiaire d'un embase 12 L'embase 12 présente dans sa partie avant une plaque d'appui 13 sur laquelle repose l'extrémité arrière de la semelle de chaussure De façon connue, le corps peut coulisser le long de l'embase 12, vers l'arrière contre la force de rappel d'un ressort appelé ressort de recul. Les éléments de fixation 3 et 4 sont reliés au ski 1 par l'intermédiaire d'un dispositif interface 14 qui va maintenant décrit plus en détail. Le dispositif interface 14 comprend principalement une plaque longiligne 15 qui s'étend entre les éléments de fixation et le ski, dans la zone du patin du ski La plaque est rigide, elle est réalisée en tout matériau approprié, par exemple en aluminium ou en matériau composite. Selon le mode de réalisation illustré, la plaque 15 est surélevée par rapport à la surface supérieure du ski sur la plus grande partie de sa longueur Dans sa partie arrière, elle présente une extrémité abaissée 16, qui vient effleurer la surface supérieure du ski La plaque 15 est assemblée au ski au niveau de son extrémité 16 en arrière de l'élément de fixation arrière 4, par un moyen de liaison qui autorise un coulissement libre de l'extrémité de la plaque par rapport à la surface supérieure du ski selon une direction longitudinale Lors des flexions de ski, le coulissement de l'extrémité de la plaque par rapport au ski est orienté vers l'arrière du ski Selon l'invention, une butée entrave le mouvement de coulissement de la plaque par rapport au ski au-delà d'une amplitude de mouvement déterminée, qui correspond à une flexion déterminée du ski. Dans le mode de réalisation illustré, la plaque 15 présente au niveau de son extrémité 16 deux orifices oblongs 17 qui sont orientés selon la direction longitudinale définie par le ski Les orifices 17 sont traversés par des vis 18, qui sont portées par un capot 19 Le capot est de préférence équipé de canons 20 qui traversent les orifices oblongs 17, et qui présentent une hauteur légèrement supérieure à l'épaisseur de l'extrémité 16 de la plaque, de façon à laisser un léger jeu selon une direction verticale. Eventuellement, une plaquette anti-frottement est située entre l'extrémité 16 de la plaque et la surface supérieure du ski, de façon à faciliter le mouvement de coulissement à ce niveau. Les vis 18 et les canons 20 en coopérant avec les bords avant 17 a des orifices oblongs 17 constituent une butée qui limite le mouvement relatif de coulissement de la plaque vers l'arrière lors des flexions de ski Au repos, de préférence, les vis et les canons 20 sont dans la partie centrale des -trous oblongs. Selon le mode de réalisation illustré, l'embase 12 de l'élément de fixation arrière 4 est monté de façon solidaire sur la plaque 15, au niveau d'une zone de montage 15 b qui est aménagée à cet effet. De préférence, une couche de matériau élastiquement compressible 22 est intercalée entre la plaque et la surface supérieure du ski Cette couche s'étend au moins sous l'embase 12 de l'élément de fixation arrière 4, et dans l'exemple illustré elle s'étend vers l'avant en direction de l'élément de fixation avant. Cette couche assure un amortissement des sollicitations verticales qui transitent entre la zone de l'extrémité arrière de la chaussure De préférence, le matériau qui constitue la couche 22 présente des caractéristiques d'amortissement de type viscoélastique. La plaque 15 s'étend vers l'avant au-delà de l'élément de fixation avant 3 En outre, l'élément de fixation 3 est relié au ski par l'intermédiaire d'une cale 21 qui est reliée de façon solidaire au ski, et sur laquelle l'élément de fixation 3 est assemblé par l'intermédiaire de son embase 8. La cale 21 est reliée solidairement au ski par tout moyen approprié et par exemple par des vis Elle présente deux parties principales, une partie de support de l'embase 8 de l'élément de fixation avant, et une partie d'appui et de guidage pour la plaque 15 Dans l'exemple illustré, la partie de support est constituée par deux plots latéraux 23 et 24 sur lesquels repose l'embase 8 de l'élément de fixation La hauteur des plots 23 et 24 est légèrement supérieure à l'épaisseur de la plaque 15 à ce niveau, de façon à permettre un libre coulissement de la plaque entre les plots En outre, de préférence, la longueur des plots est suffisante pour supporter à la fois l'embase 8 de l'élément de fixation, et la plaque d'appui 9 sur laquelle repose la chaussure. Les plots 23 et 24 traversent l'épaisseur de la plaque au niveau d'ouvertures 25 et 26 qui présentent une longueur supérieure à la longueur des plots. Entre les plots 23 et 24, et en arrière de ceux-ci, la cale 21 présente un socle 28 qui fournit un appui à la plaque 15 selon une direction verticale vers le bas En outre, la plaque est guidée latéralement 1 O entre les plots 23 et 24. De cette façon, l'appui de l'extrémité avant de chaussure sur le ski, selon une direction verticale, est un appui direct Cet appui est direct pour toutes les sollicitations que l'extrémité avant de la chaussure exercent sur le ski, qui sont orientées vers le bas, en particulier les sollicitations purement verticales, et les sollicitations qui correspondent à un mouvement de roulis de la chaussure par 1 5 rapport au ski On a ainsi une bonne transmission des efforts de pilotage que la chaussure transmet au ski. Dans sa partie avant, la plaque 15 est reliée au ski par un moyen de liaison élastiquement déformable selon la direction longitudinale qui est définie par le ski Dans l'exemple illustré, l'extrémité avant 30 de la plaque 15 est maintenue surélevée par rapport à la surface supérieure du ski Elle surplombe un support 31, qui est solidaire de la surface supérieure du ski, et qui est constitué avantageusement par la partie avant de la cale 21. Entre la surface inférieure de l'extrémité 30 de la plaque et la surface supérieure du support 31 se trouve une couche de colle 33 La colle peut également être ajoutée entre les plots 23 et 24 La colle qui est utilisée ici présente la particularité d'avoir des qualités adhésives, d'une part, et des qualités de déformation élastique notamment pour une sollicitation qui est exercée au cisaillement En fait, la couche 33 se comporte comme un amortisseur orienté longitudinalement De préférence, le matériau présente des propriétés viscoélastiques On a obtenu de bons résultats avec une couche d'une telle colle dont l'épaisseur est voisine de 2 millimètres. Ainsi, un mouvement relatif selon une direction longitudinale est possible entre l'extrémité 30 de la plaque et le support 31 Ce mouvement provoque l'étirement de la couche de colle 33 selon une direction longitudinale La colle oppose une résistance à ce mouvement relatif de l'extrémité 30 par rapport au ski Par réaction, la résistance que la colle oppose au mouvement relatif de la plaque engendre un moment qui est transmis à l'avant du ski et qui tend à faire plonger l'avant du ski vers la neige lorsque l'extrémité 30 avance Ce moment est d'autant plus grand que l'extrémité 30 est plus élevée par rapport au ski à cause du support 31. De préférence, une butée entrave le mouvement relatif de l'extrémité avant de la plaque 30 par rapport à son support 31, pour un mouvement longitudinal orienté vers l'arrière du ski. Avantageusement, cette butée est constituée par la face avant 23 a, 24 a des plots 23 et 24 qui coopère avec le bord avant 25 a, 26 a des ouvertures 25 et 26 Ainsi, lorsque le ski est au repos, cette butée retient la plaque 15 qui aurait tendance à reculer sous l'action de la poussée que le ressort de recul exerce lors de la pratique du ski sur le corps de l'élément de fixation arrière. D'après ce qui a été dit précédemment, on comprend que lors d'une flexion de ski dans le sens o le patin s'abaisse par rapport à l'une au moins des extrémités du ski, le dispositif interface travaille en deux temps Dans un premier temps, pour une flexion de ski faible l'extrémité arrière de la plaque 15 se déplace vers l'arrière par rapport aux vis 18 Si la flexion augmente et présente une grande amplitude, les vis 18 viennent en butée sur l'avant 17 a des trous oblongs 17, puis c'est l'avant de la plaque qui se déplace vers l'avant par rapport à la cale 21, contre la force de résistance que lui oppose la couche 33 Lorsque la flexion cesse, les extrémités de la plaque sont ramenées vers leur 1 i O position initiale. Lors d'une flexion de ski, les éléments de fixation avant et arrière 3 et 4 ont tendance à se rapprocher, mais la semelle de chaussure s'oppose à ce mouvement Le corps de l'élément de fixation recule contre la force de rappel du ressort de recul Par réaction, la force de rappel du ressort de recul agit entre la plaque 15 et la cale 21. Ainsi, lorsque la flexion cesse, le ressort de recul repousse la plaque vers l'arrière jusqu'à ce qu'elle revienne en butée contre les plots 23 et 24, ce qui facilite son retour. Le dispositif interface présente deux comportements différents en fonction de la flexion du ski, selon que les vis 18 sont ou non en butée contre les extrémités 17 a des trous oblongs 17. Le transfert de l'un à l'autre comportement peut être rendu progressif en plaçant dans les trous oblongs des blocs de matériau élastiquement compressible qui font office d'amortisseur, ou par tout autre moyen approprié Egalement, par la position des vis 18 ou des canons 20 relativement à l'extrémité 17 a des trous oblongs 17, il est possible de contrôler l'amplitude du ski à laquelle se fait le passage de l'un à l'autre comportement Par exemple, on pourrait utiliser différents capots 19, avec des canons 20 de forme oblongue et de différentes longueurs, ou insérer des cales dans les oblongs 17. Il faut remarquer qu'au cours d'une telle flexion, la chaussure conserve un appui direct sur le ski selon une direction verticale vers le bas au niveau de la plaque d'appui 9 En outre, selon une direction longitudinale et horizontale, la plaque trouve un appui direct contre une butée qui est solidaire du ski. Cette butée est constituée à l'avant par la face antérieure des plots 23 et 24 et le bord avant 25 a, 26 a des ouvertures 25, 26, puis à l'arrière par les vis d'assemblage 18, et les extrémités avant 17 a des trous oblongs 17 En contreflexion, la plaque bouge dans sa partie arrière par rapport aux vis 18. Par contre, l'extrémité avant de la plaque ne sollicite pas au cisaillement la couche 33 car elle est en butée contre les plots 23, 24. En outre, de préférence, dans sa partie médiane, la plaque 15 présente au moins un orifice oblong que travers une rondelle épaulée 36 Une vis 37 assure la solidarisation de la rondelle épaulée 36 par rapport au ski Cet assemblage permet un mouvement de la plaque selon une direction longitudinale Par contre, il évite que la partie centrale s'élève par rapport à la surface supérieure du ski et empêche un mouvement latéral de la plaque. 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. 6 En particulier, il serait possible de monter le dispositif interface dans l'autre sens sur le ski, de façon que la liaison de la plaque au ski par libre coulissement se trouve dans la partie avant de la plaque, et la liaison de la plaque par un moyen Plastiquement déformable se trouve dans sa partie arrière. REVENDICATIONS 1 Dispositif interface entre un ski ( 1) et des éléments de fixation avant et arrière ( 3,4) qui sont destinés à retenir les extrémités d'une chaussure, les éléments de fixation étant situés dans une zone centrale du ski qui est appelée le patin, et comprenant chacun une embase ( 8,12) par laquelle ils sont reliés au ski, le dispositif comprenant une plaque longiligne ( 15) dont chaque extrémité est reliée au ski en avant et en arrière des éléments de fixation ( 3,4), la plaque ( 15) présentant vers l'une de ses extrémités une zone de montage pour recevoir de façon solidaire un élément de fixation ( 4) arrière, 1 i O une extrémité ( 30) de la plaque ( 15) dite première extrémité étant assemblée au ski par une liaison élastiquement déformable selon une direction longitudinale, caractérisé par le fait que l'autre extrémité ( 16) de la plaque, qui est dite seconde extrémité, est reliée au ski par une liaison ( 17,18,19) autorisant un libre coulissement relatif de cette seconde extrémité par rapport au ski selon une direction longitudinale et qu'une butée ( 18,17 a) limite le mouvement relatif de la seconde extrémité de la plaque en direction de l'extrémité correspondante du ski en deçà d'un débattement défini pour une flexion déterminée du ski dans le sens d'un abaissement de la zone du patin par rapport à l'une au moins des extrémités. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une seconde butée ( 23 a,25 a,24 a,26 a) entrave le mouvement relatif de la première extrémité ( 30) par rapport au ski dans le sens d'un éloignement relatif de la seconde extrémité de la plaque par rapport à l'extrémité correspondante du ski. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la première extrémité ( 30) de la plaque ( 15) est surélevée par rapport à la surface supérieure du ski. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la première extrémité ( 30) de la plaque ( 15) est reliée au ski par l'intermédiaire d'une couche ( 33) de matériau adhésif élastiquement déformable selon la direction longitudinale définie par le ski. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque ( 15) présente une zone de montage ( 15 b) pour recevoir l'éléments de fixation arrière ( 4), et qu'il présente par ailleurs une cale ( 21) montée solidairement sur le ski qui est équipée d'une zone de montage ( 23,24) pour recevoir de façon solidaire l'embase ( 8) de l'élément de fixation avant ( 3). 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cale ( 21) montée solidairement sur le ski se trouve du coté de la première extrémité de la plaque et qu'elle constitue la dite seconde butée ( 23 a,25 a,24 a,26 a) qui entrave le dit mouvement relatif de la plaque par rapport au ski. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque ( 15) présente à sa première extrémité ( 16) des orifices oblongs ( 17) selon une direction longitudinale qui sont traversés par des vis ( 18) engagées solidairement dans le ski, et que lorsque le ski est au repos, les vis ( 18) sont montées dans la partie centrale des oblongs, et que une extrémité ( 17 a) des oblongs constitue la première butée qui limite le dit mouvement relatif de la première extrémité de la plaque par rapport au ski. - 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la première extrémité ( 16) de la plaque est l'extrémité orientée vers l'arrière du ski, et que la dite seconde extrémité ( 30,50) est l'extrémité orientée vers l'avant du ski. _,