Brevet FR2706780A1 — publié le 19941230

SKIS AMORTISSEURS DOUBLE-SEMELLES La présente invention concerne un dispositif pour stabiliser un mobile se déplaçant en glissant sur la glace (l'air ou l'eau) pour permettre de conserver la trajectoire de ce mobile sans altérer ses caractéristiques énergétiques ou gêner l'utilisateur. Maintenir une trajectoire sur une piste bosselée (ou sur une mer agitée) est traditionnellement effectué en réduisant sa vitesse, à l'aide des carres et en utilisant la souplesse d'une semelle pour le ski (ou la souplesse d'une embarcation en mer), ce qui risque de fatiguer ou faire chuter l'utilisateur. Les avions de ligne peuvent aussi réduire leur vitesse lorsqu'ils traversent des champs perturbés, ce qui ne les empêche pas de subir certains inconforts. Les skis actuels comportent des plaques de fixations améliorant la prise de carres sous le skieur, certains bateaux possèdent des ailerons sustentateurs appelés "foils", la forme des ailes d'avions varient en fonction de la vitesse annoncée, mais en n'éliminant pas les risques celui d'échouer dans la performance spoltive, en perdant ltéconomie d'énergie prescrite pour maintenir une trajectoire quelle que soit la vitesse, par inversion des vecteurs inertiels. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. n comporte en effet selon une première caractéristique pour le ski une double semelle maintenue en hauteur selon un levier en forme de plan incliné, par un jeu de cales biseautées. L'arête extérieure de ces cales, en appui sur le plan inférieur, forme pivot. Ainsi, quand l'utilisateur bascule son poids sur l'arrière des skis, la pression exercée sur le point d'application du levier induit l'allégement de tout l'avant du ski pour en faciliter la glisse, et la stabiliser autour de son pivot amortisseur (skis régulateur de glisse surfée). Selon des modes particuliers de réalisation: - le levier (ou plan supérieur) sera plus ou moins en allonge par rapport à la base du ski ; de même pour la hauteur (dépassement et hauteur du surplomb varient selon le modèle). Le bras de levier stabilisateur peut s'intégrer totalement à la double structure en se fondant avec la spatule (structure monocoque). il peut être prévu pliable (ou démontable) et à géométrie variable (appui renforcé, effet ressort anti-retour). il participe à la glisse (appui stabilisant anti-décollement). - il s'équilibre à l'avant de l'axe de la fixation et non plus en son centre (milieu de la chaussure) pour le ski de randonnée. - il peut prendre une forme aérodynamique sur piste (la semelle inférieure amortit les secousses et se profile en pointe). - il peut servir de rappel (limiteur de bascule au changement de pente ou dans les bosses). - il peut servir de butée (limiteur de suspension). - les cales seront longitudinales, fendues (pour assurer leur souplesse) et positionnées sous le plan supérieur. - leur longueur peut excéder la longueur des fixations selon le résultat souhaité (suspension plus ou moins dure). - les cales peuvent être transversales, caoutchoutées et d'une hauteur variable (skis courts, fortement cabreurs). - la semelle inférieure peut être tronquée (aux quatre cinquièmes de sa longueur habituelle). - elle peut être découpée (en arc de cercle, en forme de U, ou de double griffe). - le talon découpé peut recevoir une protection latérale (sous la forme de carres, biseautées ou spatulées). l'utilisation d'un plan supérieur à géométrie variable peut faciliter l'adoption de fixations articulées sous la chaussure (ou les crampons) avec butée escamotable. - des fixations légères et intégrées à la double structure peuvent être prévues en sachant qu'elles seront peu sollicitées (en comparaison avec des skis traditionnels). - la forme de la semelle inférieure peut être élargie sous la chaussure (pour faciliter l'appui en neige tendre). - leurs champs peuvent être tronqués à L'arrière de la chaussure et donc des cales (pour les rendre plus agressifs en neige dure) et ainsi rattraper le profil plus étroit et légèrement en pointe du talon. - la spatule peut être plus étroite et moins relevée (presque plate) et adopter une légère découpe en forme de flèche. - le talon des semelles (haute et basse) peut présenter la forme habituelle, légèrement spatulée. - les champs sont plus inclinés à lavant que sous le skieur. Ils sont particulièrement galbés et saillants dans le cas d'un ski polyvalents (eau et neige). - la semelle élargie peut avoir ses bords légèrement chanfreinés pour éviter l'utilisation irrégulière et intempestive des carres (eau, neige tendre). - la double structure peut être légère (faibles contraintes, facilités à manoeuvrer) en utilisant des matériaux légers et performants. - les couteaux peuvent être placés à l'arrière des cales (escamotables ou fixes après emboîtement). Les dessins annexés illustrent I'invention. La figure 1 représente, vu de côté, le dispositif selon Invention (la forme de la semelle inférieure s'apparente auxnormes classiques du ski de piste). La figure 2 représente, vue de côté, une variante à ce dispositif (du fait de la semelle inférieure tronquée, il s'équilibre différemment). La figure 3 représente, vue de dessus, la forme projetée de la semelle élargie, supposée parfaitement adaptée au surf. La figure 4 représente, vue de côté, une autre variante du dispositif: un ski court, pliable et démontable, très facile à piloter, sans danger pour les débutants, et particulièrement adapté aux champs de bosses et aux fortes pentes (talus). Les figures 5 et 6 représentent un modèle à géométrie variable issu du dispositif de randonnée: - figure 5: le ski en position descente (la fixation est basse et la semelle supérieure en hauteur). - figure 6 : le ski en position montée (la fixation, en hauteur, s'articule sous la chaussure et la semelle supérieure chevauche la semelle inférieure). En référence à ces dessins, le dispositif biplans (1) et (2) comporte une semelle surplombante (4) extérieure à une semelle inférieure (3) et reliée en porte à faux arrière à cette dernière par un jeu de deux cales biseautées (5) incompressibles mais fendues à intervalles réguliers dans le but de les rendre souples. Le plateau supérieur (2), incliné vers l'avant du ski, une fois muni des fixations (6) et des cales (5) se positionne en équilibre au milieu de la chaussure (M) pour le ski de compétition (figure 1) où à l'avant de la fixation articulée pour le ski de randonnée (figures 2-65-6). Le plan supérieur (2) agit comme un bras de levier, sur la partie de la semelle inférieure (3) du plan (1) située à extrémité arrière des cales (5) dont l'arête (7) sert de point d'application du levier (2), formant un pivot amortisseur pour le skieur penché en arrière. L'allégement de la partie avant du ski se produit au profit de la glisse avec suspension arrière, dans la mesure où la semelle inférieure spatulée (8) offre la souplesse nécessaire. Dans la forme de réalisation selon la figure 2, la semelle (3) est rendue plus rigide et donc plus agressive en remplaçant son talon spatulé (voir 8 figure 1) par une découpe en forme de champ incliné latéral (8) dont l'arête est découpée (14) selon un U (ou double griffe). C'est cette arête qui sera considérée comme deuxième pivot et sur laquelle va reposer ltéquiIibre du skieur modulant freinage et effet surf induits. Un nouvel équilibre se produit alors beaucoup plus stable et acceptable dans le déséquilibre permanent que constitue sa masse en mouvement: voir figure 3 pour les découpes de la semelle élargie à la base du skieur et présentant en (8)-(9) et (10) des arêtes latérales efficaces pour l'accrochage en neiges dures. Les arêtes longitudinales (fig 7A et 7B) sont un peu relevées pour une meilleure pénétration dans le milieu aqueux (semelle légèrement chanfreinée sur les bords (16) qui sert de dépouille latérale incurvée selon un angle a à préciser (de l'ordre de 2 à 5 degrés)). De même, les champs (17) sont inclinés à 10 vers l'intérieur afin d'améliorer la prise de carres. Les carres biseautés (26) ou arrondis (27) sur le dessus forment un angle presque droit avec le chanfrein de la semelle. Ils sont disposés en retrait (fig 7A) ou saillants (fig 7B) par rapport au profil respectivement arrondi ou incliné de la structure. Cette structure double se compose essentiellement d'un tube applati en son extrémité sur lequel viennent se greffer plusieurs éléments tels que semelles, carres, cales, plateaux mobiles, fixations etc... L'élément supérieur de la structure mobile peut s'articuler sur son tube porteur sans utiliser de cales grace à un positionnement par axe latéral (fig 5 (22)). De même les fixations sont articulées en (21). Enfin la spatule (10) présente une forme aplatie, fine et intégrée. Les modèles représentés sur les figures (2) et (3) sont prévus pour recevoir une paire de couteaux (11), pour faciliter la marche sur terrains pentus ou gelés, à l'arrière de la chaussure (12), en appui sur les cales (5) et sous le plan supérieur (2). Un système de clips, facile d'utilisation, achève la mise en place (escamotable). Selon une variante illustrée sur la figure (4), le plan incliné (2) peut être court, situé très haut (10 cm) et très en arrière du plan de sustentation (1). On obtient un ski porteur particulièrement cabreur et très facile à manipuler en toute sécurité. Le plateau (amovible ou pliable) est suspendu à l'aide de cales caoutchoutées (5), vissées en travers du ski (fig 4). A titre d'exemple non limitatif, par projection dans le futur, le ski issu de cette recherche sera à double structure tubulaire (1) et (2) fig 5 léger, monocoque de préférence avec des spatules peu marquées (10). De la semelle hydrophobe souple et inrayable faite de matériaux composites électrostatiquement stable et dont la recette n'est pas décrite ici, affleure la carre, elle-même conçue en matériaux composites à base de résine adjuvée à l'aide de céramique en poudre. L'ensemble est relié à la structure à l'aide d'une couche de résine, renforcée de fibres de carbone et d'une couche de polymères armés (24) assurant résistance et souplesse. L'enveloppe supérieure pourra être articulée (22) de façon à permettre un meilleur appui sur la neige fraîche à la montée en randonnée, un effet anti-recul (23) (profil convexe en forme d'accent circonflexe), doublé d'un effet ressort (appuis extérieurs (9)), un ancrage précis et régulier grâce à l'intégration de couteaux (11) dans la structure mobile (2), une fixation à déclenchement arrière (20) articulée sous la chaussure (21) pour une moindre fatigue et la possibilité de skier crampons aux pieds dans des fixations plus sûres et plus légères. En cas de déchaussage (ouverture déclenchée par la talonnière) la butée articulée accompagne le mouvement de la chaussure avant de la libérer. Le ski s'équilibre en (19) sous la fixation (18), soit en avant de son axe (21), renforçant ainsi l'effet de balancier dans le but de faciliter les conversions. Selon une variante non illustrée, les semelles (3) et (4) peuvent être incurvées en fonction des qualités techniques et du moulage. Prévoir un matériau compatible avec le port des crampons. A titre d'exemple non limitatif, on peut estimer que l'ensemble ski + fixations ne devrait pas excéder un poids de 3,5 kg pour une largeur de 10 cm et une longueur moyenne de 1 mètre 80. Un gabarit de 2 mètres 25 est plus interressant sur piste pour faire de la vitesse. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la pratique des sports de glisse (ski de piste, ski nautique, ski de vitesse, ski de pente, ski de bosses, ski de randonnée) ainsi qu'à divers mobiles utilisant la glisse (luges de compétition, traîneaux polaires, bateaux sustentateurs de type "off shore", automobiles, avions gros porteurs, navettes spatiales, etc...). REVENDICATIONS 1, Dispositif amortisseur de glisse pour stabiliser sans perte d'énergie un objet évoluant dans un milieu hostile et agité, en l'occurrence des skis, caractérisé en ce qutil comporte une structure à deux niveaux (1) et (2), présentant respectivement deux semelles souples (3) et (4) en surplomb l'une par rapport à l'autre, séparées au moyen d'un jeu de cales en pointes (5) souples mais incompressibles, servant de point d'application (7) au levier formé par les branches en X ou Y de la double structure, laquelle capte les moments d'inertie qui tendent à freiner ou fatiguer l'utilisateur, pour transformer la glisse sauvage en glisse domestiquée dite surfée. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un bras du levier de la double structure est modifié pour la rigidifier et former un second pivot semelle inférieure raccourcie ou tronquée (8). 3/ Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce qu'une découpe biseautée et acérée (14) tend à inverser le vecteur inertiel induisant l'effet de bascule et restabiliser l'utilisateur en optimisant pendant un temps à définir selon qu'il soit volontaire ou automatique le vecteur freinage opposé. 4/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les pivots (7) et (8) agissent de concert pour moduler l'assise donc la répartition des masses et induire effet surf et freinage, vivacité et contrôle. 5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'extrémité (9) du plan supérieur (2) participe à la glisse en servant de dérive et de butée à la suspension (3). 6/ Dispositif selon les revendications (4) et (5) caractérisé en ce que la manoeuvrabilité du ski en virage, sa possibilité de tourner par pivotement ou basculement, de se freiner en trace directe dans les fortes pentes, sa portance en neige fraîche dépend de façon non limitative de ses lignes de côte, à savoir : la forme élargie de la semelle (3), ses découpes (10), (13), (14), (15), ses chanfreins (8), (16), (17), sa spatule aplatie (10), la longueur de la cale (5), sa hauteur, sa forme, sa position avancée, sa composition et sa capacité à transmettre les pressions, la position arrière en faux-aplomb de la semelle haute (4), l'équilibrage de l'ensemble de la double structure, fixations incluses, la forme infléchie de ses semelles. O Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plan supérieur (2) porteur des fixations (6), des couteaux (11) et d'une semelle haute spatulée s'articule en (22). Les positions extrèmes étant la position haute pour glisser et la position basse pour la montée (pour éviter d'enfoncer l'carrière du plan inférieur dans la neige molle, par exemple). (E) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fixation (18) surélevée, s'articule (21) sous l'avant de la chaussure (12), ce qui économise l'effort de flexion du mollet et permet d'utiliser avantageusement, selon circonstances, chaussures de piste et crampons, évitant ainsi de les transporter sur un sac à dos. () Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fixation articulée en (21) permet d'équilibrer le ski à la montée sans savoir à reculer la chaussure (utilisation d'un étrier). Le ski bascule de lui-même vers la position d'équilibre horizontale car le pivot (21) est situé en retrait du centre de gravité du ski.