Brevet FR2704442A1 — publié le 19941104

NOUVEAU TYPE DE SKI. L'invention concerne un nouveau type de ski. ll existe plusieurs catégories de skis. Certains sont dits de "Slalom Spécial" et sont plus particulièrement destinés à effectuer des virages courts et précis. D'autres dits de "Slalom Géant" sont conçus pour réaliser des virages à grands rayons et à grande vitesse ; d'autres encores sont particulièrement étudiés pour optimiser leurs qualités soit en neige poudreuse, soit en haute montagne ; certains, enfin, recherchent la polyvalence. A l'intérieur de ces différentes catégories, les qualités des skis sont très variables. Certains sont très précis et nécessitent de la part du skieur, un très bon niveau de technique (skis de compétition); d'autres, au contraire, sont très tolérants, très confortables, donc mieux adaptés à un ski de loisir. Enfin, en plus de ces différents critères, le choix d'un ski doit tenir compte du poids, voire de la taille de l'utilisateur. Pour répondre à ces différents besoins, les fabricants doivent agir, au moment de la conception des skis, sur différents paramètres: - des paramètres statiques, tels que des valeurs de souplesse en flexion simple, en flexion latérale ou en torsion, des valeurs dimensionnelles, avec entre autres la variation de largeurs au niveau des carres appelée "ligne de cotes"; - d'autres paramètres, influant plus spécialement sur le comportement dynamique, plus sensibles au niveau des sensations éprouvées par le skieur, tels que le choix des matériaux, la structure, la répartition des masses, les amortissements... Comme on le sait, un ski comprend sur sa longueur essentiellement trois zones principales, à savoir respectivement de l'avant vers l'arrière une zone spatule, une zone centrale correspondant au patin du ski, puis une zone talon. En cours d'utilisation, chacune de ces zones a un rôle bien spécifique à remplir en vue d'optimiser le comportement global du ski. La zone spatule, première partie du ski à rencontrer le relief, doit être suffisamment souple et amortie pour limiter la propagation des ondes vibratoires tout en conservant, malgré tout, une bonne rigidité en torsion pour maintenir l'accrochage des carres dans la ligne de courbe. La zone du patin est la plus chargée du ski. C'est principalement elle qui, par une répartition de souplesse adéquate, par ses qualités de rigidité en flexion latérale et par son élasticité, procure au ski ses qualités de comportement. La zone talon nécessite des qualités assez proches de celles de la zone spatule, avec, peut-être, une moins grande exigence en ce qui concerne l'accrochage des carres. Jus qu'à ce jour, on a essentiellement utilisé deux techniques pour fabriquer les skis, à savoir, d'une part, la technique dite de moulage traditionnel, et d'autre part, celle dans laquelle les éléments sont polymérisés in-situ. Dans ces deux techniques, le ski comprend le plus souvent une semelle associée à un élément longitudinal de renfort s'étendant depuis la spatule jusqu'au talon, lui-même associé à un noyau en un matériau très varié, tel que bois, mousse en matière plastique, structure en nid d'abeilles, s'étendant également depuis la spatule jusqu'au talon. Ce noyau est recouvert d'un autre élément de renfort, s'étendant de la zone de la spatule jusqu'à la zone du talon, le tout étant coiffé par un dessus pouvant éventuellement former coque enveloppant la structure du ski.Dans ces structures, malgré l'ajout de quelques renforts locaux, il est indispensable que les éléments de renfort principaux, ainsi que d'autres éléments intervernant dans la mécanisation du ski, tels que par exemple, les carres métalliques, s'étendent de manière continue de Ia spatule (pratiquement de la ligne de contact avant) jusqu'au talon (ligne de contact arrière), afin de procurer au ski les qualités de résistance indispensables et une continuité dans sa ligne de déformation. Par ailleurs, il est connu d'utiliser, dans des skis, des noyaux (partie interne du ski) de sections complexes, éventuellement multi-matériaux différentes essences de bois contrecollées ou polyurethanne-bois ou encore polyurethanne-nids d'abeilles métalliques, mais identiques de la spatule au talon. Le but recherché par l'emploi de tels noyaux complexes est principalement un gain de poids dans les meilleures conditions mécaniques (résistance) et économiques (coût). La continuité des éléments peut donc être en contradiction avec le comportement différencié recherché des trois zones : spatule, patin et talon. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise à réaliser un ski dans lequel les caractéristiques de chacune des trois zones soient optimisées, ce que l'on ne savait faire jusqu'alors. Le ski conforme à l'invention, qui comprend sur sa longueur, au moins trois zones principales, à savoir respectivement une zone spatule, une zone patin et une zone talon et dont la structure comporte au moins un élément de renfort longitudinal s'étendant pratiquement de la spatule jusqu'au talon, un noyau, une semelle, un élément supérieur de protection et éventuellement des chants, et des carres métalliques, se caractérise en ce que, dans la direction longitudinale, le noyau, et/ou les chants et/ou l'élément supérieur de protection est formé de trois portions distinctes, l'une en zone spatule, la deuxième en zone patin et la troisième en zone talon, chacune de ces portions étant de nature et de caractéristiques différentes d'une zone à l'autre. En d'autres termes, l'invention consiste à réaliser dorénavant le noyau ou les chants, ou le dessus, non plus en une seule pièce, mais en trois portions distinctes, correspondant à chacune des trois zones : spatule, patin et talon. Comme ces éléments caractéristiques en portions élémentaires distinctes sont associés au moins à un renfort continu depuis la spatule jusqu'au talon, les déformations du ski sous effort sont continues, c'est-à-dire sans cassure de ligne et sont progressives du fait de la variation d'épaisseur. Avantageusement, en pratique: - les trois portions distinctes forment le noyau et/ou les chants et/ou le dessus; - sur chacun de ces éléments ; noyau, chants ou dessus: les trois portions distinctes de chaque zone principale sont collées entre elles; ces portions distinctes épousent des formes différentes; ces portions distinctes sont en des matières différentes; - le ski, qui comprend autour du noyau des renforts, un dessus, une semelle et des chants, se caractérise en ce que la portion centrale située en zone patin du noyau est rigide et est en pente noyée dans une mousse de remplissage formant aussi les parties du noyau situées dans les zones spatule et talon; - en section transversale, la surface de la portion rigide du noyau est supérieure à celle de la mousse de remplissage; ; - cefte portion rigide vient, des deux côtés, en appui sur les carres; - la portion rigide du noyau présente des canaux longitudinaux disposés en périphérie ou à coeur, au travers desquels passe une mousse de remplissage, notamment en polyuréthanne; - les différentes portions distinctes du noyau sont en un matériau choisi dans le groupe comprenant : le bois (peuplier, frêne, balsa..), les matières plastiques chargées ou non (polyuréthanne, polyméthacrylimide expansé...), les structures en nid d'abeilles; - les différentes portions distinctes des chants et/ou du dessus sont en un matériau choisi dans le groupe comprenant le bois, le métal (aluminium), les matières plastiques (polyéthylène, ABS), les stratifiés phénoliques, les stratifiés epoxy fibres de verre. Dans une forme de réalisation préférée, la portion du noyau située dans le zone patin caractéristique de l'invention est rigide, par exemple en bois, les parties du noyau constituant les deux zones d'extrémités, à savoir de la spatule et du talon, sont constituées par de la mousse de matière plastique expansée qui traverse lors de la fabrication, des canaux longitudinaux de la portion située au patin. Dans une autre forme de réalisation avantageuse, la zone du patin central comprend une portion élémentaire, par exemple en bois ou en nid d'abeilles, avec des canaux périphériques et/ou à coeur, alors que les deux extrémités : spatule et talon, sont entièrement remplies d'une mousse de remplissage expansée, notamment en polyuréthanne, qui traverse la portion élémentaire caractéristique centrale par les canaux. Ainsi, le noyau est, dans la direction longitudinale, formé de trois portions élémentaires de natures distinctes et de caractéristiques bien différentes. Dans une autre forme de réalisation avantageuse, la portion centrale caractéristique, disposée dans la zone du patin, peut recevoir des renforts, tels que des cordes à piano, ou des plaques métalliques ou des joncs stratifiés, destinés à renforcer les zones spatule et talon. Dans une autre forme d'exécution du noyau, chacune des trois zones comporte un noyau totalement distinct, par exemple en mousse de polyuréthanne dans la zone spatule, en bois dans la zone patin, et en nid d'abeilles dans la zone talon. Dans une version sophistiquée, dans chacune de ces trois zones, non seulement le noyau est différent, mais également la coque et/ou les chants. Enfin, si on le désire, la portion centrale peut également recevoir des éléments destinés à former partie de la fixation de sécurité. Les skis conformes à l'invention peuvent être obtenus par les techniques usuelles. Les différentes portions constituant le noyau et/ou les chants et/ou le dessus sont, soit pré-assemblées par précollage, soit positionnées indépendamment dans le moule. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, à l'appui des figures annexées. La figure 1 montre en vue de dessus, un ski conforme à l'invention montré en coupe transversale selon l'axe II-II' à la figure 2 (zone spatule), selon l'axe m-mt à la figure 3 (zone patin), enfin selon l'axe IV-IV' à la figure 4 (zone talon). La figure 5 montre une variante d'exécution. La figure 6 montre un ski comportant une coque en plusieurs parties de natures différentes. Un ski conforme à l'invention désigné par la référence générale (1), comprend comme tous les skis trois zones distinctes, respectivement depuis l'avant la zone spatule (2), la zone centrale patin (3) et la zone talon (4), toutes trois de longueur voisine. Ce ski (1) est formé d'une semelle (5) qui s'étend en une seule pièce depuis la spatule (21) jusqu'au talon (22) et présente de manière connue, sur ses deux bords, des carres (6) et (7) métalliques. Le dessus est formé d'une coque référencée (8) qui s'étend également depuis la pointe de la spatule (21) jusqu'à l'extrémité du talon (22). De manière connue et classique, cette semelle (5) est revêtue sur toute sa longueur d'un élément de renfort longitudinal (9) qui s'étend depuis la spatule (21) jusqu'au talon (22) et prend appui de chaque côté sur les deux carres (6,7). Selon la caractéristique essentielle de l'invention, la zone du patin central (3) comprend (voir figures I et 3), un noyau central (10) par exemple en bois, percé de deux canaux longitudinaux (11,12) parallèles à l'axe longitudinal du ski et à la semelle (5). Lors de la fabrication du ski, ce noyau (10) en bois est collé à l'intérieur de la coque (8) à ltendroit approprié, puis l'ensemble est posé sur les éléments inférieurs (5, 6, 7 et 9) pré-assemblés. On injecte alors par la spatule, de manière connue, les composants chimiques qui, en s'expansant, vont former une mousse (15) de remplissage. Cette mousse va d'abord remplir la zone spatule (2), puis pénétrer par les canaux (11,12) jusque dans la zone talon (4) qu'elle remplit également.Ainsi, dans la direction longitudinale du ski, le noyau (15) est formé de trois portions distinctes, deux de matière identique respectivement en zone spatule (2) et en zone talon (4), et une autre de matière différente en zone patin (3) où le noyau comprend une portion centrale (10) en bois traversée par deux canaux longitudinaux (11,12) remplis de la même matière que les extrémités (21,22). Dans une variante montrée à la figure 5, les canaux (11,12) ne sont plus situés à coeur, mais en périphérie (16,17,18,19). Dans une autre forme d'exécution, montrée à la figure 6, particulièrement adaptée lorsque l'on recherche des skis ayant un comportement différencié entre chacune des trois zones (2,3,4), le ski (30), de structure classique, est recouvert d'une coque (31) constituée de trois parties contigues accolées entre elles, respectivement (32,33,34), de nature et de caractéristiques mécaniques différentes. Dans une variante, les trois portions distinctes sont reliées par des joints élastiques. Dans une variante non représentée, le ski, également de structure classique, comporte, sur au moins un de ses côtés, un chant formé en trois parties distinctes correspondant à chacune des trois zones accolées longitudinalement. REVENDICATIONS 1/ Ski (1) qui comprend sur sa longueur au moins trois zones principales, à savoir respectivement une zone spatule (2), une zone patin central (3) et une zone talon (4), et dont la structure comporte au moins un élément de renfort longitudinal (9) s'étendant pratiquement de la spatule (21) jusqu'au talon (22), un noyau (10,15), une semelle (5), un élément supérieur de protection (8) et éventuellement des chants, et des carres métalliques (6,7), caractérisé en ce que, dans la direction longitudinale, le noyau (10,15) et/ou les chants et/ou l'élément supérieur de protection (8), est formé de trois portions distinctes, l'une en zone spatule (2), la deuxième en zone patin (3) et la troisième en zone talon (4), chacune de ces zones étant de nature et de caractéristiques différentes d'une zone à l'autre. 2/ Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trois portions distinctes ont des longueurs voisines. 3/ Ski selon la revendication I, caractérisé en ce que les trois portions distinctes forment le noyau (10,15) et en ce que la matière constituant ce noyau est choisie dans le groupe comprenant le bois, les matières plastiques chargées (ou non) expansées (ou non), les structures en nid d'abeilles 4/ Ski selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les trois portions distinctes formant le noyau (10,15), sont collées entre elles. 5/ Ski selon la revendication 4, caractérisé en ce que les trois portions distinctes sont reliées par des joints élastiques. 6/ Ski selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ces portions distinctes épousent des formes différentes. 7/ Ski selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ces trois portions distinctes sont en des matières différentes. 8/ Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion centrale (10) du noyau est rigide et est en partie noyée dans une mousse de remplissage (16,17,18,19) formant également les parties du noyau situées dans les zones spatule et patin. 9/ Ski selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, en section transversale, la surface des portions rigides de la portion centrale (10) est supérieure à celle de la mousse de remplissage (11,12; 16-19). 10/ Ski selon la revendication 9, caractérisé en ce que la portion rigide centrale (10) est en appui de chaque côté sur les carres. 11/ Ski selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la portion rigide du noyu présente des canaux longitudinaux disposés en périphérie (16-19) et/ou à coeur (11,12), au travers desquels passe la mousse de remplissage (15) constituant le noyau de la zone spatule (2) et la zone talon (4). 12/ Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différentes portions distinctes des chants (32,33,34) et/ou du dessus sont en un matériau choisi dans le groupe comprenant le bois, le métal (aluminium), les matières plastiques (polyéthylène, ABS), ou thermodurcissables, les stratifiés phénoliques, les stratifiés epoxy fibres de verre. 13/ Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion centrale rigide présente des renforts (cordes à piano, plaques métalliques, joncs stratifiés) destinés à renforcer les zones spatule et talon.