Brevet FR2713499A1 — publié le 19950616

La présente invention a pour objet une plaque pour le montage sur un ski alpin, d'une fixation pour chaussure. Traditionnellement, la butée et la talonnière constitutives d'une fixation de sécurité sont fixées sur le ski, dans la zone de patin, directement sur la face supérieure de celui-ci. L'évolution de la technique d'utilisation des skis, ainsi que la conception de ceux-ci, conduit à réaliser des skis, dont la largeur dans la zone de patin est plus faible que précédemment. Or, la chaussure du skieur reposant sur cette zone de patin, déborde latéralement de part et d'autre des faces latérales du ski, ce qui peut se traduire, en pente forte, par un appui de la chaussure directement sur la neige, avant même que la carre correspondante du ski ait mordu la neige. Il en résulte un ripage du ski pouvant entraîner un déséquilibre, voire une chute du skieur. Une première solution consisterait à augmenter l'épaisseur du ski afin de rehausser la chaussure par rapport à la surface de la neige. Toutefois, outre un alourdissement du ski, cette structure présente également l'inconvénient que les fibres de verre situées à trop grande distance de la fibre neutre subiraient des sollicitations inadmissibles. Pour remédier à cet inconvénient, il a été imaginé de surélever la chaussure par rapport au ski, en interposant une plaque entre le ski et la chaussure, la fixation, butée et talonnière, étant montée sur cette plaque. Il existe différents types de plaques. Certaines plaques sont des plaques complexes, comportant une couche de matériau visco-élastique collée sur la face supérieure du ski, sur l'autre face de laquelle est contrecollée une plaque de contrainte en matériau rigide, telle qu'en alliage métallique léger ou en matériau composite. Une telle plaque possède des propriétés d'amortissement des vibrations, le matériau visco-élastique travaillant à la compression, au cisaillement et en flexion. Toutefois, un tel dispositif a tendance à brider fortement le ski lors d'une flexion, par effet de cisaillement. De plus, dans cette réalisation, le guidage latéral est insuffisant puisque, la couche de matériau visco-élastique étant homogène, le cisaillement est le même dans le sens longitudinal et dans le sens transversal. Il faut alors recourir à un blocage latéral de la plaque à l'aide de butées rigides. Il est connu par le document FR-A-2 664 823 de réaliser une plaque comportant, de façon alternée, deux couches de matériau visco-élastique et deux plaques de contrainte. Dans ce cas, comme dans le précédent, la plaque bride de façon excessive le ski en flexion, sans procurer un bon guidage latéral. En outre, cette structure est d'un poids élevé. Le document US-A-2 550 002 concerne un ski comportant une structure sandwich composée de matériaux de densités différentes, avec surélévation de la zone de patin destinée au montage de la fixation, et interposition d'une bande de caoutchouc mince dans cette zone. Il s'agit, dans ce cas, simplement de surélever la zone de fixation par rapport à la face supérieure du ski. L'invention concerne une plaque pour le montage sur un ski alpin, d'une fixation pour chaussure, du type comportant au moins une couche de matériau visco-élastique fixée sur la face supérieure du ski, dans la zone de patin de celui-ci, et sur l'autre face de laquelle est collée, au moins, une plaque de contrainte en matériau rigide. Le but de l'invention est de fournir une plaque qui assure le meilleur débridage possible en flexion du ski par rapport à la plaque, afin de permettre au ski de se déformer sans rencontrer une zone de rigidification excessive dans la zone de patin sur laquelle est fixée une chaussure du skieur, tout en conservant une raideur suffisante latéralement, afin d'assurer une bonne précision de cap et de conduite du ski et de bonnes prises de carres en évitant le roulis. Un autre but de l'invention est de fournir une plaque dans laquelle l'amortissement soit amélioré, et qui puisse également fonctionner, c'est-à-dire procurer des qualités d'amortissement optimales, sur une large plage de température. A cet effet, la plaque selon l'invention, qui est du type précité, est caractérisée en ce que la couche de matériau visco-élastique comporte une pluralité d'évidements d'orientation générale transversale à l'axe longitudinal du ski, répartis sur la longueur de la plaque, et s'étendant sur au moins une partie de la largeur de la plaque. Avantageusement, les évidements transversaux débouchent dans les bords longitudinaux de la plaque. Il résulte de cette structure une bonne capacité de flexion du ski sous la plaque, grâce à la présence des évidements, en conservant un cisaillement suffisant pour un bon amortissement des vibrations, tout en assurant un bon guidage du ski en virage, dans la mesure où le matériau visco-élastique est présent dans la direction transversale du ski. Suivant une forme de réalisation, la couche de matériau visco-élastique est constituée par une pluralité de plots fixés chacun sur la face supérieure du ski d'une part, et sur une plaque de contrainte d'autre part. Le fait que la couche de matériau visco-élastique ne soit pas continue, mais constituée par une pluralité de plots permet de limiter la surface de contact entre la face supérieure du ski et la plaque de contrainte, ce qui évite de brider, de façon excessive, le ski en flexion dans la zone de patin, tout en assurant des propriétés d'amortissement par cisaillement des plots en matériau visco-élastique notamment dans les zones d'extrémité de la plaque, et en améliorant le confort du skieur par amortissement des chocs verticaux grâce à un écrasement des plots situés dans la partie centrale de la plaque. Suivant une première forme d'exécution, les plots sont indépendants les uns des autres. Suivant une autre forme d'exécution, au moins certains des plots sont reliés les uns aux autres par des barrettes. Cette seconde solution est avantageuse car permettant la réalisation simultanée de plusieurs plots, et facilitant leur positionnement relatif lors de leur fixation sur la contreplaque. Conformément à une possibilité, les plots présentent une forme générale allongée, et possèdent une orientation générale transversale à l'axe longitudinal du ski. Dans ce cas, la longueur de chaque plot, c'est-à-dire sa dimension perpendiculaire à l'axe du ski, correspond sensiblement à la largeur de la plaque. Les plots peuvent être disposés le long de la plaque, suivant un pas régulier, ou suivant un pas irrégulier, selon les qualités de fonctionnement requises. Le fait que les plots soient orientés transversalement à l'axe longitudinal du ski favorise la libre déformation de celui-ci par rapport à la plaque, puisque les plots sont orientés parallèlement à l'axe autour duquel le ski va se courber au cours de chaque déformation en flexion. En revanche, en utilisant des matériaux visco-élastiques possédant une importante résistance au cisaillement, cette disposition limite le déplacement latéral de la plaque, qui, pour sa part, est néfaste à la précision de la conduite du ski en virage. Avantageusement, la largeur de chaque plot varie sur la longueur de celui-ci, chaque plot possédant une largeur minimale dans sa partie centrale, et qui augmente en direction de ses deux extrémités. Selon une autre caractéristique de l'invention, certains des plots sont réalisés dans des matériaux différents de celui des autres plots. Selon une première forme d'exécution dans ce cas, les plots disposés dans les zones d'extrémité sont réalisés en un matériau possédant un meilleur coefficient de cisaillement que ceux disposés dans la zone centrale de la plaque, tandis que ceux disposés dans la zone centrale possèdent un meilleur coefficient de déformation élastique à l'écrasement que ceux disposés dans les zones d'extrémité de la plaque. Dans ce cas, les plots sont répartis sur la face inférieure de la plaque de contrainte en fonction du rôle qu'ils doivent remplir, puisqu'il est connu que le cisaillement s'effectue de façon plus importante dans les zones d'extrémité de la plaque que dans la partie centrale de celle-ci. Selon une autre possibilité, cette plaque comprend deux types de plots réalisés dans deux types de matériaux visco-élastiques possédant des propriétés optimales d'amortissement à des températures différentes. Dans ce cas, et suivant la température extérieure et la température de la neige, certains plots auront des capacités d'amortissement plus efficaces que les autres plots. Pour la mise en oeuvre de cette forme d'exécution, les plots des deux types de matériaux sont régulièrement répartis sur la surface de la plaque. Selon un autre mode de réalisation de cette plaque, la hauteur des plots varie sur la longueur de la plaque, les plots disposés dans la partie centrale de la plaque ayant une hauteur différente de celle des plots disposés dans les zones d'extrémité, tandis que l'épaisseur de la plaque de contrainte varie de façon inverse, afin que sa face supérieure soit parallèle à la face supérieure du ski. Les plots peuvent être réalisés sous différentes formes. C'est ainsi que chaque plot peut posséder une section, par un plan parallèle à la face supérieure du ski, constante sur toute sa hauteur, ou au contraire présenter une section variable sur sa hauteur. Afin d'augmenter la rigidité transversale sans nuire à la capacité de flexion du ski, au moins certains plots sont équipés de lames de renforcement verticales et orientées dans le sens de la largeur du ski. Ces lames peuvent être réalisées en alliage métallique léger ou en matériau composite. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les évidements sensiblement transversaux ménagés dans la couche de matériau visco-élastique sont garnis d'un matériau de remplissage élastique. Selon une autre forme d'exécution, dans le cas d'une plaque comportant successivement une première couche de matériau visco-élastique collée sur le ski, une première plaque de contrainte, une seconde couche de matériau visco-élastique et une seconde plaque de contrainte, les deux couches de matériau visco-élastique sont constituées par une pluralité de plots. Suivant une possibilité dans ce cas, au moins certains plots des deux couches de matériau visco-élastique sont décalés d'une couche à l'autre. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cette plaque pour montage d'une fixation de chaussure sur un ski Figure 1 est une vue de côté représentant très schématiquement un ensemble ski, plaque, fixation et chaussure en position montée Figure 2 est une vue en coupe longitudinale et à échelle agrandie d'une première plaque en position montée sur le ski Figure 3 en est une vue en coupe selon la ligne III-III de figure 2 Figures 4 et 5 sont deux vues similaires à figure 2 représentant deux variantes d'exécution de cette plaque ; Figures 6 et 7 sont deux vues similaires à figure 2, représentant deux autres formes d'exécution de cette plaque ; Figure 8 est une vue similaire à figure 2 représentant une plaque complexe comportant deux couches de matériau visco-élastique et deux plaques de contrainte Figure 9 est une vue similaire à figure 3 d'une autre variante d'exécution de cette plaque. La figure 1 représente un ski 2 comportant une spatule 3, un talon 4 et une partie centrale ou zone de patin 5 servant au montage de la fixation d'une chaussure 6. La chaussure 6 est fixée sur le ski à l'aide d'une butée 7 et d'une talonnière 8. La butée et la talonnière ne sont pas fixées directement sur la face supérieure du ski, mais sur une plaque intermédiaire 9. Cette plaque intermédiaire 9 comprend une couche 10 de matériau visco-élastique et une plaque de contrainte 12. La couche de matériau visco-élastique 10 est collée sur la face supérieure du ski, et est revêtue de la plaque de contrainte 12 dont elle est solidarisée également par collage. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 2 et 3, la couche 10 de matériau visco-élastique est constituée par une pluralité de plots en forme de languettes 13, de forme allongée, orientées transversalement au ski, de longueur correspondant sensiblement à la largeur du ski, et séparés les uns des autres par des évidements 11. Comme montré à la figure 3, les plots présentent, en vue de dessus, non pas une forme rectangulaire, mais une forme générale de diabolo avec un rétrécissement dans leur partie centrale. Dans cette forme d'exécution, les plots sont régulièrement répartis sur la longueur de la plaque. Ces plots peuvent être répartis en deux groupes, ceux disposés dans la partie centrale de la plaque, et ceux disposés dans les zones d'extrémité. Il est intéressant que les plots ou languettes 13a disposés dans les zones d'extrémité soient réalisés en un matériau visco-élastique présentant de meilleures qualités de cisaillement que les plots ou languettes 13b disposés dans la partie centrale de la plaque. Au contraire, les plots ou languettes 13b possèdent pour leur part une meilleure capacité d'écrasement élastique pour assurer un bon amortissement aux trépidations verticales. Afin de faciliter la mise en place des plots 13, ceux-ci sont reliés par des barrettes 14. Cet agencement facilite le positionnement des différents plots lors de leur collage sur la plaque de contrainte 12. En outre, les évidements 11 ménagés entre les languettes 13 sont comblés par un matériau de remplissage souple 31, faiblement fonctionnel ayant pour fonction, d'une part, de faciliter le montage de la couche 10 de matériau visco-élastique en rendant celle-ci manipulable et en évitant le remplissage des évidements par de la colle ou de la résine et, d'autre part, en conditions d'utilisation du ski, d'éviter la pénétration de la neige ou de la glace. La figure 4 représente une variante d'exécution de la plaque de figures 2 et 3 dans laquelle les plots 13 ne sont pas disposés selon un pas régulier, mais selon un pas variable, les plots disposés dans les zones d'extrémité étant plus rapprochés que ceux disposés dans la zone centrale de la plaque, afin de favoriser l'effet de cisaillement. Les plots 13 disposés dans les zones d'extrémité de la plaque contiennent chacun une lame 23 verticale et orientée dans le sens de la largeur du ski. Ces lames peuvent fléchir lors d'un mouvement de cisaillement longitudinal de la couche 10 de matériau visco-élastique sur le ski, mais augmentent la rigidité transversale, améliorant ainsi le guidage du ski en virage. La figure 5 représente une autre forme d'exécution de cette plaque, dans laquelle les plots 13 présentent une section, considérée parallèlement à la face supérieure du ski, qui varie sur la hauteur du plot. Dans le cas présent, la section augmente depuis la base du plot jusqu'à son extrémité supérieure. La forme d'exécution représentée à la figure 6 correspond à une plaque dans laquelle la hauteur des plots 13 diminue du centre de la plaque vers les extrémités de celle-ci, la contreplaque possédant une épaisseur qui varie de façon inverse, c'est-à-dire qui augmente depuis le centre de la plaque vers les extrémités de celle-ci afin que la face supérieure de la contreplaque 12 soit parallèle à la face supérieure du ski. La figure 7 représente une forme d'exécution qui est l'inverse de celle de figure 6, c'est-à-dire dans laquelle la hauteur des plots 13 augmente depuis le centre de la plaque vers les extrémités de celle-ci, tandis qu'inversement, l'épaisseur de la contreplaque 12 diminue depuis le centre de la plaque en direction des extrémités de celle-ci. La figure 8 représente une variante d'exécution de cette plaque dans laquelle la contreplaque 12 est revêtue d'une seconde couche 15 de matériau visco-élastique, qui est elle-même revêtue d'une seconde plaque de contrainte 16. La première couche de matériau visco-élastique 10 est constituée, comme indiqué précédemment, par des plots 13, tandis que la seconde couche 15 de matériau visco-élastique est constituée par des plots 17, dont certains sont décalés par rapport aux plots 13 de la première couche. La figure 9 représente une autre variante d'exécution de cette plaque, dans laquelle des plots 18 possèdent une longueur inférieure à la largeur de la contreplaque et à la largeur du ski, ces plots étant disposés selon une répartition régulière le long de la plaque. Il est possible dans un tel cas de disposer de deux séries de plots 18 réalisés en des matériaux visco-élastiques différents, possédant des propriétés optimales dans des plages de température différentes. Dans ces conditions, la plaque possède d'excellentes capacités d'amortissement sur une plage de température qui correspond à la totalité des deux plages de température de fonctionnement des deux types de matériaux visco-élastiques. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une plaque, montée sur la face supérieure d'un ski, destinée à recevoir la fixation d'une chaussure, procurant d'excellentes capacités d'amortissement, en limitant la raideur en flexion de la liaison plaque-ski, ce qui assure une régularité de la flexion du ski en période d'utilisation de celui-ci, tout en conservant une bonne rigidité de la liaison plaque-ski dans le sens transversal et en direction verticale, pour favoriser le guidage du ski en virage et limiter le phénomène de roulis de la chaussure. Il est intéressant de noter que compte tenu de la structure de cette plaque, celle-ci peut permettre, en fonction du dimensionnement, de la localisation et de la nature des matériaux constitutifs des plots, une adaptation à différentes applications, et notamment à la pratique de différentes disciplines de ski alpin. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette plaque décrites ci-dessus à titres d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que différentes caractéristiques présentées isolément ou dans le cadre d'une combinaison précise, dans la description qui précède, pourraient être mises en oeuvre dans le cadre d'autres combinaisons, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Plaque pour le montage sur un ski alpin, d'une fixation pour chaussure, du type comportant au moins une couche de matériau visco-élastique fixée sur la face supérieure du ski, dans la zone de patin de celui-ci, et sur l'autre face de laquelle est collée une plaque de contrainte en matériau rigide, caractérisée en ce que la couche (10) de matériau visco-élastique comporte une pluralité d'évidements (11) d'orientation générale transversale à l'axe longitudinal du ski, répartis sur la longueur de la plaque, et s'étendant sur au moins une partie de la largeur de la plaque. 2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que les évidements transversaux (11) débouchent dans les bords longitudinaux de la plaque. 3. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la couche (10) de matériau visco-élastique est constituée par une pluralité de plots (13,18) fixés chacun sur la face supérieure du ski (2) d'une part, et sur une plaque de contrainte (12) d'autre part. 4. Plaque selon la revendication 3, caractérisée en ce que les plots sont indépendants les uns des autres. 5. Plaque selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'au moins certains des plots (13) sont reliés les uns aux autres par des barrettes (14). 6. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les plots (13) présentent une forme générale allongée. 7. Plaque selon la revendication 6, caractérisée en ce que les plots (13) possèdent une orientation générale transversale à l'axe longitudinal du ski. 8. Plaque selon la revendication 7, caractérisée en ce que la longueur de chaque plot (13) correspond sensiblement à la largeur de la plaque. 9. Plaque selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la largeur de chaque plot (13) varie sur la longueur de celui-ci, chaque plot possédant une largeur minimale dans sa partie centrale, et qui augmente en direction de ses deux extrémités. 10. Plaque selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les plots (13) sont disposés suivant un pas régulier le long de la plaque. 11. Plaque selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les plots (13) sont disposés suivant un pas irrégulier le long de la plaque. 12. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à lo, caractérisée en ce que certains des plots sont réalisés dans des matériaux différents de celui des autres plots. 13. Plaque selon la revendication 12, caractérisée en ce que les plots (13a) disposés dans les zones d'extrémité sont réalisés en un matériau possédant un meilleur coefficient de cisaillement que ceux (13b) disposés dans la zone centrale de la plaque, tandis que ceux (13b) disposés dans la zone centrale possèdent un meilleur coefficient de déformation élastique à l'écrasement que ceux (13a) disposés dans les zones d'extrémité de la plaque. 14. Plaque selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend deux types de plots (18) réalisés dans deux types de matériaux visco-élastiques possédant des propriétés optimales d'amortissement à des températures différentes. 15. Plaque selon la revendication 14, caractérisée en ce que les plots (18) des deux types de matériaux sont régulièrement répartis sur la surface de la plaque. 16. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que la hauteur des plots (13) varie sur la longueur de la plaque, les plots disposés dans la partie centrale de la plaque ayant une hauteur différente de celle des plots disposés dans les zones d'extrémité, tandis que l'épaisseur de la plaque de contrainte (12) varie de façon inverse, afin que sa face supérieure soit parallèle à la face supérieure du ski. 17. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que chaque plot possède une section, par un plan parallèle à la face supérieure du ski, constante sur toute la hauteur du plot. 18. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que chaque plot possède une section, par un plan parallèle à la face supérieure du ski, qui varie sur la hauteur du plot. 19. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisée en ce qu'au moins certains plots sont équipés de lames de renforcement verticales et orientées dans le sens de la largeur du ski. 20. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisée en ce que les évidements (11) sensiblement transversaux ménagés dans la couche (10) de matériau visco-élastique sont garnis d'un matériau de remplissage élastique (31). 21. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, comportant successivement une première couche (10) de matériau visco-élastique collée sur le ski, une première plaque de contrainte (12), une seconde couche (15) de matériau visco-élastique et une seconde plaque de contrainte (16), caractérisée en ce que les deux couches (10,12) de matériau visco-élastique sont constitués par une pluralité de plots (13,17). 22. Plaque selon la revendication 21, caractérisée en ce qu'au moins certains plots (13,17) des deux couches de matériau visco-élastique sont décalés d'une couche à 1 'autre.