Brevet FR2733125A1 — publié le 19961025

CHAUSSURE AVEC CONTROLE DE FLEXION DE LA TIGE La présente invention concerne les chaussures de ski à coque rigide comportant une base de coque surmontée d'une tige au moins partiellement pivotante et se rapporte à un dispositif de contrôle de la flexion destiné à amortir élastiquement les appuis du bas de jambe du skieur qui s'appliquent sur la tige et qui la forcent à pivoter par rapport à la base de coque, et à assurer son renvoi élastique en position initiale dès que cessent lesdits appuis. Les chaussures de ski connues de ce type, comme décrit dans le brevet US 4 078 322 par exemple, sont dotées généralement de dispositifs de contrôle de la flexion aptes à amortir, sur une certaine amplitude de déplacement en pivotement de la tige, les appuis du bas de jambe du skieur sur cette 1 0 dernière. Ces dispositifs de contrôle de la flexion mettent habituellement en oeuvre des moyens élastiques déformables travaillant à la compression et/ou à la flexion, et qui, lorsqu'ils sont relâchés, restituent suffisamment d'énergie pour ramener la tige de la chaussure dans sa position initiale. Compte tenu de l'amplitude du déplacement en pivotement de la tige par rapport à la base de coque nécessaire pour obtenir un amortissement progressif et souple, donc confortable, les moyens i 5 élastiques les plus usités sont les ressorts en métal tel que l'acier. En effet, ceux- ci peuvent supporter d'importantes déformations et reprendre assez fidèlement leur forme initiale qu'ils aient été pliés, tendus, comprimés ou tordus un grand nombre de fois. Par contre, ces ressorts sont sensibles à l'oxydation, donc nécessitent d'être protégés ou traités et présentent quelques risques de rupture intempestive notamment suite à des chocs ou en cas de dépassement de leur flèche maximum 2 O admissible. De plus, les ressorts classiques en métal se révèlent être difficiles à intégrer dans les chaussures sans grever le volume de celles-ci et/ou le coût. C'est notamment le cas lorsqu'ils sont conçus avec des formes spécifiques pour être insérer dans le volume général de la coque de la chaussure tel que décrit dans le document FR 2 498 431 par exemple. Pour ces questions de coût, de volume, de facilité de mise en oeuvre et d'insensibilité à l'oxydation, 2 5 des moyens élastiques obtenus en matériaux élastiquement compressibles du type élastomères sont également utilisés pour faire office de ressorts. On peut citer à titre d'exemple les documents DE 80 20 898 et FR 2 498 061 o il est enseigné des chaussures de ski dont les dispositifs de contrôle de la flexion emploient des éléments en matériau élastiquement compressible tel que de l'élastomère, c'est-à-dire un matériau viscoélastique. Ces éléments sont interposés avec un certain jeu entre les 3 O parois de la tige et de la base de coque et sont maintenus en translation entre deux butées situées dans la zone du talon, à distance de l'axe d'articulation et de ladite tige sur la base de coque. Ainsi, lorsque la tige pivote sur la base de coque sous l'effet de sollicitations venues du bas de jambe du skieur et/ou du ski, I'élément élastique se trouve comprimé entre les deux butées et augmente de volume dans le sens transversal en comblant plus ou moins tout l'espace dans lequel il se trouve 3 5 prisonnier. Dès que les sollicitations en pivotement cessent, I'élément élastique se détend et ramène la tige dans sa position initiale par rapport à la base de coque, assurant ainsi la fonction de "renvoi élastique". Ces dispositifs de contrôle de la flexion donnent relativement satisfaction mais présentent cependant l'inconvénient de nécessiter, d'une part, une protection particulière pour éviter les infiltrations d'eau, de neige, etc..., dans les logements de leurs éléments élastiquement compressibles, et d'autre part, de prévoir des renforts sur les parties contiguës à ces derniers. En effet, ces éléments élastiques assurent, lorsqu'ils sont comprimés à bloc, la retenue de la tige de la chaussure en pivotement vers l'avant. Ce faisant, ils comblent totalement l'espace o ils sont prisonniers et tendent ainsi à déformer les parois de la tige et de la base de coque qui leur sont contiguës. Si par ailleurs de I'eau et/ou de la neige s'infiltre dans leurs logements, le pivotement possible de la tige est perturbée car les éléments élastiques ne peuvent plus se comprimer à bloc puisqu'une partie de l'espace dont ils disposent est occupée par celle-ci. Un autre inconvénient, dû à la structure de tous les dispositifs de contrôle de la flexion dont l'élément amortisseur est situé dans la zone du talon, est relatif à la mauvaise transmission des 1 0 efforts et/ou des appuis du bas de jambe du skieur du haut de la tige jusqu'à l'élément amortisseur. En effet, I'élément amortisseur étant situé à une grande distance du haut de la tige et de l'axe d'articulation de celle- ci, une grande partie des sollicitations et des appuis venant du bas de jambe du skieur se diffuse dans la paroi de ladite tige, de sa bordure supérieure jusqu'à son axe d'articulation, puis jusqu'à la zone du talon avant de solliciter l'élément amortisseur. Il résulte que cette structure des 1 5 dispositifs de contrôle de la flexion ne permet pas de transmettre directement et instantanément les sollicitations, mais au contraire les retarde occasionnant un temps de réponse assez long, ce qui est perturbant pour le skieur. Il est également connu des chaussures de ski comportant des éléments amortisseurs élastiques d'aspect caoutchouteux et de faible épaisseur qui sont pris en sandwich entre les parois de la tige et 2 0 de la base de coque pour amortir les vibrations, les chocs, etc..., c'est-à- dire tous les déplacements de très faible amplitude. Ces éléments amortisseurs réduisent notablement les efforts brefs mais ne permettent pas, notamment, un pivotement progressif d'amplitude au moins suffisante pour autoriser une flexion perceptible par le skieur. En fait, de tels éléments ne contrôlent pas la flexibilité de la tige. Encore, d'autres chaussures de ski sont dotées d'éléments qui présentent une certaine viscosité, et 2 5 qui sont interposés entre la tige et la base de coque pour amortir les chocs et vibrations. A l'inverse des éléments amortisseurs élastiques, ces éléments visqueux qui amortissent également les chocs et vibrations de faible amplitude, permettent le pivotement de la tige en constituant ce que l'on appelle un frottement visqueux. Par contre, ils sont incapables de ramener la tige de la chaussure en position initiale dès que les efforts et/ou sollicitations cessent. En fait, ces dispositifs ne gèrent qu'un 3 0 frottement de glissement d'une surface sur une autre. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients des dispositifs de contrôle de la flexion ci-avant de manière simple et efficace garantissant à la fois un amortissement de faible amplitude pour les chocs et vibrations brefs, et un amortissement progressif et de grande amplitude pour les sollicitations et efforts maintenus avec rappel en position initiale dès que ceux-ci cessent. 3 5 Egalement, I'invention propose un dispositif très perceptible apte à transmettre immédiatement et directement les sollicitations appliquées sur la partie haute de la tige à l'élément d'amortissement. L'objet de l'invention est atteint en prévoyant un élément amortisseur en matériau viscoélastique de forte épaisseur qu'on interpose entre la tige et la base de coque, et qu'on fait travailler au cisaillement plutôt qu'à la compression, à l'aide d'un bras de transmission qui intervient directement entre le haut de la tige de la chaussure et la base de coque par l'intermédiaire de l'élément d'amortissement, le pourtour de ce dernier étant prévu totalement dégagé pour permettre sa déformation transversale. La chaussure de ski comporte un premier élément ou base de coque surmontée d'un deuxième élément ou tige pourvue d'un dispositif de contrôle de la flexion destiné à amortir les appuis du bas de jambe du skieur sur une certaine amplitude en pivotement de ladite tige par rapport à la base de coque. Le dispositif de contrôle de la flexion présente un moyen d'amortissement élastiquement déformable qui intervient entre la tige et la base de coque. La chaussure se caractérise par le fait que le dispositif de contrôle de la flexion est constitué d'un bras de transmission et d'un élément amortisseur obtenu en 1 0 matériau viscoélastique se présentant sous la forme d'un bloc de forte épaisseur avec deux faces approximativement parallèles, le bras de transmission s'étendant du haut de la tige jusqu'à la base de coque qu'il relie entre elles par l'intermédiaire de l'élément amortisseur placé en sandwich par ses faces entre l'une au moins de ses extrémités et l'élément constitutif de la chaussure situé en vis à vis. Grâce à cette structure, les sollicitations appliquées sur le haut de la tige sont transmises 1 5 directement à l'élément amortisseur qui, pris en sandwich entre l'extrémité du bras de transmission et la base de coque ou la tige, est contraint de travailler au cisaillement. Sa forte épaisseur et ses caractéristiques élastiques déterminent les conditions d'amortissement, notamment en amplitude et en progressivité, ainsi que la force du rappel élastique en position initiale de la tige dès que les sollicitations cessent. 2 0 La tige de la chaussure est ainsi suspendue élastiquement autour de son axe de pivotement sur la base de coque en flexion vers l'avant et vers l'arrière, son amplitude de débattement étant essentiellement fonction de la capacité de déformation élastique en cisaillement de l'élément amortisseur. Préférentiellement, I'élément amortisseur est situé dans la partie basse de la tige dans la zone du 2 5 talon et le bras de transmission, de forme allongée, s'étend sensiblement parallèlement à la paroi de la base de coque, une de ses extrémités étant fixée rigidement à la partie haute de la tige tandis que l'autre extrémité, libre et espacée de la paroi de la base de coque, est reliée à cette dernière par l'intermédiaire de l'élément d'amortissement viscoélastique. Selon un mode de construction avantageux, le bras de transmission a la forme générale d'un "T" 3 0 dont l'extrémité supérieure, constituée par la barre horizontale, se fixe de part et d'autre de la zone dorsale de la tige et à son centre, tandis que l'extrémité inférieure, terminant la barre verticale, est reliée à l'élément amortisseur. Un perfectionnement de ce mode de construction consiste à prévoir sur la partie basse de la tige dans la zone du talon o s'étend l'extrémité inférieure du bras de traction, un rebord d'enveloppement destiné à masquer l'élément amortisseur et sous lequel se glisse, à travers une ouverture, ladite extrémité du bras de traction. Selon un mode de réalisation, le dispositif de contrôle de la flexion a son amplitude de débattement limitée dans le sens d'un pivotement vers l'arrière à partir d'une position angulaire déterminée au moyen d'une butée interagissant entre la tige et la base de coque. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de contrôle de la flexion a son amplitude de débattement limitée en pivotement vers l'arrière et vers l'avant au moyen d'au moins une butée interagissant entre la tige et la base de coque. L'invention sera mieux comprise en se reportant à la description qui va suivre en référence au dessins schématiques annexés montrant, à titre d'exemple, deux modes de réalisation de celle-ci. Les figures 1 et 2 illustrent une chaussure de ski dont la tige est dotée du dispositif de contrôle de la flexion dont l'élément amortisseur viscoélastique travaille en cisaillement, la figure 1 représentant, schématiquement, la chaussure vue en coupe longitudinale, et la figure 2 la chaussure vue de derrière. Les figures 3, 4, 5 et 6, montrent une autre chaussure de ski avec un dispositif de contrôle de la 1 0 flexion du type de celui de la chaussure des figures 1 et 2, coopérant avec au moins une butée de limitation de l'amplitude de débattement de la tige, et dotée d'un rebord d'enveloppement de l'élément amortisseur, les figures 3 et 4 étant des vues en coupe longitudinale de la chaussure, et les figures 5 et 6 des vues extérieures, respectivement en élévation et de derrière. La chaussure de ski comportant un premier élément tel qu'une base de coque 1 munie d'une semelle 1 5 31 est surmontée d'un deuxième élément tel qu'une tige 2 montée au moins partiellement pivotante sur des axes 3, et présente, dans la zone dorsale 4 de la tige 2, un dispositif de contrôle de la flexion 5. Ce dispositif 5 est constitué d'un bras de transmission 6 solidaire du haut 8 de la tige 2, et d'un élément amortisseur 7 en matériau viscoélastique interagissant entre la tige 2 et la base de coque 1 par le bras de transmission 6 interposé. Ce dernier, de forme allongée, par exemple comparable à un "T" 2 O comme visible à la figure 2, est fixé par son extrémité 11 supérieure de part et d'autre de la zone dorsale 4 de la tige 2, en 9, et en son centre 10. Il s'étend sensiblement parallèlement à la paroi 1' de la base de coque 1, et son autre extrémité 12, libre et espacée de la paroi 1', est relié à cette demrnière par l'intermédiaire de l'élément amortisseur 7. L'élément amortisseur 7 a la forme d'un bloc de forte épaisseur qui est fixé par deux faces opposées 17 de préférence sensiblement parallèles sur des zones de fixation 17' correspondantes, situées l'une sur l'extrémité 12 du bras de transmission 6, et l'autre sur la paroi 1' de la base de coque 1. Compte tenu de la forte épaisseur de l'élément amortisseur 7, la tige 2 est avantageusement pourvue d'un rebord transversal 13 dans sa partie basse postérieure 14. Ce rebord 13 est destiné à 3 0 assurer l'étanchéité entre la paroi de la tige 2 et la paroi 1' de la base de coque 1 qui est recouverte dans la zone correspondante. Afin de permettre les déformations en cisaillement de l'élément amortisseur 7, transversalement à ses zones de fixation 17', son pourtour 15 est totalement dégagé et le rebord transversal 13 suffisamment éloigné de la zone de fixation 17' située sur la paroi 1' de la base de coque 1 pour 3 5 autoriser le basculement de la tige 2 vers l'arrière, au moins dans les limites élastiques de l'élément amortisseur 7. Cette disposition permet d'éviter toute accumulation ou infiltration d'eau, de neige, etc..., entre l'élément amortisseur 7 et l'une quelconque des parties constitutives de la chaussure qui le porte, la tige 2 ou la base de coque 1. De plus, comme l'élément amortisseur 7 travaille au cisaillement, le dégagement réalisé sur son pourtour 15 évite d'emprisonner et/ou de contraindre ledit élément 7 contre l'une des parois de la tige 2 et/ou de la base de coque 1 ou entre des butées, et ainsi ne nécessite pas de prévoir des renforts. Il résulte de cette construction que la tige 2 se trouve suspendue élastiquement autour de ses axes 3 de pivotement, tout mouvement vers l'avant et/ou vers l'arrière entraînant simultanément et directement la déformation élastique de l'élément amortisseur 7. En effet, le bras étant fixé au haut de la tige 2, toute sollicitation appliquée sur celle- ci est transmise instantanément et pratiquement sans déperdition à l'élément amortisseur 7, ce qui réduit considérablement le temps de réponse. Le skieur bénéficie ainsi d'un dispositif de contrôle de la flexion 5 qui est progressif et amortissant sur une grande amplitude, insensible aux infiltrations d'eau, de neige, etc..., apte à rappeler la tige 2 en 1 O position initiale dès que les sollicitations cessent, et très perceptible par le skieur. Dans le mode de réalisation présenté aux figures 3, 4, 5 et 6, la chaussure comporte un dispositif de contrôle de la flexion 5 qui est associé à une tige 22 limitée en débattement dans le sens d'un pivotement vers l'arrière à partir d'une position angulaire déterminée au moyen d'une butée 26-27. Cette butée est constituée d'un rebord 26 réalisé sur la paroi de la base de coque 1, au-dessus de la 1 5 zone de fixation de l'élément amortisseur 7, et d'un rebord complémentaire 27 réalisé sur la paroi de la tige 2. Cette butée 26-27 bloque la tige 22 en pivotement vers l'arrière dans une position angulaire déterminée, d'angle a, par rapport au plan de la semelle 31 de la base de coque 1. De la sorte, le skieur peut prendre appui vers l'arrière sur la tige 22 avec son bas de jambe en étant maintenu selon un angle d'inclinaison cx, constant, appelé communément "angle d'avancée", et ce, sans solliciter 2 0 I'élément amortisseur 7 qui, dans ce cas, ne travaille au cisaillement qu'en flexion vers l'avant 28 de la tige 22. Comme illustré à la figure 4 en particulier, on voit que la flexion selon 28 de la tige 22 par pivotement autour de ses axes 3 provoque simultanément et dans le même sens 28 le déplacement des points de fixation 9 et 10 du bras de transmission 6. Ce dernier étant relié à l'élément amortisseur 7 par son extrémité inférieure 12, le mouvement en pivotement selon 28 se traduit par un déplacement 2 5 longitudinal 29 de ladite extrémité 12 qui force l'élément 7 à travailler transversalement à ses zones de fixation. Avantageusement, la tige 22 est pourvue d'un rebord d'enveloppement 23 dans sa partie basse postérieure 14. Ce rebord 23 recouvre avantageusement tout l'élément amortisseur 7 en laissant libre son pourtour 15 et est muni d'une ouverture 24 au travers de laquelle passe l'extrémité libre 12 du 3 0 bras de transmission 6. La tige 22 ainsi réalisée présente une surface extérieure relativement continue dans laquelle le dispositif de contrôle de la flexion 5 est parfaitement intégré. Pour parfaire la continuité, une saillie transversale 25 à profil progressif est obtenue sur la base de coque 1 en vis à vis du rebord 23 et à distance de celui-ci pour permettre l'évacuation éventuelle d'eau et/ou de neige qui se serait infiltrée entre la tige 22 et la base de coque 1. 3 5 Selon un autre mode de réalisation de la tige 22, non représenté, une butée limite l'amplitude de son pivotement 28 vers l'avant en plus de la butée 26-27 qui intervient en pivotement vers l'arrière. Dans ce cas de construction, ce sont les butées qui déterminent l'amplitude maximum du pivotement possible de la tige 22. Il va de soi que cette amplitude de pivotement est avantageusement limitée à celle de la déformation élastique acceptable par l'élément amortisseur 7. La description qui vient d'être faite en référence aux figures 1 à 6 montre la mise en oeuvre d'un dispositif de contrôle de la flexion 5 dont l'élément amortisseur viscoélastique 7 est fixé sur la base de coque 1 dans la zone du talon, et dont le bras de transmission 6 est solidarisé au haut 8 de la tige 2, 22. Il est bien entendu que ce dispositif de contrôle de la flexion 5 peut également être monté à l'inverse, c'est-à-dire en fixant l'élément amortisseur 7 sur le haut 8 de la tige 2, 22, et le bras de transmission 6 sur la base de coque 1 dans la zone du talon. Dans un tel cas de construction, le dispositif de contrôle de la flexion 5 transmet toujours les sollicitations appliquées sur le haut 8 de la tige 2, 22, directement à l'élément amortisseur 7 qui reste contraint de travailler au cisaillement du fait de sa fixation sur l'extrémité libre du bras de transmission 6 qui est alors solidaire de la base de 1 0 coque 1. Un autre exemple de mise en oeuvre possible du dispositif de contrôle de la flexion 5 de la tige 2, 22, par rapport à la base de coque 1 consiste à relier chacune des extrémités 11 et 12 du bras de transmission 6 à un élément amortisseur viscoélastique 7 fixé l'un sur la tige 2, 22, I'autre sur la base de coque 1. REVENDICATIONS 1- Chaussure de ski comportant un premier élément tel qu'une base de coque (1) surmontée d'un deuxième élément tel qu'une tige (2, 22) pourvue d'un dispositif de contrôle de la flexion (5) destiné à amortir les appuis du bas de jambe du skieur sur une certaine amplitude en pivotement de ladite tige (2, 22) par rapport à la base de coque (1), le dispositif de contrôle de la flexion (5) présentant un élément d'amortissement élastique (7) obtenu en un matériau déformable élastiquement qui est intervient entre la tige (2, 22) et la base de coque (1), caractérisée par le fait que le dispositif de contrôle de la flexion (5) est constitué d'un bras de transmission (6) et d'un élément amortisseur (7) obtenu en matériau viscoélastique se présentant sous la forme d'un bloc de forte épaisseur avec deux 1 0 faces (17) approximativement parallèles, le bras de transmission (6) s'étendant du haut (8) de la tige (2, 22) jusqu'à la base de coque (1) qu'il relie entre elles par l'intermédiaire de l'élément amortisseur (7) placé en sandwich par ses faces (17) entre l'une (12) au moins de ses extrémités (11, 12) et la paroi de l'élément (1, 2, 22) constitutif de la chaussure situé en vis à vis. 2- Chaussure de ski selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le bras de transmission 1 5 (6) est solidaire de la tige (2, 22), I'élément amortisseur (7) viscoélastique étant fixé, par une face (17) sur une zone de fixation (17') située sur une extrémité (12), libre, du bras de transmission (6), et par la face opposée (17) sur une zone de fixation (17') située sur la paroi (1') de la base de coque (1), le bras de transmission étant solidarisé (9, 10) du haut (8) de la tige (2, 22) par son autre extrémité (11). 3- Chaussure de ski selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le pourtour (15) de l'élément amortisseur (7) est totalement dégagé pour permettre la déformation dudit élément transversalement à ses zones de fixation (17'). 4- Chaussure de ski selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément amortisseur (7) est situé dans la partie basse postérieure (14) de la tige (2, 22) dans la zone du talon et le bras de transmission (6), de forme allongée, s'étend sensiblement parallèlement à la paroi (1') de la base de coque (1) sur la zone dorsale de la tige (2, 22), une (11) de ses extrémités étant fixée rigidement à la partie haute (8) de la tige (2, 22) tandis que l'autre extrémité (12), libre est espacée de ladite paroi (1') de la base de coque (1), et reliée à cette dernière par l'intermédiaire de l'élément amortisseur (7). - Chaussure de ski selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif de contrôle 3 0 de la flexion (5) a son amplitude de débattement limitée dans le sens du pivotement vers l'arrière à partir d'une position angulaire déterminée au moyen d'une butée (26, 27) interagissant entre la tige (2, 22) et la base de coque (1). 6- Chaussure de ski selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif de contrôle de la flexion (5) a son amplitude de débattement limitée en pivotement vers l'arrière et vers l'avant au 3 5 moyen d'au moins une butée interagissant entre la tige (2, 22) et la base de coque (1). 7- Chaussure de ski selon l'un quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le bras de transmission (6) a la forme générale d'un "T" dont l'extrémité supérieure (11), constituée par la barre horizontale, se fixe (9, 10) de part et d'autre de la zone dorsale de la tige (2, 22) et en son centre, tandis que l'extrémité inférieure (12), terminant la barre verticale, est reliée à l'élément amortisseur (7). 8- Chaussure de ski selon l'un quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce qu'un rebord (23) d'enveloppement est prévu sur la tige (2, 22) dans sa partie basse (14), et masque l'élément amortisseur (7) ainsi que l'extrémité inférieure (12) du bras de transmission (6) qui passe au travers d'une ouverture (24).