Brevet FR2729865A1 — publié le 19960802

Paire de skis munis de dispositifs d'amortissement asymétriques de torsion. La présente invention se rapporte à une paire de skis perfectionnée, en particulier pour la pratique du ski alpin. Lorsque le ski est en mouvement sur neige, le ski est soumis à trois types de contraintes fondamentales ; les contraintes de flexion, les contraintes de torsion et les contraintes de 'déformation latérale". En plus de ces contraintes, des phénomènes vibratoires apparaissent à certaines vitesses en fonction des irrégularités du terrain, ce qui engendrent également des déformations en flexion et en torsion du ski selon différents modes. Les contraintes ou phénomènes vibratoires de torsion du ski apparaissent soit au passage de reliefs, soit plus fréquemment en prise de virage lorsque le ski aval imprime une pression forte sur la carre intérieure. On peut ainsi observer que les contraintes de torsion sont maximales sur les zones externes du ski et sont majoritairement orientées à 45" par rapport à l'axe longitudinal. De plus, les contraintes sont variables le long du ski et augmentent en direction de chacune des extrémités en spatule et talon. Pour résister à ces contraintes, les structures actuelles comportent une enveloppe de fibres de renforcement autour du noyau qui forment un caisson en stratifié et améliorent les qualités d'accrochage du ski en virage. Cependant un ski trop raide en torsion aux extrémités conduit à un phénomène de 'broutage' des extrémités bien connu de l'homme de l'art. Cela signifie que les extrémités ont tendance à accrocher fortement à la neige alors que le patin dérape. Inversement, un ski plus raide au patin et souple en torsion aux extrémités entraîne un risque de décrochage des extrémités par rapport au patin ; c'est ce que l'on appelle communément l'effet 'essuie-glace'. Le dosage des raideurs du ski en torsion associée à la définition de la ligne de côtes a pour effet de trouver un compromis acceptable en fonction du type de ski pratiqué (loisir ou compétition par exemple). Généralement, un ski très renforcé en torsion sera difficile à inscrire en virage serré et à faible vitesse puisque sa raideur statique sera importante. A l'inverse, un ski trop souple sera plus facile à inscrire en virage mais sera peu stable à grande vitesse et dans la conduite de courbe à large rayon. Le brevet FR 2 634 135 par exemple propose de renforcer une paire de skis par des bandes de renfort placées à la surface et/ou à l'intérieur de chaque ski ; les bandes étant inclinées par rapport à l'axe longitudinal médian de chaque ski et disposées de façon symétrique sur le ski droit par rapport au ski gauche. L'avantage est de pouvoir obtenir tantôt un ski facile à virer, tantôt un ski plus stable en interchangeant simplement le ski droit et gauche. En revanche, I'inconvénient est d'une part que le ski devient statiquement beaucoup plus raide en torsion qu'un ski traditionnel et que d'autre part, les phénomènes vibratoires de torsion ne sont pas traités. Le but de la présente invention est d'apporter une solution satisfaisante aux problèmes précités. En particulier, I'un des objets est de pouvoir modifier le comportement du ski en virage, soit dans le sens d'un raidissement dynamique à la torsion lorsque l'on souhaite améliorer la stabilité du ski par augmentation du rayon de virage, soit dans le sens d'un accompagnement à la torsion lorsque l'on souhaite favoriser la manoeuvrabilité du ski par diminution du rayon de virage. Un autre objet de l'invention est d'améliorer le comportement général vibratoire du ski en torsion. Un autre objet de l'invention est de limiter le raidissement statique du ski de sorte que le ski conserve un comportement normal à basse vitesse. Un autre objet de l'invention est de pouvoir influencer le comportement sousvireur et sur-vireur du ski comme précité, sans être contraint de changer de paire de skis mais simplement en interchangeant le ski droit et gauche. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, la paire de skis selon l'invention est telle que ; chaque ski a une partie centrale cambrée entre une ligne de contact avant et une ligne de contact arrière; ladite partie centrale comprend une zone de montage des fixations; chaque ski comprend au moins un dispositif comprenant un transmetteur disposé sur ladite partie centrale, entre ladite zone de montage des fixations et l'une au moins des lignes de contact; ledit transmetteur est relié au ski d'une part, par un moyen de liaison complète et d'autre part, par un moyen de liaison partielle comprenant un élément élastique et/ou visqueux qui s'oppose au déplacement dudit transmetteur; les deux moyens de liaison étant espacés l'un de l'autre sur la longueur du transmetteur.Le transmetteur est orienté principalement selon un axe d'orientation qui est incliné par rapport à l'axe longitudinal (1,1') de chaque ski. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, chaque ski présente au moins un dispositif avant disposé entre la zone de montage des fixations et la ligne de contact avant et au moins un dispositif arrière disposé entre la zone de montage des fixations et la ligne de contact arrière. Le comportement avant/arrière reste ainsi homogène et équilibré, pour une bonne stabilité en conduite de virage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les transmetteurs de chaque dispositif sont orientés de telle sorte que leur extrémité la plus éloignée de la zone de montage des fixations se situe du côté intérieur de chaque ski et leur extrémité la plus proche de la zone de montage se situe du côté extérieur de chaque ski. C'est sur la carre inteme du ski aval que se répartit essentiellement la pression lors du virage. Plus on s'éloigne de la zone du patin en direction des extrémités et plus les déformations en torsion sont maximales. Dans cette configuration, le transmetteur a pour rôle d'apporter un raidissement dynamique et de supprimer les vibrations aux extrémités du ski pour une meilleure conduite et une meilleure stabilité du ski lors des virages à grand rayon. Selon une autre caractéristique, les transmetteurs de chaque dispositif sont orientés de telle sorte que leur extrémité la plus proche de la zone de montage des fixations se situe du côté intérieur de chaque ski et leur extrémité la plus éloignée de la zone de montage se situe du côté extérieur de chaque ski. Dans cette configuration, les transmetteurs ont pour rôle d'accompagner au contraire le ski aval en torsion lors de la prise de virage ; ce qui conduit à augmenter sa manoeuvrabilité et le rend plus performant dans la prise de virages courts. Selon une caractéristique avantageuse, la disposition du (des) transmetteur (s) sur le ski gauche (G) présente une symétrie miroir par rapport à celle du (des) transmetteur (s) sur le ski droit (D). De ce fait, en échangeant les skis droit et gauche, on peut adapter le comportement de la paire en fonction des exigences du skieur. Selon une caractéristique, le moyen de liaison partielle de chaque transmetteur comprend au moins une couche d'interface en matériau élastique ou viscoélastique reliant, au moins l'une des faces de l'extrémité de chaque transmetteur au ski ; ladite couche étant sollicitée au cisaillement par le déplacement de ladite extrémité selon l'axe d'orientation de chaque transmetteur lors des déformations en torsion du ski. L'encombrement d'un tel dispositif est avantageusement limité en épaisseur sur le ski. L'effet de raidissement dynamique obtenu est progressif grâce au jeu en cisaillement de la couche. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de liaison partielle comprend un boîtier à travers lequel est ménagée une ouverture qui conduit à un logement pour le passage de l'extrémité; une couche d'interface supérieure collée sur le dessus de l'extrémité et sur le dessus du logement du boîtier et une couche d'interface inférieure collée sur le dessous de l'extrémité et sur le dessus de chaque ski. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre au regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue en élévation d'une paire de skis selon l'invention dans une première configuration, - la figure 2 est une vue en élévation de la paire de skis de la figure 1 dans une seconde configuration, - la figure 3 est une vue de profil de l'un des dispositifs équipant les skis de la paire selon l'invention, - la figure 4 est une vue en élévation du dispositif de la figure 3, - la figure 5 est une vue partielle en coupe selon A-A de l'avant du dispositif selon l'invention, - la figure 6 montre schématiquement une paire de skis traditionnels sans dispositif de l'invention, - la figure 6a illustre schématiquement le comportement de la section du ski aval de la paire de la figure 6 au centre selon la coupe B-B et au niveau de la ligne de contact avant selon la coupe C-C, - la figure 6b illustre le rayon de virage obtenu avec la paire de skis de la figure 6, - la figure 7 montre schématiquement une paire de skis selon l'invention avec dispositifs orientés comme sur la figure 1, - la figure 7a est une vue similaire à la vue de la figure 6a dans le cas de la paire de skis de l'invention de la figure 7, - la figure 7b est une vue similaire à la vue de la figure 6b dans le cas de la paire de skis de l'invention correspondant à la figure 7, - la figure 8 montre schématiquement une paire de skis selon l'invention avec dispositifs orientés comme sur la figure 2, - la figure 8a est une vue similaire à la vue de la figure 6a dans le cas de la paire de skis de l'invention correspondant à la figure 8, - la figure 8b est une vue similaire à la vue de la figure 6b dans le cas de la paire de skis de l'invention correspondant à la figure 8, - la figure 9 est une vue en élévation d'une paire de skis selon une variante dans une première configuration, - la figure 10 est une vue en élévation de la variante de la figure 9 mais dans une seconde configuration, - la figure 1 1 est une vue d'une paire de skis selon une autre variante. A la figure 1, on a illustré une paire de skis (1) selon l'invention comprenant un ski droit (D) et un ski gauche (G). Chaque ski comprend une partie centrale cambrée située entre une ligne de contact avant (10) et une ligne de contact arrière (11). En avant de la ligne de contact avant (10), le ski se prolonge par une spatule relevée (2) et en arrière de la ligne de contact arrière (11); le ski se prolonge par un talon également légèrement relevé (3). La partie centrale comprend une zone de montage des fixations (4) qui correspond à la zone normée connue du spécialiste et qui permet la réception d'une butée et d'une talonnière indépendante ou d'un ensemble reliant ces deux éléments (5) (figurés en pointillés sur le ski (G) de la figure 1). Sur chaque ski est monté un dispositif avant (6) selon l'invention entre la zone de montage (4) et la ligne de contact avant (10) et un dispositif arrière (7) entre la zone de montage (4) et la ligne de contact arrière (11). Les dispositifs (6, 7) comprennent respectivement un transmetteur (60, 70) orienté selon un axe d'orientation qui présente une certaine inclinaison (0 2) par rapport à l'axe longitudinal médian du ski (1,1'). L'inclinaison (01) du transmetteur avant (60) peut être différente de l'inclinaison (H2) du transmetteur arrière (70). Dans le cas de la figure 1, les transmetteurs (60, 70) de chaque ski sont orientés de telle sorte que leur extrémité (60a, 70a) la plus éloignée de la zone de montage (4) se situe du côté intérieure (12) du ski. On entend par côté intérieur, le côté où s'étend la carre intérieure du ski qui subit lorsqu'il s'agit du ski aval le maximum de pression lors de la prise de virage. Cette configuration en '0' des transmetteurs confère au ski aval des qualités de raideur dynamique et d'amortissement en torsion améliorées. Pour le ski amont, L'effet des transmetteurs est négligeable compte tenu du fait que le ski est faiblement chargé sur le côté inteme. A l'inverse, dans le cas de la figure 2, les transmetteurs (60, 70) de chaque ski sont orientés de telle sorte que leur extrémité (60a, 70a) la plus éloignée de la zone de montage (4) se trouve située du côté extérieur (13) de chaque ski. Autrement dit, selon cette configuration en 1X1, la torsion est favorisée en virage pour diminuer le rayon de courbure pour le ski aval. Le détail de chaque dispositif (6, 7) équipant les skis selon l'invention est illustré aux figures 3 à 5 qui concerne un exemple non limitatif. Le dispositif (6) comprend un élément allongé de transmission des efforts de torsion ou transmetteur (60) dont l'une des extrémités (60a) est reliée fixement au ski par un moyen de liaison complète, comme par des vis (600) destinées à traverser le transmetteur et s'ancrer dans le corps du ski. L'autre extrémité (60b) est reliée également au ski par une liaison partielle libre en translation. Pour cela, cette extrémité s'introduit dans l'ouverture (80) d'un boîtier (8). Entre ces deux extrémités, le transmetteur n'est pas relié au ski. Le boîtier (8) est relié au ski rigidement par plusieurs vis d'ancrage (800, 801), par exemple. Bien entendu, ces moyens de fixation peuvent être remplacés par d'autres moyens adaptés comme la soudure ou le collage par exemple. Comme illustré à la figure 5, le boîtier (8) comprend un logement interne (81) permettant un libre débattement de l'extrémité (60b) de l'élément allongé. II faut ainsi entendre que l'extrémité peut se déplacer librement en translation selon la direction longitudinale du dispositif dans des conditions normales d'utilisation sans être stoppée en butée contre le boîtier lui-même ou une pièce solidaire du boîtier pouvant créer une augmentation de la rigidité du ski. On utilisera le terme d'extrémité libre (60b) dans la suite du texte pour désigner cette extrémité par opposition à l'extrémité fixe (60a). L'extrémité libre (60b) est reliée au ski par l'intermédiaire de deux couches d'interfaces en matériau élastique et/ou visqueux (82, 83). Plus précisément, la couche d'interface supérieure (82) est collée à la fois sur le dessus de l'extrémité (60b) et sur le dessous du logement (81) du boîtier (8) et la couche d'interface inférieure (83) est collée à la fois sur le dessous de l'extrémité (60b) et sur le dessus du ski. Les couches (82, 83) sont donc sollicitées ensembles au cisaillement et dissipent l'énergie transmise par le transmetteur. De préférence, le matériau choisi pour constituer les couches d'interface (51, 61) doit posséder des propriétés d'adhérence avec l'extrémité libre et chaque plaque de support. Le matériau peut être un mastic minéral ou organique par exemple dont le module de cisaillement est compris entre 0,5 à 6 MPa en fonction de la température. Dans ce cas, le matériau est suffisamment collant avec les éléments avec lesquels il rentre en contact pour subir un cisaillement important lors du déplacement de l'extrémité libre en translation dans le logement. L'emploi d'autres matériaux tels que des caoutchoucs ou élastomères synthétiques aux propriétés amortissantes n'est pas exclu. Cependant, il sera nécessaire de coller chaque couche (82, 83) au moyen d'une colle adéquate. Le sens de montage de chaque dispositif sur le ski n'a pas beaucoup d'importance contrairement à la direction d'orientation. Dans les exemples des figures 1 et 2, les moyens de liaison complète sont situés aux extrémités (60a, 70a) les plus proches des lignes de contact (10, 11) et les moyens de liaison partielle sont situés aux extrémités (60b, 70b) les plus proches de la zone de montage des fixations (4). Il n'y a pas d'avantages particuliers à respecter ce sens de montage, et les dispositifs peuvent être inversés sans préjudice. Les figures 6 à 8 illustrent le principe de fonctionnement des dispositifs disposés selon l'invention selon les cas pris en comparaison avec un ski traditionnel. Aux figures 6 à 6b, la paire ne comprend aucun dispositif. En prise de virage, le ski aval glisse sur la carre interne sur laquelle se répartit la pression maximale. La contrainte maximale de torsion s'exerce au voisinage des lignes de contact. La figure 6a montre la variation d'inclinaison qui existe entre la section au centre du ski selon la ligne (B-B) et la section au niveau de la ligne de contact avant selon la ligne (C-C). Le rayon de virage naturel du ski aval (R1) correspondant est schématisé à la figure 6b. Les figures 7 à 7b illustrent le cas d'une disposition en O des transmetteurs sur la paire selon l'invention. On remarque dans ce cas une diminution de la variation d'inclinaison entre les deux sections (figure 7a) qui traduit une réduction du vrillage avant, d'où une augmentation du rayon de virage du ski aval correspondant (figure 7b). Enfin, les figures 8 à 8b illustrent le cas d'une disposition en 'X' des transmetteurs sur la paire, qui a pour conséquence, une augmentation de la variation d'inclinaison entre les deux sections qui traduit une aide au vrillage avant du ski, d'où une diminution du rayon de virage du ski aval correspondant (figure 8b). D'une manière générale, on obtient R2 Bien entendu, dans une version simplifiée, on peut envisager de n'équiper la paire que de dispositifs localisés entre la zone de montage et la ligne de contact avant comme le montrent les figures 9 et 10. Dans le premier cas de figure, la disposition en V des transmetteurs confère des propriétés de raidissement dynamique en torsion à l'avant seulement. Dans le second cas, la disposition en V renversé crée une aide à la torsion à l'avant seulement. La figure 1 1 montre un cas, où l'on dispose plusieurs dispositifs (6a, 6b) à l'avant de chaque ski pour augmenter l'effet recherché. De préférence, le transmetteur (6b) le plus proche de la ligne de contact avant (10) est orienté selon une direction légèrement plus inclinée par rapport à la direction longitudinale que le transmetteur (6a) le plus proche de la zone de montage (4) ; ceci, car la déformation en torsion augmente en direction des extrémités du ski. Bien entendu, I'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1- Paire de skis, en particulier pour la pratique du ski alpin ; chaque ski ayant une partie centrale cambrée entre une ligne de contact avant (10) et une ligne de contact arrière (11); ladite partie centrale comprenant une zone de montage des fixations (4); chaque ski comprenant au moins un dispositif (6, 7) comprenant un transmetteur (60, 70) disposé sur ladite partie centrale, entre ladite zone de montage des fixations (4) et l'une au moins des lignes de contact (10, 11); ledit transmetteur (60, 70) étant relié au ski d'une part, par un moyen de liaison complète et d'autre part par un moyen de liaison partielle comprenant un élément élastique et/ou visqueux qui s'oppose au déplacement dudit transmetteur; les deux moyens de liaison étant espacés l'un de l'autre sur la longueur du transmetteur, caractérisée en ce que le transmetteur (60, 70) est orienté principalement selon un axe d'orientation qui est incliné par rapport à l'axe longitudinal (I, I') de chaque ski. 2- Paire de skis selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque ski présente au moins un dispositif avant (6) disposé entre la zone de montage des fixations (4) et la ligne de contact avant (10) et au moins un dispositif arrière (7) disposé entre la zone de montage des fixations (4) et la ligne de contact arrière (11). 3- Paire de skis selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les transmetteurs de chaque dispositif sont orientés de telle sorte que leur extrémité (60a, 70a) la plus éloignée de la zone de montage des fixations se situe du côté intérieur (12) de chaque ski et leur extrémité (60b, 70b) la plus proche de la zone de montage se situe du côté extérieur (13) de chaque ski. 4- Paire de skis selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les transmetteurs de chaque dispositif sont orientés de telle sorte que leur extrémité (60b, 70b) la plus proche de la zone de montage des fixations se situe du côté intérieur (12) de chaque ski et leur extrémité la plus éloignée de la zone de montage (60a, 70a) se situe du côté extérieur (13) de chaque ski. 5- Paire de skis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la disposition du (des) transmetteur (s) (60, 70) sur le ski gauche (G) présente une symétrie miroir par rapport à celle du (des) transmetteur (s) sur le ski droit (D). 6- Paire de skis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de liaison sont situés à chacune des extrémités (60a, 60b, 70a, 70b) de chaque transmetteur. 7- Paire de skis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de liaison partielle de chaque transmetteur comprend au moins une couche d'interface (82, 83) en matériau élastique ou viscoélastique reliant, au moins l'une des faces de l'extrémité (60b) de chaque transmetteur au ski ; ladite couche (82, 83) étant sollicitée au cisaillement par le déplacement de ladite extrémité (60b) selon l'axe d'orientation de chaque transmetteur lors des déformations en torsion du ski. 8- Paire de skis selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de liaison partielle comprend un boîtier (8) à travers lequel est ménagée une ouverture (80) qui conduit à un logement (81) pour le passage de l'extrémité (60b); une couche d'interface supérieure (82) collée sur le dessus de l'extrémité (60b) et sur le dessus du logement (81) du boîtier (8) et une couche d'interface inférieure (83) collée sur le dessous de l'extrémité (60b) et sur le dessus de chaque ski.