Brevet FR2742067A1 — publié le 19970613

PATIN A ROULETTES OU A GLACE MUNI DE MOYENS D'AMORTISSEMENT La présente invention a pour objet un patin, en particulier un patin à roulettes ou à glace, à châssis rigide. Un tel patin est décrit par exemple dans le document DE-U-295 09 421. Le châssis de ce patin à roulettes en ligne présente un profil en U portant deux plateformes sur lesquelles viennent se fixer respectivement le talon et l'avant d'une chaussure. Les surfaces sur lesquelles roule un patin à roulettes ne sont généralement pas parfaitement lisses, mais présentent au contraire une surface rugueuse dont les aspérités, plus ou moins marquées, provoquent sur le patin une succession rapide de chocs qui se traduisent par des vibrations du châssis rigide. Selon la nature du sol et la vitesse du patin, la fréquence de ces chocs peut être proche de la fréquence de résonance du châssis du patin, ce qui a pour effet d'augmenter l'amplitude des vibrations. La fréquence de ces vibrations peut atteindre une valeur audible et créer de la sorte une gêne acoustique pour le voisinage. Ces vibrations se transmettent en outre aux pieds et aux jambes du patineur. Ces vibrations constituent alors une gêne de confort et sont même susceptibles de provoquer des micro- traumatismes. Il peut en être de même pour des patins à glace. L'invention a pour but de neutraliser ces vibrations et par conséquent de supprimer la gêne acoustique et mécanique due à ces vibrations. Le patin selon l'invention est caractérisé en ce que son châssis est équipé d'au moins un dispositif amortisseur de vibrations fixé au châssis et constitué 2 2742067 d'au moins un matériau viscoéleastique associé à au moins une plaque rigide de contrainte. La plaque de contrainte est, de préférence, fixée au châssis par l'intermédiaire du matériau viscoélastique. Dans la mesure o des ventres de vibrations sont localisables sur le châssis, le ou les dispositifs amortisseurs seront collés préférentiellement à l'endroit de ces ventres. La plaque de contrainte présentera avantageusement un module d'élasticité E supérieur à 104 MPa et une épaisseur comprise entre 0,1 et 2,5 mm et le matériau viscoélastique sera choisi avantageusement dans le groupe comprenant les caoutchoucs butyles, les élastomères de synthèse, seuls ou en mélange ou chargés. Deux dispositifs amortisseurs en forme de plaquette peuvent être intercalés entre les plateformes du châssis et la chaussure de manière à non seulement amortir les vibrations du châssis mais également à empêcher la transmission de vibrations à la chaussure.25 Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques modes d'exécution de l'invention. La figure 1 représente un premier mode d'exécution ne nécessitant aucune modification du châssis des patins existants. La figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1.35 3 2742067 La figure 3 est une demi-coupe analogue à la figure 2 illustrant une variante d'exécution du premier mode d'exécution. La figure 4 représente un châssis selon un deuxième mode d'exécution. La figure 5 est une vue en coupe à travers une portion d'une paroi latérale du châssis d'un patin selon un troisième mode d'exécution. La figure 6 représente une variante d'exécution du mode d'exécution représenté à la figure 5. La figure 7 représente une seconde variante du mode d'exécution représenté à la figure 5. La figure 8 représente un châssis selon un quatrième mode d'exécution.20 La figure 9 représente une portion de châssis selon une variante d'exécution du quatrième mode d'exécution. La figure 10 représente un cinquième mode d'exécution dans lequel l'élément amortisseur est utilisé comme palier. La figure 11 est une vue partielle d'un patin selon un sixième mode d'exécution.30 La figure 12 représente une demi-coupe d'un châssis selon la figure 1 munie d'un élément amortisseur selon un septième mode d'exécution. La figure 13 représente un huitième mode d'exécution. 4 2742067 La figure 14 représente un neuvième mode d'exécution. La figure 1 représente un patin à roulettes en ligne constitué d'une chaussure 1 montée sur un châssis rigide 2, par exemple en métal, portant quatre roulettes en ligne 3. Le châssis 2 présente sous le talon et sous la partie antérieure de la chaussure un profil en U s'élargissant de manière à former une plateforme arrière 4 et une plateforme avant 5 destinées à assurer une bonne assise de la chaussure. Le châssis 2 est muni de deux paires de dispositifs amortisseurs 6, les dispositifs de chaque paire étant disposés symétriquement sur les deux côtés opposés du châssis comme représenté à la figure 2. Ces dispositifs amortisseurs sont constitués chacun d'une plaque rigide de contrainte 61 sur laquelle est collée une couche de matériau viscoélastique 62. Les épaisseurs représentées ne sont pas les épaisseurs réelles. La plaque rigide 61 présente avantageusement un module d'élasticité E20 supérieur à 104 MPa et une épaisseur entre 0,1, et 2,5 mm, de préférence entre 0,3 et 2 mm, par exemple 1 mm. Le matériau de la plaque rigide 61 est choisi dans le groupe comprenant les alliages d'aluminium, les alliages d'aluminium- zinc- magnésium connus sous le nom25 de la marque déposée ZYCRAL de la société CEGEDUR- PECHINEY, les matériaux thermo-durcissables stratifiés armés de fibres de verre ou de carbone, les matériaux thermoplastiques armés de fibres de verre ou de carbone.30 Le matériau viscoélastique 62 est, par exemple, un caoutchouc butyle ou un élastomère de synthèse, tel que le NEPURANE PI 2010, ceux-ci utilisés seuls, en mélange ou chargés. L'élément viscoélastique 62 peut être35 2742067 constitué d'une feuille élémentaire ou d'un empilement de plusieurs feuilles élémentaires viscoélastiques de même caractéristique ou de caractéristiques différentes. Dans ce dernier cas, les propriétés d'amortissement de chacune des feuilles seront décalées en température pour une fréquence de vibrations donnée ou décalées en fréquence pour une température donnée, de manière à tenir compte de la variation de la fréquence propre du châssis en fonction de la température. L'épaisseur de la couche viscoélastique 62 est de 1 à 2 mm. Le matériau viscoélastique 62 est collé au châssis 2 ou fixé à celui-ci par vulcanisation, si le matériau utilisé le permet. Les dispositifs amortisseurs sont fixés, de préférence, sur les ventres de vibrations. Comme des vibrations peuvent se produire dans diverses directions, les dispositifs amortisseurs peuvent être fixés dans diverses directions et donc également sur les parties horizontales du châssis. Le châssis pourrait être en un matériau rigide non métallique, par exemple en fibres de carbone. Selon la variante représentée à la figure 3, les dispositifs amortisseurs 6 sont collés dans une creusure formée dans le châssis 2 de manière à ne former aucune saillie à la surface du châssis. Dans le mode d'exécution représenté à la figure 4, les parties latérales du châssis 2 présentent, entre les plateformes, des encoches 7, 8 débouchant sur les bords supérieurs du châssis. Ces encoches constituent des zones de moindre résistance qui donnent une certaine flexibilité au châssis. Au travers de ces encoches sont 6 2742067 fixés des dispositifs amortisseurs du même type que ceux décrits précédemment. Les dispositifs amortisseurs 9 ont également pour effet d'absorber les vibrations résultant du travail en flexion du châssis au niveau des encoches 7 et 8. La figure 5 représente partiellement un mode d'exécution dans lequel les parties latérales du châssis 2 présentent des plis creux arrondis 10 en forme d'Q. Ces plis 10 créent également des zones de moindre résistance dans le sens perpendiculaire à l'axe des plis. Sur ces plis, en travers de ceux-ci, sont collés des dispositifs amortisseurs 11 de structure analogue aux dispositifs 6. La figure 6 représente une variante d'exécution du mode d'exécution représenté à la figure 5, dans lequel le matériau viscoélastique 122 d'un dispositif amortisseur 12 rempli le pli 10. Comme dans les exécutions précédentes, sur le matériau viscoélastique 122 est collée une plaquette rigide 121. Dans ce cas, on combine deux effets amortisseurs, d'une part, le cisaillement au niveau de la plaque de contrainte et, d'autre part, le travail du caoutchouc en compression lors de la déformation du pli 10. La figure 7 représente une seconde variante du mode d'exécution selon la figure 5, dans laquelle le pli 10 est remplacé par une ondulation 13 en travers de30 laquelle est collé un dispositif amortisseur 9 plan analogue aux dispositifs amortisseurs de la première forme d'exécution. Le matériau viscoélastique pourrait également remplir l'ondulation. Avantageusement, l'épaisseur du châssis 2 au milieu de l'ondulation 13 pourrait être réduite de manière à favoriser la 7 2742067 déformation. Dans le mode d'exécution représenté à la figure 8, le châssis 2 présente des fentes de contour fermé 14, 15, 16 légèrement en forme de S. Ces fentes jouent le même rôle que les encoches 7 et 8 de la figure 4. En travers de ces fentes sont collés des dispositifs amortisseurs 17 de même constitution que les dispositifs 6 du premier mode d'exécution. Les fentes sont placées, de préférence, entre les roulettes. Les fentes de contour fermé peuvent présenter une autre forme. La figure 9 représente une variante dans laquelle les fentes 15' ont une forme semi-elliptique ou en demi-anse de panier et s'étendent entre deux axes des roulettes. Préférentiellement, les fentes 15' s'étendent au-dessus des axes des roulettes de manière à créer une zone de flexion utilisant l'élasticité propre du châssis. Les dispositifs amortisseurs peuvent avoir une seconde fonction. La figure 10 illustre l'utilisation d'éléments amortisseurs 6 comme support des roulettes 3. L'axe 18 des roulettes est entouré d'une entretoise 23 qui traverse le châssis 2 avec un jeu 19, ainsi que le matériau viscoélastique et s'appuie contre la plaque de contrainte 61 du dispositif amortisseur. L'axe 18 est supporté par la plaque rigide de contrainte 61. Dans cette exécution, le dispositif amortisseur 630 amortit donc également la transmission des vibrations de l'axe 18 au châssis 2. Des dispositifs amortisseurs peuvent également être fixés sur les plateformes 4 et 5 du châssis. La figure35 11 représente l'arrière d'un patin réalisé selon cette 8 2742067 méthode. De manière à isoler mécaniquement la chaussure 1 du châssis 2, on utilise deux dispositifs amortisseurs 20a et 20b superposés présentant la même structure que les dispositifs amortisseurs des modes d'exécution précédents. La plaque de contrainte 201b du dispositif amortisseur inférieur 20b est fixée à la plateforme 4 non seulement par collage de son matériau viscoélastique 202b, mais également par des vis prenant appui sur la plaque de contrainte 201b de cet élément amortisseur. La chaussure 1 est fixée au moyen de vis vissées dans la plaque de contrainte 201a du dispositif amortisseur supérieur 20a fixé sur la plaque de contrainte 201b du dispositif inférieur par son matériau viscoélastique 202a. On a dès lors non seulement un amortissement des vibrations du châssis 2, mais un amortissement de la transmission des vibrations du châssis 2 à la chaussure. La figure 14 représente une version simplifiée comprenant un seul dispositif amortisseur 24 constitué d'une plaque de contrainte 241 et d'un élément viscoélastique 242. La plaque de contrainte peut présenter deux ailes qui viennent enserrer le châssis 2 à la manière d'un cavalier. La chaussure 1 est fixée à la pièce de contrainte 241 par au moins une vis 25. La pièce de contrainte 241 assure un bon maintien latéral de la chaussure sur le châssis. Comme ceci ressort déjà de la figure 6, le dispositif amortisseur ne doit pas forcément se présenter sous la forme d'une plaquette plane, mais cette plaquette peut être recourbée pour épouser une courbure du châssis. A titre d'exemple, la figure 12 représente un élément amortisseur 21 en forme d'équerre recouvrant l'angle du35 profil en U constituant le châssis. Une telle forme 9 2742067 amortit efficacement des vibrations dans des plans différents. Le matériau viscoélastique peut également, dans certaines conditions, être pris en sandwich entre deux plaques de contrainte. Un exemple est représenté à la figure 13. Le châssis 2 est muni d'encoches analogues aux encoches 8 de la figure 4. Dans ces encoches sont insérés des dispositifs amortisseurs 22 dont le matériau viscoélastique 222 présente un profil en H. Sur les deux côtés du H est fixée une plaque de contrainte 221. Le dispositif amortisseur 22 de la figure 13 pourrait également être utilisé avec seule plaque de contrainte 221, la forme de matériau viscoélastique 222 assurant simplement la fixation par emboîtement et ancrage au châssis 2. La figure 14 représente un dispositif amortisseur 24 constitué d'un bloc en matériau viscoélastique 242 relativement épais associé à une plaque rigide de contrainte 241 en forme de U dont les ailes sont prolongées en dessous du matériau viscoélastique et viennent enserrer le châssis 2 à la manière d'un cavalier. La chaussure 1 est fixée à la pièce de contrainte 241 par au moins une vis 25. La pièce de contrainte 241 assure un bon maintien latéral de la chaussure sur le châssis, tandis que le matériau viscoélastique 242 assure en plus un bon amortissement de la transmission des vibrations du châssis à la chaussure. 2742067 REVENDICATIONS 1. Patin, en particulier patin à roulettes ou à glace, à châssis rigide (2), caractérisé en ce que le châssis (2) est équipé d'au moins un dispositif amortisseur de vibrations (6; 9; 11; 12; 17; 20; 21; 22; 24) fixé sur le châssis (2) et constitué d'au moins un matériau viscoélastique (62; 202; 222) associé à au moins une plaque rigide de contrainte (61; 121; 201; 221; 241). 2. Patin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque rigide de contrainte (61; 121; 201; 221; 241) est fixée au châssis par l'intermédiaire du matériau viscoélastique. 3. Patin selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque rigide de contrainte présente un module d'élasticité E supérieur à 104 MPa et une épaisseur comprise entre 0,1 et 2,5 mm, de préférence entre 0,3 et 2 mm. 4. Patin selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau viscoélastique est choisi dans le groupe comprenant les caoutchoucs butyles, les élastomères de synthèse, seuls ou en mélange ou chargés. 5. Patin selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le châssis (2) présente au moins une zone de moindre résistance (8; 10; 13; 15; 15') pouvant se déformer sous charge et que le dispositif amortisseur (9; 11; 12; 17; 22) est fixé dans cette zone. 6. Patin selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone de moindre résistance est une encoche (8) débouchant sur le côté supérieur du châssis et que le dispositif amortisseur (9; 22) est fixé en travers de cette encoche. 7. Patin selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone de moindre résistance est une fente de contour fermé (15; 15'), en particulier en forme de S ou de C, et que le dispositif amortisseur (9; 17) est fixé en travers de cette fente. 8. Patin selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le châssis (2) présente au moins une pli ouvert arrondi (10) en forme d'Q et que le dispositif amortisseur (11; 12) est fixé en travers de l'ouverture de ce pli. 9. Patin selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le châssis présente au moins une ondulation (13) et que le dispositif amortisseur (9) est fixé en travers de cette ondulation. 10. Patin selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le matériau viscoélastique (122) rempli le pli, respectivement l'ondulation. 11. Patin selon l'une des revendications 2 à 4 dont le châssis rigide présente un profil en U et porte une chaussure (1), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif amortisseur (24) constitué d'une plaque rigide de contrainte (241) et d'un matériau viscoélastique (242) entre la plaque rigide de contrainte et le dessus du châssis et en ce que la chaussure (1) est fixée sur la plaque rigide de35 contrainte. 12 2742067 12. Patin selon la revendication 11, caractérisé en ce que la plaque de contrainte (241) est pourvue de deux ailes descendant de chaque côté du châssis (2). 13. Patin selon l'une des revendications 2 à 4, dont le châssis présente deux plateformes (4, 5) pour la fixation d'une chaussure (1), caractérisé en ce que sur au moins l'une des plateformes un premier dispositif amortisseur en forme de plaque (20b) est fixé sur la plateforme et qu'un second dispositif amortisseur, en forme de plaque (20a) est fixé, d'une part, par l'intermédiaire du matériau viscoélastique (202a) sur la première plaque et, d'autre part, à la chaussure par au moins une vis vissée essentiellement dans la plaque de contrainte (201a) de ce second dispositif amortisseur. 14. Patin à roulettes en ligne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un axe (18) des roulettes traverse avec jeu (19) le châssis et est fixé sur la plaque de contrainte (61) d'un dispositif amortisseur. 15. Patin selon l'une des revendications 1 à 4, dont le châssis rigide présente un profil en U, caractérisé en ce que l'élément amortisseur est en forme de plaque coudée à 90 (21) recouvrant un angle du profil. 16. Patin selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que le matériau viscoélastique (222) est pris en sandwich entre deux plaquettes de contrainte (221). 17. Patin selon l'une des revendications 1, 6, 8 ou 16, caractérisé en ce que les éléments amortisseurs (22) sont fixés par emboîtement ou ancrage au châssis.