Brevet FR2747316A1 — publié le 19971017

La présente invention a pour objet une butée avant de fixation pour ski, ajustage automatique de la dureté de déclenchement. Les fixations de sécurité pour skis comportent généralement un "bloc arrière" libérant la chaussure montée sur le ski lorsque la traction exercée par celle-ci dépasse un seuil déterminé et, à leur partie antérieure un ensemble articulé, souvent appelé "butée avant", destiné à maintenir l'avant de la chaussure et agencé pour se déclencher au moins latéralement lorsqu'il subit un effort supérieur à une limite fixée. Cet ensemble est formé d'une tête constituée d'un corps et à l'arrière d'une mâchoire de retenue de la chaussure pourvue de deux ailes latérales, ainsi que d'un mécanisme logé dans le corps et assurant le maintien de la mâchoire en position enclenchée. Ce mécanisme comprend en général un ressort de rappel dont le réglage de la tension détermine le seuil de déclenchement de la butée. Ainsi, une fois le réglage du mécanisme effectué, le seuil de déclenchement est invariable, il est en particulier indépendant de la force appliquée par la semelle de la chaussure sur le ski. Le dispositif suivant la présente invention a pour but d'adapter au cours de la pratique du ski la dureté du dispositif de fixation aux conditions d'utilisation de l'élément de fixation. Ainsi, elle vise à augmenter la dureté en réponse à une augmentation de la force d'appui de la semelle. Ce type de butée peut être efficace dans des cas de chute en torsion avec allégement du ski et en particulier en cas de chute à faible vitesse, de chute en neige molle, de faute de carre, d'enfourchage de piquet pour les skieurs de compétition, de chute en arrière avec torsion si l'on prend en compte l'appui avant de la chaussure, etc.. Il est d'autant plus efficace que lorsque le skieur appuie sur le ski, il contracte les muscles antérieurs de la jambe qui protègent le genou. Inversement, lorsque le ski est allégé, ces muscles sont moins contractés donc le genou est moins protégé. Il existe des mécanismes permettant d'augmenter la dureté de la butée avant par transmission de la force d'appui au ressort de rappel. comme ceux décrits dans le brevet français n"2718048. Dans ces mécanismes, la butée n'est durcie que lorsque l'effort transmis au ressort est supérieur à la tension dudit ressort. Ainsi, la dureté n'augmente pas proportionnellement à la force d'appui de la semelle, tout au moins au dessous d'une certaine valeur de l'appui, ce qui peut causer des déclenchements intempestifs. D'autre part, tout durcissement de la butée s'accompagne d'un étirement ou d'une compression du ressort de rappel, généré par un mouvement vertical de la chaussure qui peut être génant lors de la pratique du ski. Le but de la présente invention est d'obtenir un dispositif de fixation dont la dureté vane d'une valeur minimum jusqu'à une valeur maximum proportionnellement à la force d'appui de la semelle, et ce de manière instantanée. Un autre but de l'invention est de générer l'effet precédent sans déplacement vertical de la chaussure tant que celle-ci est retenue sur le ski. Un autre but de l'inxention est de proposer un élément de fixation qui n influence pas plus le comportement du ski que les éléments de fixation actuellement existant. Un autre but de l'invention est de proposer un élément de fixation simple à réaliser. Un autre but de l'invention est de proposer un élément de fixation facile à régler pour l'utilisateur. Le dispositif suivant la présente Invention est constitué d'une butée avant de fixation de ski apte à se déclencher latéralement pour libérer la chaussure lorsque L'effort appliqué par celle-ci dépasse un certain seuil, cette butée comportant au moins un capteur de force (palpeur) disposé sous la chaussure et agissant sur un élément relié élastiquement à la butée de manière à augmenter sa dureté proportionnellement à la force exercée sur le palpeur par la chaussure. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure I représente, vue en plan, la butée avant d'une fixation de ski équipée d'un palpeur soumis à l'appui de la semelle, la figure 2 montre la même butée vue de côté, en élévation, la figure 3 est une coupe longitudinale verticale agrandie, suivant les flèches A A de la figure 1, les figures 4 à 6 sont des coupes horizontales agrandies de la partie mobile de la butée avant, suivant les flèches B-B de la figure 2, représentant respectivement la position d'enclenchement, la position après un déclenchement provoqué par un effort lorsque la dureté est maximum et la position après un déclenchement provoqué par un effort lorsque la dureté est comprise entre les seuils minimum et maximum, la figure 7 est une coupe longitudinale verticale partielle agrandie, suivant les flèches A-A de la figure 1, montrant une variante d'exécution à double palpeur, la figure 8 est une coupe longitudinale verticale partielle agrandie, suivant les flèches A-A de la figure 1 montrant une variante d'exécution d'un dispositif adapté à des butés à corps mobile et articulées autour d'un axe, la figure 9 est une coupe horizontale agrandie, suivant les flèches B-B de la figure 2 et montrant le mécanisme de rappel du dispositif illustré en figure 8, la figure 10 illustre une variante d'exécution du dispositif de l'invention adaptée aux butées à corps fixe, par une coupe longitudinale verticale partielle agrandie, suivant les flèches A-A de la figure 1, la figure 1 1 est une coupe horizontale agrandie, suivant les flèches B-B de la figure 2 et montrant le mécanisme de rappel du dispositif illustré en figure 10, la figure 12 illustre une variante d'exécution du dispositif de l'invention adaptée aux butées à deux pivots, par une coupe longitudinale verticale partielle agrandie, suivant les flèches A-A de la figure 1, la figure 13 est une demi coupe horizontale agrandie, suivant les flèches B-B de la figure 2 et montrant le mécanisme de rappel du dispositif illustré en figure 12, L'élément de fixation suivant les figures 1 à 13 est constitué d'une butée avant 1 reliée au ski et comportant une mâchoire 7 de retenue de la chaussure déclenchable latéralement à partir d'une position d'équilibre dés que la sollicitation de la chaussure dépasse un seuil déterminé par un mécanisme de rappel situé dans le corps 6 de la butée. La semelle de la chaussure appuie au moins localement sur un palpeur 2, articulé et placé sur le ski 3 derrière la butée avant, de façon à ce que la semelle exerce sur le palpeur une force F dépendant entre autre de la position du skieur et des conditions du parcours effectué telles que virages provoquant une force centrifuge augmentant cette force. Dans les figures I à 6, le mécanisme de rappel est muni d'un élément tampon (4, 25) relié élastiquement à la mâchoire grâce à un organe de verrouillage 9 soumis à l'action du ressort en tension 8. D'autre part, un système de transmission d'effort, relié au palpeur, est prévu pour appliquer audit élément tampon un effort résistant à la force élastique qui le lie à la mâchoire, en contribuant à le maintenir dans une position d'équilibre par une force de rappel augmentant avec la force d'appui F de la semelle. L'ensemble est agencé de façon à ce que, tant que F reste intérieure à une certaine valeur, la force de liaison élastique entre l'élément tampon et la mâchoire est suffisante pour que le premier soit en permanance entraîné par le deuxième. Le seuil de déclenchement du dispositif est donc influencé par l'effort de rappel de l'élément tampon en position d'équilibre et augmente avec F. Lorsque F dépasse cette valeur, ledit élément tampon est constamment immobile, de sorte que le seuil est alors indépendant des variations de la force d'appui de la semelle. La butée 1 peut pivoter latéralement autour du fourreau cylindrique 4, tournant lui même autour d'un axe cylindrique 5, vertical et fixé au ski. Elle est formée d'un corps 6, solidaire de la mâchoire 7 de retenue de la chaussure qui est située à l'arrière de la butée. L'organe de verrouillage 9, soumis à l'action du ressort en tension 8, coulisse dans le corps 6. Le fourreau est entraîné par une pièce mobile 25 grâce à un moyen de liaison E. Ladite pièce mobile, soumise à l'action de l'organe de verrouillage par un moyen de liaison m2, est en appui contre l'axe 5 par un moyen de liaison ml. Le moyen de liaison m2 est prévu pour que la mâchoire entraîne la pièce mobile et donc le fourreau de manière élastique. Le moyen de liaison ml est tel qu'il permet un rappel élastique de la pièce mobile, donc du fourreau dans une position d'équilibre avec un effort de rappel Cl inférieur à l'effort d'entraînement C2 de la mâchoire. Ainsi, les moyens de liaison ml et m2 pourront avantageusement consister en des contacts plans sur plan, la surface de contact ml étant moins large que la surface de contact m2. Le moyen de liaison E pourra consister en une mâchoire solidaire de la pièce mobile 25 et retenant latéralement le fourreau, ce dernier étant muni de deux méplats latéraux servant de prise à la mâchoire et positionnés sur une partie tronquée du fourreau suivant un plan vertical, de manière à ce que la pièce mobile 25 puisse être en contact avec l'axe 5. Le fourreau est d'autre part soumis à l'action d'un système de transmission d'effort constitué d'un levier 26 portant le palpeur 2 et articulé autour d'un axe horizontal transverse 27, porté par des paliers 28 fixés au ski. L'extrêmité avant du levier est en contact avec le fourreau par un moyen de liaison (29, 4a), de manière à maintenir ledit fourreau dans sa position d'équilibre avec un effort de rappel augmentant avec F. Le moyen de liaison (29, 4a) pourra avantageusement consister en une bille ou un bossage 29 porté par le levier et logé dans un creux 4a du fourreau ou encore en un rouleau tournant autour d'un axe de direction adéquate et porté par le levier, ce rouleau étant logé dans une ramure adaptée du fourreau, ou encore en une surface rugueuse du levier en contact avec une surface rugueuse du fourreau. Ainsi, le seuil de déclenchement minimum du dispositif est donné par C1. Tant que F reste inférieure à une certaine valeur I'eftort de rappel du fourreau en position d'équilibre, augmentant avec F, est toujours plus faible que l'effort d'entraînement de la mâchoire et détermine donc le seuil de déclenchement du dispositif(figure 6). Au dessus de cette valeur, ledit seuil de déclenchement est égal à l'effort de rappel C2 de la mâchoire par l'élément tampon qui est toujours plus faible que l'effort de maintien de ce dernier en position d'équilibre (figure 5 > . Ce montage n'est donné qu'à titre d'exemple. En effet, tout dispositif permettant d'obtenir le même résultat entre dans le cadre de la présente invention. Par exemple, le système de transmission d'effort peut etre constitué du palpeur, soumis à F, et portant sur un plan incliné par l'intermédiaire d'un rouleau, de manière à transformer l'appui de la semelle en effort longitudinal. lequel permet de pousser une pièce mobile longitudinalement, contre le fourreau grâce à un moyen de liaison permettant de retenir ce dernier en position d'équilibre. Ce moyen de liaison peut par exemple consister en un contact plan sur plan. La figure 7 illustre un cas où la chaussure 32 repose sur deux pal peurs, dont le palpeur 2 soumis à l'appui de l'avant de la semelle et agissant sur le levier 26 précédemment décrit, et le palpeur 30, situé derrière le palpeur 2. Le palpeur 2, articulé autour d'un axe 3 1 disposé derrière lui, est solidaire d'un levier 33 s'étendant vers l'avant et appuyant sur le palpeur 2. Dans les figures 8 et 9, la butée 1 est constituée d'une mâchoire de retenue 7, solidaire d'un corps 6 situé à l'avant de la butée, L'ensemble étant articulé autour d'un axe fixe 5. L'organe de verrouillage 9, sollicité par le ressort en tension 8, peut coulisser dans le corps 6. La pièce intermédiaire 40, soumise à l'action de l'organe de verrouillage par le moyen de liaison m4, est en appui contre l'axe 5 par un moyen de liaison m3. Le moyen de liaison m4 est prévu pour que la mâchoire entraîne élastiquement la pièce intermédiaire. Le moyen de liaison m3 est tel qu'il permet le rappel élastique de la pièce intermédiaire en position d'équilibre, avec un effort de rappel C3 inférieur à l'effort d'entraînement C4 de la mâchoire. Ainsi, le moyen de liaison m4 pourra avantageusement consister en un contact plan sur plan et le moyen de liaison m3 en deux bossages verticaux situés sur la pièce intermédiaire et logés, lorsque celle-ci est en équilibre, dans des gouttières complémentaires de l'axe 5, de manière à ce que la pièce 40 pivote autour de l'un ou l'autre de ses bossages évitant qu'elle ne ripe lors d'un déclenchement de la butée. L'espacement entre les gouttières est Inférieur à la largeur du contact m4 pour que C3 soit inférieur à C4. Le système de transmission d'effort agit sur la pièce intermédiaire grâce au moyen de liaison (29, 4a) de manière à rappeler ladite pièce intermédiaire dans sa position d'équilibre avec une force augmentant avec F. Ainsi, le seuil de déclenchement minimum est donné par C3. Tant que F reste inférieure à une certaine valeur, L'effort de rappel de la pièce intermédiaire en position d'équilibre, augmentant avec F. est toujours plus faible que l'effort d'entraînement de la mâchoire et détermine donc le seuil de déclenchement du dispositif. Au dessus de cette valeur, le seuil est égal à l'effort de rappel C4 de la mâchoire par la pièce intermédiaire, qui est toujours plus faible que l'effort de maintien de la pièce intermédiaire en position d'équilibre. Les figures 10 et il illustrent une variante d'exécution du dispositif de fixation suivant l'invention, proche du mécanisme illustré en figures 8 et 9. Il est constitué d'un corps fixe 6, lequel loge un organe de verrouillage 9, coulissant et traversant sa face arrière 130. Le dit organe de verrouillage est retenu à l'arrière par la mâchoire 7, articulée autour de la face arrière 130 du corps. Sous l'action du ressort en tension 8, L'organe de verrouillage est rappelé vers l'avant, plaquant la mâchoire contre une pièce intermédiaire X,0 par un moyen de liaison m4, laquelle appuie sur la face arrière du corps 6 par un moyen de liaison m3. L'élément de liaison m4 est prévu pour que la mâchoire entraîne élastiquement la pièce intermédiaire. L'élément de liaison m3 est tel qu'il permet le rappel élastique de ladite pièce intermédiaire dans une position d'équilibre, avec un effort de rappel C3 inférieur à l'effort d'entraînement C4 de la mâchoire. La pièce intermédiaire est d'autre part soumise à l'action du système de transmission d'effort grâce au moyen de liaison R qui permet de la maintenir dans sa position d'équilibre avec une force de rappel augmentant avec la force d'appui de la semelle. Ainsi, de la même manière que la cas précédent, la dureté de la butée augmente avec F d'une valeur minimum C3 à une valeur maximum C4. Dans le dispositif décrit en figures 12 et 13, la butée I est constituée d'une mâchoire 7, formée de deux ailettes 7a pivotant autour de leurs axes respectifs 114. Un piston primaire 110 peut coulisser dans le corps 6 de la butée, lequel corps est solidaire du ski. Le piston contient un ressort 8a le rappelant vers l'avant par un moyen (i 10, 111). Il est sollicité d'avant en arrière par les ailettes grâce au moyen (113, 115). Un piston secondaire 116, coulissant par rapport au piston primaire, est rappelé vers l'arrière de ce dernier par un ressort en tension 8b et un moyen (117, 118). Le dit piston secondaire est donc relié élastiquement à la mâchoire grâce au piston primaire et au ressort 8b. Il est d'autre part relié au système de transmission d'effort par un moyen de liaison R, prévu pour contribuer à le retenir dans sa position d'équilibre fixe, avec une force de rappel augmentant avec F. Ainsi, le seuil de déclenchement minimum du dispositif est donné par la tension du ressort 8a. Tant que F reste inférieure à une certaine valeur, L'effort de rappel du piston secondaire dans sa position d'équilibre fixe, augmentant avec F, est toujours plus faible que la force qui le lie à la mâchoire et détermine le seuil de déclenchement du dispositif. Lorsque F dépasse cette valeur, ledit seuil de déclenchement est constant et égal à la somme des tensions des ressorts 8a et 8b, car la force de maintien du piston secondaire en position d'équilibre est alors supérieure à la force qui le lie aux ailettes. Le moyen de rappel vers l'avant du piston primaire peut être constitué d'une vis 111 dont la tête est retenue à l'avant du corps et portant un écrou, sur lequel appuie l'extrêmité arrière du ressort 8a, l'extrémité avant dudit ressort appuyant contre le fond du piston primaire, afin de le plaquer contre le corps 6 et lui imposer une force de rappel vers l'avant. Le rappel des ailettes en position d'équilibre peut s'effectuer par l'intermédiaire de deux ergots 113 chacun solidaire d'une ailette 7a et appuyant d'avant en arrière sur l'épaulement 115 du piston primaire. Le rappel du piston secondaire dans une position d'équilibre par rapport au piston primaire peut se faire par l'intermédiaire d'une vis 117, dont la tête est retenue à l'avant du piston primaire, et portant un écrou 118, I'extrémité avant du ressort 8b appuyant sur cet écrou tandis que l'extrêmité arrière appuie contre le fond du piston secondaire pour le plaquer contre le piston primaire. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été. à ce Jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1" Dispositif de fixation destiné à retenir l'avant d'une chaussure sur un ski alpin (3), comprenant les organes suivants, -au moins un palpeur (2, 30) destiné à supporter au moins localement la semelle de la chaussure, -une mâchoire (7) de retenue de la chaussure, mobile au moins latéralement entre une position de retenue de la chaussure et une position de libération de la chaussure, -un corps (6) relié au ski (3), portant la mâchoire (7) et logeant un mécanisme de verrouillage contribuant à rappeler la mâchoire (7) dans sa position de retenue et constitué d'au moins un ressort (8, 8a, 8b) et d'un organe de verrouillage (9, 110). -un élément (4, 25, 40, 116), caractérisé par le fait que d'une pan, le mécanisme de verrouillage lie l'élément (4, 25, 40, 116) à la mâchoire (7) de facon à ce que lorsque la mâchoire (7) s'écarte de sa position de retenue de la chaussure, elle entraine le dit élément (4, 25, 40, 116) avec une force élastique, et d'autre part, le mécanisme de verrouillage rapelle l'élément (4, 25, 40, 116) dans une position d'équilibre avec une autre force élastique. 2" Dispositif de fixation suivant la revendication 1, muni d'un corps (6) solidaire de la mâchoire (7) de retenue de la chaussure et pivotant autour d'un axe cylindrique vertical (5), ledit corps (6) logeant un organe de verrouillage (9) coulissant et soumis à l'action d'un ressort en tension (8), caractérisé par le fait que l'élément est constitué d'une part d'un fourreau (4) pivotant autour de l'axe (5) et d'autre part, d'une pièce mobile (25) entraînant le fourreau grâce à un mécanisme d'entraînement (E), ladite pièce mobile, sous l'action de l'organe de verrouillage (9) par une liaison (m2), appuyant sur l'axe (5) par une autre liaison (ml), de sorte que la mâchoire entraîne la pièce mobile avec une force élastique et que la pièce mobile soit rappelée dans une position d'équilibre avec une autre force élastique, inférieure à celle que la mâchoire lui applique lorsqu'elle l'entraîne. 3 Dispositif de fixation suivant la revendication 1, dont la mâchoire de retenue (7) et la tête (6) sont solidaires et articulées au moins latéralement autour d'un axe fixe (5), la tête logeant un organe de verrouillage (9) coulissant et soumis à l'action d'un ressort en tension (8), caractérisé par le fait que l'élément (40), sous l'action de l'organe de verrouillage par une liaison (m4), est en appui contre l'axe (5) par une autre liaison (m3), de sorte que la mâchoire entraîne l'élément (40) avec une force élastique et que l'élément (40) soit rappelé dans une position d'équilibre avec une autre force élastique, inférieure à celle que lui applique la mâchoire (7) lorsqu elle l'entraîne. 4 . Dispositif de fixation suivant la revendication 1, dont le corps (6) est solidaire du ski (3) et loge un ressort en tension (8) rappelant un organe de verrouillage (9) vers l'avant, la tête dudit organe de verrouillage étant retenue à l'arrière par la mâchoire (7) articulée au moins latéralement autour de la face arrière ( 130) du corps (6), caractérisé par le fait que sous l'action de l'organe de verrouillage (9), la mâchoire (7) plaque l'élément (40) contre la face arrière 130) du corps (6), la liaison (m3) de l'élément avec la face arrière et celle (m4) de l'élément (40) avec la mâchoire (7) étant telles que la mâchoire (7) entraîne l'élément (40) avec une force élastique et que l'élément (40) est rappelé dans sa position d'équilibre avec une autre force élastique, inférieure à celle que lui applique la mâchoire (7) lorsqu'elle l'entraîne. 5 Dispositif de fixation suivant la revendication 1, dont le corps (6) est solidaire du ski (3) et contient un organe de verrouillage (110) soumis à l'action d'un ressort en tension (8a) pour opposer à la mâchoire (7) une force de résistance élastique minimum à son éloignement de sa position de retenue de la chaussure, ledit organe de verrouillage, entraîné par la mâchoire (7) lorsque celle-ci s'écarte de sa position de retenue, coulissant alors dans le corps (6), caractérisé par le fait qu'un deuxième ressort (8b) prend appui sur l'organe de verrouillage (110) par un moyen (117, 118) pour plaquer l'élément (116) contre ce même organe de verrouillage, de façon à ce que lorsque la mâchoire s'écarte de sa position de retenue de la chaussure, ledit organe de verrouillage (110) entraîne l'élément (116) dans son mouvement de coulissement, avec une force élastique donnée par la tension du deuxième ressort (8b). 6" Dispositif de fixation suivant I'une quelconque des revendications précédentes comportant un système de transmission d'effort (26, 29, 4a, R) reliant le palpeur (2, 30) à l'élément (4, 25, 40, 116), caractérisé par le fait que ledit système de transmission d'effort (26, 29, 4a, R) est prévu pour contribuer à maintenir l'élément (4, 25, 40, 116) dans sa position d'équilibre avec une force augmentant avec la force d'appui (F) de la semelle de chaussure sur le palpeur (2, 30). 7 . Dispositif de fixation suivant la revendication 6, se caracténsant par le fait que le système de transmission d'effort est un levier (26) portant le palpeur (2) et articulé autour d'un axe (27) horizontal transverse soutenu par des paliers (28) solidaires de la planche de glisse, l'extrêmité avant du levier étant en contact avec une partie de l'élément (4, 25, 40, 116) par un moyen de liaison (29, 4a, R) prévu pour augmenter l'effort de maintien dudit élément (4, 25, 40, 116) dans sa position d'équilibre en réponse à une augmentation de la force d'appui (F) de la semelle. 8" Dispositif de fixation suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lorsque la mâchoire est en position de retenue de la chaussure, la liaison (ml) de la pièce mobile (25) avec l'axe (5) et celle (m2) de la même pièce mobile avec l'organe de verrouillage (9) sont des contacts plan sur plan, le contact pièce mobile-axe étant moins large que le contact pièce mobile- organe de verrouillage. 9" Dispositif de fixation suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement (E) du fourreau (4) par la pièce mobile (25) est constitué d'une mâchoire solidaire de la pièce mobile et retenant latéralement le fourreau, ce dernier étant muni de deux méplats latéraux servant de prise à ladite mâchoire et positionnés sur une partie tronquée du fourreau suivant un plan vertical. de manière à ce que la pièce mobile puisse être en contact avec l'axe fixe (5). 10 Dispositif de fixation suivant les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que la liaison (m3) entre l'élément (40) et l'axe fixe (5) ou la face arrière du corps (130) est constituée de deux bossages cylindriques verticaux, solidaires de l'élément (40) et logés dans des gouttières complémentaires de l'axe fixe (5) ou de la face arrière (130) lorsque l'élément (40) est en position d'équilibre. la liaison (m4) entre l'élément (40) et l'organe de verrouillage (9) ou la mâchoire (7) de retenue consistant en un contact plan sur plan dont la largeur est supérieure à l'espacement entre les deux gouttières.