Brevet FR2741274A1 — publié le 19970523

CISPOSITIE NEUTRALISER DE VIBRATIONS POUR SKI @@ ASSIMILE L'invention concerne un dispositif neutraliseur de vibrations pour ski ou assimilé, tel que tout ou une partie des vibrations parasites qui existent actuellement soient neutralisées. Ii existe Actuellement uno ovule de procédés de fabrication de ski ou assimilé, tel que surf, monoski, en effet ceux ci, et donc le skieur, sont soumis a de fortes contraintes lors de descente rapide ou de champs de bosses. Le principal ennemi du skieur, aussi bien du novice que du competiteur, est la naissance de vibrations parasites lors de diverses actions (bosses, changement de carres, etc...) et en fonction du type de neige (glace, neige poudreuse, etc...). Ces vibrations ont deux conséquences graves, tout A 'abor une remontée de ces vibrations au travers de la chaussure dans les jambes et la colonne vertébrale, mais aussi une perte d'accroche du ski d'où une conduite et des performances très dégradées voir dangereuse. Il faut savoir que ce problème est très complexe car le ski doit concilier deux paramètres opposés qui sont la souplesse (pour l'amortissement) et la rigidité (pour l'accrocne). Pour tenter de résoudre ce problème, les constructeurs ont imaginés une multitude de solutions différentes, mais toutes à base de mécanique passive. C'est comme cela que sont nées les différentes structures de ski tel que l'Oméga, le muiticouche, le monocoque etc.. Tous ces noms décrivant une structure particulière du noyau interne du ski. Puis sont arrivés de nouveaux systèmes basés sur des boules ou des plaques rajoutés sur le ski, et censés capter et absorber les vibrations parasites. Et enfin, les dernières nouveautés étant une plaque plus ou moins particulière qui se place entre les deux butées de la fixation de ski, dans le but de "boucher" le passage aux vibrations pour ne pas les laisser remonter au travers de la chaussure et pour rigidifier l'entre butées, coeur du ski. Toutes ces solutions ont le désavantage d'être passives, c'est a dire de ne pas pouvoir corriger dynamiquement les vibrations mais simplement en "obstruant" le passage à celles-ci ou en rigidifiant certaines parties du ski. Les performances s'en ressentent, et il n'existe à l'heure actuelle aucun système véritablement efficace. L'invention vise donc à remédier à ces problèmes, c'est à dire à proposer un système actif qui neutralise en temps réel les vibrations. Pour ce faire l'invention se compose d'un ou de plusieurs capteurs de vibrations (1) permettant de mesurer en temps réel Les vibrations sur le ski ou assimilé, un bloc electonique (2) qui elabore le contre signal à l'actionneur (3), un ou des actionneur @3) permettant à partir d'un signal électrique de moduler son épaisseur et/ou sa rigidité afin d'absorber Les vibrations parasites. Comme l'indiquent les figures 1 à 5, il y a différents mode de réalisations posibles. Dans tout ce qui suit, ncu conviendrons de désIgner par 1 le ou les capteus de vibrations 2 le bloc électronique de pilotage 3 le ou les actionneurs d le module mesure (incluant 2 et 2), 3 le ski ou assimilé 6 la butée de fixation arrière 7 la chaussure de ski ou assimilé 8 la butée de fixation avant 9 axe de mesure du capteur de vibration I 10 onde de choc positive (onde sol-ski ou assimilé) 11 réponse négative 12 pile ou accumulateur D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles La figure 1 présente un exemple d'intégration du bloc électronique de pilotage et du capteur de vibration. La figure 2 présente un mode de réalisation permettant la première et la deuxième monte. a a figure 3 présente un mode de réalisation de première monte. La figure 4 présente un mode de réalisation de première ou deuxième monte. La figure S présente un mode de réalisation de première ou deuxième monte. -La figure 6 présente le fonctionnement synthétique de l'invention en boucle ouverte. -La figure 7 présente le fonctionnement synthétique de l'invention en boucle fermée. L'invention concerne un dispositif neutraliseur de vibrations parasites pour ski ou assimilé, vibrations parasites naissant lors de la glisse du ski ou assimilé, en effectuant une mesure de ces vibrations sur le ski ou assimilé et en neutralisant l'onde de choc quelles représentent en modulant électriquement l'épaisseur et/ou la rigidité d'un ou plusieurs actionneur (3) notamment placé entre la chaussure et ie ski, ou intégré à l'intérieur du ski ou assimilé, ou sur la face externe supérieure du ski ou assimilé. Les vibrations parasites qui naissent et s'appliquent au ski ou assimilé existent, dans des proportions variables, dans les trois dimensions (Ox,Oy,Oz) du repère cartésien tridimensionnel qui représente en fait trois plan de vibrations possible (Ox,Oy), (Ox,Oz) et (Oy,Oz). Dans le but de rendre la description la plus simple possible, nous décrirons le fonctionnement de l'invention dans un seul plan de vibrations. Selon l'invention, le dispositif peut s'appliquer notamment dans un, deux ou trois plans ou toute combinaison partielle de ces plans. Selon l'invention le dispositif comporte un ou des capteurs de vibrations (1) destinés à mesurer la valeur de l'onde de choc de la vibration sur le ski ou assimilé, se propageant notamment du contact entre le ski et la neige verticalement dans le plan (Ox,Oy),un bloc électronique (2) élaborant le contre signal destiné à piloter l'actionneur (3) un ou des actionneur (3) pouvant être notamment de type piezo électrique et ayant la caractéristique de pouvoir moduler son épaisseur et/ou sa rigidité dans ses trois dimensions (Ox,Oy,Oz) en fonction d'un signal électrique approprié. Selon l'invention, le ou les capteurs de vibrations (1) peuvent être de différentes natures, notamment de type accéléromètres, capteurs de pression ou tout autre. Ce capteur e vibrations (1) a pour rôle de donner une mage en grandeur manipulable par le bloc électronique ;2) notamment une tension électrique, des vibrations appliquées au ski ou assimilé, dans un ou plusieurs des plans du repère cartésien associé au ski. Selon l'invention, le bloc électronique (2) a pour fonction d'élaborer le contre signal à fournir à l'actionneur (3). Ce signal peut être de différente nature, notamment électrique, celui ci devant permettre au bloc électronique (2) de piloter l'actionneur (3). Selon l'nvention, l'actionneur (3) a -cr @n@tion de pouvoir moduler son épaisseur et/ou sa ricidité es ses trois dimensiom (Ox,Oy,Oz) en fonction d'un signal électrique approprié. Cet actionneur peut être de différentes nature, électrique, mécanique, électromécanique, notamment piezo électrique. Dans le premier mode de réalisation figure 1, le module de mesure (4) incluan@ le ou les capteurs de vibrations (1) et le bloc électronique (1) est fixe sur la face superieur du ski ou assimilé, avec un axe de mesure de vibration verticale dans le plan (Ox,Oy), l'actionneur (3) se trouvant en extérieur entre Les deux butées de fixation de la chaussure de ski, et la chaussure de ski d'une part, la face superieur du ski ou assimilé d'autre part, realisant ainsi la fonction d'amortisseur chaussure-ski, cet actionneur (3) pouvant être installé en premiére monTe ou ceuxieme monte. Ce mode de realisation est le préféré de l'inventeur, en effet il permet la deuxième monte et l'équipement pour tout modèles. Dans le deuxième mode de réalisation figure 3, le module de mesure (4) incluant le ou les capteurs de vibrations (1) et le bloc électronique (2) est fixé sur la face supérieure du ski ou assimilé, avec un axe de mesure -e vibration verticale dans le plan (Ox,Oy), 'actionneur (3) se trouvant a l'intérieur du ski ou assimilé réalisant ainsi la onction de noyau pilotable z l'intérieur du ski permettant ainsi de modifier en temps réel les caractéristiques mécaniques globales du ski ou assimilé et de ce fait neutraliser la propagation des vibrations dans le ski ou assimilé. Dans le troisième mode de réalisation figure 4 et 5, le module de mesure (o) incluant le ou les capteurs de vibrations (1) et le bloc électronique (2) est fixé sur la face supérieure du ski ou assimilé ,dans l'actionneur (3), avec un axe de mesure de vibration verticale dans le plan (Ox,Oy), l'actionneur (3) se trouvant fortement fixé sur la face externe supérieure du ski ou assimilé, réalisant par la même une poutre de contre réaction dynamique, permettant ainsi de neutraliser les vibrations parasites naissants sur le ski. Selon l'invention, le module de mesure (4? peut être intégré dans le ski ou assimilé ou une partie de celui ci notamment dans une des fixations de la chaussure de ski. Selon l'invention, le module de mesure (4) peut être intégré au sein de l'actionneur (3). Selon l'invention, les 3 modes de réalisations précédents ne sont pas restrictifs, et l'invention revendique toute combinaison totale ou partielle de ces modes de réalisations. La sixième et la septième figure représentent 2 réalisations fonctionnelles possibles. Dans le premier mode fonctionnel de la sixième figure, le dispositif est dit "en boucle ouverte", en effet, celui ci effectue une mesure de la vibration et émet un contre signal sur des hypothèses prévues dès la fabrication du dispositif. Dans le deuxième mode fonctionnel de la septième figure, le dispositif est dit "en boucle fermé", en effet, celui ci effectue en boucle fermé une régulation des vibrations pour une consigne nulle, dont le but est de chercher à réguler les vibrations et de les annuler. Pour ce faire, le bloc électronique (2) actionne le ou les actionneur (3), et mesure à l'aide du ou des capteurs de vibrations (1) le résultat de son action, et la corrige si elle n'est pas optimale. Ce mode de fonctionnement est le préféré de l'inventeur, en effet celui ci permet d'avoir une adaptation automatique du contre signal sur le signal d'origine. Selon l'invention, les-2 modes fonctionnels précédents ne sont pas restrictifs, et l'invention revendique toute combinaison totale ou partielle de ces modes fonctionnels. Il apparait donc comme évident après la description de l'invention, que celle ci permet une correction en temps réel des problèmes mécaniques intrinsèques à toute fabrication, et ouvre donc la possibilité d'avoir un ski ou assimilé totalement auto-adaptatif à son environnement( poids, type de neige, vitesse, vieillissement, etc...). REVENDICATIONS 1-Dispositif neutraliseur de vibrations pour ski ou assimilé caractérisé en ce qu'il comporte un ou des capteur de vibrations (1) permettant la mesure des vibrations sur le ski ou assimilé, un bloc électronique (2) permettant l'élaboration du contre signal à appliquer à l'actionneur (3), un actionneur (3) ayant la caractéristique de pouvoir moduler son épaisseur et/ou sa rigidité en fonction d'un signal électrique approprié, dans le but de modifier les susdites caractéristiques afin de neutraliser les vibrations parasites. 2-Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module de mesure (4) peut être fixé en extérieur sur le ski ou assimilé, intégré à l'actionneur (3) ou intégré dans le ski ou assimilé mais ayant pour but la mesure des vibrations appliqués au ski ou assimilé. 3-Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que le mode fonctionnel du dispositif peut être soit en boucle ouverte, soit en boucle fermé. 4-Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ou les capteurs de vibrations peuvent être de différentes nature, notamment accéléromètre, capteur de pression ou tout autre mais ayant la caractéristique de donner une image en grandeur manipulable par le bloc électronique (2) notamment une tension électrique, des vibrations appliquées dans un ou plusieurs des plans du repère cartésien associé au ski ou assimilé, le ou les capteurs de vibrations (1) peuvent notamment mesurer les vibrations dans un ou plusieurs plans. 5-Dispositif selon la revendication l caractérisé en ce que le ou les actionneurs (3) peuvent être de différentes nature, notamment piezo électrique ou tout autre mais ayant la caractéristique de pouvoir moduler son épaisseur et/ou sa rigidité dans ses trois dimensions (Ox,Oy,Oz) en fonction d'un signal électrique approprié. 6-Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'actionneur (3) peut être implanté notamment à l'intérieur du ski ou assimilé en tant que noyau pilotable, ou peut être fixé notamment à l'extérieur du ski ou assimilé en tant que poutre de contre réaction dynamique, ou peut être positionné notamment entre la chaussure de ski ou assimilé et le ski ou assimilé en tant qu'amortisseur dynamique, ou toute combinaison partielle ou totale des descriptions précédentes.