Brevet FR2754726A1 — publié le 19980424

DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE UNE CHAUSSURE ET UN ARTICLE DE SPORT La présente invention concerne un dispositif de liaison entre une chaussure et un article de sport, et notamment un article de sport de glisse long tel qu'un ski de fond, dans lequel la chaussure est montée articulée sur l'article de sport de façon à permettre un débattement de celle-ci par rapport à l'article de sport lors de la pratique de celui-ci. Le problème lors de la pratique du sport est de ne pas accrocher le sol avec l'article de sport proprement dit. Ce problème se pose notamment au cours de la pratique du ski de fond selon la technique dite du pas de patineur ou skating, et plus particulièrement au cours de la phase dite de retour, lorsque le ski est soulevé du sol, en s'étendant en biais par rapport à la direction générale de déplacement, avant d'être ramené vers l'avant perpendiculairement à la direction de déplacement. Afin de limiter la fatigue du skieur, qui doit relever la pointe du pied pour éviter l'accrochage de son ski, le FR 2 590 490 propose un dispositif de fixation de la chaussure à un ski de fond qui définit une position d'équilibre de la chaussure inclinée par rapport au ski et comporte des moyens de rappel élastique de la chaussure vers ladite position d'équilibre. Ainsi en position soulevée du ski, la spatule de celui-ci a tendance à se relever, puisque la chaussure s'écarte du ski, et n'accroche pas le sol. Le problème d'une telle construction est que l'angle par rapport au ski de la chaussure dans la position d'équilibre ne peut être très élevé, par compromis des exigences entre phase de poussée et phase de glisse. A titre indicatif, L'angle prévu dans le FR 2 590 490 est de l'ordre de 20 , alors que l'angle de débattement maximal souhaité de la chaussure par rapport au ski est de l'ordre de 90". Un tel angle de 20 ne permet donc pas de débattement assez important de la chaussure par rapport au ski en phase de poussée. Par ailleurs, il favorise un accrochage du talon du ski sur la neige lors de l'amorce de la phase de glisse, où l'on souhaite au contraire avoir la chaussure plaquée contre le ski. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de l'art antérieur et de fournir un dispositif de fixation du type précité amélioré, conçu notamment pour la pratique du pas de patineur avec un article de sport allongé, ou du moins faisant saillie par rapport à la chaussure, qui résolve les problèmes d'accroche avec le sol de l'article de sport, soit à l'avant, soit à l'arrière de celui-ci, sans induire de fatigue supplémentaire pour l'utilisateur, et en permettant un débattement maximum de la chaussure par rapport à l'article de sport. Ce but est atteint dans le dispositif de fixation de l'invention qui est du type comportant des moyens d'articulation de la chaussure à l'article de sport selon un axe sensiblement transversal de la chaussure, par le fait qu'il comporte des moyens définissant: - une première position d'équilibre stable de la chaussure plaquée contre l'article de sport, - une seconde position d'équilibre stable de la chaussure en position soulevée par rapport à l'article de sport, - des moyens de rappel élastique de la chaussure vers chacune desdites positions d'équilibre stable. Une telle construction permet de garantir un positionnement parfait de la chaussure par rapport à l'article de sport dans chacune des phases, poussée et glisse, de celui-ci, sans fatigue de la part de l'utilisateur puisque le positionnement correct de la chaussure par rapport à l'article de sport est obtenu à l'aide de moyens de rappel élastique, sans nécessiter d'effort musculaire particulier de l'utilisateur. De ce fait, I'utilisateur pourra effectuer un pas de patineur se rapprochant totalement de celui effectué par un patineur sur glace ou sur roues, même avec des skis, sans accrochage de la spatule ou du talon sur la neige dans les différentes phases du mouvement, et aura donc la possibilité d'avoir une poussée beaucoup plus grande et efficace, totalement comparable à celle d'un patineur sur glace. Selon un mode de réalisation préféré, chaque position d'équilibre stable est obtenue par un système d'articulation à genouillère. De toute façon, I'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques de celle-ci seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés, en illustrant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préféré, et dans lequel: - les figures 1 à 3 représentent schématiquement les différentes phases d'un cycle de pas de patineur, à savoir la fin de phase de poussée, la phase de ramené et la phase de glisse, - la figure 4 est une vue de côté en coupe longitudinale partielle d'un dispositif de liaison selon l'invention dans la position correspondant à la fin de phase de poussée représentée à la figure 1, - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4 du dispositif selon l'invention dans une position d'équilibre stable correspondant à la phase de ramené représentée à la figure 2, - la figure 6 est une vue similaire à celles des figures 4 et 5, dans une position d'équilibre stable du dispositif de l'invention correspondant à la phase de glisse de la figure 3, - la figure 7 est une vue similaire à celles des figures 4 à 6, montrant le dispositif de l'invention dans une position d'équilibre instable entre les deux positions d'équilibre stable des figures 5 et 6, - les figures 8, 9, 10, sont, à échelle agrandie, des vues de détail en coupe longitudinale partielle du dispositif selon les différentes positions représentées respectivement aux figures 4, 6 et 7. Le dispositif de liaison représenté sur les différentes figures est destiné à assurer la liaison et le contrôle d'une chaussure 3 à un organe de glisse tel qu'un ski 2. Ce dispositif de liaison 1 comporte une embase 4 destinée à être fixée à la surface supérieure du ski 2 et sur laquelle sont articulés: - un premier élément 10, en forme de poutre, rendu solidaire de la semelle 3a de la chaussure depuis l'extrémité avant jusqu'à l'extrémité arrière ce celle-ci, et articulé sur l'embase 4 par un axe de rotation 11, cet axe 11 étant situé au niveau de l'extrémité avant de la chaussure, - un second élément 20, de forme télescopique articulé, d'une part, sur l'embase 4 par un axe 21, au niveau de l'extrémité avant de la chaussure, et d'autre part, sur l'extrémité arrière de la poutre 10 par un axe d'articulation 22, cet élément télescopique 20 constituant le moyen de rappel élastique de la chaussure vers le ski. Le premier élément 10 en forme de poutre peut être rendu solidaire de la chaussure par tout moyen d'assemblage permanent connu en soi, tel que vis, collage, rivet,...etc, ou tout moyen d'assemblage non permanent. L'élément télescopique 20 est en fait constitué par un premier tube 30 présentant une extrémité 31 en forme de chape par laquelle il est articulé en 21 sur l'embase 4, et muni d'une cavité cylindrique 32 orientée en direction longitudinale dudit tube et ouverte à l'extrémité opposée 33 dudit tube. Un élément élastique 34, constitué par exemple par un tampon en élastomère, est logé à l'intérieur d'une cavité axiale 35 orientée en sens inverse de la cavité cylindrique 32 et débouchant à l'intérieur de la chape 31. A l'intérieur de la cavité cylindrique 32 est monté coulissant un ensemble piston 40, constitué d'un corps de piston 41 et d'une tige de piston 42 articulée en 22 sur la poutre 10. L'ensemble piston 40 est fermé par un second tube 50, définissant une cavité cylindrique 51 dont le diamètre correspond au diamètre extérieur du tube 30, et présentant un filetage intérieur 52 complémentaire d'un filetage extérieur 36 dudit tube. Ce second tube 50 est donc vissé sur l'extrémité libre 33 du premier tube 30. Le fond 53 du tube 50 est traversé par la tige de piston 42 de l'ensemble piston. II sert de butée à un ressort 45 interposé entre ledit fond 53 et le corps de piston 41, et qui sollicite donc ledit corps de piston 41 à distance du fond 53 du tube 50. Ainsi qu'on le concevra aisément, la tige de piston 42 coulissera vers l'extérieur, et par conséquent le ressort 45 sera sollicité en compression par le corps de piston, lors de tout mouvement de rotation de la chaussure autour de l'axe 1 1 à partir de la position montrée à la figure 6. Le ressort 45 exerce donc un effort de rappel permanent de ladite chaussure vers la surface supérieure du ski 2, et donc dans la position d'équilibre stable représentée dans les figures 3, 6 et 9. Le vissage du tube 50, dont le fond 53 constitue en fait à la fois une butée pour le ressort 45 et un guidage pour la tige de piston et le ressort, permet de modifier la position de la butée 53 et donc de régler la force et précontrainte du ressort. Une biellette 60 est par ailleurs articulée d'une part sur l'embase 4 par un axe 61, et d'autre part sur l'extrémité avant 31 de l'élément télescopique 30 par un axe 62. Cette biellette 60 a en fait la forme d'une double chape et comporte au niveau de son axe 62 une butée cylindrique 63 apte à coopérer avec le ressort 34 ainsi qu'on le verra plus loin. L'axe 62 de la chape est par ailleurs monté coulissant à chaque extrémité, dans une lumière 38 prévue à cet effet sur chacun des côtés de l'extrémité en forme de chape 31 du tube télescopique 30. L'ensemble chape 31/ biellette 60 1 embase 4 / ressort 34 est prévu de façon à fournir une articulation à genouillère dont la ligne de point mort N est définie par les axes 21 et 62 (cf. figures 8, 9, 10), I'axe 61 pouvant passer de part et d'autre de cette ligne de point mort en fonction de la position de la chaussure par rapport au ski. L'axe 61 est positionné par rapport aux deux axes 21 et 62, de façon à se retrouver sur la ligne de point mort N dans une position d'équilibre instable (montrée aux figures 7 et 10) de la genouillère. En pratique, cet axe 61 est positionné par rapport à l'axe 21 de façon à former un angle d'environ 30 à 35 par rapport à la surface supérieure du ski définissant ladite position d'équilibre instable. Le fonctionnement du dispositif de liaison selon l'invention va maintenant être expliqué en référence aux figures. A la fin d'une phase de poussée, cf. figures 1, 4 et 8, l'angle ss entre la chaussure et la surface supérieure de l'organe de glisse ou ski 2 est maximum. Du fait de la traction exercée par sa tige 42, le corps du piston 41 se retrouve à une hauteur maximum par rapport au tube 30 de l'élément télescopique 20 et comprime donc le ressort de rappel 45. Par contre, l'axe 62 se trouve à l'extrémité inférieure des lumières 38, qui définissent donc l'amplitude de rotation maximum de la chaussure, et ne sollicite pas le ressort 34. De ce fait, le ressort 45 exerce sur le corps de piston 41 un effort de rappel tendant à le faire rentrer à l'intérieur du tube 30 et à ramener la chaussure vers l'organe de glisse 2, et en l'occurrence dans la position d'équilibre stable représentée sur la figure 5. Dans cette position, l'axe 62 se trouve en appui contre le ressort 34 et l'axe 61 de l'articulation à genouillère se retrouve en-dessous de la ligne de point mort N définie par les axes 21, 62. L'action du ressort 34 est en antagonisme avec celle du ressort de rappel 45. L'ensemble se retrouve donc dans une position d'équilibre qui ne peut être rompu, en direction de l'organe de glisse, qu'en exerçant un effort axial important sur le ressort 34. II s'agit donc d'une position d'équilibre stable fournie par le système à genouillère 21, 61, 62, 34. Cette position d'équilibre stable pourra être avantageusement utilisée par le skieur dans la phase de ramené, qui suit la phase de poussée, et au cours de laquelle on souhaite maintenir entre la chaussure et le ski, ou organe de glisse, un angle constant pour éviter que l'extrémité avant (spatule) du ski, ou organe de glisse, n'accroche le sol. De préférence, la valeur de l'angle a entre la chaussure et le ski sera de l'ordre d'environ 45" (cf. figures 2 et 5). A la fin de la phase de ramené, le moindre effort exercé par le skieur vers le bas et permettant de vaincre la force du ressort 34 va faire basculer la genouillère dans l'autre direction en faisant passer l'axe 61 au-dessus de la ligne de point mort 21-62 de la genouillère. Le basculement s'effectue après passage par une position intermédiaire d'équilibre instable montrée aux figures 7 et 10 où les axes 61, 21, 62, sont alignés et où les effets des deux ressorts antagonistes 34-45 s'annulent mutuellement. Au-delà de cette position intermédiaire, l'effet du ressort 34 s'additionne à celui du ressort 45 pour amener l'ensemble dans la position d'équilibre stable montrée aux figures 6 et 9 dans laquelle l'axe 61 se retrouve au-dessus de la ligne de point mort N définie par les axes 21, 62. Le dispositif de liaison permet donc d'obtenir pour la chaussure deux positions d'équilibre stable, l'une plaquée contre le ski, l'autre soulevée par rapport à celui, permettant de mener à bien, et sans effort musculaire particulier pour maintenir le ski dans la bonne position, respectivement la phase de glisse et la phase de ramené. Par ailleurs, les moyens de rappel permettent de ramener la chaussure dans chacune desdites position d'équilibre stable dès qu'elle en est écartée, à condition de ne pas passer au-delà de la position d'équilibre intermédiaire auquel cas la chaussure est ramenée vers l'autre position d'équilibre stable. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-avant et s'applique pour la liaison de toute chaussure à un article de sport devant résoudre des problèmes similaires. On notera également que l'ensemble biellette 60-ressort 34 pourrait être remplacé par un élément unique présentant une élasticité en compression, le ressort 34 fournissant en fait l'élasticité nécessaire pour le fonctionnement de la genouillère dont est dépourvue la biellette 60 trop rigide. REVENDICATIONS 1- Dispositif de liaison d'une chaussure à un article de sport du type comportant des moyens d'articulation de la chaussure à l'article de sport selon un axe d'articulation (11) sensiblement transversal de la chaussure, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens définissant: - une première position d'équilibre stable de la chaussure plaquée contre l'article de sport, - une seconde position d'équilibre stable de la chaussure en position soulevée par rapport à l'article de sport, - des moyens de rappel élastique de la chaussure vers chacune desdites positions d'équilibre stable. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque position d'équilibre stable est obtenue par un système d'articulation à genouillère (21, 61, 62). 3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisée en ce que le système à genouillère est commun aux deux positions d'équilibre stable. 4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisée en ce que le système à genouillère définit une position d'équilibre instable, intermédiaire entre les deux positions d'équilibre stable et correspondant à une position soulevée de la chaussure. 5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'angle de la position d'équilibre instable est d'environ 30". 6- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'angle (a) de la position d'équilibre stable soulevée est d'environ 45". 7- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'axe d'articulation (11) de la chaussure est disposé à l'extrémité avant de celle-ci, et en ce que les moyens de rappel élastique de la chaussure vers chacune des positions stables sont constitués par un élément élastique télescopique (20) articulé entre l'organe de glisse et la chaussure. 8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'axe d'articulation (21) de l'élément élastique télescopique (20) sur l'organe de glisse est disposé à l'arrière de l'axe d'articulation de la chaussure. 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une biellette (60) est articulée entre l'organe de glisse (2) et l'élément élastique télescopique (20), les axes d'articulation respectivement (62, 61, 21) de la biellette et de l'élément télescopique définissant un système d'articulation à genouillère. 10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisée en ce que la biellette (60) est rigide et en ce que l'un de ses axes d'articulation (62) est monté coulissant sur l'élément élastique télescopique (20) à l'encontre de moyens élastiques (34) antagonistes.