Brevet FR2766100A1 — publié le 19990122

Dispositif de freinage d'une planche de alisse L'invention se rapporte au domaine des dispositifs de freinage de planche de glisse, telles que des skis, des planches destinées à la pratique du surf des neiges, ou autre. L'invention concerne plus particulièrement le freinage de planches sur lesquelles une chaussure est retenue par l'intermédiaire d'un interface. Lorsqu'un utilisateur d'une planche de glisse perd le contact avec la planche, par suite par exemple d'un déclenchement d'un dispositif de retenue d'une chaussure sur la planche, il est souhaitable que la planche soit freinée aussi bien pour des raisons de sécurité que pour permettre à l'utilisateur de la récupérer rapidement. L'art antérieur divulgue de nombreux dispositifs de freinage de planches de glisse. Par exemple le document FR 2 610 206 décrit un dispositif de freinage pour ski qui comprend une embase prévue pour être solidarisée au ski, une bêche articulée sur l'embase, un bras de commande de la bêche, une plaque d'appui reliée à une extrémité du bras de commande, une biellette reliant la plaque d'appui à l'embase, et un moyen élastique qui sollicite la bêche vers une position de freinage en saillie du côté d'une face de glisse du ski. Le dispositif de freinage selon ce document donne de très bons résultats car il freine efficacement un ski livré à luimême. Les évolutions des structures des skis et des moyens de retenue des chaussures sur les skis ont engendré l'utilisation de plus en plus répandue de plaques ou de dispositifs interfaces disposés entre le ski et les dispositifs de freinage d'une part, et entre le ski et les moyens de retenue des chaussures d'autre part. Ces plaques et ces dispositifs servent par exemple à surélever la chaussure par rapport à la neige pour éviter des frottements de la chaussure sur la neige, ou encore à exercer des fonctions d'amortissement de vibrations, de compensation de variations de distance entre les points de retenue des chaussures, ou toute autre fonction. L'accroissement de la distance séparant le dispositif de freinage du ski ainsi que l'accroissement de poids, générés par la présence de plaques ou de dispositifs interfaces, a rendu les dispositifs de freinage tels que celui du document FR 2 610 206 peu adaptés pour les skis équipés de ces plaques ou dispositifs interfaces. En effet, ces dispositifs de freinage ne sont pas assez puissants. I1 a donc été essayé de les rendre plus puissants en modifiant des matériaux et des dimensions de pièces constitutives des dispositifs. Dans ce cas le freinage devient suffisant, mais les dispositifs présentent un inconvénient important qui est d'exercer sur une chaussure un effort trop intense. I1 s'ensuit alors que le chaussage devient difficile ou même impossible pour un utilisateur peu entraîné. I1 s'ensuit également que l'effort exercé par chaque dispositif de freinage sur la chaussure, après le chaussage, a une influence néfaste sur le comportement du ski et des moyens de retenue de la chaussure sur le ski, car cet effort est répercuté sur le ski et sur les moyens de retenue par la chaussure. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de freinage qui d'une part exerce une puissance de freinage supérieure à celle des dispositifs de l'art antérieur, qui d'autre part nécessite un effort de chaussage sensiblement identique aux dispositifs de l'art antérieur, et qui d'autre part encore exerce sur la chaussure après chaussage un effort sensiblement identique à l'effort exercé par les autres dispositifs connus. Pour ce faire, l'invention propose un dispositif de freinage d'une planche de glisse prévu pour être rapporté sur une plaque interface elle-même solidarisée à la planche sur une face de la planche opposée à une face de glisse, le dispositif comprenant une embase prévue pour être solidarisée à la plaque interface, au moins une bêche articulée sur l'embase, au moins un bras de commande de la bêche, une plaque d'appui reliée à une extrémité du bras et un premier moyen élastique reliant l'embase et la plaque d'appui, l'embase, la bêche, le bras, la plaque d'appui et le premier moyen élastique étant agencés de façon d'une part que la bêche soit escamotée dans une position inactive de repos par rapport à l'embase et à la face de glisse quand une chaussure est en appui sur la plaque d'appui et sur l'embase, et de façon d'autre part que la bêche soit en saillie dans une position active de freinage par rapport à l'embase et à la face de glisse quand la chaussure est éloignée au moins de l'embase du dispositif, la plaque d'appui étant dans ce cas éloignée de l'embase et la bêche étant en saillie sous l'action du premier moyen élastique. Le dispositif de freinage selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un moyen élastique complémentaire prévu pour exercer sur la bêche un moment complémentaire à celui du premier moyen élastique, le moment complémentaire variant d'une intensité sensiblement nulle quand la bêche est escamotée, à une intensité maximale qui correspond à la saillie la plus marquée de la bêche par rapport à la face de glisse. Cette disposition donne au dispositif de freinage une grande puissance de freinage et nécessite de la part d'un utilisateur un effort sensiblement habituel pour le chaussage. De plus le dispositif exerce sur la chaussure après chaussage un effort sensiblement identique à celui exercé par les dispositifs connus. I1 s'ensuit avantageusement que le dispositif selon l'invention freine correctement des planches munies de plaques ou de dispositifs interfaces, sans gêner le chaussage et sans perturber le comportement de la planche ou des éléments de retenue d'une chaussure sur la planche. Une autre caractéristique du dispositif de freinage selon l'invention est que le moyen élastique complémentaire est un mécanisme à genouillère qui comprend un bras, un ressort et un tirant, le bras ayant une extrémité articulée sur la plaque d'appui selon un axe d'articulation et une extrémité libre prévue pour prendre appui sur la plaque interface, le ressort étant guidé dans une fente du bras, le tirant ayant une première extrémité articulée sur la plaque d'appui selon un axe d'articulation différent de l'axe d'articulation du bras, une deuxième extrémité du tirant étant solidarisée au ressort à travers la fente du bras, le ressort sollicitant en permanence la deuxième extrémité du tirant vers l'extrémité libre du bras. Cette structure permet au dispositif de freinage selon l'invention d'être monté sur une plaque ou un dispositif interface à la place des dispositifs de freinage connus, sans qu'il soit nécessaire d'adapter ou de changer des caractéristiques d'éléments de retenue de chaussures, de plaques ou de dispositifs interface, ou encore de planches. L'avantage est que l'on conserve ainsi l'homogénéité de fonctionnement d'un ensemble comprenant une planche, une plaque ou un dispositif interface, et au moins un élément de retenue d'une chaussure. Une autre caractéristique du dispositif est que la deuxième extrémité du tirant est reliée au ressort par un axe d'articulation qui coulisse dans la fente. Grâce à cet agencement, le ressort fonctionne toujours dans les mêmes conditions. D'autre part, l'axe d'articulation du bras sur la plaque d'appui, l'axe d'articulation du tirant sur la plaque d'appui et l'axe d'articulation du tirant dans la fente sont sensiblement parallèles les uns par rapport aux autres. I1 s'ensuit que les efforts exercés par le moyen élastique complémentaire sont sensiblement perpendiculaires aux axes du moyen élastique. De préférence, l'axe d'articulation du bras sur la plaque d'appui, l'axe d'articulation du tirant sur la plaque d'appui et l'axe d'articulation du tirant dans la fente sont situés sensiblement dans un même plan lorsque la bêche est escamotée et que la chaussure est en appui sur la plaque d'appui et sur l'embase. Cette caractéristique permet au moyen élastique complémentaire de conserver une position de repos, où la bêche est escamotée, de façon que le ressort sollicite uniquement les pièces constitutives du moyen élastique complémentaire. De plus, le plan des axes est avantageusement sensiblement parallèle à l'embase, de façon à réduire les encombrements. I1 est également préférable que l'épaisseur de la plaque d'appui soit inférieure ou égale à l'épaisseur de l'embase, afin que les pièces constitutives du dispositif de freinage puissent fonctionner avec un jeu mécanique. D'autre part, le ressort a de préférence une structure hélicoïdale et est orienté dans la fente selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe d'articulation du bras sur la plaque d'appui. Cette structure présente l'avantage d'être simple et peu coûteuse. Dans le même esprit, le tirant est un fil métallique conformé par pliage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre, en regard du dessin annexé illustrant, par des exemples non limitatifs, comment l'invention peut être réalisée et dans lequel - la figure 1 est une vue latérale d'un dispositif de freinage selon l'invention représenté dans une position où les bêches sont escamotées, - la figure 2 est similaire à la figure 1 mais correspond à un cas où les bêches sont en saillie par rapport à une embase du dispositif et à une face de glisse d'un ski, - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1, - la figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 1, - la figure 5 est une coupe selon V-V de la figure 4, - la figure 6 est une coupe selon VI-VI de la figure 4. Un dispositif de freinage selon l'invention représenté à la figure 2 en vue de côté comprend de façon connue une embase 1, deux bêches 2, 3 montées pivotantes autour d'un axe transversal porté par l'embase. Les bêches sont prolongées au-delà de l'embase par deux bras 35, 36 reliés à une plaque d'appui 4 et un premier moyen élastique 5. Selon l'invention, un moyen élastique complémentaire comprenant un bras 6, un ressort 7 et un tirant 8 est également relié à la plaque d'appui 4 et assure un rappel élastique additionnel des bêches dans leur position active de freinage. L'embase 1 du dispositif de freinage est solidaire d'un ski 9 par l'intermédiaire d'un interface représenté ici sous la forme d'une plaque 10, la plaque 10 étant solidarisée à une face d'appui 11 du ski 9 par tout moyen convenable tel qu'un vissage, un collage ou autre Bien entendu, l'embase 1 est elle-même solidarisée à la plaque 10 par tout moyen connu de l'homme de l'art. De façon indépendante de l'invention, l'interface peut exercer toute fonction comme l'éloignement par rapport au ski 9 d'éléments de retenue avant 12 et arrière 13 d'une chaussure non représentée sur la figure 2, des fonctions d'amortissement de vibrations, de contrôle de position des éléments de retenue 12, 13 ou autre. Le dispositif de freinage est représenté à la figure 2 dans une situation de travail au cours de laquelle il freine le ski 9 car les bêches 2, 3 sont en saillie par rapport à une face de glisse 14 du ski 9 opposée à la face d'appui 11. Par opposition, comme le montre la figure 1, le dispositif de freinage est dans une situation de repos quand les bêches 2, 3 sont escamotées par rapport à la face de glisse 14 par suite du chaussage ou de l'engagement d'une chaussure 15. Le chaussage doit être compris comme étant l'opération qui consiste à faire coopérer la chaussure 15 avec les éléments de retenue 12, 13 pour solidariser la chaussure 15 à la plaque 10, la chaussure 15 prenant dans ce cas appui sur le dispositif de freinage. Bien entendu, le déchaussage est une opération inverse qui correspond à une libération accidentelle ou volontaire de la chaussure 15. Comme le montre la figure 4, les bêches 2, 3 et les bras 35, 36 sont réalisées de préférence à partir d'un fil métallique unique qui s'articule sur l'embase 1 au niveau d'orifices 16, 17 de l'embase 1, le fil étant également articulé sur la plaque d'appui 4 en passant à travers un orifice d'axe 18 de la plaque d'appui 4. De cette façon, les bêches 2, 3 sont mises en saillie ou escamotées simultanément par rapport à la face de glisse 14 quand la plaque d'appui 4 se déplace par rapport à la plaque 10. Le premier moyen élastique 5 est représenté sous la forme d'une boucle de fil métallique plié. La boucle 5 est précontrainte en torsion, et le mouvement de la plaque d'appui 4 en direction du ski augmente la contrainte en torsion du fil. En retour, la boucle sollicite en permanence la plaque d'appui 4 dans un sens d'éloignement de la plaque 10 ce qui crée en permanence un mouvement de rappel des bêches dans leur position active de freinage. Le fil constituant le moyen élastique 5 est articulé sur la plaque d'appui 4 dans un orifice d'axe 19, et articulé sur l'embase 1 dans des orifices d'axe 20. Tout autre moyen approprié de rappel élastique peut convenir, notamment un ressort de traction ou de torsion. I1 s'ensuit qu'en l'absence de la chaussure 15, le dispositif de freinage est sollicité pour se mettre dans la position de travail montrée à la figure 2, et qu'en présence de la chaussure 15, le dispositif est contraint de rester dans la position de repos montrée à la figure 1. Lorsque le dispositif de freinage est dans la position de travail, la plaque d'appui 4 reste en équilibre à une distance sensiblement constante de l'embase 1 ou de la plaque 10, parce que le premier moyen élastique 5 est dans ce cas en butée sur une face d'arrêt 21 de l'embase 1 montrée sur la coupe de la figure 4. Les positions relatives des axes 18, 19, 20 et des orifices 16, 17 permettent un fonctionnement du dispositif de freinage, entre la position de travail et la position de repos, tel que la plaque d'appui 4 s'approche ou s'éloigne de la plaque 10 en restant sensiblement parallèle à celle-ci. La partie du dispositif préalablement décrite a la particularité d'exercer en permanence un effort vertical sur la chaussure 15, par l'intermédiaire de la plaque d'appui 4, puisque le premier moyen élastique 5 agit en permanence. Le moyen élastique complémentaire va être décrit ci-après. Comme le montre la figure 4, le bras 6 est articulé par rapport à la plaque d'appui 4 selon un axe 22 d'un moyen d'articulation représenté sous la forme d'une goupille 23. L'autre extrémité du bras repose librement contre la surface supérieure de la plaque 10. Le bras 6 présente un orifice borgne 24 de section sensiblement circulaire, prévu pour l'accueil du ressort 7, qui s'étend selon un axe 25. Le bras 6 présente également une fente 26 qui traverse l'orifice 24 en même temps qu'elle traverse le bras 6. Une goupille 27 d'axe 28 est logée dans la fente 26. L'orifice 24 et la fente 26 sont ménagés dans le bras 6 de façon que l'axe 22, l'axe 25 et l'axe 28 soient sensiblement coplanaires. Le tirant 8 est réalisé sous la forme d'un fil métallique plié en U de façon à définir deux extrémités. Une première extrémité du tirant 8 est une zone centrale du fil articulée par rapport à la plaque d'appui 4 selon un axe 29. Une seconde extrémité du tirant 8 comprend à chaque extrémité des branches en U une boucle 30, 31 du fil enroulée autour de la goupille 27. Les boucles 30, 31 maintiennent la goupille 27 dans la fente 26 de façon que les axes 28 et 29 soient sensiblement parallèles l'un par rapport à l'autre. Le ressort 7 prend appui sur un fond 32 de l'orifice 24 et sur la goupille 27 pour solliciter en permanence la goupille 27 dans un sens d'éloignement de l'axe 22 de la goupille 23. I1 s'ensuit que le ressort 7 exerce en permanence un effort de traction dans le fil constitutif du tirant 8. Comme le montre par exemple la figure 5, les branches du tirant 8 sont pliées de façon à contourner le fil constitutif des bras 35, 36 au niveau de l'axe 18. Cette architecture permet d'éviter des interférences mécaniques entre les fils. L'axe 22 de la goupille 23, l'axe 28 de la goupille 27 et l'axe 29 du tirant 8 sont les trois sommets d'une genouillère dont les deux parties principales sont le bras 6 et la plaque d'appui 4. Le ressort 7 tend à casser la genouillère, c'est-à-dire à ramener le bras 6 en position repliée, ce qui, de façon corrélative tend à élever la plaque d'appui 4 au-dessus du ski. En effet, le bras 6 prend appui par son extrémité libre contre la surface supérieure du ski. Cette position du frein est illustrée dans la figure 2. I1 s'agit en fait de la position de travail du frein. Compte tenu de l'angle que le bras 6 forme avec les bras 35, 36 qui est proche d'un angle droit, la force de rappel développée par le ressort se traduit par un moment élevé de rappel au niveau des bras 35, 36 et des bêches de frein. Ce moment s'ajoute au moment induit par le ressort 5. Dans ces conditions, le moyen élastique complémentaire présente une efficacité maximale vis à vis du moment de rappel des bêches. Au chaussage, la chaussure abaisse la plaque d'appui 4 en direction du ski. Ceci force la genouillère formée par le bras 6 et la plaque d'appui 4 à s'aplatir. En position chaussée, la genouillère est complètement aplatie, les axes 22, 28 et 29 étant sensiblement dans l'alignement les uns des autres. De préférence, des butées 33, 34 du bras 6 empêche l'axe 22 de descendre sous l'alignement des axes 28 et 29 en prenant appui contre les branches du tirant 8. Le bras 6 se trouvant sensiblement dans le prolongement de la plaque d'appui 4 et des bras 35, 36, la force de rappel du ressort 7 induit un moment de rappel quasiment nul sur les bras et bêches de frein. La force verticale induite par réaction dans la chaussure par cette énergie de rappel complémentaire est, elle aussi, quasiment nulle. Ainsi, en position de repos, le ressort 7 n'a pas d'action ou une action très faible sur la chaussure ou sur les bêches. Le moyen élastique complémentaire présente dans ces conditions une efficacité sensiblement nulle. En cas de déchaussage accidentel ou volontaire, c'est le moyen élastique 5 qui amorce le mouvement des bêches vers leur position de travail. Au fur et à mesure que la plaque d'appui s'élève, la genouillère se casse progressivement, et le bras 6 exerce sur la plaque d'appui 4 un moment de rappel croissant sous l'effet de la force de rappel exercée par le ressort 7. On peut résumer le fonctionnement du dispositif de freinage selon l'invention en disant qu'il comprend deux moyens élastiques, un premier moyen 5 qui agit en permanence, et un moyen complémentaire qui agit progressivement. Le résultat obtenu est l'accroissement de l'effort de freinage exercé par les bêches 2, 3 sans variation sensible de l'effort exercé par le dispositif sur la chaussure 15 après chaussage. I1 s'ensuit avantageusement que le dispositif de freinage selon l'invention est compatible avec les plaques, les skis et les éléments de retenue de chaussures du commerce. Comme le montre la figure 3, cette compatibilité est encore facilitée par le faible encombrement du dispositif. En effet, le bras 6 et le tirant 8 ont une taille réduite par rapport à la plaque d'appui 4 et à l'embase 1. L'invention peut être réalisée avec tous les matériaux et à l'aide de toutes les techniques connues de l'homme de l'art. Les fils métalliques, les goupilles, le ressort 7 et la visserie sont faits de préférence à partir de métaux ou d'alliages métalliques tels que des alliages d'acier. Le bras 6, la plaque d'appui 4, l'embase 1 peuvent être réalisés à partir de matières plastiques telles que du polyéthylène, du polyamide ou autre, et mis en forme par moulage, par injection, par usinage ou toute autre technique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation ainsi décrit, et comprend tous les équivalents techniques pouvant entrer dans l'étendue des revendications qui vont suivre. En particulier, le moyen élastique complémentaire pourrait être adapté à d'autres constructions de frein existantes que celle qui a été décrite. On peut par exemple prévoir d'autres formes pour les différentes pièces constitutives du dispositif. Le ressort 7 pourrait être remplacé par des éléments élastiques différents en structure ou en quantité. Les axes 22, 28 et 29 de la genouillère pourraient être disposés autrement. REVENDICATIONS 1- Dispositif de freinage d'une planche de glisse prévu pour être rapporté sur une plaque interface (10) elle-même solidarisée à la planche sur une face (11) de la planche opposée à une face de glisse (14), le dispositif comprenant une embase (1) prévue pour être solidarisée à la plaque interface (10), au moins une bêche (2, 3) articulée sur l'embase (1), au moins un bras (35, 36) de commande de la bêche (2, 3), une plaque d'appui (4) reliée à une extrémité du bras (35, 36) et un premier moyen élastique (5) reliant l'embase (1) et la plaque d'appui (4), l'embase (1), la bêche (2, 3), le bras (35, 36), la plaque d'appui (4) et le premier moyen élastique (5) étant agencés de façon d'une part que la bêche (2, 3) soit escamotée dans une position inactive de repos par rapport à l'embase (1) et à la face de glisse (14) quand une chaussure (15) est en appui sur la plaque d'appui (4) et sur l'embase (1), et de façon d'autre part que la bêche (2, 3) soit en saillie dans une position active de freinage par rapport à l'embase (1) et à la face de glisse (14) quand la chaussure (15) est éloignée au moins de l'embase (1) du dispositif, la plaque d'appui (4) étant dans ce cas éloignée de l'embase (1) et la bêche (2, 3) étant en saillie sous l'action du premier moyen élastique (5), caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un moyen élastique complémentaire prévu pour exercer sur la bêche (2, 3) un moment complémentaire à celui du premier moyen élastique (5), le moment complémentaire variant d'une efficacité sensiblement nulle quand la bêche (2, 3) est escamotée, à une efficacité maximale qui correspond à la saillie la plus marquée de la bêche (2, 3) par rapport à la face de glisse (14). 2- Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen élastique complémentaire est un mécanisme à genouillère qui comprend un bras (6), un ressort (7) et un tirant (8), le bras (6) ayant une extrémité articulée sur la plaque d'appui (4) selon un axe d'articulation (22) et une extrémité libre prévue pour prendre appui sur la plaque interface (10), le ressort (7) étant guidé dans un orifice (24) du bras (6), le tirant (8) ayant une première extrémité articulée sur la plaque d'appui (4) selon un axe d'articulation (29) différent de l'axe d'articulation (22) du bras (6), une deuxième extrémité du tirant (8) étant solidarisée au ressort (7) à travers une fente (26) du bras (6), le ressort (7) sollicitant en permanence la deuxième extrémité du tirant (8) vers l'extrémité libre du bras (6). 3- Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la deuxième extrémité du tirant (8) est reliée au ressort (7) par un axe d'articulation (27) qui coulisse dans la fente (26). 4- Dispositif de freinage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'axe d'articulation (22) du bras (6) sur la plaque d'appui (4), l'axe d'articulation (29) du tirant (8) sur la plaque d'appui (4) et l'axe d'articulation (28) du tirant (8) dans la fente (26) sont sensiblement parallèles les uns par rapport aux autres. 5- Dispositif de freinage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'axe d'articulation (22) du bras (6) sur la plaque d'appui (4), l'axe d'articulation (29) du tirant (8) sur la plaque d'appui (4) et l'axe d'articulation (28) du tirant (8) dans la fente (26) sont situés sensiblement dans un même plan lorsque la bêche (2, 3) est escamotée et que la chaussure (15) est en appui sur la plaque d'appui (4) et sur l'embase (1). 6- Dispositif de freinage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le plan est sensiblement parallèle à l'embase (1). 7- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la plaque d'appui (4) est inférieure ou égale à l'épaisseur de l'embase (1). 8- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait que le ressort (7) a une structure hélicoïdale et qu'il est orienté dans l'orifice (24) selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe d'articulation (22) du bras (6) sur la plaque d'appui (4). 9- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé par le fait que le tirant (8) est un fil métallique conformé par pliage.