Brevet FR2769801A1 — publié le 19990423

La présente invention a pour objet une semelle de chaussure. Cette semelle peut constituer une semelle dite de propreté, ayant la forme générale du pied, et pouvant améliorer le confort de l'utilisateur en raison d'une certaine souplesse, ou constituer la semelle extérieure d'une chaussure. Certaines semelles de propreté peuvent être équipées d'éléments de confort ou amortissants constitués par des pastilles réalisées en des matériaux appropriés, rapportés sous le talon et sous le pavé du pied. Ces semelles n'ont pas de caractéristiques spécifiques au mouvement et à la déformation de la structure du pied en dynamique. D'autres semelles, de type orthopédique, intègrent des éléments dits correctifs, stimulateurs, ou proprioceptifs ayant pour effet de corriger une déformation du pied en utilisant des cales apparaissant en relief sur la face de la semelle contre laquelle le pied de l'utilisateur prend appui. Pour être efficace, ces cales doivent être relativement rigides. Ces cales doivent être placées à des endroits précis et/ou à des endroits correspondant à des capteurs nerveux ou stimulants. Les endroits sont localisés par des orthopédistes ou des podologues selon une prescription médicale. II s'agit de semelles correctives destinées à modifier une malformation ou une déformation du pied, qui sont inconfortables, voire traumatisantes. Dans tous les cas, les semelles connues remplissent le vide entre le fond de la chaussure et le pied. Ces différents types de semelles peuvent exister en version thermoformable, dans la mesure où elles intègrent au moins une feuille de résine ou de polyoléfine. De telles semelles sont moulées à chaud à l'anatomie particulière du pied par un podologue ou un technicien. Le but de l'invention est de fournir une semelle de chaussure qui soit confortable, et permette de réaliser une stabilisation du pied dans la chaussure, et de limiter l'effondrement de certaines zones du pied tout en respectant la déformation élastique de celui-ci jusqu'à une certaine limite, où cette déformation devient exagérée et risque d'être traumatisante. A cet effet, la semelle qu'elle concerne, galbée à la forme générale d'un pied, possède, sous sa face inférieure, des parties en saillie formant des cales, disposées au niveau des zones d'appui du pied et/ou en périphérie des zones d'appui, et des espaces vides formant des arches, disposées entre les parties en saillie, certaines des cales servant à un appui permanent de la semelle, tandis que d'autres cales sont suspendues lorsque la semelle est au repos, et ne deviennent actives en formant des appuis que lorsqu'une charge minimale prédéterminée s'exerce sur la semelle. Les espaces vides forment des arches flexibles, faisant office de lames de ressort et permettant d'amortir la déformation du pied. Sous l'effet de la pression, les cales, qui possèdent des hauteurs différentes, peuvent se comprimer ou venir en appui sur le fond de la chaussure, pour assurer, suivant leur nature, la stabilisation du pied si elles sont relativement rigides, ou l'amortissement des chocs si elles sont réalisées en un matériau absorbant, emmagasinant une énergie qui va être restituée lorsque la pression diminue, favorisant la marche, la course, et économisant l'énergie musculaire. Cette semelle procure un confort accru, une bonne répartition des appuis avec décharge des zones où les appuis sont les plus importants, une stabilisation et un contrôle de la déformation du pied, un retour d'énergie, ainsi qu'un massage de la voûte plantaire et une stimulation sanguine. Avantageusement, cette semelle comprend des cales de stabilisation disposées en périphérie ou le long des zones d'appui du pied au niveau desquelles s'exerce une pression maximale et comprend, dans les zones d'appui du pied au niveau desquelles s'exerce une pression maximale, ou dans des zones sensibles, des cales amortisseuses et/ou susceptibles de restitution d'énergie. Les cales de stabilisation sont disposées sur le pourtour du talon et/ou en avant et/ou en arrière de la zone servant à l'appui des têtes métatarsiennes et les cales amortisseuses ou de restitution d'énergie sont disposées au niveau du talon, et/ou des zones servant à l'appui des têtes métatarsiennes et/ou du gros orteil. Cette semelle assure une stabilisation et un soutien confortable de l'architecture du pied, dans la mesure où les cales de stabilisation ne sont pas disposées au niveau des zones d'appui propement dites, mais autour de ces zones d'appui. Cette stabilisation est accompagnée d'une décharge des zones d'appui, qui est améliorée par la présence de pontages élastiques entre les cales. Enfin, les cales amortisseuses ou de restitution d'énergie améliorent l'amortissement et le confort sans être sollicitées de façon excessive en condition d'utilisation normale de la chaussure. En effet, ces cales ne deviennent actives que lorsque la pression est suffisante pour les amener en contact avec le fond de la chaussure. Ceci présente un avantage car ces matériaux sont souvent fragiles, et se tassent et perdent rapidement de leur efficacité lorsqu'ils sont soumis à une pression constante. En outre, ces matériaux, compte tenu de leur souplesse, diminuent la sensibilité proprioceptive lorsqu'ils sont utilisés de façon excessive, et annihilent les sensations cutanées du pied. Cette semelle possède un effet élastique favorisant la marche et la pratique sportive par retour d'énergie, ainsi que la circulation sanguine par massage de l'aponévrose plantaire, à chaque pas. Suivant une forme simple d'exécution, cette semelle est constituée par un bloc ou une feuille de matière synthétique moulé ou façonné par usinage. Suivant une autre forme d'exécution, cette semelle, du type comprenant une feuille supérieure sur laquelle un pied de l'utilisateur est destiné à prendre appui, une feuille inférieure, et une couche intermédiaire, qui sont assemblées, est caractérisée en ce que la couche intermédiaire comporte des éléments disposés de façon localisée et n'occupant pas toute la surface de la semelle, en ménageant des espaces vides entre eux, la feuille inférieure étant déformée pour épouser le profil des espaces vides ménagés entre les éléments de la couche intermédiaire, et être plaquée et fixée, au niveau de ces espaces, directement contre la feuille supérieure pour ménager des parties suspendues ou arches. La semelle selon l'invention peut convenir à une fabrication en grande série, et éventuellement comporter une ou plusieurs matières thermoformables afin d'être moulée précisément à la forme du pied de chaque individu. A cet effet, si les feuilles inférieures et supérieures ne possèdent pas de caractéristiques thermoformables, la couche intermédiaire peut comporter une feuille de résine thermoformable sur toute ou partie de la surface de la semelle. Suivant une forme d'exécution de cette semelle, la feuille supérieure, les éléments formant cales et la feuille inférieure sont réalisés dans des mousses de matières synthétiques, telles que polyéthylène, polyuréthanne, ou éthylène vinyl acétate, la densité de la feuille supérieure étant inférieure à celle des éléments formant cales de la couche intermédiaire, qui est elle-même inférieure ou égale à celle de la feuille inférieure. La feuille supérieure est un élément de confort qui peut être recouvert d'une peau naturelle ou synthétique. La feuille inférieure doit être suffisamment souple pour se déformer et épouser les espaces vides entre les éléments de la couche intermédiaire, mais également posséder une bonne tenue longitudinale et offrir une résistance suffisante à l'usure vis-à-vis du frottement au fond de la chaussure. Suivant une possibilité, I'épaisseur de la feuille supérieure est inférieure ou égale à environ 3 mm, I'épaisseur des éléments formant cales est de l'ordre de 2 à 4 mm et l'épaisseur de la feuille inférieure est inférieure ou égale à environ 2 mm. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, I'épaisseur des éléments amortisseurs de chocs ou de restitution d'énergie, appartenant à la couche intermédiaire, est inférieure ou égale à l'épaisseur des éléments formant cales, et inférieure ou égale à environ 2,5 mm. II est à noter que l'épaisseur des éléments amortisseurs est inférieure ou égale à celle des cales, afin que ceux-ci ne rentrent en fonction que lorsque la semelle s'est suffisamment déformée sous l'action d'une contrainte. Dans le cas où la semelle est destinée à former une semelle extérieure de chaussure, la feuille inférieure est réalisée en un matériau résistant à l'usure. Suivant une autre caractéristique de l'invention, des cales faisant saillie de la face inférieure de la semelle sont disposées en regard de zones du pied comportant des capteurs réflectologiques, la face supérieure de la semelle présentant de légères bosses en vis-à-vis de ces cales. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de cette semelle Figure 1 est une vue en perspective éclatée des composants d'une première semelle Figure 2 est une vue très schématique de dessus de cette première semelle illustrant la position des différents composants Figures 3 et 4 sont deux vues en coupe respectivement longitudinale et transversale de cette semelle sur les lignes 111-111 et IV-IV de figure 2; Figure 5 est une vue de dessus d'une seconde semelle, similaire à la représentation de figure 2 Figure 6 est une vue en coupe longitudinale de cette seconde semelle selon la ligne VI-VI de figure 5 Figure 7 est une vue très schématique représentant les différentes zones d'appui d'un pied Figures 8 et 9 représentent un mode de mise en oeuvre de la semelle de figure 3. La figure 1 représente une première semelle en vue éclatée. Cette semelle comprend une feuille supérieure 2, destinée à servir d'appui au pied de l'utilisateur. Cette feuille 2 a une forme proche de la forme du pied de l'utilisateur et offre un moelleux nécessaire au confort. Cette feuille est réalisée par exemple à l'aide de mousse de matière synthétique, telle que polyéthylène, polyuréthanne, ou éthylène vinyl acétate. Dans la mesure où la feuille supérieure 2 est réalisée en éthylène vinyle acétate, elle possède une densité de l'ordre de 70 kg/m3 et de dureté shore comprise entre 30 et 50. Cette feuille peut être recouverte d'une peau naturelle ou synthétique, et son épaisseur est inférieure à environ 3 mm. Cette semelle comporte également une feuille inférieure 3 qui est destinée à prendre appui dans le fond de la chaussure. Cette feuille inférieure doit posséder une bonne tenue longitudinale et résister à l'usure due au frottement contre le fond de la chaussure. Elle doit également pouvoir être déformée pour les raisons qui seront indiquées ci-après. Elle peut être réalisée en polyéthylène d'une densité de 150 à 250 kg/m3 et d'une épaisseur inférieure ou égale à 2 mm. Entre la feuille supérieure 2 et la feuille inférieure 3 est disposée une couche intermédiaire constituée par différents éléments. La couche intermédiaire comprend tout d'abord des éléments formant cales, dans le cas présent une cale 4 entourant le talon, et une cale 5 disposée en arrière des têtes métatarsiennes. Ces cales 4 et 5 sont réalisées dans des matériaux, tels que polyéthylène, éthylène vinyle acétate ou mousse de polyuréthanne, avec une densité supérieure à la densité du matériau constitutif de la feuille supérieure, par exemple en polyéthylène d'une densité de 90 à 160 kg/m3. L'épaisseur de ces cales est comprise entre 2 et 4 mm. La couche intermédiaire comprend enfin des éléments dans les zones sensibles du pied, et sur lesquels s'exerce une pression maximale. II s'agit notamment d'un élément 6 disposé au niveau du talon, d'un élément 7 disposé au niveau des têtes métatarsiennes et d'un élément 8 disposé au niveau du gros orteil. Ces éléments peuvent être réalisés en un matériau susceptible d'amortir des chocs, d'améliorer le confort, et de favoriser la propulsion par un effet de restitution d'énergie. L'épaisseur de tels éléments 6, 7, 8 est inférieure à celle des cales 5, et n'excède pas 2,5 mm. Entre les éléments 4, 5, 6, 7 et 8, sont ménagés des espaces vides 9. La semelle est réalisée à partir des différents composants définis précédemment, par moulage, soit industriellement par thermocompression ou sous vide, en étant plaquée sur une forme standard par une membrane en caoutchouc, soit par compression sur le pied même de l'utilisateur. Dans les techniques industrielles de thermocompression utilisant des moules rigides, les parties femelles ou inférieures de ces moules intègrent des surépaisseurs correspondant aux zones de la semelle comportant des espaces vides, de telle sorte qu'après moulage, et comme montré aux figures 3 et 4, la feuille inférieure 3 vienne au niveau de ces espaces vides se plaquer et être fixée contre la feuille supérieure 2, en formant des zones suspendues 10 qui ne reposent pas sur le fond de la chaussure. Ces zones suspendues procurent un support élastique au pied et fléchissent sous l'augmentation de la pression. Les zones comportant des cales 4, 5 reposant au fond de la chaussure et n'offrant pas de vide élastique créent une surpression sur la face supérieure de la semelle, donc sur le pied, lorsque celui-ci supporte une pression. II en résulte une stabilistion progressive du pied avec contrôle de la déformation de la structure de celui-ci. En ce qui concerne les éléments 6, 7, ils deviennent actifs, compte tenu de leur épaisseur, lorsque la pression est suffisante pour les amener en contact avec le fond de la chaussure. L'effet procuré par cette semelle ressort parfaitement de l'illustration de la figure 7 qui schématise les zones d'appui d'un pied sur le sol. Les surfaces présentant des hâchures croisées correspondent aux surfaces d'appui avec forte pression. Il s'agit du talon 12 et des première et cinquième têtes métatarsiennes 13, 14. Les zones comportant une hâchure simple correspondent à une surface 15 de contact partiel du pied lors d'un appui au sol. Les zones non hâchurées 16 correspondent aux zones suspendues, telles que la voûte plantaire. La semelle selon l'invention permet donc d'assurer un soutien autour du talon 12, en arrière des têtes métatarsiennes 13, 14, et d'assurer un appui confortable de ces zones 12, 13, 14 grâce à la présence d'éléments 6, 7 absorbant l'énergie, un élément 8 de même nature pouvant également se placer sous le gros orteil qui est particulièrement sollicité lors de la pratique de certains sports, tels que la course à pied ou la pratique du ski. Les figures 5 et 6 représentent une variante d'exécution de cette semelle dans le cas de la pratique de sports dans lesquels un appui important est exercé sur l'intérieur du pied. Il peut s'agir par exemple de la pratique du golf mais aussi du ski ou du patin. Dans ce cas, la couche intermédiaire comprend une cale 24 dont la longueur du côté intérieur est plus importante que la longueur du côté extérieur, et qui est réalisée en un matériau à plusieurs densités, la densité du côté intérieur étant plus importante que la densité du côté extérieur. II serait également possible d'envisager une épaisseur plus importante du côté intérieur que du côté extérieur de la semelle. Cette semelle comporte également deux cales 25 et 26 disposées respectivement en arrière et en avant des zones métatarsiennes. Ces cales 25 et 26 possèdent elles aussi une densité supérieure du côté de l'intérieur de la semelle à celle du côté de l'extérieur de la semelle. La couche intermédiaire comporte enfin des éléments 27, 28 et 29 réalisés en matériau amortisseur de chocs. L'élément 27 est disposé entre les cales 24 et 25. Cet élément 27 possède une épaisseur et une densité supérieures dans la zone du talon 12 à celles que l'on trouve plus en avant. L'élément 28 possède, pour sa part, une densité supérieure du côté de l'intérieur de la semelle à celle du côté extérieur de la semelle. L'élément 29 situé sous le gros orteil possède la même épaisseur et la même densité que l'élément 28 dans sa partie située du côté de l'intérieur de la semelle. La structure des cales 24, 25, 26 plus épaisse et/ou plus dense du côté extérieur permet de soutenir plus efficacement l'architecture du pied et d'éviter son effondrement lorsque la pression sur le côté interne du pied est maximale. De même, les éléments 27, 28, 29, compte tenu de leurs densités et épaisseurs variables localement, permettent d'améliorer le rendement amortissant ou élastique. Enfin, les cales 24, 25, 26 étant plus épaisses et plus denses que les éléments 27, 28, 29 permettent d'obtenir un effet de pontage élastique au niveau des zones suspendues 30. Les figures 8 et 9 illustrent un mode de mise en oeuvre de la semelle représentée aux figures 1 à 4, dans le cas de son application à la réalisation d'une semelle extérieure de chaussure. Dans cette nouvelle forme d'exécution, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références que précédemment. Il ressort de ces deux vues que certaines cales servent à un appui permanent, tandis que d'autres cales, telles que la cale 5, sont suspendues lorsque la semelle est au repos (figure 8) et ne deviennent actives en formant des appuis que lorsqu'une charge minimale s'exerce sur la semelle (figure 9). La feuille supérieure 2 constitue le fond de la chaussure, et la feuille inférieure 3 doit être réalisée en un matériau résistant à l'usure. La figure 8 montre la semelle lorsqu'aucune charge n'est exercée sur le sol, alors que la figure 9 montre la semelle en charge. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une semelle intérieure de chaussure procurant un grand confort à l'utilisateur, tout en assurant une bonne tenue du pied dans la chaussure, évitant l'effondrement de l'architecture du pied sous l'effet d'une pression exercée par celui-ci dans la chaussure, et en assurant un effet d'amortissement et de restitution d'énergie, dans la mesure où la semelle équipe une chaussure de sport. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette semelle, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que la semelle pourrait être constituée par un bloc ou une feuille de matière synthétique moulé ou façonné par usinage, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Semelle de chaussure galbée à la forme générale d'un pied, caractérisée en ce qu'elle possède, sous sa face inférieure, des parties en saillie formant des cales (4, 5, 6, 7, 8, 24, 25, 26, 27, 28, 29), disposées au niveau des zones d'appui du pied et/ou en périphérie des zones d'appui, et des espaces vides formant des arches, disposées entre les parties en saillie, certaines des cales servant à un appui permanent de la semelle, tandis que d'autres cales sont suspendues lorsque la semelle est au repos, et ne deviennent actives en formant des appuis que lorsqu'une charge minimale prédéterminée s'exerce sur la semelle. 2. Semelle selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des cales (4, 5, 24, 25, 26) disposées en périphérie ou le long des zones d'appui du pied au niveau desquelles s'exerce une pression maximale. 3. Semelle selon la revendication 2, caractérisée en ce que les cales (4, 5, 24, 25, 26) sont disposées sur le pourtour du talon et/ou en avant et/ou en arrière de la zone servant à l'appui des têtes métatarsiennes. 4. Semelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans les zones d'appui du pied au niveau desquelles s'exerce une pression maximale, ou dans des zones sensibles, des cales (6, 7, 27, 28, 29) amortisseuses et/ou susceptibles de restitution d'énergie. 5. Semelle selon la revendication 4, caractérisée en ce que les cales (6, 7, 27, 28, 29) amortisseuses et/ou de restitution d'énergie sont disposés au niveau du talon, et/ou des zones servant à l'appui des têtes métatarsiennes et/ou du gros orteil. 6. Semelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un bloc ou une feuille de matière synthétique moulé ou façonné par usinage. 7. Semelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, du type comprenant une feuille supérieure (2) sur laquelle un pied de l'utilisateur est destiné à prendre appui, une feuille inférieure (3), et une couche intermédiaire, qui sont assemblées, caractérisée en ce que la couche intermédiaire comporte des éléments formant cales (4, 5, 6, 7, 8, 24, 25, 26, 27, 28, 29) disposés de façon localisée et n'occupant pas toute la surface de la semelle, en ménageant des espaces vides (9) entre eux, la feuille inférieure (3) étant déformée pour épouser le profil des espaces vides (9) ménagés entre les éléments de la couche intermédiaire, et être plaquée et fixée, au niveau de ces espaces, directement contre la feuille supérieure (2) pour ménager des parties suspendues ou arches. 8. Semelle selon la revendication 7, caractérisée en ce que la couche intermédiaire comprend une feuille de résine thermoformable. 9. Semelle selon l'ensemble des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la feuille supérieure (2), les éléments (4, 5, 24, 25, 26) formant cales, et la feuille inférieure (3) sont réalisés dans des mousses de matières synthétiques, telles que polyéthylène, polyuréthanne, ou éthylène vinyle acétate, la densité de la feuille supérieure (2) étant inférieure à celle des éléments (4, 5, 24, 25, 26) formant cales de la couche intermédiaire, qui est elle-même inférieure ou égale à celle de la feuille inférieure (3). 10. Semelle selon les revendications 7 à 9, caractérisée en ce que l'épaisseur de la feuille supérieure (2) est inférieure ou égale à environ 3 mm, I'épaisseur des éléments (4, 5, 24, 25, 26) formant cales est de l'ordre de 2 à 4 mm et l'épaisseur de la feuille inférieure (3) est inférieure ou égale à environ 2 mm. 11. Semelle selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'épaisseur des éléments (6, 7, 27, 28, 29) amortisseurs de chocs ou de restitution d'énergie, appartenant à la couche intermédiaire est inférieure ou égale à l'épaisseur des éléments (4, 5, 24, 25, 26) formant cales, et inférieure ou égale à environ 2,5 mm. 12. Semelle selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que dans le cas où elle est destinée à former une semelle extérieure de chaussure, la feuille inférieure (3) est réalisée en un matériau résistant à l'usure. 13. Semelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que des cales faisant saillie de la face inférieure de la semelle sont disposées en regard de zones du pied comportant des capteurs réflectologiques, la face supérieure de la semelle présentant de légères bosses en vis-à-vis de ces cales. 14. Semelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle possède des cales (4, 5, 6, 7, 8, 24, 25, 26, 27, 28, 29) faisant saillie de sa face inférieure, présentant des hauteurs différentes.