Brevet FR2800976A1 — publié le 20010518

La présente invention a pour objet une botte de protection à grande souplesse d'utilisation. Une telle botte est particulièrement adaptée et recommandes en particulier pour les sports motorisés et plus particulièrement dans le domaine de la moto tout terrain. Son utilisation sera cependant avantageusement prévue également pour d'autres applications telles que la moto de route, le snowboard, le ski, le VTT, le Jet ski, les chaussures de randonnée, etc.. Dans la pratique du motocross, les pieds de l'utilisateur sont très exposés et interviennent dans le pilotage, notamment pour le passage des vitesses, le freinage, la prise d'appui, les sauts et les figures. La botte doit assurer une protection efficace sans entraver la mobilité du pied, non plus que le toucher , ce qui correspond à des exigences contradictoires auxquelles il pas été possible à ce jour de répondre de façon satisfaisante. La plupart des bottes de qualité, aujourd'hui disponibles dans le commerce, ont adopté une architecture et des technologies identiques: à savoir une tige en cuir sur laquelle sont greffés, collés et/ou cousus, de nombreux renforts plastiques. Les renforts plastiques ont pour objet d'assurer la protection, tandis que le cuir a pour objet d'assurer la liaison entre les divers renforts plastiques tout en permettant une certaine souplesse de la botte. Cette solution n'est pas satisfaisante en ce que la protection est limitée, la liberté de mouvement est réduite en particulier par les différentes brides de serrage qui sont requises tandis que la botte vieillit avec le temps et ses caractéristiques évoluent et se réduisent. En outre une telle fabrication nécessite beaucoup de main-d'eouvre et est très coûteuse. Une autre approche a été essayée mais n'a pas donné la satisfaction escomptée. Selon cette approche, comme expliqué notamment dans le brevet 4 184 273, la botte est constituée essentiellement en plastique rigide deux parties, à savoir la semelle avec l'empeigne et la tige qui sont articulées l'une à l'autre autour d'un axe, présentant un certain degré de liberté grâce à la conjugaison, avec cet axe, de ferrures métalliques dans lesquelles l'axe peut jouer. Pour permettre le chaussage et le déchaussage de botte, la tige s'écarte sur une seule partie qui se verrouille au moyen brides ou crochets. Néanmoins cette botte n'a pas donné satisfaction et fabrication a été abandonnée car les parties rigides dont elle est constituée ne procurent pas à l'utilisateur le confort désirable, tandis que la liberté mouvement du pied resté très limitée, en particulier lorsque l'utilisateur est appui sur la semelle et que l'axe d'articulation n'a plus alors aucune liberté de mouvement en torsion latérale du pied. De plus, l'absence de déroulé du pied ne permet pas de procurer le "toucher" nécessaire à une bonne perception des commandes (pédale de frein en particulier). L'invention a pour objet de résoudre les difficultés ci-dessus mentionnées, en proposant un article chaussant de protection tel qu'une botte ou analogue, utilisable en particulier dans le domaine de la moto et des sports en général, susceptible de permettre une bonne liberté de mouvement du pied tout en le protégeant ainsi que le bas de la jambe contre les chocs et efforts de torsion divers, cet article étant caractérisé en ce que, solidaires de l'empeigne, sensiblement à la hauteur de la cheville, sont prévues de chaque côté, gauche et droit de l'article, au moins une calotte sensiblement de sphère contre laquelle glisse intérieurement et/ou extérieurement une autre calotte de sphère solidaire de chaque côté, gauche et droit de l'article, de la tige de l'article, des moyens étant prévus qui limitent les mouvements relatifs de glissement des calottes solidaires de l'empeigne contre calottes solidaires de la tige. Selon autre caractéristique de l'invention, l'article chaussant se caractérise en ce que lesdites calottes de sphère ont toutes sensiblement le même centre de rotation situé sensiblement au centre virtuel de rotation de la cheville d'un pied chaussé dudit article. On comprend que de la sorte le pied a une entière liberté de mouvement naturel dans toutes les directions. En outre, du fait que les mouvements relatifs de glissement des calottes sont limités, il est possible de limiter les mouvements du pied pour empêcher des torsions, flexions ou extensions qui dépasseraient les limites autorisées physiologiquement, assurant une prévention des traumatismes habituels de la cheville. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens limitation de mouvement des calottes sont avantageusement constitues, pour chaque jeu de calottes glissant l'une contre l'autre, par un trou central formé dans une calotte solidaire de l'empeigne ou de la tige et par un solidaire de la tige ou de l'empeigne se déplaçant avec du jeu dans ledit trou. Cette solution est économique car facile à mettre en oeuvre, permettant également de limiter à volonté la liberté de mouvement que l'on veut laisser au pied chaussé de la botte. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention l'empeigne est articulée sur la semelle de l'article sensiblement au niveau de l'axe pliage du pied chaussé dudit article et se verrouille et déverrouille de chaque côté sensiblement vers l'arrière de la voûte plantaire. Cela permet chaussage et déchaussage très aisés de l'article, tel qu'une botte de moto. Avantageusement le verrouillage et le déverrouillage de l'empeigne sur la semelle se font au moyen de deux dispositifs de type à crémaillère et cliquet verrouillables et déverrouillables manuellement, chaque crémaillère s'engageant automatiquement avec son cliquet coopérant par simple abaissement de l'empeigne sur la semelle par dessus le pied qui a été engagé sur ladite semelle. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, !'article chaussant comporte des tendeurs dont une extrémité est fixée sur la tige une certaine hauteur de la semelle et dont l'autre extrémité est fixée l'empeigne ou sur une pièce qui y est fixée, lesdits tendeurs étant prévus respectivement sur l'avant et sur l'arrière de l'article et qui exercent respectivement un effort croissant tendant à s'opposer à l'extension arrière ou à la flexion avant de la jambe enserrée dans la tige de l'article. tendeurs coopèrent ainsi pour ramener la position du pied vers la position repos soulageant d'autant les muscles et tendons de l'utilisateur. Suivant une autre caractéristique encore de l'invention des butées éventuellement élastiques, déformables et amortisseurs, sont prévues sur l'empeigne contre lesquelles viennent porter des parties cooperantes de la tige dans des positions respectivement d'extension arrière ou flexion avant. Ces butées, avantageusement en relation avec les tendeurs sus mentionnés, tendent à empêcher la possibilité que la jambe de l'utilisateur prenne un angle par rapport au pied qui dépasse les limites autorisées par la physiologie. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, au niveau de la ligne de pliage du pied, l'empeigne et/ou la semelle sont réalisées en un matériau souple flexible, lequel vient avantageusement de matière avec le reste de la semelle et/ou de l'empeigne. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 montre en vue perspective une botte, en fait botte droite, c'est-à-dire pour pied droit, conforme à l'invention en position fermée d'utilisation ; La figure 2 montre la botte de la figure 1 en position ouverte prête à être chaussée ; La figure 3 montre la botte de la figure 1 dans la position de déformation qu'elle prend lorsque l'utilisateur plie le pied; Les figures 4,5 et 6 sont des vues en coupe faites dans un plan transversal passant par le centre de rotation virtuel de la cheville et illustrent respectivement la position de la botte lorsqu'elle est droite, lorsqu'elle est fléchie à gauche et lorsqu'elle est fléchie à droite, ces vues étant faites de devant, c'est-à-dire laissant apparaître le talon ; La figure 7 est une vue en perspective schématique de la botte illustrée aux figures précédentes dans laquelle on a fait figurer la sphère virtuelle sur laquelle sont formées et glissent les calottes précitées ; Les figures 8 et 9 montrent de façon schématique comment les mouvements de la tige de la botte peuvent être limités en extension arrière ou en flexion avant; Les figures 10 et 11 montrent la coopération des tendeurs avantageusement prévus sur l'article pour assister les efforts musculaires et coopérer pour la limitation des contraintes en extension et en flexion ; La figure 12 montre, vue de devant la botte des figures précédentes, de façon schématique, pour mieux illustrer la coopération de divers éléments qui la constituent ; La figure 13 montre vue de côté et en perspective comment est articulée une partie de l'empeigne sur la semelle. Selon le mode de réalisation illustré aux dessins et en se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on va décrire et référencer des eléments principaux constitutifs d'un article chaussant tel qu'une botte, dans l'exemple illustré. La botte référencée de façon générale 1 comprend: semelle 2 avec un talon 2a et une pointe 2b sur laquelle est montée une empeigne 3, avec au-dessus une tige 4 formée essentiellement en deux parties 4a, 4b. En 5 on a référencé le dessus de la pointe de la botte, c'est-à-dire l'avant de l'empeigne, et en 6 le bas de la tige au niveau du talon solidaire de la semelle 2. A l'arrière de cette partie 6 on aperçoit également une plaque 7 destinée au renfort du tendon d'Achille, laquelle plaque 7 est articulée sur un axe 8 à la partie arrière 6 basse de la tige. Les deux parties 4a et 4b de la tige sont réunies en position de fermeture par des sangles 9,10 et des crochets 11,12. De telles sangles et crochets sont d'utilisation classique dans le domaine, notamment pour les chaussures de ski. Aux mêmes figures on aperçoit également que l'empeigne 3 est articulée sur la semelle autour pivots respectivement à droite 13, côté intérieur de la botte, et ' gauche côté extérieur de la botte, (fig. 13) sensiblement au niveau de la ligne de pliage du pied comme on le voit plus clairement à la figure 3. A la figure 2 et comparaison avec la figure 1, on voit que l'empeigne 3 va venir se verrouiller sur la semelle 2 lorsque les crémaillères 15,16 prévues respectivement à droite et à gauche de la semelle 2 sensiblement au niveau du talon et de la voûte plantaire vont venir s'engager dans des dispositifs à cliquet 18,19 prévus respectivement sur le côté droit et sur le côté gauche de l'empeigne 3. Une caractéristique très avantageuse et très originale de l'invention va maintenant être expliquée. Comme on le voit aux figures 1 et 2, mais en outre plus particulièrement aux figures 4, 5 et 6 et par schéma de la figure 7, la tige 4, et plus particulièrement la partie 4a de tige est articulée sur l'empeigne 3 du fait de la prévision de calottes sphère prévues respectivement en regard à la base de la partie 4a de la tige et à la partie superieure arrière de l'empeigne 3. De façon plus précise, aperçoit à la figure 7 que les calottes de sphère en question appartiennent à une sphère virtuelle représentée en traits pointillés référencée S. De façon plus précise, voit aux figures 4,5 et 6 que la partie de tige 4a se termine à sa base par deux calottes respectivement 20,21 à droite sur les figures et 22,23 à gauche sur les figures, venant prendre en sandwich des parties de calotte 24 à droite et 25 à gauche solidaires de l'empeigne 3. Pour assurer une limitation du mouvement de glissement relatif des calottes de la tige sur les calottes de l'empeigne, un axe 26 à droite et 27 à gauche traverse les jeux de calottes conjuguées de la tige et de l'empeigne. L'axe peut être fixé, par exemple riveté à ses deux extrémités sur les calottes de la tige comme il apparaît particulièrement aux figures 4 à 6. Etant donné que les axes 26,27 sont prisonniers mais que les calottes 24,25 de l'empeigne présentent un large trou, comme le voit plus clairement à la figure 13 pour le trou situé à gauche référencé 28 de la calotte 24, il existe une possibilité de débattement de la tige 4 par rapport à l'empeigne 3 et à la semelle 2, c'est- à-dire du de la jambe par rapport au pied tout autour du centre virtuel O de la sphere S, et ceci dans toutes les directions, avant, arrière, de côté à gauche à droite. Avantageusement, les axes 26,27 et/ou les trous tels que le trou 28 prévu la calotte de l'empeigne comprennent sur leurs parties venant buter l'une contre l'autre des moyens amortisseurs de choc et d'effort, tels que par exemple des parties en élastomère. Dans l'exemple illustré aux figures 4 6, on a montré de telles butées élastomère sur le pourtour des trous 28 référencées 29. Pour limiter le mouvement d'extension en arrière de la jambe par rapport pied et de môme le mouvement de flexion en avant de la jambe par rapport au pied, et comme on le voit plus clairement aux figures 8 et 9 on peut prévoir sur l'empeigne 3 deux butées de chaque côté, à gauche et à droite de l'article chaussant, respectivement 30 pour limiter l'extension arrière et 31 pour limiter la flexion avant, contre lesquelles butées viendront respectivement buter des parties coopérantes de la tige au niveau des repères 32 et 33. En se reportant maintenant plus particulièrement aux figures 10 et 11, on aperçoit, travaillant en relation avec la plaque de protection arrière 7 du talon d'Achille et la plaque de protection avant 34, des tendeurs référencés respectivement 35 sur l'arrière et 36 sur l'avant de l'article. Dans la réalisation illustrée il y a un tendeur arrière 35 et deux tendeurs avant 36. Le tendeur arrière 35 se fixe à une extrémité à la plaque de protection 7 et à son autre extrémité au moyen d'une boucle comme on le voit plus clairement à la figure 1 sur un crochet 37 de la sangle 10. Les tendeurs avant 36, comme on le voit plus clairement à la figure 12 se fixent quant à eux à une extrémité à la plaque avant de protection 34 et à leur autre extrémité à une partie haute ou médiane de la partie avant 4a en des points référencés 38. Aux figures 10 et 11 on observe que la plaque avant de renforcement 34 est articulée à l'empeigne au niveau du cou de pied autour d'un axe référencé 39. Pour permettre le pliage du pied et une bonne sensation de toucher , comme il apparaît plus clairement aux figures 3, 10 et 11 l'empeigne 3 et/ou la semelle 2 sont réalisées à ce niveau en matériau souple flexible, par exemple par simple affaiblissement par amincissement ce niveau de la matière plastique dont sont constituées la semelle l'empeigne. A partir de la description qui précède on expliquera maintenant le mode de fonctionnement de et l'utilisation de l'article chaussant. Par le jeu de l'articulation de la tige 4 de la botte sur l'empeigne 2 au niveau des calottes de sphère qui glissent les unes sur les autres et des axes 26 qui jouent dans les trous 28, 48 (fig. 4,5 et 6) il est possible d'obtenir libre rotation de la jambe par rapport au pied, précisement au niveau de la cheville, sensiblement au niveau du centre 0 virtuel rotation de la cheville, suivant un angle de débattement qui est limité par diamètre extérieur des axes 26,27 et par le diamètre intérieur des trous 48. En prenant soin de prévoir sur les axes26,27 et/ou sur le bord des trous 28,48 des moyens amortisseurs de choc et d'effort, tel qu'un élastomère, on obtient de la sorte une limitation avec amortissement des mouvements de débattement de la jambe par rapport au pied tout en permettant un libre mouvement à l'intérieur de ces limites. Grâce à l'utilisation des tendeurs tels que 35 et 36, on assure également une limitation de l'effort musculaire de l'utilisateur, en particulier lors d'une extension arrière extrême ou d'une flexion avant extrême. De la même façon les butées 30,31 (fig. 8 et 9) coopèrent avec la tige la botte pour limiter également l'amplitude de ces mouvements et amortir chocs dans les conditions extrêmes autorisées par l'article. On observe à ce niveau que les tendeurs 35,36 peuvent également freiner avant de limiter ou arrêter le mouvement d'extension arrière ou de flexion avant, si l'on prévoit par exemple qu'au delà d'une certaine longueur, ils ne sont quasiment plus extensibles. Quant aux plaques de protection respectivement arrière 7 et avant 34, elles assurent une protection efficace respectivement du talon d'Achille et du cou de pied en laissant cependant toute liberté de mouvement au pied dans ces régions du fait de la prévision des articulations telles que référencées 8 et 39. La souplesse de la semelle et de l'empeigne au niveau de la ligne de pliage du pied laisse à l'utilisateur la liberté de plier les doigts de pied en conservant la sensation de toucher favorisant un bon pilotage d'un engin tel qu'une moto. Comme on le comprend de la figure 2, le chaussage de la botte est particulièrement commode, puisque l'articulation de l'empeigne 3, au niveau des axes 13,14 et le dégagement total de la partie arrière de la botte permet à l'utilisateur de glisser son pied à plat sur la semelle. Cette opération etant effectuée, l'utilisateur n'a plus qu'à abaisser l'empeigne 3 sur la semelle l'empeigne se verrouillant au moyen des cliquets 18,19 sur les crémaillères 15,16 automatiquement. Ensuite, l'utilisateur peut serrer autour de sa jambe les deux parties 4a et 4b de la tige au moyen des sangles 9,10 et des crochets 11,12, puis fixer la boucle du tendeur 35 sur le crochet 37 (fig. 1). observe que grâce à l'invention, il est possible de constituer une botte protection pour moto avec un nombre relativement faible de composants qui pourront tous, ou en majeure partie, être fabriqués en matière plastique de qualité appropriée. II est en outre possible d'adapter chaque article à la morphologie de l'utilisateur, en particulier par réglage des angles de libre débattement de la tige par rapport à la semelle et à l'empeigne, ainsi que la force des tendeurs. Bien qu'un mode de réalisation préféré ait été décrit, il est bien entendu que de nombreuses variantes peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention. En particulier bien qu'on ait décrit un mode de réalisation des calottes de sphère dans lequel deux calottes de tige prennent en sandwich une calotte d'empeigne, on aurait pu adopter une disposition inversée dans laquelle une calotte de la tige aurait été prise entre deux calottes d'empeigne ou bien même qu'une seule calotte de tige coulisse sur une seule calotte d'empeigne. De la même façon bien que ait décrit une réalisation dans laquelle la limitation du mouvement calottes de sphère les unes sur les autres est obtenue au moyen d'un jouant dans un trou de plus grand diamètre que celui de l'axe, d'autres solutions sont possibles, comme par exemple une petite calotte de sphère pouvant se déplacer en étant prisonnière contre à l'intérieur d'une calotte de sphère un peu plus grande comportant bordure de limitation de mouvement de la petite calotte dans la grande. L'important est le principe de la rotule ainsi constituée. Les tendeurs précités ont été illustrés comme étant constitués par des bandes élastiques par exemple en caoutchouc de qualité appropriée; mais on pourrait utiliser d'autres types de tendeurs, par exemple des ressorts métalliques, pneumatiques, oléopneumatiques de traction ; de la même façon, on pourrait prévoir des ressorts de compression ou de torsion par exemple montés au niveau des butées d'extension 30 et de flexion 31 (fi g. 8 et 9). Dans les figures on a représenté une botte droite; bien entendu la botte gauche correspondante sera construite essentiellement comme une image dans un miroir de la botte droite. REVENDICATIONS .Article chaussant de protection tel qu'une botte ou analogue, utilisable particulier dans le domaine de la moto et des sports en général, susceptible de permettre une bonne liberté de mouvement du pied tout en le protégeant ainsi que le bas de la jambe contre les chocs et efforts de torsion divers, caractérisé en ce que, solidaires de l'empeigne(3), sensiblement à la hauteur de la cheville sont prévues de chaque côté, gauche et droit de l'article, au moins une calotte(24,25) sensiblement de sphère contre laquelle glisse intérieurement et/ou extérieurement une autre calotte(20-23) de sphère solidaire de chaque côté, gauche et droit de l'article, de la tige(4) de l'article, des moyens étant prévus qui limitent les mouvements relatifs de glissement des calottes solidaires de l'empeigne contre les calottes solidaires la tige. Article chaussant selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites calottes(20-25) de sphère ont toutes sensiblement même centre de rotation (O)situé sensiblement au centre virtuel de rotation de la cheville d'un pied chaussé dudit article. 3. Article chaussant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de limitation de mouvement des calottes sont constitués pour chaque jeu de calottes glissant l'une contre l'autre, par un trou central(28,48) formé dans une calotte solidaire de l'empeigne ou de la tige et par un axe(26,27) solidaire de la tige ou de l'empeigne se déplaçant avec du jeu dans ledit trou. 4. Article chaussant selon la revendication 3, caractérise en ce que lesdits moyens de limitation de mouvement des calottes sont constitués pour chaque jeu de calottes glissant l'une contre l'autre, par trou central(28,48) formé dans la calotte(24,25) solidaire de l'empeigne(3) et par un axe(26,27) solidaire de deux calottes(20-23) solidaires de la tige(4) prenant en sandwich ladite calotte(24,25) d'empeigne, ledit axe(26,27) se déplaçant avec du jeu dans ledit trou(28,48). 5. Article chaussant selon la revendication 3 ou la revendication caractérisé en ce que ledit axe(26,27) et/ou lesdits trous(28,48) comprennent sur leurs parties venant buter l'une contre l'autre des moyens amortisseurs(29) de choc et d'effort. 6. Article chaussant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'empeigne(3) est articulée sur la semelle(2) de l'article sensiblement au niveau de l'axe de pliage du pied chaussé dudit article et se verrouille et déverrouille de chaque côté sensiblement vers l'arrière de la voûte plantaire. 7. Article chaussant selon la revendication 6, caractérisé en ce le verrouillage et le déverrouillage de l'empeigne(3) sur la semelle(2) se font au moyen de deux dispositifs de type à crémaillère(15,16) et cliquet(18,19) verrouillables et déverrouillables manuellement, chaque crémaillère s'engageant automatiquement avec son cliquet coopérant par simple abaissement de l'empeigne(3) sur la semelle(2) par dessus le pied qui a été engagé sur ladite semelle. 8. Article chaussant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des tendeurs(35,36) dont une extrémité est fixée sur la tige(4) à une certaine hauteur la semelle(2) et dont l'autre extrémité est fixée sur l'empeigne(3) ou sur pièce(7,34) qui y est fixée, lesdits tendeurs étant prévus respectivement l'avant et sur l'arrière de l'article et qui exercent respectivement un effort croissant tendant à s'opposer à l'extension arrière ou à la flexion avant de la jambe enserrée dans la tige de l'article. 9. Article chaussant selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que des butées(30,31 éventuellement élastiques, déformables et amortisseurs, sont prévues l'empeigne(3) contre lesquelles viennent porter des parties coopérantes de la tige(4) dans les positions respectivement d'extension arrière ou de flexion avant. 10. Article chaussant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des renforts de protection(7,34) sont prevus respectivement sur le devant, articulés au cou pied de l'empeigne(3) et sur l'arrière, articulés vers la tige(4) au niveau talon(2a). 11. Article chaussant selon les revendications 8 et 1 caractérisé ce que les tendeurs(35,36) ont une de leurs extrémités ancrée vers une partie supérieure ou médiane de la tige(4) et leur autre extrémité fixée sur lesdits renforts(7,34). 12. Article chaussant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au niveau de la ligne de pliage du pied l'empeigne et/ou la semelle sont réalisées en matériau souple flexible. 13. Article chaussant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige(4) est formée en deux parties(4a,4b) qui s'articulent l'une sur l'autre sur un côté dégageant complètement, en position d'ouverture, la partie avant qui reçoit le tibia.