Brevet FR2815231A1 — publié le 20020419

SEMELLE FINE MULTIFONCTION La présente invention concerne une semelle fine comportant un support de faible épaisseur découpé en forme de semelle et destiné à être inséré dans une chaussure. Le pied humain est un système complexe dont les différentes parties coopèrent en vue de permettre les divers mouvements de locomotion propres à l'être humain, comme la marche, la course, la réception ou le saut. Il est toutefois souvent nécessaire d'avoir recours à des semelles correctrices ou compensatrices dans différentes circonstances comme le vieillissement des fonctions musculaires, ligamentaires ou osseuses, la protection de ces fonctions en cas d'usage intensif ou encore la correction orthopédique lorsque des douleurs doivent être soulagées. Notons que de telles douleurs peuvent être localisées au niveau du pied, mais peuvent aussi s'étendre à d'autres parties du corps, par exemple, la cheville, le genou ou la colonne vertébrale. A cet effet, des matériaux ont été développés depuis fort longtemps pour permettre une amplification de l'amorti naturel conféré par le capiton plantaire humain. Diverses semelles additionnelles amortissantes, prévues pour être insérées dans les chaussures, ont ainsi été commercialisées. La propriété amortissante de ces semelles est présentée comme une caractéristique importante et avantageuse qui est supposée limiter le stress de la colonne vertébrale. Malheureusement, comme de nombreuses chaussures sont déjà très amortissantes, l'utilisation de tels matériaux jusqu'à l'avant du pied conduit l'utilisateur à devoir compenser cet amortissement lors de la phase de propulsion du pied, ce qui peut conduire à l'apparition de tendinites. Un autre inconvénient des semelles additionnelles classiques est qu'elles doivent se substituer aux semelles d'origine en raison de leur encombrement, car elles sont généralement montées avec des supports en mousse qui présentent des épaisseurs significatives. D'autre part, des matériaux viscoélastiques dits répartiteurs de charge ont également été développés pour optimiser la répartition de charge sur l'avant-pied. Citons notamment les gels silicone décrits dans le brevet FR-2 712 487, qui présentent l'avantage de reproduire les propriétés mécaniques du capiton plantaire humain en compression et en torsion. Des gels silicone ayant de telles propriétés sont également commercialisés par la demanderesse sous les appellations EPITHELIUM 26, EPITHELIUM 27 ou EPITHELIUM 27+. Ils donnent des résultats remarquables en termes de confort. Toutefois, ces matériaux ne peuvent pas être utilisés sur l'ensemble du pied. Appliqués par exemple sur la zone talonnière, ils risqueraient de provoquer des instabilités de posture corrigées de manière réflexe par des crispations des orteils générant des douleurs, ou par une sollicitation des muscles de la jambe provoquant également des douleurs voire des crampes. Ainsi, ces matériaux sont généralement incorporés sous forme de coussinets dans des chaussettes ou des protège bas permettant leur application sur une zone du pied déterminée. Toutefois, de telles chaussettes ou protège-bas présentent l'inconvénient d'être d'une efficacité moyenne pour le maintien d'un matériau viscoélastique dans une zone précise du pied sans risque de glissement du matériau suite aux mouvements du pied dans la chaussure. De plus, l'introduction sous le pied d'un coussinet répartiteur de charge a pour inconvénient de déséquilibrer la posture de l'utilisateur et peut entraîner des effets secondaires indésirables. Ainsi, un objectif de la présente invention est de prévoir une semelle destinée à être insérée dans une chaussure, qui permette le maintien ferme sur une zone du pied d'un matériau viscoélastique répartiteur de charge. Un autre objectif de la présente invention est de prévoir une semelle du type susmentionnée qui soit de faible épaisseur et de faible encombrement et qui puisse être introduite dans une chaussure sans qu'il soit nécessaire de retirer la semelle initiale présente dans la chaussure. Ces objectifs sont atteints par la prévision d'une semelle fine comportant un support de faible épaisseur découpé en forme de semelle et destiné à être inséré dans une chaussure, caractérisée en ce que le support présente un orifice découpé dans une partie avant du support correspondant sensiblement à une zone d'appui du pied, et en ce qu'un coussinet contenant un matériau viscoélastique répartiteur de charge est agencé dans l'orifice, la périphérie du coussinet étant solidaire du support. Avantageusement, les bords du matériau viscoélastique sont agencés à une distance déterminée des bords de l'orifice pratiqué dans le support, de telle sorte que le matériau viscoélastique ne déborde pas ou déborde peu sur le support lors de l'écrasement du coussinet par le pied. Selon un mode de réalisation, le matériau viscoélastique est pris en sandwich entre deux pièces de tissu ou autre matériau équivalent, et est maintenu latéralement par une zone de fixation des deux pièces de tissu réalisée par couture, collage ou soudure. Selon un mode de réalisation, la face inférieure du matériau viscoélastique est collée ou fixée à la pièce de tissu inférieure tandis que la face supérieure du matériau viscoélastique n'est pas collée ou fixée à la pièce de tissu supérieure. Selon un mode de réalisation, la pièce de tissu inférieure est de même forme que le support et constitue avec le support un support de semelle double couche. Selon un mode de réalisation, le matériau viscoélastique est un gel silicone présentant des propriétés mécaniques voisines de celles du capiton plantaire humain. Selon un mode de réalisation, la périphérie du coussinet est fixée sur la face inférieure du support par couture, collage ou soudure. Selon un mode de réalisation, le support est en un matériau microporeux présentant une bonne aptitude à absorber et désorber les liquides. Selon un mode de réalisation, la zone talonnière de la semelle comprend un module amortisseur fixé sur le support. De préférence, la somme de l'épaisseur du module amortisseur et de l'épaisseur du support est sensiblement égale à l'épaisseur du coussinet. De préférence, le coussinet est sensiblement plus épais que le support. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante d'une semelle selon l'invention et d'un procédé de fabrication d'une telle semelle, faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 représente un semelle selon l'invention, - les figures 2A, 2B, 3A, 3B, 4A et 4B illustrent un procédé de fabrication d'une semelle selon l'invention. La figure 1 représente une semelle 10 selon l'invention, comprenant un matériau de base, ou support 1, découpé à la forme d'une chaussure dans laquelle la semelle est destinée à être insérée. Le support 1 constitue un moyen de liaison vis-àvis d'autres éléments de l'invention décrits plus loin et est de préférence le plus mince possible, par exemple d'une épaisseur comprise entre 0, 6 et 1, 5 mm. Il est de préférence en une matière microporeuse, notamment un polyéthylène microporeux dopé par de la silice du type commercialisé par la société AEROSHOES. Un tel matériau est résistant, lavable et contribue à l'obtention d'une semelle saine en limitant le phénomène de macération dû à la transpiration, grâce à son aptitude à absorber et désorber les liquides. En outre, un tel matériau prend la forme de la semelle sur laquelle il s'appuie de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le préformer en fonction des géométries des chaussures, qui sont toujours très différentes. Il peut en outre être traité contre le développement bactérien. Selon l'invention, la partie centrale avant du support 1 présente un orifice 2 se trouvant dans la région correspondant à la zone d'appui avant du pied. L'orifice 2, de forme sensiblement circulaire ou elliptique, reçoit un coussinet viscoélastique 16 dont la périphérie est fixée sur la face arrière du support 1, par exemple au moyen d'une couture 13 parcourant les bords de l'orifice 2. Le coussinet 16 présente un renflement orienté en direction du pied, formé par un matériau viscoélastique 15. Le matériau 15 est de préférence un gel silicone ayant des propriétés similaires à celle du capiton plantaire humain. Il s'agit par exemple d'une composition à deux ou trois huiles silicone du type décrit dans le brevet FR-2 712 487 ou d'un produit comme l'EPITHELIUM 26 commercialisé par la demanderesse. Le matériau viscoélastique 15, sensiblement plat, est d'une épaisseur supérieure à celle du support 1, par exemple comprise entre 2 et 2,5 mm. Il est recouvert par une pièce de tissu 11 souple et élastique, par exemple du polyamide élasthanne, et est maintenu latéralement dans le plan de la semelle par une couture 12 reliant la pièce de tissu 11 à une pièce de tissu inférieure (non représentée en figure 1). Les bords du renflement formé par le matériau viscoélastique 15, délimités par la couture 12, sont agencés à une distance D des bords de l'orifice 2. Cette distance D, de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre, par exemple 0,5 mm, est choisie de manière que le matériau viscoélastique 15, dont la taille augmente latéralement sous l'effet de l'écrasement, ne déborde pas ou déborde peu sur le support 1 lorsque le pied est en appui sur le coussinet. Un gel silicone comprend en effet un pourcentage d'huile silicone non réticulée qui est libérée (relarguée) lentement par le matériau après sa réticulation. Ainsi, en l'absence de la distance D, le matériau viscoélastique 15 risquerait de se dessécher et de perdre ses propriétés viscoélastiques en venant au contact du support microporeux 1, qui présente une bonne capacité d'absorption des liquides, et ce malgré la présence du tissu élasthanne 11 qui le recouvre. En pratique, la distance D est ainsi choisie de manière que la surface du matériau viscoélastique 15 venant au contact du support microporeux 1 lors d'un écrasement du coussinet soit nulle ou suffisamment faible pour ne pas provoquer son dessèchement rapide et, plus généralement, pour éviter toute interférence mécanique. Selon un autre aspect de l'invention, optionnel mais avantageux, la partie arrière ou zone talonnière du support 1 comprend un module 5 en un matériau amortissant. Il s'agit par exemple d'un module en caoutchouc, notamment un matériau commercialisé sous l'appellation"CATANE"par la société CATY POLYMERES, ayant de bonne propriétés d'amortisseur. De préférence, l'épaisseur totale de la zone talonnière, égale à la somme de l'épaisseur du module 5 et de l'épaisseur du support 1, est sensiblement égale à celle du coussinet 16 afin d'offrir au pied une assise sensiblement horizontale et de rééquilibrer la posture de l'utilisateur. Le module 5 est ainsi, de préférence, d'une épaisseur n'excédant pas 1 à 2 mm. Ainsi réalisée, la semelle 10 selon l'invention offre divers avantages. D'une part, le coussinet viscoélastique 16, placé à l'avant de la semelle, est un répartiteur de charge qui permet non seulement de compenser une fuite du capiton plantaire (disparition du capiton suite au vieillissement du pied) mais permet également d'éliminer des lombalgies et des gonalgies (tendinite du genou) pour les personnes qui ont des pieds hallux ou axiaux. D'autre part, le module arrière 5 coopère avec le coussinet 16 en assurant une double fonction d'amorti arrière et de répartition de charge à l'avant, ce qui présente un réel intérêt pour les personnes souffrant d'un affaiblissement du capiton plantaire et qui voient leur charpente osseuse confrontée aux conséquences de l'âge. Cet intérêt est également avéré dans le cas de sportifs pratiquant un sport qui favorise la naissance de tatalgies et de métatarsalgies. Enfin, en raison de sa faible épaisseur, la semelle selon l'invention 10 peut être insérée dans une chaussure sans qu'il soit nécessaire d'enlever la semelle d'origine. Encore un autre avantage de l'invention est lié à l'utilisation du matériau microporeux en tant que support 1, car celui-ci forme une sorte d'interface entre la chaussure et le pied qui combine des propriétés de confort, d'assainissement et d'adaptabilité à la géométrie de la chaussure. On décrira maintenant en relation avec les figures 2A, 2B, 3A, 3B, 4A et 4B un procédé de fabrication d'une semelle selon l'invention. Une feuille en polyéthylène microporeux est tout d'abord stabilisée par un lavage en température (300C) pour garantir le maintien de ses caractéristiques dimensionnelles. On choisit de préférence une feuille d'une épaisseur comprise entre 0, 6 et 1, 5 mm, bien que des épaisseurs plus importantes puissent être envisagées. Comme illustré en figure 2A, le matériau est ensuite découpé en fonction de la pointure de la semelle que l'on veut obtenir, pour former le support 1 décrit plus haut. L'orifice 2 est pratiqué dans la partie avant du support 1 simultanément ou postérieurement à la découpe du contour. La forme de l'orifice 2 correspond sensiblement à celle du coussinet répartiteur de charge qui va y être incorporé, augmentée de la tolérance"D"décrite plus haut. En figure 2B, un module 5 a été découpé dans une plaque de matériau comme le CATANE, et a été fixé sur le support 1. La forme du module 5 correspond à celle de la partie arrière du support 1. Le module 5 est de préférence découpé un peu en biais relativement à son axe transversal, comme on le fait pour le talon d'une chaussure. La longueur du module 5 est telle qu'il n'empiète pas sur la voûte plantaire. Le module 5 est collé sur le support 1 par tout moyen approprié, la structure microporeuse du support contribuant à l'efficacité de ce mode de fixation. On réalise ensuite un coussinet 16 selon des étapes illustrées en figures 3A et 3B. A l'étape de la figure 3A, un module 15 en gel viscoélastique de forme plate et sensiblement circulaire est collé sur une pièce de tissu 10, par exemple en polyamide élasthanne. A l'étape de la figure 3B, une pièce de tissu 11 similaire est déposée sur le module viscoélastique 15 et est cousue à la pièce de tissu 10. La couture 12 est faite en suivant les contours du module 15 qui se trouve ainsi enfermé dans le tissu, sa face inférieure étant collée et sa face supérieure demeurant libre. Comme illustré en figure 4A, le coussinet 16 ainsi réalisé est ensuite agencé à l'intérieur de l'évidement 2 pratiqué dans le support 1, la partie non collée du module viscoélastique 15 étant orientée du côté du support 1 qui reçoit le module amortisseur 5. En d'autres termes, c'est le côté du module 15 non collé qui va se trouver au contact du pied de l'utilisateur, par l'intermédiaire du tissu 11. On réalise ensuite autour de l'évidement 2 une couture 13 qui solidarise simultanément les deux pièces de tissu 10,11 au support 1. Bien entendu, les étapes de couture mentionnées cidessus peuvent être remplacées par des étapes de collage. Des étapes de thermosoudure peuvent également être envisagées si des tissus comprenant des fibres thermoplastiques sont utilisés. Comme on le voit en figure 4B, qui représente la face arrière de la semelle 10 selon l'invention, l'excès de tissu 10,11 à l'arrière de la semelle est ensuite découpé de façon à laisser autour du coussinet 16 une collerette 14 d'une largeur de 1,5 à 3 mm. On peut ensuite déposer sur la face arrière de la semelle 10 une couche d'un matériau antidérapant lavable (non représenté), notamment une couche de colle réutilisable (pouvant être décollée et recollée), qui permet à la semelle d'adhérer au fond d'une chaussure. La couche de colle est protégée par un film protecteur retirable comme un film de polyéthylène. Grâce à ce procédé de fabrication, le module viscoélastique 15 présent dans le coussinet 16 est correctement agencé par rapport à la zone plantaire visée, car l'évidement dans lequel il est installé est lui-même correctement agencé par rapport à l'extrémité de la semelle. Le coussinet 16 remplit totalement son rôle de répartiteur de charge, car il est libre entre la chaussure et le pied et peut se comprimer sans être gêné par la semelle, dont l'épaisseur est inférieure à celle du coussinet. Enfin, la distance D prévue entre les bords du module viscoélastique 15 et les bords de l'évidement 2 évite l'apparition d'une contrainte sur le coussinet 16 qui pourrait augmenter sa dureté au détriment de l'effet viscoélastique. On réalise ainsi, selon l'invention, une semelle qui offre une répartition de charge optimale sur l'avantpied, d'une part grâce aux propriétés intrinsèques du module viscoélastique 15, optimisées par le choix d'un matériau comme l'EPITHELIUM 26, et d'autre part grâce au bon agencement du module 15 relativement à l'élément de liaison (support 1), la chaussure et le pied. D'autre part, la semelle offre un bon amorti arrière permettant de limiter les effets des chocs provoqués par la pose du pied au sol, bien que le module amortisseur 5 puisse être supprimé ou proposé en option selon les utilisateurs ou le type de chaussure visés. Enfin, la semelle selon l'invention est très saine grâce aux propriétés du matériau absorbeur d'humidité utilisé pour réaliser le support 1, que celui-ci soit ou non traité antibactérien. (l'utilisation de cuir traité peut aussi répondre aux exigences de l'invention). Elle s'adapte naturellement à la forme de l'espace compris entre le pied et la semelle de la chaussure, est facile à entretenir et peut se laver intégralement à la machine sans risque d'altération. Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la semelle qui vient d'être décrite est susceptible de divers modes de réalisation et perfectionnements tout en restant dans l'esprit de la présente invention. Notamment, si l'on se reporte à nouveau aux figures 3A, 3B et 4A, on voit que la pièce de tissu 10 formant la base du coussinet 16 peut être prévue de même forme que le support 1 (et peut aussi être constituée par un matériau microporeux). Dans ce cas, lors de l'étape représentée en figure 4A, la pièce de tissu 10 est recouverte par le support 1 et est assemblée à ce dernier sur toute sa surface, par exemple par collage. On obtient un support double couche formé par le support initial 1 et la pièce de tissu 10. Dans un tel mode de réalisation, le support 1 et la pièce 10 peuvent être découpés ensemble à un stade final du procédé de fabrication, par exemple par estampage. Une fabrication collective de semelles selon l'invention, à partir de pièces de tissu de grandes dimensions, peut alors être envisagée. REVENDICATIONS 1. Semelle fine (10) comportant un support (1) de faible épaisseur découpé en forme de semelle et destiné à être inséré dans une chaussure, caractérisée en ce que le support (1) présente un orifice (2) découpé dans une partie avant du support correspondant sensiblement à une zone d'appui du pied, et en ce qu'un coussinet (16) contenant un matériau viscoélastique (15) répartiteur de charge est agencé dans l'orifice (2), la périphérie du coussinet (16) étant solidaire du support (1). 2. Semelle selon la revendication 1, dans laquelle les bords (12) du matériau viscoélastique (15) sont agencés à une distance déterminée (D) des bords de l'orifice (2) pratiqué dans le support (1), de telle sorte que le matériau viscoélastique (15) ne déborde pas ou déborde peu sur le support (1) lors de l'écrasement du coussinet (16) par le pied. 3. Semelle selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle le matériau viscoélastique (15) est pris en sandwich entre deux pièces de tissu (10,11) ou autre matériau équivalent, et est maintenu latéralement par une zone de fixation (12) des deux pièces de tissu (10,11) réalisée par couture, collage ou soudure. 4. Semelle selon la revendication 3, dans laquelle la face inférieure du matériau viscoélastique (15) est collée ou fixée à la pièce de tissu inférieure (10) tandis que la face supérieure du matériau viscoélastique (15) n'est pas collée ou fixée à la pièce de tissu supérieure (11). 5. Semelle selon l'une des revendications 3 et 4, dans laquelle la pièce de tissu inférieure (10) est de même forme que ledit support (1) et constitue avec ledit support (1) un support de semelle double couche. 6. Semelle selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle le matériau viscoélastique (15) est un gel silicone présentant des propriétés mécaniques voisines de celles du capiton plantaire humain. 7. Semelle selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle la périphérie du coussinet (16) est fixée sur la face inférieure du support (1) par couture (13), collage ou soudure. 8. Semelle selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle le support (1) est en un matériau microporeux présentant une bonne aptitude à absorber et désorber les liquides. 9. Semelle selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant dans sa zone talonnière un module amortisseur (5) fixé sur le support (1). 10. Semelle selon la revendication 9, dans laquelle la somme de l'épaisseur du module amortisseur (5) et de l'épaisseur du support (1) est sensiblement égale à l'épaisseur du coussinet (16). 11. Semelle selon l'une des revendications 1 à 10, dans laquelle le coussinet (16) est sensiblement plus épais que le support (1).