Brevet FR2815264A1 — publié le 20020419

Dispositif interface entre une chaussure et des éléments de retenue de la chaussure sur un ski alpin L'invention concerne un dispositif interface entre une chaussure et des éléments de retenue de la chaussure sur un ski alpin. Un tel dispositif interface permet de modifier les caractéristiques de flexion du ski. Un interface de ce type est par exemple connu d'après la demande de brevet publiée sous le numéro WO 83/03360. Cet interface comprend une plaque longiligne sur laquelle sont assemblés les éléments de retenue de la chaussure. L'une des extrémités de la plaque est reliée solidairement au ski. L'autre extrémité a la possibilité de se déplacer relativement au ski, et son déplacement est contrôlé par des petits blocs élastiquement compressibles. Une couche en matériau élastomère est par ailleurs intercalée entre la plaque et la surface supérieure du ski. Un tel interface donne de bons résultats pour ses propriétés d'amortissement dynamique et de relance. Toutefois, il a tendance à rigidifier la partie centrale du ski, et de ce fait, il convient peu pour les skis actuels qui ont une ligne de cotes en taille de guêpe. Un autre dispositif est connu d'après la demande de brevet FR 2 785 821. Pour ce dispositif, les éléments de retenue sont montés sur des cales individuelles reliées par une tringle de liaison. Une des cales est reliée solidairement au ski à l'une de ses extrémités. L'autre extrémité de la cale et l'autre cale sont montées flottantes. Au-delà d'une certaine flexion de ski, une butée entrave le déplacement de la cale flottante. Pour des faibles flexions du ski, la réaction aux efforts de recul de l'élément de retenue arrière est reprise par la tringle de liaison. De ce fait, le ski est relativement libre de fléchir. Pour les fortes flexions, cette réaction est transférée vers le ski, ce qui raidit momentanément la zone centrale du ski, et donne un effet de relance ou de rebond. Ce dispositif présente avantageusement plusieurs régimes de fonctionnement selon le degré de flexion du ski. Un but de l'invention est de proposer un dispositif interface amélioré qui libère davantage le ski dans ses différentes phases de flexion. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif amélioré qui utilise mieux l'influence de la poussée du recul sur la flexion du ski, et qui soit susceptible de redonner de la puissance en milieu et en fin de courbe. Le dispositif interface selon l'invention comprend des cales avant et arrière, l'une des cales étant montée oscillante autour d'une articulation transversale portée par un étrier prévu pour être relié solidairement au ski, et les cales étant reliées entre elles par une tringle de liaison rigide dont les extrémités sont accrochées aux cales. Le dispositif est caractérisé par le fait que l'accrochage des extrémités de la tringle et l'articulation transversale de la cale avant sont prévus pour s'opposer à un éloignement relatif des deux cales, et qu'au moins un bloc de matériau élastiquement déformable est placé à l'une des extrémités de la tringle ou à l'articulation de la cale avant pour opposer une force de rappel élastique à un rapprochement relatif des cales. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous et aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 représente en vue de côté le dispositif interface de l'invention associé à un ski et des éléments de retenue. La figure 2 montre en vue de dessus le dispositif interface. La figure 3 est une vue éclatée des différents éléments du dispositif interface. La figure 4 est relative à une variante de réalisation. La figure 1 représente la portion centrale d'un ski 1 surmontée de deux éléments de retenue avant et arrière 2 et 3 respectivement des extrémités avant et arrière d'une chaussure de ski. Les éléments de retenue sont de tout type approprié. De façon connue, l'élément avant 2 comprend une mâchoire de retenue 4 portée par un corps 5, lui-même porté par une embase 6. L'embase est prolongée vers l'arrière par une plaque d'appui 7 prévue pour supporter l'extrémité avant de la chaussure. De même, l'élément arrière 3 comprend une mâchoire mobile 9 portée par un corps 10. Le corps est mobile le long d'une glissière longitudinale 11. Sa position le long de la glissière est déterminée par un verrou 12 ou tout autre moyen approprié. A partir de cette position déterminée, le corps peut encore reculer contre la force de rappel que lui oppose un ressort 13 appelé ressort de recul, qui est placé entre le corps et le verrou. En avant du corps 10, l'élément de retenue a une plaque d'appui 14 prévue pour supporter la semelle de chaussure, et un dispositif de freinage 15 avec une pédale de chaussage 16 qui est actionnée par la chaussure. Tous ces éléments sont d'un type connu et ne sont pas limitatifs pour l'invention. Un dispositif interface 18 est interposé entre les éléments de retenue et le ski. Ce dispositif interface comprend deux cales avant et arrière 19 et 20. Les cales sont indépendantes, elles se présentent comme des plaques de faible épaisseur. Les dimensions en plan de la cale avant correspondent sensiblement à celles de l'embase avant 6 y compris la plaque d'appui 7. Celles de la cale arrière correspondent à celles de la glissière 11 y compris la plaque d'appui 14 et la pédale de chaussage 16 lorsqu'elle est en position basse dans le prolongement de la plaque d'appui 13. Les cales 19 et 20 ont respectivement sur le dessus une zone de montage 23 et 24 prévue pour l'embase avant, et la glissière arrière. L'embase et la glissière sont assemblées solidairement aux cales par tout moyen approprié, notamment des vis. En variante, on pourrait réaliser à l'avant et l'arrière des éléments intégrés d'une seule pièce, en particulier sur l'avant une cale et une embase monobloc. Les cales avant et arrière sont réalisées en tout matériau approprié, notamment en matière plastique armée de fibres de renfort. De préférence, à l'extrémité avant de la cale arrière se trouvent deux plots latéraux 27 et 28 en saillie. Ces plots sont prévus pour que la pédale de chaussage 16 du dispositif de freinage vienne en appui en présence de la chaussure. Dans cette position, la surface supérieure de la pédale d'appui est très légèrement surélevée par rapport à la plaque d'appui 14. De cette façon, l'appui de la chaussure est avancé sur le ski lorsque le ski est à plat. De plus la position latérale des plots rend plus directe la transmission des efforts d'appui de la chaussure en direction des carres du ski. Lorsque le ski fléchit, l'appui de la chaussure est transféré plus en arrière sur la plaque d'appui 14. Les plots sont cependant facultatifs, et l'on pourrait aussi n'avoir qu'un seul mode d'appui de l'arrière de la chaussure. Les deux cales avant et arrière sont reliées par une tringle de liaison rigide 21 dont les extrémités sont accrochées respectivement aux cales avant et arrière. La tringle est réalisée par exemple en métal, avec une section par exemple en"U"renversé, et elle est incompressible. Selon le mode de réalisation représenté, l'extrémité arrière de la tringle est montée librement coulissante par rapport à la cale 20. Elle est repliée vers le haut, et ce repli 29 est engagé par le dessous dans l'un des logements 30,31, 32 que présente la cale arrière. Les logements sont répartis sur la longueur de la cale, leur nombre n'est pas limitatif, ils permettent un réglage grossier du dispositif à la longueur de la chaussure. Les logements ont une dimension en longueur qui est supérieure à l'épaisseur du repli, pour que le repli soit retenu avec une possibilité de jeu longitudinal. A titre d'illustration, la figure 2 représente le repli en appui contre la paroi avant 31 a du logement 31. Un bloc élastiquement déformable 33 est placé dans le logement où est engagé le repli entre la paroi arrière et le repli. Le bloc qui est par exemple en élastomère oppose une résistance élastique à un mouvement de recul du repli 29 de la tringle à l'intérieur de son logement. Vers l'avant, la tringle a une lumière longitudinale 34 qui est guidée dans une rainure située à la face inférieure de la cale avant. L'extrémité avant est assemblée solidairement à la cale par un ensemble vis-rondelle de retenue-écrou 35 qui traverse la lumière et un orifice 36 de la cale. La cale arrière est surélevée par rapport à la surface supérieure du ski. De préférence, seule la zone arrière de la cale est surélevée par rapport au ski, et la zone avant est en appui simple contre la surface supérieure du ski. L'extrémité arrière 42 de la cale est montée suspendue et oscillante par rapport au ski. Selon le mode de réalisation représenté, l'extrémité arrière 42 de la cale présente deux puits 43 et 44 placés côte à côte. Deux arceaux 45 et 46 d'un étrier 48 sont logés dans les puits 43 et 44. L'étrier est assemblé solidairement au ski par exemple par des vis. L'étrier est réalisé par exemple à partir d'une plaquette métallique découpée et mise en forme. La liaison entre l'extrémité arrière de la cale et le ski comprend un axe d'articulation 50 qui traverse la cale dans la zone des puits et qui se loge à l'intérieur des arceaux 45 et 46. Les arceaux sont prévus pour l'axe les traversant sans jeu excepté le jeu de fonctionnement. Les puits 43 et 44 sont prévus pour que les arceaux 45 et 46 puissent osciller sur une amplitude limitée selon un mouvement de rotation autour de l'axe 50. Par exemple les puits ont une paroi évasée vers le bas, ou bien les arceaux sont plus étroits à leur base. Verticalement, la hauteur des arceaux est prévue pour qu'au moins la zone arrière de la cale soit maintenue légèrement surélevée par rapport à la surface supérieure du ski. Deux coussins élastiquement compressibles 52 et 53 sont intercalés de chaque côté de l'axe 50 entre la surface inférieure de la cale et la surface supérieure du ski, ou bien comme c'est le cas dans le mode de réalisation représenté les platines de l'étrier 48 qui sont de chaque côté des arceaux. Les coussins sont par exemple en une matière viscoélastique, ils assurent un filtrage des vibrations et une suspension élastique de l'extrémité arrière de la plaque par rapport au ski selon une direction verticale, et au repos, ils maintiennent l'axe 50 en appui contre la paroi supérieure des arceaux. De préférence, on s'arrange pour que le coussin 53 situé en avant de l'axe 50 soit plus dur que le coussin arrière 52. Ainsi, un mouvement relatif d'oscillation est possible entre le ski et la cale arrière autour de l'axe transversal 50. La cale avant est reliée à la cale arrière par la tringle 21. Elle est montée flottante selon une direction longitudinale par rapport au ski. Elle présente une zone arrière 56 qui est en appui contre la surface supérieure du ski. En avant de cette zone 56, la cale avant est légèrement surélevée par rapport à la surface supérieure du ski. Dans sa partie médiane, la cale avant est reliée au ski selon le même mode de liaison que l'arrière de la cale arrière. Ainsi, la cale a deux puits 58 et 59 dans lesquels sont logés les arceaux 60 et 61 d'un étrier 62 relié solidairement au ski par exemple par des vis. Les arceaux sont logés dans les puits avec un jeu longitudinal. L'espace libre entre les arceaux et la paroi des puits peut être comblé par des blocs en matériau compressible de faible dureté, par exemple en mousse ou en élastomère relativement mou. Transversalement, les arceaux sont ajustés dans les puits pour une bonne transmission des efforts selon cette direction transversale. Un jeu longitudinal d'amplitude maîtrisée existe de cette façon entre la cale flottante et l'étrier solidaire du ski. Au repos, les arceaux se trouvent dans la partie avant des puits. Les blocs 63 et 64 sont placés sur l'arrière des arceaux, et ils accompagnent le mouvement vers l'avant de la cale par rapport au ski. La cale et les arceaux sont traversés par un axe d'articulation 65 avec une possibilité de jeu longitudinal et d'oscillation autour de l'axe 65. Les arceaux permettent un déplacement de l'axe 65 selon la direction longitudinale de même amplitude que le jeu précédent. Un filtre compressible est placé entre la partie surélevée de la cale et le ski. D comprend deux coussins 66 et 67 respectivement situés en avant et en arrière de l'axe 65. Le filtre est par exemple en un matériau viscoélastique. De préférence, le coussin arrière 67 du filtre est plus dur que le coussin avant. Le filtre assure une suspension élastique de la partie avant de la cale relativement au ski selon une direction verticale, et il contrôle également l'oscillation de la cale relativement au ski autour de l'axe 65. Au repos, il maintient l'axe 65 en appui contre la partie supérieure des arceaux. Le dispositif qui vient d'être décrit est prévu pour fonctionner de la façon suivante. Les cales avant et arrière sont pré-assemblées avec leur étrier, leur axe d'articulation et les filtres viscoélastique et le cas échéant les blocs en élastomère. Au montage, le repli 29 est engagé dans l'un des orifices 30,31, 32 déterminé en fonction de la longueur de la chaussure. Le bloc élastique 35 est mis en place dans le logement de la cale arrière. L'autre extrémité de la cale est accrochée à la cale avant par la vis 35, mais sans serrage. Le ski est percé à l'aide d'un gabarit. L'ensemble est assemblé au ski par vissage des vis d'assemblage des étriers au travers des trous pratiqués dans les cales à cet effet. Une fois en place, la vis avant 35 est serrée. Dans ces conditions, la tension dans la tringle est nulle ou quasiment nulle au repos. Au repos, la cale avant est ainsi maintenue en appui sans contrainte contre les arceaux de l'étrier. A l'engagement de la chaussure dans les éléments de retenue, comme cela est connu, le corps de l'élément arrière recule et comprime le ressort 13 qui détermine l'effort de pincement de la chaussure entre les éléments de retenue avant et arrière. La tringle s'oppose à un écartement relatif des cales du fait de l'appui du repli 29 contre la paroi avant de son logement. Ainsi, la tringle supporte la réaction à l'effort de pincement de la chaussure induit par le ressort de recul. Cette réaction est reprise dans la tringle et non dans le ski qui est de ce fait plus libre de fléchir. Par contre, un rapprochement relatif des cales est possible. Ce rapprochement se produit avec la flexion du ski. Dans un premier temps, il se traduit par un déplacement de l'axe 65 à l'intérieur des arceaux 60,61 et le déplacement des arceaux à l'intérieur de leur puits. Durant cette phase, la tringle continue de canaliser la réaction aux efforts résultant de la compression du ressort de recul 13. Pour une flexion du ski de forte amplitude, comme la cale avant ne peut plus avancer suffisamment, le repli 29 de la tringle quitte son appui contre la paroi avant de son logement et comprime le bloc 33. La réaction à la compression du bloc 33 est alors transmise au ski qui devient plus raide. De plus, le bloc 33 emmagasine une énergie qu'il restitue dans le ski au moment de la détente du ski, c'est-à-dire vers le milieu et la fin du virage, ce qui donne un effet de relance. Le fait que les cales soient montées oscillantes autour des axes 50 et 65 et le fait qu'il y ait une suspension verticale des extrémités arrière et avant des cales arrière et avant, permettent au ski de fléchir plus librement dans ces zones, ce qui donne au ski une courbure plus régulière en courbe. En particulier l'extrémité arrière du ski peut fléchir plus librement autour de l'axe 50. L'oscillation autour des axes améliore le rendement du dispositif dans la mesure où on réduit les frottements des pièces en contact. La figure 4 illustre une variante de mise en oeuvre de l'invention. Comme dans le cas précédent, l'ensemble comprend des cales avant et arrière 70 et 71 reliées par une tringle de liaison rigide 72. Globalement, les cales sont construites de la même manière que les cales précédentes, et elles sont montées sur le ski par des étriers 74,75, des axes 76,77 et elles reposent sur des filtres 78,79. Comme dans le cas précédent, l'axe 77 et l'étrier 75 permettent une oscillation de la cale arrière élastiquement à l'étrier sans jeu longitudinal. A la différence de la cale arrière précédente, les logements 80,81, 82 sont construits avec une longueur réduite prévue pour recevoir le repli 83 sans jeu longitudinal. A la différence également de la cale avant précédente, les puits 85 et 86 sont allongés pour permettre un jeu longitudinal plus important. De plus, comme cela est représenté, les arceaux 88 et 89 de l'étrier 74 sont prévus pour recevoir l'axe 76 sans jeu longitudinal, et l'axe est logé dans la cale 70 au niveau d'une lumière longitudinale 90. Des blocs de matière élastiquement compressible 91 et 92 sont logés dans les puits 85 et 86 en arrière des arceaux 88,89 et comblent l'espace entre les arceaux et la paroi des puits. Les blocs sont par exemple en élastomère. Ils peuvent être en deux parties, ou plus de dureté différente pour offrir une résistance élastique différente en fonction de leur compression qui croît avec la compression. Le montage de l'ensemble et son assemblage sur le ski se fait de la même façon que dans le cas précédent. Le mode de fonctionnement est un peu différent. Au repos, les arceaux sont en butée contre la paroi avant des puits. En flèche de ski, la cale quitte son appui contre les arceaux et comprime progressivement les blocs 91 et 92, ce qui induit une force de rappel élastique dont la réaction est renvoyée dans le ski. On a donc un effet de relance au milieu et en fin de virage lors de la décompression des blocs qui restituent l'énergie emmagasinée. Lorsque les blocs sont en deux matières de dureté différente, on peut maîtriser à quel moment de la flexion du ski la force de rappel élastique intervient. Naturellement la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. En particulier, les cales pourraient être renforcées au niveau des logements des axes d'articulation par exemple avec des cavaliers métalliques rapportés qui améliorent la reprise des efforts. La construction des puits et des arceaux pourrait aussi être différente, l'important étant le mouvement d'oscillation. En particulier, on pourrait avoir un seul puits, un seul arceau par cale, et le cas échéant un seul bloc compressible. E n'est pas non plus indispensable que les puits débouchent à la surface supérieure des cales. Au niveau de l'élément de retenue arrière, l'axe d'articulation et la construction avec l'étrier est préférée mais pas indispensable pour l'invention. D'autres modes de liaison de la cale avec le ski peuvent aussi convenir. Notamment, la cale arrière pourrait être assemblée solidairement au ski au moins dans l'une de ses zones, en particulier dans sa zone avant. On pourrait inverser le mode de montage de la tringle de liaison par rapport aux différentes cales. En particulier pour le mode de réalisation des figures 1 à 3, on pourrait placer le jeu longitudinal entre l'extrémité avant de la tringle et la cale avant. REVENDICATIONS 1-Dispositif interface entre un ski et des éléments de retenue d'une chaussure sur le ski, comprenant des cales avant et arrière (19,20, 70,71), l'une (19,70) des cales étant montée oscillante autour d'une articulation transversale (65,74) portée par un étrier (62,74) prévu pour être relié solidairement au ski, et les cales (19,20, 70, 71) étant reliées entre elles par une tringle de liaison rigide (21,72) dont les extrémités sont accrochées aux cales, caractérisé par le fait que l'accrochage des extrémités de la tringle et l'articulation transversale de la cale avant sont prévus pour s'opposer à un éloignement relatif des deux cales (19,20, 70,71), et qu'au moins un bloc de matériau élastiquement déformable (35,91, 92) est placé à l'une des extrémités de la tringle ou à l'articulation de la cale avant pour opposer une force de rappel élastique à un rapprochement relatif des cales. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cale présente au moins un puits (58,59, 85,86) dans lequel est logé un arceau (60,61, 88,89), que les dimensions longitudinales du puits sont plus grandes que celles de l'arceau pour qu'il y ait une possibilité de mouvement relatif selon une direction longitudinale, et que le puits et l'arceau sont traversés par un axe d'articulation (65,76) autour duquel la cale peut osciller. 3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la tringle de liaison (21) a un repli (29) engagé dans un logement (30,31, 32) de l'une (20) des cales, avec une possibilité de déplacement longitudinal, qu'un bloc (33) de matériau élastiquement déformable est placé entre le repli et la paroi du logement dans une position où il s'oppose élastiquement à un rapprochement relatif des cales. 4-Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que des blocs compressibles (63,64) en matériau mou sont placés entre les arceaux (60,61) et les puits (58,59) de la cale avant dans une position où ils sont compressés lors d'un rapprochement relatif des cales. 5-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que des blocs élastiquement compressibles (91,92) sont placés entre les arceaux (88,89) et les puits (85,86) de la cale avant dans une position où ils s'opposent élastiquement à un rapprochement relatif des cales. 6-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un filtre (66,67, 78) maintient localement la cale surélevée par rapport à la surface supérieure du ski avec un effet de suspension selon une direction verticale. 7-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'autre cale (20, 71) est montée oscillante autour d'un axe d'articulation transversal (50, 77) porté par un étrier (48,75). 8-Ensemble de retenue prévu pour retenir une chaussure sur un ski alpin, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif interface selon l'une quelconque des revendications précédentes.