Brevet FR2810893A1 — publié le 20020104

Dispositif interface entre un ski alpin et des éléments de retenue de la chaussure sur le ski L'invention concerne un dispositif interface entre un ski alpin et des éléments de retenue de la chaussure sur le ski. 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. Audelà 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. Le dispositif interface selon l'invention comprend des cales avant et arrière, chacune prévue pour supporter un élément de retenue de la chaussure, les cales étant reliées entre elles par une liaison inextensible, l'extrémité de l'une des cales dite première cale étant prévue pour être reliée solidairement au ski, l'autre cale dite seconde cale étant prévue pour être montée flottante par rapport au ski. Il est caractérisé par le fait qu'au moins la seconde cale est portée par un étrier, et est retenue sur cet étrier par un axe d'articulation transversal autour duquel elle peut osciller sur une amplitude limitée. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description cidessous et aux dessins en annexe qui lui sont rattachés. 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 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 14. 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 25 et 26 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 pour que la semelle de chaussure repose sur la pédale de chaussage. 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 27 dont les extrémités sont accrochées respectivement aux cales avant et arrière. La tringle est réalisée par exemple en métal. Selon le mode de réalisation représenté, l'extrémité arrière de la tringle 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, et une lamelle élastique repousse avec un faible effort le repli contre la paroi du logement situé vers l'avant. Ceci sera décrit plus en détail ultérieurement. A titre d'illustration, la figure 1 représente le repli en appui contre la paroi avant 31 a du logement médian 31. Vers l'avant, la tringle a une lumière longitudinale 33 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 système de serrage 34 comprenant une vis, un écrou, une rondelle de retenue qui traverse la lumière et un orifice 36 de la cale. D'autres moyens d'assemblage pourraient aussi convenir. Selon l'invention, la zone avant 38 de la cale arrière 20 repose sur la surface supérieure du ski, et elle est reliée solidairement au ski par exemple par deux vis logées dans des orifices 39 et 40. En arrière de cette zone 38, la cale arrière est légèrement surélevée par rapport à la surface supérieure du ski. L'extrémité arrière 41 de la cale est montée suspendue et oscillante par rapport qu ski. Selon le mode de réalisation représenté, l'extrémité arrière 41 de la plaque présente deux puits 42 et 43 placés côte à côte. Deux arceaux 44 et 45 d'un étrier 46 sont logés dans les puits 42 et 43. 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. Comme cela est visible dans le mode de réalisation illustré, les arceaux ont de préférence une section rectangulaire. Les puits 42 et 43 sont prévus plus grands selon une direction longitudinale que les arceaux 44 et 45 pour qu'il y ait un mouvement relatif possible, et des petits blocs 47, 48 en matériau élastomère sont placés dans les puits 42 et 43 pour combler l'espace entre les arceaux et les puits. Au repos, les arceaux se trouvent dans la partie arrière des puits. Les blocs élastomères sont placés sur l'avant des arceaux, et ils contrôlent le déplacement relatif vers l'arrière de la cale par rapport au ski qui se produit en cas de flexion du ski. Selon une direction transversale, les arceaux sont ajustés dans les puits, pour obtenir une bonne précision de liaison selon la direction transversale. La liaison entre l'extrémité arrière de la cale et le ski comprend par ailleurs un axe d'articulation 50 qui traverse la cale dans la zone des puits et qui se loge à l'intérieur des arceaux 50. Dans la cale, l'axe 50 est maintenu sans jeu. Par contre, à l'intérieur des arceaux, il est maintenu avec un jeu longitudinal qui est de même nature que le jeu entre les arceaux et les puits, c'est-à-dire qu'en section longitudinale la longueur des arceaux est supérieure au diamètre de l'axe 50. Verticalement, la hauteur des arceaux est prévue pour que l'extrémité 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 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 46 qui sont de chaque côté des arceaux. Les coussins sont par exemple en une matière élastomère, ils assurent 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. Ainsi, la cale arrière 20 est reliée solidairement au ski dans sa zone avant 38. Sur l'arrière, un mouvement relatif est possible entre le ski et la plaque, avec une composante longitudinale de translation, une composante verticale de translation et une composante de rotation autour de l'axe transversal 50. Le mouvement selon la première composante est contrôlé par les blocs 47 et 48, les deux autres composantes sont contrôlées par les coussins 52 et 53. La cale avant est reliée à la cale arrière par la tringle 27. La cale 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 contrôlé par des blocs de matière élastomère 63 et 64. Transversalement, les arceaux sont ajustés dans les puits pour une bonne transmission des efforts selon cette direction transversale. 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 contrôlent le mouvement vers l'avant de la cale par rapport au ski. L'épaisseur des blocs 63 et 64 est déterminée de telle façon qu'au repos, les arceaux sont en appui sans contrainte contre la paroi avant des puits. La cale et les arceaux sont traversés par un axe d'articulation 65 avec une possibilité de jeu vertical et d'oscillation autour de l'axe contrôlé par un filtre compressible 66 qui est situé en avant de l'axe 65. Le filtre est par exemple en un matériau élastomère. 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. Le dispositif qui vient d'être décrit est prévu pour être assemblé au ski de la façon suivante. Le dispositif interface comprend initialement deux sous-ensembles préassemblés et la liaison. Chaque sous-ensemble est formé par une cale avant ou arrière, un étrier, l'axe d'articulation reliant la cale et l'étrier, ainsi que les éléments élastomères d'amortissement. La liaison comprend la tringle et son système de serrage. Le ski est percé à l'aide d'un gabarit réglé à la longueur de la chaussure. En fonction de cette longueur, la tringle est positionnée dans l'un des logements 30, 31, 32 de la cale arrière. Le sous-ensemble arrière et la liaison sont alors assemblés au ski. Ensuite, la cale avant est reliée à l'extrémité avant de la tringle avec le système de serrage 34. Puis le sous-ensemble avant est assemblé au ski. Enfin le système de serrage est serré. Avantageusement, pour cette dernière opération de serrage la tringle est maintenue en position par la languette élastique du logement o le repli est engagé. A la suite de ce montage, la cale avant est maintenue au repos 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 réaction à cet effort de pincement est reprise par la tringle 27 tant que le ski est à plat ou pour des mouvements de flexion de faible amplitude. Dans ces modes de fonctionnement, le ski n'est pas affecté par la réaction à l'effort de pincement. Il est de ce fait plus apte à fléchir selon une courbure régulière. Lorsque le ski est en flexion, c'est-à-dire avec la portion centrale du ski en dessous de la ligne imaginaire qui relie ses extrémités, la cale avant a tendance à avancer relativement au ski. Les blocs 63 et 64 opposent une résistance à ce déplacement qui augmente avec le degré de flexion. 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. C'est l'élément arrière de retenue qui, en reculant, doit alors compenser la courbure de la zone centrale du ski. Comme l'extrémité arrière de la tringle n'est plus liée à la cale arrière, la réaction à l'effort de pincement est transférée dans le ski. L'intensité de cette réaction augmente par ailleurs avec la flexion du ski. il se produit dans la portion médiane du ski un étalement de la pression du ski sur la neige qui tend à stabiliser le ski et améliorer sa conduite. On peut modifier les conditions dans lesquelles ce transfert s'effectue en utilisant des blocs 47, 48, 63, 64 de dureté différente. 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 et 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. En outre, les coussins ou filtres élastomères qui sont comprimés avec la flexion du ski restituent une partie de l'énergie qu'ils ont emmagasinée lorsque la flexion cesse. L'oscillation autour des axes améliore le rendement du dispositif dans la mesure o on réduit les frottements des pièces en contact. En outre, les axes améliorent le rendement avec lequel les coussins ou filtre élastomère restituent en fin de courbe l'énergie qu'ils ont emmagasinée au cours de la flexion du ski. Lorsque le ski part en contre-flâche, c'est-à-dire avec la portion centrale au-dessus de la ligne imaginaire reliant ses extrémités, le dispositif a tendance à opposer une résistance à ce mouvement. 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 puit et un seul arceau par cale. Il n'est pas non plus indispensable que les puits débouchent à la surface supérieure des cales. Egalement, on pourrait remplacer la tringle par un autre mode de liaison inextensible qui s'oppose à l'éloignement relatif des cales, mais n'oppose par de résistance à leur rapprochement relatif. 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. On pourrait inverser les modes de liaison au ski des éléments de retenue avant et arrière. C'est-à-dire qu'une zone de la cale avant pourrait être reliée solidairement au ski, et que la cale arrière pourrait être montée flottante. REVENDICATIONS 1- Dispositif interface entre un ski et les éléments de retenue d'une chaussure sur un ski, comprenant des cales avant et arrière (19, 20), chacune prévue pour supporter un élément de retenue de la chaussure, les cales étant reliées entre elles par une liaison inextensible (27), une zone d'extrémité (38) de l'une (20) des cales dite première cale étant prévue pour être reliée solidairement au ski, l'autre cale (19) dite seconde cale étant prévue pour être montée flottante par rapport au ski, caractérisé par le fait que la seconde cale (20) est portée par un étrier (62), et est retenue sur cet étrier par un axe d'articulation transversal (65) autour duquel elle peut osciller sur une amplitude limitée. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cale présente au moins un puits (58, 59) dans lequel est logé un arceau (60, 61), 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) autour duquel la cale peut osciller. 3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un bloc (63, 64) élastomère est logé dans le puits (58, 59) de façon à contrôler le déplacement relatif de l'arceau (60, 61) à l'intérieur de son puits (58, 59). 4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un filtre (66) maintient localement la cale surélevée par rapport à la surface supérieure du ski avec un effet de suspension selon une direction verticale. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'extrémité de la première cale (20) opposée à la seconde cale est portée par un étrier (46), et est retenue sur cet étrier par un axe d'articulation transversal (50) autour duquel elle peut osciller sur une amplitude limitée. 6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que des coussins élastiquement compressibles (52, 53) sont placés sous la cale de chaque côté de l'axe (50). 7- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'extrémité arrière de la cale présente au moins un puits (42, 43) dans lequel est logé un arceau (44, 45), 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 (50) autour duquel la cale peut osciller. 8- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'un bloc (47, 48) élastomère est logé dans le puits (42, 43) de façon à contrôler le déplacement relatif de l'arceau (44, 45) à l'intérieur de son puits (42, 43). 9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la liaison inextensible est formée par une tringle (27) dont une extrémité (33) est assemblée solidairement à l'une des cales, et dont l'autre extrémité est formée par un repli (29) logé avec jeu longitudinal dans un logement (30, 31, 32) de l'autre cale. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première cale est la cale arrière, et la seconde cale la cale avant, respectivement prévues pour supporter les éléments de retenue arrière et avant.