Brevet FR2833178A1 — publié le 20030613

DISPOSITIF DE FIXATION D'UNE CHAUSSURE A UN ARTICLE DE SPORT COMPORTANT DES MOYENS DE RAPPEL PERFECTIONNES L'invention se rapporte à un dispositif de fixation d'une chaussure à un article de sport. L'invention pourra s'appliquer notamment à des dispositifs de fixation d'une chaussure sur un ski. Elle pourra notamment être mise en oeuvre pour la conception de fixations de ski de fond, de ski de randonnée alpine, de ski de randonnée nordique ou de ski Telemark. Un tel type de fixation est décrit dans la demande de brevet WO 00/13755 auquel on se référera utilement pour une compréhension globale du fonctionnement d'une telle fixation. Un dispositif du même genre, plus spécifiquement dédié à la randonnée alpine et au Télémark est décrit dans la demande de brevet EP-A1-890 379. Le principe d'un tel dispositif est de permettre une fixation de la chaussure sur le ski qui soit parfaitement rigide en torsion mais qui permette un libre soulèvement du talon de la chaussure. Le dispositif décrit dans le document WO 00/13755 est un perfectionnement des systèmes de fixation actuellement utilisés par exemple en ski de fond ou en ski de randonnée dans lesquels la chaussure est articulée par son extrémité avant autour d'un axe transversal par rapport au ski. En effet, le mouvement du pied par rapport au ski, lors du soulèvement du talon, est un mouvement qui n'est plus une simple rotation et qui se rapproche le plus possible du mouvement naturel de déroulement du pied. L'invention pourra aussi être mise en oeuvre dans le cadre d'un dispositif de fixation du type de ceux décrits dans le document WO 96/37269. L'invention vise à apporter un perfectionnement à ce genre de fixations. En effet, notamment pour la pratique du ski de fond, il est nécessaire que la fixation comporte des moyens de rappel élastique qui ramènent l'organe de liaison vers sa position basse qui correspond à la position qu'il occupe lorsque la chaussure à laquelle il est lié est en appui à l'avant et à l'arrière sur le ski. Ces moyens de rappel élastique doivent être suffisamment puissants pour ramener rapidement l'organe de liaison à cette position basse. Par exemple, lors de la pratique du pas du patineur en ski de fond, ce rappel intervient lorsque, en fin de poussée, le skieur veut ramener le ski vers l'avant en le soulevant de la neige. Dans ce cas, il apparaît que c'est l'avant du ski que les moyens de rappel doivent ramener vers le haut par rapport à la position de la chaussure de l'utilisateur. Si le rappel n'est pas suffisamment puissant, la spatule avant du ski va tarder à remonter et risque d'accrocher la neige, perturbant gravement la progression du skieur. Toutefois, ces moyens de rappel élastique doivent aussi présenter une bonne progressivité dans l'augmentation de l'effort en fonction de l'angle de soulèvement de l'organe de liaison, et leur action ne doit pas non plus opposer une trop grande résistance au mouvement de déroulé de pied. Une autre contrainte à laquelle doivent répondre les moyens de rappel élastique est de ne pas présenter une trop grand encombrement, ni un poids trop élevé. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de fixation d'une chaussure à un article de sport, du type comportant une embase qui est destinée à être fixée à l'article de sport, et un organe de liaison à la chaussure, l'organe de liaison étant relié à l'embase par au moins une biellette, du type dans lequel l'organe de liaison est susceptible de se déplacer par rapport à l'embase entre une position basse et une position haute, et du type comportant des moyens de rappel élastique de l'organe de liaison vers sa position basse, caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique agissent d'une part sur l'organe de liaison et d'autre part sur la biellette. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit ainsi qu'à la vue des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique latérale d'un premier type de dispositif de fixation conforme aux enseignements de l'invention, illustré en position haute ; - la figure 2 est une vue schématique latérale du dispositif de la figure 1 illustré en position basse ; - la figure 3 est une vue schématique de dessus du dispositif de fixation de la figure 1 les figures 4 à 6 sont des vues similaires à celles des figures 1 à 3 illustrant une variante de réalisation de l'invention dans le cadre du même type de dispositif de fixation ; les figures 7 et 8 illustrent de manière schématique la mise en oeuvre de l'invention dans le cadre d'un autre type de dispositif de fixation. Les dispositifs de fixation 10 illustrés sur les figures 1 à 3 et sur les figures 4 à 6 comportent une embase 12 qui est destinée à être fixée sur un article de sport (non représenté), mais qui pourrait aussi être directement intégré dans ce dernier. Les dispositifs de fixation 10 comportent encore un organe de liaison 14 sur lequel la chaussure est destinée à être accrochée. Cet accrochage peut être un accrochage définitif (la chaussure sera alors définitivement associée au dispositif de fixation 10 et à l'article de sport, et l'organe de liaison peut alors être directement intégré à la chaussure) ou cet accrochage peut être réalisé par un système d'interface détachable non représenté. Dans ce dernier cas, le système sera de préférence un système d'interface de type"step-in"dans lequel l'accrochage de la chaussure sur l'organe de liaison 14 s'effectue de manière automatique, par simple contact entre les deux. Le décrochage imposera généralement une action manuelle de l'utilisateur. Comme décrit dans le document WO 00/13755 l'organe de liaison est prévu pour être fixé sous la partie avant de la chaussure et pour basculer entre une position basse illustrée à la figure 2 (l'organe de liaison est alors sensiblement horizontal) et une position haute illustrée à la figure 1 lorsque le talon de l'utilisateur se soulève par rapport au ski. L'organe de liaison 14 est lié à l'embase par une biellette 16 qui est montée à rotation autour de deux axes transversaux Al et A2 d'une part sur un plot 13 de l'embase 12, et d'autre part sur l'organe de liaison 14. Dans les exemples illustrés, la biellette 16 est articulée par son extrémité arrière (par rapport au sens de l'article de sport) sur l'embase 12 et par son extrémité avant sur l'extrémité avant de l'organe de liaison 20 de sorte que, en position basse, la bielle et l'organe de liaison sont imbriqués l'un dans l'autre. Pour cela, on peut par exemple prévoir que, tel que cela est illustré sur les figures 3 et 6 l'organe de liaison 14 est constitué en fait de deux éléments parallèles 15 décalés transversalement et réunis par des entretoises, la biellette 16 étant alors reçue entre les deux éléments parallèles. La biellette 16 illustrée sur les figures 3 et 6 est elle aussi conçue sous la forme de deux éléments parallèles 17 entretoisés. On peut encore prévoir que la biellette soit constituée de deux éléments parallèles disposés de part et d'autre de l'organe de liaison 14. Cependant, on peut aussi mettre en oeuvre l'invention en disposant la biellette en avant de l'organe de liaison, c'est à-dire en l'articulant par son extrémité avant sur l'embase et par son extrémité arrière sur l'extrémité avant de l'organe de liaison. En position basse, l'organe de liaison 14 est en appui, directement ou indirectement, sur l'embase 12 par son extrémité arrière 18. Lors du mouvement de soulèvement du talon, lorsque l'organe de liaison 14 passe de sa position basse à sa position haute, l'organe de liaison 14 est en appui sur l'embase par son extrémité avant qui présente, sur une partie au moins, un profil courbe 20. La forme et l'évolution du profil courbe 20 conditionne, en fonction de l'orientation angulaire de l'organe de liaison, la position en hauteur de l'axe A2 par rapport à l'embase 12. Par un dessin optimal du profil courbe 20, et par un choix judicieux de la longueur et de l'angle initial de la biellette 16, on conditionne le mouvement relatif de l'organe de liaison 14 par rapport à l'embase 12 lors de la phase de soulèvement du talon. Dans l'exemple illustré, on voit que le mouvement angulaire de la biellette 16 est faible, par exemple de l'ordre de 10 à 20 degrés lorsque l'organe de liaison 14 bascule d'un angle de l'ordre d'une soixantaine de degrés, et que, compte tenu de l'angle initial de la biellette, il se traduit par un déplacement vers l'avant faible mais réel de l'axe A2. On notera que le mouvement de soulèvement du talon s'effectue grâce à un mouvement de roulement avec glissement du profil courbe 20 sur l'embase 12. Le dispositif de fixation 10 comporte aussi des moyens de rappel élastique de l'organe de liaison 14 vers sa position basse. Selon l'invention, les moyens élastiques sont interposés entre la biellette 16 et l'organe de liaison 14. Dans le premier exemple illustré aux figures 1 à 3, les moyens de rappel élastique sont constitués d'un ressort hélicoïdal de traction 22 qui est tendu entre une entretoise de la biellette 16 située entre les deux axes Al et A2, et une entretoise de l'organe de liaison qui, lorsque l'organe de liaison est en position basse, est située en arrière de l'axe Al, donc en arrière du point d'attache du ressort 22 sur la biellette 16. De ce fait, lorsque l'organe de liaison 14 bascule de sa position basse vers sa position haute, l'écartement des deux points d'attache du ressort 22 augmente, donc la force de rappel qu'il exerce tend à augmenter, ce qui assure donc bien le rappel de l'organe de liaison vers sa position basse. Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention qui est illustré aux figures 4 à 6, les moyens de rappel élastiques sont réalisés sous la forme de deux ressorts hélicoïdaux à action angulaire 24 qui agissent sur la biellette 16 et sur l'organe de liaison 14. Chaque ressort à action angulaire 24 est agencé autour de l'axe A2 et comporte des brins radiaux d'extrémités qui s'appuient l'un sur un des éléments 17 de la biellette 16 et l'autre sur un des éléments 15 de l'organe de liaison 14. Bien entendu, on pourrait prévoir de réaliser l'invention avec un seul ressort à action angulaire 24. On remarque que, dans les deux cas, pour une orientation angulaire donnée de l'organe de liaison 14, tout début de soulèvement de l'extrémité avant de l'organe de liaison (c'est-à-dire tout début de soulèvement du profil courbe 20 par rapport à l'embase 12) se traduit par une augmentation de l'angle (autour de l'axe A2) entre la biellette 16 et l'organe de liaison 14, donc par une contrainte supplémentaire du ressort 22,24. Il en résulte que le ressort 22,24, bien qu'interposé entre la biellette 16 et l'organe de liaison 14, tend à ramener dans tous les cas de figures l'organe de liaison en appui stable sur l'embase 12. Le dispositif de fixation est aussi muni de moyens de blocage qui, en position basse de l'organe de liaison, empêchent la rampe de l'organe de liaison de s'écarter de l'embase. Dans les deux cas illustrés, les moyens de blocage sont réalisés sous la forme d'une butée mécanique liée à l'embase qui agit sur l'organe de liaison et/ou sur la biellette lorsque l'organe de liaison est en position basse. Cependant, d'autres modes de réalisation des moyens de butée sont envisageables, notamment en prévoyant des moyens de bute entre l'organe de liaison en la biellette. Cette dernière construction est par exemple possible lorsque la biellette est agencée en avant de l'organe de liaison. Dans les modes de réalisation illustrés, la géométrie des pièces est choisie de telle sorte que lorsque l'organe de liaison bascule de sa position basse vers sa position haute, la biellette 16 pivote dans un premier sens (sens anti-horaire sur les figures) autour de l'axe Al à partir de la position initiale illustrée aux figures 2 et 5. Lorsque l'organe de liaison revient à sa position basse (le profil courbe 20 restant en appui sur l'embase 12), la biellette pivote dans le second sens (sens anti-horaire sur les figures) sans toutefois jamais aller au-delà de la position initiale des figures 2 et 5. Aussi, dans le cadre de ces deux modes de réalisation, on a prévu une butée mécanique qui empêche la biellette de pivoter dans le second sens au-delà de la position initiale des figures 2 et 5. Dans le premier mode de réalisation, l'organe de butée 26 comporte une potence en L inversé dont un tronçon vertical s'étend vers le haut depuis l'embase, en avant de la biellette 16. Un tronçon horizontal de la potence 26 s'étend longitudinalement vers l'arrière pour s'étendre au-dessus d'une entretoise avant 28 de la biellette 16, par exemple l'entretoise formant l'axe A2. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, la potence 26 ne gêne en rien le mouvement de basculement de l'organe de liaison entre ses positions haute et basse, ni celui de la biellette 16 dans le mouvement correspondant. Toutefois, lorsque l'organe de liaison est en position basse, en appui à la fois par son extrémité arrière 18 et par son profil avant courbe 20 sur l'embase 12, l'entretoise 28 est juste en contact avec la branche horizontale de la potence 26 ou au moins très proche de celle-ci. De la sorte, la potence empêche le soulèvement de l'avant de l'organe de liaison, ou alors permet de le limiter à un très faible déplacement en fonction du jeu entre la potence 26 et l'entretoise 28. Dans le second mode de réalisation, on a profité de l'espace libéré par le ressort de rappel entre les deux éléments 17 de la biellette 16 pour y loger une potence 30 en T dont un tronçon vertical s'étend vers le haut depuis l'embase, en un point situé transversalement entre les deux éléments 17 de la biellette 16 et longitudinalement entre les deux axes Al et A2. Au somment du tronçon vertical, un tronçon transversal s'étend de manière que ses extrémités libres coopèrent avec les bords supérieurs des éléments 17 de la biellette 16 lorsque l'organe de liaison est en position basse. Dans ces deux modes de réalisation, la potence 26,30 forme une surface de butée qui est liée à l'embase et qui coopère, lorsque l'organe de liaison 14 est en position basse, avec une surface de butée liée en l'occurrence à la biellette 16, pour empêcher le profil courbe de l'organe de liaison de s'écarter de l'embase. En variante, on pourrait très bien prévoir que la surface de butée liée à l'embase 12 (par exemple la potence 26) coopère non plus avec la biellette 16 mais avec une surface de butée agencée à l'extrémité avant de l'organe de liaison, par exemple avec une entretoise avant. Bien entendu, d'autres dispositions des moyens de butée sont possibles, y compris dans le cadre de la géométrie représentée sur les figures. De même, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation des ressorts particuliers décrits cidessus, l'homme du métier pour reconnaître sans peine la possibilité d'utiliser des ressorts de compression ou de torsion en lieu et place (ou en complément) des ressorts ici illustrés, ou encore d'autres moyens élastiques tels que des blocs de matériaux élastomère sollicités en compression. Grâce au positionnement de l'énergie entre la biellette et l'organe de liaison, on obtient un fonctionnement optimal de la fixation tout en conservant une grande possibilité de débattement angulaire pour l'organe de liaison. De plus, le dispositif de fixation ne présente qu'une seule position d'équilibre stable, contrairement à certaines conceptions dans lesquelles on est obligé d'utiliser des moyens de rappel antagonistes pour prévenir un blocage dans une position d'équilibre qui n'est pas celle souhaitée. Sur les figures 7 et 8, on a illustré un exemple de mise en oeuvre de l'invention dans le cadre d'une fixation du type de celles décrites dans le document W096/37269. Plus précisément, on a choisi de présenter la mise en oeuvre de l'invention dans le cadre de l'un des exemples de réalisation illustrés dans le document cité, mais il va de soit que l'invention pourra aussi être mise en oeuvre pour les autres modes de réalisation décrits dans ce document. Le type de fixations décrit dans le dit document comporte de manière générale une embase 12, un organe 14 de liaison à la chaussure, et, entre les deux, un système de biellettes qui détermine un mouvement possible entre les deux, ce mouvement combinant rotation et translation. Pour plus de précision sur le fonctionnement précis de ces systèmes de biellettes, le lecteur se reportera au document cité. On peut toutefois noter que contrairement au type de fixation précédemment décrit, l'organe de liaison 14 n'est plus en appui sur l'embase 12. Bien entendu, l'embase sert à rendre le dispositif de fixation solidaire d'un article de sport, en l'occurrence un patin à glace 34. L'organe de liaison 14 est ici représenté avec une chaussure 32 rendue définitivement solidaire de l'ensemble. Le système de bielles comporte une bielle avant 36 qui est articulée sur l'embase 12 et sur l'organe de liaison 14, et deux biellettes arrières 38,40 qui sont articulées chacune sur l'embase et sur une biellette intermédiaire 42, les biellettes arrières étant articulées autours d'axe parallèles mais distincts entre eux. La biellette intermédiaire 42 est par ailleurs articulée sur l'organe de liaison 14. Bien entendu, comme décrit plus haut, chaque biellette peut être constituée de deux éléments parallèles. Le système de biellettes ainsi formé permet d'imposer un mouvement relatif entre l'organe de liaison 14 et l'embase 12 qui se rapproche du mouvement naturel résultant du déroulé du pied. Selon l'invention, les moyens de rappel élastique sont interposés entre l'organe de liaison et l'une des biellettes du système de biellette. En l'occurrence, il s'agit d'un ressort de traction 22 qui est tendu entre un point situé à l'arrière de l'organe de liaison 14 et un point qui correspond à l'articulation de l'une 38 des biellettes arrières sur la biellette intermédiaire 42. Cependant, d'autres points d'accrochage du ressort peuvent être envisagés. De même, d'autres types de moyens élastiques peuvent être utilisés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'une chaussure à un article de sport, du type comportant une embase (12) qui est destinée à être fixée à l'article de sport, et un organe de liaison (14) à la chaussure, l'organe de liaison (14) étant relié à l'embase (12) par au moins une biellette (16), du type dans lequel l'organe de liaison (14) est susceptible de se déplacer par rapport à l'embase (12) entre une position basse et une position haute, et du type comportant des moyens de rappel élastique (22,24) de l'organe de liaison (14) vers sa position basse, caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique (14) agissent d'une part sur l'organe de liaison (14) et d'autre part sur la biellette (16,38). 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique comportent au moins un ressort de traction (22). 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique comportent au moins un ressort à action angulaire (24) qui est agencé au voisinage de l'axe d'articulation (A2) de l'organe de liaison (14) sur la biellette (16,42). 4. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de liaison comporte un profil courbe (20) par lequel il est en appui sur l'embase (12). 5. Dispositif de fixation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de liaison (14) est relié à l'embase (12) par une biellette unique (16). 6. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de liaison (14) est relié à l'embase (12) par une série de biellettes (36,38, 40,42), et en ce que les moyens de rappel élastique (22) agissent d'une part sur l'organe de liaison (14) et d'autre part sur au moins l'une des biellettes.