Brevet FR2838613A1 — publié le 20031024

SEMELAGE DE CHAUSSURE La presente invention concerne une chaussure destinee notamment a la marche ou la course en montagne et plus particulierement une semelle pour une telle chaussure. Les chaussures de course a pied vent con,cues generalement avec des moyens d'amortissement, notamment au niveau du talon, pour amortir les chocs repetes se produisant lors de la foulee ou aux endroits qui vent les plus sollicites par les chocs, et eviter les micro traumatismes sur les articulations de l'utilisateur. Plus recemment ont ete egalement proposees des chaussures visant a limiter les effete de proration ou supination excessive du pied et d'adaptant mieux a la biomecanique et au mouvement du deroule du pied. Les chaussures de course connues vent en general concues surtout pour cooperer avec des sols plans sur lesquels se deroulent en general les epreuves. Or, le developpement de competitions sportives de t.vpe "raid", incluant differentes activites sportives se deroulant dans un contexte montagneux et incluant notamment des courses en montagne, impliquent de nouvelles contraintes sur les chaussures et utilisateurs. En effet, les courses en montagne se deroulent generalement sur des sols accidentes, en pente, non "plans", c'est-a-dire comportant de nombreuses asperites, rocailles, et pouvant meme presenter de s devers, c 'e st- adire de s p entes transvers ales par rapp ort a l'axe de l a course. 2 0 Comme il n'existe actuellement sur le marche que peu de chaussure de course reellement prevues pour de telles conditions, il s'ensuit pour les coureurs de nombreux problemes traumatiques et risques d'accidents. Le but de la presente invention est de remedier a ces inconvenients et de fournir une chaussure notamment de course comportant un semelage adapte permettant d'ameliorer 2 5 l'accroche de la chaussure sur terrain accidente, en pente, en devers et permettant egalement d'amortir les accidents et inegalites de terrain. Un autre but de la presente invention est egalement d'eviter les problemes dus a une proration ou supination excessive du pied de l'utilisateur. Ce but est atteint dans la chaussure selon ['invention qui est du type comportant une tige et un semelage externe par le fait que le semelage externe comporte dans la zone du talon une plaque superieure, une plaque inferieure et au moins un element elastique interpose entre les deux plaques de chaque cote lateral et medial du semelage, chaque element elastique etant apte a etre sollicite lors d'un effort s'exer,cant essentiellement en direction verticale. Par cette construction le semelage reagira a tout effort s'exercant essentiellement en direction verticale soit du cOte medial, soit du cote lateral audit semelage, et s'adaptera parfaitement a une configuration en devers au terrain, ou a toute asperite de celui-ci dans une direction transversale a la direction de la marche. De preference, chaque element elastique a une forme d'epingle s'etendant en direction transversale de la chaussure entre la plaque superieure et la plaque inferieure. Selon un mode de realisation prefere, les deux epingles ont une branche commune, ce qui ameliore lthomogeneite et la stabilite du semelage. En fait, le semelage externe comporte dans la zone du talon un element elastique en forme de Z (ou de Z inverse) s'etendant transversalement a la direction longitudinale de la chaussure et apte a repondre a des sollicitations exercees soit sur un cate medial, soit sur un cote lateral de la chaussure. De toute facon, ['invention sera mieux comprise et d'autres caracteristiques de celle-ci seront mises en evidence a ['aide de la description qui suit en reference au dessin schematique annexe en representant a titre d'exemple non limitatifs plusieurs modes de realisation preferes et dans lequel: - la figure 1 est une vue en perspective arriere d'une partie de semelage selon ['invention incorpore dans une chaussure, - la figure 2 est une vue de profil de la partie de semelage de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un semelage selon l'art anterieur sur un terrain en devers, - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un semelage conforme aux figures 1 et 2, - la figure 5 est une vue similaire a la figure 4 du semelage sur un terrain en devers, - la figure 6 est une vue similaire a la figure 5 dans un autre exemple de devers, - les figures 7 et 8 vent des vues similaires aux figures 5 et 6 illustrant le comportement du semelage selon ['invention en presence d'asperites, 2 0 - la figure 9 est une vue similaire a la figure 4 selon un autre mode de realisation. Les figures 1 et 2 illustrent un premier mode de realisation du semelage 1 selon ['invention associe a une tige 2 de chaussure, indiquee en traits mixtes sur la figure 1. Dans ['ensemble des figures c'est le semelage d'une chaussure de pied droit qui est representee. Le semelage 1 comporte un insert forme par une plaque 10 en materiau rigide et elastique s'etendant sensiblement sur toute la longueur du semelage, c'est-a-dire depuis une extremite 12 arriere destinee a recevoir le talon, jusqu'a une extremite avant 13 destinee a recevoir les orteils, et une semelle externe ou de marche 14, indiquee en traits mixtes sur la figure 1. Cette plaque 10 est en un materiau sensiblement rigide et elastique tel qu'un composite a base de fibres tissees ou non tissees tel que fibre de verre, carbone, poly-paraphenylene terephthalamide (KEVLAR), fibres metalliques,etc., et dont la matrice est une resine polymere thermodurcissable ou thermoplastique. A titre d'exemples de fibres pouvant etre utilisees dans ces composites, on peut citer celles donnees dans le tableau ci-apres qui fait mention du type de nappes de tissage et des caracteristiques mecaniques de ces reseaux ou nappes fibreuses. Fibres Tissage Contraire a la rupture superieure a Module superieur a Verre Unidirectionnel 700 MPa 25000 Mpa Verre Multidirectionnel 350 MPa 12000 Mpa Carbone Unidirectionnel 1500 MPa 70000 Mpa Carbone Multidirectionnel 700 MPa 35000 MPa Au niveau de la zone talon 12, la plaque 10 forme une plaque superieure 20, a cette plaque superieure est reliee une plaque inferieure 30 qui peut etre dans le meme materiau que la plaque superieure ou dans un materiau ayant des proprietes equivalentes ou differentes selon l'effet recherche. Entre les deux plaques superieure 20 et inferieure 30 s'etend une troisieme plaque 40 intermediaire s'etendant en direction transversale par rapport a la direction longitudinale L du semelage et reliant le bord lateral 21 de la plaque superieure 20 au bord medial 31 de la plaque inferieure 30, en formant un Z en direction transversale (cf. figure 4). Bien entendu dans le cas de la chaussure du pied gauche, le Z sera inverse. 1 0 En fait, quel que soit le pied droit ou gauche considere, le sens du Z importe peu, ce qui est important est qu'un element elastique ou epingle soit prevu et actif de chaque cote medial, lateral de la chaussure. En fait, une forme differente d'un Z ou Z inverse pourrait etre concevable pour ['ensemble elastique 50, 60, dans la mesure ou les exigences ci-avant vent remplies. Ces trots plaques 20, 30, 40 forment ainsi une double epingle elastique respectivement laterale 50 et mediale 60, chaque epingle elastique 50, 60 etant apte a etre sollicitee lors d'un effort s'exer,cant essentiellement en direction verticale, soit du cote medial, soit du cote lateral de la chaussure. En d'autres termes, le semelage externe comporte dans la zone du talon un element elastique 50, 60 en forme de Z ou de Z inverse s'etendant transversalement a la direction longitudinale L de la chaussure et apte a repondre a des sollicitations exercees soit sur un cote medial, soit sur un cote lateral de la chaussure. De preference, comme le montre la figure 4, l'espace entre chaque plaque respectivement superieure 20 et inferieure 30 est rempli par un element ou materiau amortisseur 75, 76 de 2 5 type mousse ou similaire et par exemple en mousse, EVA, polyethylene, polyurethane,...etc. La densite de la mousse pourra etre differente cote medial et cote lateral selon l'effet recherche. On appellera 75 ['element amortisseur associe a l'epingle laterale 50, et 76 ltelement amortisseur associe a l'epingle mediale 60. Ainsi, si l'on recherche un semelage permettant un amortissement maximum du choc lors de ['impact du talon sur le sol, qui se produit normalement sur le cote lateral du talon, ['element amortisseur 76 situe cote lateral sera plutot amortissant tandis que 1'element amortisseur 75 situe cote medial sera plus elastique puisque c'est 1'element amortisseur 76 situe cote lateral qui sera comprime par la deformation de l'epingle mediale 60 lors de cet impact. L'interet du semelage selon ['invention est surtout mis en evidence lors de l'utilisation en devers ou sur terrain accidente. La figure 3 illustre le comportement d'un semelage traditionnel constitue d'une semelle intermediaire 100 et d'une semelle externe 101 en cas de devers. Dans ce cas, la semelle intermediaire 100 etant en un materiau homogene, relativement rigide, aucune adaptation au devers n'est possible et l'appui du pied materialise sur la figure par la surface superieure 102 de la semelle se retrouve perpendiculaire a la pente du terrain T et done non horizontal d'ou des risques de blessures, entorses, etc. Comme le montre la figure 5, en cas de devers cote lateral, c'est-a-dire que le terrain T est en pente (ou devers) du haut vers le teas, du cote lateral vers le cote medial, l'epingle mediale 60 sera sollicitee et se fermera plus ou moins selon ['angle du devers tandis que ltepingle laterale 50 restera ouverte en fournissant ainsi une surface superieure 20 quasiment horizontale pour le pied. En cas de devers dans l'autre sees, c'est-a-dire cote medial comme montre a la figure 6, c'est au contraire l'epingle laterale 50 qui sera sollicitee et ltepingle mediale 60 qui restera 1 0 ouverte en fournissant un appui sensiblement horizontal pour le pied. Les risques de blessure vent done sensiblement reduits. La double epingle 50, 60 en direction transversale selon ['invention, permet done de compen ser le s efforts asvmetriques se produi sant dans la direction transv ersal e du seme l age lors de l'utilisation. 1 5 Le comportement du semelage selon ['invention est similaire en cas d'asperites (cailloux,...etc.) se trouvant plutot cote lateral ou medial comme illustre par les figure 7 et 8. Dans le cas ou l'asperite est plutat cote medial (figure 7) c'est l'epingle laterale superieure et ['element amortisseur associe 75 qui kavaillent le plus. Dans tous les cas les epingles 50, 60 permettent de compenser l'inegalite de terrain et de 2 0 garantir un appui sensiblement horizontal pour le pied. Dans le cas inverse ou l'asperite se trouve plutot lateral (figure 8) c'est l'epingle mediale inferieure 60 et ['element amortisseur 76 associe qui travaillent le plus. Les degree de raideur de chaque epingle 50, 60 et d'amortissement de chaque element d'amortissement associe respectivement 75, 76 peuvent etre similaires ou differents selon les 2 5 effete recherches. Ainsi, comme explique precedemment, ['element d'amortissement 76 pourra etre choisi plus amortissant que ['element 75 et l'epingle associee 60 sera eventuellement moins raide que l'epingle 50 pour permettre d'obtenir un amortissement maximum des chocs lors de ['impact du semelage avec le sol, qui se produit generalement cote lateral. 3 0 Une telle construction permet egalement d'eviter le phenomene d'hyper proration a ['impact du talon. Les elements d'amortissement 75, 76 peuvent egalement etre choisis sous la forme de blocs interchangeables en fonction du poids de l'utilisateur, vitesse de course, forme du terrain,...etc. La figure 9 illustre un autre mode de realisation de ['invention dans lequel des pastes elastiques supplementaires 80 s'etendent transversalement depuis la plaque superieure 20, respectivement inferieure 30 jusquta la branche transversale 40. L'extremite des ces pastes elastiques 80 est libre et coulisse sur ladite branche transversale 40. Ces pastes elastiques 80 servent a donner au semelage une stabilite supplementaire en direction transversale, sans pour autant gener le fonctionnement de liepingle double SO, 60. Wiles peuvent etre realisees de differentes facons, par exemple sous la forme de pastes elastiques 80 issues de chacune des plaques respectivement superieures 20, inferieures 30 ou sous la forme d' elem ents independents en PU ou autre materi au ayant la raideur et lt elastic it e souhaites. Dans les cas representes la plaque 10 est solidaire de la plaque superieure 20 et realisee dans le meme materiau que celle-ci. L'interet d'avoir une plaque 10 elastique egalement a ['avant du pied est que celle-ci fournit un effet de propulsion / relance lorsque le pied quitte le sol. Une plaque 10 s'etendant sensiblement sur toute la longueur du semelage fournit egalement la rigidite en torsion et stabilite en direction transversale recherchee et constitue done une sorte de chassis empechant les deformations d'ensemble du semelage. L'interet d'avoir ['ensemble plaque lO, epingles 50, 60 en une seule piece permet egalement une grande homogeneite de realisation de ['ensemble du semelage. Cependant, pour des questions de facilite de fabrication, de modularite des caracteristiques ou autres, il peut etre sonhaitable de realiser la plaque elastique 10 et ltensemble elastique talon, constitue des epingles SO, 60, en des blocs distincts solidarises ensemble lors de la realisation du semelage final. De meme, chaque epingle 50, 60 peut etre realisee independamment et etre assemblee a l'autre epingle en phase finale. Enfin le bloc elastique talon 50, 60 peut etre prevu independamment de toute plaque elastique 10, dans le cas ou l'on recherche senlement lteffet d'elasticite transversale au niveau du talon. 2 5 Bien entendu, la presente invention n'est pas limitee aux modes de realisation decrits mais englobe tous les modes de realisation similaires ou equivalents. REVENDICATIONS 1- Chaussure du type comportant une tige et un semelage externe, caracterisee en ce que le semelage externe comporte dans la zone du talon une plaque superieure (20), une plaque inferieure (30) et au moins un element elastique (50, 60) interpose entre les deux plaques de chaque cote lateral et medial du semelage, chaque element elastique (50, 60) etant apte a etre sollicite lors d'un effort s'exercant essentiellement en direction verticale. 2- Chaussure selon la revendication 1, caracterisee en ce qu'une plaque intermediaire (40) stetend en direction transversale entre le bord lateral d'une plaque respectivement superieure (20), inferieure (30) et le bord medial de l'autre plaque respectivement inferieure (30), superieure (20). 3- Chaussure selon la revendication 2, caracterisee en ce que la plaque intermediaire forme une epingle elastique respectivement (50, 60), avec chacune des plaques respectivement superieure (20), inferieure (30) et disposee respectivement lateralement, medialement. 4- Chaussure selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterisee en ce que chaque element elastique respectivement (50, 60) a sensiblement la meme elasticite. - Chaussure selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterisee en ce que les elements elastiques (50, 60) ont des elasticites differentes. 6- Chaussure selon la revendication 5, caracterisee en ce que ['element elastique (50) dispose lateralement a une raideur plus elevee que ['element elastique (60) dispose 2 0medialement. 7- Chaussure selon la revendication 5, caracterisee en ce que ['element elastique (60) dispose medialement a une raideur plus elevee que ltelement elastique (50) dispose lateralement. 8- Chaussure selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caracterisee en ce que la plaque superieure (20) est solidaire d'une plaque (10) en materiau elastique s'etendant sensiblement sur toute la longueur de la semelle. 9- Chaussure selon la revendication 8, caracterisee en ce que la plaque (10) en materiau elastique stetend au moins jusque dans la zone d'articulation metatarsophalangienne. - Chaussure selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caracterisee en ce que la plaque (10) est en materiau rigide et elastique tel qutun materiau composite. 11- Chaussure selon l'une quelconque des revendications 8 a 10, caracterisee en ce que la plaque (10) forme une senle piece avec la plaque superieure (20). 12- Chaussure selon l'une quelconque des revendications 3 a 9, caracterisee en ce que la double epingle elastique (50, 60) forme une piece monobloc. 3513- Chaussure selon la revendication 12, caracterisee en ce que la double epingle elastique (50, 60) forme une piece monobloc independante d'au moins une (20, 30) des plaques .. r, supereure et nereure. 14- Chaussure selon l'une quelconque des revendications 2 a 13, caracterisee en ce que des moyens elastiques (80) supplementaires vent prevus en direction transversale depuis au moins 283861 3 l'une des plaques respectivement superieure (20), inferieure (30) jusquta la branche transversale (40). - Chaussure selon l'une quelconque des revendications 1 a 14, caracterisee en ce que des moyens amortisseurs vent prevus entre les plaques superieures et inferieures. 16- Chaussure du type comportant une tige et un semelage externe, caracterisee en ce que le semelage externe comporte dans la zone du talon un element elastique en forme de Z s'etendant transversalement a la direction longitudinale de la chaussure et apte a repondre a des sollicitations exercees soit sur un c8te medial, soit sur un cote lateral de la chaussure. 17- Semelage de chaussure selon l'une quelconque des revendications 1 a 16.