Brevet FR2850031A1 — publié le 20040723

i FIXATION A ENERGIE DEPORTEE 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 5 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 exemple d'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 1 0 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 15 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 20 de ceux décrits dans le document WO 96/37269 et dans le document EP-0.914.844. 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 un système de rappel élastique qui ramène 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 25 l'avant et à l'arrière sur le ski. Ce système de rappel élastique doit être suffisamment puissant 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 le système de rappel doit ramener vers le haut par rapport à la position 30 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, ce système de rappel élastique doit aussi présenter une bonne progressivité dans l'augmentation de l'effort en fonction de l'angle de soulèvement de l'organe de liaison, et son action ne doit pas non plus opposer une trop grande résistance au 35 mouvement de déroulé de pied. Une autre contrainte à laquelle doit répondre le système de rappel élastique est de ne pas présenter une trop grand encombrement, ni un poids trop élevé. Enfin, en termes de construction, le système de rappel élastique doit parfaitement s'intégrer dans le reste du dispositif de fixation. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de fixation d'une chaussure à un article de sport, du type dans lequel la chaussure est susceptible de se déplacer par rapport à l'article de sport entre une position basse et une position haute, et du type comportant un système de rappel élastique de la chaussure vers sa position basse, caractérisé en ce que le système de rappel élastique comporte au moins: - un organe élastique qui est lié à l'article de sport, et - un lien souple qui relie l'organe élastique à la chaussure et qui coopère avec au moins un organe de renvoi. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 10 description détaillée qui suit ainsi qu'à la vue des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique latérale d'un 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 similaire à celle de la figure 1 illustrant une variante perfectionnée de l'invention. L'invention sera ici décrite dans un mode de réalisation dans lequel le dispositif de fixation est plus particulièrement destiné au ski de fond. Le dispositif de fixation 10 illustré sur les figures 1 et 2 comporte une embase 12 qui est destinée à être fixée sur un article de sport (non 2 0 représenté), mais qui pourrait aussi être directement intégré dans ce dernier. Le dispositif de fixation 10 comporte encore un organe de liaison 14 sur lequel la chaussure est destinée à être accrochée. Cet accrochage peut être réalisé par un système d'interface détachable non représenté qui 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 25 simple contact entre les deux. Le décrochage pourra éventuellement nécessiter une action manuelle de l'utilisateur. Comme décrit dans le document WO 00/13755, l'organe de liaison 14 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 30 la figure 1 lorsque le talon de l'utilisateur se soulève par rapport à l'article de sport. L'organe de liaison 14 est lié à l'embase par une biellette 16 qui est montée à rotation autour de deux axes transversaux Ai et A2 d'une part sur un plot 13 de l'embase 12, et d'autre part sur l'organe de liaison 14. Dans l'exemple illustré, la biellette 16 est articulée par son extrémité arrière (par rapport au 35 sens de l'article de sport) sur l'embase 12 et par son extrémité avant sur l'extrémité avant de l'organe de liaison 14 de sorte que, en position basse, la biellette et l'organe de liaison sont imbriqués l'un dans l'autre. Pour cela, on peut par exemple prévoir par exemple que l'organe de liaison 14 soit constitué en fait de deux éléments parallèles décalés transversalement et réunis par des entretoises, la biellette 16 étant alors reçue entre les deux éléments parallèles. La biellette 16 peut elle aussi être conçue sous la forme de deux éléments parallèles entretoises. 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 5 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. 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 10 extrémité avant qui présente, sur une partie au moins, un profil courbe 19. La forme et l'évolution du profil courbe 19 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 19, 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 15 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 2 0 mouvement de roulement avec glissement du profil courbe 19 sur l'embase 12. Le dispositif de fixation 10 comporte aussi un système de rappel élastique de l'organe de liaison 14 vers sa position basse. Conformément aux enseignements de l'invention, le système de rappel élastique comporte au moins un organe élastique qui est lié à l'article de sport, et un lien souple qui relie l'organe 2 5 élastique à l'organe de liaison et qui coopère avec au moins un organe de renvoi. Dans l'exemple illustré, le dispositif de fixation 10 comporte une arête de guidage 18 qui est formée d'un profilé de section parallélépipédique et qui s'étend longitudinalement vers l'arrière, en arrière de l'organe de liaison. De manière connue, cette arête de guidage 18 est prévue pour coopérer avec une rainure de section complémentaire aménagée dans la semelle 30 de la chaussure pour assurer un guidage latéral de l'ensemble chaussure/fixation. Avantageusement, l'organe élastique 20 est intégré à l'intérieur d'un logement 22 ménagé à l'intérieur de cette arête. Dans l'exemple illustré, l'organe élastique 20 est un ressort de compression qui est disposé horizontalement et longitudinalement dans le logement 22. L'extrémité avant du ressort 20 est en appui contre une face avant 24 du logement 22. Cette 35 extrémité avant du ressort est donc fixe. L'extrémité arrière du ressort est en appui contre un chariot mobile 26 qui peut coulisser longitudinalement par rapport à l'embase 12 et à l'arête 18. Plus précisément, le chariot 26 comporte une extrémité avant 27 qui se déplace au niveau d'une ouverture avant 29 du logement 22, et une extrémité arrière 31 qui se déplace dans le logement 22 et sur laquelle s'appuie l'extrémité arrière du ressort 20. Une telle disposition d'un organe élastique et d'un chariot mobile est analogue à celle que l'on trouve dans le dispositif décrit dans le document EP- 768.103 et dans certains des dispositifs de fixations de ski de fond commercialisés par la demanderesse. Toutefois, au contraire de cet art antérieur dans lequel l'organe élastique est relié à la chaussure par une 5 biellette, le dispositif selon l'invention comporte un lien souple 30 qui relie l'organe élastique 20 à l'organe de liaison 14. Comme on peut le voir sur les figures, le lien 30 n'est pas accroché directement sur l'organe élastique mais sur l'extrémité avant 27 du chariot 26. Il passe sur un renvoi 34 qui est ici constitué d'une poulie montée sur le plot 13, coaxialement avec la biellette 16 autour de l'axe AI. Le renvoi 10 pourrait aussi être constitué d'une simple surface de glissement, de préférence courbe. L'autre extrémité du lien 30 est accrochée sur l'organe de liaison 14 de telle sorte que la partie du lien souple 30 qui s'étend entre le renvoi 34 et l'organe de liaison 14 soit sensiblement verticale, de manière que l'effort de rappel exercé sur l'organe de liaison 14 soit principalement dirigé vers le bas, y compris lorsque ce dernier est position haute tel qu'illustré à la figure 1. Au contraire, la partie du lien 30 qui 15 va du renvoi à l'organe élastique 20 s'étend selon une direction sensiblement horizontale. Comme on peut le voir d'après les figures 1 et 2, lorsque l'organe de liaison passe de sa position basse à sa position haute, le lien souple 30 tire le chariot mobile vers l'avant et provoque la compression du ressort, lequel fournit donc un effort de rappel. De préférence, le lien souple est sensiblement inextensible. Il peut par exemple s'agir d'un 20 câble métallique ou un câble en fibres à très faible extensibilité, par exemple un câble en fibres d'aramides. On peut aussi envisager que ce lien soit réalisé sous la forme d'une bande. Cette bande de traction peut par exemple être réalisée sous la forme d'un feuillard métallique, ou encore d'un faisceau de fibres parallèles noyées dans un matériau polymère. De préférence, le lien est suffisamment souple et flexible pour ne pas fournir d'effet élastique notable, et 25 surtout pour supporter un renvoi d'angle d'environ 90 degrés. Bien entendu, cette souplesse impose que le guidage transversal de la chaussure soit assuré par un mécanisme distinct. Dans l'exemple illustré, le mécanisme de guidage est par exemple constitué par la biellette 16 et par la surface de glissement 19. Cependant, le mécanisme de guidage pourrait être conçu de manière différente, par exemple sous la forme d'un mécanisme à plusieurs biellettes comme 3 0 décrit dans le document WO 96/37269. On a illustré sur la figure 3 une variante de réalisation de l'invention dans laquelle le système de rappel selon l'invention est prévu pour permettre un réglage de la précontrainte de l'organe élastique 20, ceci afin de laisser à l'utilisateur la possibilité d'augmenter ou de diminuer l'intensité de l'effort de rappel élastique pour l'adapter à son style de pratique. Ainsi, on peut voir que l'extrémité avant du ressort est en appui sur une butée 36 qui est montée dans le logement sur une partie filetée 38 d'une tige 40 qui est montée dans le logement 22 de manière à être mobile en rotation autour de son axe longitudinal A3 mais qui est immobilisée longitudinalement en translation. On voit par ailleurs que la tige 40 s'étend sur toute la longueur du logement 22 de telle sorte qu'elle assure aussi le guidage du ressort (dont les spires hélicodales s'entourent autour de la tige) et de l'extrémité arrière du chariot 26 sur laquelle le ressort 20 s'appuie. Contrairement au ressort 20 et au chariot 26 qui coulissent librement sur la tige 38, la butée 36 est formée par un écrou qui est vissé sur la partie filetée 38 de la tige 40 et qui ne peut pas pivoter autour de son axe longitudinal A3. 5 L'extrémité avant de la tige 40 dépasse à l'extérieur du logement 22 et présente la forme d'une tête de vis 44 de manière à permettre à l'utilisateur de commander la rotation de la tige 40 autour de son axe A3. De la sorte, par ce système vis-écrou, l'utilisateur peut provoquer le déplacement longitudinal de la butée 36 dans le logement pour provoquer une précontrainte plus ou moins importante du ressort 20. Dans l'exemple illustré, l'arête de guidage 18 10 comporte une fenêtre 42 qui permet à l'utilisateur de visualiser la position de la butée 36 et qui lui permet donc d'évaluer la valeur de précontrainte du ressort. A cette fenêtre 42 pourront être associées de repères graphiques. Ce système de rappel élastique est particulièrement intéressant car il permet de loger l'organe élastique dans une zone du dispositif o il n'entrave pas la cinématique et le déroulé 15 de pied permis par la fixation. En l'occurrence, l'organe élastique est agencé vers l'arrière du dispositif de fixation, mais on pourrait aussi prévoir qu'il soit agencé en avant de celui-ci. L'organe élastique est donc globalement immobile par rapport à l'article de sport et il est lié à l'organe de liaison uniquement de manière indirecte, par le lien souple. De plus, comme ce dernier passe sur un renvoi on obtient de plus une meilleure orientation de la direction 20 d'effort du rappel. Dans l'exemple illustré, le ressort est un ressort de compression, ce qui impose la présence du chariot mobile. On pourrait aussi réaliser l'invention avec d'autres types d'organes élastiques, par exemple avec un ressort de traction. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures, l'arête de guidage 18 est intégrée à 25 l'embase 12. Cependant, on peut prévoir que l'arête de guidage soit intégrée directement à l'article de sport, par exemple au ski. Dans ce cas, le logement 22, le chariot 26 et le ressort 20 seront donc directement intégrés dans l'article de sport. REVENDICATIONS 1- Dispositif de fixation d'une chaussure à un article de sport, du type comportant un organe de liaison (14) à la chaussure qui est susceptible de se déplacer par rapport à l'article de 5 sport entre une position basse et une position haute, et du type comportant un système de rappel élastique de l'organe de liaison vers sa position basse, caractérisé en ce que le système de rappel élastique comporte au moins: - un organe élastique (20) qui est lié à l'article de sport, et - un lien souple (30) qui relie l'organe élastique (20) à l'organe de liaison (14) et 10 qui coopère avec au moins un organe de renvoi (34). 2- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lien souple (30) présente, de part et d'autre du renvoi (34), une partie qui est liée à l'organe élastique (20) et qui s'étend selon une direction sensiblement horizontale, et une partie qui est liée à l'organe de liaison (14) et qui s'étend selon une direction principalement verticale. 3- Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de renvoi (34) comporte une poulie. 4- Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de renvoi comporte une surface de glissement courbe sur laquelle s'appuie et glisse le lien souple. 5- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lien souple (20) comporte un câble. 6- Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le lien souple comporte une bande de traction. 7- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 2 5 en ce que l'organe de liaison (14) est lié à l'article de sport par un mécanisme de guidage (16). 8- Dispositif de fixation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mécanisme de guidage comporte au moins une biellette (16) articulée par rapport à l'article de sport. 9- Dispositif de fixation selon les revendications 3 et 8 prises en combinaison, caractérisé en 30 ce que la poulie est coaxiale à l'axe (Ai) d'articulation de la biellette (16) par rapport à l'article de sport. 10-Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une embase (12) qui est solidaire de l'article de sport et en ce que l'organe élastique (20) est lié à l'article de sport par l'intermédiaire de l'embase (12). 11-Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de liaison (14) comporte une surface convexe (19) qui est en appui sur l'article de sport.