Brevet FR2848466A1 — publié le 20040618

SKI ALPIN Domaine technique L'invention se rattache au domaine des sports de glisse, et plus précisément à 5 celui de la fabrication des skis alpins, c'est à dire de façon générale des skis permettant de descendre des pentes en effectuant des virages. Elle vise plus particulièrement un ski d'une nouvelle conception présentant une ligne de côte variable en fonction de la sollicitation. Techniques antérieures De façon générale, un ski alpin possède plusieurs capacités de déformation. Ainsi, on peut déterminer une raideur en flexion longitudinale, correspondant à la capacité du ski à se cintrer lorsqu'il reçoit un effort vertical. Ce cintrage est utilisé notamment lorsque le ski doit épouser les ruptures de pentes de la piste, ainsi qu'en 15 cours de virage. Un ski possède également une raideur en torsion, correspondant à sa capacité de déformation lorsqu'il subit un couple appliqué selon un axe sensiblement parallèle au ski. Cette capacité de flexion autorise un léger vrillage des extrémités 20 du ski. En outre, un ski possède une raideur en flexion latérale, correspondant à sa capacité de déformation lorsqu'il reçoit un effort latéral. Cette raideur en flexion latérale est particulièrement réduite sur les skis existants, compte tenu du fait que 25 la largeur d'un ski est nettement supérieure à son épaisseur. A ce jour, on observe une tendance marquée à réaliser des skis dont la ligne de côte est particulièrement creusée et dont la longueur est réduite. Cette ligne de côte dessine de chaque coté du ski une courbe assimilable à un arc de cercle, dont 30 le rayon de courbure est fréquemment inférieur à 24 mètres environ. De façon générale, on définit le rayon de courbure de cette ligne de côte par le rayon du cercle passant par trois points qui sont les deux points de largeur maximale en spatule et au talon, ainsi que le point de largeur minimale au niveau du patin. Cette ligne de côte creusée permet dans la pratique dite de "virages coupés" 5 ou de "carving" d'inscrire le ski dans un virage ayant un rayon déterminé, dépendant donc du rayon de courbure de cette ligne de côte, en minimisant les effets de dérapage. Cette pratique du carving nécessite que le skieur se penche latéralement de 10 manière très importante et qu'il exerce des efforts élevés en cours de virage pour inscrire le plus possible la ligne de carre dans la neige. De tels virages induisent donc une vitesse élevée, et ne sont donc pas à la portée d'un skieur moyen. Si la vitesse et l'effort exercée par le skieur sur la carre sont insuffisants, les 15 carres s'inscrivent dans la neige uniquement au niveau des deux points de largeur maximale de la ligne de côte, ainsi qu'éventuellement sur une faible partie de la ligne de côte. En dehors de ces zones, la ligne de cotes se trouve en situation de dérapage. On conçoit que la conduite du virage n'est donc pas réellement optimale. Un objectif de l'invention est de permettre l'accrochage de la carre sur une majeure partie de la ligne de côte, quels que soient le rayon de courbure du virage, l'inclinaison du ski par rapport à la neige, et la vitesse du skieur. Dans le passé, on a déjà proposé de réaliser des skis selon des architectures 25 particulières, favorisant la flexion longitudinale de certaines parties de la planche, et notamment les extrémités. Ainsi, dans le document AT 23 80 74, on a décrit un ski dont la partie avant est fendue, de sorte que chacune de ces parties peut se déplacer verticalement indépendamment de l'autre. Cette disposition permet de réduire la raideur en flexion longitudinale de chacune des extrémités du ski. 30 Toutefois, la ligne de côte d'un tel ski reste constante, et dans ce cas rectiligne. Ainsi, comme évoqué précédemment, lorsque le ski est inscrit dans le virage, seule une zone très limitée de la carre accroche la neige, le reste de la ligne de côte dérapant, ou n'étant pas en contact avec la neige. Une démarche analogue a également été proposée dans le document 5 DE 34 44 345. La planche décrite dans ce document comporte une fente s'étendant longitudinalement depuis la spatule jusqu'au talon, afin de permettre une diminution de la raideur globale en torsion. Cette planche présente également une raideur en flexion longitudinale diminuée, puisque lorsque le ski est incliné latéralement par rapport à la neige, seule une moitié de la planche vient au contact 10 de la neige, et présente donc une raideur utile. Un but similaire a été également recherché dans la réalisation du ski décrit dans le document FR 2 227 883. Exposé de l'invention L'invention concerne donc un ski alpin, possédant une ligne de côte creusée, c'est-à-dire qui présente un rayon inférieur à 24 mètres environ. Conformément à l'invention, ce ski se caractérise en ce que les extrémités 20 avant et/ou arrière présentent un évidement débouchant longitudinalement au niveau de cette extrémité. Les dimensions de cet évidement autorisent la déformation de cette extrémité lorsqu'un effort latéral est exercé au niveau des lignes de contact avant et/ou arrière, de manière à permettre un rapprochement des chants gauche et droit du ski. Autrement dit, l'invention consiste à séparer l'extrémité du ski en deux parties présentant donc une raideur moindre en flexion latérale, et qui peuvent donc se rapprocher chacune du plan longitudinal médian du ski lorsqu'une sollicitation est exercée transversalement. Les dimensions de l'évidement sont telles qu'elles 30 permettent le déplacement des deux portions de l'extrémité. De la sorte, la ligne de côte du ski peut se déformer en fonction non seulement de la topologie de la piste, mais également des efforts exercés par le skieur. En effet, lorsque le ski est incliné sur la carre, les points de contact extrêmes avec la neige sont proches des points de largeur maximale du ski, qui sont eux mêmes voisins des lignes de contact avant et arrière, définies de façon normalisée. En pratique, le ski peut avantageusement être formé de deux poutres longitudinales disposées côte à côte, associées au niveau de la zone patin. Dans ce cas, les extrémités avant ou arrière de ces deux poutres sont suffisamment écartées pour former la zone de l'évidement qui débouche longitudinalement, et permet donc le rapprochement transversal des deux poutres sous sollicitation. 10 Avantageusement en pratique, ces deux poutres peuvent être associées par une plate-forme de montage de la fixation. L'invention couvre également des variantes dans lesquelles le ski n'est pas 15 réalisé à partir de deux poutres distinctes, mais une seule poutre dont la zone patin est monolithique, et qui présente alors soit au niveau avant, soit au niveau arrière, soit à ces deux niveaux, deux branches distinctes séparées pour former l'évidement caractéristique. En pratique, l'évidement doit permettre une certaine déformation sous effort latéral. Cet évidement correspond donc à une modification de la structure de la planche au niveau de l'extrémité considérée, et peut être réalisé de différentes manières. Ainsi, cet évidement peut se présenter sous la forme d'une absence totale de matière. Cet évidement peut également être comblé avec un matériau de remplissage qui est élastique et souple, et qui autorise donc le rapprochement de chacune des parties définissant l'évidement en direction du plan longidutinal médian du ski. Ce remplissage permet notamment d'éviter le passage de neige à travers l'évidement. Dans une autre forme de réalisation, cet évidement peut être délimité au niveau inférieur par une couche déformable, constituant la semelle de glisse et reliant donc les deux parties définissant l'évidement. Autrement dit, la semelle de glisse peut être continue sur toute la longueur du ski, et boucher donc la face inférieure de l'évidement, de manière à empêcher l'intrusion de neige. Cette semelle reste très facilement déformable sous un effort transversal du fait de sa faible raideur. Cependant, le volume situé au-dessus de la couche formant la semelle, au niveau de l'évidement caractéristique, est donc soit 10 exempt de matière, soit comblé avec une matière facilement déformable. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, à l'appui des 15 figures annexées dans lesquelles: La figure 1 est une vue de dessus d'un ski conforme à l'invention. Les figures 2 et 3 sont des vues de dessus du ski de la figure 1, montrant la déformation latérale de l'extrémité respectivement avant et arrière. La figure 4 est une vue en perspective sommaire du ski de la figure 1, montré 20 dans une situation o le ski est sollicité, dans un virage à droite. La figure 5 est une section sensiblement au niveau de la ligne de contact avant du ski de la figure 4. Les figures 6 à 8 sont des vues en coupe sensiblement au niveau de la ligne de contact avant de trois variantes de réalisations. 25 Manière de réaliser l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne un ski alpin (1), qui peut être réalisé selon le mode d'exécution illustré à la figure 1. Dans ce cas, le ski (1) est composé de deux poutres (2, 3), sensiblement symétriques autour du plan 30 longitudinal médian du ski (4). Ces deux poutres (2, 3) sont reliées par une plate-forme (5) de réhaussement de la fixation. Conformément à l'invention, le ski comporte un évidement (11), débouchant 5 (12) au niveau de l'extrémité avant du ski (10). De même au niveau arrière, le ski (1) comporte un évidement (15) formé par les portions divergentes (16, 17) des poutres (2, 3). Cet évidement (15) débouche à l'arrière (18) du ski (1). De cette manière, le ski possède une capacité de déformation sous effort 10 latéral qui est illustré aux figures 2 et 3, respectivement aux niveaux avant et arrière du ski. Cette déformation peut se mesurer par un test de raideur en flexion latérale, qui est illustré à la figure 2. Ainsi, dans ce cas, le ski est disposé avec sa semelle de glisse verticale. Le ski (1) est maintenu bloqué au niveau d'un point fixe avant (20), situé à une distance DAv de 3/10ème de longueur totale Ln du ski, mesurée à partir de l'extrémité avant (10) du ski. Une force FAV est exercée verticalement sur le chant du ski, au niveau d'un point d'application (21), situé à une distance dAv de 120 millimètres de l'extrémité avant du ski (12). Ce point d'application est donc situé à une distance LAV de 0,3 x Ln - dAv du point fixe avant (21). 25 On mesure alors le déplacement YAV dans le sens vertical du point d'application (21) de la force F. Dans le cas o la courbe donnant le déplacement observé en fonction, de l'effort exercé n'est pas complètement linéaire, notamment dans la zone correspondant aux faibles efforts, on mesure alors les efforts et 30 déplacement de façon différentielle, dans une portion linéaire de cette courbe. On a observé de bons résultats en comportement sur neige lorsque la raideur latérale en flexion, définie par le critère Cav = ya, est supérieur à 0,3.10-9, Fav- Lav avec Yav et Lav exprimés en millimètres, et Fav exprimé en Newtons. En pratique, cette valeur de critère peut être supérieure à 1.10-9, voire même 1,2.10-9. Le même type de mesure peut être effectué au niveau de l'extrémité arrière, comme illustré à la figure 3. Dans ce cas, le ski est également maintenu bloqué au niveau d'un point fixe 10 situé à une distance DAR égale à 3/1 Oeme de la longueur totale Ln du ski, mesurée à partir de l'extrémité arrière (8) du ski. Une force F., est exercée verticalement sur le chant du ski, au niveau d'un point d'application (25) située à une distance de 50 millimètres de l'extrémité 15 arrière (8) du ski. Le point d'application (4) est donc situé à une distance Lar - 0,3 x Ln- dAR, du point fixe arrière (24). On mesure également le déplacement vertical Yar du point d'application (25) de la force Far. En pratique, on a obtenu de bons résultats en ce qui concerne la raideur en 20 flexion latérale lorsque le critère Car= Yar est supérieur à 0,3.109, avec Ya, et Far, Lar La, exprimés en millimètres, et Far exprimé en Newtons. Ce critère peut même être porté au-delà de 1.10-9, voire de 1,5. 10-9, en fonction de la souplesse souhaitée. Ainsi, on observe que la déformation latérale du ski est particulièrement 25 importante, et sans aucun rapport avec les skis existants, pour lesquels les mêmes critères sont voisins de 0,15. Lorsque la force exercée que ce soit à l'avant ou à l'arrière est de l'ordre de 100 Newtons, le rapport du déplacement Y sur la longueur Ln totale du ski est supérieur à 0,0015. Cela signifie en pratique que la déformation peut atteindre pratiquement 1 centimètre au niveau des extrémités 30 avant et arrière. En pratique, cette flexion importante sous sollicitation latérale se traduit comme illustré à la figure 4 par le fait que le ski (1) peut présenter une ligne de côte (9) évolutive en fonction de la sollicitation. Ainsi, dans le cas illustré à la figure 4 qui est exagéré en ce qui concerne les déformations pour bien faciliter la 5 compréhension, on observe que la poutre (3) est relativement déformée, en s'étant rapprochée du plan longitudinal médian (4) du ski, de telle sorte que la ligne de carres (19) en contact avec la neige a un rayon de courbure fortement augmenté. On observe que l'essentiel de la carre de la poutre (3) vient au contact de la 10 neige, à l'exception de l'extrémité formant la spatule relevée. Cette carre vient donc accrocher la neige, et permet donc une conduite plus sre du virage. Cette déformation caractéristique peut s'obtenir quel que soit l'angle d'inclinaison du ski par rapport à la neige, c'està-dire en fonction de la pente de la piste et de la position du skieur. Comme illustré à la figure 5, cette déformation se traduit tout d'abord par un rapprochement de la poutre (3) en direction du plan longitudinal médian (4). Sur la figure 5, la forme en pointillés (3') représente la poutre (3) dans une configuration symétrique de la poutre (2) par rapport au plan longitudinal médian (4), dans une 20 situation o elle n'est pas sollicitée. La distance E séparant les deux poutres dans un plan horizontal est donc inférieure à la distance E' correspondant à la situation dans laquelle la poutre n'est pas sollicitée. De même, la carre (19) se décale donc par rapport à la position (19') qu'elle occuperait sans sollicitations. La poutre (3) se déforme également dans un sens de flexion longitudinale, alors que la poutre (2) ne 25 se déforme pratiquement pas. Ainsi, les deux poutres, qui ne sont pas toutes les deux en contact avec la surface de la neige, se décalent l'une par rapport à l'autre. Plus précisément, la poutre (3) venant au contact avec la neige se décale vers le haut d'une distance D, selon une direction perpendiculaire au plan de la semelle. On s'est rendu compte que la raideur en flexion longitudinale de chaque poutre doit correspondre sensiblement à celle d'un ski traditionnel, de sorte que la raideur en flexion longitudinale globale de la planche est de l'ordre deux fois celle d'un ski monolithique. En effet, lorsque le ski est sur la carre, seule une poutre se cintre, et sa forte raideur est donc nécessaire au bon comportement de la planche. Les déplacements latéraux peuvent être variables selon les structures utilisées. Comme déjà évoqué, en pratique, l'évidement caractéristique est réalisé au niveau des extrémités avant et/ou arrière de la planche, et correspond à un évidement structurel, signifiant qu'au niveau de cet évidement, la planche possède 10 une structure très faiblement résistante et différente de celle du reste du ski, et notamment dans ses portions latérales que forment les poutres (2, 3). Ainsi, comme illustré à la figure 6, cet évidement peut être totalement exempt de matière. Il peut, comme illustré à la figure 7, être empli d'un matériau élastique 15 (31), tel qu'une mousse de caoutchouc, par exemple à cellules fermées. Dans une variante illustrée à la figure 8, cet évidement peut recevoir la semelle (32) de la planche qui se prolonge d'une poutre latérale (2) à l'autre (3). La matière utilisée pour réaliser la semelle est relativement flexible, puisqu'il s'agit 20 généralement de polyéthylène. Cette matière ne s'oppose que très faiblement au rapprochement d'une des poutres vers le plan longitudinal médian (4) de la planche. Il ressort de ce qui précède que le ski conforme à l'invention présente une structure tout à fait innovante en ce sens qu'elle permet une flexion latérale sous sollicitation transversale sans aucune comparaison avec les skis existants. t Cela permet donc à l'essentiel de la longueur de la carre de venir accrocher la neige, et donc de faciliter la conduite du virage, quel que soit le rayon de courbure t que souhaite lui donner le skieur, ainsi que l'inclinaison du ski par rapport à la neige. REVENDICATIONS 1. Ski alpin (1), présentant une ligne de côtes (9) dont le rayon est inférieur à 24 mètres, caractérisé en ce que les extrémités avant (10) et/ou arrière (18) présentent un évidement (11, 15) débouchant longitudinalement au niveau de ladite extrémité, les dimensions de l'évidement (11, 15) autorisant la déformation de ladite extrémité lorsqu'un effort latéral est exercé au niveau des lignes de contact 10 avant (6) et/ou arrière (7), de manière à permettre un rapprochement des chants gauche et droit du ski. 2. Ski alpin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est formé de deux poutres longitudinales (2, 3) côte à côte, et associées au niveau de la zone 15 patin. 3. Ski alpin selon la revendication 2, caractérisé en ce que les poutres (2, 3) sont associées par une plateforme de montage de la fixation (5). 4. Ski alpin selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évidement (11,15) reçoit un matériau de remplissage élastique. Ski alpin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport: est supérieur à 0,3.10-9, dans lequel Lav, et Yav, exprimés en millimètres, et Fav exprimé en Newtons, sont déterminés lors de la mesure en flexion latérale de la partie avant du ski, mesure pendant laquelle: * le ski est disposé avec sa semelle de glisse verticale; 30. le ski est maintenu bloqué au niveau d'un point fixe avant (20) situé à 3/10 de la longueur totale Ln du ski, à partir de l'extrémité avant du ski; * une force Fav est exercée verticalement sur le chant du ski, au niveau d'un point d'application (21) situé à une distance de 120 millimètres de l'extrémité avant du ski, ledit point d'application (21) étant donc situé à une distance Lav= 0,3 x Ln - 120, mesurée en millimètres, du point fixe avant (20); le point d'application subit un déplacement Yav. 6/ Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport: C = Yar ar - Par.L: est supérieur à 0,3.10-9, dans lequel L,,, et Yar, exprimés en millimètres, et Far 10 exprimé en Newtons sont déterminés lors de la mesure en flexion latérale de la partie arrière du ski, mesure pendant laquelle: * le ski est disposé avec sa semelle de flexion verticale; * le ski est maintenu bloqué au niveau d'un point fixe arrière (24) situé à 3/10 de la longueur totale Ln du ski, à partir de l'extrémité arrière du ski (8); 15. une force F., est exercée verticalement sur le chant du ski, au niveau d'un point d'application (25) situé à une distance de 50 millimètres de l'extrémité arrière du ski (8), ledit point d'application (25) étant situé à une distance La, = 0,3 x Ln - 50, mesurée en millimètres, du point fixe arrière (24); * le point d'application (25) subit un déplacement Yar. 20 7/. Ski alpin selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le rapport du déplacement Y, divisé par la longueur Ln totale du ski, est supérieur à 0,0015 lorsque la force F exercée est de 100 Newtons.