Brevet FR3019055A1 — publié le 20151002

RENFORTS POUR SKIS LARGES L'invention se situe dans le domaine du matériel pour sport de glisse 5 sur neige et plus particulièrement pour le ski alpin. Elle concerne plus spécifiquement la structure interne d'un ski alpin large. Les dimensions des skis ne cessent d'évoluer en fonction des effets de mode, des besoins et contraintes des utilisateurs, de l'évolution des pistes 10 et des techniques et matériaux utilisés pour leur fabrication. Les skis sont devenus plus courts donc plus maniables sur la neige en conduite de virage mais aussi pour leur manipulation et leur transport. En perdant de la lAnglionr, polir conserver une portance sliffiçnnt03fi.n. d'éviter de trop s'enfoncer dans la neige notamment dans la neige 15 poudreuse, il a fallu augmenter leur largeur. Les skis longs et étroits sont devenus plus courts et plus larges. Les skis plus courts ont une meilleure manoeuvrabilité dans toute circonstance y compris dans des conditions de neige difficiles. 20 La surface portante d'un ski est définie par la surface calculée entre les deux bords latéraux du ski (formant ce qu'on appelle la ligne de cotes), la ligne de contact avant et la ligne de contact arrière. Ces deux lignes représentent les limites avant et arrière de contact avec une surface plane lorsque le ski est plaqué sur cette surface. Les extrémités 25 spatule et talon étant courbées vers le haut perdent le contact avec ce plan. Parmi les paramètres essentiels dans le choix d'un ski il y a la rigidité ou plutôt les rigidités car elles se décomposent en une rigidité en flexion et une rigidité en torsion. 30 Lors d'une prise de carres au déclenchement d'un virage, l'énergie dégagée par le skieur provoque un cintrage du ski. Cette énergie est ensuite restituée par le ski en fin de virage en fonction de ses caractéristiques de rigidité en flexion. Au cours de cette même prise de carres, le poids du skieur provoque une 35 pression qui tend à déformer le ski sur sa largeur et donc à modifier la ligne de carres, rendant le virage moins précis et modifiant la qualité de l'accrochage sur la neige. La rigidité en torsion du ski doit permettre de corriger cette déformation. Pour optimiser ces paramètres le fabricant de skis va proposer différentes structures. La structure interne d'un ski est généralement constituée d'une superposition d'éléments ayant chacun une fonction particulière. Des éléments de décoration et de protection (la coque ou la couche supérieure et les chants), des éléments de glisse (la semelle), des éléments d'accrochage (les carres), des éléments de remplissage (le noyau) et des éléments de renforcement (composite fibre de verre ou de carbone - plaque métallique) Les éléments de renforcement ont un rôle important dans le comportement d'un ski. Ils sont le plus souvent positionnés au-dessus et en dessous du noyau. Leurs caractéristiques spécifiques, (leur nature, leur positionnement, leur forme et leur dimeruioninfluent sur les rigidités en torsion et flexion au cours des déformations générées pendant la pratique du ski. L'utilisation de renforts métalliques dans la structure d'une planche de glisse sur neige peut améliorer favorablement les rigidités en torsion et 20 flexion mais souvent au détriment du poids. De même, elle génère des vibrations rendant la planche inconfortable. Il est connu d'utiliser des lames métalliques dans la conception de planches de glisse sur neige. 25 On peut trouver ces lames métalliques placées verticalement dans des chants de skis dans le document EP 0180678 mais les skis réalisés selon ce concept sont beaucoup trop rigides. Généralomont ces lames sont plmt-Actc à plat soit sensiblement pariallèlemeat aux surfaces inférieure et supérieure du noyau . 30 On a pu voir une utilisation particulière de bandes métalliques étroites sur le modèle de ski « Roc 501 » commercialisé par la Société.« Skis Rossignol » vers les années 1970 par exemple. Le seul but de ces bandes étant la protection des arêtes supérieures des skis les quantités de métal utilisées étant insuffisantes pour influer sur les caractéristiques de raideur du ski.. 35 Ces lames peuvent s'étaler sur la largeur de la planche ou encore être placées sous forme de bandes latérales étroites comme on peut le voir dans I .J en A "7 "1 A '"7 .1 A les uuniMentS FR 2622464 , FR 28'10250 ou rn ci /3/10 . Dans ces différentes configurations, soit : - Lorsque la bandes métallique est répartie sur la largeur du ski on obtient trop de métal notamment dans les extrémités du ski donc trop de raideur dans ces extrémités et un poids excessif de l'ensemble. Lorsque l'on utilise des bandes parallèles à l'intérieur de planches de glisse sur neige telles qu'un surf ou un ski. Dans ce cas la quantité de métal est identique le long du ski, notamment au patin et dans les extrémités. L'invention permet d'optimiser la quantité de métal nécessaire en fonction des raideurs souhaitées dans les différentes zones : spatule, talon ou patin, sur un ski large c'est-à-dire , un ski dont la largeur au point le plus étroit entre les deux bords inférieurs est comprise entre 75 mm et 140 mm. Un ski, de façon connue, peut se décomposer en trois zones : - Une zone d'extrémité avant ou zone spatule Une zone d'extrémité arrière ou zone talon Une zone médiane dite zone patin. Cette zone patin étant l'endroit où sont placées les fixations (c'est-à-dire, le pied du skieur), c'est aussi dans cette zone qu'est situé le point le plus étroit de la largeur du ski. Ce ski comporte dans sa composition interne, notamment : - Un noyau - Au moins un élément de renfort supérieur situé au-dessus du noyau - Au moins un élément de renfort inférieur situé en dessous du noyau Conformément à l'invention, ce ski comportant une zone patin et deux zones d'extrémité, une surface portante ( S ) définie par les deux bords inférieurs du ski et par une ligne de contact avant et une ligne de contact arrière, et dans sa composition interne, des éléments de renfort supérieur et inférieur situés respectivement au-dessus et en dessous d'un noyau, au moins un de ces élément de renfort inférieur ou supérieur étant constitué d'une bande métallique constituée de deux parties métalliques situées chacune le long de chacun des bords du ski est caractérisé en ce qu'il a une largeur dans sa zone la plus étroite dite zone patin comprise entre 75 mm et 140 mm , et en ce que la surface de ces parties métalliques est inférieure à la surface portante ( S ) du ski, et enfin en ce que la largeur est plus importante dans la zone patin du ski que dans les zones d'extrémités . En effet, l'invention veut pallier aux problèmes générés par l'utilisation d'un renfort métallique toute largeur dans la composition d'un ski et notamment éviter que la surface de métal soit équivalente à la surface portante « S » . On sait que ce matériau ajoute du poids ce qui est pénalisant pour l'utilisateur. De plus, trop de métal rend le ski trop rigide et vibrant. En revanche, il est intéressant de conserver du métal dans certaines parties spécifiques telles que : - Le long des carres pour les consolider et éviter leur arrachage lorsqu'elles accrochent un obstacle. - Sous le patin pour rigidifier la flexion latérale. - De façon modulée le long de différentes portions du ski. Ce renfort supérieur ou inférieur est constitué de deux parties métalliques situées le long de chacun des bords du ski et peut comporter une partie centrale réalisée dans un autre matériau tel qu'un stratifié de verre, de carbone ou de Kevlar. Cet autre matériau peut aussi être du bois tel que du bambou par exemple. Ce renfort supérieur ou inférieur peut aussi être constitué de deux parties métalliques situées le long de chacun des bords du ski, la partie située entre ces deux parties étant soit occupée par une excroissance du noyau, soit former une cavité en forme de rainure sur la surface supérieure du ski. Avantageusement, chaque partie de l'élément de renfort métallique a 30 une largeur comprise entre 20% et 40% de la largeur dans la zone patin du ski. Dans un mode de réalisation, la longueur de chaque élément métallique est inférieure à la distance (LP) reliant les lignes de contact avant et arrière. Il peut s'arrêter, par exemple, 200 mm en dessous de la ligne de 35 contact avant. Dans un autre mode de réalisation, la longueur de l'élément de renfort métallique est supérieure à la distance (LP) reliant les lignes de contact avant (10) et arrière (9) du ski. Cet élément métallique de renfort peut être soit uniquement disposé dans le renfort supérieur, soit uniquement dans le renfort inférieur, soit sur l'un et l'autre. L'élément métallique peut être en alliage comportant de l'aluminium, 10 du Titane ou il peut être en acier. Son épaisseur peut varier entre 0,3 mm et 1,5 mm. L'invention sera mieux comprise à l'appui des figures annexées dans 15 lesquelles : La figure 1 est une vue de dessus d'un ski posé à plat sur une surface horizontale. La figure 2 représente ce même ski en vue de profil. La figure 3 est une section succincte au niveau du pati*, 20 représentant une partie des éléments constitutifs d'un ski. La figure 4 montre un mode de réalisation des éléments métalliques et leur positionnement dans le ski La figure 5 est une section selon « A » de la figure 4 La figure 6 est une section selon « B » de la figure 4 25 La figure 7 est une section semblable à la figure 3 d'un autre mode de réalisation de l'invention. Comme illustré à la figure 1, le ski (1) représenté en vue de dessus, à plat sur 30 une surface (11), comporte une spatule (5) avec une position (8) de plus grande largeur avant, un talon (4) avec une position (6) de plus grande largeur arrière et une zone médiane dite zone patin où seront placées les fixations,(non représentées) c'est-à-dire, le pied du skieur. C'est dans cette zone qu'est située la position (7) de plus faible largeur du ski. 35 Les deux lignes (2) et (3) forment la ligne d'arêtes des carres métalliques (19) et (20) appelée aussi ligne de côtes. La figure 2 montre ce même ski en vue de profil. Ce ski (1) est soumis à une force ( F ) afin de le plaquer sur le plan (11) sur sa plus grande partie, c'est-à- dire sur la longueur( LP). La surface en contact avec le plan(11) est appelée surface portante ( S ), les extrémités spatule (5) et talon (4) recourbées vers le haut ne touchant pas le plan (11) ne font pas partie de cette surface portante. s La ligne en traits pointillés représente la position du ski lorsqu'il n'est pas soumis à la force ( F ). La figure 3 est une section au niveau de la zone etin «du ski (1) montrait un exemple de composition d'un ski à structure dite sandwich. Ce ski comporte io une semelle (12) bordée de chaque côté par des carres métalliques (19) et rrt rt.nrtin en rvl-r- ce s4i-comporte noyai+ (1:3) bordé par dein chants 4..81 tJtA I '1%.. ceu ILI {.41%. latéraux (14) et (15) . La partie supérieure du ski comporte une feuille de protection (16). Au-dessus et en dessous de l'ensemble noyer-/chants sont placé.s.deux 15 éléments de renforcement (17) et (18). La figure 4 représente un mode de réalisation d'un élément de renforcement conforme à l'invention. Par élément de renforcement inférieur ou supérieur, dans le cadre de cette 20 invention, on entend l'ensemble des matériaux nécessaires à l'armature du ski, positionnés au niveau inférieur, c'eet=à-dire en dessous de l'ensemble noyau/chants ou au niveau supérieur, c'est-à-dire au-dessus de l'ensemble noyau/chants. La figure 4-montre., cette couche de renforcement inférieure-.--Elle est 25 constituée, conformément à l'invention, de deux parties métalliques (21) et (22) ou (24) et (25) et d'une partie centrale (23) composée d'un autre matériau. La surface occupée par la partie centrale (23) étant importante, il est visible que la surface des deux parties métalliques (21) et (22) est inférieure à celle 30 de la surface portante ( S ) du ski. La forme de ces éléments métalliques (21) et (22) n'est pas de largeur constante. La largeur ( L1) des extrémités est inférieure à la largeur ( L2) dans la zone patin. 35 Les figures 5 et 6 sont deux sections succinctes, respectivement selon la ligne (A ) dans la zone talon et selon la ligne ( B ) dans la zone intermédiaire du ski. Ces deux sections montrent les variations de largeur (L1 - L2 ) de chaque partie métallique (21) et (22) constituant l'élément de renforcement inférieur, de même que celle des parties métalliques (24) et (25) constituant l'élément de renforcement supérieur. Ces sections montre aussi la variation de largeur de la partie centrale (23) selon la position ( A) ou (B ). La figure 7 montre une section d'un ski selon un mode de réalisation de l'invention dans lequel les éléments de renforcement métalliques inférieurs (21) et (22) sont séparés par une excroissance (26) du noyau (13), lui-même entouré d'une couche de matériau fibreux. Sur l'ensemble formé par les chants (14) et (15) et ce noyau (13tsont disposés les élérrrents de renforcement métalliques supérieurs (24) et (25), la partie intermédiaire le formant une cavité (27), une couche de protection (16) recouvrant l'ensemble. 15 20 25 30 REVENDICATIONS1- Ski de neige large (1) comportant une zone patin et deux zones d'extrémité, une surface portante ( S ) définie par les deux bords inférieurs du ski (2) et (3) et par une ligne de contact avant (10) et une ligne de contact arrière (9), et dans sa composition interne, des éléments de renfort supérieur (18) et inférieur (17) situés respectivement au-dessus et en dessous d'un noyau (13), au moins un de ces élément de renfort inférieur ou supérieur étant constitué d'une bande métallique constituée de deux parties métalliques (21) et ( 22) ou (24) et(25) situées chacune le long de chacun des bords (2) et (3) du ski caractérisé en ce que le ski (1) a une largeur dans sa zone la plus étroite (7) dite io zone patin comprise entre 75 mm et 140 mm , la largeur de ces parties métalliques est plus importante (L2) dans la zone patin du ski que dans les zones d'extrémités (L1) , cette largeur est comprise entre 20% et 40% de la largeur du ski dans la zone patin. 15 2 - Ski de neige selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie centrale (23) située entre les deux parties métalliques (21) et (22) ou (24) et (25) est réalisée dans un autre matériau. 3 - Ski de neige selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie centrale 20 (26) située entre les deux parties métalliques (21) et (22) est occupée par une excroissance du noyau. 4 - Ski de neige selon la revendication 1 comportant un élément de renfort métallique supérieur est en deux parties (24) et (25) situées le long de chacun 25 des bords du ski, caractérisé en ce que la partie centrale (27) constitue une cavité sur la surface supérieure du ski. 5 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la longueur de l'élément de renfort métallique (21), (22), 30 (24), (25) est inférieure à la distance (LP) reliant les lignes de contact avant (10) et arrière (9) du ski. 6 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la longueur de l'élément de renfort métallique (21), (22), (24), (25) estsupérieure à la distance (LP) reliant les lignes de contact avant (10) et arrière (9) du ski. 7 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un élément métallique dans le renfort supérieur (18) et dans le renfort inférieur (17) du ski. 8 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un élément métallique dans le renfort inférieur uniquement (17). 9 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément métallique est en alliage comportant de l'aluminium 10 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément métallique est en alliage comportant du Titane 11 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément métallique est en acier. 12 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le renfort comporte deux parties métalliques longeant chacun des bords du ski et une partie intermédiaire (23) en fibre de verre, de carbone ou en Kevlar. 13 - Ski de neige selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le renfort comporte deux parties métalliques longeant chacun des bords du ski et une partie intermédiaire (23) en bambou.