Brevet FR3030289A1 — publié le 20160624

-1- PLANCHE DE GLISSE SUR NEIGE PRESENTANT DES CHANTS COMPLEXES Domaine technique L'invention se rattache au domaine des sports de glisse sur neige, et plus spécifiquement celui du ski alpin ou du surf des neiges, planche de glisse recevant simultanément les deux pieds de l'utilisateur. Elle concerne plus particulièrement une nouvelle structure de planche de glisse, en ce qui concerne la constitution des chants latéraux. Elle vise notamment à conférer un comportement particulier en ce qui concerne la transmission des efforts sur la carre, lors du basculement de l'inclinaison de la planche pendant les phases de virage. Arrière-plan de l'invention De façon générale, un ski alpin présente une structure qui comporte un ensemble inférieur, formé de la semelle bordée de carres, généralement associée à une ou plusieurs couches de renfort mécaniques. Le ski comporte aussi un ensemble supérieur, qui inclut également au moins une couche de renfort mécanique, et qui est séparé de l'ensemble inférieur par un noyau qui permet d'éloigner les couches de renforts inférieur et supérieur de la fibre neutre. Dans les structures de type « sandwich », le ski comporte également des éléments latéraux formant les chants, qui ont pour rôle de protéger le noyau des agressions extérieures, et de permettre la transmission des appuis depuis la face supérieure, et en particulier depuis les renforts supérieurs jusqu'aux carres. On a déjà proposé de réaliser les chants à partir de plusieurs éléments assemblés parallèlement dans le sens vertical. Ainsi, le Demandeur a décrit dans le document EP 0 180 678 un ski dont les chants sont réalisés par l'assemblage de plusieurs couches de matériaux de natures différentes, dont certaines apparaissent sur la face supérieure, permettant ainsi de protéger les arêtes supérieures de la face supérieure. -2- Par ailleurs, on a décrit dans le document AT 388 875, un chant particulier, qui comporte sur sa face interne une couche en un matériau polymérique, et en particulier élastomérique en contact avec le noyau du ski. Cette structure permet de donner de la mobilité mécanique au chant par rapport au noyau. Elle présente l'inconvénient de diminuer l'intensité des efforts transmis à la carre, et de dégrader le comportement du ski. Exposé de l'invention Un des objectifs de l'invention et d'améliorer le comportement de la planche de 10 glisse en virage ou plus généralement lorsque la planche est inclinée, en particulier d'optimiser la transmission des efforts au niveau des carres. Pour ce faire, il est proposé une planche de glisse sur neige présentant une structure interne comportant : - un ensemble inférieur comprenant une semelle bordée de carres et au moins un 15 renfort inférieur, - un ensemble supérieur incluant au moins un renfort supérieur, - un noyau séparant ces ensembles inférieurs et supérieurs, - des chants formant les côtés latéraux de la planche, ces chants étant constitués de plusieurs éléments solidarisés entre eux et positionnés sensiblement 20 verticalement. Conformément à l'invention, cette planche se caractérise en ce que au moins l'un des chants est constitué de trois éléments, à savoir un élément interne, un élément intermédiaire, et un élément externe. Plus précisément, l'élément intermédiaire est 25 constitué d'un matériau élastomérique, l'élément interne présente une rigidité en compression supérieure à la rigidité en compression de l'élément externe. Autrement dit, l'invention consiste à utiliser des chants qui sont composés par l'assemblage de trois éléments distincts, ayant chacun un rôle spécifique dans la 30 transmission des appuis à destination de la carre. Ainsi, l'élément interne du chant, qui présente la plus forte rigidité en compression permet d'assurer la transmission -3 - des appuis depuis la couche supérieure et en particulier depuis le renfort supérieur, à destination des carres, et plus précisément au niveau des ailettes et des carres. Complémentairement, l'élément intermédiaire, à base élastomérique joue un rôle 5 d'amortisseur grâce au fait que l'élément externe présente une raideur en compression plus faible, permettant ainsi la déformation plus rapide de l'élément externe par rapport à l'élément interne du chant. Le cisaillement vertical induit à l'intérieur de l'élément intermédiaire élastomérique permet de dissiper de l'énergie pour créer l'effet d'amortissement, et ainsi générer une liaison de type de 10 suspension entre le renfort supérieur et la carre. En pratique, cet effet de suspension est d'autant plus marqué que l'écart entre les rigidités en compression des éléments interne et externe est important. On rappelle que la rigidité en compression est calculée comme le produit du module d'Young 15 par l'épaisseur moyenne de l'élément concerné Ainsi, on considère que le module d'Young en compression de l'élément interne du chant peut avantageusement être supérieur à 15 GPa, de préférence supérieure à 30 GPa tandis que le module d'Young de l'élément externe doit être lui inférieur à 11 GPA, de préférence inférieur à 2 GPa. 20 On obtient ainsi de bons résultats en utilisant en tant qu'élément interne un matériau métallique, typiquement à base d'aluminium, et pour l'élément externe un matériau polymérique, par exemple type acrylo-butadiène-styrène (ABS). A l'inverse, l'élément intermédiaire, de type élastomérique présente un module 25 d'Young particulièrement faible, ainsi qu'une dureté Shore inférieure à 80 Shore A, et de préférence comprise entre 60 et 80 Shore A. Il peut par exemple s'agir de matériaux de type caoutchoucs, naturel ou synthétique, ou d'élastomères thermoplastiques du type SEBS. 30 En pratiques différentes variantes peuvent être envisagées en ce qui concerne la géométrie et le positionnement des chants caractéristiques. Ainsi, la couche de -4- matériau élastomérique formant l'élément interne peut s'étendre verticalement sur toute la hauteur du chant, entre le renfort supérieur et le renfort inférieur. De même, cet élément intermédiaire élastomérique peut être présent sur tout ou partie de la longueur totale du chant, et en particulier être présent sur la fraction du chant s'étendant dans la zone du patin jusqu'à la spatule, correspondant à la zone dans laquelle les efforts les plus importants sont transmis sur la carre, et où l'accrochage du ski sur la neige est primordial. En pratique, il peut être avantageux que l'élément interne du chant assure une transmission directe des efforts entre le renfort supérieur le renfort inférieur. Dans ce cas, la base de l'élément interne est située au-dessus de l'arête de la carre tandis que la partie supérieure de cet élément interne du chant est au contact de la ou des couches de renforts supérieurs. Pour augmenter l'écart de rigidité en compression entre les éléments interne et externe du chant, on peut prévoir que l'élément externe du chant présente des formes en creux, avec des évidements de matière. Dans un souci esthétique, cet élément externe peut être réalisé en un matériau transparent. En pratique, il est également possible de concevoir l'élément externe du chant en le réalisant en plusieurs éléments juxtaposés sur la longueur du ski, de manière à ajuster les rigidités en compression de chacune des portions. Toujours dans un but esthétique, l'élément externe du chant peut intégrer une 25 couche de décoration, avantageusement protégée de l'extérieur en particulier si cet élément est transparent et que le motif de décoration été réalisé sur sa face intérieure. A cet effet de suspension peut être ajouté un effet d'amortissement de la structure 30 en flexion dans certaines configurations. Ainsi, on peut prévoir que la planche comporte une couche élastomérique interposée entre le noyau et l'ensemble -5- supérieur et/ou inférieur. Dans ce cas, cette couche élastomérique forme avec les éléments intermédiaires des chants une sorte de d'enveloppe partielle ou totale du noyau. Dans une variante de réalisation, la planche peut comporter une couche élastomérique interposée entre le noyau et la face supérieure et/ou inférieure de l'élément latéral du chant externe. Autrement dit, on prévoit une couche élastomérique qui prolonge latéralement la couche élastomérique formée par l'élément intermédiaire du chant Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description des modes de réalisations qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles les figures 1 à 6 sont des vues en coupe 15 transversale de ski conformément à six variantes de réalisation. Description détaillée La figure 1 illustre une structure de ski conforme à l'invention, dans laquelle de nombreux éléments sont communs aux différents modes de réalisation des autres 20 figures, et ne seront donc que décrits en détail qu'une seule fois. Ainsi, ce ski 1 comporte un ensemble inférieur 2 incluant une semaine de glisse 6, bordée de carres 3. Les cordons 4 des carres 3 se situent dans le prolongement latéral de la semelle 6, et sont prolongés par des ailettes 5, qui repose sur la 25 semelle 6, à l'intérieur de la structure pour augmenter l'ancrage mécanique de la carre. L'ensemble inférieur 2 comporte également un premier renfort 7 disposé au-dessus de la semelle, et qui s'étend latéralement jusqu'aux ailettes 5 des carres 3. L'ensemble supérieur comporte également une seconde couche de renfort 8, qui s'étend jusqu'aux faces latérales de la planche. 30 -6- Le ski comporte également un ensemble supérieur 10 qui inclut une couche supérieure de protection et de décoration 11, reposant sur trois couches de renforts mécaniques 12, 13, 14. L'ensemble supérieur 10 est séparé de l'ensemble inférieur par l'intermédiaire du noyau 9. Ce noyau peut être réalisé en un matériau relativement léger, tel du bois ou une mousse de polyuréthane, dans le but d'écarter les ensembles supérieur et inférieur, et en particulier les couches de renforts par rapport à la fibre neutre, pour obtenir la rigidité en flexion nécessaire pour le ski. De façon connue, l'épaisseur du noyau est variable sur la longueur du ski. Latéralement, le noyau est bordé par des chants 20, séparant latéralement le noyau 9 de l'extérieur, et interposés verticalement entre l'ensemble supérieur 10 et l'ensemble inférieur 2. Conformément à l'invention, ce chant 20 est composé de trois éléments distincts. Un premier élément 21 ou élément externe forme la face latérale visible du ski. L'élément interne 23 présente sa face intérieure au contact du noyau 9 et possède sa base 25 au contact de l'ensemble inférieur 2, et son extrémité haute 24 au contact de l'ensemble supérieur 10. Entre l'élément externe 21 et l'élément interne 23 se trouve l'élément intermédiaire 22 typiquement réalisé à base d'un matériau élastomérique et en particulier en caoutchouc. Comme déjà évoqué, les éléments interne 23 et externe 21 du chant présentent des propriétés mécaniques distinctes, en ce sens que l'élément interne 23 possède une rigidité à la compression nettement supérieure à celle de l'élément externe 21. Plus précisément, dans un mode de réalisation particulier, l'élément interne peut être réalisé par une plaque d'aluminium, dont le module d'Young est de 70 GPa, d'une épaisseur de l'ordre du millimètre ou inférieur, donnant une rigidité en compression supérieure à 70000 N/mm. L'élément interne 23 peut également être réalisé à base d'une superposition de papiers imprégnés d'une résine phénolique, dont le module d'Young est voisin de 18 GPa. Dans ce dernier cas, l'épaisseur de l'élément interne est de l'ordre de plusieurs millimètres, typiquement entre 3 et 5 -7- mm, induisant une rigidité en compression de l'ordre de 50000 à 90000 N/mm D'autres matériaux, adaptés en épaisseur, peuvent être choisis en respectant la valeur de résistance en compression élevée, comprise entre 50000 et 90000 N/mm Complémentairement, l'élément externe du chant présente une rigidité en compression nettement inférieure. Cet élément externe 21 peut être réalisé par exemple à base d'une superposition de papiers imprégnés d'une résine mélamine, qui possède un mode d'Young de l'ordre de 10 GPa, avec une épaisseur de l'ordre de 1 à 3 mm. La rigidité en compression est comprise entre 10000 et 30000 N/mm. H peut également s'agir d'un matériau de type acrylo-butadiène-styrène ABS, dont le module d'Young est voisin de 2 GPa, qui présente une épaisseur de plusieurs millimètres, de l'ordre de 2 à 5 mm, donnant une rigidité de l'ordre de 4000 et 10000 N/mm. L'épaisseur est choisie en fonction de la géométrie de la planche, en particulier de l'existence ou non de pans inclinés au niveau des chants, et de la valeur de rigidité en compression recherchée. Bien entendu, d'autres matériaux adaptés en épaisseur peuvent être choisis avec une résistance en compression comprise entre 4000 et 30000 N/mm L'élément intermédiaire 22 est quant à lui réalisé typiquement à base de 20 caoutchouc, et présente une épaisseur de quelques dixièmes de millimètres et quelques millimètres, typiquement voisin de 0,5 mm. Les trois éléments sont collés entre eux avant ou pendant le moulage. L'élément externe de rigidité en compression plus faible est donc couplé à 25 l'élément intermédiaire en caoutchouc formant l'amortisseur. L'élément externe et intermédiaire sont équivalents respectivement à une raideur et à un amortisseur montés en parallèle. L'amortisseur ne joue son rôle que lorsque la raideur est faible. L'ensemble de ces deux éléments forme la suspension de la carre par rapport au reste de la structure. 30 -8- Dans la forme illustrée aux figures 2 à 6, les chants latéraux ne sont pas biseautés, pour faciliter les calculs de rigidité en compression. Dans le cas de la figure 2, et l'élément externe 31 du chant 30 présente une face externe plane et verticale. Cet élément externe 30 est en comparaison plus épais que celui de la figure 1, Toutefois, en pratique l'élément externe est le plus souvent biseauté, et le calcul de la rigidité se fait avec l'épaisseur moyenne. Dans le même ordre d'idée, l'élément interne 33 du chant 30, à base d'une superposition de papiers imprégnés d'une résine phénolique est plus épais sur la figure 2 que l'élément analogue métallique de la figure 1. La configuration illustrée à la figure 3, comporte deux couches supplémentaires 45,46 d'un matériau élastomérique, typiquement à base de caoutchouc, d'une épaisseur très fine, de quelques dixièmes de millimètres, typiquement de 0,18 mm Dans ce mode de réalisation, les couches 45 et 46 s'étendent respectivement au-dessus du noyau sur toute la largeur de celui-ci, et s'interrompent avec lui sans passer ni au-dessus ni en dessous de l'élément interne 43 du chant 40. Dans la variante illustrée à la figure 4, les couches élastomériques 55,56 20 interposées entre le noyau et respectivement l'ensemble supérieur 10 et l'ensemble inférieur 2 se prolongent latéralement jusqu'en dessus et en dessous de l'élément interne 53 du chant 50. Dans la variante illustrée à la figure 5, la planche comporte une couche 25 élastomérique, interposée entre le noyau 9 et l'ensemble supérieur 10. Plus précisément, cette couche 65 s'étend latéralement jusqu'à venir au contact de l'élément intermédiaire 62 du chant 60. Complémentairement, la planche comporte deux bandes de caoutchouc 66,67, interposées entre le dessous de l'élément externe du chant 60 et l'ensemble inférieur 2. Ces bandes 66,67 viennent au 30 contact de l'élément intermédiaire 62 du chant 60. -9- Une structure analogue est illustrée à la figure 6. Cette structure comporte une couche typiquement élastomérique 75, interposée entre le noyau 9 et l'ensemble inférieur 2. Cette couche élastomérique s'étend latéralement jusqu'à l'aplomb des éléments intermédiaires 72 du chant 70, également élastomérique. A l'inverse de la figure 5, la planche comporte également deux bandes élastomériques 76,77 disposées sur la face supérieure de l'élément externe 71 des chants 70. Bien entendu, chacun des éléments interne ou externe peut être réalisé par l'assemblage de couches élémentaires verticales, en respectant les rapports entre 10 les rigidités en compression des deux éléments globaux, calculées comme la somme des rigidités de chaque couche élémentaire. Le matériau élastomérique de l'élément intermédiaire peut présenter des propriétés viscoélastiques dans la plage de température de -20°C et 10°C, pour améliorer le 15 phénomène d'amortissement. Bien que décrite en détail pour une structure de ski, l'invention s'applique également aux surfs des neiges. 20 Il ressort de ce qui précède que la planche de glisse conforme à l'invention présente de multiples avantages, en particulier celui d'assurer à la fois une bonne transmission des efforts depuis le dessus de la planche jusqu'à la carre, par l'intermédiaire de l'élément interne du chant particulièrement rigide, tout en ajoutant une suspension formée par l'ensemble de l'élément externe et de 25 l'élément intermédiaire. De ce fait, il est plus facile pour l'utilisateur de maitriser sa trajectoire, d'augmenter la tenue de la planche sur la courbe, celle-ci étant plus stable, car la suspension filtre en partie les vibrations induites par la géométrie du terrain. La planche de glisse est ainsi plus performante pour l'évolution en compétition, car elle procure donc une sensation de confort dans les phases de 30 virage. REVENDICATIONS1. Planche de glisse sur neige (1) présentant une structure interne comportant : un ensemble inférieur (2) comprenant une semelle (6) bordée de carres (3) 5 et au moins un renfort inférieur (8), un ensemble supérieur (10) incluant au moins un renfort supérieur (14), un noyau (9) séparant lesdits ensembles inférieur (2) et supérieur (10), des chants (20) formant les côtés latéraux de la planche, ces chants étant constitués de plusieurs éléments solidarisés entre eux et positionnés sensiblement 10 verticalement, caractérisée en ce que au moins l'un des chants est constitué de trois éléments, à savoir un élément interne (23), un élément intermédiaire (22), un élément externe (21), dans lequel l'élément intermédiaire (22) est constitué d'un matériau élastomérique, et l'élément interne (23) présente une rigidité en compression 15 supérieure à la rigidité en compression de l'élément externe (21). 2. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rigidité en compression de l'élément interne est comprise entre 50000 et 90000 N/mm, et la rigidité en compression de l'élément externe est comprise entre 20 4000 et 30000 N/mm 3. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module d'Young en compression de l'élément interne (23) du chant est supérieur à 15000 MPa, de préférence supérieur à 30000MPa. 25 4. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module d'Young en compression de l'élément externe (21) est inférieur à 11000 MPa, de préférence inférieur à 2000MPa.-11- 5. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément interne (23) est constitué d'une couche d'aluminium et en ce que l'élément externe (21) est constitué d'un matériau polymérique. 6. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément interne et l'élément externe sont formés par l'assemblage de plusieurs couches. 7. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche intermédiaire possède une dureté comprise entre 60 et 80 Shore A. 10 8. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire (22) est formé d'une couche à base d'un matériau choisi dans le groupe comprenant le caoutchouc, les élastomères thermoplastiques du type SEBS. 15 9. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire (22) s'étend sur toute la hauteur du chant 10. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que 20 l'élément intermédiaire (22) est présent sur la longueur totale du chant 11. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de matériau élastomérique est présente sur la fraction du chant s'étendant de la zone du patin jusqu'à la spatule. 25 12. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie supérieure (24) de l'élément interne est au contact d'au moins une couche de renfort supérieur (14). 30 13. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément externe du chant présente des formes en creux.-12- 14. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément externe du chant est constitué d'un matériau transparent. 15. Planche de glisse sur neige selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche élastomérique (45,46,55,56,65,75) interposée entre le noyau (9) et l'ensemble supérieur (10) et/ou inférieur (2).