Brevet FR3024374A1 — publié le 20160205

-1- La présente invention concerne un dispositif de fixation d'une chaussure à un article de sport. Elle sera plus particulièrement mise en oeuvre dans les dispositifs dans lesquels la chaussure est fixée sur l'article de sport par sa partie avant, mais dans lesquels son talon reste libre de se soulever par rapport à l'article de sport. Un tel dispositif est par exemple utilisé en ski de fond. L'invention sera plus particulièrement décrite dans son application à un dispositif de fixation du type décrit par exemple dans les documents FR-2.645.758, FR-2.645.759, FR2.645.760, FR-2.645.761, FR-2.719.230, FR-2.834.473, documents auxquels on se réfèrera utilement pour une description détaillée de ces dispositifs. Dans ces systèmes, la chaussure comporte un organe d'accrochage, par exemple une tige transversale, et le dispositif de fixation comporte un logement dans lequel l'organe d'accrochage peut être reçu, le logement étant ouvert ou fermé en fonction de la position d'un verrou. Dans les dispositifs connus jusqu'à présent, le déplacement du verrou entre ses positions ouverte et fermée est commandé par un système de manoeuvre, souvent sophistiqué, fonctionnant très bien, mais relativement lourd. Dans ces systèmes, la force de rappel de la chaussure vers sa position de repos, à savoir talon abaissé, est obtenue soit par un moyen élastique travaillant essentiellement en compression contre l'avant de la chaussure, soit par un moyen élastique reprenant des efforts, au moyen d'un levier ou d'un lien souple, sous la chaussure au niveau d'un deuxième organe d'accrochage postérieur au premier. Ces deux solutions ont fait leurs preuves, la première étant plus répandue mais apportant un contrôle latéral du ski moins bon que la seconde et concentrant la majorité des contraintes sur l'avant des orteils, mais présentant un meilleur déroulé du pied sans augmenter le risque de création de cale de neige sous la chaussure. En outre, ces systèmes ont l'inconvénient d'être relativement lourds. L'invention a pour objet de proposer un dispositif de fixation qui soit particulièrement simple tant en termes de mécanisme, et donc de fabrication, qu'en termes d'utilisation, mais aussi très léger par rapport aux solutions connues jusqu'à présent, tout en alliant un bon déroulé de pied avec un excellent contrôle latéral du ski grâce à un élément travaillant essentiellement en flexion. Le tout permettant d'avoir une chaussure proche du ski pour plus de sensations et de contrôle. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de fixation d'une chaussure sur un article de sport, la chaussure étant pourvue d'un organe d'accrochage situé en avant de l'articulation J -2- métatarso-phalangienne et d'un organe d'accouplement postérieur au premier, ainsi que d'une zone libre sous la semelle complémentaires du moyen de verrouillage et de calage du dispositif. le dit dispositif comportant : une embase, un logement dans l'embase, et un élément d'accouplement et de flexion ; caractérisé en ce que la flexion de l'élément d'accouplement et de flexion permet, lorsque l'organe d'accrochage d'une chaussure est introduit dans le logement, la rotation de la chaussure autour de l'organe d'accrochage, et exerce une force de rappel sur l'organe d'accouplement de la chaussure augmentant lorsque le talon de la chaussure s'éloigne de l'embase. De toute façon, l'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques de celle-ci 10 seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation et dans lesquels : La figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, le dispositif étant en position fermée sans chaussure. 15 La figure 2 est une vue de dessus d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, le dispositif étant en position ouverte sans chaussure. La figure 3 est une vue latérale d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, le dispositif étant en position fermée sans chaussure. La figure 4 est une vue de dessus en coupe longitudinale selon A-A de la figure 3 20 d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, sans chaussure. La figure 5 est une vue latérale en coupe longitudinale selon B-B de la figure 1 d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, sans chaussure en position fermée. La figure 6 est une vue latérale d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un 25 ski, selon la présente invention, le dispositif étant fermé et la chaussure reposant sur le ski. La figure 7 est une vue latérale d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, le dispositif étant en position fermée, le talon de la chaussure étant soulevé. La figure 8 est une vue latérale en coupe longitudinale selon B-B d'un dispositif de 30 fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, le dispositif étant en position fermée, le talon de la chaussure étant soulevé. - La figure 9 est une vue latérale d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, le dispositif étant fermé et le talon de la chaussure pleinement levé. - La figure 10 est une vue de dessus d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un 5 ski, selon la présente invention, sans chaussure, en position fermée, avec un mécanisme d'ouverture/fermeture. - La figure 11 est une vue latérale d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, sans chaussure, en position fermée, avec un mécanisme d'ouverture/fermeture. 10 - La figure 12 est une vue latérale d'un dispositif de fixation d'une chaussure à un ski, selon la présente invention, sans chaussure, en position ouverte, avec un mécanisme d'ouverture/fermeture. Sur les figures 1 à 5 est représenté un dispositif (21) selon la présente invention dans lequel l'élément d'accouplement et de flexion (1) est un ressort à lame en liaison glissière avec 15 l'embase (2) et une bride (3, 17) solidaire de cette embase. La liaison glissière doit au moins être assurée d'un côté du logement (4), mais sera plus efficace en étant assurée à l'avant et à l'arrière du logement (4). Chacune de ces parties doit mesurer entre un millimètre et cinq centimètres de long. Ces deux zones peuvent être prolongées dans la direction opposée au logement 4 par des éléments de guidage latéral dont la longueur est comprise entre zéro et cinq centimètres. 20 L'élément d'accouplement et de flexion (1) peut se déplacer le long de la liaison glissière entre une position ouverte (figures 2 et 11), dans laquelle l'organe d'accrochage (23) peut être introduit ou dégagé du logement 4, et une position fermée (figures 1, 3 et 5 à 11) dans laquelle l'élément d'accouplement et de flexion (1) empêche le dégagement de l'organe d'accrochage (23). Dans tous ces exemples, l'élément d'accouplement et de flexion 1 a une géométrie (ici la 25 butée (8)) lui imposant une fin de course dans sa liaison glissière en direction du talon de la chaussure (19). Sur les figures 1 à 3 et 5 à 9, l'élément d'accouplement et de flexion (1) présente, dans une partie antérieure au logement (4) en position fermée, un élément de préhension (9) permettant l'ouverture et la fermeture du dispositif, ainsi qu'un lien souple (10) relié à l'embase 30 (2) (mais peut tout aussi bien être relié au support 15) assurant de ne pas perdre l'élément d'accouplement et de flexion (1) en cas d'ouverture du dispositif, lequel dispositif est maintenu en position fermé grâce à une butée (5) solidaire de l'embase (2) pouvant être dépassée par un léger soulèvement de la partie antérieure de l'élément d'accouplement et de flexion (1). Ces trois - 4 éléments sont remplacés sur l'exemple présenté figures 10 à 12 par un mécanisme simple 18 d'ouverture et de fermeture du dispositif maintenu dans chacune de ces deux positions grâce à la raideur de l'élément d'accouplement et de flexion (1) contrant les mouvements verticaux, dont la souplesse dans sa partie avant permet le mouvement du mécanisme d'ouverture/fermeture. Ce mécanisme d'ouverture fermeture (18) est constitué de deux bras (11) reliés par l'élément préhensible (22). Ces bras (11) sont liés au ressort à lame par un axe (pouvant être remplacé par deux) (12) et à un élément (14) fixé sur le support (15) par deux axes (13) (pouvant être remplacés par un seul). Il est évident que la longueur utile des deux bras (11) (longueur entre les axes 12 et 13) doit être au moins égale à la moitié de la longueur de l'élément d'accouplement et de flexion (1) postérieure au logement (4) en position fermée, ceci afin d'assurer l'ouverture effective du dispositif (21). Mais il faut aussi que leur longueur ne dépasse pas la moitié de la somme de la longueur de la liaison glissière et de l'élément d'accouplement et de flexion (1) postérieure au logement 4 en position fermée. Cela afin d'éviter la sortie complète de l'élément d'accrochage et de flexion 1 lors de l'ouverture du dispositif (21). Dans les exemples représentés sur les figures 1 à 12, l'élément d'accouplement et de flexion (1) présente une butée 8 de fin de course de rotation pour la chaussure (19), pouvant aussi bien être positionnée sur la partie antérieure de la bride (17) ou tout autre élément solidaire de l'embase (2). Cette butée permet à la fois d'avoir un meilleur contrôle du ski en fin de mouvement et de préserver l'élément d'accouplement et de flexion (1) d'une trop grosse déformation. Cette butée (8) peut être composée de matériaux plus ou moins souples et être plus ou moins épaisse afin d'avoir une fin de course plus ou moins progressive et raide de la rotation de la chaussure (19). L'embase (2) possède en sa partie arrière (postérieur à la liaison glissière, ici la zone de la bride 3, 17) une arête (20) permettant un meilleur contrôle/guidage du support par la chaussure, ainsi qu'une zone plus basse (16) permettant l'appui de la chaussure de part et d'autre de cette arête. Dans l'embase (2), entre les deux parties (3 et 17) de la bride, est aménagé le logement (4) pouvant accueillir l'élément d'accrochage (23) de la chaussure (19). La surface de ce creux (4) est recouverte d'un élément (7) de matière plus dure que celle composant l'embase (2) permettant un meilleur glissement et une meilleure transmission. Entre l'embase (2) et cet élément (7) il est possible d'ajouter un élément élastique permettant un rattrapage de jeu vertical entre l'élément d'accrochage (23) et le logement (4) fermé par l'élément d'accouplement et de flexion (1). Les figures 6 à 10 présentent l'avant d'une chaussure (19) qui est reliée à un article de sport tel qu'un ski de fond ou de randonnée (15) au moyen du dit système de liaison (21) selon la présente invention. L'élément d'accrochage (23) de la chaussure (19) est donc logé dans le creux (4) et bloqué vers le haut par l'élément d'accouplement et de flexion (1) en position fermée. Cet élément (1) exerce un effort de rappel vers la position de repos sur l'élément d'accouplement (24) de la chaussure (19) lorsque son talon est soulevé. La figure 9 montre aussi le rôle de butée que joue l'élément 8 sur la rotation de la chaussure (19). Bien entendu, la fonction du ressort à lame (1) peut être remplie par tout autre moyen élastique tel que par exemple un fil ressort présentant une flexibilité vis-à-vis d'une flexion dans un plan longitudinal et vertical par rapport à la face supérieure du support (15). Les limitations de course de l'élément d'accouplement et de flexion (1) peuvent être réalisées par d'autres moyens de butée que ceux présentés en (8) et (5). L'élément d'accouplement et de flexion (1) peut être constitué de matériaux composites, ou de tout autre matériau permettant le débattement et la raideur souhaités. Cet élément d'accouplement et de flexion (1) peut en outre avoir une largeur et une hauteur variables tout comme l'espace entre les partie (3 et 17) de la bride et l'embase (2). Ces variations peuvent être envisagées par exemple pour une ouverture/fermeture facilitée, ou une meilleure compatibilité avec la chaussure (19). Cet élément d'accouplement et de flexion (1) peut notamment présenter une surface résistant à l'indentation et diminuant les forces de frottement aux niveaux des organes d'accrochage (23) et d'accouplement (24) de la chaussure 19. La raideur de l'élément d'accouplement et de flexion (1) est choisie en fonction de l'utilisation envisagée, et sa longueur (et celle de l'arête (20)) en fonction du positionnement de l'élément d'accouplement (24) de la chaussure (19) et de son débattement maximum comme représenté à la figure 9. La raideur du dit ressort à lame peut être variable dans sa longueur. En effet sa raideur : - dans sa partie antérieure au logement (4) (en position fermée) influe directement sur le mouvement d'ouverture/fermeture - dans sa partie au niveau du logement (4) (toujours en position fermée) influe sur la tenue de l'élément d'accrochage (24) dans son logement (4) - dans sa partie postérieure au logement (4) (en position fermée) détermine la force de rappel exercée par l'élément d'accouplement et de flexion (1) sur la chaussure (19) via l'élément d'accouplement (24) Concernant sa géométrie, l'élément d'accouplement et de flexion (1) : - peut être plus étroit en ses extrémités afin d'améliorer son engagement dans des zones étroites - doit être ajusté (en position fermée) en largeur et en hauteur à l'espace offert entre l'embase et la bride (ou autre élément assurant la liaison glissière), dans toute ou partie de la longueur de la liaison rigide, au minimum sur une longueur de un millimètre pour les deux zones de la liaison (postérieure et antérieure au logement (4)) - doit être, dans sa partie postérieure au logement (4) en position fermée, d'une largeur et d'une hauteur inférieures ou égales à la fois à celles décrites au point précédent et à celles offertes par l'espace libre sous la chaussure. Si cette dernière condition n'est pas remplie, le dispositif ne peut plus être ouvert ou fermé. Plus la largeur de l'élément (1) est proche de celle de l'espace sous la chaussure (19) meilleur est le contrôle du support (15) par la chaussure (19), mais une largeur moins importante permet un chaussage facilité. Ainsi, avoir une largeur ajustée à celle de la chaussure (19) dans une zone restreinte, entre un millimètre et trois centimètres de longueur, et une largeur réduite sur le reste de sa partie arrière peut conférer à l'élément d'accouplement et de flexion (1) un meilleur glissement longitudinal en diminuant le jeu avec la chaussure 19 et sans pour autant diminuer ses caractéristiques mécaniques. L'épaisseur du ressort (1) a également son importance. Il faut qu'il ne soit ni trop fin pour avoir une résistance suffisante : plus de deux dixièmes de millimètre ; ni trop haut pour avoir une flexion maximale suffisante : moins de quatre millimètres. De plus le fait de lui conférer une épaisseur décroissante soit par paliers, soit de manière continue, de l'avant vers l'arrière depuis l'avant de la liaison glissière (17) (en position fermée) permet une ouverture/fermeture facilitée. Ainsi la partie arrière de l'élément d'accrochage et de flexion (1) (postérieure à l'avant de bride (17) en position fermée) peut être légèrement plus fine que le reste. Dans tous les cas la géométrie de l'espace laissé pour la liaison glissière (entre la bride (3 et 17) et l'embase (2)) doit coïncider en un minimum de points, dans chacune des zones antérieure et postérieure de la liaison, avec celle du ressort à lame (1) en position fermée de telle sorte que le dit ressort à lame (1) ne présente pas de jeu en position fermée afin qu'il maintienne efficacement l'organe d'accrochage (23) de la chaussure (19) dans le logement (4). C'est-à-dire que l'élément d'accouplement et de flexion (1) est en contact avec les éléments constituant la partie fixe de la liaison glissière dans ces zones. Pour avoir des épaisseurs et des caractéristiques mécaniques variables dans sa longueur et sa largeur comme évoqué précédemment, l'élément d'accouplement et de flexion (1) peut avoir une composition variable dans ces deux directions. -7 La surface de frottement (7) dans l'embase (2) n'est pas forcément nécessaire, cela dépend notamment du matériau constituant l'embase (2). Les éléments composant la liaison glissière, ici la bride (3 et 17), doivent être très résistants car elle reprend tous les efforts verticaux d'arrachement exercés par la chaussure. Pour une meilleure tenue, dans l'exemple représenté dans toutes les figures la bride (3, 17) forme un tube passant sous l'embase (2) et sa partie (6) sous l'embase (2) est plus étendue pour une meilleure répartition des efforts sous l'embase (2). Mais cette liaison glissière peut être réalisée par d'autres moyens comme par exemple une pièce liée aux flancs de l'embase (2) ou encore faire une seule et même pièce avec l'embase (2). Sa largeur extérieure doit être en adéquation avec l'espace libre dans la semelle de la chaussure (19) pour permettre à la fois une bonne rotation de la dite chaussure (19) et un bon contrôle. Sa largeur doit permettre la liaison glissière de l'élément d'accouplement et de flexion (1) ainsi qu'une excellente reprise d'effort lorsque ce dernier est en position fermée. Pour ce qui est des matériaux à utiliser pour la réalisation d'un tel dispositif de nombreuses solutions sont envisageables, cependant l'utilisation de polymères et de fibres de renfort comme par exemple des fibres de carbone pour les parties structurelles telles l'élément d'accouplement et de flexion (1) et de la bride (3, 17 et 6) ainsi qu'un polymère chargé ou non en fibres pour l'embase (2) peut permettre d'avoir un dispositif (21) très léger par rapport aux solutions actuellement présentes sur le marché. L'utilisation de sandwich dans toute ou parties de la longueur du ressort à lame (1) peut permettre d'atteindre des objectifs de raideur et/ou de géométrie évoqués précédemment tout en gardant les avantages de la légèreté. L'utilisation d'un alliage métallique pour la pièce (7) ainsi que pour un revêtement de l'élément d'accouplement et de flexion (1) aux niveaux des organes d'accrochage (23) et d'accouplement (24) de la chaussure (19) en position fermée peut apporter une meilleure rotation et un meilleur maintien de la chaussure 19 ainsi qu'une meilleure durabilité du dispositif (21). L'élément préhensible (9) et le lien (10) ne sont que des exemples de solutions, de nombreuses autres sont possibles pour remplir leurs fonctions. On notera que l'utilisation d'un tel système de liaison (21) est particulièrement intéressant pour la pratique de sports nécessitant un déroulement du pied et une assez grande 30 amplitude dans les gestes, et notamment pour la pratique du ski de fond que ce soit en technique classique ou skating. - 8 - En effet, ce système avec ressort à lame apporte de nombreux avantages : - Un meilleur contrôle et une plus grande précision du guidage du support lorsque le talon est soulevé, - Un rappel de la chaussure plus homogène tout au long du mouvement, - La possibilité d'avoir des pièces résistant mieux à la fatigue et au vieillissement, - La possibilité d'avoir un système très léger tout en maintenant ou améliorant les caractéristiques des systèmes équivalents existants, - Un choix assez aisé de la raideur de l'assemblage selon le déroulé de pied et le contrôle recherchés. REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation (21) d'une chaussure (19) sur un article de sport (15), la chaussure étant pourvue d'un organe d'accrochage (23) situé en avant de l'articulation métatarsophalangienne et d'un organe d'accouplement (24) postérieur au premier, le dit dispositif 5 comportant : une embase (2), un logement (4), un élément d'accouplement et de flexion (1), caractérisé en ce que l'élément d'accouplement et de flexion (1) verrouille l'organe 10 d'accrochage (23) d'une chaussure (19) lorsqu'il est introduit dans le logement (4) et exerce une force de rappel sur l'organe d'accouplement (24) de la chaussure (19) augmentant lorsque le talon de la chaussure (19) s'éloigne de l'embase (2). 2. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement et de flexion (1) est un ressort à lame. 15 3. Dispositif de fixation (21) selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement et de flexion (1) forme une liaison glissière avec l'embase (2). 4. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement et de flexion (1) peut se déplacer le long de la liaison glissière entre une position ouverte, dans laquelle l'organe d'accrochage (23) peut être introduit ou dégagé du logement (4), 20 et une position fermée dans laquelle l'élément d'accouplement et de flexion (1) empêche le dégagement de l'organe d'accrochage (23). 5. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement et de flexion (1) a une géométrie lui imposant une fin de course dans sa liaison glissière en direction du talon de la chaussure (19). 25 6. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ou les parties assurant la liaison glissière doivent mesurer chacune entre un millimètre et cinq centimètre de long. 7. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement et de flexion (1) présente, dans une partie antérieure à l'organe d'accrochage 30 (23) en position fermée, un élément de préhension (9) ou un mécanisme (18) permettant l'ouverture et la fermeture du dispositif. 8. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il possède une butée (5) ou un mécanisme (18) permettant son maintien en position fermée.- 10 - 9. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement et de flexion (1) ou une partie solidaire de l'embase (2) présente une butée (8) de fin de course de rotation pour la chaussure (19). 10. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément 5 d'accouplement et de flexion (1) présente une raideur variable dans sa longueur. 11. Dispositif de fixation (21) selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement et de flexion (1) a une largeur ou une épaisseur variable dans sa longueur. 12. Dispositif de fixation (21) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément 10 d'accouplement et de flexion (1) est composé de polymère et de fibres de renfort. 13. Dispositif de fixation (21) selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un revêtement de glissement est présent sur les zones de l'élément d'accouplement et de flexion (1) en contact avec l'organe d'accrochage (23) ou l'organe d'accouplement (24).