Brevet FR3038845A1 — publié le 20170120

-1- PLANCHE DE GLISSE Domaine technique L'invention se rattache au domaine des sports de glisse sur eau ou sur neige, et plus précisément celui du ski alpin ou de randonnée, du ski de fond ou du surf des neiges. Elle vise plus particulièrement une structure interne de planches, présentant des avantages combinés en termes de propriétés mécaniques et d'aspect esthétique. Elle concerne plus spécifiquement l'intégration d'un élément un matériau polymérique, typiquement souple, à l'intérieur du noyau de la planche. Arrière-plan de l'invention De manière générale, les planches de glisse, qu'il s'agisse de skis ou de surfs des neiges, présentent une structure qui comporte un ensemble supérieur et un ensemble inférieur qui sont séparés par un noyau. Chacun des ensembles supérieur et inférieur inclut une ou plusieurs couches de renfort, qui peut être réalisée de différentes manières, et en particulier à base de matériaux fibreux enduits ou de feuilles métalliques notamment. Le noyau permet ainsi d'éloigner ces différentes couches de renfort de la fibre neutre, ce qui confère ainsi à la planche des propriétés appropriées de rigidité en flexion et en torsion. Ces propriétés sont donc d'autant plus maitrisées que la géométrie des couches de renfort et l'épaisseur du noyau est régulière et homogène. Toutefois, pour des raisons esthétiques, il peut s'avérer nécessaire de donner à la face supérieure de la planche une géométrie tridimensionnelle, de sorte que les couches de renfort de l'ensemble supérieur épousant cette géométrie ne sont pas 30 forcément planes, avec un impact sur les propriétés mécaniques de la planche. 3038845 -2- Parallèlement, on constate une tendance à la diminution des longueurs des planches de glisse, en particulier des skis alpins, qui se traduit par un élargissement de leurs extrémités, afin de bénéficier d'une surface portante 5 équivalente. On a constaté que l'élargissement des zones d'extrémités, avant et/ou arrière, conduit à une augmentation de la rigidité en flexion transversale, du fait de la plus grande dimension mesurée dans le sens transversal du renfort présente dans ces 10 zones,. Cet accroissement de la rigidité peut ainsi perturber trop fortement la déformation du ski qui est nécessaire lors de l'appui sur les carres, l'extrémité du ski devenant alors moins maniable, ce qui crée un ski trop difficile. 15 Par ailleurs, on connaît également des planches de glisse dont le noyau présente un évidement recevant une pièce en un matériau polymérique, typiquement souple, afin de conférer les propriétés esthétiques et/ou mécaniques particulières. Ainsi, le document DE 101 48 031 décrit un ski dont le noyau 20 présente un évidement qui est empli d'un matériau transparent, sous lequel est positionnée une couche de décoration qui est ainsi visible depuis l'extérieur à travers l'ensemble supérieur dont la ou les couches de renfort ont ainsi été localement éliminées. 25 On conçoit qu'une telle structure présente un affaiblissement important au niveau de ses propriétés mécaniques, du fait de l'absence localisée de la ou des couches de renfort de l'ensemble supérieur. Un autre exemple est illustré dans le document EP 2 206 538 qui décrit un 30 ski dont la structure comporte à proximité de la spatule une zone en un matériau 3038845 -3 souple et compressible, permettant ainsi la déformation du ski dans cette région qui forme une zone d'articulation. Du fait de la présence de la couche de renfort dans l'ensemble supérieur, au-5 dessus du matériau compressible, l'évidement formé dans le noyau, et la pièce en matériau compressible qui le remplit ne sont pas visibles depuis l'extérieur. Exposé de l'invention L'invention vise à fournir une planche de glisse qui présente à la fois de 10 bonnes propriétés mécaniques, principalement en flexion longitudinale et en flexion transversale. De plus, on peut rechercher que l'insertion d'un élément à l'intérieur du noyau demeure visible depuis la face supérieure de la planche. Pour ce faire, le Demandeur a conçu une planche de glisse sur neige 15 présentant une structure interne comportant : - un ensemble inférieur comprenant au moins un renfort inférieur ; - un ensemble supérieur incluant au moins un renfort supérieur ; - un noyau séparant lesdits ensembles inférieur et supérieur, ce noyau comportant un évidement débouchant sur la face supérieure du noyau 20 et étant empli au moins en partie d'une pièce en un matériau polymérique. Conformément à l'invention, cette planche se caractérise en ce que dans la zone de l'évidement, la couche de renfort de l'ensemble supérieur est intercalée 25 entre le noyau et la face inférieure de la pièce en matériau polymérique encastré dans le noyau. Autrement dit, l'invention consiste à faire en sorte que la couche de renfort de l'ensemble supérieur ne soit pas découpée à l'aplomb de la pièce additionnelle, 30 mais au contraire se prolonge en pénétrant dans l'évidement en passant sous la pièce additionnelle. 3038845 -4- De la sorte, la couche de renfort se rapproche plus ou moins de la fibre neutre, et diminue ainsi la rigidité globale de la planche dans cette zone. 5 Autrement dit, la planche conforme à l'invention présente un renfort supérieur qui est continu, ce qui permet d'une part, de ne pas créer de zone locale de fragilité et d'autre part, de ne pas occulter la pièce additionnelle pour des raisons esthétiques. 10 Avantageusement en pratique, dans la zone de l'évidement, la couche de renfort de l'ensemble supérieur épouse la forme de l'évidement en recouvrant au moins les parois latérales de l'évidement. En pratique, il est possible que dans la zone de l'évidement, dans le cas où 15 l'évidement traverse totalement l'épaisseur du noyau, la couche de renfort de l'ensemble supérieur vienne directement au contact de l'ensemble inférieur Dans ce cas, lors du moulage, la résine des renforts fibreux polymérise ensemble les renforts inférieur et supérieur qui sont en quelque sorte soudés. 20 Bien entendu, l'invention couvre également les cas de figures dans lesquels l'ensemble supérieur comporte plusieurs couches de renfort superposées, et dans lequel l'empilement de ces couches de renfort est lui-même intercalé entre le noyau et la face inférieure de la pièce en matériau polymérique. 25 Autrement dit, au niveau de l'évidement, l'ensemble des couches de renfort de l'ensemble supérieur est déformé pour adopter une conformation correspondante à la forme de l'évidement. En pratique, dans le cas d'un empilement de plusieurs couches de renfort, ces 30 différentes couches peuvent s'étendre sur des largeurs distinctes, et avoir des influences différenciées sur les propriétés de rigidité de la planche. 3038845 -5- Bien entendu, la forme, le nombre et l'emplacement des pièces additionnelles en matériau polymérique peuvent être déclinés d'une large manière. 5 Ainsi, la planche peut comporter plusieurs évidements du noyau emplis chacun par une pièce polymérique, et disposées à divers endroits de la planche, et en particulier à proximité des zones élargies que constituent la spatule et le talon. Dans ce cas particulier, la diminution de la raideur transversale engendrée 10 par la présence de l'évidement et la déformation des couches de renfort compense, au moins partiellement, l'augmentation de la raideur en flexion transversale provenant de l'élargissement de ces zones de la planche. Bien entendu, l'impact de ces évidements et la déformation du renfort de la 15 couche supérieure, peuvent être modulés en fonction de la géométrie du renfort, et de ses dimensions dans les sens longitudinal et transversal. Ainsi en pratique, on pourra privilégier les configurations dans lesquelles l'évidement présente une dimension dans le sens longitudinal plus grande que la 20 dimension dans le sens transversal, correspondant à des évidements dont le grand axe est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la planche. En pratique, l'évidement et la pièce en matériau polymérique peuvent être conçus pour conférer certaines propriétés esthétiques à la planche. 25 Ainsi, il est possible que la pièce en matériau polymérique soit translucide, voire transparente, de manière à laisser apparaître la couche de renfort supérieure en donnant ainsi un effet volumique du fait de l'épaisseur du matériau polymérique et de la conformation en creux de ce renfort. 3038845 -6- Dans une variante de réalisation, il est possible que la pièce en matériau polymérique soit décorée sur sa face inférieure et/ou sur sa face supérieure. Dans le cas particulier où la décoration est sur la face inférieure de la pièce 5 polymérique, un effet visuel de profondeur peut être observé. Bien entendu, l'ensemble supérieur peut également comprendre lui-même une couche de décoration et de protection qui recouvre l'évidement et la pièce polymérique. 10 Cette couche de décoration peut être partiellement transparente ou translucide à l'endroit de l'évidement pour laisser apparaître la pièce polymérique et les éventuels décors associés. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble supérieur peut également comporter au moins un bossage formant une excroissance sur la face supérieur de la planche. Ce bossage peut en particulier être obtenu par la présence d'un bossage de 20 forme analogue réalisé sur le noyau, ou l'insertion d'un élément supplémentaire au-dessus d'un noyau existant. Quoi qu'il en soit, au niveau de ce bossage, l'ensemble supérieur et notamment la couche de renfort supérieur est déformée pour épouser la forme du bossage. 25 La présence de ce bossage et des déformations consécutives du renfort ont tendance à accroître localement la rigidité de la planche en flexion, du fait de l'éloignement du renfort par rapport à la fibre neutre. Dans le cas particulièrement avantageux où le bossage est localisé au même 30 niveau longitudinal que le ou les évidements du noyau, ce renforcement de la raideur vient compenser en tout ou partie la diminution de raideur en flexion de la 3038845 -7- planche induite par la présence des évidements et de la conformation du renfort supérieur. Différentes variantes du positionnement relatif entre le ou les bossages et le 5 ou les évidements permettent d'obtenir des comportements mécaniques légèrement différents. Ainsi, il est possible que le bossage soit situé entre l'évidement et le bord latéral de la planche, ou à l'inverse entre l'axe longitudinal de la planche et 10 l'évidement du noyau, ceci en fonction de la déformation en flexion transversale souhaitée. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, 15 ressortiront bien de la description des modes de réalisations qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles . La figure 1 est une vue de dessus d'un ski conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de détail de la zone cerclée en pointillé de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe transversale selon le plan III-III' de la 20 figure 2. La figure 4 est une vue en coupe transversale analogue à la figure 3 pour une variante de réalisation. Manière de réaliser l'invention 25 Comme illustré à la figure 1, l'invention peut trouver une application dans la réalisation d'un ski alpin 1, qui comporte dans sa partie avant une pièce polymérique 21 encastrée à l'intérieur du noyau. Cette pièce 21 présente une forme sensiblement allongée, parallèlement à l'axe principal 5 de la planche. 30 Cette pièce 21 est située à proximité immédiate du bord latéral de la planche, matérialisée par la carre 3 aux figures 1 et 2. Cette pièce 21 est apparente dans une 3038845 -8- zone 11 de la face supérieure de la planche qui est sensiblement plane. Dans cette même région de la planche, on observe une zone en excroissance 12. Dans la forme illustrée, cette zone en excroissance 12 possède une première partie arrière 13 qui est positionnée au niveau de la ligne de cote, et qui se sépare de 5 celle-ci pour former un bossage 23 passant entre la pièce 21 et l'axe longitudinal 5 du ski. Cette portion centrale 23 se prolonge par une extrémité incurvée 24, orientée en direction de la ligne de cote, et refermant partiellement la région 11 de la face 10 supérieure de la planche sur laquelle est intégrée la pièce 21. La structure interne de la planche est apparente à la figure 3, dans laquelle on observe l'ensemble inférieur 2 formé de la semelle de glisse 6 bordée des carres 3 dont l'ailette 4 repose sur la face supérieure de la périphérie de la semelle 6. 15 Dans la forme illustrée, l'ensemble inférieur inclut une couche de renfort 8, qui s'étend jusqu'au bord latéral de la planche. Ce renfort peut-être de diverses constitutions et notamment fibreux ou métallique. 20 En périphérie de la planche, ce renfort 8 recouvre l'ailette 4 de la carre. Le ski 1 comporte également un noyau 9 qui forme l'essentiel du volume interne de la structure. Ce noyau peut en particulier être une pièce usinée en bois ou en matériau polymérique, en polyuréthanne par exemple. Le noyau 9 s'étend 25 sur la quasi-totalité de la largeur de la planche, à l'exception des extrémités latérales où il vient au contact d'un élément 7 formant le chant de la planche. Dans la forme illustrée, cet élément de chant 7 est de taille réduite, mais l'invention couvre également les versions dans lesquelles cet élément de chant est 30 absent pour des structures de type « coque », ou bien encore occupe la quasi-totalité de la hauteur du ski pour former une structure dite « sandwich ». 3038845 -9- De manière traditionnelle, le ski comporte également un ensemble supérieur 10, qui est constitué dans la forme illustrée d'un ensemble de couches de renfort 14, 15 superposées et d'une couche supérieure de protection et de 5 décoration 16. L'ensemble supérieur s'étend jusqu'en périphérie de la planche, et repose sur le noyau 9 et les éléments de chant 7. 10 Dans la forme illustrée, les couches de renfort de l'ensemble supérieur sont au nombre de deux, mais l'invention couvre bien entendu des variantes pouvant comporter une seule ou plus de deux couches de renfort. Toujours dans l'exemple illustré, on remarque que la couche de renfort 14 15 s'étend latéralement jusqu'au bord de la planche, et repose sur l'élément 7 de champ Le second renfort 15 est de moindre largeur, et ne débouche pas sur le bord latéral de la planche. Les couches de renfort 14, 15 peuvent être de nature 20 similaire, et typiquement réalisées à base de renforts fibreux imprégnés d'une résine thermodurcissable, ou bien encore être de nature différente, avec par exemple un renfort fibreux, à base de fibres naturelles ou synthétique, imprégné d'une résine thermodurcissable ou thermoplastique, et un renfort formé d'une plaque/feuille métallique à base d'aluminium par exemple. 25 Conformément à l'invention, le noyau 9 présente les évidements 20 qui peuvent par exemple être réalisés par usinage sur la face supérieure du noyau. Dans la forme illustrée, ces évidements ont une section transversale sensiblement rectangulaire, entre une paroi de fond 32 parallèle à la semelle et deux parois 30 latérales 31, 33 sensiblement verticales. 3038845 -10- Ces parois 31, 32, 33 reçoivent le contact de la couche de renfort 15 qui est déformée en conséquence. La couche de renfort 14 qui recouvre la couche de renfort 15 est également 5 déformée pour suivre le contour et la forme de l'évidement. L'évidement reçoit également au moins partiellement la pièce en matériau polymérique 21 qui maintient la forme des couches de renfort 14, 15 en les bloquant au fond de l'évidement 20. 10 En pratique, la pièce en matériau polymérique 21 peut être translucide et typiquement à base de polyuréthanne thermoplastique (TPU), SEBS ou polycarbonate, de sorte que le renfort supérieure déformé dans l'évidement est visible. En variante, et comme illustré à la figure 3, la face inférieure de la pièce 15 polymérique 21 peut être couverte d'une couche de décoration 26, laissant apparaître un motif visible dans l'épaisseur du ski. Dans ce cas, il est préférable que la couche supérieure de protection et de décoration 16 présente une zone également transparente formant une fenêtre 20 permettant de visualiser la couche de décoration 26 sous la pièce 21. Complémentairement, le ski présente les bossages 12 formés par des excroissances 19 du noyau 9, ou en variantes non représentées par des éléments additionnels apportés sur la face supérieure plane du noyau 9. 25 Dans la région du bossage 12, les zones surélevées 44, 45 des couches de renfort 14, 15 s'éloignent de la fibre neutre du noyau, et raidissent le ski en flexion longitudinale. Ce raidissement supplémentaire se combine avec la diminution de raideur générée par l'enfouissement des couches de renfort 14, 15 au niveau de 30 l'évidement 20. 3038845 -11 - La position et les dimensions des évidements et des bossages sont choisies pour assurer une valeur globale et une répartition de la raideur souhaitées. Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 3, l'élément polymérique 21 est positionné entre la carre 3 et le bossage 12, ce qui réduit la raideur en flexion transversale et 5 créée une déformation locale transversale au niveau de la carre. A l'inverse, comme illustré à la figure 4, les évidements 120 peuvent être situés à l'intérieur des bossages 112, c'est à dire que ces évidements 120 peuvent être situés entre les bossages 112 et le plan longitudinal médian du ski 125 pour 10 générer une répartition de raideur transversale différente, et en particulier conserver une rigidité transversale plus grande que dans la configuration de la figure 3, dans les zones du ski proches de la carre. Bien entendu, en fonction des effets esthétiques souhaités et de la répartition 15 de raideur recherchée, il est possible de ne prévoir qu'un seul évidement unique, par exemple centré sur l'axe longitudinal central de la planche. L'invention comprend également les variantes suivantes : la planche de glisse peut présenter plusieurs évidements dans son noyau 20 emplis d'une pièce polymérique dans la largeur de la section, la planche de glisse peut présenter plusieurs évidements dans son noyau emplis d'une pièce polymérique sur la longueur du ski, la planche de glisse peut présenter une semelle formant la face inférieure de l'ensemble inférieur, sans être munie de carres. 25 Il ressort de ce qui précède que les planches de glisse conformes à l'invention présentent à la fois l'avantage d'offrir un aspect esthétique original, combiné avec des propriétés de raideur satisfaisantes. REVENDICATIONS1. Planche de glisse (1) présentant une structure interne comportant : un ensemble inférieur (2) comprenant 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), ledit noyau comportant un évidement (20) débouchant sur la face supérieure du noyau, ledit évidement (20) étant au moins en partie empli d'une pièce (21) en matériau polymérique, caractérisée en ce que dans la zone de l'évidement (20), la couche de renfort (14) de l'ensemble supérieur est intercalée entre le noyau (9) et la face inférieure de ladite pièce (21). 2. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans la 15 zone de l'évidement (20), la couche de renfort (14) de l'ensemble supérieur épouse la forme dudit évidement (20). 3.. Planche de glisse selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'ensemble supérieur (10) comporte plusieurs couches de renforts superposées, l'empilement 20 desdites couches de renfort étant intercalé entre le noyau (9) et la face inférieure de la pièce (21) en matériau polymérique. 4. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans la zone de l'évidement (20), la couche de renfort (14) de l'ensemble supérieur vient 25 au contact de l'ensemble inférieur (2) 5.. Planche de glisse selon la revendication 3 caractérisée en ce que les différentes couches de renfort (14,15) s'étendent sur des largeurs distinctes. 3038845 -13- 6. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs évidements du noyau emplis par des pièces en matériau polymérique. 5 7. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce (21) en matériau polymérique est translucide 8. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce (21) en matériau polymérique présente une couche de décoration (26) sur sa 10 face inférieure et/ou sur sa face supérieure. 9. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce l'ensemble supérieur (10) comprend une couche de protection supérieure qui recouvre la pièce (21) en matériau polymérique. 10. Planche de glisse selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'évidement présente une dimension dans le sens longitudinal plus grande que la dimension dans le sens transversal. 11. Planche de glisse selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble supérieur comporte au moins un bossage formant une excroissance sur la face supérieure de la planche 12. Planche de glisse selon la revendication 11 caractérisée en ce que le bossage est localisé au même niveau longitudinal que le ou les évidements du noyau 13. Planche de glisse selon la revendication 11 caractérisée en ce que le bossage est situé entre l'évidement et le bord latéral de la planche. 3038845 -14- 14. Planche de glisse selon la revendication 11 caractérisée en ce que le bossage est situé entre l'axe longitudinal de la planche et l'évidement du noyau. 15. Planche de glisse selon la revendication 11 caractérisée en ce que les 5 évidements sont situés dans les zones élargies de la planche. 16. Planche de glisse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la planche comporte une semelle bordée de carres.