Brevet FR3052340A1 — publié le 20171215

SEMELLE DE CHAUSSURE AVEC POUTRES INJECTEES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]La présente invention concerne une semelle de chaussure comportant une semelle extérieure, une semelle intérieure et une semelle intermédiaire, s'étendant entre la semelle intérieure et la semelle extérieure, la semelle intermédiaire étant constituée par une pluralité de poutres sensiblement transversales alignées sensiblement longitudinalement sur la longueur de la semelle. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002]La demande de brevet US2011/138652 propose une chaussure de sport. La chaussure comprend une semelle comportant en zone d'avant-pied, une pluralité d'éléments de ressorts à lame. La semelle intérieure et la pluralité d'éléments de ressort à lame sont fabriqués en une seule pièce. Chacun de la pluralité d'éléments de ressort à lame présente une extrémité libre non reliée à la semelle intérieure. Ce type d'agencement utilise la souplesse et la déformabilité des lames pour générer l'amortissement et le confort de la chaussure. Le nombre très restreint de lames à ressort crée cependant un effet d'à-coups, puisque, lors de la marche, les lames se déforment une à une, de façon successive. Lors de la transition de l'effort d'une lame vers la lame suivante, il se produit une variation importante de l'effort de maintient, qui réduit le confort et peut incommoder l'utilisateur. [0003] Le document W02006036608 décrit un système à ressort/d'atténuation des chocs pouvant comprendre une première et une deuxième partie formant un corps et au moins un élément à ressort au moins partiellement compris entre les parties formant le corps. Le ou les éléments à ressort peuvent essentiellement comprendre et/ou être engagés par rotation à la partie ou aux parties formant le corps. Les composants de l'élément à ressort et d'atténuation des chocs peuvent être agencés de sorte que lorsqu'une force est appliquée à une ou aux parties formant le corps, le ou les éléments à ressort exercent une contre-force pour pousser l'élément à ressort et d'atténuation des chocs à revenir dans son orientation initiale. Les éléments à ressort peuvent comprendre un ou plusieurs éléments polymères qui s'étirent sous l'effet d'une force de traction. Les éléments à ressort et d'atténuation des chocs 2016-291FR 3052340 2 peuvent être intégrés à une partie de chaussure ou à un autre dispositif de telle sorte qu'un utilisateur ou un détaillant (ou autres) puisse sélectionner un élément à ressort approprié (ou une partie de celui-ci), par exemple en fonction des caractéristiques de l'utilisateur ou de l'utilisation prévue. Une telle solution est complexe à mettre en 5 oeuvre, est susceptible de présenter des caractéristiques de vieillissement peu favorables, et sujette à présenter des discontinuités au niveau du maintient. [0004] Le document US2015013195 décrit une semelle dont le talon dispose d'une pluralité de bras suspendus. L'ensemble de bras suspendus comprend une partie de 10 base fixée à la semelle d'une chaussure. Cet agencement permet aux bras de se déplacer indépendamment de la semelle pour fournir une plus grande capacité de traction. Cette solution est adaptée à un type particulier de chaussures de sport, mais présente un certain inconfort pour la marche par exemple, du fait du faible nombre de points de contacts. 15 [0005]On observe que les solutions connues ne permettent pas l'obtention de semelles ayant de bonnes caractéristiques d'homogénéité. En outre, les semelles connues n'offrent pas un confort optimal à l'utilisateur. Il est également difficile de contrôler les déformations de la semelle lors de son utilisation. 20 [0006] Enfin, le poids des semelles est une préoccupation non encore résolue. il est difficile d'obtenir des semelles les plus légères possible. [0007] Pour pallier ces différents inconvénients, l'invention prévoit différents moyens 25 techniques. EXPOSE DE L'INVENTION [0008] Tout d'abord, un premier objet de l'invention consiste à prévoir une semelle 30 de chaussure alliant à la fois légèreté, souplesse, confort, et facilité de fabrication. [0009]Un autre objet de l'invention consiste à prévoir une semelle dont les caractéristiques de confort sont durables. 2016-291FR 3052340 3 [0010]Encore un autre objet de l'invention consiste à prévoir une semelle permettant d'optimiser les caractéristiques dynamiques, notamment la restitution d'énergie. [0011]Encore un autre objet de l'invention consiste à prévoir une semelle susceptible 5 d'être réalisée de façon automatisée, avec un procédé unique pour l'ensemble des éléments constituants. [0012]Pour ce faire, l'invention prévoit une semelle de chaussure comportant une semelle extérieure, une semelle intérieure et une semelle intermédiaire, s'étendant 10 entre la semelle intérieure et la semelle extérieure, la semelle intermédiaire étant constituée par une pluralité de poutres agencées sur la longueur de la semelle, la semelle intérieure, les poutres et la semelle extérieure étant constituées d'un matériau élastomère. 15 [0013]Cette architecture permet de fabriquer la semelle de façon simple, économique, avec un haut niveau d'automatisation. La semelle obtenue est très légère, comporte d'excellentes propriétés mécaniques, et notamment une très bonne adhérence, mais aussi un maintien structurel assurant un bon compromis entre la rigidité et l'amortissement. Son haut niveau d'homogénéité rend la semelle 20 particulièrement performante et durable. Le matériau unique utilisé présente de très bonnes caractéristiques d'injection, ses propriétés de soutient mécanique sont particulièrement favorables pour une utilisation en tant que matériau structurel de la semelle, et ses propriétés d'adhérence élevée en font un matériau particulièrement adapté pour assurer un bon contact au sol sans glissement dans des conditions 25 normales d'utilisation. Puisque l'injection est avantageusement réalisée avec un matériau élastomère unique, un mélange élastomère permet un excellent compromis, conférant des niveaux élevés de performances en regard d'exigences souvent contradictoires telles que le maintien de la structure et une bonne tenue sur le sol, en particulier un bon niveau d'adhérence. Grâce à l'architecture prévue, le 30 matériau élastomère, malgré sa non compressibilité, présente une excellente souplesse et un bon niveau d'amortissement. Les poutres sont réalisables par injection, ce qui permet de réduire les coûts de fabrication de façon considérable par rapport aux modes de fabrication classiques, notamment grâce à de grandes possibilités d'automatisation. 2016-291FR 3052340 4 [0014]Selon un mode de réalisation avantageux, la semelle extérieure est venue de matière avec les poutres de la semelle intermédiaire. Dans une variante, la semelle intérieure, les poutres et la semelle extérieure sont obtenues par injection. 5 [0015]Selon un mode de réalisation avantageux, au moins une partie des poutres sont sensiblement transversales. [0016]Selon encore un mode de réalisation avantageux, au moins une partie des 10 poutres sont sensiblement longitudinales. En variante, au moins une partie des poutres sont alignées selon un angle compris entre 0° et 90° par rapport à l'axe longitudinal de la semelle. [0017]Selon un mode de réalisation préférentiel, la semelle comporte plusieurs 15 séries de poutres, soit une série de poutres sensiblement transversales et une série de poutres sensiblement longitudinales. Dans une autre variante, la semelle intérieure, les poutres et la semelle extérieure sont obtenues par addition de matière (impression 3D). 20 [0018] De manière avantageuse, chacune des poutres est formée par l'agencement de deux parois agencées à proximité immédiate l'une de l'autre. [0019]Selon une variante avantageuse, lesdites poutres sont fixées d'une part contre la surface inférieure de la semelle intérieure, et d'autre part contre la surface 25 supérieure de la semelle extérieure, et la semelle extérieure forme, entre les poutres, une pluralité de zones élastiques dont au moins une partie comporte un repli. [0020]De manière avantageuse, les zones élastiques permettent deux types de déformations de la semelle extérieure. Les zones élastiques sont déformables 30 plastiquement par dépliage des replis et élastiquement par étirement des zones élastiques. Le dépliage des replis procure un premier niveau de déformation des poutres, et l'étirement des zones élastiques procure un second niveau de déformation des poutres. 2016-291FR 3052340 5 [0021] Les deux types de déformations permettent, sous l'action d'un premier niveau d'effort d'écrasement en provenance du pied de l'utilisateur, que les replis de la semelle inférieure se déploient, causant un premier niveau d'allongement, et, sous 5 l'action d'un second niveau d'effort en provenance du pied, supérieur au premier niveau d'effort, le matériau des zones élastiques se déforme par étirement, causant un second niveau d'allongement de la semelle extérieure, supérieur au premier niveau d'allongement. Le fait que les poutres soient toutes fixées à leur base engendre une déformation collective des poutres. Ce type de déformation permet de 10 conserver un bon niveau de confort, en particulier en évitant les effets d'à-coups tels que ceux se produisant avec une semelle comportant seulement quelques ressorts, où l'utilisateur ressent le passage entre chacun des ressorts. Par rapport aux semelles classiques réalisées avec une semelle intermédiaire en matériau mousse déformable, la semelle de l'invention met en oeuvre un matériau incompressible mais 15 configuré selon une architecture déformable. [0022]Selon encore un mode de réalisation avantageux, au moins une partie desdites poutres sont interrompues dans le portion médiane de la semelle, procurant ainsi un allègement optimisé de la semelle. 20 [0023]Selon un autre mode de réalisation avantageux, les zones élastiques sont venues de matière avec les poutres. De manière préférentielle, la semelle extérieure est venue de matière avec les poutres de la semelle intermédiaire. Ces caractéristiques sont avantageusement réalisables du fait que le matériau, en 25 particulier le mélange élastomère, permet de satisfaire à l'ensemble des critères structurels et d'adhérence. Il est donc possible de réaliser l'ensemble de la semelle à partir d'un matériau unique, sans perte de confort ni de performance, contrairement aux chaussures de l'art antérieur. 30 [0024]L'invention prévoit également une chaussure comprenant une semelle telle que préalablement décrite. DESCRIPTION DES FIGURES 2016-291FR 3052340 6 [0025]Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 6, présentées uniquement à des fins d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de semelle selon 5 l'invention ; - la figure 2A est une vue en élévation de la semelle de la figure 1 ; - la figure 2B est une vue agrandie d'une portion de la semelle de la figure 2A ; - la figure 3A est une vue de dessous de la semelle de la figure 1 ; - la figure 3B est une vue de dessous d'un autre exemple de réalisation de la semelle 10 extérieure et intermédiaire ; - la figure 4 est une vue de dessous d'un exemple de semelle sans la semelle intérieure ; - la figure 5 est une vue de dessus de la semelle intérieure seule; - la figure 6 est une vue de dessous d'un autre exemple de réalisation de semelle 15 (sans la semelle intérieure). DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION [0026]Tel qu'illustré aux figures 1 à 3A, la semelle 1 de chaussure comporte classiquement une semelle extérieure 3, une semelle intérieure 2 et une semelle 20 intermédiaire 5. Cette dernière s'étend entre la semelle intérieure 2 et la semelle extérieure 3. La semelle intermédiaire 3 est constituée par une pluralité de poutres 6. Dans cet exemple de réalisation, les poutres 6 sont sensiblement transversales. Les poutres 6 peuvent être continues ou discontinues d'un côté à l'autre de la semelle. Toujours dans cet exemple, la semelle comporte une pluralité de poutres alignées 25 les unes à la suite des autres depuis la zone du talon jusqu'à la zone prévue pour se trouver sous la tige de la chaussure. L'alignement peut être régulier ou irrégulier, selon les modes de réalisation. [0027]Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 3B, la semelle comporte 30 plusieurs séries de poutres 6. Une série consiste en un groupe de poutres sensiblement parallèles. On observe dans cet exemple 3 séries de poutres. Une première série 9 dans la zone du talon, dans laquelle les poutres sont sensiblement transversales, une seconde série 10 dans laquelle les poutres sont agencées selon un angle alpha d'environ 60° par rapport à l'axe longitudinal L-L de la semelle, et une 2016-291FR 3052340 7 série 11, tout à l'avant de la semelle, dans laquelle les poutres sont sensiblement longitudinales. Dans cet exemple, la zone 10 est prévue entre les zones 9 et 11. Selon diverses variantes, le nombre de zones et leur disposition respective varient en fonction des caractéristiques techniques et/ou des effets visuels recherchés. 5 [0028] Dans les exemples illustrés, les poutres sont formées par une succession de pliages et contre pliages d'une feuille de matériau caoutchoutique, de sorte que l'ensemble des poutres est d'un seul tenant. 10 [0029]Plus particulièrement, tel que bien visible aux figures 1, 2A et plus particulièrement 2B, chacune des poutres est formée par l'agencement de deux parois 7 agencées à proximité immédiate l'une de l'autre. Cet agencement permet d'obtenir un bon niveau de rigidité avec des parois relativement minces, pour ainsi permettre l'obtention d'une semelle très légère. 15 [0030] Pour constituer la semelle, les poutres sont fixées d'une part contre la surface inférieure de la semelle intérieure 2, et d'autre part contre la surface supérieure de la semelle extérieure 3. 20 [0031]Enfin, la semelle extérieure 3 forme, entre les poutres, une pluralité de zones 4 élastiques, dont au moins une partie comprend un repli 8, formant une réserve de matière. Les zones élastiques 4, et plus particulièrement les replis 8 permettent deux types de déformations de la semelle extérieure 3. 25 [0032]Tout d'abord, au début des sollicitations mécaniques, les zones élastiques se déforment plastiquement par dépliage des replis 8. Ce premier niveau permet un fléchissement partiel des poutres. [0033]Puis, progressivement, lorsque les sollicitations mécaniques se poursuivent 30 et/ou augmentent en intensité, les zones élastiques se déforment élastiquement par étirement du matériau élastomère. Ce second niveau permet de poursuivre le fléchissement des poutres jusqu'à éventuellement atteindre un affaissement total pour une parti ou la totalité des poutres, en fonction de la répartition de l'effort du pied. En utilisation, les deux niveaux de fléchissements des poutres permettent un 2016-291FR 3052340 8 écrasement progressif de la semelle, en fonction de l'intensité de l'effort exercé par l'utilisateur. Les deux niveaux sont avantageusement réglés de façon à procurer une déformation progressive de la semelle. La présence d'une pluralité de poutres sensiblement rapprochées permet à l'utilisateur de bénéficier d'un maintien continu, 5 sans effet d'à-coups, pour un grand confort. [0034]Les figures 4 et 6 sont des vues de dessous d'exemples de semelles, montrées sans la semelle intérieure. La figure 5 est une vue de dessus de la semelle intérieure seule. FABRICATION [0035] La semelle intérieure 2, les poutres 6 et la semelle extérieure 3 sont obtenues par injection, préférablement d'un matériau unique injectable. On utilise avantageusement une composition ou un mélange élastomère. [0036] Les zones 4 élastiques sont venues de matière avec la semelle extérieure 3, elle-même venue de matière avec les poutres 6 de la semelle intermédiaire 5. Tous ces éléments sont avantageusement venus de matière avec la semelle intérieure 2. 20 [0037] La semelle est avantageusement réalisée par injection. En variante, la semelle est avantageusement réalisée par addition de matière (communément appelé « impression 3d »). Ce mode de fabrication permet de réaliser des architectures très complexes, en une seule étape. 25 [0038] Les deux procédés ci-dessus permettent d'automatiser l'industrialisation des semelles, avec des gains de coûts considérables. En outre, la semelle est réalisée en une seule étape, contrairement aux semelles classiques qui requièrent plusieurs opérations successives et une main d'oeuvre importante. Grâce à ces avantages, les semelles peuvent être fabriquées à proximité des lieux de consommation. Il est ainsi 30 possible d'accélérer fortement les phases de mises sur le marché des produits, de réduire les frais de transport ainsi que les émissions polluantes. 2016-291FR 10 15 3052340 9 Numéros de référence employés sur les figures 1 Semelle 5 2 Semelle intérieure 3 Semelle extérieure 4 Zones élastiques 5 Semelle intermédiaire 6 Poutres 10 7 Parois 8 Repli (ou réserve de matière élastique) 9 Zone de poutres sensiblement transversales 10 Zone de poutres avec angle par rapport à l'axe longitudinal L-L 11 Zone de poutres sont sensiblement longitudinales 15 2016-291FR REVENDICATIONS1. Semelle (1) de chau'ssure cômportant une semelle extérieure (3), une semelle intérieure (2) et une semelle intermédiaire (5), s'étendant entre la semelle intérieure (2) et la semelle extérieure (3), la semelle intermédiaire (3) étant constituée par une pluralité de poutres (6) agencées sur la longueur de la semelle, ladite semelle étant caractérisée en ce que la semelle intérieure (2), les poutres (6) et la semelle extérieure (3) sont constituées d'un matériau élastomère. 2. Semelle de chaussure selon la revendication 1, dans laquelle la semelle extérieure (3) est venue de matière avec les poutres (6) de la semelle intermédiaire (5). 3. Semelle de chaussure selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la semelle intérieure (2), les poutres (6) et la semelle extérieure (3) sont obtenues par injection. 4. Semelle de chaussure selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle au moins une partie des poutres sont sensiblement transversales. 5. Semelle de chaussure selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle au moins une partie des poutres sont sensiblement longitudinales. 6. Semelle de chaussure selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle au moins une partie des poutres sont alignées selon un angle compris entre 0° et 90° par rapport à l'axe longitudinal de la semelle. 7. Semelle de chaussure selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle la semelle comporte plusieurs séries de poutres, soit une série de poutres sensiblement transversales et une série de poutres sensiblement longitudinales. 8. Semelle de chaussure selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la semelle intérieure (2), les poutres (6) et la semelle extérieure (3) sont obtenues par addition de matière. 9. Semelle de chaussure selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle chacune des poutres (6) est formée par l'agencement de deux parois (7) agencées à proximité immédiate l'une de l'autre. 10. Semelle de chaussure selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle lesdites poutres (6) sont fixées d'une part contre la surface inférieure de la 2016-291fr rev rep oa 3052340 semelle intérieure, et d'autre part contre la surface supérieure de la semelle , - extérieure, et en ce que la semelle extérieure forme, entre les poutres, une pluralité de zones (4) élastiques dont au moins une partie comporte un repli (8). 11. Semelle selon la revendication 10, dans laquelle les zones élastiques (4) permettent deux types de déformations de la semelle extérieure (3). 12. Semelle selon l'une des revendications 10 ou 11, dans laquelle, les zones élastiques sont déformables plastiquement par dépliage des replis (8) et élastiquement par étirement des zones élastiques (4). 13. Semelle de chaussure selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle au moins une partie desdites poutres (6) sont interrompues dans la portion médiane de la semelle. 14. Semelle de chaussure selon l'une des revendications 10 à 13, dans laquelle les zones (4) élastiques sont venues de matière avec les poutres (6). 15. Chaussure comprenant une semelle selon l'une des revendications 1 à 14. 2016-291fr rev rep oa