Brevet FR3136681A1 — publié le 20231222

Ski comportant un noyau s'étendant selon un axe X, ledit noyau comportant une pluralité d'évidements (45) sensiblement parallèles les uns avec les autres et orientées selon une direction faisant un angle compris entre 5° et 85 ° avec l’axe X. Le noyau comprend un chant latéral gauche (42), un chant latéral droit (43) et, au moins, une âme centrale placée (44) entre les deux chants latéraux; une pluralité d’ailettes gauches (46), respectivement d’ailettes droites (47) étant disposée entre l’âme centrale et le chant latéral gauche, respectivement entre l’âme centrale et le chant latéral droit ; ladite pluralité d'évidements, étant constituée par les cavités ainsi définis entre les ailettes gauches, l’âme centrale et le chant latéral gauche, respectivement entre les ailettes droites, l’âme centrale et le chant latéral droit. Lesdits évidements sont ménagés dans une zone centrale du noyau. Figure 3 Noyau pour ski et ski incluant un tel noyau La présente invention concerne la fabrication de ski, et en particulier la fabrication de ski de fond. Les skis sont en général constitués d’une structure composite dans laquelle deux éléments structurels longitudinaux (un renfort supérieur et renfort inférieur) sont maintenus à distance l’un de l’autre par un élément intercalaire, qu’on appelle le noyau. La présente invention vise tout particulièrement à améliorer la construction du noyau. Le poids d’un ski est toujours un critère important lorsqu’il s’agit d’évaluer un ski. C’est d’autant plus le cas pour les pratiques spécifiques que sont le ski de fond ou même le ski de randonnée. En effet, au cours de ces pratiques, l’utilisateur est amené à avancer ski au pied sans qu’il puisse bénéficier de la gravité, bien au contraire. C’est pourquoi la recherche de légèreté est constante pour les concepteurs et fabricants de ski. Bien entendu, la recherche de légèreté ne doit pas se faire au détriment des caractéristiques mécaniques du ski, et notamment de sa raideur, et la recherche du meilleur compromis est permanente. Le document EP 2745884 décrit un ski prévu pour le ski de randonnée que le fabricant a cherché à rendre le plus léger possible. Pour ce faire, il a recours à deux moyens. En premier lieu, la forme extérieure du ski est choisie afin d’optimiser l’utilisation de la matière. A cette fin toutes les portions du ski qui ne servent pas aux fixations de ski ont un profil convexe. En second lieu, on réalise des évidements sous la forme de rainures longitudinales dans la partie centrale inférieure du noyau. Dans le document EP 2745884, les rainures étant longitudinales, elles sont relativement faciles et peu couteuses à faire, par exemple par fraisage. Néanmoins, l’allègement qu’elles permettent est limité. Dans le cas d’espèce, selon une section transversale du ski, seule environ 25 % de la largeur du noyau est concerné par l’allègement dû aux nervures. Il est en fait difficile de dépasser cette valeur sous peine d’affaiblir la résistance à l’écrasement selon la direction transversale du noyau. Compte tenu du fait que les nervures ne peuvent être traversantes et qu’il faut un minimum d’épaisseur de noyau sur les nervures pour garantir une rigidité suffisante de celui-ci, l’allègement final obtenu ne pourra dépasser les 17 %. L’objectif de l’invention est de construire un ski qui bien qu’allégé par rapport aux skis équivalents garde les mêmes caractéristiques mécaniques, en particulier un comportement dynamique ; une raideur en flexion et en torsion équivalente. L’objectif de l’invention est atteint par la fourniture d’un ski comportant un noyau prévu pour s’intercaler entre un renfort supérieur et un renfort inférieur s'étendant longitudinalement selon un axe X, ledit noyau comportant au moins une pluralité d'évidements sensiblement parallèles les uns avec les autres et chacun sensiblement orientées selon une direction qui fait un angle compris entre 5° et 85 ° avec l’axe X. Le noyau comprend un chant latéral gauche, un chant latéral droit et, au moins, une âme centrale placée entre les deux chants latéraux, ladite âme centrale, et lesdits chants latéraux s’étendant selon l’axe longitudinal X ; en ce qu'une pluralité d’ailettes gauches, respectivement d’ailettes droites est disposée entre l’âme centrale et le chant latéral gauche, respectivement entre l’âme centrale et le chant latéral droit ; ladite au moins une pluralité d'évidements, étant constitués par les cavités ainsi définis entre les ailettes gauches, l’âme centrale et le chant latéral gauche, respectivement entre les ailettes droites, l’âme centrale et le chant latéral droit. Lesdits évidements sont ménagés dans une zone centrale (48) du noyau. Dans certains modes de réalisation de l’invention, lesdits évidements traversent de part en part toute la hauteur du noyau. Dans certains modes de réalisation de l’invention, la zone centrale est divisée en plusieurs section, chacune des sections comportant une pluralité d’évidements disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres. Il est alors envisageable que la disposition desdits évidements respecte une symétrie selon le plan médial du noyau et/ou que la disposition des évidements respecte une symétrie selon un plan transversal, ledit plan transversal étant perpendiculaire au plan médial. Dans certains modes de réalisation de l’invention, ledit noyau est constitué d’une partie supérieure et d’une partie inférieure qui sont distinctes l’une de l’autre et qui sont assemblées ensemble pour réaliser le noyau. Selon une possibilité, la partie inférieure comprend un plateau inférieur, une âme centrale et une pluralité d’ailettes. Selon une autre possibilité, c’est la partie supérieure qui comprend un plateau supérieur, une âme centrale et une pluralité d’ailettes. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante et au dessin annexé dans lequel : La est une vue en coupe d’un ski, équipé d'un noyau selon un premier mode de réalisation de l'invention, La est une de côté d’un noyau selon l’invention, La est une vue en section partielle selon un plan horizontal du noyau selon le premier mode de réalisation de l’invention, La est une vue en section selon un plan vertical du noyau de la , La est une vue en section selon un plan vertical du noyau selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, La est une vue en section selon un plan vertical du noyau selon un troisième mode de réalisation de l’invention, La est une vue en section selon un plan vertical du noyau selon un quatrième mode de réalisation de l’invention, La est une vue en section selon un plan vertical du noyau selon un cinquième mode de réalisation de l’invention, La est une vue en section selon un plan vertical du noyau selon un sixième mode de réalisation de l’invention, avant assemblage du noyau, La est une vue en section selon un plan vertical du noyau de la après assemblage du noyau, La est une vue en section partielle selon un plan horizontal du noyau de la , La est une vue en section selon un plan vertical du noyau selon un septième mode de réalisation de l’invention, La est une vue en section partielle selon un plan horizontal du noyau de la , La est une vue en section selon un plan vertical du noyau selon un huitième mode de réalisation de l’invention La est une vue en section partielle selon un plan horizontal du noyau de la , La est une vue en coupe d’un ski, équipé d'un noyau selon le huitième mode de réalisation de l'invention, La montre en coupe transversale un ski 1 équipé d’un noyau selon l’invention. De manière connue, le ski est constitué d’une structure mécanique composite qui comprend un renfort supérieur 2, un renfort inférieur 3, lesquels sont maintenus à distance l’un de l’autre par le noyau 4. Une semelle de glisse 5 est mise en place sous le renfort inférieur 3 et une couche de dessus 6 vient recouvrir noyau 4 et renfort supérieur 2. Le noyau 4 selon l’invention comporte un chant latéral gauche 42, un chant latéral droit 43 ainsi qu'une âme centrale 44 est placée entre les deux chants latéraux 42. La couche de dessus 6 est appliquée sur les surfaces extérieures des chants latéraux. Entre l’âme centrale 44 et les chants latéraux 42, 43, des évidements 45 sont ménagés et séparés les uns des autres longitudinalement par des ailettes 46, 47. La représente en vue de profil, le noyau 4. De longueur comprise entre 140 et 180 cm (pour un ski de longueur comprise entre 170 et 210 cm), il présente une épaisseur qui varie entre quelques millimètres aux extrémités (1 mm -2 mm) et quelques centimètres dans la région centrale (2 cm – 3 cm). La vue de profil permet de voir l’étendue longitudinale de la zone centrale 48 où sont ménagés les évidements 45. La zone en question est délimitée par les traits pointillés verticaux se trouvant à l'avant, c’est-à-dire au niveau de la spatule, et à l'arrière, c’est-à-dire au niveau du talon du ski. Les évidements sont disposés sur la majeur partie de la portion centrale du noyau (60 % - 70 %). De préférence, aucun évidement n’est ménagé dans la zone avant 481, ni dans la zone arrière 482 du noyau 4. La hauteur des évidements 45 varie sur la longueur du noyau. De préférence cette hauteur suit la courbe d’épaisseur du noyau, car les évidements 45 sont tous traversants. Dans une version alternative, une partie des évidements ont une hauteur inférieure à celle du noyau si bien que le noyau présente un plateau horizontal qui relie entre eux les deux chants latéraux. La représente une vue en section partielle selon un plan horizontal « P 3 » de la partie centrale du noyau selon le premier mode de réalisation de l’invention. On peut y voir le chant latéral gauche 42, le chant latéral droit 43 et l’âme centrale 44. Tous trois sont orientés selon l’axe longitudinal du noyau, l’axe « X ». Le chant latéral gauche 42, respectivement, le chant latéral droit 43, est relié à l’âme centrale par des ailettes gauches 46, respectivement par des ailettes droites 47. Entre deux ailettes gauches 46 adjacentes, respectivement entre deux ailettes droites adjacentes, un évidement 45 est ménagé. Conformément à l’invention, l’évidement 45 est orienté selon une direction « d 45 » qui fait avec l’axe longitudinal « X » un angle différent de l’angle droit, notamment compris entre 5° et 85°. Dans le premier mode de réalisation, la zone centrale 48, dans laquelle sont situées les évidements 45 se divise en plusieurs sections dont quatre sont visibles sur la . Dans chacun de ces sections, une pluralité d’évidements 45 sont présents et ils sont disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres. La disposition particulière des sections dans le premier mode de réalisation est réalisée selon une double symétrie. Il y a une symétrie selon l’axe longitudinal « X » et une symétrie selon un axe transversal « Y », lequel coupe perpendiculairement l’axe longitudinal « X » au niveau du centre du noyau. La symétrie selon l’axe longitudinal a pour conséquence que la disposition des évidements respecte une symétrie par rapport au plan médial du noyau. Ce plan est le plan vertical orienté suivant l’axe longitudinal X. la symétrie selon l’axe transversal Y a pour conséquence que la disposition des évidements respecte une symétrie par rapport à un plan transversal, lequel est perpendiculaire au plan médial. La montre une section transversale du noyau 4 selon le plan « P 4 » représenté à la . On peut voir que les flancs latéraux des évidements ne sont pas rigoureusement verticaux et qu’ils sont orientés selon un angle « δ » qui fait quelques degrés avec la direction verticale. Dans le premier mode de réalisation, cet angle « δ » est tel que les évidements 45 sont plus larges à leur base, c’est dire à proximité du renfort inférieur, qu’à leur sommet, c’est-à-dire à proximité du renfort supérieur. Le noyau 4 est, dans son intégralité, de préférence réalisé par injection de mousse PU. On choisit un PU de masse volumique comprise entre 250 et 300 kg/m 3 . Pour le ski de longueur 2100 mm du premier mode de réalisation, le noyau 4, dont la longueur est 1900 mm, présente une masse de 217 g. Cette masse est à comparer à la masse d’un noyau plein, c’est-à-dire sans évidement, ayant exactement les mêmes dimensions extérieures (longueur, largeur, courbe d’épaisseur) et fait du même matériau, laquelle est de 297 g. Ainsi la géométrie particulière du noyau de l’invention permet un gain de poids de 27% par rapport à l’art antérieur. Rapporté au poids total du ski, cela représente un gain de poids de 12% environ. Bien entendu, d’autres matériaux et d’autres modes de réalisation sont envisageables dans le cadre de l’invention comme par exemple l’usinage ou encore l’impression 3D. Les figures 5 à 8 montrent des sections transversales de noyaux selon 4 autres modes de réalisation de l’invention. Pour ces différents modes de réalisation de l’invention, seule la section transversale sera représentée, car la section horizontale dans le plan « P 3 » est identique à celle du premier mode de réalisation de l’invention représentée à la . Le deuxième mode de réalisation représenté à la se distingue du premier mode de réalisation par la valeur de l’angle « δ ». En effet, dans cette configuration, ce sont les bases des évidements qui sont plus étroites que leur sommet. La montre une section transversale d’un noyau selon un troisième mode de réalisation de l’invention. La forme des évidements est y est différente de celle des deux modes de réalisation précédents. En effet, la partie supérieure des évidements est évasée vers le haut et la partie inférieure est évasée vers le bas. La montre une section transversale d’un noyau selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. A la différence des modes de réalisation précédents, les évidements ne sont pas traversants et la partie inférieure du noyau constitue un plateau. Une telle configuration permet d’éviter les déformations en creux de la semelle de glisse. En effet, si un noyau conforme aux configurations des premier, second ou troisième mode de réalisation est utilisé avec un renfort inférieur qui ne présente pas une rigidité suffisante, ou encore, si les parties inférieures des évidements traversants de ces modes de réalisation présentent des circonférences trop importantes, il y a un risque que se forment des creux sur la semelle de glisse au regard des évidements. La montre une section transversale d’un noyau selon un cinquième mode de réalisation de l’invention. Le noyau est dans ce mode de réalisation constitué de deux parties. La première de ces parties est presque identique au noyau du quatrième mode de réalisation de l’invention et représenté à la et s’en en ce qu’un décaissé 491 est ménagé à sa partie supérieure. Le décaissé 491 s’étend longitudinalement sur toute la longueur de la zone centrale 48 et transversalement sur une largeur légèrement plus large que les évidement 45. Le décaissé 491 reçoit une plaque 49, laquelle plaque constituant la deuxième partie du noyau. Lorsque le ski est en position d’utilisation, la plaque 49 se trouve sur l’âme centrale 44, les ailettes droite 47 et gauche 46 et une partie des chants latéraux 42, 43. La plaque 49 et le décaissé 491 ont des formes parfaitement complémentaires si bien qu’une fois en place, la plaque 49 referme complètement les évidement 45 de la zone 48. La plaque 49 peut être réalisé dans un matériau similaire de celui du reste du noyau 4, comme du PU (polyuréthane) ou encore dans un matériau tel que du PET (polytéréphtalate d’éthylène). Dans la mesure où la plaque 49 à une épaisseur constante, elle pourra être préparé par découpe aux dimensions désirées, d’un panneau. Avantageusement, la présence de la plaque 49 empêche toute déformation, au niveau des évidements 45, du renfort supérieur 2 et de la couche de dessus 6. La plaque 49 assure également un meilleur ancrage du dispositif de fixation de ski qui est prévu pour relier la chaussure au ski. Les figures 9, 10 et 11 montrent un sixième mode de réalisation de l’invention qui reprend comme le cinquième mode de réalisation l’idée d’un noyau réalisé en deux parties ; une partie supérieure 411 et une partie inférieure 412. La partie inférieure 412 n’est présente que dans la zone centrale 48. Au sein de cette zone, la partie supérieure 412 se décompose en un plateau supérieur 41, un chant latéral gauche 42 et un chant latéral droit 43. Ces trois éléments entourent une cavité 451. Dans les zones avant 481 et arrière 482 du noyau, seule la partie supérieure 411 est présente et constitue l’intégralité du noyau. La partie inférieure 412 est, quant à elle, constitué d’un plateau inférieur 413 horizontal depuis lequel se projettent verticalement une âme centrale 44 et une pluralité d’ailettes gauches 46 et droites 47. De manière similaire aux modes de réalisation précédents, la zone centrale du noyau se divise en plusieurs sections à l’intérieur desquelles les ailettes gauches ou droites sont disposées parallèlement. Par exemple, dans la section qui se trouve représentée en haut, à droite de la , les ailettes gauche 46 sont toutes orientées selon une direction d 46 qui fait un angle β avec l’axe X. De manière symétrique, les ailettes droites 47 sont toutes orientées selon une direction d 47 qui fait un angle -β avec l’axe X. L’angle β doit être différent de l’angle droit (90°) ou pour le moins, ne pas s’en approcher. On pourra choisir un angle β compris entre 5° et 85°. De préférence, on choisira une valeur comprise entre 30° et 60°. Dans le sixième mode de réalisation de l’invention, l’angle β est sensiblement égal à 45°. La montre le noyau du sixième mode de réalisation de l’invention, une fois que les deux parties qui le constituent sont assemblées l’une avec l’autre. Avantageusement, le noyau ainsi obtenu présente une structure qui associe excellente rigidité et légèreté. En effet, au niveau de la zone centrale 48, la partie supérieure 411 et le plateau inférieur 413 de la partie inférieure 412 constitue une boîte fermée, laquelle est, de plus, étayée par l’âme centrale 44 et les ailettes gauches 46 et droites 47. D’autre part, entre les ailettes adjacentes, sont créés une pluralité d’évidements 45 qui allègent la structure. Chacune des deux parties peut être réalisée dans une même matière, par exemple en polyuréthane (voir ci-dessus la description associée au premier mode de réalisation de l’invention). Avantageusement, on peut également choisir deux matières différentes pour la fabrication des deux parties. L’injection est une méthode particulièrement adaptée pour produire les deux parties, mais ce n’est pas la seule car toute autre moyen de production peut être utilisé, comme par exemple, l’impression 3D. Les figures 12 et 13 décrivent un septième mode de réalisation de l’invention. Dans ce mode, le noyau est constitué d’une partie supérieure 411 et d’une partie inférieure 412. La est une vue en coupe transversale du noyau dans la zone centrale 48. La montre la partie supérieure 411, en coupe horizontale partielle dans la zone centrale selon le plan « P 13 ». On voit que des évidements 45 sont ménagés et que dans chacune des 4 sections représentées à la , ceux-ci sont disposés parallèlement les uns aux autres et orientés selon un angle d’environ 45° par rapport à l’axe longitudinal. La partie inférieure 412 est placée dans la zone centrale 48 du noyau. Elle s’appuie sur le flanc gauche 42, le flanc droit 43, l’âme centrale 44 ainsi que les ailettes gauche 46 et droite 47 et elle referme les évidements 45. Tout ce qui a été décrit pour le sixième mode de réalisation de l’invention concernant les matières employées et la fabrication vaut également pour ce septième mode de réalisation. Les figures 14, 15 et 16 décrivent un huitième mode de réalisation de l’invention. La montre une vue en coupe transversale du noyau 4 au niveau de la zone centrale 48. Celui-ci comprend comme dans certains des modes de réalisation précédents un chant latéral gauche 42 et une chant latéral droit 43 et un plateau supérieur 41. Il comprend en revanche deux âmes centrales 441 et 442 et non pas une seule comme tous les précédents modes de réalisation. La qui représente en vue de dessous partielle, la zone centrale 48, montre comment, dans chacune des sections qui la composent, les évidements 45 sont disposés parallèlement les uns aux autres. La montre en coupe transversale un ski équipé d’un tel noyau. … L’invention ne se limite pas aux quelques modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d’exemple, mais vise à protéger toute configuration équivalente. Quelle que soit, la configuration choisie, la géométrie particulière des noyaux conçus selon l’invention permet d’optimiser la fabrication d’un ski. En effet, le noyau est non seulement léger, tout en garantissant une excellente rigidité. D’autre part, il peut être plus facile à produire par injection. Les nombreux évidements allègent le noyau et les ailettes font office de nervures de structure qui empêchent le rapprochement des chants latéraux avec l’âme centrale. Lors de la fabrication par injection du noyau, l’inclinaison des ailettes facilite le flux de la matière et ainsi le remplissage uniforme du moule. Ski (1) comportant un noyau (4) prévu pour s’intercaler entre un renfort supérieur (2) et un renfort inférieur (3) s'étendant longitudinalement selon un axe X, ledit noyau comportant au moins une pluralité d'évidements (45) sensiblement parallèles les uns avec les autres et chacun sensiblement orientées selon une direction qui fait un angle compris entre 5° et 85 ° avec l’axe X. Ski selon la revendication précédente caractérisé en ce que le noyau comprend un chant latéral gauche (42), un chant latéral droit (43) et, au moins, une âme centrale placée (44, 441, 442) entre les deux chants latéraux, ladite âme centrale, et lesdits chants latéraux s’étendant selon l’axe longitudinal X ; en ce qu'une pluralité d’ailettes gauches (46), respectivement d’ailettes droites (47) est disposée entre l’âme centrale et le chant latéral gauche, respectivement entre l’âme centrale et le chant latéral droit ; ladite au moins une pluralité d'évidements, étant constitués par les cavités ainsi définis entre les ailettes gauches, l’âme centrale et le chant latéral gauche, respectivement entre les ailettes droites, l’âme centrale et le chant latéral droit Ski selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits évidements sont ménagés dans une zone centrale (48) du noyau. Ski selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits évidements traversent de part en part toute la hauteur du noyau. Ski selon l’une des revendications précédentes 3 ou 4 caractérisé en ce que la zone centrale est divisée en plusieurs section, chacune des sections comportant une pluralité d’évidements 45 disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres. Ski selon la revendication précédente caractérisé en ce que la disposition desdits évidements respecte une symétrie selon le plan médial du noyau. Ski selon l’une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que la disposition des évidements respecte une symétrie selon un plan transversal, ledit plan transversal étant perpendiculaire au plan médial. Ski selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit noyau est constitué d’une partie supérieure (411) et d’une partie inférieure (412) qui sont distinctes l’une de l’autre et qui sont assemblées ensemble pour réaliser le noyau. Ski selon la revendication précédente caractérisé en ce que la partie inférieure comprend un plateau inférieur (413), une âme centrale (44) et une pluralité d’ailettes (46, 47). Ski selon la revendication 8 caractérisé en ce que la partie supérieure comprend un plateau supérieur (41), une âme centrale (44) et une pluralité d’ailettes (46, 47).