CH650935A5 - Safety-binding assembly for fastening a boot to a ski - Google Patents

Description

La présente invention est relative à un ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure à un ski et comprenant un premier organe pour la fixation avant ou butée maintenant l'avant de la chaussure et un second organe pour la fixation arrière appelé parfois talonnière et maintenant la partie arrière de la chaussure.

De tels ensembles sont évidemment extrêmement courants et résultent généralement de la réunion ou même de la simple juxtaposition d'organes avant et arrière complètement indépendants l'un de l'autre tant par leur origine que par leur fonctionnement.

On a bien sûr constamment cherché à augmenter le confort et la sécurité du skieur en proposant des solutions améliorant l'un ou l'autre de ces organes dans son rôle propre, mais sans se préoccuper de l'effet qu'un tel perfectionnement sur un organe isolé pouvait avoir sur l'autre organe dont le type pouvait être extrêmement variable, et donc sans envisager l'effet résultant sur l'ensemble complet de fixation. Parmi ces perfectionnements, nombreux sont donc ceux qui n'ont pas atteint le but recherché, du fait d'une utilisation d'organes avant et arrière non conçus pour travailler ensemble. D'autres, par contre, ne l'ont atteint qu'à un degré moindre.

Ainsi les butées avant classiques qui doivent se déclencher à partir d'un certain seuil d'effort latéral de la chaussure présentent l'inconvénient que ce seuil se trouve, de façon non souhaitée, considérablement augmenté par des efforts parasites, notamment de frottement, qui apparaissent lors de sollicitations complexes comme en cas, de chutes combinées, lors d'une flexion de ski ou encore dans le cas d'un mauvais réglage de longueur. Ces efforts parasites s'opposent à l'effort de déclenchement défini par un système élastique, en général réglable, et le seuil de déclenchement effectif s'en trouve donc augmenté de façon variable selon le type de sollicitation exercé par la chaussure,, et la sécurité du skieur en est, par suite, affectée. On a donc cherché: des solutions pour que l'effort résultant nécessaire au déclenchement reste à peu près constant, quels que soient les efforts parasites induits selon les circonstances. Ainsi sont connues des butées comprenant des capteurs des efforts parasites et provoquant sur la butée une action diminuant son seuil de réaction.

Ainsi l'augmentation de la force d'appui de la chaussure sur le ski lors d'une chute avant, qui induit des frottements qu'il faut vaincre en plus de l'effort de déclenchement normal, est compensée dans le brevet FR N° 2099849 grâce à un capteur disposé sous l'avant de la chaussure qui intervient pour diminuer la force de verrouillage de la butée, de sorte que celle-ci reste aussi constante que possible, quelle que soit la force d'appui.

Dans la demande FR N° 2314742, c'est le serre-semelle de retenue de la chaussure qui est sensible à la sollicitation verticale qu'exerce sur lui la chaussure dans le cas d'une chute arrière et qui agit sur le mécanisme de verrouillage pour en diminuer l'effet.

Dans ces deux cas, on ne cherche à compenser que les effets de la composante verticale d'une sollicitation qu'exerce la chaussure. Or, la composante longitudinale de cette sollicitation revêt une très grande importance et des dispositifs visant à prendre en compte cet aspect ont également été proposés, dans lesquels un capteur est sensible aux efforts longitudinaux qu'exerce la chaussure sur la butée avant pour compenser les efforts parasites dus aux frottements, en abaissant le seuil de déclenchement du mécanisme de verrouillage. Des propositions de ce genre sont exposées notamment dans les demandes ou brevets FR N°s 2417313, 2416025, 2395046,1448642, 2469189 et 2464727.

Les avantages que procurent effectivement ces dispositifs restent cependant purement théoriques par rapport à l'objectif à atteindre, et ce, du fait qu'aucun compte n'a été tenu en pratique de l'effet de l'organe de fixation arrière sur le fonctionnement du dispositif.

Ainsi, on a monté jusqu'à présent ces dispositifs indifféremment avec tout type de fixation arrière classique, c'est-à-dire où le bloc de fixation arrière coulisse dans une glissière fixe par rapport au ski sous l'action des sollicitations longitudinales à rencontre de ressorts de rappel ou d'un mécanisme de fonctionnement analogue, comme décrit par exemple dans la demande FR N° 2417313 déjà évoquée. L'effort initial exercé sur la chaussure par la fixation arrière est donc très variable et en tout cas mal défini, et il en va de même de l'effort en fonctionnement et par suite de la sollicitation longitudinale que l'on veut capter au niveau de la butée avant pour agir sur la force de verrouillage de cette butée. Comme nous le verrons plus loin, la sollicitation longitudinale, au cours d'un déclenchement en chute avant, est une fonction décroissante lorsque la talonnière est du type classique. Or, dans les solutions à capteur indépendant, celui-ci est sollicité par un ressort de déclenchement développant une force importante et, dans ces conditions, en aucun cas la sollicitation longitudinale ne sera suffisante pour agir contre l'action de ce ressort et assurer ainsi la compensation. Ce type d'inconvénient est aussi rencontré avec les fixations où toute la butée sert elle-même de capteur (FR Nos 2417313, 2416025, 2395046). En effet, la position longitudinale de la fixation avant est assurée par un ressort qui, pour permettre la pratique du ski, doit être important. Il faut donc, pour déplacer la fixation vers l'avant, que la sollicitation longitudinale de la chaussure soit suffisante, ce qui évidemment n'est pas le cas avec une talonnière du type classique. L'obtention de l'effet recherché n'est donc pas possible.

La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient majeur qui est l'incapacité constatée à fonctionner correctement des butées avant à capteur de l'effort longitudinal exercé sur elles par la chaussure pour compenser l'augmentation de la force de verrouillage. Pour ce faire, elle propose un ensemble de fixation tel que défini par la revendication 1.

Les caractères de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple, et pour l'intelligence de laquelle on se reportera aux dessins dont:

— les fig. 1 et 2 représentent schématiquement, respectivement au repos lors d'une chute avant, un ensemble de fixation selon l'état de la technique,

— les fig. 3 et 4 correspondent aux fig. 1 et 2, mais avec un ensemble de fixation selon l'invention,

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— la fig. 5 est un diagramme représentant l'évolution de l'effort longitudinal exercé par la chaussure sur la butée avant, respectivement en tirets selon l'état de la technique et en trait selon l'invention,

— la fig. 6 montre en perspective un type de fixation arrière pouvant être utilisé pour réaliser la combinaison selon l'invention.

On voit à la fig. 1, représenté schématiquement, un ensemble de fixation monté sur un ski et constitué par une butée avant 2 et une fixation arrière ou talonnière classique 3. Une chaussure 4 est esquissée. La butée 2 est du type dans lequel un capteur de l'effort longitudinal Fj exercé par la chaussure 4 agit sur le mécanisme de verrouillage de cette butée 2 pour compenser l'effet des efforts parasites dus aufrottement qui s'opposent au déverrouillage en s'ajoutant au seuil de déclenchement. Ce dispositif, qui n'est pas représenté en soi, peut être de tout genre évoqué dans l'introduction, notamment de celui décrit dans les documents FR Nos 2464727 ou 2469189 ou similaire. Il n'est donc pas utile d'y revenir. La fixation arrière 3 est du type talonnière classique, c'est-à-dire mobile dans une glissière portée par le ski 1 sous l'effet des forces qu'exerce sur elle la chaussure 4 à rencontre de ressorts de rappel travaillant en général en compression. Ce genre de fixation arrière est tout à fait usuel et il n'est donc pas non plus utile de le décrire plus avant.

Lorsque la chaussure 4 est en place dans l'ensemble de fixation 2, 3, mais au repos, elle exerce sur la butée avant 2 une force longitudinale Fj généralement de l'ordre de 98 à 392 N. Comme déjà dit, la butée avant 2 comporte un organe capteur ou est elle-même l'organe capteur de cette force Fi pour agir sur le verrouillage et en diminuer la résistance au déclenchement lors d'une chute avant. La fig. 2 illustre cette situation où, le talon de la chaussure 4 se soulevant (flèche), il s'ensuit que la sollicitation longitudinale F2, que la chaussure 4 exerce alors sur la butée avant 2, va décroître considérablement et dans certains cas même s'annuler. L'effet sur le capteur de force de la butée 2, et par suite sur le seuil de déclenchement de cette butée 2, devient donc impossible, bien que la butée 2 ait été pourtant conçue pour produire cet effet. Pour que cette butée 2 remplisse effectivement la fonction de sécurité qui lui est assignée, il faudrait que la force longitudinale, au lieu de décroître, croisse de Fj à F2 de façon continue. Avantageusement la force F2 doit être d'autant plus forte que l'effort de déclenchement en chute est important.

On voit donc que l'utilisation d'une butée avant 2 à capteur d'effort longitudinal avec une talonnière classique 3 ne permet absolument pas d'obtenir le phénomène souhaité pour la sécurité du skieur. Hormis le fait que le système de glissière et ressorts de la talonnière 3 rend le réglage initial définissant Fj extrêmement aléatoire, le même phénomène qu'en chute avant se produit chaque fois que la talonnière 3 a tendance à reculer, notamment lorsqu'un creux du terrain provoque une flexion du ski. Le perfectionnement que peut présenter en soi une butée à capteur d'effort longitudinal 2 est donc tout à fait illusoire dans l'utilisation qui en est effectivement faite jusqu'à présent.

Pour obtenir l'effet désiré, il est nécessaire que la fixation arrière 3 agisse de façon définie et positive sur la chaussure 4 pour que l'effort longitudinal F], F2 exercé par la chaussure 4 sur la butée avant 3 ait une valeur suffisante et/ou croisse quand le talon de la chaussure 4 se soulève comme dans le cas d'une chute avant, ce qui rend l'action sur le capteur possible.

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Comme illustré par les fig. 3, 4 et 6, cela peut être obtenu avec une fixation arrière 3 dont la partie engageant la chaussure 4 tourne autour d'un axe transversal horizontal 5 par rapport au ski 1 pendant le processus de chute avant. Une telle disposition va au cours de la rotation accompagnant la chute avant amplifier l'effort longitudinal Fu F2 sur la butée avant 2, car la chaussure se trouve poussée vers l'avant avec une intensité croissante jusqu'au moment du déclenchement. Des fixations arrière répondant à cet impératif mais non conçues dans ce but existent déjà, mais leur utilisation pour amplifier l'effort longitudinal sur une butée avant 2 à capteur de cet effort n'avait jamais été envisagée. Avantageusement, pour l'effet désiré, elles comportent deux bras latéraux 6 articulés sur l'axe transversal 5 et porteur de l'axe de rotation 7 de la mâchoire 8 engageant la chaussure 4. L'axe 5 est disposé de telle sorte que les bras latéraux articulés 6 s'étendent vers l'arrière et vers le haut. Avec un tel mode de réalisation il y a augmentation de la sollicitation longitudinale au cours du soulèvement du talon, cette augmentation étant fonction de la valeur du déclenchement en chute avant, ce qui est particulièrement avantageux car, étant donné que l'appui de la chaussure sur le ski lors d'une chute avant est directement fonction de la valeur de l'effort de déclenchement avant, il est nécessaire,

pour la sécurité du skieur en torsion, que la compensation soit aussi fonction de cet effort. L'axe 5 peut être disposé entre le talon et l'avant de la chaussure, mais il peut en être autrement.

De telles fixations arrière font, par exemple, l'objet des brevets FR N°s 2263796, 2258876, 2248680 et 1363895.

La fig. 5 illustre, en fonction du déplacement vertical du talon 2 jusqu'au déclenchement, l'évolution de l'intensité réelle mesurée, de la force longitudinale F], F2 exercée par la chaussure 4 sur la butée avant 2 à capteur. Selon l'état connu de la technique, avec une talonnière classique à glissière, correspondant à la courbe en tirets, l'effort initial Fx a une valeur mal définie et variable, avoisinant 392 N.

Sous l'effet d'un processus de chute, cet effort F2, dans une première phase, ne varie pas de façon significative, puis tend à décroître considérablement pour devenir négligeable.

Cet effort F2 décroissant, l'effort latéral effectif de déclenchement, qui devra vaincre les frottements parasites non compensés puisque la force initiatrice F2 a tendance à disparaître, devra être nettement supérieur au seuil de sécurité prévu, et la sécurité du skieur que ce dispositif est censé accroître en est donc sérieusement compromise. Par contre, avec l'utilisation d'un ensemble de fixation selon l'invention, la courbe de l'effort longitudinal F2 dans les mêmes conditions (représentée en trait plein), après une très courte phase où elle est pratiquement constante à son niveau de réglage initial Ft, par exemple de l'ordre de seulement 196 N, va croître rapidement pour atteindre au moment du déclenchement un ordre de grandeur de 980 N. Cette valeur étant par ailleurs d'autant plus importante que l'effort de déclenchement en vertical est fort. Il est donc clair que, dans ces conditions, le capteur d'effort de la butée 2, qui fait réagir le mécanisme de verrouillage en fonction de l'intensité de cet effort, joue effectivement le rôle pour lequel il a été conçu et assure donc effectivement la sécurité du skieur.

Il est clair que, dans l'ensemble de fixation selon l'invention, on pourrait utiliser des fixations arrière conformes de façon différente à condition que, en cas de chute avant, cette fixation exerce sur la chaussure un effort longitudinal vers l'avant suffisant et avantageusement croissant en fonction du soulèvement du talon.

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2 feuilles dessins

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650 935 REVENDICATIONS

1. Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure à un ski, comprenant au moins une fixation ou butée avant (2) et une fixation arrière (3), caractérisé par le fait que la butée avant (2) comporte un capteur de l'effort longitudinal (F,, F2) qu'exerce la chaussure (4) sur cette butée (2), ce capteur agissant sur le mécanisme de verrouillage de cette butée (2) en en diminuant la résistance au déclenchement latéral pour compenser l'action des forces de frottement, et par le fait que la fixation arrière est conformée de manière à amplifier cet effort longitudinal (F2) pendant le soulèvement du talon de la chaussure (4) dans le processus de chute avant.

2. Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure à un ski selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fixation arrière (3) est du type à bras latéraux (6) susceptibles de rotation autour d'un axe horizontal transversal (5) fixe par rapport au ski (1), ces bras (6) étant porteurs de l'axe de rotation (7) de la mâchoire de retenue du talon de la chaussure (4), l'axe (5) étant disposé de telle sorte que les bras latéraux (6) s'étendent vers l'arrière et vers le haut.

3. Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure à un ski selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'axe (5) est disposé entre le talon et l'avant de la chaussure, les bras latéraux (6) s'étendant ainsi de part et d'autre du talon.

4. Ensemble de fixation de sécurité d'une chaussure à un ski selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur de l'effort longitudinal est réalisé par la fixation avant mobile longitudi-nalement.