La présente invention concerne une chaussure de ski comprenant une coque en matière plastique contenant un support plantaire et un chausson de confort.
Jusqu'ici, dans la réalisation d'une chaussure de ski, on s'est attaché à assurer une tenue optimale du pied dans la chaussure, c'est-à-dire à réaliser une chaussure capable de faire pratiquement corps avec le pied de manière à assurer une transmission rapide et précise des efforts de la jambe au ski et inversement. La coque elle-même ne pouvant être parfaitement adaptée à la morphologie du pied et plus particulièrement à la morphologie des pieds de chaque skieur, les coques sont équipées d'un chausson de confort ayant à la fois pour fonction de réduire les pressions localisées qui seraient douloureuses et de remplir les espaces formés entre le pied et la coque.
Dans la même optique, on a proposé de réaliser des chaussons in-situ par injection d'une mousse destinée à remplir le mieux possible les espaces entre le pied et la coque, de manière à se rapprocher le plus possible d'une chaussure épousant parfaitement la morphologie individuelle du pied.
Lors de ces recherches, on s'est toutefois peu ou pas du tout préoccupé de la mécanique du pied, c'est-à-dire de la manière dont les efforts sont transmis à travers le pied et la cheville. Si l'on considère les profils extérieurs des semelles de chaussures de ski actuelles, on constate que l'on a pas attaché d'importance à la manière dont le pied prend appui dans la chaussure. On prend certes en compte la présence d'une courbure du pied, connue sous le nom de voûte plantaire, et le support plantaire, ou semelle de fond de coque, dont la coque est équipée a précisément pour but de soutenir cette voûte plantaire, mais ceci, comme pour le chausson, exclusivement pour des raisons de confort et d'adaptation de la forme intérieure de la coque à la forme du pied.
Or, le pied constitue une structure portante très particulière constituée de nombreux os soudés ou mobiles entre eux. Cette structure portante peut être considérée comme une voûte à trois arches et trois points d'appui formant un triangle dont les sommets sont respectivement le talon, plus précisément la tubérosité postérieure du calcanéum, le premier métatarse et le cinquième métatarse. En position normale de repos le poids du corps se répartit à raison d'environ 50% sur le talon, 30% sur le premier métatarse et 20% sur le cinquième métatarse.
Le sommet de la voûte est constitué par l'astragale sur lequel s'appuie le tibia, le poids transmis par le tibia se divisant en trois forces principales dirigées dans les directions des trois points d'appui, ces forces étant transmises d'une part par le talon et, d'autre part, par le scaphoïde et les métatarses aux points d'appui antérieurs intérieur et extérieur. Inversement, les trois points d'appui de la voûte plantaire transmettent les réactions du sol, à travers le ski et la chaussure, à la jambe et au cerveau. En outre, la structure mise en évidence ci-dessus n'est pas seulement soumise à des pressions et à des tractions, mais également à des efforts de torsion. Ces efforts de torsion sont supportés par une structure parallélépipédique.
Dès lors, une chaussure adéquate ne doit pas seulement être adaptée à la forme générale du pied, mais devrait respecter l'anatomie de la voûte plantaire et son comportement mécanique, c'est-à-dire tenir compte des points d'appui identifiés ci-dessus et prendre en compte l'élasticité en torsion de la voûte plantaire. La chaussure ne doit pas modifier l'appui physiologique du pied, modification susceptible d'entraîner un raidissement de la musculature des chaînes statiques destinées a maintenir l'équilibre du corps. Il convient également d'éviter la pronation et la supination de la cheville sous charge dans les virages, mouvements susceptibles d'entraîner une perte de contrôle du virage.
Il convient de considérer d'avantage la chaussure comme une interface entre le corps et le ski, cette interface étant chargée de diriger les forces dans des directions favorables de manière à adapter rapidement la tension musculaire afin que celle-ci soit capable de faire face de manière efficace aux modifications de situations qui se présentent lors d'une descente.
La présente invention a pour but d'améliorer le comportement des chaussures de ski considérées en tant qu'interface mécanique entre le ski et le pied.
A cet effet, la chaussure de ski selon l'invention est caractérisée en ce que la semelle de fond de coque présente sur sa face inférieure, des piliers ou plots localisés dans les zones d'appui du pied, c'est-à-dire les zones d'appui du talon, du premier et du cinquième métatarse.
La semelle de fond de coque remplit ainsi efficacement sa fonction d'interface en assurant une meilleure transmission des forces entre les zones d'appui du pied et le ski.
Une telle semelle de fond de coque est avantageusement utilisée avec un chausson et une coque agencés de manière à transmettre le plus directement possible au ski les forces agissant sur les zones d'appui du pied.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.
La fig. 1 représente un pied et la statique de la voûte plantaire.
La fig. 2 représente, schématiquement, de façon plus prononcée et vue du talon, la même voûte plantaire.
La fig. 3 montre la répartition approximative du poids sur les zones d'appui du pied en position droite de repos.
La fig. 4 représente une première de chausson selon une première forme d'exécution.
La fig. 5 représente une première de chausson selon une seconde forme d'exécution.
La fig. 6 est une vue de dessous d'une semelle de fond de coque.
La fig. 7 représente le fond de coque dans lequelle vient se placer la semelle de fond de coque.
La fig. 8 représente la semelle de la chaussure, c'est-à-dire la coque vue de dessous.
A la fig. 1, qui montre l'ossature du pied, on reconnaît le calcanéum 1, l'astragale 2, le scaphoïde 3, les os cunéïformes 4, les métatarses 5 et les phalanges 6. Sur l'astragale 3 vient s'appuyer le tibia 7. Ce pied constitue une voûte à trois arches AB, AC, BC et la charge du poids du pied s'inscrit dans un triangle formé par le talon (C), le premier métatarse (B) et le cinquième métatarse (A). La charge du poids en position debout, de repos, se réparti approximativement à raison de 20% sur le point A, 30% sur le point B, et 50% sur le point C. Le sommet de cette voûte, déporté vers le talon, est constitué par l'astragale.
Une première forme d'exécution de la première de chausson est représentée à la fig. 4. Cette première 8, souple, par exemple en feutre, est partiellement recouverte par une pièce rigide 9 présentant une surépaisseur 10 en forme d'élévation épousant la forme de la voûte plantaire et servant, de manière habituelle, de soutien de cette voûte plantaire. La zone de la pièce rigide 9 entourant l'élévation 10 est d'épaisseur uniforme relativement mince. La pièce 9 épouse la forme de la première 8 en laissant toutefois libre la zone phalangienne de manière à laisser libre les articulations des phalanges. La pièce 9 recouvre par contre les zones d'appui A, B et C de manière à constituer une bonne interface entre le pied et le fond de la coque de la chaussure à travers la semelle de fond de coque.
La pièce 9, de par sa forme et ses profils transversaux et longitudinaux, est peu flexible dans le sens longitudinal et dans le sens transversal. Ce manque de flexibilité peut être gênant en skiant, notamment lors de la prise de carre et des changements rapides de carre. Il est possible de conserver une bonne flexibilité de la première par une forme adéquate de la pièce rigide 9. Un exemple est représenté à la fig. 5. La partie d'épaisseur uniforme de la pièce rigide 9 ne s'étend pratiquement que sur les zones d'appui A, B et C en formant trois sortes de palettes 11, 12 et 13 reliées par des isthmes plus ou moins étroits d la surélévation 10. Ces palettes sont pratiquement indépendantes les unes des autres en flexion et en torsion et l'ensemble présente une grande flexibilité, aussi bien en flexion qu'en torsion.
L'élément 9 est ainsi pratiquement subdivisé en trois interfaces 11, 12, 13 indépendantes les unes des autres et pouvant ainsi mieux suivre les rapides transferts de charge entre les points A, B et C lors de la pratique du ski.
Le chausson vient prendre appui sur une semelle de fond de coque 14 représentée à la fig. 6 où elle est vue de dessous. Cette semelle de fond de coque 14 est destinée à créer une surface d'appui adéquate du pied dans la coque, notamment une inclinaison vers l'avant. Sur sa face inférieure, cette semelle de fond de coque est munie de trois piliers 15, 16, 17 de faible hauteur, en forme de pastille cylindrique. Ces piliers sont disposés dans les zones d'appui A, B et C et ont une fonction d'interfaces transmettant les forces d'appui du pied et les réactions du ski sur ces points d'appui.
La semelle de fond de coque 14 vient se loger au fond de la coque 18 représentée à la fig. 7. Le fond de cette coque présente une creusure centrale 19 s'étendant du talon à l'extrémité du pied et laissant subsister deux zones latérales d'appui 20 et 21 présentant un élargissement 22, respectivement 23 dans les zones d'appui A et B correspondant au cinquième et au premier métatarse. Les zones d'appui 20 et 21 sont reliées par deux nervures parallèles 24 et 25 entre les zones 22 et 23 et par une troisième nervure 26 située approximativement sous le scaphoïde. Lorsque la semelle de fond de coque 14 est placée dans la coque, ces piliers 15 et 16 viennent se placer respectivement sur les zones 22 et 23, tandis que le pilier 17 vient en contact avec le fond de la creusure 19 dans la zone C. La creusure 19 a pour but d'alléger la semelle de la coque.
Les nervures 24, 25, 26 assurent que cet allégement ne se fait pas au dépend de la rigidité.
La coque présente une semelle 27 représentée à la fig. 8. Comme dans les chaussures antérieures, cette semelle 27 est plane. Sous la plante du pied elle présente une forme générale rectangulaire avec deux oreilles 28 et 29 correspondant aux zones d'appui A et B et donc situées exactement sous les zones 22 et 23 du fond de la coque. La semelle 27 se rétrécit sous le scaphoïde et l'astragale, mais s'élargit par contre dans la zone du talon 30. Toute la surface de la semelle 27 vient en appui sur le ski, de telle sorte qu'elle constitue une interface optimale entre la semelle de fond de coque et le ski. Lors de prises de carre, le poid sur le talon se déplace à gauche et à droite.
Il est donc important que la surface d'appui 30 soit assez large pour éviter que l'axe de la force sorte du périmètre de cette surface d'appui, ce qui aurait pour effet de créer un couple de torsion ou de basculement dangereux.
La semelle 27 est également allégée par des creusures 31, 32, 33, 34 laissant subsister des ponts 35, 36, 37 situés respectivement en face des nervures 24, 25, 26 du fond de coque et contribuant ainsi à assurer la rigidité de la semelle en torsion.
Il serait bien entendu possible d'avoir plusieurs plots ou piliers dans chaque zone d'appui.
The present invention relates to a ski boot comprising a plastic shell containing a plantar support and a comfort liner.
Up to now, in the production of a ski boot, we have endeavored to ensure optimal holding of the foot in the boot, that is to say to produce a boot capable of being practically one with the foot of so as to ensure a rapid and precise transmission of the forces from the leg to the ski and vice versa. The shell itself cannot be perfectly adapted to the morphology of the foot and more particularly to the morphology of the feet of each skier, the hulls are equipped with a comfort liner having both the function of reducing the localized pressures which would be painful and fill the spaces formed between the foot and the shell.
In the same vein, it has been proposed to produce in-situ slippers by injecting a foam intended to fill as much as possible the spaces between the foot and the shell, so as to get as close as possible to a shoe that fits perfectly the individual morphology of the foot.
During this research, however, little or no attention was paid to the mechanics of the foot, that is to say the way in which the forces are transmitted through the foot and the ankle. If we consider the external profiles of the soles of current ski boots, we see that no importance has been attached to the way in which the foot is supported in the boot. We certainly take into account the presence of a curvature of the foot, known as the arch of the foot, and the plantar support, or bottom of the hull, with which the hull is fitted, is precisely intended to support this arch, but this, as for the liner, exclusively for reasons of comfort and adaptation of the interior shape of the shell to the shape of the foot.
However, the foot constitutes a very particular bearing structure made up of numerous bones welded or mobile between them. This bearing structure can be considered as a vault with three arches and three support points forming a triangle whose vertices are respectively the heel, more precisely the posterior tuberosity of the calcaneus, the first metatarsus and the fifth metatarsus. In normal rest position the body weight is distributed at the rate of approximately 50% on the heel, 30% on the first metatarsus and 20% on the fifth metatarsus.
The top of the arch is formed by the talus on which the tibia rests, the weight transmitted by the tibia dividing into three main forces directed in the directions of the three support points, these forces being transmitted on the one hand by the heel and, on the other hand, by the scaphoid and the metatarsals at the interior and exterior anterior support points. Conversely, the three support points of the arch transmit the reactions of the ground, through the ski and the shoe, to the leg and the brain. In addition, the structure highlighted above is not only subjected to pressure and traction, but also to torsional forces. These torsional forces are supported by a parallelepiped structure.
Therefore, an adequate shoe should not only be adapted to the general shape of the foot, but should respect the anatomy of the arch and its mechanical behavior, that is to say take into account the points of support identified here. above and take into account the torsional elasticity of the arch of the foot. The shoe must not modify the physiological support of the foot, modification likely to cause stiffening of the muscles of the static chains intended to maintain the balance of the body. It is also important to avoid pronation and supination of the ankle under load when cornering, movements which can cause loss of control of the corner.
The shoe should be considered more as an interface between the body and the ski, this interface being responsible for directing the forces in favorable directions so as to quickly adapt the muscular tension so that it is able to cope with effectively to changes in situations that arise during a descent.
The present invention aims to improve the behavior of ski boots considered as a mechanical interface between the ski and the foot.
To this end, the ski boot according to the invention is characterized in that the shell bottom sole has, on its underside, pillars or studs located in the support zones of the foot, that is to say the heel, first and fifth metatarsal support zones.
The hull bottom sole thus effectively fulfills its interface function by ensuring better transmission of forces between the support zones of the foot and the ski.
Such a shell bottom sole is advantageously used with a liner and a shell arranged so as to transmit as directly as possible to the ski the forces acting on the support zones of the foot.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the invention.
Fig. 1 represents a foot and the statics of the arch.
Fig. 2 schematically represents, in a more pronounced manner and seen from the heel, the same arch.
Fig. 3 shows the approximate distribution of the weight on the support zones of the foot in the straight rest position.
Fig. 4 shows a first liner according to a first embodiment.
Fig. 5 shows a first liner according to a second embodiment.
Fig. 6 is a bottom view of a hull bottom sole.
Fig. 7 shows the hull bottom in which the hull bottom sole is placed.
Fig. 8 shows the sole of the shoe, that is to say the shell seen from below.
In fig. 1, which shows the skeleton of the foot, we recognize the calcaneus 1, the talus 2, the scaphoid 3, the wedge-shaped bones 4, the metatarsals 5 and the phalanges 6. On the talus 3 comes to bear the tibia 7 This foot constitutes a vault with three arches AB, AC, BC and the load of the weight of the foot is inscribed in a triangle formed by the heel (C), the first metatarsus (B) and the fifth metatarsus (A). The load of the weight in standing position, of rest, is distributed approximately at a rate of 20% on point A, 30% on point B, and 50% on point C. The top of this arch, offset towards the heel, is formed by the talus.
A first embodiment of the first liner is shown in FIG. 4. This first 8, flexible, for example made of felt, is partially covered by a rigid piece 9 having an elevation 10 in the form of an elevation conforming to the shape of the arch of the foot and serving, as usual, to support this arch . The area of the rigid part 9 surrounding the elevation 10 is of relatively thin uniform thickness. The piece 9 follows the shape of the first 8, however leaving the phalangeal area free so as to leave free the joints of the phalanges. The part 9, on the other hand, covers the support zones A, B and C so as to constitute a good interface between the foot and the bottom of the shell of the shoe through the bottom of the shell sole.
The part 9, by its shape and its transverse and longitudinal profiles, is not very flexible in the longitudinal direction and in the transverse direction. This lack of flexibility can be annoying when skiing, especially when taking edge and rapid edge changes. It is possible to maintain good flexibility of the first by an adequate shape of the rigid part 9. An example is shown in FIG. 5. The part of uniform thickness of the rigid part 9 extends practically only over the support zones A, B and C by forming three kinds of pallets 11, 12 and 13 connected by more or less narrow isthmus d the elevation 10. These pallets are practically independent of each other in bending and torsion and the assembly has great flexibility, both in bending and in torsion.
The element 9 is thus practically subdivided into three interfaces 11, 12, 13 independent of each other and thus being able to better follow the rapid load transfers between the points A, B and C during the practice of skiing.
The liner comes to rest on a shell bottom sole 14 shown in FIG. 6 where it is seen from below. This hull bottom sole 14 is intended to create an adequate support surface for the foot in the hull, in particular a forward inclination. On its underside, this shell bottom sole is provided with three pillars 15, 16, 17 of low height, in the form of a cylindrical pellet. These pillars are arranged in the support zones A, B and C and have an interface function transmitting the support forces of the foot and the reactions of the ski on these support points.
The shell bottom sole 14 is housed at the bottom of the shell 18 shown in FIG. 7. The bottom of this shell has a central recess 19 extending from the heel to the end of the foot and leaving two lateral support zones 20 and 21 having an enlargement 22, respectively 23 in the support zones A and B corresponding to the fifth and first metatarsus. The support zones 20 and 21 are connected by two parallel ribs 24 and 25 between the zones 22 and 23 and by a third rib 26 located approximately under the scaphoid. When the hull bottom flange 14 is placed in the hull, these pillars 15 and 16 are placed respectively on the zones 22 and 23, while the pillar 17 comes into contact with the bottom of the recess 19 in the zone C. The purpose of the recess 19 is to lighten the sole of the shell.
The ribs 24, 25, 26 ensure that this reduction is not done at the expense of rigidity.
The shell has a sole 27 shown in FIG. 8. As in the previous shoes, this sole 27 is flat. Under the sole of the foot it has a generally rectangular shape with two ears 28 and 29 corresponding to the support zones A and B and therefore located exactly under the zones 22 and 23 of the bottom of the shell. The sole 27 narrows under the scaphoid and the talus, but on the other hand widens in the area of the heel 30. The entire surface of the sole 27 bears on the ski, so that it constitutes an optimal interface between the hull bottom sole and the ski. When taking edges, the weight on the heel moves left and right.
It is therefore important that the bearing surface 30 is wide enough to prevent the axis of force from leaving the perimeter of this bearing surface, which would have the effect of creating a dangerous torque or tilting torque.
The sole 27 is also lightened by recesses 31, 32, 33, 34 leaving bridges 35, 36, 37 located respectively opposite the ribs 24, 25, 26 of the bottom of the shell and thus contributing to ensuring the rigidity of the sole. in torsion.
It would of course be possible to have several studs or pillars in each support zone.