EP0630591A1 - Skiboot - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a ski boot made of plastic material comprising damping means intended to dampen the vibrations of the ski transmitted to the skier by the boots.
- a ski sliding on snow is subjected to shocks of various origins and of all kinds which cause the ski to vibrate.
- a ski is a relatively rigid element capable of vibrating and having several natural frequencies capable of causing a resonance phenomenon which has the effect of further increasing the amplitude of these vibrations.
- This vibratory phenomenon has been described in detail in French patent 2,575,393 in the name of the applicant. Studies have made it possible to distinguish essentially three modes of vibration resulting respectively in the presence of two, three and four nodes. The first mode predominates in a special slalom ski, while the third mode predominates in a giant slalom ski.
- shock absorbers consisting of rubber studs arranged inside the shell of the boot, respectively under the heel and under the forefoot (FR-A-2,663 821 and CH-A-585 530).
- shock absorbers are certainly effective, as regards the dissipation of vibratory energy but, due to the deformation of the rubber, they reduce the efficiency of the interface formed by the shoe, which has the effect of reducing the sensitivity of the skier to the movements of the ski and the precision of the guide of the skis.
- These rubber shock absorbers also increase the weight of the shoe.
- Document FR-A-2 610 797 also discloses a ski boot, the sole area of which cooperates with the support plates of the binding includes elastically deformable inserts located on either side of a rigid rib, in order to absorb shock and vibration while retaining in said zone a certain rigidity for the control of the ski.
- the support of the boot being however on everything on the side of the sole, these inserts therefore also have the effect of reducing the sensitivity and the precision of the guide of the skis.
- This vibration also results in a periodic variation of the distance between the front stop and the heel of the binding, that is to say a vibration of the sole of the boot parallel to the ski.
- the present invention aims to dampen the vibrations of the shoe itself, that is to say to prevent the transmission of vibrations from the ski to the skier's leg by the boot, but without loss of sensitivity and of precision in guiding the ski.
- the damping means consist of at least one vibration damping element consisting of at least one viscoelastic material associated with a rigid piece of stress and fixed on the shoe.
- the rigid part is, for example, a stress plate fixed to a rigid part of the shoe by means of the viscoelastic material.
- the damping element is connected to the shoe by the viscoelastic material surmounted by a rigid stress plate made of material with high elasticity modulus.
- the appended drawing represents a nonlimiting example of embodiment of the damping element and examples of localization of such a damping element on a shoe.
- Figure 1 is a sectional view of a damping element.
- FIG. 2 represents a shoe, the sole of which is provided with a shock-absorbing element.
- FIG. 3 represents a second example of location of the damping element.
- FIG. 4 represents a third example of location of the damping element.
- FIGS. 5 and 6 represent a fourth embodiment, FIG. 6 being a partial section on VI-VI of FIG. 5.
- the damping element shown in Figure 1 consists of a rigid stress plate 1 on which is glued a layer of viscoelastic material 2.
- the thicknesses shown are not the actual thicknesses.
- the rigid plate 1 advantageously has a modulus of elasticity E greater than 104 MPa and a thickness of between 0.5 and 2 mm, for example 1 mm.
- the material of the rigid plate 1 is chosen from the group comprising aluminum alloys, aluminum-zinc alloys, magnesium known under the name of the trademark ZICRAL from the company CEGEDUR-PECHINEY, thermosetting laminated materials reinforced with glass or carbon fibers, thermoplastic materials reinforced with glass or carbon fibers.
- the viscoelastic material 2 is, for example, a butyl rubber or a synthetic elastomer, such as NEPURANE PI 2010, these used alone, as a mixture or loaded.
- the viscoelastic element 2 can consist of an elementary sheet or a stack of several viscoelastic elementary sheets of the same characteristic or of different characteristics. In the latter case, the damping properties of each of the sheets will be offset in temperature for a given vibration frequency or offset in frequency for a given temperature, so as to take account of the variation in the natural frequency of the vibrating part of the shoe depending on the temperature.
- the thickness of the viscoelatic layer 2 is 1 to 2 mm.
- FIG. 2 represents a shoe seen from below, the sole 3 of which is provided with a shock-absorbing element 4 as described above, this shock-absorbing element being in the form of a plate bonded by its viscoelastic part 2 to a flat part 3a of the sole 3 set back from the bearing faces of this sole on the ski.
- FIG. 3 represents a ski boot with four loops, the shell 5 of which is provided with a reinforcement piece 6 in the form of a band extending obliquely from one side to the other of the sole 3 passing over the heel.
- This reinforcing strip 6 constitutes a vibrating part promoting the transmission of the vibrations of the ski to the skier's leg. It is therefore on this part 6 that is fixed a damping plate 7 similar to the damping element described above.
- a piece 8 in the form of a hoop which stiffens the upper of the shoe is articulated on the stiffening part 6 on the stiffening part 6.
- This part also constitutes a vibrating element and it may be wise to fix a damping element 7 on this part 8.
- the shock absorbing element can be a component part of the shoe.
- the shoe shown is, in appearance, identical to the shoes shown in Figures 3 and 4 (without the VAS plate). However, it differs from it by the reinforcement part 6 designated by 6 ′ in this latter embodiment.
- the part 6 ' is here very rigid, for example made of metal. It constitutes a stiffening element, opposing the transverse swelling of the shell during the flexing of the shoe. Such a part is therefore suitable for transmitting vibrations.
- It could be provided with damping plates such as the plate 7, but according to this embodiment, it is the part 6 ′ which itself constitutes a damping element. To this end, it consists of a metal strip 61 coated with a layer of viscoelastic material 62, in the same way as the plate shown in FIG. 1. The material 62 is also in contact with the shell 5.
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet une chaussure de ski en matière plastique comportant des moyens d'amortissement destinés à amortir les vibrations du ski transmises au skieur par les chaussures.The present invention relates to a ski boot made of plastic material comprising damping means intended to dampen the vibrations of the ski transmitted to the skier by the boots.
Il est connu qu'un ski glissant sur la neige est soumis à des chocs d'origines diverses et de toutes natures qui entraînent le ski en vibrations. Un ski est un élément relativement rigide capable de vibrer et possédant plusieurs fréquences propres susceptibles d'entraîner un phénomène de résonance qui a pour effet d'augmenter encore l'amplitude de ces vibrations. Ce phénomène vibratoire a été décrit en détail dans le brevet français 2 575 393 au nom du demandeur. Des études ont permis de distinguer essentiellement trois modes de vibrations se traduisant respectivement par la présence de deux, trois et quatre noeuds. Le premier mode prédomine dans un ski de slalom spécial, tandis que le troisième mode prédomine dans un ski de slalom géant. Si certaines vibrations sont néfastes, en nuisant à la stabilité, à l'accrochage et à la glisse du ski, tout au moins lorsqu'elles dépassent une certaine amplitude, la présence de certaines autres vibrations est au contraire favorable, un ski complètement amorti perdant ses caractéristiques essentielles de stabilité et d'accrochage. Dès lors, même dans le cas d'un ski équipé d'un dispositif amortiseur de vibrations tel que décrit dans le brevet FR 2 575 393, le ski est animé de vibrations qui sont transmises au skieur par la chaussure jouant le rôle d'interface. Dans le cas de skis non équipés de dispositifs amortiseurs, le skieur est bien entendu soumis à des vibrations plus importantes.It is known that a ski sliding on snow is subjected to shocks of various origins and of all kinds which cause the ski to vibrate. A ski is a relatively rigid element capable of vibrating and having several natural frequencies capable of causing a resonance phenomenon which has the effect of further increasing the amplitude of these vibrations. This vibratory phenomenon has been described in detail in French patent 2,575,393 in the name of the applicant. Studies have made it possible to distinguish essentially three modes of vibration resulting respectively in the presence of two, three and four nodes. The first mode predominates in a special slalom ski, while the third mode predominates in a giant slalom ski. If certain vibrations are harmful, by impairing the stability, the grip and the sliding of the ski, at least when they exceed a certain amplitude, the presence of certain other vibrations is on the contrary favorable, a ski completely damped losing its essential characteristics of stability and attachment. Therefore, even in the case of a ski equipped with a vibration damping device as described in
Jusqu'à aujourd'hui, les chaussures de ski étaient encore relativement souples et remplissaient la fonction d'amortisseur, c'est-à-dire d'élément dissipant l'énergie vibratoire. La tendance actuelle est toutefois de fabriquer des chaussures de plus en plus rigides dans le but d'augmenter la sensibilité du skieur aux mouvements du ski et la précision de la conduite du ski. Cette augmentation de la rigidité est obtenue par divers moyens, notamment par l'adjonction de parties ou d'éléments de renfort localisés. Ces parties de chaussure ou ces éléments rapportés présentent une rigidité telle qu'ils constituent des ponts de vibrations capables de transmettre les vibrations du ski au bas de la jambe du skieur. Ces vibrations, même s'il s'agit de microvibrations sont susceptibles, lorsqu'elles se produisent de façon prolongée, d'entraîner des traumatismes musculaires et/ou osseux.Until today, ski boots were still relatively flexible and fulfilled the function of shock absorber, that is to say of element dissipating vibrational energy. The current trend, however, is to make more and more rigid shoes with the aim of increasing the skier's sensitivity to ski movements and the precision of ski handling. This increase in rigidity is obtained by various means, in particular by adding localized parts or reinforcing elements. These shoe parts or these added elements have a rigidity such that they constitute vibration bridges capable of transmitting the vibrations of the ski to the bottom of the skier's leg. These vibrations, even if they are microvibrations, are capable, when they occur for a long time, of causing muscular and / or bone trauma.
Il a déjà été proposé de munir une chaussure de ski d'éléments amortisseurs constitués de plots en caoutchouc disposés à l'intérieur de la coque de la chaussure, respectivement sous le talon et sous l'avant-pied (FR-A-2 663 821 et CH-A-585 530). Ces amortisseurs sont certes efficaces, en ce qui concerne la dissipation de l'énergie vibratoire mais, en raison de la déformation du caoutchouc, ils réduisent l'efficacité de l'interface constituée par la chaussure, ce qui a pour effet de réduire la sensibilité du skieur aux mouvements du ski et la précision du guidage des skis. Ces amortisseurs en caoutchouc augmentent en outre le poids de la chaussure.It has already been proposed to provide a ski boot with shock absorbing elements consisting of rubber studs arranged inside the shell of the boot, respectively under the heel and under the forefoot (FR-A-2,663 821 and CH-A-585 530). These shock absorbers are certainly effective, as regards the dissipation of vibratory energy but, due to the deformation of the rubber, they reduce the efficiency of the interface formed by the shoe, which has the effect of reducing the sensitivity of the skier to the movements of the ski and the precision of the guide of the skis. These rubber shock absorbers also increase the weight of the shoe.
Du document FR-A-2 610 797 on connaît en outre une chaussure de ski dont la zone de la semelle coopérant avec les plaques d'appui de la fixation comporte des inserts élastiquement déformables situés de part et d'autre d'une nervure rigide, dans le but d'absorber les chocs et les vibrations tout en conservant dans ladite zone une certaine rigidité pour le contrôle du ski. L'appui de la chaussure se faisant toutefois sur tout sur le côté de la semelle, ces inserts ont donc également pour effet de réduire la sensibilité et la précision du guidage des skis.Document FR-A-2 610 797 also discloses a ski boot, the sole area of which cooperates with the support plates of the binding includes elastically deformable inserts located on either side of a rigid rib, in order to absorb shock and vibration while retaining in said zone a certain rigidity for the control of the ski. The support of the boot being however on everything on the side of the sole, these inserts therefore also have the effect of reducing the sensitivity and the precision of the guide of the skis.
Dans des chaussures d'athlétisme, il est par ailleurs connu de créer un amortissement au moyen d'air, de liquide ou de caoutchouc mou. Ces moyens d'amortissement présentent les mêmes inconvénients que les amortisseurs en caoutchouc de la chaussure susmentionnée.In athletic shoes, it is also known to create cushioning by means of air, liquid or soft rubber. These damping means have the same drawbacks as the rubber shock absorbers of the aforementioned shoe.
D'autre part, lorsqu'on considère les modes vibratoires du ski, on constate que pour les modes principaux entrant en considération, on a toujours un ventre de vibration dans la zone des fixations. La chaussure est donc particulièrement exposée aux vibrations du ski. La semelle de la chaussure et les fixations avant et arrière constituent en outre un système rigide dans une zone présentant un ventre de vibration dans une direction perpendiculaire aux skis, c'est-à-dire d'amplitude maximale. Cette vibration est également transmise aux pieds du skieur par la semelle de la chaussure qui est beaucoup plus rigide que le reste de la chaussure.On the other hand, when we consider the vibration modes of the ski, we see that for the main modes coming into consideration, there is always a vibration belly in the area of the bindings. The boot is therefore particularly exposed to ski vibrations. The sole of the boot and the front and rear bindings also constitute a rigid system in an area having a vibration belly in a direction perpendicular to the skis, that is to say of maximum amplitude. This vibration is also transmitted to the skier's feet by the sole of the shoe which is much stiffer than the rest of the shoe.
Cette vibration se traduit en outre par une variation périodique de la distance entre la butée avant et la talonnière de la fixation, c'est-à-dire une vibration de la semelle de la chaussure parallèlement au ski.This vibration also results in a periodic variation of the distance between the front stop and the heel of the binding, that is to say a vibration of the sole of the boot parallel to the ski.
La présente invention a pour but d'amortir les vibrations de la chaussure elle-même, c'est-à-dire d'empêcher la transmission des vibrations du ski à la jambe du skieur par la chaussure, mais sans perte de sensibilité et de précision de guidage du ski.The present invention aims to dampen the vibrations of the shoe itself, that is to say to prevent the transmission of vibrations from the ski to the skier's leg by the boot, but without loss of sensitivity and of precision in guiding the ski.
A cet effet, dans la chaussure selon l'invention, les moyens d'amortissement sont constitués d'au moins un élément amortisseur de vibrations constitué d'au moins un matériau viscoélastique associé à une pièce rigide de contrainte et fixé sur la chaussure.To this end, in the shoe according to the invention, the damping means consist of at least one vibration damping element consisting of at least one viscoelastic material associated with a rigid piece of stress and fixed on the shoe.
La pièce rigide est, par exemple, une plaquette de contrainte fixée sur une partie rigide de la chaussure par l'intermédiaire du matériau viscoélastique.The rigid part is, for example, a stress plate fixed to a rigid part of the shoe by means of the viscoelastic material.
L'une de ces parties rigide est évidemment la semelle. Il peut donc être judicieux de fixer l'élément amortisseur sur la semelle, bien entendu sur une partie qui n'est pas en contact avec le ski ou la fixation, car l'élément amortisseur ne doit pas constituer un support anti-vibratoire, car on retrouverait alors à nouveau les inconvénients des plots en caoutchouc de l'art antérieur.One of these rigid parts is obviously the sole. It may therefore be advisable to fix the damping element on the sole, of course on a part which is not in contact with the ski or the binding, because the damping element must not constitute an anti-vibration support, because we would then again find the disadvantages of the rubber pads of the prior art.
Selon un mode d'exécution préféré de l'invention l'élément amortisseur est relié à la chaussure par le matériau viscoélastique surmonté d'une plaque rigide de contrainte en matériau à haut module d'élasticité.According to a preferred embodiment of the invention, the damping element is connected to the shoe by the viscoelastic material surmounted by a rigid stress plate made of material with high elasticity modulus.
Le dessin annexé représente un exemple non limitatif de réalisation de l'élément ammortisseur et des exemples de localisation d'un tel élément amortisseur sur une chaussure.The appended drawing represents a nonlimiting example of embodiment of the damping element and examples of localization of such a damping element on a shoe.
La figure 1 est une vue en coupe d'un élément amortisseur.Figure 1 is a sectional view of a damping element.
La figure 2 représente une chaussure dont la semelle est munie d'un élément amortisseur.FIG. 2 represents a shoe, the sole of which is provided with a shock-absorbing element.
La figure 3 représente un deuxième exemple de localisation de l'élément amortisseur.FIG. 3 represents a second example of location of the damping element.
La figure 4 représente un troisième exemple de localisation de l'élément amortisseur.FIG. 4 represents a third example of location of the damping element.
Les figures 5 et 6 représentent une quatrième forme d'exécution, la figure 6 étant une coupe partielle selon VI-VI de la figure 5.FIGS. 5 and 6 represent a fourth embodiment, FIG. 6 being a partial section on VI-VI of FIG. 5.
L'élément amortisseur représenté à la figure 1 est constitué d'une plaque rigide de contrainte 1 sur laquelle est collée une couche de matériau viscoélastique 2. Les épaisseurs représentées ne sont pas les épaisseurs réelles. La plaque rigide 1 présente avantageusement un module d'élasticité E supérieur à 10⁴ MPa et une épaisseur comprise entre 0,5 et 2 mm, par exemple 1 mm. Le matériau de la plaque rigide 1 est choisi dans le groupe comprenant les alliages d'aluminium, les alliages d'aluminium-zinc, magnésium connus sous le nom de la marque déposée ZICRAL de la société CEGEDUR-PECHINEY, les matériaux thermodurcissables stratifiés armés de fibres de verre ou de carbone, les matériaux thermoplastiques armés de fibres de verre ou de carbone.The damping element shown in Figure 1 consists of a
Le matériau viscoélastique 2 est, par exemple, un caoutchouc butyle ou un élastomère de synthèse, tel que le NEPURANE PI 2010, ceux-ci utilisés seuls, en mélange ou chargés. L'élément viscoélastique 2 peut être constitué d'une feuille élémentaire ou d'un empilement de plusieurs feuilles élémentaires viscoélastiques de même caractéristique ou de caractéristiques différentes. Dans ce dernier cas, les propriétés d'amortissement de chacune des feuilles seront décalées en température pour une fréquence de vibrations donnée ou décalées en fréquence pour une température donnée, de manière à tenir compte de la variation de la fréquence propre de la partie vibrante de la chaussure en fonction de la température. L'épaisseur de la couche viscoélatique 2 est de 1 à 2 mm.The
La figure 2 représente une chaussure vue de dessous dont la semelle 3 est munie d'un élément amortisseur 4 tel que décrit ci-dessus, cet élément amortisseur se présentant sous la forme d'une plaquette collée par sa partie viscoélastique 2 sur une partie plane 3a de la semelle 3 en retrait des faces d'appui de cette semelle sur le ski.FIG. 2 represents a shoe seen from below, the sole 3 of which is provided with a shock-absorbing
La figure 3 représente une chaussure de ski à quatre boucles dont la coque 5 est munie d'une pièce de renforcement 6 en forme de bande s'étendant obliquement d'un côté à l'autre de la semelle 3 en passant au-dessus du talon. Cette bande de renforcement 6 constitue une partie vibrante favorisant la transmission des vibrations du ski à la jambe du skieur. C'est donc sur cette partie 6 qu'est fixée une plaquette amortisseur 7 analogue à l'élément amortisseur décrit précédemment.FIG. 3 represents a ski boot with four loops, the
Dans cette même chaussure, sur la partie rigidifiante 6 est articulée une pièce 8 en forme d'arceau qui rigidifie la tige de la chaussure. Cette partie constitue également un élément vibrant et il peut être judicieux de fixer un élément amortisseur 7 sur cette partie 8.In this same shoe, on the
Selon le cas, il sera utile et efficace de fixer un élément amortisseur dans une zone du talon ou de l'extrémité avant de la chaussure située hors des zones normalisées.Depending on the case, it will be useful and effective to fix a cushioning element in a zone of the heel or of the front end of the shoe situated outside the standardized zones.
L'élément amortisseur peut être une pièce constitutive de la chaussure. Un exemple sera décrit en relation avec les figures 5 et 6. La chaussure représentée est, en apparence, identique aux chaussures représentées aux figures 3 et 4 (sans la plaquette VAS). Elle en diffère cependant par la pièce de renforcement 6 désignée par 6' dans cette dernière forme d'exécution. La pièce 6' est ici très rigide, par exemple en métal. Elle constitue un élément rigidifiant, s'opposant au gonflement transversal de la coque lors de la flexion de la chaussure. Une telle pièce est donc propre à transmettre les vibrations. Elle pourrait être munie de plaquettes d'amortissement telle que la plaquette 7, mais selon cette forme d'exécution, c'est la pièce 6' qui constitue elle-même un élément amortisseur. A cet effet, elle est constituée d'une bande métallique 61 revêtue d'une couche en matériau viscoélastique 62, de la même manière que la plaquette représentée à la figure 1. Le matériau 62 est en outre en contact avec la coque 5.The shock absorbing element can be a component part of the shoe. An example will be described in relation to Figures 5 and 6. The shoe shown is, in appearance, identical to the shoes shown in Figures 3 and 4 (without the VAS plate). However, it differs from it by the
Claims (9)
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