La présente invention concerne une semelle, plus particulièrement une semelle munie d'un
rebord latéral dite semelle cuvette, équipée de moyens facilitant son assemblage par collage à
une tige.
De manière connue, l'assemblage d'une semelle sur la tige d'une chaussure consiste en fait
à réaliser une opération de soudage puisqu'il s'agit d'un assemblage voulu comme définitif au
moyen d'une colle subissant des transformations chimiques ou physiques, telles que
cristallisation, vulcanisation à froid,...etc., qui donnent une forte adhérence. Afin d'obtenir une
force de cohésion élevée entre les pièces, la fixation définitive se fait ensuite par application
de pression.
L'assemblage par collage s'effectue donc par :
- un encollage en étendant de la colle en couche régulière sur la surface des pièces
concernées,
- un affichage qui consiste à amener les deux pièces dans leur position finale. Dès qu'elles
sont mise en contact l'une avec l'autre, se produit ce qu'on appelle le "tac" qui a pour
conséquence un collage provisoire des pièces entre elles,
- et un pressage en appliquant une pression sur l'ensemble des pièces préalablement
encollées et affichées.
Il est d'autre part largement connu dans le domaine des chaussures dotées d'une semelle en
matière plastique de prévoir à la semelle un rebord latéral qui remonte jusqu'à couvrir la partie
basse de la tige. Une telle semelle est appelée semelle cuvette. Le rebord latéral présente de
multiples avantages. Il permet une meilleure protection des portions de la tige qui sont
susceptibles d'entrer en contact avec le sol. D'autre part, il améliore l'étanchéité de la
chaussure car l'infiltration d'eau entre la première de montage et la semelle se trouve ainsi
limitée.
Pour d'évidentes raisons économiques ce rebord est fait du même matériau que la semelle,
celle-ci étant en général moulée d'un bloc. Le choix du matériau dépend des caractéristiques
que l'on veut donner à ladite semelle.
Si, par exemple, on souhaite une semelle relativement rigide, le rebord sera également
rigide. Etant donné que le rebord est appelé à venir en contact, à être collé, avec la tige qui est
en général souple, cela engendre, tant au moment du collage qu'au cours de l'utilisation de la
chaussure, de nombreux problèmes. Au moment du collage plus la matière de la semelle sera
rigide, plus il faudra appliquer une forte pression pour qu'elle puisse se coller à la tige. De
plus, il sera très difficile de mettre en contact la tige avec la zone située à la base interne du
rebord, c'est-à-dire la zone la plus proche de la base de la cuvette, ce qui réduira d'autant plus
la surface effective de collage.
Plus tard, après une longue utilisation, le rebord de la semelle aura tendance à se décoller
de la tige, notamment dans les zones qui subissent des flexions comme la zone correspondant
à l'articulation métatarsophalangienne.
Tous ces problèmes se posent particulièrement lors de fabrication des chaussures pour la
pratique du ski de fond. En effet, le matériau choisi pour la fabrication de ce type de semelle
est généralement rigide et la présence d'un rebord est souhaitable pour des raisons
d'étanchéité. Pourtant la pratique de ce sport impose une bonne flexibilité de la chaussure et
donc de la semelle au niveau de l'articulation métatarsophalangienne.
Pour répondre aux problèmes posés par le collage du rebord sur la partie basse de la tige,
les fabricants de chaussure ont jusqu'à présent utilisé plusieurs solutions. L'une d'elles consiste
à diminuer l'épaisseur du rebord. Ceci a pour conséquence d'amoindrir le rôle de protection de
la tige que remplit le rebord.
Une autre solution consiste à augmenter la hauteur du rebord afin d'accroítre la surface
effective de collage. Une telle solution, si elle résout une partie du problème en assurant un
bon collage, se révèle désastreuse à l'usage de la chaussure car dans la zone de flexion
métatarsophalangienne il y aura inévitablement l'amorce d'un décollage.
Une troisième solution consiste à diminuer l'angle que fait le rebord par rapport au plan de
la semelle proprement dite. Cette solution est particulièrement adaptée, et même souhaitable,
pour certaines zones de la semelle comme la zone de l'arche du pied ou les extrémités avant et
arrière des chaussures de course à pied. Toutefois, si on utilise un tel rebord sur l'ensemble du
pourtour, la stabilité du pied, notamment au niveau du talon et de l'avant pied, s'en trouve
amoindrie.
D'autres solutions consistent à augmenter la pression que l'on exerce sur le rebord lors du
pressage, à utiliser des colles plus performantes, ou à maintenir plus longtemps la semelle et
la tige dans la machine de pressage.
Toutes ces solutions ont en commun qu'elles renchérissent la fabrication de la chaussure et
ne sont donc pas souhaitable dans le cadre d'une production en grande série.
Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des structures existantes,
en particulier d'élaborer une semelle à rebord latéral, spécialement adaptée pour faciliter son
collage sur une tige de chaussure.
La semelle selon l'invention est une semelle cuvette, c'est-à-dire qu'elle est constituée d'une
base à partir de laquelle s'élève sur, au moins une partie de son pourtour, un rebord. Elle est de
plus caractérisée par la présence de moyens d'assouplissement du rebord disposés dans la zone
d'interface entre le rebord et la base.
Dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention, ces moyens d'assouplissement sont
constitués d'une gorge qui est ménagée dans la base de la semelle.
Avantageusement, la semelle selon l'invention a un rebord dont la hauteur et l'inclinaison
par rapport à la base varient le long du pourtour de la base et les moyens d'assouplissement ne
sont disposés que dans la zone où le rebord est peu élevé et où il fait un angle proche de 90°
avec la base.
La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront de la
description qui va suivre en référence au dessin annexé, montrant à titre d'exemples non
limitatifs quelques modes de réalisation et dans lequel :
- la figure 1 est une vue en coupe transversale partielle d'un assemblage tige/première de
montage/semelle selon l'art antérieur,
- la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 d'un assemblage tige/semelle selon l'art
antérieur,
- la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 d'une étape de l'assemblage tige/semelle
selon l'art antérieur,
- la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'une chaussure utilisant une semelle selon
l'invention,
- la figure 5 est une vue en coupe transversale partielle d'un assemblage d'une tige sur une
semelle selon un premier mode de réalisation,
- les figures 6a, 6b, 6c, 6d, sont des vues en coupe transversale partielle de semelle selon
des variantes du premier mode de réalisation de l'invention,
- les figures 7 et 8 sont des vues similaires à la figure 3 d'un assemblage d'une tige sur une
semelle selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 9 est une vue similaire à la figure 5 d'un assemblage d'une tige sur une semelle
selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 10 est une vue en perspective d'une semelle selon un quatrième mode de
réalisation de l'invention,
- les figures 10a et 10b, sont des coupes partielle de la semelle représentée à la figure 10
respectivement faites dans les zones de l'arche du pied et de l'articulation
métatarsophalangienne,
- la figure 11 est une vue de dessus de la semelle représentée à la figure 10.
La figure 1 montre en coupe partielle transversale le détail d'un assemblage tige 5 / semelle
cuvette 1 tel qu'il est actuellement pratiqué. La semelle cuvette 1 comporte une base 2 et un
rebord périphérique 3 de hauteur h par rapport à la dite base. La tige 5 est préalablement fixée
à une première de montage 6. Après avoir encollé le sous ensemble, tige 5 première de
montage 6, ainsi constitué et la semelle 1, on vient les positionner dans leur position finale,
c'est la phase d'affichage. Ensuite, la phase de pressage consiste à appliquer fortement les
éléments les uns contre les autres. Pour une hauteur de rebord h donnée, la hauteur de collage
effective L sera dépendante de la souplesse relative du rebord 3 et de la tige 5. Dans le cas
d'un rebord suffisamment épais pour assurer une bonne protection et d'une hauteur h peu
élevée pour ne pas gêner lors de la flexion, le rapport L/h est relativement petit. En d'autres
termes, la surface effective de collage est très réduite.
La figure 2 montre également en coupe partielle transversale le détail d'un assemblage tige
5 / semelle 1 dans le cas d'une construction connue n'utilisant pas de première de montage.
Dans une telle construction on a également un rapport L/h très faible.
Lors de l'affichage les deux éléments à coller entrent en contact sans qu'une pression ne
soit exercée, c'est ce qu'on appelle le "tac", ou "tack". Le "tac" n'est pas un collage définitif, et
si le tac se produit alors que les deux éléments n'occupent pas leur position respective
correcte, on peut retirer les éléments et procéder à un nouvel affichage. Cependant la qualité
du collage futur est amoindrie par un tel réaffichage.
La figure 3 montre en coupe transversale une tige 5 et une semelle 1 qui ont été encollées
et pour lesquelles le "tac" a eu lieu avant l'affichage, c'est-à-dire avant le positionnement
correct de l'une par rapport à l'autre. Dans un tel cas on va séparer la tige 5 de la semelle 1
avant de procéder à un nouvel affichage. En général, dans la zone précise où le "tac" a eu lieu,
la colle qui avait été déposée sur les deux surfaces ne va se retrouver que sur l'une, soit sur la
surface de la semelle, soit sur la surface de la tige. Si on fait un nouvel affichage puis un
pressage, la zone du premier tac ne pourra être collée convenablement et le rebord n'adhérera
pas suffisamment à la tige.
La figure 4 montre en perspective éclatée une chaussure munie d'une semelle de type
cuvette selon l'invention. La base 2 de la semelle 1 sera destinée à recevoir la tige 5. Le rebord
3 s'élève sensiblement verticalement depuis la base 2 de la semelle 1 le long du pourtour de
celle-ci.
Ce rebord 3 assure l'étanchéité de la liaison tige/semelle ainsi que la protection de la partie
inférieure de la tige qui est susceptible de venir en contact avec le sol. A l'interface entre la
base 2 de la semelle 1 et le rebord 3 sont ménagés des moyens d'assouplissement 4 du rebord
3. De manière avantageuse ces moyens prennent la forme d'une gorge 4 périmétrique qui
sépare la surface de la base 2 de la semelle 1 de la surface interne du rebord 3.
La figure 5 montre en coupe transversale partielle un assemblage tige/semelle utilisant une
semelle telle que décrite ci-dessus. On peut voir que la gorge 4 est ménagée dans la base 2 de
la semelle 1 et non pas dans le rebord 3. Grâce à la présence de la gorge, le rapport L/h se
trouve considérablement augmenté. Cette gorge 4 peut avoir différents profils et les figures 6a
à 6d en montrent quelques uns. Dans le cas où le profil de la gorge 4 est rectangulaire (cf
figure 6a) avec des parois 4a sensiblement verticales, on obtient une très grande souplesse du
rebord. En revanche, pour limiter les risques d'amorce de rupture de la semelle on pourra
donner à la gorge 4 un profil triangulaire comme montré à la figure 6b ou bien semi-cylindrique
comme montré à la figure 6c. D'autres profils de gorge peuvent bien entendu être
envisagés.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, tel que montré à la figure 6d, le
profil de la gorge se caractérise comme suit; La paroi intérieure 7 est sensiblement verticale,
la paroi extérieure 8 se trouve sensiblement dans le prolongement direct de la surface
intérieure 10 du rebord 3. Cette construction présente l'avantage de donner au rebord une
même épaisseur sur toute sa hauteur. Cette construction permet en outre d'augmenter
artificiellement la hauteur du rebord 3 d'une valeur égale à la profondeur de la gorge 4.
Dans un deuxième mode de réalisation, la gorge 4 est ménagée dans le rebord 3 lui-même.
La figure 7 montre un assemblage tige/semelle en coupe transversale partielle selon ce
deuxième mode de réalisation. La paroi intérieure 7 de la gorge 4 se trouve dans le
prolongement de la surface supérieure de la base 2. La paroi extérieure 8 de la gorge 4 est
moins profonde que la paroi intérieure 7 et le fond de la gorge est sensiblement parallèle à la
surface extérieure 3a du rebord 3. Cette construction permet d'obtenir une grande souplesse du
rebord en minimisant la profondeur de la gorge 4.
Une variante de ce deuxième mode de réalisation est représenté à la figure 8. La gorge est
toujours ménagée dans le rebord 3, mais dans sa surface extérieure 3b. Une fois l'assemblage
tige/semelle effectuée, alors que la souplesse du rebord n'est plus souhaitée, on pourra venir
combler la gorge 4 avec un matériau qui raffermira le rebord 3.
Un troisième mode de réalisation de l'invention est montré à la figure 9, il consiste en une
combinaison des deux modes précédents. La gorge 4 est ménagée à la fois dans la base 2 et
dans le rebord 3. Une telle semelle bénéficiera d'un double avantage. D'une part on aura un
rebord très souple et d'autre part, grâce à la portion de gorge ménagée dans la base, la hauteur
du rebord sera artificiellement augmentée.
Jusqu'à présent on a décrit l'invention dans le cadre d'une utilisation à une semelle cuvette
dont le rebord est uniforme et constant le long de son pourtour. Nous allons voir maintenant
que son utilisation est particulièrement avantageuse dans le cas des semelles cuvette dont le
rebord n'est pas constant.
Nous avons vu plus haut le rôle joué par le rebord ainsi que les inconvénients dû à sa
présence, notamment au niveau de la flexibilité de la semelle. Dans un quatrième mode de
réalisation de l'invention, représenté à la figure 10, on fait varier la hauteur h du rebord. Dans
la zone de l'arche du pied où l'angle α1 que celui-ci fait avec la base 2 est très ouvert
(110°<α1<150°), on lui donne une hauteur h1 importante, celle-ci pouvant atteindre 50% de
la largeur de la base 2 de la semelle au même endroit (cf. fig. 10a). En revanche, dans les
zones où la semelle devra fléchir et où un maintien correct du pied impose un angle α2 proche
de 90°, notamment dans la zone de l'articulation métatarsophalangienne, on diminuera
considérablement la hauteur h2 du rebord 3 (cf. fig. 10b). Les moyens d'assouplissement du
rebord 3 ne sont alors disposés que dans certaines zones du pourtour, en l'occurrence dans les
zones ou le rebord 3 est le moins élevé et/ou dans les zones ou l'angle se rapproche de 90°.
La figure 11 montre en vue de dessus la semelle représentée à la figure 10. Dans la zone M
correspondant à l'articulation métatarsophalangienne 11, les moyen d'assouplissement 4 du
rebord 3 sont particulièrement nécessaires car pour ne pas gêner la flexion du pied, on préfère
n'avoir qu'un rebord 3 de faible hauteur. De plus, dans cette zone l'angle α est proche de 90°.
Des gorges 41 sont donc ménagées de chaque côté dans la zone M. Dans la zone A
correspondant à l'arche plantaire, on ne dispose pas de moyen d'assouplissement 4 du rebord
3 car l'angle α y est faible et la hauteur du rebord importante. La zone T qui correspond au
talon n'est également pas équipée de moyen d'assouplissement du rebord. En revanche, dans
la zone I située entre les zone A et T, des gorges 42 sont ménagées. Il y a dans cette zone une
brusque variation de la hauteur du rebord et une brusque variation de l'angle α. En général
cette zone de la semelle n'est pas appelée à fléchir, et c'est pour des raisons esthétiques qu'on
choisit de donner à cet endroit une très faible hauteur. La zone du bout du pied B, ne subit pas
de flexion, on peut donc, quelque soit la valeur donnée à l'angle α dans cette zone, la pourvoir
d'un rebord relativement haut. Pour cette raison, il n'est pas nécessaire de disposer dans cette
zone de moyen d'assouplissement du rebord.
Une telle semelle permet de combiner une bonne rigidité générale, une bonne flexibilité de
la zone métatarsophalangienne, une bonne protection des zones les plus vulnérables de la tige
inférieure tout en permettant un collage facile et fiable à la tige.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux quelques modes de réalisation
décrits ici à titre d'exemples.