EP2854972A1 - Dispositif de protection de l'articulation du genou avec sangle - Google Patents

Dispositif de protection de l'articulation du genou avec sangle

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Publication number
EP2854972A1
EP2854972A1 EP13720992.0A EP13720992A EP2854972A1 EP 2854972 A1 EP2854972 A1 EP 2854972A1 EP 13720992 A EP13720992 A EP 13720992A EP 2854972 A1 EP2854972 A1 EP 2854972A1
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EP
European Patent Office
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shell
strap
knee
leg
shoe
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13720992.0A
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German (de)
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Inventor
Pierre GOUNIOT
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Individual
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A63B2071/1258—Body-protectors for players or sportsmen, i.e. body-protecting accessories affording protection of body parts against blows or collisions for the body or the legs, e.g. for the shoulders for the legs, e.g. thighs, knees, ankles, feet for the shin, e.g. shin guards

Definitions

  • the invention relates to a device for protecting the knee joint of a user intended to be installed on a sports shoe.
  • the invention relates to a device for protecting the knee joint of a user comprising a shell partially surrounding the anterior and lateral parts of the tibia and of the knee equipped with a strap adapted to control the back translation of the knee relative to soft-boiled. It also relates to equipment incorporating such a device and a sports shoe.
  • the invention finds application particularly for the practice of sports or leisure in which the knee joint is highly sought, including sliding sports (including downhill skiing, monoski, snowboarding, ski touring) and rollerblading (including inline skating and roller skating).
  • the document US-A1-4136404 describes a device that can complete the action of a ski binding and attached to a ski boot. But the system disclosed is complex in its structure and obvious discomfort: the lower limb of the skier is, on both sides of the knee to the thigh, retained in an articulated frame at the knee. His cooperation with the knee joint to protect him is otherwise weak.
  • WO 2007-061379 discloses a goalkeeper's simple goalkeeper's ice hockey gear that does not include a hard shell and has the tether strap 311 attached around the leg in the knee joint area. This device therefore does not allow the forces applied to the device to be transferred to the device. knee to the shoe and without hindering the frontal flexion movements at the knee.
  • the object of the invention is to limit the risk of knee injuries including sprains and ligament rupture related to a relative axial rotation of the tibia or excessive femur and / or shear in the XY plane.
  • the aim of the invention is to provide a protective device which must not interfere with the skier in normal ski conditions, in particular in frontal flexion at the knee.
  • the substantially horizontal plane XY is a plane of the tibial plateau; the Z axis being the longitudinal axis of the tibia.
  • the shear of the knee corresponding to the translations between the tibia and the femur along the three axes X, Y and Z, including a shear towards the front of the femur along the X axis.
  • the natural mobility of the knee depends on its frontal flexion angle in the XZ plane in axial rotation according to Z. Indeed, if, in full extension, the knee does not allow axial rotation of the tibia with respect to the femur, the amplitude of the axial, external or internal rotation of the tibia, authorized by the knee increases with its frontal flexion angle.
  • the internal axial rotation of the tibia is approximately 30 °, concomitantly carrying the tip of the tibia. foot in, combined with the movement of adduction or abduction of the foot, the external axial rotation of the tibia It being about 40 ° in external rotation.
  • the locking of the ankle by the ski boot strongly limits this axial rotation amplitude of the tibia, it can still reach 20 ° in internal rotation and 25 ° in external rotation, a total amplitude of 45 °.
  • the object of the present invention is to provide a device aimed essentially or mainly at limiting shearing in the tibial plane, in particular forward shearing of the femur along the X axis, and relative axial and lateral rotations of the femur and tibia, without interfering with the frontal flexion at the knee and in particular without recourse to a pivot connection at the knee and / or without recourse direct connection around the thigh.
  • the present invention also aims to provide a simple device to manufacture and install on the lower limb and can be used for a skier regardless of the pair of ski he uses.
  • the device essentially comprises simply a rigid shell provided with lateral cheeks at its upper part without connection with the thigh and with means for connecting the shell with the collar which allow a controlled limitation of rotation along an axis substantially. parallel to the longitudinal axis Z of the shell and the collar.
  • the present invention provides a device for protecting the knee joint of a user, intended to be installed on a sports shoe, characterized in that it comprises:
  • a rigid shell having an inner surface adapted to at least partially cover an anterior portion of the leg of the user, the shell comprising an upper portion intended to be located at the knee and a lower portion having suitable connecting means to bind the shell to the sports shoe, the upper part comprising lateral cheeks able to extend vis-à-vis the lateral faces of the knee and able to be brought into contact with the lateral faces of the knee at least in with respect to the condyles of the femur of the user; at least one first strap intended to be fastened around an area of the upper part of the leg below the knee, preferably in the upper part of the calf, and
  • the function of this device is to ensure a transmission of effort between the top of the lower limb and the shoe so as to relieve the knee joint.
  • said first strap and said connecting means as they cooperate with the shell and tibia, allow effective application of the upper part of the shell on the knee, including during the movements of the body. 'user.
  • the rigid shell has an essential main function of supporting the cheeks and transfer the support forces from the knee against the cheeks to the shoe and thus until the attachment of the shoe on the ski which controls the level of 'effort tolerated, fixing releasing the shoe beyond a certain threshold.
  • the secondary function of the hull is to protect the front of the shin from possible shocks.
  • the surface of the cheeks therefore has an essential role because during the support of the sides of the knee on the cheeks, the transfer of effort is maximum if the support surface of the cheek with the side of the knee is optimal.
  • the rigid shell according to the present invention because it is attached to the boot on the one hand, and that it comprises on the other hand rigid side cheeks in its upper part, therefore more generally has the function of protecting the knee joint by controlling the relative movements of the knee in translation forward and in relative rotation relative to the hull.
  • Said first strap has the main function of controlling the relative translation of the knee backwards relative to said shell during movement and / or deformation of the muscle mass and / or soft tissue during flexion movements of the lower limb.
  • the mode of connection of the first strap around the upper leg, below the knee and not at the knee optimally controls the relative translation to the back of the knee relative to the knee. hull and thus maintain the knee in position vis-à-vis the side cheeks so that the device can perform its protective function without hindering the movements of the lower limb that said strap is attached below the knee.
  • FIG. 1A the embodiment according to the invention is illustrated in FIG. 1A .
  • FIG. 1B the strap 3 'comprises two independent strands whose fixing points are arranged on the side edges 10d of the shell, the strap 3 'being in contact with only the rear part of the leg.
  • the shell could undergo a forward translation along the X axis with respect to the knee and, at the contrary, that the knee could undergo a translation backwards with respect to the shell along the X axis, that is to say that the knee could leave the hull and therefore the device no longer ensures its protection function.
  • the soft tissues may have, at the level of said condyles, a thickness of about 1 centimeter.
  • This embodiment of the invention therefore makes it possible, in a simple and clever way, to clamp the relative translation towards the rear of the knee with respect to the shell and to maintain a substantially constant tension of the strap in contact with the leg during movement. flexion of the lower limb, despite the overall change in shape of the leg section and movements and deformities of muscles and soft tissues.
  • the strap after tightening the strap on the soft tissues, induces a pressure by pressing on the only posterior part of the leg, which varies according to the angular position of the femur relative to the tibia and increases the pressure or decreases depending on the position of the skier when tightening said strap on the leg in the relaxed position or standing the pressure of the strap will decrease from a flexion of an approximate angle of 35 ° between the tibia and the femur.
  • the pressure increases sharply on the leg when the skier is standing up and creates significant discomfort by soft tissue shear at the upper calf.
  • the strap ensures a quasi constant pressure on the soft tissues and therefore does not cause differential pressure on the posterior part of the leg and does not risk cause soft tissue shear at the upper calf according to the angular position and also maintains a constant position of the knee relative to the hull.
  • the said connection means fill the space between the shell and the front part of the leg, which allows the strap can go around the leg in all circumstances. This space between the front of the leg and the hull is necessary because the hull is applied against the collar of the shoe and against the knee by means of wedges.
  • connection means make it possible to fill the space between the inner surface of the shell and the front part of the leg, which allows that said first strap can - once tightened around the leg - go around the leg without being in contact with said shell, and can remain in contact with the entire periphery of the leg during the various movements and / or deformations of the muscle mass and / or the soft tissues at the part of the leg with which said first strap is in contact.
  • said connecting means are flexible in non-elastic materials
  • said first strap is a flexible strip of non-elastic materials, especially textile material.
  • Such flexible connection means allow that during an impact the shin does not come into contact with a wounding rigid part.
  • the connecting means are attached to at least one connecting zone of the inner surface of the shell, the said connecting means being arranged symmetrically with respect to the middle of the section width of the shell, the said shell having preferably a shape symmetrical with respect to a longitudinal median plane.
  • said shell has in horizontal section a rounded profile shape convex convex face forward so that the concave rearward shape covers the front and a portion of the lateral faces of the knee and / or the shin and extends over only a portion of the sides of the shin and, in the lower part, on a portion of the sides of the collar.
  • the hull may extend over a height of 25 to 55 cm, preferably from 30 to 50 cm in practice depending on the size of the skier, and the said connecting means will make it possible to space the shell of the frontal part of the tibia from 3 to 50 cm. mm.
  • the connecting means comprise at least one intermediate piece of which at least a first part is fixed to the inner surface of the shell and of which at least a second part is fixed to the part of the first strap.
  • connection means comprise at least a single intermediate piece, a central portion of which is fixed to a single connection zone of the inner surface of the shell substantially in the middle of the section of the shell, and of which two lateral parts are arranged. on either side of said central portion and substantially symmetrically with respect to said connection zone are attached to the portion of the first strap adapted to be in contact with the front portion of the tibia.
  • the insert is connected to the inner surface of the shell at a height of the height of the shell such that the strap is intended to be applied to an upper portion of the calf of the user vis-à-vis screw of said connection zone of said insert on said inner surface of the shell.
  • said intermediate connecting piece comprises a piece of flexible material, preferably made from a flexible band, non-elastic materials.
  • said first strap comprises at least a first portion located opposite the inner surface of the shell capable of being in contact on the anterior portion of the leg and at least a second portion extending to the first part, the width of the first part being greater than that of the second part. It was found that a larger strap width on the front face of the leg could improve comfort and decrease local stresses by a distribution of the forces on a larger surface, because the front face of the leg has a decrease in soft tissue thickness and thus the pressure on the soft tissue surface increases.
  • At least a portion of the face of the first strap intended to be exposed in contact with the leg comprises a coating of damping material, preferably a flexible material of cellular type or gel type.
  • said first strap comprises two distinct or continuous strands at a first end of each strand, the two strands being able to extend over at least respectively the two lateral sides of the leg and comprising said first ends. are attached to said connecting means, the second free ends of the two strands being able to meet on the rear part of the leg.
  • said first strap comprises a loop of flexible material at the free end of one of the strands and / or a velcro-type self adhesive system configured to secure the free end of the other strand to the rear portion of the strap.
  • leg, preferably said passer being an integrated orifice at the end of a first strand of greater width than the end of the second strand adapted to pass in said passer.
  • the device comprises shims applied against the inner faces of said cheeks and having bearing surfaces in ergonomic shapes adapted to fit at least partially the shape of the sides of the knee at the level of the condyles so as to block the translation relative knee to the front relative to the hull and block the rotation of the knee relative to the hull, without impeding the bending movements of the lower limb, preferably wedges molded into bumpy shapes complementary to those of the lateral faces of the hinge knee at the level of the condyles.
  • Said wedges have the essential function of blocking the rotation of the femur along the Z axis of the tibia and blocking the rotation of the femur relative to the tibia and therefore, with respect to the hull, on the one hand, and on the other hand, block the forward translation of the knee relative to the hull.
  • Said first strap serves to block the translation towards the rear of the knee relative to said shell.
  • the wedges do not block the relative translation towards the rear of the knee relative to the hull because they are configured not to hinder the bending movements of the lower limb.
  • the shims are molded into shapes resulting from the surfaces complementary to those of the lateral faces of the knee observed at the level of the condyles between at least two bending positions.
  • This characteristic makes it possible to adapt the same shell to various dimensions of condyles by interposing spacers.
  • the same molded shell can thus be used for different sizes of devices but also to achieve personalized devices. In this case, only the shims must be modified to obtain various sizes or a personalized device.
  • the inner surface of the wedges can preferably be made to measure to fit the shape of the lower limb of the skier without hindering the flexion / extension of the knee.
  • Ergonomic wedges for example, conform to the shape of knee rib morphology without interfering with frontal flexion of the knee.
  • the surface defined by the contour of the wedges thus corresponds to the surface defined by the contour of the cheek as described below and therefore has a surface area of at least 50 cm 2 , preferably at least 100 cm 2 .
  • the ergonomic wedges have a surface resulting from the melting of the surfaces observed at the level of the skier's condyles for at least two preferred angular positions of the skier's lower limbs, in particular with an angle ⁇ between the vertical and the femur of 70 ° and 135 °. °.
  • This personalization feature allows the device to be particularly pleasant to use in all ski positions.
  • this customization of the protective device according to the invention is very interesting insofar as it ensures a better bonding of the lateral cheeks with the knee.
  • said cheeks and / or said wedges comprise seals made of flexible material intended to be in contact with the sides of the skier's knee.
  • said wedges comprise a rigid support covered with flexible material linings intended to be in contact with the skier's knee, that is to say on the part intended to bear on the sides of the knee.
  • the trimmings are arranged on the inner faces of the cheeks or, preferably, wedges when they are present. This feature increases the comfort of the skier without affecting the effectiveness of the invention in terms of rotation along the Z axis.
  • the fittings may be made of flexible material of the cellular material type (foam, etc.), or of the gel type (silicone, etc.).
  • the liner is advantageously made from at least one elastomeric or plastic material of the EVA (ethylene-vinyl acetate) or other type and thermoformable or not and of sufficient thickness and density to allow comfort during the movements. of the lower limb when skiing. More particularly, the material may be a silicone gel in the form of a plate of 1 to 10 mm and preferably 2 to 5 mm.
  • the shell and shims are advantageously made from a rigid inorganic or organic material, in monolithic or composite form, chosen from the following materials: magnesium, aluminum, titanium, metal alloys, filled or uncoated polymers, reinforced or not, resins composite or not, loaded or not, reinforced or not.
  • the composite consists of a matrix based on epoxy, polyester or other thermosetting resin, or a thermoplastic resin of the polyamide (PA) or polycarbonate (PC) type, or the like, and at least one reinforcing material.
  • the reinforcement may be based on carbon fiber, and / or fiberglass, and / or aramid, for example Keviar * brand from Dupont de Nemours and or Poly p-phenylene-2,6-bezobisoxazole (PBO) * trademark of the company Toyobo Japan and / or the PIPD M5 from the company Dupont de Nemours, and / or the Ultra High Molecular Weight PolyEthylene (UHMWPE) DYNEEMA brand of the company DSM Holland.
  • PBO Poly p-phenylene-2,6-bezobisoxazole
  • UHMWPE Ultra High Molecular Weight PolyEthylene
  • the degree of reinforcement in the composite is between 0% and 70%.
  • the reinforcement may be woven or knitted or braided, of the 2D or 3D or unidirectional type, or of cut fiber.
  • Organic or inorganic fillers can be added to the matrix according to the desired specifications.
  • the polymer materials of the matrix as well as the reinforcing fibers may contain carbon nanotubes in order to improve the mechanical characteristics. These materials in general make it possible to ensure good rigidity of the hull and shims while ensuring a good lightness and a certain comfort. More particularly, a composite material made of carbon fiber is used for the shell, optionally mixed with other types of fibers, impregnated in a preferably epoxy polymer resin.
  • the rigid support of the wedges is made of balsa-type wood material.
  • This material has characteristics of high compressive strength including 1 MPa to 30 MPa, more particularly 5 to 25 MPa for relatively low densities of 50 to 300 Kg / m 3, more particularly 100 to 250 Kg / m 3 .
  • BALTEK® SB 100 or 150 balsa brand sold by the company ALKAN BALTEC CORPORATION (USA) is used.
  • a film or fabric of spandex or elastic type with a thickness of at least 10 ⁇ may be affixed by gluing on the said surface to conform to the shape of the hold.
  • the material of the film or fabric may have a low coefficient of friction.
  • the material may be manufactured from polytetrafluoroethylene, PTFE (former Teflon brand DUPONT from Nemours USA).
  • the thickness of the film or fabric is selected according to the desired mechanical characteristics.
  • said connecting means may not allow a degree of freedom of the shell relative to the shoe around a Z axis substantially parallel to the axis of the collar of the shoe, because the femoral condyles are held by the shims positioned at the cheeks and the wedges allow reduced axial rotation relative movements of the femur and tibia because the tissues between the condyle and the wedges deform during a rotational movement.
  • the clamping of the angular sector is then sufficiently made by the shape and play of the wedge which is in contact with the soft tissues at the level of the condyles of the femur.
  • the adjustment and adaptation capabilities of the device by the use of wedges make it possible to adapt the device to the variability of the skiers: age, sex, physical condition, muscle tone and contraction levels etc.
  • the conditions predicted loads are also so many parameters of adjustment of the device: shear, lateral bending, velocities, position of the skier, vertical acceleration, prestressing between the device and the knee etc.
  • the device further comprises, between the lateral cheeks and, where appropriate, between the wedges, a cushion 30c for applying the user's knee patella, said cushion being preferably formed from a cellular material having a density of between 30 kg / m3 and 900 kg / m3.
  • said shims and said cheeks each have a contour substantially in the shape of an ellipse portion on the upper portion and the rear portion of said contour of the cheek, the major axis XI of the ellipse being inclined at an angle inclusive between 45 ° and 135 °, preferably 70 ° to 110 °, with respect to the main longitudinal axis Z of the hull and / or with respect to the hull in section in a longitudinal vertical median plane of the hull.
  • the preferential use of elliptical contoured cheeks is particularly adapted to a lateral support at the lateral flanks of the thigh, the orientation of the cheeks allowing correct maintenance of the skier's femur in ski position without any discomfort for the latter.
  • the large radius of the ellipse is at least 5 cm, preferably 6 to 15 cm, in particular 8 to 11 cm, and the small radius of the ellipse is at least 2 cm, more particularly 3 to 15 cm. 10cm.
  • the major axis of the ellipse is located 2 to 5cm from the upper end of the shell and the center of the ellipse is located 5 to 10cm from the rectilinear section of the front face of the shell. section in a longitudinal median plane of the hull.
  • Such dimensions of the ellipse and such inclination has the major axis of the ellipse of 70 ° to 110 ° allow to maintain the ratio between the cheeks and the end of the lower femoral epiphysis despite the movements of the condyles during flexion / extension of the knee.
  • This inclination also corresponds to an intermediate inclination of the positions of the thigh in motion or at rest.
  • the cheeks each have a surface capable of covering the entire surface of the sides of the knees, preferably an area of at least 50 cm 2, preferably at least 100 cm 2.
  • Such a size of the cheeks makes it possible to ensure good coverage of the distal femoral epiphysis and / or the femoral condyle while preventing the skier from being obstructed by the device according to the invention.
  • each cheek substantially corresponds to the surface of the upper lateral part of the shell situated above the lower tangent X2 of the ellipse parallel to the major axis of the ellipse XI, and located on the rear of an axis parallel to the minor axis of the ellipse ZI (and therefore perpendicular to the major axis of the ellipse) located at about half of the large radius (R) of the ellipse from the rectilinear front section of the hull in a longitudinal vertical median plane of the hull.
  • the center of the ellipse is disposed substantially vis-à-vis the condyle to ⁇ 20mm according to the flexion at the knee.
  • the lower tangent of the ellipse parallel to the major axis of the ellipse is located substantially vis-à-vis the tibial plane when the major axis of the ellipse is substantially 90 ° of said longitudinal axis of the hull parallel to the rectilinear section of the front face of the hull in section in a longitudinal median plane of the hull.
  • said shoe comprises a collar and said connecting means are adapted to secure the lower part of the shell with the portion of the collar of the shoe covered by the lower part of the shell so as to limit the rotation of the hull relative to the boot about an axis substantially parallel to the axis ZZ 'of the shell and / or collar.
  • This embodiment of the connecting means also makes it possible to optimize the transfer of the forces on the boot, by the mode of binding of the shell on said shoe.
  • said connecting means comprise first connecting means adapted to be fixed on the collar of the boot and second connecting means complementary to the first connecting means of the collar to be secured to the collar of the boot, said connecting means preferably comprising at least one second (and / or third) strap (s) fixed (s) or suitable (s) to be fixed (s) to said shell and suitable (s) to be fixed (s) to said collar.
  • the fastening of the lower part of the shell with the collar of the shoe provided by the combination of the first and second connecting means makes a connection to at least one degree of freedom in rotation of the shell relative to the shoe around an axis substantially parallel to the axis of the collar of the shoe, the connecting means being such that this rotation of the shell relative to the shoe is limited to a predetermined angular sector, preferably less than 14 °.
  • Such angular limitation allows for increased protection of the tibia and knee joint while allowing considerable movement latitude in certain ski situations.
  • An angular limitation of 14 ° corresponds on average to the allowable angular amplitude of axial rotation along Z between the tibia and the femur less than 45 °.
  • said first and second connecting means immobilizes the shell 10 in rotation with respect to the shoe 2 about an axis substantially parallel to the axis ZZ 'of the shell or collar (21) of the shoe 2.
  • This implementation of said second and / or third straps uses either the elasticity of the second strap adapted according to the desired rotation limitation, or a particular adjustment of the tightening of the second strap and / or third strap then inextensible to allow a limited rotation of the shell relative to the shoe.
  • Such a particular adjustment of the tightening of the second strap and / or third strap allowing limited rotational movement on a predetermined angular sector is achieved by means of a mechanical element allowing to lengthen or shorten or maintain a predetermined length of the second strap and / or third strap. This type of device facilitates the establishment of the connection between the shell and the collar.
  • the first and second attachment means comprise two second and third straps, each of which has one end attached to the collar and the other end to the shell, the extension of the straps limiting the rotation, of preferably blocking said rotation, in each of the two directions of rotation.
  • the use of the second and third straps allows to adjust the rotational positioning of the shell in both directions of rotation and to limit this movement in both directions of rotation.
  • the first connecting means comprise at least one guide piece intended to be installed on the collar of the boot, this guide piece being able to cooperate with the second connecting means of the complementary shell of this guide piece. to limit the rotation on the predetermined angular sector.
  • This implementation may involve the installation on each shoe of at least one particular element allowing the operation of the connecting means of the shell by controlling exactly the behavior of the shell relative to the shoe. It is envisaged here that these first binding means installed on the shoe are elements present by default on the shoe as a attachment or other element with respect to which the hull will be positioned to be limited in rotation.
  • the invention also relates to a sports equipment glide or roller comprising a sports shoe and a protective device.
  • the present invention relates to a sports equipment comprising a sports shoe 2 comprising said first connecting means and a protection device according to the invention comprising said second connecting means.
  • FIGS. 1A and 1B illustrate the connection principle of the first strap
  • FIGS. 2 and 3 show a connecting piece and a first strap in perspective without the leg (FIG. 2) and around the upper part of the calf (FIG. 3);
  • FIGS. 4A to 4C represent views of the shell, front view (FIG. 4A), profile view (FIG. 4B) and top view (FIG. 4C);
  • FIG. 4C there is shown a hull with a substantially circular horizontal section, the lateral cheeks 11a and 11b being also slightly curved in opposite directions of the two ribs.
  • FIG. 5A shows the shell equipped with first connecting means comprising second straps 13a-1, 13a-2 on this embodiment
  • FIG 5B represents the shoe equipped with second complementary connecting means comprising third straps fixed on a hook 23 at the rear of the collar 21;
  • FIG. 5C illustrates a connection embodiment of said first and second complementary linking means of FIGS. 5A and 5B;
  • FIGS. 6A and 6B illustrate a variant in which said first and second complementary connecting means comprise a single pair of second or third straps 13a or 13b connecting a fastener 23 to the rear of the collar and lateral orifices 0 in lower part 12 of the hull;
  • FIG 7 shows a device according to the invention provided with wedges 30a, 30b and central cushion 30c;
  • FIGS. 8A and 8B show shims 30a, 30b consisting of a flexible lining 30-1 over a rigid support 30-2;
  • FIGS. 9A and 9B show a third embodiment of said link means
  • FIG. 10 shows different alpha angles of frontal flexion of the femur and a 70 ° inclination of the long axis of the ellipse of the cheeks 11a, 11b.
  • leg is understood to mean the part of a lower limb of the user equipped with the device of the invention at which the tibial bone extends. It is therefore an area extending below the knee towards the foot.
  • the lower limb In its part located above the knee, the lower limb has, in its bone structure, the femur which is the bone of the thigh.
  • the patella At the knee is the patella.
  • the tibia and the fibula are the bones of the leg.
  • the tibia articulates at the top via the tibial trays at the lower part of the femur (femoral condyles).
  • FIG. 10 shows a block diagram of the invention.
  • the skier S wears a ski boot 2, itself attached to a ski 1, via a fastener 1a.
  • the shoe 2 has a footwear portion surmounted by a collar 21.1e foot P, the tibia T and the femur F of the skier S are shown.
  • the femur F has CF condyles at its distal end. These condyles CF take a plurality of intermediate positions between two extreme positions shown in FIG. 10 as a function of the flexion position of the skier S.
  • the skier S carries a device according to the invention.
  • This device comprises a rigid shell 10 comprises an upper part 11 and a lower part 12.
  • the lower part 12 covers the upper part of the collar 21 and comprises connecting means for securing the shell 10 with the collar 21 of the shoe 2.
  • the upper part of the shell 10 has two lateral flanges 11a, 11b which cover the faces lateral knee vis-à-vis CF condyles of the femur F on both sides of the leg of the skier S, this overlap being provided by the lateral cheeks irrespective of the bending position of the skier S.
  • the shell is made of a material comprising carbon fibers optionally mixed with other types of fibers, especially of flax or polymer, for example aramid, said fibers being impregnated in an epoxy resin, the fiber content being from 45 to 65% of preferably 50 to 60%.
  • the shell may consist of a monolithic structure of said composite material based on carbon fibers or a sandwich structure, that is to say consisting of two layers of said composite material based on carbon fibers constituting two outer skins on each side of a ROHACELL ® or AIREX ® aluminum honeycomb or honeycomb core.
  • the present invention allows protection of the knee by transferring at least in part certain mechanical stresses induced at the level of the condyles C F of the femur towards the base of the leg and in particular to the shoe 2 which is equipped the user.
  • the device according to the invention comprises a shell 10 made sufficiently rigidly.
  • the shell 10 has an elongated dimension oriented Z substantially from the knee (upper part 11) to the collar 21 of the shoe 2 (lower part 12).
  • the height H of the hull will be 25 to 55 cm, more particularly 30 to 50 cm depending on the size of the skiers.
  • the shell 10 advantageously has a lateral dimension high enough to allow the shell 10 to have a sufficient torsional resistance in the direction of the tibia T.
  • the distance D between the two cheeks will be in particular 8 to 20 cm.
  • the portion of the shell between the cheeks has a domed horizontal section with concavity turned towards the leg, in particular of partly circular section at the frontal level of 2 to 15 cm radius, more particularly from 3 to 8 cm radius.
  • the device comprises at least a first strap 3, visible in Figures 2 and 3, adapted to surround the leg and secondly 10.
  • the first strap 3 is configured to be applied on an upper part of the leg, namely an area at the upper end of the calf. More specifically, the first strap 3 is advantageously positioned around the leg immediately below the knee joint.
  • any material may be suitable for the first strap 3 and may include non-elastic polymeric textile materials or having a low elastic elongation so as to produce little variations in length of the strap 3 during the stresses it takes.
  • the first strap 3 may be formed as a single band or several bands. In all cases, the first strap 3 may have an overall width of between 2 cm and 6 cm.
  • FIGS. 2 and 3 show in greater detail a first embodiment of the first strap 3 and its connection to the shell 10.
  • the first strap 3 is connected to the shell 10 at the surface internal 4 of the shell 10.
  • internal surface 10b is meant the surface of the shell 10 located directly opposite the leg opposite the outer surface 10a which faces outwards.
  • the cooperation between the shell 10 and the leg of the user is particularly intimate and the user avoids changes in contact between the knee sides at the condyles C F and the lateral cheeks lia, 11b during his movements.
  • the first strap 3 consists of 2 strands 3a, 3b in one piece with a strand 3a oriented on one side of the leg and a strand 3b oriented on the other side of the leg.
  • the two strands advantageously join at a portion 3c of the first strap 3c vis-à-vis the front or front of the leg facing the tibia and vis-à-vis the inner surface 10b of the shell 10 substantially in the middle of the section of the shell 10.
  • connection of the first strap 3 to the shell 10 thus formed is effected in the case illustrated by means of connecting means comprising a intermediate piece 4 secured to the first strap 1 on the one hand and to the inner surface 10b of the shell 10 on the other hand.
  • the internal surface 10b is secured to a connection zone 10c of said inner surface 10b.
  • This connection zone 10c is advantageously positioned substantially in the middle of the width of the shell 10 so as to have a system of first strap 3 substantially symmetrical along a vertical plane passing through the shin.
  • the intermediate part 4 is furthermore fixed to the first strap 3. In the case represented, this fastening is balanced by resorting to two fastening zones, respectively 4a and 4b, arranged after fixing and positioning on the leg, on an equal footing. distance from the connection area 10c.
  • the portion 3c of the first strap 3 extends between the attachment zones 4a, 4b.
  • An advantageous effect of the intermediate part 4 is that it ensures an optimal adjustment of the spacing of 3 to 50 mm between the leg zone considered for the application of the strap 3 and the inner surface 10b of the shell.
  • the use of the invention is therefore the opportunity to adjust the relative position of the device and the leg of the user in a front-rear position.
  • said intermediate piece 4 consists of a flexible band made of non-elastic materials, preferably of the same flexible non-elastic material as said first strap.
  • the said flexible intermediate piece 4 forms a loop because:
  • a central portion 4c of said loop is fixed on a connection zone 10c of the inner surface 10b of the shell, said zone 10c being preferably disposed in the middle and symmetrically with respect to the middle of the section of the shell, and
  • the connecting piece 4 although consisting of a flexible band, is shown with side elements 4d of the flexible band in the maximum position away from the shell and therefore stretched.
  • the central portion 3c of the first strap is extended on each side by two strands 3a and 3b respectively.
  • the 3d-1 end of one of the strands 3a has a loop 5 through which can be housed the 3d -2 end of the second strand 3b.
  • the loop 5 is made of flexible material being an orifice integrated at the free end 3d-1 of one of the strands 3a and of greater width than the end 3d-2 of the second strand 3b adapted to pass into said passing and comprising a velcro-type self adhesive or hook-and-loop fastener element configured to secure the free end 3d-2 of the other strand 3b with the end 3d-1 of a first strand 3a, on the rear part of the leg .
  • a loop of rigid material can cause soft tissue inflammation.
  • the interest of the passer in flexible material such as textile is that it conforms to the change in the shape of the soft tissues. Also the greater width of a portion of the strap allows the cutting of a textile loop at one of its ends and thus the attachment of the other end of the strap passing through the opening of said passer.
  • the passing of one end of the strap may be textile material and be an integral part of said strap.
  • Fixing the insert 4 on the inner surface 10b of the shell 10 can be effected by various means and in particular by a seam or by riveting or screwing.
  • the fixing of the insert 4 on the first strap 3, at the attachment areas 4a, 4b can also be operated by any means.
  • a plurality of seams can be used for connection to the strap 3.
  • the intermediate part 4 similarly comprises two attachment zones 4a, 4b on the strap 3, but this latter is this time made by two separate strands 3a, 3b, that is to say that there is no portion3c webbing between the fixing areas 4a, 4b but a connecting portion of the intermediate part 4 between the areas 4a and 4b.
  • the first strap 3 in combination with the portion connecting the zones 4a and 4b of the connecting piece can be applied continuously over the entire periphery of the leg in question.
  • a variant not shown is to provide that the strands 3a, 3b are each attached to the shell 10 at a separate connection area but that the strands 3a, 3b are connected between the connection areas. We then find a monobloc strap solution in continuous contact around the leg but two areas of connection of the hull.
  • At least one of the strands of the first strap 3 is such that a portion of its length has a first dimension in width and a second portion of its length has a second dimension in width.
  • the narrower zone may correspond to the distal portion adapted to be assembled with the other strand of strap.
  • the strap is of variable width. On the anterior portion of the leg, the width of the strap is constant and a narrowing is effected at the lateral level of the leg, on one of the strands to allow said strand to be inserted into the other strand called textile stringer.
  • the first strap 3 can be covered in its exposed surface in contact with the leg of the user by a coating of damping material, so as to follow the movements of the user with limited friction.
  • the device 10 comprises two lateral cheeks 11a and 11b, intended to be placed on either side of the knee to grip it at the level of the condyles of the femur C F.
  • the lateral cheeks 11a and 11b may themselves be in contact with the garment covering the condyles C F or come into contact with these same condyles C F via wedges, as will be described later.
  • the contact of the lateral cheeks on the condyles of the femur is ensured by means of ergonomic wedges inserted on the inner face of the cheeks.
  • the inner surface of the wedges can be tailored to fit the shape of the lower limb of the skier without hindering the flexion / extension of the knee.
  • the lateral cheeks are of contour 11c in ellipse portion, their major axis XI being oriented at an angle ⁇ about 90 ° (FIG. 5A) or 70 ° (FIG. 9) with respect to the axis ZZ 'of the shell .
  • This orientation included between 45 ° and 135 ° makes it possible to obtain a satisfactory support of the femoral condyles and thus a good retention of the femur in axial and lateral rotations relative to the tibia.
  • the following achievements show preferential orientations of the lateral cheeks between 70 ° ( Figure 9) and 90 ° ( Figure 5A).
  • the contour 11c of the upper and the rear portions of the cheek has a shape that includes substantially an upper half-ellipse and a half-lateral ellipse of the same virtual ellipse centered at C1 substantially facing the condyle CF.
  • the major axis XI of the ellipse is substantially perpendicular to the longitudinal principal axis of the hull and perpendicular to the rectilinear section of the boundary of the front face 10a of the hull in a plane of longitudinal median section of the hull.
  • Each cheek is delimited by the lower tangent X2 of said ellipse substantially vis-à-vis the tibial plane XV parallel to the major axis of the ellipse XI.
  • the large radius R of the ellipse is 65mm and the small radius r of the ellipse is 50mm.
  • each cheek 11a, 11b as delimited by the surface located above the line X2 of the lower tangent of the ellipse parallel to XI and on the rear of an axis Z2 parallel to the minor axis ZI of the ellipse is located at about Vi R from the rectilinear section of the front face 10a of the hull in section in a longitudinal median plane of the hull, and said surface being about 100cm 2 .
  • the wedges have a surface of contact with the lateral face of the knee of different shape for the two opposite lateral faces of the knee, more particularly a bumpy shape of variable thickness less than 25 mm, in particular from 1 to 25 mm
  • the lateral cheeks completely cover the distal femoral epiphysis by coming to bear each on either side of the end of the femur, namely on the condyles of the femur CF on each side of the knee. They make it possible to limit the lateral rotation of the femur F relative to the foot P of the skier S.
  • the force with which the cheeks come to rest support (in the absence of effort due to rotation at the knee) on the condyles will be adjustable.
  • the cheeks apply a force on the condyles substantially normal to the flanks of the thigh intensity in the range] 0.100N].
  • FIG. 8A and 8B show the shims 30a, 30b consisting of a flexible lining 30-1 over a rigid support 30-2. Note that the surfaces of these functional parts 30-1 of the wedges 30 are molded into shapes well special.
  • FIG. 5B shows a shell 10 completed with a single spacer support 30a, 30c and cushion 30c that is useful for positioning the shell 10 with respect to the skier's leg S.
  • These shapes correspond to the fusion of the surfaces observed at the level of the condyles CF of the femur F between the two preferred positions, which may for example be the extreme flexion positions of the thigh of the skier S shown in FIG. a maximum comfort of the skier who, between the two most extreme positions, retains a lateral pressure adapted to his morphology, even personalized, on the condyles of the femur.
  • the functional parts 30a and 30b of the spacer 30 are thus unsymmetrical because the sides of the knee have distinct shapes and deformations during the articulatory movement thereof. On the other hand, a symmetry may exist between the corresponding functional parts of the two knees.
  • the wedges 30a, 30b delimit an intermediate portion of the inner surface 10b of the shell 10 at the front of the tibia, which portion may remain recessed relative to the surface of the portions 30a, 30b. Nevertheless, between the lateral cheeks 11a, 11b here formed by the lateral wedges 30a, 30b of the wedges 30, the invention may comprise a cushion 30c allowing the application of the patella of the knee of the user. It is understood that the invention thus makes it possible to differentiate the physical contact modalities between the condyles C F and the shell 10 via the lateral cheeks 11a, 11b possibly constituted by the wedges 30a, 30b and the front surface of the knee at the level of the patella .
  • a cushion material of lower density than that of the side flanges 11a, 11b is advantageously used so as to produce a more supple support with damping of the forces transmitted during the contact.
  • a cushion in a cellular material density of 30kg / m 3 and 900kg / m 3 has been satisfactory.
  • the surface of the cushion brought to be vis-à-vis the ball is located in the continuity of the surface of the portions 30a, 30b covering the side cheeks 11a, 11b.
  • the use of a sufficiently flexible material allows to conform to the shape of the ball when it is in contact with the cushion.
  • the cushion also provides a damper function against violent shocks by damping the rearward movement of the entire hull in case of impact.
  • Another function of the cushion is to avoid the persistence of a space between the lateral wedges 30a, 30b likely to receive snow during the practice of winter sports.
  • a silicone-based cellular material gives good results in view of the density constraints explained above and its resistance to high temperature variations. This same material can be used as a coating of the surface of the first strap 3 brought to be in contact with the leg of the user.
  • Figures 4A and 4B and 5A to 5C show a preferred embodiment of the hull connecting means on the shoe.
  • the fastening of the lower part of the shell to the collar of the shoe provided by the combination of the first and second connecting means immobilizes the shell in rotation with respect to the boot around a axis substantially parallel to the axis of the collar of the shoe.
  • said first and second connecting means comprise at least one second non-elastic strap 13a comprising two strands 13a-1, 13a-2 fixed or removably attachable (23) on each side to the rear of the collar, and two strands 13b-1, 13b-2 of two third straps 13b, 13b-1, 13b-2 fixed or removably attachable 12a, 12b on each side of the hull in the lower part thereof , said strands said second and third straps having at their free ends 13c, 13d complementary reversible connecting means capable of reversibly securing the free ends 13c of the strands of second strap 13a with 13d strands 13b-l, 13b -2 of the third straps 13, the fastening of the lower part 12 of the shell 10 with the collar 21 of the shoe 2 thus immobilizing the shell 10 in rotation relative to the shoe 2 about a sub-axis stantially parallel to the axis ZZ 'of the shell or collar 21 of the boot (2) after clamping said second and
  • Said second straps 13a-1, 13a-2 are fixed on a hook 23 fixed or paste to be fixed on the back of the collar 21.
  • the third straps 13b-1, 13b-2 are fixed, in particular riveted, to passers or orifices O on the two lateral edges in the lower part 12 of the shell 10.
  • the free ends of the second straps 13a-1, 13a-2 comprise fastening clips 13c able to cooperate in reversible fixation with complementary elements 13d at the free ends of the third straps 13ba-l, 13ba-2
  • FIGS 6 A and 6 B in a simplified version, only one strap is used on each side permanently attached to the shell or the back of the shoe.
  • the connecting means comprise only two second or third straps 13a, 13b secured to the parts 23 of the collar or the orifices 0 of the shell.
  • the strap will have a particular length or a particular marking for its adjustment.
  • the laxity of adjustment of the straps 13a, 13b or their pre-calibrated elasticity makes it possible to limit the rotation of the shell 10 with respect to the boot 2 if necessary. It is understood that the implementation of two straps, one on each side of the shoe 2 is necessary to limit the rotation in both directions.
  • the lower part 12 of the device 10 here comprises second connecting means 12a in the form of two notches 12a separated by a tongue L.
  • the second means of connection of the shell 12a are complementary to first connecting means, noted 22a, making guide pieces on the collar 21 of the shoe 2, formed of two elements denoted M1 and M2 jaw.
  • Each tab denoted L is slid between the two pairs of jaws Ml and M2 placed on either side of the collar 21. It is noted here that it can be envisaged to use only a single pair of jaws Ml, M2 placed on one side only of the collar 21 of the shoe 2, preferably the outer side.
  • This pair of jaws associated with a tongue of the type is sufficient, strictly speaking, to limit the rotation of the shell relative to the shoe when the shell is also secured to the shin of the skier using a said first strap 3 or Velcro tape.
  • the use of two pairs makes it possible to make the behavior of the hull more robust and in particular to avoid its overall pivoting around the tongue L.
  • the width of the open space between the two jaws M1 and M2 being greater than width of the tongue L, the latter can move slightly, this movement causes a rotational movement on a limited angular sector of the device 10.
  • the attachment of the device 10 on the collar 21 of the shoe 2 offers a degree of freedom in rotation relative to the shoe 2 on a predetermined angular sector and limited.
  • the jaws Ml and M2 may also be positioned so that the tongue is immobilized in rotation. In this case, the attachment of the shell with the shoe is maximum and the protection of the knee is optimal.
  • the elements M1 and M2 jaw are fixed relative to the shoe 2.
  • at least one of the elements M1 and M2 may be slidably mounted in order to adjust the lateral space in which the second connecting means 12a and 12b of the hull will be able to move. This thus makes it possible to adjust the angular sector on which the tongues La of the second connecting means 12a of the shell 10 can move in the first connecting means 22a fixed on the collar 21 of the boot 2.

Landscapes

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de protection de l'articulation du genou d'un utilisateur, destiné à être installé sur une chaussure de sport (2), caractérisé en ce qu'il comporte une coque (10) dotée d'une surface interne apte à couvrir au moins partiellement une partie antérieure de la jambe de l'utilisateur, la coque (10) comprenant une partie haute (11) destinée à être située au niveau du genou et une partie basse (12) comportant des moyens de liaison aptes à lier la coque (10) à la chaussure de sport (2), la partie haute comprenant des joues latérales aptes à être mises en contact avec le genou de part et d'autre du genou, en étant, à minima en contact avec les condyles du fémur de l'utilisateur, au moins une sangle (3) destinée à être attachée autour d'une zone de la jambe et des moyens de raccordement de la sangle (3) à la surface interne de la coque (10).

Description

« Dispositif de protection de l'articulation du genou avec sangle »
Domaine de l'invention
L'invention concerne un dispositif de protection de l'articulation du genou d'un utilisateur destiné à être installé sur une chaussure de sport. L'invention est relative à un dispositif de protection de l'articulation du genou d'un utilisateur comprenant une coque entourant partiellement les parties antérieure et latérales du tibia et du genou équipée d'une sangle apte à contrôler la translation arrière du genou par rapport à la coque. Elle concerne aussi un équipement intégrant un tel dispositif et une chaussure de sport.
L'invention trouve une application particulièrement pour la pratique de disciplines sportives ou de loisirs dans lesquelles l'articulation du genou est fortement sollicitée, incluant les sports de glisse (dont ski alpin, monoski, surf des neiges, ski de randonnée) et le roller (dont le roller en ligne et le patin à roulettes).
Arrière-plan de l'invention
La pratique des activités indiquées ci-dessus génère chaque année de nombreux cas de pathologies liées à l'articulation du genou, qu'il s'agisse d'entorses simples ou accompagnées de rupture ligamentaire.
Habituellement, en ski alpin pour le moins, on évite des sollicitations inadmissibles sur l'articulation du genou par des fixations de chaussure aptes à libérer cette dernière si le couple exercé sur la fixation est supérieur à une valeur prédéterminée. La fixation de cette valeur de déclenchement de la libération de la fixation est en soi problématique.
Le document US-A1-4136404 décrit un dispositif pouvant compléter l'action d'une fixation de ski et accrochable à une chaussure de ski. Mais le système divulgué est complexe dans sa structure et d'un inconfort évident : le membre inférieur du skieur est, de part et d'autre du genou jusqu'à la cuisse, retenue dans une armature articulée au niveau du genou. Sa coopération avec l'articulation du genou pour le protéger est par ailleurs faible.
WO 2007-061379 décrit un équipement de simple protection de gardien de but pour le hockey sur glace ne comprenant pas de coque rigide et dont la sangle de liaison 311 est attachée autour de la jambe dans la zone d'articulation du genou. Ce dispositif ne permet donc pas de transférer les efforts appliqués sur le dispositif au niveau du genou vers la chaussure et ce sans gêner les mouvements de flexion frontale au niveau du genou.
Il existe donc un besoin pour des dispositifs de protection de l'articulation du genou qui pallient au moins en partie les inconvénients des techniques jusqu'à présent connues.
L'objet de l'invention vise à limiter les risques de blessures du genou notamment les entorses et ruptures ligamentaires liées à une rotation axiale relative du tibia ou fémur excessive et/ou cisaillement dans le plan XY. L'invention vise à fournir un dispositif de protection qui ne doit pas gêner le skieur dans des conditions de ski normales, notamment en flexion frontale au niveau du genou.
On mesure les rotations et translations entre le tibia et le fémur selon les trois axes au niveau du genou. Pour cela, si on définit un repère local lié à l'extrémité supérieure du tibia : le plan XY sensiblement horizontal est un plan du plateau tibial; l'axe Z étant l'axe longitudinal du tibia.
Dans ce repère les rotations et translations suivantes peuvent se produire :
- La rotation axiale selon Z relatives du tibia au niveau genou correspondant à l'angle entre deux vecteurs transverses du tibia et du fémur, l'un au niveau du plateau tibial, et l'autre entre les deux condyles fémoraux; projetés dans le plan du plateau tibial (plan XY); et
- La rotation en flexion latérale correspondant à l'angle entre les deux vecteurs transverses du tibia et du fémur, mais dans le plan YZ encore dénommé valgus-varus; et
- La rotation en flexion frontale correspondant à l'angle entre deux vecteurs longitudinaux du tibia et du fémur dans le plan XZ ; et
- Le cisaillement du genou qui correspond aux translations entre le tibia et le fémur selon les trois axes X, Y et Z, notamment un cisaillement vers l'avant du fémur selon l'axe X.
La mobilité naturelle du genou dépend de son angle de flexion frontale dans le plan XZ en rotation axiale selon Z. En effet, si, en extension complète, le genou ne permet pas de rotation axiale du tibia par rapport au fémur, l'amplitude de la rotation axiale, externe ou interne du tibia, autorisée par le genou augmente avec son angle de flexion frontale. Ainsi, à un angle de flexion frontale entre le fémur et le tibia de 90°, la rotation axiale interne du tibia est d'environ 30°, portant concomitamment la pointe du pied en dedans, combinée avec le mouvement d'adduction ou d'abduction du pied, la rotation axiale externe du tibia Elle étant d'environ 40° en rotation externe. Bien que le verrouillage de la cheville par la chaussure de ski limite très fortement cette amplitude de rotation axiale du tibia, elle peut encore atteindre 20° en rotation interne et 25° en rotation externe, soit une amplitude totale de 45°.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif visant essentiellement ou principalement à limiter les cisaillements dans le plan tibial, notamment un cisaillement vers l'avant du fémur selon l'axe X, et rotations axiale et latérale relatives des fémur et tibia, sans interférer avec la flexion frontale au niveau du genou et notamment sans recours à une liaison pivot au niveau du genou et/ou sans recours à liaison directe autour de la cuisse.
La présente invention a aussi pour but de fournir un dispositif simple à fabriquer et à installer sur le membre inférieur et pouvant servir à un skieur quelle que soit la paire de ski qu'il utilise.
Selon la présente invention, le dispositif comprend essentiellement simplement une coque rigide munie de joues latérales à sa partie haute sans liaison avec la cuisse et avec des moyens de liaison de la coque avec le collier qui permettent une limitation contrôlée de la rotation selon un axe substantiellement parallèle à l'axe longitudinal Z de la coque et du collier.
Résumé de l'invention
Pour ce faire, la présente invention fournit un dispositif de protection de l'articulation du genou d'un utilisateur, destiné à être installé sur une chaussure de sport, caractérisé en ce qu'il comporte :
une coque rigide dotée d'une surface interne apte à couvrir au moins partiellement une partie antérieure de la jambe de l'utilisateur, la coque comprenant une partie haute destinée à être située au niveau du genou et une partie basse comportant des moyens de liaison aptes à lier la coque à la chaussure de sport, la partie haute comprenant des joues latérales aptes à s'étendre en vis-à-vis des faces latérales du genou et aptes être mises en contact avec les faces latérales du genou au moins en vis-à-vis des condyles du fémur de l'utilisateur ; - au moins une première sangle destinée à être attachée autour d'une zone de la partie haute de la jambe dessous le genou, de préférence en partie supérieure du mollet, et
- des moyens de raccordement de la sangle à la surface de la coque,
- ladite première sangle, seule ou en combinaison avec les dits moyens de raccordement, étant apte à entourer la totalité de la jambe et être en contact avec la jambe sur toute la périphérie de la section de cette dernière.
La fonction de ce dispositif est d'assurer une transmission d'effort entre le haut du membre inférieur et la chaussure de sorte à soulager l'articulation du genou. Un appui de la coque sur les condyles du fémur d'une part, et une liaison de la coque à la chaussure, d'autre part, participe à cet effet, en dérivant hors de l'articulation du genou des sollicitations mécaniques qu'elle ne pourrait pas supporter sans lésion. Dans ce contexte, la dite première sangle et les dits moyens de raccordement, tels qu'ils coopèrent avec la coque et le tibia, permettent une application efficace de la partie haute de la coque sur le genou, y compris au cours des mouvements de l'utilisateur.
Plus précisément, la coque rigide a une fonction principale essentielle de supporter les joues et transférer les efforts d'appui du genou contre les joues jusqu'à la chaussure et donc jusqu'à la fixation de la chaussure sur le ski laquelle contrôle le niveau d'effort toléré, la fixation libérant la chaussure au-delà d'un certain seuil. La fonction secondaire de la coque est de protéger l'avant du tibia de chocs éventuels. La surface des joues a donc un rôle essentiel du fait que lors de l'appui des côtés du genou sur les joues, le transfert de l'effort est maximal si la surface d'appui de la joue avec le côté du genou est optimale.
En conséquence, l'utilisation de simples joues éventuellement par intermédiaire de cales interposées comme décrit ci-après, venant en appui sur les tissus mous qui recouvrent les condyles et/ou épiphyses distales du fémur en association avec une coque rigide protège-tibia limitée dans ses mouvements par rapport à la chaussure de ski permet de maintenir la cuisse par rapport à la chaussure. Cette limitation réduit très fortement les risques de mouvements pathogènes de rotation axiale ou latérale des tibia et fémur au niveau du genou et/ou de cisaillement notamment un cisaillement vers l'avant du fémur selon l'axe X.
La coque rigide selon la présente invention, du fait qu'elle est fixée à la chaussure d'une part, et qu'elle comprend d'autre-part des joues latérales rigides en sa partie supérieure, a donc plus généralement pour fonction de protéger l'articulation du genou en contrôlant les mouvements relatifs du genou en translation vers l'avant et en rotation relative par rapport à la coque.
La dite première sangle a pour fonction principale de contrôler la translation relative du genou vers l'arrière par rapport à la dite coque lors des mouvements et/ou déformation des masses musculaire et/ou tissus mous lors des mouvements de flexion du membre inférieur.
En particulier, le mode de liaison de la première sangle autour de la partie supérieure de la jambe, dessous le genou et non pas au niveau du genou, permet de contrôler de façon optimale la translation relative vers l'arrière du genou par rapport à la coque et donc de maintenir le genou en position en vis-à-vis des joues latérales de manière à ce que le dispositif puisse remplir sa fonction de protection sans gêner les mouvements du membre inférieur du fait que ladite sangle est attachée dessous le genou.
La caractéristique selon laquelle ladite première sangle suit le pourtour de la jambe, permet donc d'optimiser la fonction de la dite première sangle et la liaison de la coque avec la jambe sans induire de rotation de la coque par rapport à la chaussure en cas de rotation au niveau du genou.
Les avantages de ce mode de réalisation sont explicités ci-après en liaison avec les figures 1A et 1B. le mode de réalisation selon l'invention est illustré sur la figure 1A .Ce mode de réalisation est avantageux par rapport au mode de réalisation de la figure 1B dans lequel la sangle 3' comporte deux brins indépendants dont les points de fixation sont disposés sur les bords latéraux lOd de la coque, la sangle 3' étant en contact avec seulement la partie postérieure de la jambe.
En effet, lors des essais effectués, il a été constaté que - dans certaines circonstances - dans le mode de réalisation selon la figure 1B, la coque pouvait subir une translation vers l'avant selon l'axe X par rapport au genou et, au contraire, que le genou pouvait subir une translation vers l'arrière par rapport à la coque selon l'axe X, c'est-à-dire que le genou pouvait sortir de la coque et de ce fait le dispositif n'assure plus sa fonction de protection.
Ceci se produit en particulier lors des mouvements de flexion du membre et lors d'un mouvement de rotation du genou par rapport à la coque, notamment à partir d'un angle de flexion du fémur de 35° par rapport au tibia. Ces mouvements provoquent en effet un déplacement des condyles du fémur par rapport à la coque qui peuvent avoir pour conséquence de provoquer une translation relative vers l'arrière du genou, le genou n'étant plus protégé par les joues et générant ainsi des situations à risque lésionnel.
Ce mouvement de translation relative du genou lors desdits mouvements de flexion du membre inférieur, résulte des déplacements musculaires et déformations des tissus mous qui provoque la modification de la forme du contour de la section de la jambe à périmètre constant, et notamment provoque la modification du volume de la jambe sur sa partie postérieure, Les tissus mous peuvent présenter, au niveau desdits condyles, une épaisseur d'environ 1 centimètre.
Dans le mode de réalisation de la figure 1B, du fait que la sangle couvre seulement la partie postérieure de la jambe, une diminution du volume de la partie postérieure de la jambe provoque un relâchement de la pression de la sangle, permettant la translation du genou vers l'arrière relativement à la coque. La dite première sangle ne remplit plus de façon satisfaisante sa fonction de blocage de la translation du genou vers l'arrière relativement à la coque.
En revanche, dans le mode de réalisation selon l'invention et de la figure 1A, du fait que la sangle 3 recouvre la périphérie totale de la jambe, laquelle reste à périmètre constant, une modification du volume de la jambe n'a pas d'incidence sur le contact de la sangle par rapport à la jambe, et lesdits moyens de raccordement de la sangle à la surface interne de la coque empêchent la translation relative vers l'arrière du genou par rapport à la coque, en dépit des mouvements des condyles et/ou écrasement des tissues mous.
Ce mode de réalisation selon l'invention permet donc, de manière simple et astucieuse, de brider la translation relative vers l'arrière du genou par rapport à la coque et conserver une tension sensiblement constante de la sangle en contact avec la jambe lors du mouvement de flexion du membre inférieur, en dépit du changement global de forme de la section de la jambe et des déplacements et déformations des muscles et tissus mous.
D'autre-part, dans le mode de réalisation de la figure 1B, la sangle, après serrage de la sangle sur les tissus mous, induit une pression en appuyant sur la seule partie postérieure de la jambe, qui varie selon la position angulaire du fémur par rapport au tibia et augmente la pression ou la diminue selon la position du skieur lors du serrage de ladite sangle sur la jambe en position relâchée ou debout la pression de la sangle diminuera à partir d'une flexion d'un angle approximatif de 35° entre le tibia et le fémur. Au contraire, dans le cas où le skieur sert la sangle en position assise ou fléchie, la pression augmente fortement sur la jambe lorsque le skieur se tient debout et crée une gêne importante par un cisaillement des tissus mous au niveau du mollet supérieur.
En revanche, dans le mode de réalisation de la figure 1A et de la nouvelle revendication 1, la sangle assure une pression quasi constante sur les tissus mous et donc ne provoque pas de pression différenciée sur la partie postérieure de la jambe et ne risque pas de provoquer un cisaillement des tissus mous au niveau du mollet supérieur selon la position angulaire et également maintient une position constante du genou par rapport à la coque. Enfin, il y a lieu de relever que dans le mode de réalisation selon l'invention et de la figure 1A, les dits moyens de raccordement comblent l'espace entre la coque et la partie frontale de la jambe, ce qui permet que la sangle puisse faire le tour complet de la jambe en toutes circonstances. Cet espace entre la partie frontale de la jambe et la coque est nécessaire du fait que la coque est appliquée contre le collier de la chaussure et contre le genou par l'intermédiaire des cales.
Lesdits moyens de raccordement permettent de combler l'espace entre la surface interne de la coque et la partie frontale de la jambe, ce qui permet que ladite première sangle puisse - une fois serré autour de la jambe- faire le tour de la jambe sans être en contact avec ladite coque, et puisse rester en contact avec tout le pourtour de la jambe lors des différents mouvements et/ou déformations de la masse musculaire et/ou des tissus mous au niveau de la partie de la jambe avec laquelle la dite première sangle est en contact.
De préférence, les dits moyens de raccordement sont flexibles en matériaux non élastique, et la dite première sangle est une bande flexible en matériaux non élastique, notamment en matériau textile. Des dits moyens de raccordement flexible permettent que lors d'un impact le tibia ne vienne pas au contact avec une pièce rigide blessante.
Plus particulièrement, les moyens de raccordement sont fixés à au moins une zone de raccordement de la surface interne de la coque, les dits moyens de raccordement étant disposés symétriquement par rapport au milieu de la section en largeur de la coque, la dite coque présentant de préférence une forme symétrique par rapport à un plan médian longitudinal. De préférence, ladite coque présente en section horizontale une forme de profil arrondi, bombé face convexe vers l'avant de manière à ce que la forme concave vers l'arrière recouvre l'avant et une partie des faces latérales du genou et/ou du tibia et s'étend sur une partie seulement des côtés du tibia et, en partie basse, sur une partie des côtés du collier. La coque pourra s'étendre sur une hauteur de 25 à 55 cm de préférence de 30 à 50 cm en pratique selon la taille du skieur et les dits moyens de raccordement permettront d'espacer la coque de la partie frontale du tibia de 3 à 50 mm.
Plus particulièrement, les moyens de raccordement comportent au moins une pièce intercalaire dont au moins une première partie est fixée à la surface interne de la coque et dont au moins une deuxième partie est fixée à la partie de la première sangle.
Plus particulièrement encore, les moyens de raccordement comportent au moins une unique pièce intercalaire dont une partie centrale est fixée à une zone de raccordement unique de la surface interne de la coque sensiblement au milieu de la section de la coque, et dont deux parties latérales disposées de part et d'autre de ladite partie centrale et sensiblement symétriquement par rapport à ladite zone de raccordement sont fixées à la partie de la première sangle apte à se trouver en contact avec la partie frontale du tibia.
Plus particulièrement encore, la pièce intercalaire est raccordée à la surface interne de la coque à un niveau de la hauteur de la coque tel que la sangle soit destinée à s'appliquer sur une portion supérieure du mollet de l'utilisateur en vis-à-vis de ladite zone de raccordement de ladite pièce intercalaire sur ladite surface interne de la coque.
De préférence, ladite pièce intercalaire de raccordement comprend une pièce en matériau flexible, de préférence constituée à partir d'une bande flexible, en matériaux non élastique.
Plus particulièrement encore, la dite première sangle comporte au moins une première partie située en vis-à-vis de la surface interne de la coque apte à être en contact sur la partie antérieure de la jambe et au moins une deuxième partie s'étendant au-delà de la première partie, la largeur de la première partie étant supérieure à celle de la deuxième partie. On a constaté qu'une largeur de sangle plus importante sur la face avant de la jambe pouvait améliorer le confort et diminuer les contraintes locales par une répartition des efforts sur une surface plus importante, car la face avant de la jambe présente une diminution de l'épaisseur des tissus mous et donc la pression à la surface des tissus mous augmente.
Avantageusement, au moins une partie de la face de la première sangle destinée à être exposée au contact de de la jambe comporte un revêtement en matériau amortisseur, de préférence un matériau souple de type matériau cellulaire ou du type gel.
Plus particulièrement encore la dite première sangle comporte deux brins distincts ou en continuité au niveau d'une première extrémité de chaque brin, les deux brins étant aptes à s'étendre sur au moins respectivement les deux côtés latéraux de la jambe et comprenant lesdites premières extrémités sont fixées auxdits moyens de raccordement, les deuxièmes extrémités libres des deux brins étant aptes à se rejoindre sur la partie postérieure de la jambe.
Avantageusement, la dite première sangle comprend un passant en matière flexible à l'extrémité libre d'un des brins et/ou un système auto adhésif de type velcro configuré pour solidariser l'extrémité libre de l'autre brin sur la partie postérieure de la jambe, de préférence le dit passant étant un orifice intégré à l'extrémité d'un premier brin de plus grande largeur que l'extrémité du deuxième brin apte à passer dans ledit passant.
De préférence, le dispositif comprend des cales appliquées contre les faces internes des dites joues et présentant des surfaces d'appui selon des formes ergonomiques aptes à épouser en partie au moins la forme des côtés du genou au niveau des condyles de manière à bloquer la translation relative du genou vers l'avant par rapport à la coque et bloquer la rotation du genou par rapport à la coque, sans gêner les mouvements de flexion du membre inférieur, de préférence des cales moulées selon des formes bosselées complémentaires de celles des faces latérales du genou au niveau des condyles. Lesdites cales ont pour fonction essentielle de bloquer la rotation du fémur selon l'axe Z du tibia et bloquer la rotation du fémur par rapport au tibia et donc, par rapport à la coque, d'une part et, d'autre part, de bloquer la translation relative vers l'avant du genou par rapport à la coque. Ladite première sangle a pour fonction de bloquer la translation vers l'arrière du genou par rapport à ladite coque. Les cales ne permettent pas de bloquer la translation relative vers l'arrière du genou par rapport à la coque du fait qu'elles sont configurées pour ne pas gêner les mouvements de flexion du membre inférieur.
De préférence, les cales sont moulées selon des formes résultant des surfaces complémentaires de celles des faces latérales du genou observées au niveau des condyles entre au moins deux positions de flexion.
Cette caractéristique permet d'adapter une même coque à diverses dimensions de condyles en intercalant des cales. Une même coque moulée peut ainsi être utilisée pour différentes tailles de dispositifs mais aussi pour réaliser des dispositifs personnalisés. En effet, dans ce cas, seules les cales doivent être modifiées pour obtenir diverses tailles ou un dispositif personnalisé.
La surface interne des cales peut de préférence être réalisée sur mesure pour venir épouser la forme du membre inférieur du skieur sans gêner les mouvements de flexion/extension du genou. Ainsi, les cales ergonomiques épousent en partie la forme de la morphologie des côtes du genou sans gêner les flexions frontales du genou. La surface délimitée par le contour des cales correspond donc à la surface délimitée par le contour de la joue tel que décrit ci-après et présente donc une surface d'environ au moins 50cm2 de préférence au moins 100cm2.
Avantageusement, les cales ergonomiques présentent une surface résultant de la fusion des surfaces observées au niveau des condyles du skieur pour au moins deux positions angulaires privilégiées des membres inférieurs du skieur, notamment avec un angle a entre la verticale et le fémur de 70° et 135°.
Cette caractéristique de personnalisation permet que le dispositif soit particulièrement agréable à utiliser dans toutes les positions de ski. En plus, cette personnalisation du dispositif de protection selon l'invention est très intéressante dans la mesure où cela assure une meilleure solidarisation des joues latérales avec le genou.
Cela évite qu'un jeu pénalisant ne soit présent à ce niveau du dispositif, un tel jeu impliquant un angle de rotation du fémur par rapport à la chaussure supérieur à l'angle maximal prévu par le dispositif selon l'invention.
Avantageusement, lesdites joues et/ou lesdites cales comprennent des garnitures en matériau souple destinées à être en contact avec les côtés du genou du skieur
(S). Plus particulièrement encore, lesdites cales comportent un support rigide recouvert de garnitures en matériaux souple destinées à être en contact avec le genou du skieur, c'est à dire sur la partie destinée à venir en appui sur les côtés du genou. Les garnitures sont disposées sur les faces internes des joues ou, préférentiellement, des cales quand elles sont présentes. Cette caractéristique permet d'augmenter le confort du skieur sans nuire à l'efficacité de l'invention en termes de rotation selon l'axe Z.
Les garnitures peuvent être réalisées en matériau souple du type matériau cellulaire (mousse etc), ou du type gel (silicone etc). Ainsi, la garniture est avantageusement réalisée à partir d'au moins un matériau élastomère ou plastique de type EVA (Éthylène-acétate de vinyle) ou autre et thermo formable ou non et d'une épaisseur et densité suffisantes pour permettre un confort lors des mouvements du membre inférieur lors de la pratique du ski. Plus particulièrement, le matériau peut être un gel de silicone sous la forme d'une plaque de 1 à 10 mm et de préférence de 2 à 5 mm.
La coque et les cales sont avantageusement réalisées à partir d'un matériau rigide inorganique ou organique, sous forme monolithique ou composite, choisi parmi les matériaux suivants : magnésium, aluminium, titane, alliages métalliques, polymères chargés ou non, renforcés ou non, résines composites ou non, chargées ou non, renforcées ou non.
Avantageusement, le composite est constitué d'une matrice à base de résine de type thermodurcissables époxy, polyester, ou autres ou d'une résine thermoplastique de type Polyamide (PA) ou Polycarbonate (PC), ou autre, et d'au moins un matériau de renfort. Le renfort peut être à base de fibre carbone, et/ou fibre de verre, et/ou aramide, par exemple du Keviar* marque de la société Dupont de Nemours et ou Poly p-phenylene-2,6-bezobisoxazole (PBO)* marque de la société Toyobo Japon et/ou encore du PIPD M5 de la société Dupont de Nemours, et/ou du Ultra High Molecular Weight PolyEthylene (UHMWPE) DYNEEMA marque de la société DSM hollande. Le taux de renfort dans le composite est compris entre 0% et 70%. Le renfort peut être tissé ou tricoté ou tressé, de type 2D ou 3D ou unidirectionnel, ou constitué de fibre coupée. Des charges organiques ou inorganiques peuvent ajoutées à la matrice selon les spécifications recherchées. Accessoirement les matériaux polymères de la matrice ainsi que les fibres de renfort peuvent contenir des nanotubes de carbone afin d'améliorer les caractéristiques mécaniques. Ces matériaux permettent en général d'assurer une bonne rigidité de la coque et des cales tout en assurant une bonne légèreté et un certain confort. Plus particulièrement on utilise pour la coque un matériau composite constitué de fibre de carbone, éventuellement en mélange avec d'autres types de fibres, imprégné dans une résine polymère de préférence époxyde.
Dans un mode de réalisation avantageux le support rigide des cales est réalisé en matériau bois de type balsa. Ce matériau présente des caractéristiques de résistance à la compression élevée notamment de 1 MPa à 30 MPa, plus particulièrement de 5 à 25 MPa pour des densités relativement faibles respectivement de 50 à 300 Kg/m3 plus particulièrement 100 à 250 Kg/m3.
Plus particulièrement, on utilise un balsa de marque BALTEK® SB 100 ou 150 commercialisé par la société ALKAN BALTEC CORPORATION (USA).
Sur au moins une face de la garniture en contact avec le membre inférieur, un film ou tissu de type élasthanne ou élastique d'une épaisseur d'au moins 10 μιτι peut être apposé par collage sur la dite surface pour se conformer à la forme de la cale.
Le matériau du film ou tissu peut présenter un bas coefficient de frottement. A titre d'exemple, le matériau peut être fabriqué à partir de Polytétrafluoroéthène, PTFE (ex marque téflon DUPONT de Nemours USA). L'épaisseur du film ou du tissu est sélectionnée selon les caractéristiques mécaniques recherchées.
Dans le cas où les joues ou des cales comprennent une garniture souple sur la partie destinée à venir en appui sur les côtés du genou, lesdits moyens de liaison peuvent ne pas autoriser de degré de liberté de la coque par rapport à la chaussure autour d'un axe Z substantiellement parallèle à l'axe du collier de la chaussure , car les condyles du fémur sont maintenus par les cales positionnées au niveau des joues et les cales autorisent des mouvements réduits de rotation axiales relatives des fémur et tibia du fait que les tissus mous qui se situent entre le condyle et les cales se déforment lors d'un mouvement de rotation. Le bridage du secteur angulaire est alors réalisé de façon suffisante par la forme et le jeu de la cale qui est en contact avec les tissus mous au niveau des condyles du fémur.
De manière générale, les capacités de réglage et d'adaptation du dispositif par l'utilisation de cales permettent d'adapter le dispositif à la variabilité des skieurs : âge, sexe, condition physique, tonus musculaire et niveaux de contraction etc.. Les conditions de sollicitation prévues sont aussi autant de paramètres de réglage du dispositif : cisaillement, flexion latérale, vitesses, position du skieur, accélération verticale, précontrainte entre le dispositif et le genou etc. Plus particulièrement, le dispositif comprend en outre entre les joues latérales et le cas échéant entre les cales, un coussin 30c d'application de la rotule du genou de l'utilisateur, ledit coussin étant formé de préférence en matériau cellulaire de densité comprise entre 30 kg/m3 et 900 kg/m3.
Plus particulièrement, lesdites cales et lesdites joues présentent chacune un contour sensiblement en forme de portion d'ellipse sur la partie supérieure et la partie arrière dudit contour de la joue, le grand axe XI de l'ellipse étant incliné d'un angle a compris entre 45° et 135°,de préférence de 70° à 110°, par rapport à l'axe longitudinal principal Z de la coque et/ou par rapport de la coque en section dans un plan médian vertical longitudinal de la coque.
L'utilisation préférentielle de joues de contour elliptique est particulièrement adaptée à un maintien latéral au niveau des flancs latéraux de la cuisse, l'orientation des joues permettant un maintien correct du fémur du skieur en position de ski sans gêne pour celui-ci.
Plus particulièrement encore, le grand rayon de l'ellipse est d'au moins 5cm de préférence de 6 à 15cm, notamment de 8 à 11 cm, et le petit rayon de l'ellipse est d'au moins 2cm plus particulièrement de 3 à 10cm.
Plus particulièrement encore, le grand axe de l'ellipse est situé à 2 à 5cm de l'extrémité supérieure de la coque et le centre de l'ellipse est situé à 5 à 10cm de la section rectiligne de la face avant de la coque en section dans un plan médian longitudinal de la coque.
De telles dimensions de l'ellipse et une telle inclinaison a du grand axe de l'ellipse de 70° à 110° permettent de maintenir le rapport entre les joues et l'extrémité de l'épiphyse fémoral inférieur malgré les déplacements des condyles au cours des mouvements de flexion/extension du genou. Cette inclinaison correspond aussi à une inclinaison intermédiaire des positions de la cuisse en mouvement ou au repos. Plus particulièrement, les joues présentent chacune une surface apte à recouvrir la surface totale des côtés des genoux, de préférence une surface d'au moins 50 cm2, de préférence au moins 100cm2. Une telle taille des joues permet d'assurer une bonne couverture de l'épiphyse distale du fémur et / ou le condyle fémoral tout en évitant que le skieur soit gêné par le dispositif selon l'invention.
la surface de chaque joue correspond sensiblement à la surface de la partie latérale supérieure de la coque située au-dessus de la tangente inférieure X2 de l'ellipse parallèle au grand axe de l'ellipse XI, et situé sur l'arrière d'un axe parallèle au petit axe de l'ellipse ZI (et donc perpendiculaire au grand axe de l'ellipse) situé à environ la moitié du grand rayon (R) de l'ellipse à partir de la section rectiligne avant de la coque dans un plan médian vertical longitudinal de la coque.
Plus particulièrement, le centre de l'ellipse est disposé sensiblement en vis-à-vis du condyle à ±20mm selon la flexion au niveau du genou. Et, la tangente inférieure de l'ellipse parallèle au grand axe de l'ellipse est située sensiblement en vis-à-vis du plan tibial lorsque le grand axe de l'ellipse est sensiblement à 90° dudit axe longitudinal de la coque parallèle à la section rectiligne de la face avant de la coque en section dans un plan médian longitudinal de la coque.
Plus particulièrement, la dite chaussure comporte un collier et les dits moyens de liaison sont aptes à solidariser la partie basse de la coque avec la portion du collier de la chaussure recouverte par la partie basse de la coque de manière à limiter la rotation de la coque par rapport à la chaussure autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe ZZ' de la coque et/ou du collier. Ce mode de réalisation des moyens de liaison permet également d'optimiser le transfert des efforts sur la chaussure, de par le mode de liaison de la coque sur ladite chaussure.
Plus particulièrement, les dits moyens de liaison comprennent des premiers moyens de liaison aptes à être fixés sur le collier de la chaussure et des seconds moyens de liaison complémentaires des premiers moyens de liaison du collier pour être solidarisé avec le collier de la chaussure, les dits moyens de liaison comprenant de préférence au moins une deuxième (et/ou troisième) sangle(s) fixée(s) ou apte(s) à être fixée(s) à la dite coque et apte(s) à être fixée(s) au dit collier.
La solidarisation de la partie basse de la coque avec le collier de la chaussure assurée par l'association des premiers et seconds moyens de liaison réalise une liaison à au moins un degré de liberté en rotation de la coque par rapport à la chaussure autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe du collier de la chaussure, les moyens de liaison étant tels que cette rotation de la coque par rapport à la chaussure est limitée sur un secteur angulaire prédéterminé, de préférence inférieur à 14°.
Une telle limitation angulaire permet de protéger de manière accrue tibia et articulation du genou tout en laissant une latitude de mouvement appréciable dans certaines situations de ski. Une limitation angulaire à 14° correspond en moyenne à l'amplitude angulaire admissible de rotation axiale selon Z entre le tibia et le fémur inférieur à 45°.
De préférence les dits premiers et deuxièmes moyens de liaison réalise une immobilisation en rotation de la coque 10 par rapport à la chaussure 2 autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe ZZ' de la coque ou du collier (21) de la chaussure 2.
Cette mise en œuvre de dites deuxième et/ou troisièmes sangles utilise soit l'élasticité de la deuxième sangle adaptée en fonction de la limitation en rotation voulue, soit un réglage particulier du serrage de la deuxième sangle et/ou troisième sangle alors inextensible pour autoriser une rotation limitée de la coque par rapport à la chaussure. Un tel réglage particulier du serrage de la deuxième sangle et/ou troisième sangle autorisant un mouvement en rotation limité sur un secteur angulaire prédéterminé est réalisé par l'intermédiaire d'un élément mécanique permettant d'allonger ou raccourcir ou maintenir une longueur prédéterminée de la deuxième sangle et/ou troisième sangle. Ce type de dispositif facilite la mise en place de la liaison entre la coque et le collier.
Ainsi, dans une réalisation particulière, les premiers et seconds moyens de fixation comprennent deux deuxièmes et troisièmes sangles dont, pour chacune, une extrémité est fixée au collier et l'autre extrémité à la coque, l'extension des sangles limitant la rotation, de préférence bloquant la dite rotation, dans chacun des deux sens de rotation.
L'utilisation des deux deuxième et troisième sangles permet d'ajuster le positionnement en rotation de la coque dans les deux sens de rotation et de limiter ce mouvement dans les deux sens de rotation.
Dans une variante , les premiers moyens de liaison comprennent au moins une pièce de guidage destinée à être installée sur le collier de la chaussure, cette pièce de guidage étant apte à coopérer avec les seconds moyens de liaison de la coque complémentaire de cette pièce de guidage afin de limiter la rotation sur le secteur angulaire prédéterminé. Cette mise en œuvre peut impliquer l'installation sur chaque chaussure d'au moins un élément particulier permettant le fonctionnement des moyens de liaison de la coque en contrôlant exactement le comportement de la coque par rapport à la chaussure. Il est ici envisagé que ces premiers moyens de liaison installés sur la chaussure soient des éléments présents par défaut sur la chaussure comme une attache ou autre élément par rapport auxquels la coque viendra se positionner pour être limitée en rotation.
L'invention est aussi relative à un équipement de sport de glisse ou de roller comportant une chaussure de sport et un dispositif de protection.
Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un équipement de sport comportant une chaussure de sport 2 comprenant des dits premiers moyens de liaison et un dispositif de protection selon l'invention comprenant des dits seconds moyens de liaison. Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif.
Sur les figures :
-les figures 1A et 1B illustrent le principe de raccordement de la première sangle
3 sur une pièce de raccordement situé sur la face interne sensiblement de façon médiane de la coque 10 d'un dispositif selon l'invention (figure 1A) en comparaison avec un raccordement de sangle 3' fixé sur les bords latéraux lOd de la coque non conforme à la présente invention ( figure 1B) ;
-les figures 2 et 3 représentent une pièce de raccordement et une première sangle en perspective sans la jambe (figure 2) et autour de la partie supérieure du mollet (figure 3);
-les figures 4A à 4C représentent des vues de la coque, vue face avant ( figure 4A) , de profil ( figure 4B) et de dessus ( figure 4C) ;
Sur la figure 4C, on montre une coque à section horizontale sensiblement circulaire, les joues latérales lia et 11b étant aussi légèrement incurvée de façon opposée des deux côtes.
-la figure 5A représente la coque équipée de premières moyens de liaison comprenant des deuxièmes sangles 13a-l, 13a-2 sur présente une variante de réalisation ;
-la figure 5B représente la chaussure équipée de seconds moyens de liaison complémentaires comprenant de troisièmes sangles fixées sur un crochet 23 à l'arrière du collier 21 ; -la figure 5C illustre un mode de réalisation de liaison des dits premiers et seconds moyens de liaison complémentaires des figures 5A et 5B ;
-les figures 6A et 6B illustre une variante dans laquelle les dits premiers et seconds moyens de liaison complémentaires comprennent une unique paire de deuxièmes ou troisièmes sangles 13a ou 13b reliant une pièce de fixation 23 à l'arrière du collier et des orifices latéraux 0 en partie inférieure 12 de la coque;
-la figure 7 montre un dispositif, selon l'invention, muni de cales 30a, 30b et coussin central 30c;
-les figures 8A et 8B montrent les cales 30a, 30b constituée d'une garniture souple 30-1 par-dessus un support rigide 30-2;
- les figures 9A et 9B représentent un troisième mode de réalisation des dits moyens de liaison, et
-la figure 10 montre différents angles alpha de flexion frontale du fémur et une inclinaison de 70° du grand axe de l'ellipse des joues lia, 11b.
Description détaillée d'un mode de réalisation
Sans autre précision dans la présente description, on entend par jambe, la partie d'un membre inférieur de l'utilisateur équipée du dispositif de l'invention au niveau de laquelle s'étend l'os tibial. Il s'agit donc d'une zone s'étendant sous le genou en direction du pied. En sa partie située au-dessus du genou, le membre inférieur comporte, dans sa structure osseuse, le fémur qui est l'os de la cuisse. Au niveau du genou se trouve la rotule. Le tibia et la fibula sont les os de la jambe. Le tibia s'articule en haut via les plateaux tibiaux à la partie inférieure du fémur (condyles fémoraux).
La figure 10 montre un schéma de principe de l'invention. Sur cette figure, le bas du corps d'un skieur S est représenté. Le skieur S porte une chaussure de ski 2, elle- même fixée sur un ski 1, par l'intermédiaire d'une fixation la. La chaussure 2 présente une partie chaussante surmontée d'un collier 21.1e pied P, le tibia T et le fémur F du skieur S sont représentés. Le fémur F présente des condyles CF à son extrémité distale. Ces condyles CF prennent une pluralité de positions intermédiaires entre deux positions extrêmales représentées sur la figure 10 en fonction de la position de flexion du skieur S.
Sur les figures 1 à 7, le skieur S porte un dispositif selon l'invention. Ce dispositif comprend une coque rigide 10 comprend une partie haute 11 et une partie basse 12. La partie basse 12 recouvre la partie supérieure du collier 21 et comprend des moyens de liaison pour solidariser la coque 10 avec le collier 21 de la chaussure 2. La partie haute de la coque 10 présente deux joues latérales lia, 11b qui viennent couvrir les faces latérales du genou en vis-à-vis des condyles CF du fémur F de part et d'autre de la jambe du skieur S, ce recouvrement étant assuré par les joues latérales quelle que soit la position de flexion du skieur S.
La coque est réalisée en matériau comprenant des fibres de carbone éventuellement en mélange avec d'autres types de fibres notamment de lin ou polymère par exemple aramide, lesdites fibres étant imprégnées dans une résine époxyde, la teneur en fibre étant de 45 à 65% de préférence 50 à 60%. La coque peut être constituée d'une structure monolithique dudit matériau composite à base de fibres de carbone ou une structure en sandwich, c'est-à-dire constituée de deux couches de dit matériau composite à base de fibres de carbone constituant deux peaux externes de chaque côté d'une âme en nid d'abeille en aluminium ou mousse alvéolaire de marque ROHACELL® ou AIREX®.
D'une manière générale, la présente invention permet une protection du genou en transférant au moins en partie certaines sollicitations mécaniques induites au niveau des condyles CF du fémur en direction de la base de la jambe et en particulier vers la chaussure 2 dont est équipé l'utilisateur. Pour transmettre les sollicitations que l'articulation du genou ne serait pas à même à absorber sans lésion, le dispositif selon l'invention comporte une coque 10 réalisée de façon suffisamment rigide. La coque 10 comporte une dimension allongée orientée selon Z sensiblement depuis le genou (partie haute 11) jusqu'au collier 21 de la chaussure 2 (partie basse 12). Sur la figure 5A, la hauteur H de la coque sera de 25 à 55 cm, plus particulièrement de 30 à 50 cm selon la taille des skieurs. La coque 10 comporte avantageusement une dimension latérale suffisamment élevée pour permettre à la coque 10 de disposer d'une résistance en torsion suffisante suivant la direction du tibia T. La distance D entre les deux joues sera notamment de 8 à 20 cm. La partie de la coque entre les joues présente une section horizontale bombée à concavité tournée vers la jambe, notamment de section en partie sensiblement circulaire au niveau frontal de 2 à 15 cm de rayon, plus particulièrement de 3 à 8 cm de rayon. Pour permettre au dispositif d'être toujours correctement en contact avec les côtés du genou au niveau des condyles CF, le dispositif comporte au moins une première sangle 3, visible aux figures 2 et 3, apte à entourer la jambe et d'autre part raccordée à la coque 10. Avantageusement, la première sangle 3 est configurée pour s'appliquer sur une partie haute de la jambe, à savoir une zone au niveau de l'extrémité supérieure du mollet. Plus précisément, la première sangle 3 est avantageusement positionnée autour de la jambe immédiatement en dessous de l'articulation du genou.
Tout matériau peut convenir pour la première sangle 3 et on pourra notamment utiliser des matières textiles polymères non élastique ou présentant un faible allongement élastique de sorte à produire peu de variations de longueur de la sangle 3 durant les sollicitations qu'elle reprend. A titre d'exemple, la première sangle 3 peut être formée sous la forme d'une bande unique ou de plusieurs bandes. Dans tous les cas, la première sangle 3 peut présenter une largeur globale comprise entre 2 cm et 6 cm.
Les figures 2 et 3 montrent plus en détail un premier mode de réalisation de la première sangle 3 et son raccordement sur la coque 10. En effet, selon l'invention, la première sangle 3 est raccordée sur la coque 10 au niveau de la surface interne 4 de la coque 10. On entend par surface interne 10b la surface de la coque 10 située directement au regard de la jambe à l'opposé de la surface externe 10a qui est orientée vers l'extérieur.
Grâce à ce raccordement de la première sangle 3, la coopération entre la coque 10 et la jambe de l'utilisateur est particulièrement intime et l'utilisateur évite des modifications de contact entre les côtés du genou au niveau des condyles CF et les joues latérales lia, 11b lors de ses mouvements.
Dans le cas des figures 2 et 3, la première sangle 3 est constituée de 2 brins 3a, 3b d'un seul tenant avec un brin 3a orienté d'un côté de la jambe et un brin 3b orienté de l'autre côté de la jambe. Les deux brins se rejoignent avantageusement au niveau d'une partie 3c de la première sangle en vis-à-vis 3c de la partie antérieure ou frontale de la jambe faisant face au tibia et en vis-à-vis de la surface interne 10b de la coque 10 sensiblement au milieu de la section de la coque 10.
Le raccordement de la première sangle 3 à la coque 10 ainsi constitué s'opère dans le cas illustré par l'intermédiaire de moyens de raccordement comprenant une pièce intercalaire 4 solidarisée d'une part à la première sangle 3 et d'autre part à la surface interne 10b de la coque 10. La solidarisation à la surface interne 10b s'opère sur une zone de raccordement 10c de ladite surface interne 10b. Cette zone de raccordement 10c est avantageusement positionnée sensiblement au milieu de la largeur de la coque 10 de sorte à disposer d'un système de première sangle 3 sensiblement symétrique suivant un plan vertical passant par le tibia. La pièce intercalaire 4 est d'autre part fixée à la première sangle 3. Dans le cas représenté, cette fixation est équilibrée en ayant recours à deux zones de fixation, respectivement 4a et 4b, disposées après fixation et positionnement sur la jambe, à égale distance de la zone de raccordement 10c. Ainsi, la portion 3c de la première sangle 3 s'étend entre les zones de fixation 4a, 4b.
Un effet avantageux de la pièce intercalaire 4 est qu'elle assure un réglage optimal de l'écartement de 3 à 50 mm entre la zone de la jambe considérée pour l'application de la sangle 3 et la surface interne 10b de la coque. Le recours à l'invention est donc l'opportunité d'ajuster la position relative du dispositif et de la jambe de l'utilisateur dans une position avant-arrière.
Sur les figures 2 et 3, plus précisément, la dite pièce intercalaire 4 est constituée d'une bande flexible, en matériaux non élastique, de préférence en même matériau flexible non élastique que la dite première sangle. La dite pièce intercalaire flexible 4 forme une boucle du fait que :
- une partie centrale 4c de la dite boucle est fixée sur une zone de raccordement 10c de la surface interne 10b de la coque, ladite zone 10c étant disposée préférentiellement au milieu et symétriquement par rapport au milieu de la section de la coque, et
- deux parties latérales 4d de part de d'autre de la partie centrale 4c , présentant des extrémités 4a, 4b de la dite pièce intercalaire de part et d'autre de ladite boucle étant fixées sur une partie centrale 3c ladite première sangle destinée à venir en contact avec la partie frontale du tibia, les extrémités 4a et 4b étant disposées symétriquement par rapport à ladite première partie 4c ou au milieu de la section de la coque.
Sur les figures 2 et 3 la pièce de raccordement 4 bien que constituée d'une bande flexible, est présentée avec des éléments latéraux 4d de la bande flexible en position d'éloignement maximal de la coque et donc tendue. La partie centrale 3c de la première sangle se prolonge de chaque côté par deux brins 3a et respectivement 3b. L'extrémité 3d-l d'un des brins 3a présente un passant 5 à travers lequel peut venir se loger l'extrémité 3d -2 du deuxième brin 3b. De préférence, le passant 5 est en matière flexible étant un orifice intégré à l'extrémité libre 3d-l d'un des brins 3a et de plus grande largeur que l'extrémité 3d-2 du deuxième brin 3b apte à passer dans le dit passant et comprenant un élément auto adhésif ou auto agrippant de type velcro configuré pour solidariser l'extrémité libre 3d- 2 de l'autre brin 3b avec l'extrémité 3d-l d'un premier brin 3a, sur la partie postérieure de la jambe.
On a constaté qu'un passant 5 en matériau rigide pouvait provoquer une inflammation des tissus mous. L'intérêt du passant en matériau souple tel que textile est qu'il se conforme à la modification de la forme des tissus mous. Egalement la largeur plus importante d'une partie de la sangle permet la découpe d'un passant textile à l'une de ses extrémités et donc le rattachement de l'autre extrémité de la sangle passant à travers l'ouverture du dit passant. Le passant d'une des extrémités de la sangle peut être en matière textile et faire partie intégrante de la dite sangle.
La fixation de la pièce intercalaire 4 sur la surface interne 10b de la coque 10 peut s'opérer par divers moyens et notamment par une couture ou encore par rivetage ou vissage. La fixation de la pièce intercalaire 4 sur la première sangle 3, au niveau des zones de fixation 4a, 4b peut également être opérée par tout moyen. Dans le cas d'utilisation d'une pièce intercalaire 4 en matière flexible, du type matériau textile, une pluralité de coutures peuvent être utilisées pour le raccordement à la sangle 3.
Dans une variante non illustrée, la pièce intercalaire 4 comporte de la même façon deux zones de fixation 4a, 4b sur la sangle 3 mais cette dernière est cette fois réalisée par deux brins 3a, 3b distincts, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de portion3c de sangle entre les zones de fixation 4a, 4b mais une portion de liaison de la pièce intercalaire 4 entre les zones 4a et 4b. Par ce biais, la première sangle 3 en combinaison avec la partie reliant les zones 4a et 4b de la pièce de raccordement peut s'appliquer de manière continue sur toute la périphérie de la jambe considérée.
Une variante non illustrée consiste à prévoir que les brins 3a, 3b soient chacun fixés à la coque 10 au niveau d'une zone de raccordement distincte mais que les brins 3a, 3b soient raccordés entre les zones de raccordement. On retrouve alors une solution à sangle monobloc en contact continu autour de la jambe mais à deux zones de raccordement de la coque.
Dans une configuration non illustrée, au moins un des brins de la première sangle 3 est tel qu'une portion de sa longueur dispose d'une première dimension en largeur et qu'une deuxième portion de sa longueur dispose d'une deuxième dimension en largeur plus étroite. En particulier la zone plus étroite peut correspondre à la partie distale apte à être assemblée avec l'autre brin de sangle. Par exemple, la sangle est à largeur variable. Sur la partie antérieure de la jambe, la largeur de la sangle est constante et un rétrécissement s'opère au niveau latéral de la jambe, sur un des brins afin de permettre d'insérer ledit brin dans l'autre brin dénommé passant textile.
Par ailleurs, au moins une partie de la première sangle 3 peut être recouverte en sa surface exposée au contact de la jambe de l'utilisateur par un revêtement en matériau amortisseur, de sorte à suivre les mouvements de l'utilisateur avec un frottement limité.
Le dispositif 10 comprend deux joues latérales lia et 11b, destinées à être placées de part et d'autre du genou pour venir l'enserrer au niveau des condyles du fémur CF. Les joues latérales lia et 11b peuvent être elles-mêmes au contact du vêtement couvrant les condyles CF ou venir au contact de ces mêmes condyles CF par l'intermédiaire de cales, ainsi que cela sera ultérieurement décrit.
On comprend aisément que la coopération entre la partie haute 11 de la coque
10 et la partie du genou correspondant à la zone de présente des condyles CF est importante pour l'efficacité du dispositif de l'invention. Dans une réalisation préférentielle, le contact des joues latérales sur les condyles du fémur est assuré par l'intermédiaire de cales ergonomiques insérées sur la face interne des joues.
La surface interne des cales peut être réalisée sur mesure pour venir épouser la forme du membre inférieur du skieur sans gêner les mouvements de flexion/extension du genou.
Les joues latérales sont de contour 11c en portion d'ellipse, leur grand axe XI étant orienté d'un angle a autour de 90° (figure 5A) ou 70° (figure 9) par rapport à l'axe ZZ' de la coque. Cette orientation a incluse entre 45° et 135° permet d'obtenir un appui satisfaisant des condyles du fémur et donc une bonne retenue du fémur en rotations axiale et latérales relative par rapport au tibia. Les réalisations suivantes montrent des orientations préférentielles des joues latérales entre 70° (figure 9) et 90° (figure 5A).
Sur la figure 5A, le contour 11c des parties supérieure et arrière de la joue présente une forme incluant sensiblement une demi ellipse supérieure et une demi ellipse latérale d'une même ellipse virtuelle centrée en Cl sensiblement en vis-à-vis du condyle CF. Le grand axe XI de l'ellipse est sensiblement perpendiculaire à l'axe principal longitudinal de la coque et perpendiculaire à la section rectiligne de la limite de la face avant 10a de la coque dans un plan de section médian longitudinal de la coque. Chaque joue est délimitée par la tangente inférieure X2 de ladite ellipse sensiblement en vis-à-vis du plan tibial XV parallèle au grand axe de l'ellipse XI. Le grand rayon R de l'ellipse est de 65mm et le petit rayon r de l'ellipse est de 50mm. Le centre Cl de l'ellipse est situé à une distance d = 68mm de la limite de la face avant 10a de la coque dans un plan section médian longitudinal de la coque. La superficie totale de chaque joue l ia, 11b tel que délimitée par la surface située au-dessus de la ligne X2 de tangente inférieure de l'ellipse parallèle à XI et sur l'arrière d'un axe Z2 parallèle au petit axe ZI de l'ellipse est situé à environ Vi R à partir de la section rectiligne de la face avant 10a de la coque en section dans un plan médian longitudinal de la coque, et ladite surface étant d'environ 100cm2.
Les cales présentent une surface de contact avec la face latérale du genou de forme différente pour les deux faces latérales opposées du genou, plus particulièrement une forme bosselée d'épaisseur variable inférieure à 25 mm, notamment de 1 à 25 mm
Ainsi, les joues latérales recouvrent intégralement l'épiphyse fémorale distale en venant s'appuyer chacune de part et d'autre de l'extrémité du fémur, à savoir sur les condyles du fémur CF de chaque côté du genou. Elles permettent de limiter la rotation latérale du fémur F par rapport au pied P du skieur S.
Avantageusement, la force avec laquelle les joues viennent appuyer au repos (en l'absence d'effort dû à une rotation au niveau du genou) sur les condyles sera ajustable. Les joues appliquent une force sur les condyles substantiellement normale aux flancs de la cuisse d'intensité comprise dans l'intervalle ]0,100N].
Les figures 8A et 8B montrent les cales 30a, 30b constituée d'une garniture souple 30-1 par-dessus un support rigide 30-2. On remarque que les surfaces de ces parties fonctionnelles 30-1 des cales 30 sont moulées selon des formes bien particulières. La figure 5B montre une coque 10 complétée avec un unique support de cales 30a, 30c et coussin 30c utile pour le positionnement de la coque 10 par rapport à la jambe du skieur S.
Ces formes correspondent à la fusion des surfaces observées au niveau des condyles CF du fémur F entre les deux positions, privilégiées, qui peuvent par exemple être les positions extrémales de flexion de la cuisse du skieur S représentées sur la figure 9. Ainsi, on assure un confort maximal du skieur qui, entre les deux positions les plus extrêmes, conserve une pression latérale adaptée à sa morphologie, voire personnalisée, sur les condyles du fémur. Les parties fonctionnelles 30a et 30b de la cale 30 sont ainsi non symétriques car les côtés du genou ont des formes et des déformations bien distinctes lors du mouvement articulatoire de celui-ci. En revanche, une symétrie pourra exister entre les parties fonctionnelles correspondantes des deux genoux.
Les cales 30a, 30b délimitent une portion intermédiaire de la surface interne 10b de la coque 10 à l'avant du tibia, portion qui peut rester en creux relativement à la surface des parties 30a, 30b. Néanmoins, entre les joues latérales lia, 11b ici formées par les cales latérales 30a, 30b des cales 30, l'invention peut comporter un coussin 30c permettant l'application de la rotule du genou de l'utilisateur. On comprend que l'invention permet ainsi de différencier les modalités de contact physique entre les condyles CF et la coque 10 via les joues latérales lia, 11b éventuellement constituées par les cales 30a, 30b et la surface avant du genou au niveau de la rotule. Plus précisément, on utilise avantageusement un matériau pour le coussin de densité inférieure à celui des joues latérales lia, 11b de sorte à produire un appui plus souple avec un amortissement des efforts transmis lors du contact. A titre d'exemple, un coussin dans un matériau cellulaire de densité comprise 30kg/m3 et 900kg/ m3 a donné satisfaction.
Suivant un mode de réalisation, la surface du coussin amenée à être en vis-à-vis de la rotule est située dans la continuité de la surface des parties 30a, 30b recouvrant les joues latérales lia, 11b. L'emploi d'un matériau suffisamment souple permet de se conformer à la forme de la rotule lorsque celle-ci est en contact avec le coussin. Le coussin permet également d'assurer une fonction d'amortisseur contre les chocs violents en amortissant le déplacement vers l'arrière de l'ensemble de la coque en cas de choc. Une autre fonction du coussin est d'éviter la persistance d'un espace entre les cales latérales 30a, 30b susceptibles de recevoir de la neige lors de la pratique de sports d'hiver. On notera qu'un matériau cellulaire à base de silicone donne de bons résultats au vu des contraintes de densité exposées ci-dessus et de sa résistance à des variations de température élevées. Ce même matériau peut être employé à titre de revêtement de la surface de la première sangle 3 amenée à être au contact de la jambe de l'utilisateur.
Les figures 4A et 4B et 5A à 5C montrent un mode de réalisation préféré des moyens de liaison de la coque sur la chaussure. Dans cette variante de réalisation, la solidarisation de la partie basse de la coque sur le collier de la chaussure assurée par l'association des premiers et seconds moyens de liaison réalise une immobilisation en rotation de la coque par rapport à la chaussure autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe du collier de la chaussure.
Plus particulièrement encore, lesdits premier et second moyens de liaison comportent au moins une deuxième sangle non élastique 13a comprenant deux brins 13a-l, 13a-2 fixés ou aptes à être fixés de manière amovible (23) de chaque côté sur l'arrière du collier, et deux brins 13b-l, 13b-2 de deux troisièmes sangles 13b, 13b-l, 13b-2 fixés ou aptes à être fixés de manière amovible 12a,12b de chaque côté de la coque en partie basse de celle-ci, les dits brins de dites deuxième et troisièmes sangles comportant à leurs extrémités libres 13c, 13d des moyens de liaison réversible complémentaires aptes à solidariser de manière réversible les extrémités libres 13c des brins de deuxième sangle 13a avec celles 13d des brins 13b-l, 13b-2 de troisièmes sangles 13, , la solidarisation de la partie basse 12 de la coque 10 avec le collier 21 de la chaussure 2 réalisant ainsi une immobilisation en rotation de la coque 10 par rapport à la chaussure 2 autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe ZZ' de la coque ou du collier 21 de la chaussure (2) après serrage desdites deuxième et/ou troisième sangles par le skieur.
Les dites deuxièmes sangles 13a-l, 13a-2 sont fixées sur un crochet 23 fixé ou pate à être fixé sur l'arrière du collier 21. Les troisièmes sangles 13b-l, 13b-2 sont fixées , notamment rivetées, à des passants ou orifices O sur les 2 bords latéraux en partie inférieure 12 de la coque 10. Les extrémités libres des deuxièmes sangles 13a-l, 13a-2 comprennent des clips de fixations 13c aptes à coopérer en fixation réversible avec des éléments complémentaires 13d en extrémités libres des troisièmes sangles 13ba-l, 13ba-2
Sur les figures 6 A et 6 B, selon une version simplifiée, on n'utilise qu'une sangle de chaque côté attachée de manière permanente à la coque ou à l'arrière de la chaussure. Les moyens de liaison comprennent seulement deux deuxièmes ou troisièmes sangles 13a, 13b solidaires des pièces 23 du collier ou respectivement des orifices 0 de la coque. Dans ce cas, c'est le réglage des sangles fixées dans les orifices 0 ou sur le crochet 23 qui détermine entièrement le secteur angulaire sur lequel la coque peut pivoter par rapport à la chaussure le cas échéant. Avantageusement, la sangle présentera une longueur particulière ou un marquage particulier pour son réglage. Dans une variante, la laxité de réglage des sangles 13a, 13b ou leur élasticité pré-calibrée permet de limiter la rotation de la coque 10 par rapport à la chaussure 2 le cas échéant. On comprend que la mise en œuvre de deux sangles, une de chaque côté de la chaussure 2 est nécessaire afin de limiter la rotation dans les deux sens.
Selon une autre variante, représentée figures 9A et 9B, la partie basse 12 du dispositif 10 comprend ici des seconds moyens de liaison 12a sous forme de deux encoches 12a séparées par une languette L. Les seconds moyens de liaison de la coque 12a sont complémentaires de premiers moyens de liaison, notés 22a, faisant pièces de guidage sur le collier 21 de la chaussure 2, formées de deux éléments notés Ml et M2 faisant mors. Chaque languette notée L vient se glisser entre les deux paires de mors Ml et M2 placées de part et d'autre du collier 21. On remarque ici qu'il peut être envisagé de n'utiliser qu'une unique paire de mors Ml, M2 placée sur un des côtés seulement du collier 21 de la chaussure 2, de préférence le côté externe. Cette paire de mors associée à une languette du type suffit, en toute rigueur, à limiter la rotation de la coque par rapport à la chaussure dès lors que la coque est par ailleurs solidarisée au tibia du skieur à l'aide d'une dite première sangle 3 ou ruban auto-agrippant. Néanmoins, l'utilisation de deux paires permet de rendre le comportement de la coque plus robuste et notamment d'éviter son pivotement global autour de la languette L. La largeur de l'espace ouvert entre les deux mors Ml et M2 étant supérieure à la largeur de la languette L, cette dernière peut bouger légèrement, ce mouvement entraîne un mouvement en rotation sur un secteur angulaire limité du dispositif 10. Ainsi, la fixation du dispositif 10 sur le collier 21 de la chaussure 2 offre un degré de liberté en rotation par rapport à la chaussure 2 sur un secteur angulaire prédéterminé et limité. Les mors Ml et M2 pourront aussi être positionnés de manière à ce que la languette soit immobilisée en rotation. Dans ce cas, la solidarisation de la coque avec la chaussure est maximale et la protection du genou est optimale.
En effet, lors d'un mouvement du fémur en rotation par rapport à l'axe du ski, celui-ci vient de suite buter sur les joues latérales lia et 11b et empêche la torsion du genou. Cela peut cependant nuire à la skiabilité dans le cas d'une application au ski.
On comprend donc ici l'avantage des mises en œuvre de l'invention pour lesquelles une liberté de rotation limitée dans son ampleur est obtenue. L'utilisation d'un léger secteur angulaire sur lequel la coque 10 a une liberté de mouvement en rotation est intéressante d'un point de vue de la skiabilité. Une telle liberté de rotation sur un secteur angulaire limité ne nuit pas substantiellement à la protection conférée par l'invention puisque les articulations concernées présentent une certaine marge de tolérance avant détérioration.
Les éléments Ml et M2 faisant mors sont fixes par rapport à la chaussure 2. Toutefois, au moins un des éléments Ml et M2 pourra être monté coulissant afin de pouvoir régler l'espace latéral dans lequel les seconds moyens de liaison 12a et 12b de la coque pourront se déplacer. Cela permet donc de régler le secteur angulaire sur lequel les languettes La des seconds moyens de liaison 12a de la coque 10 peuvent se déplacer dans les premiers moyens de liaison 22a fixés sur le collier 21 de la chaussure 2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de protection de l'articulation du genou d'un utilisateur, destiné à être installé sur une chaussure de sport (2), caractérisé en ce qu'il comporte :
- une coque rigide (10) dotée d'une surface interne apte à couvrir au moins partiellement une partie antérieure de la jambe de l'utilisateur, la coque (10) comprenant une partie haute (11) destinée à être située au niveau du genou et une partie basse (12) comportant des moyens de liaison (0,13a,13b,23) aptes à lier la coque (10) à la chaussure de sport (2), la partie haute comprenant des joues latérales aptes à s'étendre en vis-à-vis des faces latérales du genou et aptes être mises en contact avec les faces latérales du genou au moins en vis-à-vis des condyles du fémur de l'utilisateur ;
- au moins une première sangle (3) destinée à être attachée autour d'une zone de la partie haute de la jambe dessous le genou, de préférence en partie supérieure du mollet, et
- des moyens de raccordement (4) de la sangle (3) à la surface de la coque (10),
- ladite première sangle, seule ou en combinaison avec les dits moyens de raccordement, étant apte à entourer la totalité de la jambe et être en contact avec la jambe sur toute la périphérie de la section de cette dernière.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits moyens de raccordement (4) sont flexibles en matériaux non élastique, et la dite première sangle
(3) est une bande flexible en matériaux non élastique, notamment en matériau textile.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens de raccordement (4) sont fixés à au moins une zone de raccordement (10c) de la surface interne (10b) de la coque (10), les dits moyens de raccordement étant disposés symétriquement par rapport au milieu de la section en largeur de la coque (10), la dite coque présentant de préférence une forme symétrique par rapport à un plan médian longitudinal.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens de raccordement comportent au moins une pièce intercalaire (4) dont au moins une première partie (4c) est fixée à la surface interne de la coque (10b) et dont au moins une deuxième partie (4a, 4b) est fixée à la partie de la première sangle (3).
5. Dispositif selon les revendications 3 et 4 caractérisé en ce que les moyens de raccordement comportent au moins une unique pièce intercalaire (4) dont une partie centrale (4c) est fixée à une zone de raccordement unique (10c) de la surface interne (10b) de la coque (10) sensiblement au milieu de la section de la coque, et dont deux parties latérales d'extrémités (4a,4b) disposées de part et d'autre de ladite partie centrale et sensiblement symétriquement par rapport à ladite zone de raccordement (10c) sont fixées à la partie de la première sangle (3) apte à se trouver en contact avec la partie frontale du tibia
6. Dispositif selon l'une des deux revendications 3 à 5 caractérisé en ce que ladite pièce intercalaire (4) comprend une pièce en matériau flexible, de préférence constituée à partir d'une bande flexible, en matériaux non élastique.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la dite première sangle (3) comporte au moins une première partie (3c) située en vis- à-vis de la surface interne de la coque (10) apte à être en contact sur la partie antérieure de la jambe et au moins une deuxième partie (3b) s'étendant au-delà de la première partie, la largeur de la première partie (3c) étant supérieure à celle de la deuxième partie (3b).
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins une partie de la face de la première sangle (3) destinée à être exposée au contact de de la jambe comporte un revêtement en matériau souple, de préférence de type matériau cellulaire ou du type gel.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la dite première sangle (3) comporte deux brins (3a, 3b) distincts ou en continuité au niveau d'une première extrémité (3c) de chaque brin, les deux brins (3a,3b) étant aptes à s'étendre sur au moins respectivement les deux côtés latéraux de la jambe et comprenant chacun une dite première extrémité (3c) fixée auxdits moyens de raccordement (4), les deuxièmes extrémités libres (3d-l, 3d-2) des deux brins étant aptes à se rejoindre sur la partie postérieure de la jambe.
10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que la dite première sangle (3) comprend un passant (5) en matière flexible à l'extrémité libre (3d-l) d'un des brins (3a) et/ou un système auto adhésif de type velcro configuré pour solidariser l'extrémité libre (3d-2) de l'autre brin (3b) sur la partie postérieure de la jambe, de préférence le dit passant étant un orifice intégré à l'extrémité (3d-l) d'un premier brin (3a) de plus grande largeur que l'extrémité (3d-2) du deuxième brin (3b) apte à passer dans le dit passant.
11 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que le dispositif comprend des cales (30, 30a-30b) appliquées contre les faces internes des dites joues et présentant des surfaces d'appui selon des formes ergonomiques aptes à épouser en partie au moins la forme des côtes du genou au niveau des condyles de manière à bloquer la translation relative du genou vers l'avant par rapport à la coque et bloquer la rotation du genou par rapport à la coque, sans gêner les mouvements de flexion du membre inférieur, de préférence des cales moulées selon des formes bosselées complémentaires de celles des faces latérales du genou au niveau des condyles, de préférence encore des cales en matériau constitué de bois de type balsa.
12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la dite chaussure comporte un collier (21) et les dits moyens de liaison (0,13a, 13b,23) sont aptes à solidariser la partie basse de la coque avec la portion du collier (21) de la chaussure recouverte par la partie basse de la coque de manière à limiter la rotation de la coque par rapport à la chaussure autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe ZZ' de la coque et/ou du collier.
13. Dispositif selon la revendication 12 caractérisé en ce que les dits moyens de liaison comprennent des premiers moyens de liaison (13a,23) aptes à être fixés sur le collier de la chaussure et des seconds moyens de liaison (0,13b) complémentaires des premiers moyens de liaison du collier pour être solidarisé avec le collier de la chaussure, les dits moyens de liaison comprenant de préférences au moins une deuxième sangle et/ou troisième sangle (13a, 13b) fixée ou apte à être fixée (0) à la dite coque et/ou fixée ou apte à être fixée (23) au dit collier.
14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13 caractérisé en ce que lesdits premier et second moyens de liaison comportent au moins une deuxième sangle non élastique (13a) comprenant deux brins (13a-l, 13a-2) fixés ou aptes à être fixés de manière amovible (23) de chaque côté sur l'arrière du collier, et deux brins (13b-l, 13b-2) de deux troisièmes sangles (13b, 13b-l, 13b-2) fixés ou aptes à être fixés de manière amovible (0) de chaque côté de la coque en partie basse de celle-ci, les dits brins de dites deuxième et troisièmes sangles comportant à leurs extrémités libres (13c, 13d) des moyens de liaison réversible complémentaires aptes à solidariser de manière réversible les extrémités libres (13c) des brins (13a-l,13a-2) de deuxième sangle (13a) avec celles (13d) des brins (13b-l, 13b-2) de troisièmes sangles (13b), , la solidarisation de la partie basse (12) de la coque (10) avec le collier (21) de la chaussure (2) réalisant ainsi une immobilisation en rotation de la coque (10) par rapport à la chaussure (2) autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe (ZZ7) de la coque ou du collier (21) de la chaussure (2) après serrage desdites deuxième et/ou troisième sangles par le skieur.
15. Equipement de sport comportant une chaussure de sport (2) comprenant des dits premiers moyens de liaison (13a, 23) et un dispositif de protection selon l'une des revendications 13 ou 14 comprenant des dits seconds moyens de liaison( 13b,0).
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