Chaussure qui améliore la tenue du pied L'invention se rapporte à une chaussure, notamment de sport, et concerne plus particulièrement une chaussure destinée au cyclisme, à l'athlétisme, ou à la marche sportive. De telles chaussures peuvent être utilisées dans des domaines tels que le cyclisme sur route 5 ou en tout-terrain, le patin à roulettes, ou encore la marche, la course sur terrain plat ou en montagne, la planche à roues, un sport de balle, ou autre. Qu'elle possède une tige basse ou une tige haute, il est toujours souhaitable qu'une chaussure offre un rendement d'utilisation suffisant. Cela signifie que l'énergie développée par un utilisateur doit pour l'essentiel contribuer à l'efficacité de chaque mouvement. Par 10 corollaire il est important de réduire la fatigue pour un niveau d'effort donné. Il est également souhaitable d'éviter tout traumatisme, notamment lors d'une utilisation intense et/ou prolongée, comme ce peut être le cas en sport. Ces conditions sont recherchées par exemple en cyclisme, où chaque jambe agit alternativement en poussée et en traction. Bien entendu la poussée sollicite une pédale vers le 15 bas, alors qu'une traction ramène cette dernière vers le haut. Cela est possible parce que la chaussure est solidarisée de manière réversible à la pédale. L'alternance des poussées et des tractions a pour but d'exploiter au mieux l'énergie fournie par l'utilisateur. Cependant il est apparu que les chaussures connues offrent un rendement d'utilisation insuffisant, notamment pour les sportifs de haut niveau. Ces chaussures n'atténuent pas suffisamment la fatigue liée à 20 leur utilisation. Et parfois de petits traumatismes apparaissent. Par rapport à cela une chaussure selon l'invention cherche à améliorer le rendement d'utilisation. En d'autres termes, le maximum de l'énergie développée par l'utilisateur doit servir à accomplir les gestes liés à l'action menée. S'il s'agit de pédalage, chaque effort doit entrainer une pédale sans mouvement parasite du pied dans la chaussure. L'invention cherche 25 aussi à réduire la fatigue pour un niveau d'effort donné, même si ce niveau est modeste. L'invention cherche encore à améliorer le maintien du pied et à éviter les traumatismes, notamment en cas d'utilisation intense ou prolongée. Pour ce faire l'invention propose une chaussure comprenant une semelle et une tige, la semelle s'étendant en longueur depuis une extrémité arrière jusqu'à une extrémité avant, en 30 largeur entre un bord latéral et un bord médial, et en hauteur entre un dessous et un dessus. La chaussure selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comprend un renfort arrière rigide qui longe la tige, le renfort comprenant un corps, un bras latéral relié au corps par une jonction latérale, et un bras médial relié au corps par une jonction médiale, le corps comprenant une extrémité de liaison et une extrémité libre reliées l'une à l'autre par un pont, 35 l'extrémité de liaison étant reliée à l'extrémité arrière de la semelle, chaque bras s'étendant transversalement puis vers l'avant, à l'écart de l'extrémité de liaison, depuis la jonction latérale ou médiale vers une extrémité libre latérale ou médiale. Chaque bras maintient le pied transversalement, en s'opposant à un écart du talon en direction latérale ou médiale. Bien entendu le bras latéral s'oppose à un écart latéral, et le bras médial s'oppose à un écart médial. De plus, parce qu'il est relié au corps du renfort, chaque bras guide le talon du pied vers le corps quand l'utilisateur tire avec la jambe. Etant donné que le corps est relié à l'extrémité arrière de la semelle, et que de ce fait il occupe une position centrale arrière, les bras obligent l'arrière du talon à venir vers le corps lorsque l'utilisateur tire avec la jambe. En fait l'action conjuguée des deux bras force le talon du pied à venir prendre appui sur le corps, lorsque le pied est sollicité vers l'arrière de la chaussure. Cela maintient le pied orienté selon la direction longitudinale de la chaussure. Le maintien est d'autant plus fort que la sollicitation est grande. En cyclisme le maintien augmente proportionnellement à l'effort de traction de la jambe. En d'autres termes on améliore le maintien du pied à l'intérieur de la chaussure et on évite tout mouvement parasite entre le pied et la chaussure. Parmi les avantages qui en découlent, on peut citer une amélioration du rendement biomécanique. Cela signifie qu'une plus grande quantité de l'énergie développée par l'utilisateur contribue à l'efficacité d'un mouvement. Par exemple en cyclisme, le fait que le talon soit plaqué vers le corps du renfort garantit une orientation optimale du pied. Plus précisément le pied reste orienté dans la direction longitudinale de la chaussure, sans dévier à l'intérieur de la tige. C'est pourquoi les pertes d'énergie sont très réduites, voire inexistantes, notamment lors d'une traction de la jambe, et que toute l'énergie est transmise quasi-intégralement à la pédale. Par corollaire un autre avantage, apporté par la chaussure selon l'invention, est que la fatigue est réduite pour un niveau d'effort donné. Il est également apparu que le meilleur maintien réduit, voire supprime, l'apparition de traumatismes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre, en regard du dessin annexé illustrant, selon des formes de réalisation non limitatives, comment l'invention peut être réalisée, et dans lequel : - la figure 1 est une vue en perspective avant, côté latéral, d'une chaussure selon la première forme de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective avant, côté latéral, d'une semelle et d'un renfort arrière de la chaussure de la figure 1, - la figure 3 est une vue de côté partielle de la chaussure selon la figure 1, - la figure 4 est une vue arrière de la chaussure selon la figure 1, - la figure 5 est une vue en perspective avant, côté latéral, d'une semelle et d'un renfort arrière pour une chaussure selon une deuxième forme de réalisation, - la figure 6 est une vue arrière de la chaussure selon la deuxième forme de réalisation.
La première forme de réalisation qui va être décrite après concerne plus spécialement des chaussures de cyclisme, sur route ou en tout-terrain. Cependant l'invention s'applique à d'autres domaines tels que ceux évoqués avant. La première forme est décrite ci-après à l'aide des figures 1 à 4.
Comme le montrent les figures 1 et 2, une chaussure de cyclisme 1 est prévue pour accueillir le pied de l'utilisateur. De manière connue, la chaussure 1 comprend une semelle de marche 2 et une tige 3. La chaussure 1, et donc aussi la semelle 2, s'étend en longueur entre une extrémité arrière ou talon 4 et une extrémité avant ou pointe 5, et en largeur entre un bord ou côté latéral 6 et un bord ou côté médial 7. La semelle 2, considérée en tant que telle, s'étend en hauteur entre un dessous 8 et un dessus 9. Telle que représentée, la tige 3 comprend une portion basse 10 prévue pour entourer le pied, à l'exclusion d'une portion haute. Cependant, il pourrait être également prévu que la tige 10 comprenne aussi une portion haute. La chaussure 1 est structurée pour permettre la transmission des efforts liés au pédalage. C'est pourquoi la semelle 2 est rigide, ce qui facilite la poussée avec la jambe. La rigidité de la semelle 2 est mesurée en appuyant celle-ci sur deux plots espacés de 210 mm, puis en appliquant un effort dans le sens du dessous 8 vers le dessus 9. L'effort est appliqué à 60 mm 15 du plot avant et, par corollaire, à 150 mm du plot arrière. En fait le lieu d'application de l'effort correspond au point de contact avec la pédale. Une semelle 2 comprenant seulement des fibres de carbone se déforme de manière réversible de 4,5 mm pour une charge de 700 N. Une semelle 2 comprenant essentiellement des fibres de verre se déforme de 4,5 mm pour une charge de 400 N. La tige 3 quant à elle est souple, pour maintenir le pied sur la semelle pour 20 apporter du confort. La tige 3 comprend une enveloppe 11 en matériau souple qui s'étend du talon 4 à l'extrémité avant 5, en passant par les côtés latéral 6 et médial 7. L'enveloppe 1l est structurée pour s'appliquer de façon intime sur le pied de l'utilisateur. Ainsi l'enveloppe 11 comprend par exemple du tissu maillé, du tissu ajouré, les fibres du tissu comprenant par exemple des 25 matières synthétiques comme le polyuréthane, des matières naturelles comme le coton, ou toute combinaison de ces matières. Le tissu peut être un multicouche selon le type de confort souhaité. L'enveloppe 11 comprend un quartier latéral 12 et un quartier médial 13. La tige 3 comprend encore une languette 14, laquelle relie l'un à l'autre les quartiers 12, 13. Cependant, 30 il pourrait être prévu de ne pas utiliser de languette. Dans ce cas, les quartiers 12, 13 peuvent rester séparés ou se superposer. Pour serrer de manière réversible la tige 3, la chaussure 1 comprend un dispositif de serrage 15. Celui-ci, bien connu de l'homme du métier, n'est pas décrit en détail ici. Selon l'invention, la chaussure 1 comprend un renfort arrière rigide 30 qui longe la tige 3, 35 le renfort 30 comprenant un corps 31, un bras latéral 32 relié au corps par une jonction latérale 33, et un bras médial 34 relié au corps 31 par une jonction médiale 35. Le corps 31 comprend une extrémité de liaison 41 et une extrémité libre 42 reliées l'une à l'autre par un pont 43. L'extrémité de liaison 41 est reliée à l'extrémité arrière 4 de la semelle 2. Chaque bras 32, 34 s'étend transversalement puis vers l'avant en direction longitudinale, à l'écart de l'extrémité de liaison 41, depuis la jonction latérale 33 ou médiale 35 vers une extrémité libre latérale 44 ou médiale 45. Bien entendu, la direction longitudinale correspond à la longueur de la chaussure 1, du talon 4 vers la pointe 5. Par leur agencement les bras 32, 34 canalisent le talon de l'utilisateur vers le corps 31 quand le pied est sollicité vers l'arrière de la chaussure. Cela se produit notamment lors d'une traction de jambe, pendant le pédalage. Etant donné que le corps 31 occupe une position arrière centrale, au niveau de l'extrémité arrière 4, le talon reste centré entre les côtés latéral 6 et médial 7. Cela permet au pied de rester aligné avec la chaussure et, en conséquence, de rester dans le plan de pédalage. C'est pourquoi le rendement d'utilisation de la chaussure est amélioré, la fatigue est réduite, et certains traumatismes sont évités. Comme on le comprend à l'aide de l'ensemble des figures 1 à 4, le bras latéral 32, l'extrémité libre 42 et le bras médial 34 forment une fourche au profil arrondi. Cette fourche contourne le talon à l'écart de la plante du pied, c'est-à-dire à l'écart de la semelle de marche. La fourche est donc éloignée de la semelle 2, car les bras 32, 34 et l'extrémité libre 42 sont à l'écart de la semelle de marche. Cette localisation surélevée permet à la fourche de s'emboîter sur une partie du pied dont la largeur est réduite, par rapport à la largeur qui est sienne au niveau de la semelle. L'effet de guidage du talon vers le corps 31 est ainsi plus marqué. Le corps 31 présente une largeur lo inférieure à celle de la semelle 2. Bien entendu, la largeur lo est mesurée dans une direction qui s'étend d'un côté 6 à l'autre 7. Plus précisément, selon la première forme de réalisation de l'invention, l'extrémité de liaison 41, l'extrémité libre 42 et le pont 43 présentent chacun une largeur lo inférieure à celle de la semelle 2. A titre d'exemple, il est prévu que la largeur lo soit comprise entre 20 et 60 % de la largeur de la semelle. Cela réduit le poids du renfort 30 et, par voie de conséquence, celui de la chaussure. En complément chaque bras 32, 34 présente respectivement une largeur 11, 12 inférieure ou égale à celle lo du corps 31. Bien entendu la largeur 11 est mesurée entre un bord supérieur 52 et un bord inférieur 53 du bras latéral 32. Dans le même esprit la largeur 12 est mesurée entre un bord supérieur 54 et un bord inférieur 55 du bras médial 34. Chaque largeur 11, 12 est par exemple comprise entre 50 et 90 % de la largeur lo du pont 43. Ces largeurs 11, 12 sont inférieures à la largeur lo du pont car les contraintes exercées au niveau des bras 32, 34 sont inférieures à celles exercées au niveau du corps 31. Entre l'extrémité libre 42 du corps 31 et son extrémité libre 44, 45 respective, chaque bras s'éloigne de la semelle 2 pour s'en rapprocher ensuite. Les bras forment chacun une sorte de Vé par rapport au corps 31, Vé dont la pointe est tournée vers le haut, c'est-à-dire en position éloignée de la semelle 2. Les extrémités libres 44, 45 des bras sont plus proches de la semelle 2 que ne l'est l'extrémité libre du corps 31. Cela permet à chaque bras de s'étendre vers l'avant en contournant l'articulation de la cheville par-dessous. Les bras 32, 34 remplissent ainsi une fonction de maintien du talon sans gêner l'articulation. Par maintien, il faut comprendre notamment que les bras 32, 34 s'opposent à un éloignement du talon par rapport à la semelle. Cela évite des mouvements parasites du talon dans la tige.
On remarque que les bords supérieurs 52, 54 des bras 32, 34 présentent une courbure convexe, et que les bords inférieurs 53, 55 présentent une courbure concave. Ces formes favorisent une répartition régulière des contraintes exercées sur le renfort 30, parce qu'elles réduisent le risque d'apparition d'amorces de rupture.
Selon la première forme de réalisation de l'invention les bras latéral 32 et médial 34 sont symétriques transversalement, c'est-à-dire par rapport à un plan longitudinal P de la chaussure 1. Ce plan P est perpendiculaire à la semelle 2. Cela revient à dire que les extrémités libres 44, 45 des bras 32, 34 sont en regard l'une de l'autre transversalement, et situées à une même distance de la semelle 2. Cette disposition optimise l'effet de guidage du talon de l'utilisateur vers le corps 31. Cependant, il peut alternativement être prévu que les bras 32, 34 soient disposés de manière non-symétrique transversalement. D'un point de vue dimensionnel, le renfort arrière 30 présente une épaisseur comprise entre 0,3 et 4 mm. Cela signifie que le corps 31 et les bras 32, 34 présentent une épaisseur comprise entre 0,3 et 4 mm. Pour assurer un bon compromis entre le poids et la résistance mécanique, le corps 31 et les bras 32, 34 présentent une épaisseur comprise entre 0,7 et 1,6 mm. Afin de faciliter la fabrication, les épaisseurs respectives du corps 31 et des bras 32, 34 sont identiques ou voisines. En termes de matériaux, le renfort arrière 30 comprend par exemple des fibres solidarisées les unes aux autres par un liant. Ce dernier est constitué par une résine, telle qu'une résine polyester, ou tout équivalent, comme une matière synthétique thermoformable ou thermodurcissable. Cela revient à dire que le corps 31 et les bras 32, 34 comprennent des fibres et un liant. Les fibres peuvent être en carbone, en verre, en polyamide, ou toute autre matière appropriée. Le carbone favorise l'allègement du renfort 30, tout en conférant au corps 31 et aux bras 32, 34 des résistances en flexion et à la fatigue suffisantes. On prévoit par exemple, notamment pour le renfort 30, l'emploi de fibres de carbone dont le module d'élasticité est compris entre 30 et 50 MPa. On peut prévoir la possibilité de thermoformage du renfort sur le pied, pour une meilleure adaptation à la morphologie et un meilleur maintien. Afin de faciliter la fabrication, le corps 31 et les bras 32, 34 forment une pièce monobloc. Dans le même esprit, la semelle de marche 2 comprend par exemple des fibres solidarisées les unes aux autres par un liant. Bien entendu les fibres peuvent être en carbone, en verre, en aramide, ou autre. Le carbone allège la semelle et lui apporte une bonne résistance à la flexion. Selon la première forme de réalisation de l'invention, la semelle 2 et le corps 31 du renfort 30 se prolongent l'une et l'autre au niveau de l'extrémité de liaison 41. Plus précisément, la semelle 2 et le renfort arrière 30 forment une pièce monobloc. Cette architecture allège la chaussure 1, et réduit les temps de fabrication. On remarque que le renfort 30 est disposé à l'extérieur de la tige 3. En d'autres termes l'extrémité de liaison 41, le pont 43, l'extrémité libre 42 et les bras 32, 34 sont disposés à l'extérieur de la tige 3. Le renfort 30 longe la tige en lui étant accolé. Il est prévu que le renfort 30 soit solidarisé à la tige 3, par collage ou tout moyen équivalent tel qu'une couture ou, bien sûr, une combinaison de collage et de couture. Cela immobilise la tige 3 sur le renfort 30, pour une tenue plus ferme du talon. Une alternative possible est une chaussure pour laquelle le renfort 30 est juxtaposé à la tige sans lui être solidarisé. Dans ce cas la tige prend appui sur le renfort tout en conservant une liberté de déformation. Cela apporte un bon centrage du talon, combiné à une tenue plus souple du pied. D'une manière générale, la position externe du renfort 30 permet à la tige de couvrir directement le pied au niveau du talon. Ainsi la tige se comporte comme une couche de confort disposée entre le pied et le renfort 30. La deuxième forme de réalisation est présentée ci-après à l'aide des figures 5 et 6. Pour des raisons de commodité, les éléments communs avec ceux de la première forme sont désignés par les mêmes références. De même les définitions de structures et de fonctions ne sont données ou développées que si elles diffèrent de la première forme. Ainsi pour la chaussure 1 selon la deuxième forme de réalisation, la destination prévue est encore la pratique du cyclisme. Pour cette raison la semelle 2 est rigide. La tige 3 quant à elle est faite dans le même esprit que pour la première forme. On retrouve ainsi un talon 4, une extrémité avant 5, un côté latéral 6 et un côté médial 7. L'enveloppe 11 comprend un quartier latéral 12 et un quartier médial 13. A nouveau le renfort arrière 30 comprend un corps 31, un bras latéral 32 et un bras médial 34. Ces éléments 31, 32, 34 sont similaires à ceux de la première forme de réalisation.
Ce qui caractérise la deuxième forme, c'est la liaison entre le renfort 30 et la semelle 2. A ce titre le renfort 30 comprend une extrémité de liaison 61 spécifique. En pratique l'extrémité de liaison 61 comprend une paroi 62, prévue pour longer la tige 3, ainsi qu'une base 63, prévue pour longer la semelle 2. De fait la paroi 62 prolonge le corps 31 le long de la tige 3. La paroi 62 comprend une extension latérale 64 et une extension médiale 65. Ces extensions élargissent le renfort 30 au niveau de l'extrémité de liaison 61. Cela rend cette dernière plus large que le corps 31. Chaque extension latérale 64 ou médiale 65 est à l'aplomb respectivement du bras latéral 32 ou du bras médial 34. Cela renforce l'extrémité de liaison 61, en particulier pour la résistance en flexion. On prévoit par exemple que la largeur de la paroi 62, mesurée entre les côtés latéral 6 et médial 7, soit comprise entre 75 et 100% de la largeur de la semelle 2. La base 63, quant à elle, prolonge la paroi 62. La base 63 s'étend le long de la semelle 2, c'est-à-dire vers l'avant depuis la paroi, au niveau du dessus 9. La base 63 présente une largeur comprise entre 75 et 100% de la largeur de la semelle 2. Par exemple, mais d'autres dispositions peuvent être prévues, la largeur de la base 63 égale la largeur de la paroi 62. Cela donne une continuité à l'extrémité de liaison 61. La base 63 s'étend vers l'avant sur une distance comprise entre 5 mm et 5 cm. Afin de faciliter la fabrication du renfort 30, les bras latéral 32 et médial 34, l'extrémité libre 42, le pont 43, la paroi 62 et la base 63 forment une pièce monobloc. Celle-ci comprend, toujours dans la philosophie de l'invention, des fibres associées les unes aux autres par un liant. Là encore les fibres de carbone confèrent au renfort 30 un poids minimal et une grande résistance mécanique. L'assemblage du renfort 30 avec la semelle 2 peut être réalisé par tout moyen. Par exemple, la base 63 est collée sur le dessus 9 de la semelle 2. Le collage peut être fait par adjonction de colle, ou par exsudation du liant qui solidarise les fibres constitutives du renfort 30 et/ou de la semelle 2. Dans ce cas il s'agit d'un collage, ou d'une liaison, direct. Une liaison directe du renfort 30 à la semelle 2 est simple à réaliser. Alternativement on peut prévoir une liaison indirecte. Par exemple une couche intermédiaire peut être disposée entre la semelle 2 et la base 63. Cette couche peut présenter des propriétés amortissantes, pour rendre l'appui du talon sur le renfort 30 progressif. Alternativement cette couche peut présenter une rigidité importante, pour rendre l'appui du talon très précis. Qu'elle soit directe ou indirecte, la liaison du renfort 30 à la semelle 2 peut faire appel à d'autres techniques que le collage. Par exemple, il peut être prévu que la base soit rivetée, vissée, ou encore encliquetée sur la semelle 2. Au final le moyen d'assemblage du renfort 30 à la semelle 2 comprend, seul ou en combinaison, un collage et/ou un dispositif mécanique tel qu'un ou plusieurs rivets, une ou plusieurs vis, une ou plusieurs formes complémentaires d'emboîtement, ou tout équivalent. Une solution intéressante, même si elle n'est pas représentée, consiste à combiner le collage et le rivetage. En effet, chaque rivet maintient le renfort 30 sur la semelle 2 pendant que la colle durcit. L'ensemble comprenant le renfort 30 et la semelle 2 peut donc être manipulé avant séchage définitif de la colle. Cela facilite la fabrication. Bien entendu, chaque rivet est orienté perpendiculairement à la base 63 et à la semelle 2. Dans tous les cas la mise en place d'un renfort 30 sur la semelle 2 permet une réduction des coûts de fabrication. Il est en effet possible d'utiliser un renfort 30 donné pour des semelles, et donc des tiges, de pointures différentes. Dans tous les cas, l'invention est réalisée à partir de matériaux et selon des techniques de mise en oeuvre connus de l'homme du métier. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation ci-avant décrites, et 30 comprend tous les équivalents techniques pouvant entrer dans la portée des revendications qui vont suivre. En particulier, les matériaux constitutifs de la semelle 2 ou du renfort 30 peuvent varier. On peut par exemple prévoir que le renfort 30 soit constitué par une matière plastique, armée ou non.