FR3093441A1 - Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse - Google Patents

Abstract

L’invention consiste à réaliser un dispositif de précontrainte selon un axe diédral longitudinal une paire de patins de glisse, notamment pour la neige, ou bien un patin seul muni d’une fente. Il a pour effet de compenser précisément et de chaque côté une partie de la contrainte de torsion subie par l’extrémité du patin à cause du poids du skieur, de la gravité et de la force centrifuge. De plus, ce dispositif étant réglable à 0, il est aisé de pouvoir entretenir normalement la semelle et les carres sur des machines conventionnelles. Figure 1A

Description

Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse

Domaine technique de l’invention

La présente demande concerne un dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse, notamment ceux utilisés sur la neige, et plus particulièrement les skis et les planches de surf.

Etat de la technique

Il est bien connu que l’angle latéral donné entre un patin et la neige sur laquelle il repose longitudinalement conditionne sa résistance à s’opposer plus ou moins à un déplacement latéral du coté où il se soulève, c’est à dire vers l’extérieur du virage. Un angle faible tendra à favoriser ce déplacement latéral, alors qu’un angle élevé s’y opposera proportionnellement à la pression exercée verticalement sur le patin ainsi qu’à sa longueur utile. C’est notamment une des raisons pour lesquelles les skis et les planches de surf sont équipés de carres métalliques de part et d’autre de leur surface en contact avec la neige.

Lors de son usage sur la neige, la partie centrale du ski, de part et d’autre de la fixation et donc de la chaussure du skieur, transmet fidèlement la commande du skieur sur son angle latéral. Mais plus l’on s’éloigne vers les deux extrémités du ski, et moins cet angle est reproduit fidèlement, à cause de la contrainte de torsion subie par le ski à cause du poids du skieur, de la gravité et de la force centrifuge.

Objet de l’invention

L’objet de la présente invention consiste à réaliser un dispositif permettant de pré contraindre selon un axe de torsion longitudinal une planche de glisse à ses extrémités, notamment un ski ou une planche de surf pour la neige. Il a pour effet de créer un angle diédral prédéterminé, positif, négatif ou nul, au niveau des bords de la semelle et la carre portant sur la neige entre la zone centrale de fixation des chaussures et l’emplacement où il est disposé, préférentiellement vers les extrémités avant et/ou arrière. De plus, ce dispositif étant réglable à 0, il est aisé de ramener longitudinalement la planche sur un même plan afin notamment de pouvoir entretenir normalement la semelle et les carres sur des machines conventionnelles.

Ainsi, ce dispositif permet notamment de compenser précisément et de chaque côté une partie de la contrainte de torsion subie par l’extrémité du ski à cause du poids du skieur, de la gravité et de la force centrifuge.

De plus, comme il le sera décrit plus loin, cette précontrainte peut être différenciée de chaque côté d’un même ski selon qu’il s’agira de la carre intérieure ou extérieure du ski.

Le dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse comprenant :

- une paire de patins 5 ou un patin unique 5’, munis d’au moins un moyen de fixation tel un insert 7 collaborant avec un moyen de serrage 4 pour fixer un bras de liaison 2 solidarisant entre elle la paire de patins 5 ou les deux cotés d’un patin unique 5’; le dispositif comprenant de plus :

- au moins une paire de cales 1 retenues captives entre le dessus de leur patin respectif 5 ou coté respectif de patin 5’ et le dessous du bras de liaison 2, par les moyens de serrage 4.

Description sommaire des dessins

L’invention sera mieux comprise en se référant aux figures :

représente une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, appliqué sur l’avant d’une paire de patins jumelés, et en position neutre.

représente une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, appliqué sur l’avant d’une paire de patins jumelés, et en position d’angle diédral maximal.

représente une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, appliqué sur l’avant d’une paire de patins jumelés, et en position d’angle diédral minimal.

représente une vue de face en coupe d'un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, appliqué sur l’avant d’une paire de patins jumelés, et en position neutre.

représente une vue de face en coupe d'un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, appliqué sur l’avant d’une paire de patins jumelés, et en position d’angle diédral maximal.

représente une vue de face en coupe d'un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, appliqué sur l’avant d’une paire de patins jumelés, et en position d’angle diédral minimal.

représente une vue en coupe d’une cale d'un mode de réalisation du dispositif selon l’invention.

représente une vue en perspective d'une variante d’un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, appliqué sur l’avant d’un patin indépendant.

représente une vue en perspective d'une autre variante d’un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, appliqué sur l’avant d’un patin indépendant.

Description détaillée

Sauf précision contraire, les expressions « environ » et « sensiblement » signifient « à 10 % près », de préférence « à 5 % près ».

En référence aux figures, une paire de patins jumelée, est équipée du dispositif selon l'invention. On appelle patins jumelés ou encore paire de patins, deux patins maintenus ensemble sensiblement parallèles et coplanaires par des moyens mécaniques selon une assiette commune et à une distance mutuelle prédéterminée. Ce type de jumelage est notamment décrit et utilisé dans la demande de brevet N°FR-1870265.

Ces deux patins sont disposés de part et d’autre d’un axe G longitudinal. Un patin 5 selon l’invention est notamment un ski. Un tel patin est équipé d’une semelle, soit une surface de glisse, sur sa base inférieure, et de deux carres longitudinales sur ses deux angles inférieurs. Ces dispositifs sont conventionnels et non représentés sur les dessins.

Les deux patins 5 sont identiquement équipés d’un moyen de fixation tel un insert 7 constitué notamment d’une partie filetée femelle. Cet insert, ou plus généralement tout moyen de fixation solidaire du patin 5, permet la collaboration solide d’un autre moyen de fixation telle une vis correspondante ou d’un axe, et n’affecte pas la surface de glisse. Un moyen de serrage 4 est constitué dans sa partie basse d’une vis 6 de longueur adaptée collaborant avec l’insert 7, et dans sa partie haute d’éléments préhensiles permettant de manipuler la vis 6 rapidement, tels un bouton de manœuvre ou bien encore un levier de serrage rapide. Selon une variante non représentée, la partie haute du moyen de serrage 4 est constituée d’un simple écrou ou d’une tête de vis en permettant la manœuvre et constituant en soit un moyen de retenue d’une cale 1 biaise. Un bras de liaison 2 est équipé de façon symétrique de deux lumières 8 de dimensions adaptées et permettant le passage des vis 6. Ce bras de liaison 2 est réalisé dans un matériau léger et résistant tel de l’aluminium ou des fibres composites et son profil est optimisé pour lui offrir une résistance suffisante. Les lumières 8 permettent de faire varier l’écartement de la paire de patins 5 constituée. Elles peuvent cependant n’être constituées que de simples trous cylindriques de dimensions adaptées.

Une cale 1 biaise et circulaire selon le mode de réalisation préférentiel, est équipée d’un repère 3 préhensile, et décrite sur la figure 3. Elle dispose en son centre d’un trou 9 conique, permettant le passage d’une vis 6 et peut donc librement tourner autour de cet axe constitué. La cale 1 est réalisée dans un matériau léger et résistant tel de l’aluminium ou des fibres composites. Le plan P1 représente la face supérieure d’appui sur le bras de liaison 2 et le plan P2 la face inférieure d’appui de la cale 1 sur la patin 5 ou coté de patin 5’. Les faces d’appui P1 et P2 forment entre elles un angle X prédéterminé compris préférentiellement entre 1° et 15°, et encore plus préférentiellement entre 2° et 8°. La valeur angulaire du cône du trou 9 est adaptée à cet angle. On considère une cale 1 disposée du côté gauche du montage, nommée alors 1G, et une cale 1D identique et disposée du côté droit. Les faces P1 et P2 sont de forme plate selon le mode de réalisation mais ont préférentiellement une forme adaptée à leur surface d’appui respective, soit le bras de liaison 2 et le dessus du patin 5 ou 5’.

La cale 1 est rendue captive de son patin 5 entre un moyen de serrage 4 et un insert 7, grâce à une vis 6 traversant le trou conique 9. Deux patins 5 ainsi équipés sont rendus solidaires par au moins un bras de liaison 2, dont chaque lumière 8 est traversée par une vis 6. Le bras de liaison 2 est ainsi disposé sur les plans P1 d’une paire de cales 1 et y est plaqué par une paire de moyens de serrage 4. L’activation d’un moyen de serrage 4 correspond au serrage approprié de la vis 6 correspondante dans son insert 7, de sorte que tout mouvement de rotation de la cale 1 soit rendu impossible par la friction exercée entre la face de ladite cale coïncidant avec le plan P1 et le bras de liaison d’une part, et la face de ladite cale coïncidant avec le plan P2 et le patin 5 d’autre part. L’assemblage constitué d’un patin 5 ou 5’, d’une paire de cales 1G / 1D et d’un bras de liaison 2 est alors hyperstatique.

Lorsqu’un moyen de serrage 4 est désactivé, la cale 1 correspondante reste ainsi captive de la vis 6 correspondante mais garde toute liberté de rotation. Ainsi le bras de liaison 2 continue de maintenir un écartement prédéterminé entre les deux patins 5, mais les cales 1G et 1D sont libres de tourner sur elles-mêmes.

Selon une variante non décrite, la cale 1 est équipée de dents sur tout ou partie de sa périphérie, tel un pignon d’engrenage. Lorsque les deux cales ainsi équipées 1G et 1D sont disposées suffisamment proches l’une de l’autre de façon à ce que les pignons s’engrènent, la rotation de chaque cale est réciproquement et symétriquement reportée sur l’autre. Cette disposition peut s’avérer utile si l’on souhaite voir appliquer une même valeur angulaire sur chaque patin, et s’avérera particulièrement avantageuse sur les patins de type 5’ décrits aux figures 4 et 5.

Afin d’offrir une manipulation aisée en rotation et visualiser sa position angulaire au regard du patin 5 correspondant, chaque cale 1 est équipée d’un repère 3 préhensile. Ce repère 3 formant une saillie est disposé arbitrairement et à titre d’exemple non limitatif au plus épais de la périphérie de la cale 1 selon la figure 3.

Lorsque les deux moyens de serrage 4 sont désactivés, les cales 1G et 1D sont libres de tourner indépendamment sur elles-mêmes, et aisément manipulables grâce notamment aux repères 3. Si l’on veut positionner la paire de patins 5 selon une contrainte de torsion réciproque nulle, on dispose alors les cales 1G et 1D dans la position décrite sur la figure 1A, puis on active de façon appropriée les deux moyens de serrage 4, rendant alors l’assemblage ainsi constitué rigide et hyperstatique. Afin de mieux comprendre cette disposition, une vue de face est illustrée sur la figure 2A. Les plans P2 respectifs des cales 1G et 1D sont alors coplanaires sur l’axe D et l’angle diédral en résultant est considéré comme nul, soit à une valeur de 180°.

Lorsque les deux moyens de serrage 4 sont désactivés, que l’on éloigne l’un de l’autre les repères 3 respectifs des cales 1G et 1D, et que l’on réactive de façon appropriée lesdits moyens, alors les patins 5 subissent une contrainte réciproque en torsion selon une valeur proportionnelle au secteur angulaire donné respectivement à chaque cale 1G et 1D. Cette situation est décrite aux figures 1B et 2B. Les plans P2 respectifs des cales 1G et 1D se croisent sur l’axe D et l’angle diédral V en résultant est positif, et peut prendre une valeur maximale définie par 180° moins deux fois la valeur de l’angle X.

La paire de patins 5 constituée aura seulement ses carres extérieures au contact de la neige principalement dans le secteur du dispositif et jusqu’à l’extrémité des patins 5.

A l’inverse, lorsque les deux moyens de serrage 4 sont désactivés, que l’on rapproche l’un de l’autre les repères 3 respectifs des cales 1G et 1D, puis que l’on réactive de façon appropriée lesdits moyens, alors les patins 5 subissent une contrainte réciproque inverse à la précédente selon une valeur angulaire proportionnelle au secteur angulaire donné aux cales 1G et 1D. Cette situation est décrite aux figures 1C et 2C. Les plans P2 respectifs des cales 1G et 1D se croisent sur l’axe D et l’angle diédral V en résultant est négatif, et peut prendre une valeur maximale définie par 180° moins deux fois la valeur de l’angle X. La paire de patins constituée aura alors seulement ses carres intérieures au contact de la neige principalement dans le secteur du dispositif et jusqu’à l’extrémité des patins 5.

Ce dispositif permet un réglage très précis de la précontrainte que l’on souhaite appliquer sur chaque patin 5 dont il est équipé. Les cales 1G et 1D seront préférentiellement disposées de façon symétriques l’une vis à vis de l’autre pour obtenir le même effet d’un côté comme de l’autre dans le cas de patins 5.

De la même manière que décrit pour une paire de patins 5 jumelés, le dispositif selon l’invention peut s’appliquer sur un patin 5’ indépendant, soit un même ski ou une même planche de surf, pour peu que l’on applique sensiblement sur l’axe central et longitudinal médian D’ dudit ski ou de ladite planche de surf une faiblesse structurelle constituée notamment par une fente 11 telle que décrite à la figure 5 ou à la figure 6. La fente 11 peut notamment être partielle selon une longueur prédéterminée, comme décrite à la figure 6, ou continue jusqu’à l’extrémité distale, comme décrite à la figure 5. L’extrémité d’une fente sera judicieusement équipée d’un trou d’arrêt 12 ou de tout élément mécanique permettant d’éviter la propagation naturelle de la fente lorsque la précontrainte est activée. Bien que non représentées, les géométries en découlant sont identiques à celles représentées sur les figures 2B et 2C.

Par ailleurs, son activation/désactivation rapide permet à la fois de le faire varier aisément par son utilisateur, comme de pouvoir entretenir la semelle et les carres du patin 5’ sur des machines conventionnelles, ladite semelle pouvant être considérée dès lors comme une surface développable.

Selon une variante non décrite, la fente 11 peut être partielle également sur tout ou partie seulement de l’épaisseur du ski afin de préserver notamment l’intégrité de la semelle de glisse tout en procurant suffisamment de faiblesse structurelle pour amener les deux parties du ski de part et d’autre de la fente 11 à un angle réciproque prédéterminé. De même cette partie matérialisée par la fente 11 sur les figures 5 et 6 peut être notamment constituée d’une matière élastique telle une mousse de densité adaptée.

Dans le cas d’une utilisation sur des patins indépendants 5’, et que ceux-ci sont utilisés par deux, c’est à dire comme une paire de skis, il est également possible de ne pas appliquer la position symétrique préférentielle des cales 1G et 1D. Cela reviendra à avoir une précontrainte de torsion différente sur l’intérieur d’un ski vis à vis de l’extérieur. Toutefois, on appliquera alors préférentiellement un réglage symétrique des deux skis munis des deux dispositifs, l’un vis à vis de l’autre.

L’invention s’applique ainsi indistinctement à une paire de patins 5 aussi bien qu’à un patin 5’ unique tel que décrit sur les figures 4 et 5.

De plus, ni le nombre ni la disposition des dispositifs selon l’invention ne sont figés. Il est possible d’avoir plusieurs dispositifs disposés à différents endroits le long d’une paire de patins 5 ou le long d’un patin 5’ indépendant.

Selon une variante non représentée, une cale 1 et le bras de liaison sont mutuellement solidarisés par plusieurs moyens de serrage tels des vis et non pas une seule. La non rotation éventuelle de la cale 1 n’empêche en rien le dispositif de précontrainte en torsion des patins 5 ou 5’ d’opérer.

De même une cale 1 peut ne pas offrir de secteur angulaire complet mais un angle fixe et prédéterminé. Dans ce cas notamment elle peut être de forme sensiblement rectangulaire.

Selon une autre variante non décrite, une seule vis 6, disposée entre deux cales 1 est utilisée pour réaliser cet autre mode de réalisation. Dans ce cas il n’est pas justifié que les cales puissent tourner sur elles-mêmes ni ne soient circulaires. C’est en effet le serrage de la vis 6 qui va donner un angle diédral progressif, les cales agissant alors comme de simples butées. Dans cette configuration, l’insert 7 correspondant sera positionné sensiblement sur l’axe D’. On notera également que cette configuration ne permet pas d’obtenir un angle diédral V négatif, c’est à dire tel que décrit sur les figures 1C et 2C, mais uniquement positif, tel que décrit sur les figures 1B et 2B. Cet angle V peut également être nul, comme décrit sur les figures 2A, 4 ou encore 5, lorsque le dispositif est désactivé ou mis au neutre.

Toujours dans cette disposition, les cales 1 faisant office de butée, il est possible de les configurer de hauteur différente, ou bien de les disposer à une distance différente de part et d’autre de l’insert 7 de façon à obtenir un angle diédral non symétrique sur un plan vertical. Cela aura pour effet d’obtenir une précontrainte diédrale différente d’un côté et de l’autre du ski à hauteur du dispositif.

Claims (9)

1. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse comprenant :
   - une paire de patins (5) ou un patin unique (5’), muni d’au moins un moyen de fixation tel un insert (7) collaborant avec un moyen de serrage (4) pour fixer un bras de liaison (2) solidarisant entre elle la paire de patins (5) ou les deux côtés d’un patin unique (5’), le dispositif comprenant de plus :
   - au moins une paire de cales (1) retenues captives entre le dessus de leur patin respectif (5) ou côté respectif de patin (5’) et le dessous du bras de liaison (2), par les moyens de serrage (4).
2. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse selon la revendication 1, dans lequel la face d’appui représentée par le plan (P1) de la cale (1) et sa face d’appui représentée par le plan (P2) présentent entre elles un angle (X) dont la valeur est comprise entre 2° et 8°.
3. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse selon les revendications précédentes, dans lequel l’activation adaptée des moyens de serrage (4) rend hyperstatique l’assemblage constitué d’une paire de patins (5) ou d’un patin (5’), d’une paire de cales (1G, 1D) et d’un bras de liaison (2).
4. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse selon les revendications 1 et 2, dans lequel la désactivation des moyens de serrage 4 permet la libre rotation des cales (1G, 1D) autour de vis respectives (6).
5. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la valeur angulaire maximale de la précontrainte appliquée au niveau d’un plan de coupe (C) sur les patin (5) ou (5’) est égale à la valeur de l’angle (X) entre les faces (P1) et (P2) de la cale (1).
6. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse selon l’une des revendications précédentes, dans lequel un patin (5’) indépendant est muni d’une fente (11), créant ainsi une ligne de faiblesse structurelle à la manière d’un angle diédral sur la zone où s’applique la contrainte, permettant la pleine mise en œuvre du dispositif.
7. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la cale (1) est équipée de dents sur tout ou partie de sa périphérie, les cales (1G, 1D) étant disposées coïncidentes entre elles sur un patin (5’) de telle sorte qu’elles s’engrènent mutuellement lorsque l’une est mobilisée en rotation autour de sa vis (6), entraînant l’autre de manière symétrique.
8. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une fente (11) d’un patin (5’) est munie à au moins une de ses extrémités d’un trou d’arrêt (12).
9. Dispositif de précontrainte diédrale pour patins de glisse selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le bras de liaison (2) est équipé de lumières (18).