FR3105009A1 - Planche de glisse équipée d’un dispositif de freinage - Google Patents

Abstract

Dispositif de freinage (2) pour ski (1), placé dans une portion centrale du ski et comprenant une première couche équipée de moyens augmentant la friction, comprenant, en outre, une couche résiliente (22), ou déformable, dont l’épaisseur sans contrainte est comprise entre 1 et 10 mm, de préférence entre 2 et 8 mm. Ladite couche résiliente (22) est placée entre les moyens augmentant la friction et les moyens de fixation servant à la fixation du dispositif au ski. Les moyens augmentant la friction peuvent être de tous types, par exemple ils peuvent consister en une multitude de poils saillants (skin) ou en une pluralité de protubérances saillantes (écailles). Figure pour l'abrégé : Fig. 4

Description

Planche de glisse équipée d’un dispositif de freinage

La présente invention concerne une planche de glisse équipée d’un dispositif de freinage. En particulier, la présente invention concerne un ski de fond équipé de moyens anti-recul placés sous une portion centrale de celui-ci, au niveau de sa surface de glisse.

La pratique du ski de fond dite «classique» nécessite que la portion centrale de la surface de la semelle de glisse du ski comporte des moyens anti-recul. Ces moyens anti-recul peuvent prendre plusieurs formes. Par exemple, ils peuvent consister en la mise en place d’une matière anti-glisse appelée «fart» qui est appliquée dans la seule zone centrale de la semelle du ski, couramment appelée «chambre à fart». Ces moyens peuvent également consister en une bande assurant un freinage uni-directionnel qui est fixée sous la semelle de glisse du ski.

Une telle bande, parfois dénommée «skin» dans le milieu des pratiquants, est décrite dans le document US 7543839. Typiquement la bande est constituée de moyens anti-recul associés à des moyens de fixation, ces derniers permettent de maintenir les moyens anti-recul en place sous la semelle du ski. Les moyens de fixation sont généralement constitués d’un adhésif mais peuvent également prendre la forme de moyens mécaniques ou magnétiques. Les moyens anti-recul sont le plus souvent constitués d’un velours dont les fibres saillantes sont toutes orientées de telle façon que dans un premier sens directionnel, elles restreignent fortement la glisse tandis que dans le sens directionnel opposé au premier sens, elles ne la gênent pas ou peu.

Il est également connu de former des écailles dans la portion centrale de la surface de glisse. Typiquement, ces écailles ont un profil longitudinal en pointe avec l’une des faces, celle dirigée vers l’avant du ski, qui fait un angle très faible avec le plan de la semelle du ski et l’autre face, celle dirigée vers l’arrière du ski, qui fait un angle proche de 90° avec cette même surface.

Dans tous les cas, pour éviter que les moyens anti-recul n’affectent négativement les qualités de glisse vers l’avant du ski, ceux-ci coopèrent judicieusement avec le cambre du ski. En effet, un ski de fond présente un cambre tel que, à l'état libre et jusqu’à une certaine sollicitation faite en son centre, la portion centrale de sa surface de glisse n’est pas au contact avec la neige. La valeur du cambre ainsi que la rigidité du ski sont normalement adaptées au poids de l’utilisateur de telle façon que, au cours de la progression du skieur, le transfert de son poids d’une jambe à l’autre a pour effet de plaquer contre la neige la portion centrale du ski de la jambe d’appui et d’éloigner de la neige la portion centrale de l’autre ski.

La valeur du cambre d’un ski de fond est d’autre part choisie en fonction de la pratique. En effet, les skis de fond dédiés à la pratique dite «classique» ont une valeur de cambre beaucoup plus faible que ceux qui sont dédiés à la pratique dite «skating». La hauteur de cambre importante d’un ski de skating le rend inutilisable pour la pratique du ski de fond classique car les moyens de freinage vont rester trop haut par rapport à la neige et leur efficacité sera faible.

On le comprend, la mise en place de dispositif de freinage adéquat pour un ski de fond, ou pour un ski de randonnée implique de déterminer et de fixer un certain nombre de critères. Un de ces critères est la longueur, et dans une moindre mesure la largeur, du dispositif de freinage. En effet, comme la fonction de ce dernier est d’augmenter la friction, plus sa superficie sera grande, plus l’action de freinage sera importante. En revanche, lorsque le dispositif de freinage a une longueur trop grande, celui-ci reste en contact avec la neige même lorsque le ski est en phase de glisse et, ce, malgré le relèvement de cambre qui a lieu dès que le skieur n’est plus totalement en appui. Et alors, le dispositif de freinage gêne la phase de glisse et diminue par conséquent les performances du ski et du skieur.

En général, les dispositifs de freinage, notamment ceux constitués par une peau doivent, pour avoir une efficacité satisfaisante en anti-recul, une longueur correspondant à environ
20 % de la longueur totale du ski et en tout état de cause supérieure à 19 % de cette longueur.

Les solutions de l’art antérieur n’offrent que des réponses insatisfaisantes à la mise en œuvre d’un dispositif de freinage pour ski qui résoud le difficile compromis entre une bonne efficacité de la fonction anti-recul, vers l’arrière, et la minimisation de l’entrave à l’avancée vers l’avant pendant la phase de glisse. De plus, les solutions de l’art antérieur ne permettent pas la conception de skis de fond qui puissent être utilisés à la fois pour la pratique classique et pour la pratique skating.

L’objectif de l’invention est donc de proposer un dispositif de freinage qui améliore la performance de la fonction anti-recul pendant la phase d’appui, empêchant ainsi le ski de glisser vers l’arrière et diminue l’effet d’entrave à l’avancée du ski pendant la phase de glisse.

L’objectif de l’invention est atteint par la fourniture d’un dispositif de freinage pour ski, comprenant une première couche équipée de moyens augmentant la friction, ainsi qu’une couche résiliente ou déformable dont l’épaisseur sans contrainte est comprise entre 1 et
10 mm.

L’objectif de l’invention est également atteint par la fourniture d’un dispositif comprenant les caractéristiques du paragraphe précédent ainsi que toute combinaison techniquement acceptable d’une ou des caractéristiques suivantes:

• la couche résiliente a une épaisseur sans contrainte comprise entre 2 et 8 mm,
• des moyens de fixation amovible sont prévus,
• la couche résiliente est placée entre les moyens augmentant la friction et les moyens de fixation,
• les moyens augmentant la friction comprennent une multitude de poils saillants, il s’agit d’une «skin»,
• les moyens augmentant la friction comprennent une pluralité de protubérances saillantes, par exemple des écailles,
• la force de compression verticale à 25 % de la couche résiliente est comprise entre 10 et 80 kPa,
• la couche résiliente comprend un matériau de type mousse,
• le matériau de type mousse présente une densité comprise entre 10 et 60 kg/m3,
• le matériau de type mousse est un matériau à cellule fermée, ou un matériau à cellule ouverte à effet de peau,
• la couche résiliente comprend une pièce plastique déformable, ladite pièce étant obtenue par injection plastique ou par impression 3D,
• la couche résiliente comprend l’un des composants suivants : un textile 3D, une vessie remplie d’un élément gazeux, une poche remplie d’un gel,
• la longueur L2 des moyens de freinage est inférieure à 18 % de la longueur L1 du ski total.

Avantageusement, le dispositif de freinage selon l’invention permet d’améliorer l’efficacité des moyens augmentant la friction pendant les phases de recul car il leur est permis de se déformer en réaction au terrain de glisse. Ainsi, du fait de leur efficacité améliorée, il est possible d’en réduire la longueur et/ou la superficie. Par conséquent, c’est non seulement le poids des moyens de freinage qui peut être réduit, mais également l’effet négatif qu’ils ont lors de phases de glisse.

De plus, cette meilleure efficacité des moyens de freinage présente un avantage supplémentaire sur la conception des skis prévus pour le ski de fond dans sa pratique classique. Il devient possible d’utiliser, pour cette pratique, des skis qui ont une valeur de cambre supérieure à celle couramment utilisée. Dans certains cas même, on pourra envisager d’utiliser un ski, initialement conçu pour la pratique «skating», pour une pratique «classique», dans la mesure où on l’associe à un dispositif de freinage selon l’invention.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description annexée d’un dessin dans lequel :

La figure 1 est une vue de dessous d’un premier ski équipé d’un dispositif de freinage selon l’invention.

La figure 2 est une vue en coupe longitudinale A-A du ski de la figure 1.

La figure 3 est une vue en coupe transversale B-B du ski de la figure 1.

La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du ski de la figure 1, en cours d’utilisation.

La figure 5 est une vue en coupe d’un premier mode de réalisation d’un dispositif de freinage selon l’invention.

La figure 6 est une vue en coupe d’une variante du premier mode de réalisation d’un dispositif de freinage selon l’invention.

La figure 7 est une vue d’un deuxième ski équipé d’un dispositif de freinage selon l’invention.

La figure 8 est une vue en coupe transversale C-C du ski de la figure 7.

La figure 9 est une vue en coupe transversale D-D du ski de la figure 7.

La figure 10 est une vue en coupe longitudinale d’un troisième ski équipé d’un dispositif de freinage selon l’invention.

La figure 11 est une vue en coupe longitudinale d’un quatrième ski équipé d’un dispositif de freinage selon l’invention.

La figure 12 est une vue de dessous d’un ski alpin équipé d’un dispositif de freinage selon l’invention.

La figure 13 est une vue en coupe longitudinale A-A du ski, non chargé, selon le premier mode de réalisation de l’invention.

La figure 14 est une vue en coupe longitudinale d’un ski, non chargé, équipé d’un dispositif de freinage selon l’art antérieur.

La figure 1 montre en vue de dessous un ski 1 équipé d’un dispositif de freinage 2 selon l’invention. Il s’agit d’un ski de fond prévu pour la pratique dite «classique», encore appelée «technique du pas alternatif». Sous le ski, dont la longueur totale L1 est par exemple comprise entre 170 cm et 210 cm (ski adultes), au niveau de la surface de glisse, est placé le dispositif de freinage 2. Ce dernier n’occupe que la partie centrale de la surface de glisse 11 du ski sur une longueur L2 qui correspond à environ 16 % de la longueur du ski. Comme nous le verrons plus tard, l’efficacité accrue des dispositifs de freinage selon l’invention pour assurer l’anti-recul, permet une diminution de la longueur de ceux-ci par rapport aux longueurs des dispositifs de l’art antérieur.

La figure 2 montre le ski 1 de la figure 1 en coupe longitudinale A-A. De manière connue, il comporte une semelle de glisse 11 réalisée à partir d’une couche d’un matériau ayant de bonnes propriétés de glisse sur neige. La surface supérieure 12 du ski est, quant à elle, constituée par un film de protection 12 pouvant être décoré. Entre le film de protection 12 et la semelle de glisse 11 sont intercalés tous les différents composants qui, ensemble, constituent un ski. Ces composants comprennent notamment des renforts supérieur et inférieur, un noyau intercalaire et éventuellement des chants latéraux.

Le ski 1 se caractérise d’autre part par le fait que des moyens de freinage peuvent être fixés à la semelle de glisse. Dans le premier mode de réalisation de l’invention, une cavité 13 est ménagée dans la portion centrale de la semelle de glisse 11 afin de recevoir, au moins partiellement, les moyens de freinage. La cavité 13 présente un contour de forme complémentaire du contour extérieur des moyens de freinage 2 de façon que ces derniers viennent se loger précisément dans la cavité 13.

Une chaussure 3 est également dessinée sur la figure 2 afin de montrer le positionnement relatif des moyens de freinage 2 par rapport au pied du skieur. En pratique, les moyens de freinage sont plus ou moins centrés sur la portion avant 31 de la chaussure, elle-même placée au niveau de la zone d’articulation de la fixation de ski (non représentée).

La figure 3 montre une coupe transversale du ski de la figure 1 selon le plan B-B. Les moyens de freinage 2 qui comprennent une première couche 21 équipée de moyens augmentant la friction et une deuxième couche 22 comprenant une matière résiliente, sont partiellement insérés dans la cavité 13. Dans ce mode de réalisation, la deuxième couche, résiliente, 22 est logée dans la cavité, tandis que la première couche 21 est saillante et se projette hors de la cavité. La couche résiliente est prévue pour se comprimer verticalement. Elle présente une épaisseur sans contrainte comprise entre 1 et 10 mm et a une épaisseur sous une contrainte de 1,4 kg/m²comprise entre 0,5 et 3 mm. Elle peut être réalisée dans une mousse thermoplastique de densité comprise entre 10 et 60 kg/m³. On utilise de préférence des mousses dont la force de compression est comprise entre 10 et 80 kPa.

La figure 4 montre le fonctionnement du ski 1 équipé de moyens de freinage selon l’invention. En cours d’utilisation, le ski est posé sur la piste 4. Bien qu’un soin particulier soit mis en œuvre pour la préparation des pistes de ski de fond, la surface de ces dernières est rarement rigoureusement plane. Il peut notamment y avoir de nombreuses protubérances 41 plus ou moins larges et/ou longues et orientées ou non dans le sens de marche du skieur. La présence de ces ruptures dans la planéité de la piste a des effets négatifs sur la capacité qu’ont les moyens de freinage 2 de rester le plus possible au contact de la piste afin d’assurer leur fonction d’anti-recul. Ceci est particulièrement vrai pour les dispositifs de l’art antérieur. En revanche, les moyens de freinage 2 selon l’invention annulent ces effets grâce à la présence de la couche résiliente 22. En effet, lorsque le skieur transfert son poids sur le ski qui est en contact avec la piste, la couche résiliente 22 qui peut se comprimer localement au regard des ruptures de planéité de la piste assure que la première couche 21 qui porte les moyens augmentant la friction restent toujours et partout au contact de la piste. Ainsi, les forces anti-recul sont améliorées, et ce même si, la longueur L2 des moyens de freinage est moins importante que celle des moyens habituellement utilisés dans l’art antérieur. En règle générale, pour les skis de l’art antérieur, il est préconisé d’utiliser une peau (moyens de freinage) qui a une longueur d’au moins 20 % de la longueur totale du ski. Avantageusement, grâce à l’invention, on peut se contenter d’un pourcentage inférieur à 18 % de la longueur du ski.

La figure 5 montre en coupe les moyens de freinage 2 selon le premier mode de réalisation de l’invention. Un premier film adhésif 23 est intercalé entre la première couche 21 et la couche résiliente 22. Il a pour fonction de maintenir ensemble les deux principaux composants des moyens de freinage. Un deuxième film adhésif 24 est placé sur la couche résiliente 22. Il a pour fonction d’assurer la fixation des moyens de freinage au ski.

La première couche 21 est dans le premier mode de réalisation constituée d’un complexe appelé «peau de phoque». Il s’agit d’une base 211 à partir de laquelle se projettent une multitude de fils 212 qui sont tous orientés dans la même direction, laquelle direction faisant un angle compris entre 10° et 80° avec la direction perpendiculaire au plan de la surface de glisse du ski. Les moyens de freinage sont fixés sous le ski de telle manière que la direction d’inclinaison des fils soit opposée à la direction d’avance A du ski. Ainsi, lorsque le ski se déplace dans la direction M, les fils vont avoir tendance à se plaquer sensiblement horizontalement le long de la base 211. Ce faisant, ils génèrent peu de frottements et ne gênent pas la glisse du ski. En revanche, lorsque le ski est sollicité par une force orientée dans la direction opposée à la direction M, les fils maintiennent, voire accentuent, leur position saillante et de ce fait génèrent une force de friction importante. C’est la fonction anti-recul des moyens de freinage.

La couche résiliente doit être telle qu’elle permet une déformation des moyens de freinage avec une amplitude garantissant une bonne adaptabilité de ceux-ci aux imperfections du terrain. En pratique, lorsqu’elle n’est soumise à aucune contrainte, la couche résiliente 22 présente une épaisseur comprise entre 1 et 10 mm, et de préférence comprise entre 2 et
8 mm. De plus, il est important que la couche résiliente ne soit pas trop souple ni trop ferme. C’est pourquoi, on privilégiera des matériaux dont la force de compression à 25% soit comprise entre 10 et 80 kPa. Différents types de mousse peuvent être utilisés pour la fabrication de la couche résiliente. Par exemple des mousses Polyuréthane, Polyethylène, EVA, PLA (Acide Polylactique), etc…. Pour des raisons d’étanchéité, on pourra sélectionner des mousses à cellules fermées, des mousses à cellules ouvertes à effet de peau ou toute autre mousse étanchéifiée. Enfin, le choix d’un matériau de type mousse pour la couche résiliente n’est pas limitatif. En effet, celui-ci pourra, le cas échéant, être remplacé par une pièce déformable, laquelle étant par exemple obtenue par injection plastique ou par impression 3D, ou encore par un textile 3D, une poche de gel ou une vessie remplie avec de l’air ou tout autre élément gazeux.

Dans le premier mode de réalisation, la couche résiliente présente une épaisseur d’environ 3 mm, une densité comprise entre 28 et 33 kg/m3 et une force de compression de 30 kPa.

La figure 6 montre en coupe des moyens de freinage 2’ selon une variante du premier mode de réalisation. Dans cette variante, la couche résiliente 22’ est réalisée dans un matériau qui, outre le fait qu’il possède des caractéristiques mécaniques semblables à celle du matériau de la couche résiliente décrit ci-dessus, a également la capacité de se lier à la première couche 21 sans qu’il soit nécessaire d’utiliser des moyens de collage supplémentaire. Par exemple, la couche résiliente 22’ peut être coulée ou injectée dans un moule dans lequel aura été préalablement placée la première couche 21. La première couche 21, peut-être similaire à celle décrite ci-dessus et comprendre une base 211 et une pluralité de fils 212. La couche 22’ résiliente est alors surmoulée ou sur-injectée sur la première couche 21.

D’autres variantes du premier mode de réalisation, non représentées, se caractérisent par des configurations alternatives de la première couche 21. Par exemple, la peau de phoque de type «velours» peut être remplacée par une couche en matériau plastique mise en forme de manière à former des protubérances saillantes qui constituent un tapis d’écailles, comme cela est montré dans le document EP 2976138. Une autre variante consiste à ce que la première couche 21 soit réalisée dans le même matériau que celui avec lequel est réalisée la semelle de glisse 11 et que celle-ci soit fartée avec un fart anti-recul.

Les figures 7, 8 et 9 montrent un deuxième mode de réalisation de l’invention qui se différencie du premier mode de réalisation par le profil de la cavité 13’ qui est ménagée dans le ski 1 pour recevoir les moyens de freinage 2. Comme on peut le voir à la figure 7, qui est une coupe longitudinale et aux figures 8 et 9, respectivement, coupes transversales C et D, le fond de la cavité 13’ est convexe à la fois selon la direction longitudinale et selon la direction transversale. Les moyens de freinage 2 ne sont pas décrits en détail pour ce mode de réalisation car ils peuvent prendre l’une ou l’autre des deux variantes décrites pour le premier mode de réalisation.

La convexité longitudinale permet de compenser le cambre du ski. En effet, bien que pour des raisons de simplicité, les skis soient représentés à plat sur les différentes figures, ils présentent à l’état libre un cambre qui a pour effet de relever légèrement la portion centrale. Par conséquent, la convexité longitudinale du fond de la cavité 13’ permet une proéminence accentuée de la section centrale des moyens de freinage 2.

De plus, convexité longitudinale et transversale du fond de la cavité 13’ minimisent les effets de seuil créés sur le pourtour de la cavité par la proéminence des moyens de freinage 2. Ainsi, comme on peut le voir à la figure 8, les bords latéraux des moyens de freinage 2 sont mieux protégés à l’intérieur de la cavité 13’, laquelle est plus profonde sur son pourtour.

La figure 10 montre un troisième mode de réalisation de l’invention dans lequel les moyens de freinage 2’’ présentent un profil variable selon la direction longitudinale. En effet, ils comprennent plusieurs sections: une portion avant 25, une portion centrale 26 et une portion arrière 27. Dans la portion avant 25 et dans la portion arrière 27, seule la première couche 21 est présente, tandis que dans la portion centrale 26 une couche résiliente 22’’ est intercalée entre la première couche 21 et le ski.

La figure 11 montre un quatrième mode de réalisation de l’invention. Il s’agit d’un ski 1 prévu pour la pratique du ski de fond pouvant être utilisé à la fois pour une pratique classique et pour une pratique skating. Dans ce mode de réalisation, la surface inférieure du ski ne présente pas de cavité prévue pour recevoir les moyens de freinage 2’’’. Eventuellement, la semelle du ski peut présenter une légère dépression 15 dans laquelle la portion avant des moyens de freinage 2’’’ pourra être logée.

La figure 12 montre en vue de dessous un ski équipé d’un dispositif de freinage selon un cinquième mode de réalisation de l’invention. Le ski 1’ est un ski pour la pratique du ski de randonnée alpine. En phase de montée, l’utilisateur applique des moyens de freinage 2’’’’ sur toute la longueur de la semelle de glisse. Les moyens de freinage 2’’’’ peuvent être réalisés conformément à l’un ou l’autre des moyens de freinage décrits ou mentionnés dans les précédents modes de réalisation.

La figure 13 montre en coupe longitudinale le ski selon le premier mode de réalisation de l’invention lorsqu’il n’est pas chargé, c’est-à-dire lorsqu’il est possible de mesurer le cambre C.

Les bénéfices spécifiques apportés par l’invention permettent de concevoir un ski ayant un cambre plus important que celui d’un ski de fond «classique» selon l’art antérieur tel que représenté à la figure 14.

Claims (14)

1. Dispositif de freinage (2) pour ski (1), comprenant une première couche équipée de moyens augmentant la friction, caractérisé en ce que qu’elle comprend une couche résiliente (22) dont l’épaisseur sans contrainte est comprise entre 1 et 10 mm.
2. Dispositif (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche résiliente (22) a une épaisseur sans contrainte comprise entre 2 et 8 mm.
3. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est placé dans une portion centrale du ski.
4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de fixation amovible et en ce que ladite couche résiliente (22) est placée entre les moyens augmentant la friction et les moyens de fixation.
5. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens augmentant la friction comprennent une multitude de poils saillants.
6. Dispositif (2) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens augmentant la friction comprennent une pluralité de protubérances saillantes (41).
7. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force de compression (verticale) à 25 % de la couche résiliente (22) est comprise entre 10 et 80 kPa.
8. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche résiliente (22) comprend un matériau de type mousse.
9. Dispositif (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit matériau de type mousse présente une densité comprise entre 10 et 60 kg/m3.
10. Dispositif (2) selon l’une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit matériau de type mousse est un matériau à cellule fermée, ou un matériau à cellule ouverte à effet de peau.
11. Dispositif (2) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite couche résiliente (22) comprend une pièce plastique déformable, ladite pièce étant obtenue par injection plastique ou par impression 3D.
12. Dispositif (2) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite couche résiliente (22) comprend l’un des composants suivants : un textile 3D, une vessie remplie d’un élément gazeux, une poche remplie d’un gel.
13. Dispositif (2) selon l’une des revendication 1 à 12, caractérisé en ce que la longueur L2 des moyens de freinage est inférieure à 18 % de la longueur L1 du ski total.
14. Ski (1) équipé d’un dispositif de freinage (2) selon l’une des revendications précédentes.