CHASSIS RENFORCE POUR PATIN A ROULETTES
La présente invention concerne un châssis pour articles de sport de glisse, tels que patins à roulettes, patins à glace.
Ces châssis sont destinés à la liaison entre un ou des organes de glisse proprement dits (à savoir lame de patin à glace ou les roues, roulettes) et le pied de l'utilisateur entre lesquels il s'interpose.
Les châssis sont donc généralement constitués d'une surface d'appui apte à recevoir la chaussure du sportif et d'un ou deux flasques latéraux longitudinaux destinés à recevoir les roues, roulettes ou la lame de patin.
Ils doivent par ailleurs présenter des caractéristiques de résistance mécanique importante, tout en étant le plus léger possible afin de ne pas entraîner d'efforts trop importants de la part du sportif.
Par ailleurs, la technicité croissante de ces articles de sport de glisse, notamment dans le cas des patins à roues en ligne, augmente encore les exigences, auxquelles doivent satisfaire les châssis de patin, celles-ci devant répondre à un compromis entre :
- une résistance mécanique et une stabilité accrues, notamment pour les patins de vitesse, mais également pour les patins dits de "free ride", "free style" ou "hockey", afin d'offrir une efficacité et une réponse certaine dans la transmission des mouvements au patin par le patineur,
- une certaine flexibilité, notamment dans certaines zones du patin pour permettre une adaptation de la forme du patin à la trajectoire effectuée, notamment dans les courbes à grande vitesse, mais aussi l'amortissement des chocs et des vibrations,
- un poids, le plus faible possible.
D'autre part, on sait que ce sont les roues avant qui reçoivent en priorité les chocs venant du sol et que, par contre, ce sont les roues arrière qui transmettent le plus de puissance.
Les techniques de fabrication de châssis connues actuellement ne permettent pas de satisfaire à toutes ces exigences, tout en conservant un coût de fabrication raisonnable.
En effet, la technique de fabrication la plus ancienne consiste à fabriquer de tels châssis à partir d'une tôle pliée, en forme de U, comme montrés par exemple dans le brevet allemand DE- 10.33.569.
Un tel principe de fabrication, certes peu coûteux, ne permet cependant pas d'obtenir des châssis de grande résistance mécanique, sauf à augmenter de façon importante l'épaisseur de la tôle et donc de son poids, et encore moins d'obtenir une certaine flexibilité en des endroits choisis.
Une autre technique couramment utilisée consiste à réaliser les châssis entièrement par moulage à partir de matériaux synthétiques ou encore métalliques. Le moulage intégral offre l'avantage de permettre des formes assez variées, mais présente par ailleurs de nombreux
inconvénients dont le principal est l'impossibilité du compromis recherché et cité ci-dessus, car même si le matériau constitutif du châssis présente des caractéristiques de rigidité, il ne pourra pas simultanément offrir des caractéristiques de flexibilité, sauf à prévoir des zones plus ou moins épaisses selon leur fonction, mais cela conduirait à des moules de conception très onéreuse car compliquée.
Dans ce domaine, on connaît également des châssis réalisés en fibres composites. De tels châssis peuvent effectivement être réalisés dans quasiment toutes les formes possibles, mais ils sont d'une fabrication extrêmement coûteuse et difficile à industrialiser. Par ailleurs, de tels châssis sont certes extrêmement rigides, mais manquent de souplesse et sont donc fragiles et peu confortables.
Enfin, il a été proposé par le brevet américain US 5.388.846 de réaliser un châssis pour patin à glace ou à roulettes à partir d'une barre profilée métallique dont la section transversale correspond à la section générale souhaitée pour le châssis, la forme finale du châssis étant obtenue après usinage avec enlèvement de matière.
Un tel procédé de fabrication est encore ici très coûteux, du fait du temps d'usinage nécessaire et de la quantité de matière devant être enlevée, il ne permet pas non plus une grande liberté au niveau de la forme ou du profil du châssis, ni dans la recherche du compromis évoqué.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de fournir un châssis amélioré pour articles de sport de glisse qui permettent de résoudre les différents problèmes énoncés ci-avant et qui permettent notamment de concilier des caractéristiques de résistance mécanique, d'adaptabilité, de souplesse de réalisation, de légèreté et de faible coût de fabrication.
Ce but est atteint avec le châssis selon l'invention, qui est caractérisé en ce que les parties constitutives de la structure du châssis sont réalisées à partir d'au moins deux matériaux de caractéristiques mécaniques différentes rapportés l'un sur l'autre, au moins partiellement.
De toute manière, l'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques de celle-ci seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation de châssis et dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de côté d'un châssis renforcé représenté globalement selon un exemple de réalisation ;
- les figures 2 à 6 sont des vues en coupe transversale d'un châssis selon différents modes de réalisation ;
- la figure 7 est une vue de côté d'un châssis obtenu selon le mode de réalisation de la figure 6 ;
- les figures 8 à 15 sont des vues en coupe transversale selon d'autres modes de
réalisation ;
- les figures 16 à 20 sont des vues longitudinales d'un châssis selon des variantes de réalisation.
Ainsi que le montre la figure 1 , le châssis 1 selon l'invention est réalisé au moins pour partie en matière plastique et se présente globalement sous la forme de deux flasques latéraux 2, reliés l'un à l'autre par deux plates-formes 3 et 4, conférant à l'ensemble une section transversale sensiblement en forme de U.
Chacune de ces plates-formes 3 et 4 constituent une surface d'appui apte à recevoir la chaussure du sportif, cette dernière (non représentée) étant fixée par tout moyen connu en soi et notamment, colle, rivet, vis, ... etc, mais pouvant être également fixée de façon amovible par des moyens de liaison non permanente.
On notera également que les plates-formes 3 et 4 sont distinctes et séparées l'une de l'autre par une découpe 5, et situées à des niveaux différents en hauteur, la plate-forme 4 étant plus basse que la plate-forme 3, pour tenir compte de la position naturelle, talon légèrement surélevé, d'un sportif. Elles pourraient bien entendu être également disposées sur le même niveau.
Chaque flasque 2 présente une forme allongée droite, mais pouvant être également légèrement cintrée en arc de cercle dans la direction longitudinale.
A l'extrémité inférieure de chaque flasque, sont prévus des trous 6 pour la fixation de roulettes, ou selon le cas, d'une lame de patin.
Chaque trou 6 est réalisé dans un bossage cylindrique 7 pouvant être obtenu par matriçage, perçage, ...etc. Les trous 6, situés en correspondance dans les deux flasques 2, sont coaxiaux.
Selon l'invention, les parties constitutives de la structure précitée constituant le châssis 1 , à savoir la surface d'appui 3 et 4 et les flasques 2, sont réalisés à partir d'au moins deux matériaux de caractéristiques mécaniques différentes rapportés l'un sur l'autre ou l'un dans l'autre, au moins partiellement.
En l'occurrence, mais de manière non limitative, il s'agit des flasques 2 qui, au moins pour partie, sont réalisés en un matériau différent du reste de la structure.
En effet, l'invention peut toucher d'autres parties du châssis comme il sera décrit plus loin.
Dans l'exemple de la figure 1 et 2, les flasques latéraux 2 sont parallèles entre eux pour former un U avec ladite surface d'appui 3 et 4, et sont obtenus dans un même matériau que lesdites surfaces d'appui, mais ils sont doublés par des renforts externes 8 réalisés dans un matériau différent apte à modifier les caractéristiques mécaniques de l'ensemble ainsi réalisé.
Par exemple, les renforts 8 sont métalliques alors que le reste de la structure est obtenu par moulage de matière plastique, mais on pourrait très bien imaginer que les renforts 8 soient
réalisés à partir d'un matériau plastique ayant des caractéristiques mécaniques déterminées, alors que le reste de la structure est également réalisé à partir d'un matériau plastique de caractéristiques différentes.
Les renforts métalliques 8 sont obtenus par découpe et emboutissage, puis rapportés sur des flasques 2 par tous moyens.
Selon l'invention, les renforts métalliques 8 sont rapportés sur les flasques 2 par surmoulage lors du moulage de ces derniers.
De tels renforts 8 présentent également l'avantage de comporter, à leurs parties inférieures, le bossage 7 percé et taraudé pour permettre la fixation, sans pièce intermédiaire, des organes de glisse sur une zone métallique rigide, ou encore sur du plastique dur dans le cas où les renforts 8 seraient réalisés dans un plastique chargé plutôt que dans un plastique souple constitutif du reste de la structure.
Avantageusement, les renforts métalliques 8 comportent, dans leur sens longitudinal, des nervures de rigidification obtenues par emboutissage et s'étendant sensiblement sur toute la longueur dudit flasque 2 et d'allure générale arquée.
Une telle caractéristique permet, à rigidité égale, de diviser pratiquement par deux l'épaisseur et donc le poids du renfort 8.
Quel que soit le cas de figure ci-après décrit, une amélioration de la rigidité du châssis en torsion et en flexion est obtenue grâce aux éléments de renfort. Bien entendu, ceux-ci pourront être disposés entre l'intérieur et l'extérieur du châssis afin d'en optimiser les caractéristiques mécaniques nécessaires. Il est également possible d'avoir un renfort d'un seul côté du châssis car on sait que le maximum des efforts transmis par le patineur aux roues transite par la jupe ou flasque intérieure du châssis. C'est également pour cette raison que certains cas de figures envisageront l'utilisation de matériaux différents entre le flasque interne et le flasque externe.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le châssis 1D comporte des surfaces d'appui 3, 4, obtenues de manière monobloc avec des flasques latéraux 2D parallèles, en formant un U avec lesdites surfaces d'appui, par moulage d'une matière plastique, venant englober par surmoulage ou co-injection, un renfort interne 8D noyé sur ou dans l'appui 3, 4 et réalisé à partir d'une matière métallique ou d'une matière plastique différente de la précédente. Une telle construction est bien entendu compatible avec des surfaces d'appui 3, 4 situées à des niveaux différents.
On obtient ainsi une structure dont seule la surface d'appui est rigidifiée alors que les flasques gardent une certaine souplesse.
Dans les exemples de réalisation des figures 3 à 7, le châssis 1E, IF, 1G, 1H est constitué, d'une manière générale, d'une surface d'appui 3, 4 et de deux flasques latéraux 2E, 2F, 2G, 2H, parallèles entre eux et formant un U avec ladite surface d'appui, cette structure étant obtenue par surmoulage d'une matière plastique autour d'au moins un renfort 8E, 8F, 8G,
8H, en métal ou en une matière plastique différente de la première, disposés à l'intérieur desdits flasques.
Plus particulièrement, selon la figure 3, le renfort 8E forme un U s'étendant, d'une part, à l'intérieur du plan d'appui 4 et, d'autre part, à l'intérieur des flasques latéraux 2E par leurs branches parallèles, l'extrémité de celles-ci se situant en deçà des parties d'extrémité des flasques 2E qui sont percés de trous 6 et taraudés pour assurer la fixation des organes de glisse.
Par contre, selon la variante de réalisation représentée sur la figure 4, le renfort 8F forme un U s'étendant, d'une part, à l'intérieur du plan d'appui 4 et, d'autre part, à l'intérieur des flasques latéraux 2F par leurs branches parallèles, l'extrémité de celles-ci s'étendant au-delà des parties d'extrémité des flasques 2F qui sont percés de trous 6 et taraudés pour assurer la fixation des organes de glisse. Cette dernière solution offre l'avantage de créer des renforcements au niveau des trous 6.
Selon l'exemple de la figure 5, le châssis 1G est constitué en deux parties, la première partie intégrant un renfort 8G surmoulé dans une portion de surface d'appui 4 et un flasque 2G, globalement perpendiculaire à ladite portion de surface d'appui 4, la deuxième partie comprenant une portion de surface d'appui 4 complémentaire et un second flasque 2G' exempt de renfort, des moyens de raccordement des deux parties 2G, 2G' de châssis 1G étant disposés au niveau de la surface d'appui 4.
Les moyens de raccordement de ces deux parties de châssis sont constitués par un prolongement 8Ga du renfort 8G de la première partie de châssis s'étendant au-delà de sa partie de surface d'appui 4, de manière à en déboucher librement en vue de coopérer avec un logement correspondant 4b ménagé dans l'autre partie de surface d'appui 4 de la deuxième partie de châssis 1G.
L'immobilisation de la partie de renfort 8Ga dans le logement 4b s'effectue par tout moyen, en l'occurrence par une vis 1 1. L'avantage d'un tel mode de réalisation est que le châssis peut être réalisé de façon plus simple en deux parties et que l'assemblage de ces deux parties peut être obtenu facilement par l'insert de l'une des parties.
Dans le châssis 1H, selon l'exemple de la figure 6, le renfort 8H forme un U s'étendant de manière apparente sur les faces internes du U formé par les branches parallèles des flasques 2H et par le plan d'appui 4 qui les relie.
Selon ce même exemple, au moins l'un des flasques latéraux 2H comporte une fenêtre longitudinale 10 de visualisation du renfort 8H.
On notera que les renforts peuvent également être réalisés en matériaux composites (fibres de verre, carbone, ... etc.).
Dans l'exemple de la figure 8, le châssis II comporte des renforts 81 constitués par deux éléments distincts plans s'étendant à l'intérieur des flasques latéraux 21 et dont les extrémités s'étendent au-delà des parties d'extrémité desdits flasques percés de trous 6.
Selon l'exemple de la figure 9, le châssis U comporte un renfort 8J constitué par un élément unique plan s'étendant à l'intérieur d'un seul flasque latéral 2J et dont son extrémité supérieure est recourbée perpendiculairement vers l'extérieur pour renforcer localement le plan d'appui 3, 4 et dont son extrémité inférieure s'étend au-delà de la partie d'extrémité dudit flasque 2J percé d'un trou 6.
On notera que la différence essentielle entre l'exemple de la figure 9 et de la figure 8 réside dans la dissymétrie de celui de la figure 9. Néanmoins, dans les deux cas, les renforts 81 et 8J sont métalliques, alors que le reste de la structure et notamment les flasques 21 et 2J sont en matière plastique.
Selon l'exemple de la figure 10, le châssis 1K comporte un renfort 8K constitué par un élément orthogonal dont une partie s'étend à l'intérieur d'un des flasques 2K, au-delà de sa partie d'extrémité percée de trous 6, et une autre partie s'étend à l'intérieur du plan d'appui 3, 4. Egalement, dans ce cas, le renfort 8K est métallique alors que le reste de la structure est en matière plastique.
Selon l'exemple de la figure 1 1 , le châssis IL comporte des renforts 8L constitués par deux éléments distincts s'étendant à l'intérieur des flasques de part et d'autre des trous d'extrémité 6 des flasques 2L. Dans ce cas, les renforts 8L sont en matière plastique dure alors que le reste de la structure est en matière plastique plus souple. Ils peuvent également être métalliques.
Selon l'exemple de la figure 12, le châssis 1M comporte un renfort 8M constituant en soi l'un des flasques de la structure et s'étend perpendiculairement pour constituer une partie inférieure du plan d'appui 3, 4 coopérant avec une partie supérieure du même plan se prolongeant perpendiculairement pour constituer l'autre flasque, la structure étant réalisée par co-injection de deux matières plastiques différentes. Dans ce cas, le renfort 8M constituant l'un des flasques est en matière plastique relativement rigide et le reste de la structure est en matière plastique plus souple.
Selon l'exemple de la figure 13, le châssis IN diffère essentiellement des précédents en ce que les flasques 2N sont réalisés en une matière plastique rigide ne nécessitant pas de renfort, mais une partie amortissante souple 8N est réalisée par une couche de plastique "moussée" et surmoulée sur le plan d'appui 3, 4 de la structure.
Selon l'exemple de la figure 14, le châssis 1P comporte des renforts 8P constitués par deux éléments distincts s'étendant en partie à l'intérieur des flasques raccourcis 2P et en partie à l'extérieur de ceux-ci pour en constituer leur extrémité percée de trous 6. Dans ce cas, les renforts 8P sont métalliques alors que le reste de la structure est en matière plastique.
Selon l'exemple de la figure 15, le châssis 1Q comporte un renfort 8Q constitué par un élément en U enveloppant les flasques raccourcis 2Q et le plan d'appui 3, 4 et s'étendant au- delà desdits flasques pour en constituer leur extrémité percée de trous 6. Dans ce cas, les
renforts 8Q sont réalisés en une matière plastique relativement rigide alors que les flasques 2Q et le plan d'appui 4 sont en matière plastique plus souple.
Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, les renforts 8 selon tous les cas de figure décrits précédemment s'étendent, à la demande, de manière variable, selon l'axe transversal et/ou selon l'axe longitudinal de la structure.
C'est ainsi que selon l'exemple de la figure 16, les flasques 2F, 2G, 2H, 21, 2J, 2K sont munis d'au moins un renfort latéral 8F, 8G, 8H, 81, 8J, 8K constituant une zone A et s'étendant partiellement dans un flasque correspondant selon l'axe longitudinal, de manière à renforcer la structure au niveau d'au moins un trou 6 de roue. En l'occurrence, ce renfort latéral s'étend sur la quasi totalité du flasque et l'ensemble des trous 6.
Par contre, selon l'exemple de la figure 17 qui montre en fait deux cas de figure possibles, au moins un renfort latéral B et C s'étend partiellement dans un flasque correspondant selon l'axe longitudinal, de manière à renforcer la structure au niveau d'au moins un trou 6 d'une roue. On notera que dans le cas d'un renfort couvrant une zone B, celui-ci renforcera une zone correspondante englobant deux trous 6 alors que selon un autre cas illustré par un renfort qui serait constitué par les zones B et C, ledit renfort renforcerait la structure dans des zones correspondantes mais également au niveau de trois des trous 6 de roues.
Selon l'exemple de la figure 18, dans au moins l'un des flasques, sont intégrés deux renforts D, F rigides renforçant la structure au niveau des roues et séparés dans le sens longitudinal, par un élément intermédiaire E complémentaire réalisé en un matériau relativement souple constituant une zone élastiquement déformable du châssis s'étendant sur toute sa hauteur.
Selon l'exemple de la figure 19, dans au moins l'un des flasques, est intégré un renfort G rigide renforçant la structure vers l'arrière et s'étendant au-delà des extrémités des flasques percés de trous et constituant globalement le plan d'appui 3, 4, un élément d'extrémité complémentaire H en matériau plus souple constituant l'avant de ladite structure et s'étendant également au-delà des trous d'extrémité des flasques.
Selon un dernier exemple de réalisation représenté à la figure 20, dans au moins l'un des flasques, est intégré un renfort I réalisé dans un matériau relativement rigide dans au moins une réservation supérieure duquel est intégré, dans le sens longitudinal, un élément intermédiaire complémentaire J réalisé en un matériau relativement souple, constituant une zone élastiquement déformaύe s'étendant dans une zone supérieure correspondante du châssis. Le renfort I et l'élément intermédiaire complémentaire J ne seront pas forcément de matières différentes. Egalement, on peut imaginer, dans ce cas de figure, plusieurs éléments intermédiaires répartis longitudinalement sur le châssis.
Le renfort rigide I comporte à la partie inférieure de la réservation dans laquelle est intégré l'élément souple J, un évidement K constituant une zone de flexion du châssis.
Il est bien entendu que toutes les combinaisons de matériaux pourront être envisagées quel que soit le cas de figure décrit ci-dessus. Egalement, les répartitions de matériaux différents, tant dans le sens longitudinal que transversal, pourront être envisagées.