La présente invention concerne les skis utilisés en sport d'hiver, et destinés à glisser sur la neige et la glace.
Les skis généralement utilisés comportent une face inférieure de glissement se raccordant à deux faces latérales selon deux arêtes inférieures munies de carres métalliques, les faces latérales se raccordant à une face supérieure. Les skis ont une largeur relativement petite par rapport à leur longueur, leur extrémité antérieure étant recourbée vers le haut pour former une spatule. L'épaisseur du ski est généralement plus importante dans la partie centrale que dans les parties antérieure et postérieure du ski. Dans les formes conventionnelles les plus généralement utilisées, la largeur de la face inférieure du ski est plus petite dans la partie centrale que dans les parties postérieure et antérieure, la largeur étant maximale en partie antérieure du ski, c'est-à-dire au voisinage de la spatule.
Dans les structures connues de ski, la face supérieure du ski est généralement une surface réglée, c'est-à-dire définie par le déplacement longitudinal d'une ligne droite transversale parallèle à la face inférieure du ski. En d'autres termes, la section transversale du ski est généralement un rectangle ou un trapèze, les grands côtés opposés du rectangle ou du trapèze étant formés par la face inférieure et la face supérieure du ski, les petits côtés opposés du rectangle ou du trapèze étant formés par les faces latérales du ski.
Le document WO 88/01190 décrit un dispositif amortisseur disposé dans des logements latéraux en dégagement par rapport à une nervure centrale surélevée du ski. Les dégagements latéraux qui reçoivent les tampons peuvent être ménagés au niveau de la ou des fixations dans l'épaisseur d'un ski classique ou provenir naturellement de la fabrication même du ski lorsqu'est prévue une saillie longitudinale centrale continue sur la longueur du ski.
Le document WO 87/05525 décrit un ski comprenant un corps présentant un cambre et une raideur en flexion déterminée et un insert rapporté et fixé sur la partie centrale du corps de façon à former une nervure longitudinale et à augmenter ainsi la raideur de flexion totale du ski. L'invention concerne également la méthode de production d'un ou d'une série de skis aux longueurs et raideurs adaptées à chaque catégorie de skieurs.
L'épaisseur plus importante du ski dans la zone centrale confère à cette zone centrale une rigidité accrue. Cette zone centrale est également destinée à recevoir les fixations pour l'adaptation d'une chaussure d'utilisateur. Par contre, les zones antérieure et postérieure du ski, qui présentent une épaisseur réduite, sont plus flexibles et se déforment élastiquement lors de l'utilisation du ski. Si l'on veut réaliser un ski présentant une bonne souplesse dans les zones antérieure et postérieure, il est donc nécessaire de prévoir de telles zones antérieure et postérieure présentant une épaisseur réduite.
Un premier problème rencontré dans les structures traditionnelles de ski est que la zone centrale du ski, qui présente une épaisseur relativement importante pour lui conférer une grande rigidité, provoque un éloignement assez sensible des fixations par rapport aux arêtes inférieures du ski. Les arêtes inférieures sont les éléments qui sont destinés à mordre dans la glace, en virage. L'efficacité des arêtes inférieures munies de carres est d'autant meilleure que la liaison entre le pied de l'utilisateur et la carre est plus directe. L'éloignement entre la carre et la fixation tend à dégrader l'efficacité des carres.
Un second problème rencontré dans les structures connues de ski est que la réduction sensible de l'épaisseur des zones antérieure et postérieure du ski tend à diminuer sensiblement la masse de ces zones antérieure et postérieure, et diminue ainsi sensiblement l'inertie du ski à la fois autour d'un axe central vertical et autour d'un axe central horizontal perpendiculaires à la direction longitudinale du ski. Le moment d'inertie autour de l'axe vertical, ou axe de rotation du ski, influence le comportement du ski en rotation, en déterminant la résistance que le ski oppose à une variation de la direction du mouvement. Un ski de faible moment d'inertie, par exemple un ski court et léger à ses extrémités, est plus facile à faire tourner qu'un ski de fort moment d'inertie. Mais cette réduction du moment d'inertie diminue la stabilité du ski. Au contraire, un ski de moment d'inertie élevé est particulièrement stable en direction lors d'une descente rapide, du fait que les forces exercées latéralement sur le ski par les inégalités de la piste sont mieux absorbées en raison du plus fort moment d'inertie. D'autre part, le moment d'inertie autour de son axe horizontal central perpendiculaire à la direction longitudinale du ski influence le comportement vibratoire du ski. On sait que les vibrations peuvent être néfastes, et conduire à une perte d'adhérence au sol des arêtes inférieures du ski, et, par suite, à une instabilité directionnelle.
La présente invention se propose donc de remédier à ces inconvénients, par la conception d'une nouvelle forme de ski. La forme du ski est évolutive en fonction de la portion longitudinale considérée le long du ski, et cette forme évolutive est telle que l'on peut augmenter la rigidité de la zone centrale tout en réduisant la distance entre les fixations et les carres; simultanément, la forme évolutive est telle que l'on peut donner aux zones antérieure et/ou postérieure du ski une flexibilité appropriée sans réduire exagérément le moment d'inertie du ski selon un axe central vertical ou selon un axe transversal central du ski.
La forme définie par la présente invention permet d'adapter sensiblement les caractéristiques mécaniques principales du ski en fonction du comportement recherché, et en particulier les caractéristiques d'inertie et de résistance à la flexion.
Il en résulte une amélioration sensible de la conduite du ski dans les courbes et une augmentation de la longueur d'accrochage du ski sur neige. La stabilité directionnelle obtenue est similaire à celle des skis longs et lourds, sans toutefois augmenter le poids total du ski et en le maintenant à une valeur sensiblement inférieure à celle des skis lourds. Il apparaît également que le fait que les fixations puissent être solidarisées sur la face supérieure du ski à proximité immédiate des arêtes inférieures du ski améliore sensiblement la prise de carre et diminue les phénomènes vibratoires défavorables.
Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, le ski selon la présente invention et défini selon les termes de la revendication 1 est tel que :
L'une et l'autre des zones antérieure et postérieure de ski peuvent avantageusement comporter une partie médiane abaissée bordée de deux nervures latérales surélevées.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles :
Comme le représentent les figures, le ski comporte une face inférieure de glissement (1) se raccordant à deux faces latérales (2) et (3) selon deux arêtes inférieures respectives (4) et (5) munies de carres métalliques. Les faces latérales (2) et (3) se raccordent à la face supérieure (6). L'extrémité antérieure du ski est recourbée vers le haut pour former une spatule (70). L'extrémité postérieure du ski est légèrement recourbée vers le haut pour former le talon (80). Le ski peut notamment comprendre un embout de spatule (70), et un protège-talon (80), fixés par tous moyens tels que encliquetage ou collage par exemple.
Les faces latérales (2) et (3) du ski représenté sur les figures sont inclinées par rapport à la face inférieure (1) du ski, selon un angle variable en fonction de la position longitudinale considérée le long du ski. Dans le mode de réalisation représenté, les faces latérales (2) et (3) sont plus verticales par rapport à la surface de glissement (1) dans la zone centrale du ski représentée par les coupes C-C, D-D et E-E sur les figures 5, 6 et 7, tandis que dans les zones d'extrémité représentées sur les figures 3 et 9, les faces latérales (2) et (3) ont un angle d'inclinaison plus faible par rapport à la surface de glissement (1).
On considère la zone centrale de face supérieure du ski, constituée par la partie de ski située entre le tiers et les deux tiers centrée au milieu du ski entre les zones de coupe C-C et E-E représentées sur les figures 1 et 2. Cette zone centrale du ski comprend une face supérieure, destinée à recevoir les fixations pour l'adaptation d'une chaussure d'utilisateur. La face supérieure comporte une nervure médiane (7) surélevée, bordée de deux parties latérales (8) et (9) abaissées. La nervure médiane (7) constitue une partie plus épaisse du ski, c'est à dire que la distance entre la face supérieure de nervure médiane (7) et la face inférieure (1) du ski est accentuée, pour conférer à la zone centrale du ski une rigidité mécanique appropriée. Par contre, les parties latérales (8) et (9) plus minces du ski constituent des zones priviligiées d'appui de la fixation au plus près des arêtes inférieures (4) et (5) du ski. La nervure médiane (7) comprend une face supérieure (71) sensiblement plane et de largeur L1 sensiblement constante sur une longueur L2 d'au moins 50 centimètres, de part et d'autre du plan de coupe moyen D-D, c'est à dire dans la zone destinée à recevoir les fixations. Dans cette même zone, la distance H séparant la face supérieure (71) de la nervure (7) et les faces supérieures respectives (81) et (91) des parties latérales (8) et (9) est sensiblement constante, les faces supérieures (81) et (91) étant elles-mêmes sensiblement planes. De cette façon, il est possible de régler la position longitudinale de la fixation adaptée sur la face supérieure du ski, en fonction de la taille de la chaussure de l'utilisateur. La face supérieure (71) de la nervure (7) se raccorde aux faces supérieures (81) et (91) des parties latérales abaissées (8) et (9) par des parties rayonnées (82) et (92), concaves, comme le représentent les figures 5 à 7.
Dans le mode de réalisation représenté, les deux parties latérales abaissées (8) et (9) présentent avantageusement la même épaisseur.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, l'une et l'autre des zones antérieure et postérieure du ski comportent une partie médiane abaissée bordée de deux nervures latérales surélevées. Ainsi, la zone antérieure du ski, ou zone située entre la spatule (70) et le plan de coupe transversal C-C, présente une face supérieure (6) dont la partie médiane (10) est abaissée, et est bordée de deux nervures latérales (11) et (12) surélevées. Il en résulte que la partie médiane du ski est moins épaisse, et confère à la zone antérieure du ski une flexibilité appropriée, tandis que les nervures latérales plus épaisses (11) et (12) du ski constituent des masses d'inertie additionnelles améliorant le comportement dynamique du ski.
De la même façon, la zone postérieure du ski, comprise entre le talon (80) et le plan de coupe F-F, présente une forme similaire avec une partie médiane (13) d'épaisseur réduite bordée de deux nervures latérales (14) et (15).
Comme le représente la figure 2 en vue de côté, la nervure médiane (7) de zone centrale se raccorde à la partie médiane (13) de zone postérieure et à la partie médiane (10) de zone antérieure du ski par une pente de raccordement progressive. De même, les parties latérales (8) et (9) de zone centrale se raccordent aux nervures latérales correspondantes (11, 12, 14 et 15) par des pentes de raccordement progressives.
Les nervures latérales (11, 12, 14 et 15) comportent chacune une face supérieure sensiblement plane, et les nervures latérales ont sensiblement la même épaisseur.
La partie médiane (10) de zone antérieure et la partie médiane (13) de zone postérieure de ski sont toutes deux sensiblement planes, ou sont tout au moins des surfaces réglées définies par des génératrices transversales parallèles à la face inférieure du ski. Elles se raccordent aux nervures latérales correspondantes par des parties rayonnées convexes (respectivement 182, 192 et 282, 292) comme le représentent les figures.
Dans la zone centrale du ski, la nervure médiane (7) présente une largeur (L1) comprise entre le quart et les trois quarts de la largeur totale de zone centrale du ski. A titre d'exemple non limitatif, un ski dont la zone centrale présente une largeur de 64 millimètres environ peut comprendre une nervure médiane (7) de largeur comprise entre 16 millimètres et 48 millimètres.
La partie médiane abaissée (10) de zone antérieure du ski présente une largeur (L3) comprise entre la moitié et les trois quarts de la largeur du ski dans ladite zone. Il en est de même de la partie médiane abaissée (13) de zone postérieure du ski.
La forme particulière de la surface supérieure du ski, dans la zone centrale destinée à recevoir les fixations, offre également d'autres avantages. En particulier, les évidements létaraux formés par l'espace situé au-dessus des parties latérales (8) et (9) constituent deux logements pouvant recevoir une partie du mécanisme de fonctionnement des fixations et/ou des freins de ski. Par la présence de la nervure centrale (7), à un niveau plus élevé que les parties latérales (8) et (9), la surface supérieure du ski se trouve augmentée, et constitue ainsi une surface de collage accrue pour le collage éventuel des fixations. La présence de la nervure (7) constitue également un moyen de guidage pour le positionnement et la solidarisation d'une fixation sur la surface supérieure du ski.
Selon le mode de réalisation précédent, l'épaisseur "e" correspondant à la hauteur des faces latérales (2,3) du bord latéral du ski subit une variation telle que l'épaisseur "ed" est inférieure à l'épaisseur "ec" et "ee", de même que "ec" est inférieur à "eb", et "ee" inférieur à "ef". De plus, l'épaisseur "eb" est supérieure à l'épaisseur "ea" et "ef" est supérieure à "eg".
Ainsi, et comme le montrent plus particulièrement les figures 2 et 10, les parties latérales (8) et (9) constituent des zones en creux par rapport aux nervures latérales (11,12 et 14,15) correspondantes. Mais cette disposition et la variation d'épaisseur des bords latéraux du ski peuvent être tout autrement, et notamment comme cela est représenté aux figures 11 à 18.
Selon cette variante d'exécution, les parties latérales (8) et (9) ne constituent plus des zones en creux par rapport aux nervures latérales corespondantes. A cet effet, l'épaisseur des bords latéraux diminuent progressivement vers l'avant et vers l'arrière. Ainsi,
"ed" est supérieur à "ec"
"ec" est supérieur à "eb"
"eb" est supérieur à "ea"
"ed" est supérieur à "ee"
"ee" est supérieur à "ef"
"ef" est supérieur à "eg".
Cette variation d'épaisseur est donnée à titre d'exemples non limitatifs et l'on pourrait bien entendu prévoir que l'épaisseur "e" soit constante sur au moins une partie de la longueur du ski, comme par exemple dans la zone centrale.
Les figures 19 et 20 sont des vues similaires aux figures 6 et 15 représentant deux variantes de réalisation d'un ski selon l'invention. Selon ces variantes, la face supérieure (71) de la nervure (7) se raccorde aux faces supérieures (81) et (91) des parties abaissées (8) et (9) par des faces latérales (83) et (93). Selon la première de ces variantes représentée figure 19, les faces latérales (83) et (93) sont verticales ou sensiblement verticales, tandis que selon la deuxième variante représentée à la figure 20, celles-ci sont inclinées pour être convergeantes vers le haut. Notons aussi que l'inclinaison des deux faces peut être identique ou différente et que l'angle d'inclinaison A peut être variable.
La structure du ski peut être du type sandwich ou du type à caisson ou de tout autre type. A la figure 21, on a représenté une structure préférée comprenant un renfort supérieur (103) rigide en forme de coque recouvrant un noyau (105), l'ensemble étant fermé à sa partie inférieure par un élément inférieur comportant les carres métalliques (50,40), une couche (100) de glissement généralement en polyéthylène, ainsi que des éléments de renfort inférieur (101,102). Une couche supérieure superficielle (104) recouvre le renfort supérieur pour former le décor du ski.
Les couches de renfort (101,102,103) peuvent être de tout type tels que des couches de matériaux composites comme de la fibre de verre, fibre de carbone avec de la résine époxy ou polyester, ou en alliage métallique.
Le noyau (105) peut être de la mousse chargée ou non, du bois ou du nid d'abeille en aluminium.
La couche superficielle assurant le décor peut être en polyamide ou autre, tel qu'en matériau thermoplastique. Elle peut être monocouche ou constituée de plusieurs couches. Eventuellement un insert (106) peut être ajouté, qui peut être en matériau composite ou métallique.
Les couches de renfort (103) et notamment ses parois latérales (103a) et (103b) sont en matériau composite dont les renforts sont avantageusement du tissu tramé dont la trame est placée du côté du noyau (105). Ce type de disposition permet à la poutre ainsi constituée, d'avoir une meilleure résistance et tenue mécanique à la flexion et à la torsion.
La chaussure du skieur est de façon connue en soi, retenue au ski par des fixations (17) généralement déclenchables permettant la libération du skieur lors de sollicitations trop intenses. Ces fixations sont solidaires du ski et le ski comprend généralement une fixation avant (170) ou butée retenant l'avant de la chaussure et une fixation arrière (171) ou talonnière retenant le talon de celle-ci.
Ces fixations peuvent être fixées directement sur la face supérieure (71) de la nervure (7), comme cela est représenté à la figure 22. Toutefois, il est particulièrement avantageux que les appuis soient reportés sur les faces supérieures (81) et (91) des parties latérales (8) et (9) comme cela est représenté aux figures 23 à 29.
Ainsi, selon une caractéristiques complémentaire de l'invention, le ski comprend au moins un support (16) destiné à recevoir la ou les fixations (17) de retenue de la chaussure du skieur. Cedit support (16) a la forme d'un étrier (figure 25) ayant la forme d'un "U" renversé et comprend une paroi supérieure (160) prolongée latéralement et vers le bas par deux parois latérales (161,162) pour constituer un logement (18) inférieur ayant la forme d'un profil en creux s'étendant longitudinalement destiné au passage de la nervure (7). Il faut noter qu'avantageusement, les dimensions du logement aussi bien horizontale "L4" que verticale "H4" sont supérieures aux dimensions horizontale "L1" et verticale "H" de la nervure. Selon une caractéristique de ce mode de réalisation de l'invention, la nervure (7) ne reçoit pas directement les sollicitations du skieur car le support ou l'étrier (16) est en appui uniquement sur les faces supérieures (81) et (91) des parties latérales (8) et (9).
A cet effet, les extrémités inférieures des parois latérales (161) et (162) du support sont reliées auxdites faces supérieures par exemple de façon rigide, par collage, par soudage ou tout autre moyen, tel que mécanique.
Le support (16) constitue ainsi l'élément mécanique de transmission et de distribution des sollicitations du skieur au ski.
Selon le mode de réalisation des figures 23 et 24, le support (16) reçoit à l'avant la fixation avant (170) et s'étend vers l'arrière jusque sous la fixation arrière (171). Ladite fixation arrière (171) appelée communément talonnière étant elle-même fixée sur la partie arrière dudit support (16).
La figure 26 représente une variante selon laquelle le ski comprend deux supports (16) espacés l'un de l'autre, un premier support avant (16a) sur lequel est fixée la butée avant (170) de retenue de la chaussure, et un deuxième support ou support arrière (16b) sur lequel est fixée la talonnière (171).
Le support (16, 16a, 16b) peut être un élément injecté en matière plastique ou un profilé métallique, un élément en plastique pultrudé ou extrudé. Bien entendu, le support (16, 16a, 16b) peut être d'une seule et même pièce ou être constitué de différentes pièces, voire même constitué par une partie de la fixation correspondante.
Notons aussi que la liaison entre le support (16, 16a, 16b) et le ski proprement dit peut être rigide comme cela est décrit précédemment, mais aussi souple. Les figures 28 et 29 représentent une telle variante dans laquelle la liaison est réalisée par un interface (19) en matériau souple.
La liaison pourrait aussi être du type à glissière, comme cela est représenté à la figure 27, pour permettre le coulissement longitudinal éventuel du support (16) par rapport au ski. Ce coulissement longitudinal pouvant, par exemple permettre de régler et verrouiller la fixation dans la position choisie, ou encore coulisser contre l'action d'un ressort, comme il est d'usage et bien connu dans les talonnières de retenue de talon de chaussure.
Les figures 30 et 31 montrent des variantes selon lesquelles l'interface souple (19) liant le support au ski a une épaisseur qui n'est pas constante. Dans la variante de la figure 30, l'épaisseur augmente vers l'avant, mais celle-ci pourrait tout aussi bien augmenter vers l'arrière. Dans la variante représentée à la figure 31, l'interface augmente en épaisseur à la fois à l'avant et à l'arrière.
La figure 32 montre une variante de réalisation du support (16a). Selon cette variante, le support est constitué de deux matériaux différents : une première partie (161) en matériau (M1) par exemple rigide et une deuxième partie (162) en un autre matériau (M2) par exemple plus souple. La partie rigide (161) comprend une partie horizontale (163) et deux parties latérales (164), la partie souple (162) étant disposée sous la partie horizontale et se trouvant du côté du centre du ski.
La figure 33 montre un ski équipé du support (16a) de la figure 32. A l'arrière, le support (16b) est identique avec sa partie souple tournée du côté du centre du ski.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.