[0001] La présente invention a pour objet une chaussure de ski en matière plastique comportant
des moyens d'amortissement destinés à amortir les vibrations du ski transmises au
skieur par les chaussures.
[0002] Il est connu qu'un ski glissant sur la neige est soumis à des chocs d'origines diverses
et de toutes natures qui entraînent le ski en vibrations. Un ski est un élément relativement
rigide capable de vibrer et possédant plusieurs fréquences propres susceptibles d'entraîner
un phénomène de résonance qui a pour effet d'augmenter encore l'amplitude de ces vibrations.
Ce phénomène vibratoire a été décrit en détail dans le brevet français 2 575 393 au
nom du demandeur. Des études ont permis de distinguer essentiellement trois modes
de vibrations se traduisant respectivement par la présence de deux, trois et quatre
noeuds. Le premier mode prédomine dans un ski de slalom spécial, tandis que le troisième
mode prédomine dans un ski de slalom géant. Si certaines vibrations sont néfastes,
en nuisant à la stabilité, à l'accrochage et à la glisse du ski, tout au moins lorsqu'elles
dépassent une certaine amplitude, la présence de certaines autres vibrations est au
contraire favorable, un ski complètement amorti perdant ses caractéristiques essentielles
de stabilité et d'accrochage. Dès lors, même dans le cas d'un ski équipé d'un dispositif
amortiseur de vibrations tel que décrit dans le brevet FR 2 575 393, le ski est animé
de vibrations qui sont transmises au skieur par la chaussure jouant le rôle d'interface.
Dans le cas de skis non équipés de dispositifs amortiseurs, le skieur est bien entendu
soumis à des vibrations plus importantes.
[0003] Jusqu'à aujourd'hui, les chaussures de ski étaient encore relativement souples et
remplissaient la fonction d'amortisseur, c'est-à-dire d'élément dissipant l'énergie
vibratoire. La tendance actuelle est toutefois de fabriquer des chaussures de plus
en plus rigides dans le but d'augmenter la sensibilité du skieur aux mouvements du
ski et la précision de la conduite du ski. Cette augmentation de la rigidité est obtenue
par divers moyens, notamment par l'adjonction de parties ou d'éléments de renfort
localisés. Ces parties de chaussure ou ces éléments rapportés présentent une rigidité
telle qu'ils constituent des ponts de vibrations capables de transmettre les vibrations
du ski au bas de la jambe du skieur. Ces vibrations, même s'il s'agit de microvibrations
sont susceptibles, lorsqu'elles se produisent de façon prolongée, d'entraîner des
traumatismes musculaires et/ou osseux.
[0004] Il a déjà été proposé de munir une chaussure de ski d'éléments amortisseurs constitués
de plots en caoutchouc disposés à l'intérieur de la coque de la chaussure, respectivement
sous le talon et sous l'avant-pied (FR-A-2 663 821 et CH-A-585 530). Ces amortisseurs
sont certes efficaces, en ce qui concerne la dissipation de l'énergie vibratoire mais,
en raison de la déformation du caoutchouc, ils réduisent l'efficacité de l'interface
constituée par la chaussure, ce qui a pour effet de réduire la sensibilité du skieur
aux mouvements du ski et la précision du guidage des skis. Ces amortisseurs en caoutchouc
augmentent en outre le poids de la chaussure.
[0005] Du document FR-A-2 610 797 on connaît en outre une chaussure de ski dont la zone
de la semelle coopérant avec les plaques d'appui de la fixation comporte des inserts
élastiquement déformables situés de part et d'autre d'une nervure rigide, dans le
but d'absorber les chocs et les vibrations tout en conservant dans ladite zone une
certaine rigidité pour le contrôle du ski. L'appui de la chaussure se faisant toutefois
sur tout sur le côté de la semelle, ces inserts ont donc également pour effet de réduire
la sensibilité et la précision du guidage des skis.
[0006] Dans des chaussures d'athlétisme, il est par ailleurs connu de créer un amortissement
au moyen d'air, de liquide ou de caoutchouc mou. Ces moyens d'amortissement présentent
les mêmes inconvénients que les amortisseurs en caoutchouc de la chaussure susmentionnée.
[0007] D'autre part, lorsqu'on considère les modes vibratoires du ski, on constate que pour
les modes principaux entrant en considération, on a toujours un ventre de vibration
dans la zone des fixations. La chaussure est donc particulièrement exposée aux vibrations
du ski. La semelle de la chaussure et les fixations avant et arrière constituent en
outre un système rigide dans une zone présentant un ventre de vibration dans une direction
perpendiculaire aux skis, c'est-à-dire d'amplitude maximale. Cette vibration est également
transmise aux pieds du skieur par la semelle de la chaussure qui est beaucoup plus
rigide que le reste de la chaussure.
[0008] Cette vibration se traduit en outre par une variation périodique de la distance entre
la butée avant et la talonnière de la fixation, c'est-à-dire une vibration de la semelle
de la chaussure parallèlement au ski.
[0009] La présente invention a pour but d'amortir les vibrations de la chaussure elle-même,
c'est-à-dire d'empêcher la transmission des vibrations du ski à la jambe du skieur
par la chaussure, mais sans perte de sensibilité et de précision de guidage du ski.
[0010] A cet effet, dans la chaussure selon l'invention, les moyens d'amortissement sont
constitués d'au moins un élément amortisseur de vibrations constitué d'au moins un
matériau viscoélastique associé à une pièce rigide de contrainte et fixé sur la chaussure.
[0011] La pièce rigide est, par exemple, une plaquette de contrainte fixée sur une partie
rigide de la chaussure par l'intermédiaire du matériau viscoélastique.
[0012] L'une de ces parties rigide est évidemment la semelle. Il peut donc être judicieux
de fixer l'élément amortisseur sur la semelle, bien entendu sur une partie qui n'est
pas en contact avec le ski ou la fixation, car l'élément amortisseur ne doit pas constituer
un support anti-vibratoire, car on retrouverait alors à nouveau les inconvénients
des plots en caoutchouc de l'art antérieur.
[0013] Selon un mode d'exécution préféré de l'invention l'élément amortisseur est relié
à la chaussure par le matériau viscoélastique surmonté d'une plaque rigide de contrainte
en matériau à haut module d'élasticité.
[0014] Le dessin annexé représente un exemple non limitatif de réalisation de l'élément
ammortisseur et des exemples de localisation d'un tel élément amortisseur sur une
chaussure.
[0015] La figure 1 est une vue en coupe d'un élément amortisseur.
[0016] La figure 2 représente une chaussure dont la semelle est munie d'un élément amortisseur.
[0017] La figure 3 représente un deuxième exemple de localisation de l'élément amortisseur.
[0018] La figure 4 représente un troisième exemple de localisation de l'élément amortisseur.
[0019] Les figures 5 et 6 représentent une quatrième forme d'exécution, la figure 6 étant
une coupe partielle selon VI-VI de la figure 5.
[0020] L'élément amortisseur représenté à la figure 1 est constitué d'une plaque rigide
de contrainte 1 sur laquelle est collée une couche de matériau viscoélastique 2. Les
épaisseurs représentées ne sont pas les épaisseurs réelles. La plaque rigide 1 présente
avantageusement un module d'élasticité E supérieur à 10⁴ MPa et une épaisseur comprise
entre 0,5 et 2 mm, par exemple 1 mm. Le matériau de la plaque rigide 1 est choisi
dans le groupe comprenant les alliages d'aluminium, les alliages d'aluminium-zinc,
magnésium connus sous le nom de la marque déposée ZICRAL de la société CEGEDUR-PECHINEY,
les matériaux thermodurcissables stratifiés armés de fibres de verre ou de carbone,
les matériaux thermoplastiques armés de fibres de verre ou de carbone.
[0021] Le matériau viscoélastique 2 est, par exemple, un caoutchouc butyle ou un élastomère
de synthèse, tel que le NEPURANE PI 2010, ceux-ci utilisés seuls, en mélange ou chargés.
L'élément viscoélastique 2 peut être constitué d'une feuille élémentaire ou d'un empilement
de plusieurs feuilles élémentaires viscoélastiques de même caractéristique ou de caractéristiques
différentes. Dans ce dernier cas, les propriétés d'amortissement de chacune des feuilles
seront décalées en température pour une fréquence de vibrations donnée ou décalées
en fréquence pour une température donnée, de manière à tenir compte de la variation
de la fréquence propre de la partie vibrante de la chaussure en fonction de la température.
L'épaisseur de la couche viscoélatique 2 est de 1 à 2 mm.
[0022] La figure 2 représente une chaussure vue de dessous dont la semelle 3 est munie d'un
élément amortisseur 4 tel que décrit ci-dessus, cet élément amortisseur se présentant
sous la forme d'une plaquette collée par sa partie viscoélastique 2 sur une partie
plane 3a de la semelle 3 en retrait des faces d'appui de cette semelle sur le ski.
[0023] La figure 3 représente une chaussure de ski à quatre boucles dont la coque 5 est
munie d'une pièce de renforcement 6 en forme de bande s'étendant obliquement d'un
côté à l'autre de la semelle 3 en passant au-dessus du talon. Cette bande de renforcement
6 constitue une partie vibrante favorisant la transmission des vibrations du ski à
la jambe du skieur. C'est donc sur cette partie 6 qu'est fixée une plaquette amortisseur
7 analogue à l'élément amortisseur décrit précédemment.
[0024] Dans cette même chaussure, sur la partie rigidifiante 6 est articulée une pièce 8
en forme d'arceau qui rigidifie la tige de la chaussure. Cette partie constitue également
un élément vibrant et il peut être judicieux de fixer un élément amortisseur 7 sur
cette partie 8.
[0025] Selon le cas, il sera utile et efficace de fixer un élément amortisseur dans une
zone du talon ou de l'extrémité avant de la chaussure située hors des zones normalisées.
[0026] L'élément amortisseur peut être une pièce constitutive de la chaussure. Un exemple
sera décrit en relation avec les figures 5 et 6. La chaussure représentée est, en
apparence, identique aux chaussures représentées aux figures 3 et 4 (sans la plaquette
VAS). Elle en diffère cependant par la pièce de renforcement 6 désignée par 6' dans
cette dernière forme d'exécution. La pièce 6' est ici très rigide, par exemple en
métal. Elle constitue un élément rigidifiant, s'opposant au gonflement transversal
de la coque lors de la flexion de la chaussure. Une telle pièce est donc propre à
transmettre les vibrations. Elle pourrait être munie de plaquettes d'amortissement
telle que la plaquette 7, mais selon cette forme d'exécution, c'est la pièce 6' qui
constitue elle-même un élément amortisseur. A cet effet, elle est constituée d'une
bande métallique 61 revêtue d'une couche en matériau viscoélastique 62, de la même
manière que la plaquette représentée à la figure 1. Le matériau 62 est en outre en
contact avec la coque 5.
1. Chaussure de ski en matière plastique comportant des moyens d'amortissement destinés
à amortir les vibrations du ski transmises au skieur par les chaussures, caractérisée
en ce que les moyens d'amortissement sont constitués d'au moins un élément amortisseur
de vibrations constitué d'au moins un matériau viscoélastique (2; 62) associé à une
pièce rigide de contrainte (1; 61) et fixé sur la chaussure.
2. Chaussure de ski selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce rigide
est une plaque de contrainte (1) fixée sur une partie rigide (3; 6; 8) de la chaussure
par l'intermédiaire du matériau viscoélastique.
3. Chaussure de ski selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce rigide
est une partie constitutive (61) de la chaussure.
4. Chaussure de ski selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite partie constitutive
(61) de la chaussure est une pièce de renforcement en forme de bande s'étendant obliquement
d'un côté à l'autre de la semelle en passant au-dessus du talon.
5. Chaussure de ski selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément amortisseur
(4) est fixé sur la semelle.
6. Chaussure de ski selon la revendication 2, comprenant un élément de renfort (6, 8)
destiné à rigidifier la chaussure, caractérisée en ce que l'élément amortisseur (7)
est fixé sur cet élément de renfort.
7. Chaussure de ski selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément amortisseur
est fixé à l'avant de la coque et/ou au talon.
8. Chaussure de ski selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la pièce
rigide (1) présente un module d'élasticité E supérieur à 10⁴ MPa et une épaisseur
comprise entre 0,5 et 2 mm.
9. Chaussure de ski selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le matériau
viscoélastique (2) est choisi dans le groupe comprenant les caoutchoucs butyles, les
élastomères de synthèse, seuls ou en mélange ou chargés.