La présente invention a pour objet une fixation de sécurité pour chaussure de ski dont la semelle présente un trottoir, comprenant un corps de fixation dont une partie horizontale, destinée à l'appui vertical de la chaussure et s'étendant sous la chaussure, contient un élément mobile axialement sollicité par un moyen élastique, le corps portant un serre-semelle de retenue de la chaussure par son trottoir, ce serre-semelle étant monté pivotant autour d'au moins un axe au moins approximativement vertical et pivotant d'un angle limité dans un plan vertical autour d'un axe, réel ou virtuel, situé au niveau de la retenue de la chaussure par le serre-semelle, ce serre-semelle étant muni de deux bras descendants rigidement liés au serre-semelle et dont les extrémités prennent appui contre ledit élément mobile.

L'invention concerne aussi bien une butée avant qu'une talonnière. Par serre-semelle, on entend une partie de fixation venant sur le trottoir de la chaussure par au moins une face. Toutes les indications de direction sont faites relativement à la face supérieure d'un ski placé horizontalement.

Une telle fixation est connue, sous la forme d'une butée, du brevet CH 686 707. Cette fixation présente l'avantage de contrôler, au moyen d'un seul ressort, aussi bien le pivotement du serre-semelle autour d'un axe vertical en cas de chute que le basculement du serre-semelle dans un plan vertical, que ce soit pour maintenir une certaine pression verticale sur le trottoir de la chaussure et assurer l'adaptation élastique de la hauteur du serre-semelle aux variations de hauteur que l'on rencontre dans les trottoirs normalisés ou qui sont dues à la présence d'une cale de neige sur la fixation ou sous la chaussure ou encore pour faciliter la libération de la chaussure, en particulier en cas de chute vers l'avant. Cette possibilité de basculement permet de plus de mieux contrôler la libération de la chaussure en chute arrière. En outre, la disposition du ressort et du piston sous la surface d'appui de la chaussure sur la fixation permet d'avoir un rapport favorable entre les couples résistants exercés sur la chaussure dans le plan horizontal et dans le plan vertical. Plus précisément, les bras de levier actifs sont du mme ordre de grandeur.

Dans une butée de fixation, il est d'importance primordiale que le serre-semelle présente une bonne capacité de retour en position initiale. Il est en particulier essentiel qu'en cas de succession de chocs latéraux sur la chaussure, comme ceci se produit fréquemment, surtout en compétition, cette succession de chocs ne résulte pas en une addition de petits déplacements du serre-semelle susceptibles d'entraîner un déclenchement intempestif de la fixation, mais résultant dans tous les cas dans un mauvais alignement de la chaussure relativement à l'axe du ski en raison d'un retour incomplet de la butée en position initiale, un tel défaut entraînant la chute par défaut de contrôle du ski. Il est donc essentiel qu'après chacun de ces chocs latéraux le serre-semelle revienne en position initiale et ramène la chaussure en position correcte. Sur ce plan là, la fixation décrite dans le brevet CH 686 707 n'est pas satisfaisante. En effet, si l'on considère la figure 2 de ce document, on constate que la poussée exercée par le serre-semelle sur le piston crée un couple important sur le piston dans un plan horizontal, ce couple engendrant des pressions latérales de réaction résultant en des forces de frottement s'opposant au coulissement du piston. Or, on sait que, dans une fixation de sécurité, la maîtrise des frottements est essentielle si l'on veut que la fixation déclenche de façon régulière pour des efforts déterminés.

La présente invention vise précisément à obvier aux défauts de la butée susmentionnée.

La fixation selon l'invention est caractérisée en ce que le serre-semelle est divisé en deux serre-semelles indépendants montés chacun pivotant autour d'un axe au moins approximativement vertical propre, ces serre- semelles constituant deux leviers du premier genre présentant deux bras de levier divergents destinés à retenir latéralement la chaussure et deux bras convergents, au moins approximativement perpendiculaires à l'axe longitudinal de la fixation et prenant respectivement appui sur l'extrémité de l'élément mobile par l'intermédiaire d'un bras descendant en deux points proches l'un de l'autre. Les deux points d'appui des bras descendants du serre- semelle étant proches l'un de l'autre, il sont également proches de l'axe de l'élément mobile. Ils seront mme avantageusement aussi proches que possible de cet axe. Le couple exercé sur l'élément mobile par le serre-semelle est ainsi très faible, de telle sorte que les forces de frottement engendrées par ce couple sont insignifiantes.

En outre, les frottements des serre-semelles sur le trottoir de la chaussure sont moins importants que dans une fixation à un seul serre-semelle.

D'autre part, le fait d'avoir deux serre-semelles indépendants favorise le recentrage des serre-semelles et l'échappement de la fixation en cas de chute comme ceci a déjà été exposé dans le document EP 0 295 372.

Des butées avant comprenant deux serre-semelles sont également connues notamment des documents DE 27 56 995, EP 0241 360, FR 2 464 727 ou plus récemment du document FR 2 758 732. Dans les fixations décrites dans ces documents, le ressort est situé à l'avant des serre- semelles, à la hauteur de ceux-ci et agit sur un tirant à une extrémité duquel sont attachés les bras des serre-semelles. La cinématique de ces butées est donc très différente de celle de la fixation selon l'invention.

L'élément mobile est avantageusement constitué d'un piston.

De manière à avoir un rapport harmonieux entre les couples résistants de retenue latérale et de basculement dans un plan vertical, la distance entre l'axe virtuel de rotation des serre-semelles. dans un plan vertical et l'extrémité des points d'appui des bras descendants sur le piston est avantageusement sensiblement égale à la longueur des bras de levier divergents des bras des serre-semelles.

Le basculement limité des serre-semelles dans un plan vertical peut tre réalisé de diverses manières.

Selon un mode d'exécution, les axes de pivotement des serre-semelles autour d'un axe approximativement vertical, présentent deux butées axiales retenant les serre-semelles verticalement et les serre-semelles présentent, entre ces butées, un jeu angulaire vers l'avant, autorisant le basculement limité des serre- semelles.

Selon un autre mode d'exécution, les axes de pivotement des serre-semelles autour d'un axe approximativement vertical sont reliés sans jeu aux serre-semelles et rigidement entre eux'dans leur partie supérieure par une partie horizontale de manière à former une seule pièce en U montée pivotante sur le corps, entre deux butées, autour de sa partie horizontale. Les butées sont avantageusement constituées par les extrémités de deux lumières formées dans le corps de fixation et traversées par les axes de pivotement. Les branches de la pièce en U sont avantageusement légèrement divergentes de telle sorte que les axes de pivotement sont légèrement inclinés, de telle manière que la trajectoire des serre-semelles, lors de leur ouverture, est légèrement ascendante, ce qui favorise l'échappement de la chaussure, car le serre-semelles s'écarte ainsi verticalement du trottoir de la chaussure.

L'amplitude du basculement des serre-semelles dans un plan vertical peut tre augmentée pour libérer la chaussure lors d'une chute en arrière dans le cas d'une butée avant ou pour libérer la chaussure en chute avant dans le cas d'une talonnière.

Dans le cas d'une butée, comme pour la fixation selon le brevet CH 686 707, le corps de fixation de la butée peut tre articulé dans un étrier pour réaliser une fixation de randonnée.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques modes d'exécution de la fixation selon l'invention.

La figure 1 est une vue de côté d'une butée selon un premier mode d'exécution.

La figure 2 est une vue en plan de cette mme butée.

La figure 3 est une vue de dessous de la mme butée, mais sans le corps de fixation, ni la plaque d'appui.

La figure 4 est une vue en perspective de dessous des serre-semelles de la mâchoire de cette mme butée.

La figure 5 est une vue de dessous analogue à la figure 3, mais avec un piston en une pièce et qui montre, en trait mixte, le déplacement de l'un des serre-semelles et du piston.

La figure 6 est une vue de détail de la figure 5.

La figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII de la figure 5.

La figure 8 est une vue en perspective du piston et de son ressort.

La figure 9 est une vue en plan de dessus de la mme butée en position de déclenchement latéral.

La figure 10 est une vue en coupe selon X-X de la figure 9.

La figure 11 est une vue en coupe selon XI-XI de la figure 2.

La figure 12 est une vue agrandie d'un détail de la figure 11.

La figure 13 est une vue en coupe analogue à la figure 11, montrant le serre-semelles basculé sous 1'effet d'une force Fv.

La figure 14 est une vue en coupe transversale, de l'arrière vers l'avant, au niveau des axes de pivotement du serre-semelle, d'un deuxième mode d'exécution.

La figure 15 représente une variante d'exécution de ce deuxième mode d'exécution.

La figure 16 représente une seconde variante du second mode d'exécution.

La figure 17 est une vue en perspective frontale d'un troisième mode d'exécution.

La figure 18 est une vue analogue à la figure 17, mais sans le bras droit du serre-semelle.

La figure 19 représente, dans la mme perspective, le support du serre-semelle avec l'un des bras de celles- ci.

La figure 20 représente le support du serre-semelle seul.

La figure 21 est une vue en coupe axiale du mode d'exécution représenté à la figure 17.

La figure 22 est une vue latérale de la mme butée dans deux positions différentes du serre-semelle dans le plan vertical. La figure 23 est une vue de l'arrière vers l'avant du serre-semelle seul, dans lequel le serre-semelle est écarté de sa position de repos.

La figure 24 est une vue de face du support du serre- semelle selon les figures 19 et 20.

La figure 25 est une vue de dessus du serre-semelle tel que représenté à la figure 23.

La figure 26 est une vue de dessus, en perspective, d'une variante du troisième mode l'exécution, sans le serre-semelle.

La figure 27 est une vue de dessus de la mme variante, également sans le serre-semelle.

La figure 28 est une vue en coupe selon XXVIII-XXVIII de la figure 27.

La figure 29 est une vue en perspective d'une variante d'exécution du mode d'exécution selon les figures 11 à 13.

La figure 30 est une vue en perspective d'une butée selon l'invention recouverte d'un capot de protection.

La figure 31 est une vue de côté d'une fixation de randonnée équipée d'une butée selon l'invention, en position de descente. La figure 32 représente la mme fixation de randonnée en position de marche.

La butée représentée aux figures 1 et 2 comprend un corps de fixation 1 fixé ici sur un ski 30 et portant un serre-semelle 2 destiné à retenir une chaussure 27 par sa semelle 15 qui présente à cet effet un trottoir avant 15a de hauteur normalisée. Le corps de fixation 1 porte en outre une plaque de glissement 7 sur laquelle repose la semelle de la chaussure. Le serre-semelle 2 se compose de deux serre-semelle 3 et 4 articulés respectivement autour d'un axe vertical 5,6 sur le corps 1.

Les termes avant, arrière, ainsi que gauche, droite sont utilisés en regardant vers la pointe ou spatule du ski.

Comme on peut le voir à la figure 3, chacun des serre- semelles 3 et 4 est en forme de levier du premier genre dont les bras de levier les plus longs sont divergents, tandis que les bras de levier les plus courts sont convergents et pratiquement perpendiculaires à l'axe longitudinal de la butée. Les bras de levier convergents des serre-semelles 3 et 4 sont munis chacun d'un bras descendant sensiblement verticalement 9, respectivement 10, prenant appui sur deux pistons parallèles 11 et 12 ou, de préférence, un seul piston commun 13 (figure 5) soumis à la poussée d'un ressort 14 précomprimé. De manière connue, les serre-semelles 3 et 4 présentent des faces verticales 18 et 19 destinées à s'appuyer latéralement contre la semelle 15 de la chaussure, de chaque côté de celle-ci et deux faces horizontales 16, respectivement 17 destinées à s'appuyer sur le trottoir 15a de la chaussure.

Les bras descendants 9 et 10, présentent à leur extrémité inférieure un bossage 37, respectivement 38 par lesquels ces bras 9 et 10 prennent appui contre l'extrémité du piston 13, respectivement des pistons 11 et 12. Par la suite, on se référera uniquement au piston 13. On relève que les points d'appui des bossages 37 et 38 sur le piston sont proches l'un de l'autre et proche de l'axe longitudinal du piston. Dans le mode d'exécution représenté aux figures 4 à 6, le piston 13 présente une saillie frontale centrale 13a formant deux surfaces d'appui latérales 44 et 45 contre lesquelles les bras descendants 9 et 10 viennent s'appuyer par deux surfaces latérales d'appui 37 et 38.

Dans 1'exemple représenté, les surfaces d'appui frontales 20 et 21 du piston sont reliées respectivement aux surfaces d'appui latérales 44 et 45 par un arrondi et il en est de mme des faces latérales d'appui 42 et 43 du serre-semelle qui sont reliées aux bossages d'appui 37 et 38. Les serre-semelles étant montés basculants dans un plan vertical, cette conformation des appuis contre le piston empche un basculement indésirable des bras de la mâchoire dans un plan vertical oblique relativement à l'axe du ski, ce qui pourrait se produire en particulier si on marche sur une butée non chaussée.

Comme représenté à la figure 7, le piston 13 présente avantageusement un alésage 48 dans lequel s'engage le ressort 14 qui s'appuie non pas sur le fond de l'alésage, mais sur le disque 8a solidaire en translation d'une vis 8 traversant le fond de l'alésage et permettant le réglage de la précompression du ressort 14 et, par conséquent, la dureté de la fixation.

La figure 9 représente la butée avant en cours de déclenchement à gauche. La semelle 15 de la chaussure exerce une poussée latérale sur le serre-semelle 3.

Cette poussée est transmise au piston par la chaîne cinématique constituée par le serre-semelle 3, le bras descendant 9 et le bossage 37. Dans ce cas, le bras descendant 9 n'a donc que pour seule fonction que d'appliquer le bras de levier le plus court du serre- semelle 3 contre le piston. Dès que la chaussure a quitté la butée, le ressort 14, par l'intermédiaire du piston 13, ramène le serre-semelle 3 dans sa position initiale.

Dans le mode d'exécution représenté aux figures 11 à 13, ainsi que dans ses variantes représentées aux figures 14 à 16, la hauteur des serre-semelles relativement au corps de fixation 1 peut tre modifiée.

Ceci est nécessaire lorsque la butée est utilisée dans une fixation de randonnée, les chaussures utilisées en randonnée ayant des semelles ne présentant pas toutes la mme épaisseur.

Dans le mode d'exécution représenté aux figures 11 à 13, chacun des axes 5 et 6 de pivotement des serre- semelles présente une partie filetée 22 engagée dans un trou taraudé 49 du corps 1 et l'extrémité supérieure de l'axe est munie d'une tte de vis 23. Cette tte 23 constitue d'autre part une première butée de retenue axiale du serre-semelle, les axes 5 et 6 présentant une seconde butée constituée d'une portée 24 de l'axe, portée sur laquelle repose le serre-semelle. En outre, le passage 25 de l'axe à travers le serre-semelle présente une section allant en s'ovalisant de plus en plus vers l'avant en descendant, dans la direction de l'axe longitudinal de la fixation, de manière à créer un jeu angulaire 26 dans un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal de la fixation. Un jeu est également prévu dans les serre-semelles en avant et en arrière de la portée 24 et la face supérieure de cette portée 24 est inclinée sur sa partie avant et sur sa partie arrière de manière à permettre le basculement du serre- semelle dans un plan vertical. La longueur de la partie 25 de l'axe de pivotement, entre les butées 23 et 24, est de préférence au moins égale au double du diamètre de cette partie 25. Ce rapport s'avère particulièrement favorable pour limiter la liberté nécessaire de basculement des serre-semelles à la valeur désirée.

De manière à avoir un rapport harmonieux entre les couples résistants de retenue latérale et de basculement dans un plan vertical, la distance 11 (figure 11) entre l'axe virtuel de rotation des serre- semelles dans un plan vertical et l'extrémité des points d'appui des bras descendants sur le piston est avantageusement sensiblement égale à la longueur 12 (figure 5) des bras de levier divergents des serre- semelles.

La figure 13 illustre le basculement de l'un des serre- semelles sous 1'effet d'une force Fv dirigée vers le haut, par exemple en cas de chute avant ou de chute arrière. On voit que le serre-semelle peut basculer élastiquement sur son axe de pivotement grâce au jeu 26 et au piston 13.

Dans le mode d'exécution représenté à la figure 14, les deux axes 5 et 6 filetés selon 22 sont remplacés par deux axes 5 et 6 montés coulissant dans le corps 1 et reliés entre eux par une traverse 35 dont les extrémités rainurées sont en prise avec des portées ou collerettes 31 et 32 des axes 5 et 6. La traverse 35 est elle-mme portée par une vis 36 vissée dans le corps 1 et permettant le réglage de la hauteur des serre-semelles relativement au corps 1.

Dans la variante représentée à la figure 15, la vis 36 est remplacée par une vis 36'dont le filetage est en prise avec un trou taraudé de la traverse 35, tandis que l'extrémité inférieure 36'a de cette vis 36' présente simplement un élargissement par lequel la vis est retenue axialement dans le corps 1 en pouvant tourner avec un frottement important dans celui-ci.

Dans la variante représentée à la figure 16, les serre- semelles 3 et 4 sont directement reliés entre-eux par une sorte d'assemblage tenon-mortaise 50,51 jouant le rôle de la traverse des figures 14 et 15. Le réglage en hauteur se fait au moyen de l'axe 5 fileté comme précédemment, tandis que l'axe 6 est simplement coulissant dans le corps de fixation.

Comme on peut le voir aux figures 7,8 et 10, la face frontale du piston 13 est verticale, c'est-à-dire perpendiculaire au plan de la fixation, de telle sorte que les rapports de levier sont les mmes pour tous les niveaux de réglage en hauteur des serre-semelles, ce qui garantit les conditions de déclenchement uniforme sur toute la plage de réglage en hauteur.

Dans le mode d'exécution représenté aux figures 17 à 25, les axes de pivotement 5 et 6 sont reliés entre eux par une traverse 40 de manière à former un porte serre- semelle 41 en une seule pièce en forme de U dont les branches sont légèrement divergentes comme ceci est particulièrement visible à la figure 24. Les axes 5 et 6 forment entre eux un angle de quelques degrés. Le porte serre-semelle 41 est supporté par une partie frontale la du corps de fixation de manière pivotante autour d'un axe constitué par la partie horizontale 40 du porte serre-semelle. Le seul degré de liberté des serre-semelles 3 et 4 sur le porte serre-semelle 41 est un mouvement de rotation autour des axes 5 et 6. Lors du basculement des serre-semelles dans un plan vertical, le porte serre-semelle 41 est donc entraîné dans ce mouvement.

En raison de l'obliquité des axes de pivotement 5 et 6, lorsque l'un des serre-semelles pivote sous 1'effet de la poussée latérale de la chaussure, le serre-semelle, par exemple, le serre-semelle 4, figures 23 et 25, tourne dans un plan oblique ascendant, ce qui a pour effet de faciliter l'échappement de la chaussure en écartant la face d'appui 17 de la semelle. Cette élévation du serre-semelle est représentée par e à la figure 23.

Une amélioration de ce dernier mode d'exécution est représentée au figures 26 à 28. On retrouve le porte serre-semelle 41 monté pivotant autour d'un axe horizontal par sa partie transversale sur un socle la' du corps de fixation 1. Les extrémités inférieures des axes 5 et 6 sont engagées respectivement dans des lumières 56,57 formées dans le corps de fixation 1.

Ces lumières 56 et 57 sont orientées parallèlement à l'axe longitudinal de la fixation et ont pour effet de limiter le basculement du porte serre-semelle 41 et, par conséquent, de limiter le basculement du porte serre-semelle dans un plan vertical, ainsi que d'empcher un mouvement latéral parasite.

Contrairement à ce qui se passe dans les modes d'exécution 11 à 16, où les serre-semelles 3 et 4 peuvent basculer indépendamment l'un de l'autre dans un plan vertical, dans les modes d'exécution avec porte serre-semelles 41, le basculement de l'un des serre- semelles entraine le basculement de l'autre serre- semelle.

Il serait bien entendu possible d'avoir une possibilité de réglage en hauteur en montant le porte serre-semelle 41 sur une pièce réglable en hauteur.

La figure 29 illustre une autre solution pour réduire le frottement des serre-semelles sur la chaussure lors du déclenchement de la butée. A cet effet, le corps de fixation 1 présente, côté chaussure, deux surfaces verticales de guidage 52 et 53 symétriques relativement à l'axe de la butée. Ces surfaces de guidage jouent le rôle de cames contre lesquelles viennent s'appuyer respectivement deux doigts verticaux 54 et 55 des serre-semelles 3 et 4, les surfaces 52 et 53 étant conformées de telle manière que lorsqu'un serre-semelle pivote dans sa direction de déclenchement, il bascule simultanément dans un plan vertical de manière à s'écarter du trottoir de la chaussure. Les doigts 54 et 55 pourraient tre remplacés par toute autre surface de glissement. Ce perfectionnement a été représenté pour un mode d'exécution selon les figures 11 à 13, mais il pourrait également tre utilisé dans le mode d'exécution selon 17 à 28, que ce soit avec des axes de pivotement obliques ou des axes de pivotement verticaux.

La butée peut tre avantageusement munie d'un capot 47 (figure 30) recouvrant au moins partiellement les serre-semelles 3 et 4, de telle sorte que la butée soit protégée contre la pénétration de neige et de glace. enfin, le corps 1 de la butée peut tre articulé autour d'un axe transversal 28 sur un étrier 29, comme représenté aux figures 31 et 32, dans une fixation de randonnée. Dans ce cas, le corps de fixation 1 est solidaire d'une plaque ou d'une barre portant, à l'arrière, une talonnière pour le maintien du talon de la chaussure, comme ceci est connu, par exemple, du brevet US 5 735 541.

Comme ceci a déjà été mentionné, la fixation selon l'invention pourrait tre une talonnière, c'est-à-dire destinée à fixer l'arrière de la chaussure.

Au lieu d'un piston poussé par un ressort ou deux ressorts de plus petit diamètre pour réduire la hauteur de la plaque d'appui, on pourrait utiliser tout autre dispositif constitué d'un élément mobile sollicité élastiquement par un ressort ou tout autre moyen élastique, éventuellement pneumatique. L'élément mobile ne doit pas nécessairement se déplacer axialement, mais il pourrait tre rotatif.