Ski de fond comportant un dispositif de fixation dynamique de la chaussure.

La présente invention concerne un ski de fond notamment pour la pratique du pas alternatif qui est défini longitudinalement par une fibre inférieure et une fibre supérieure dont la distance les séparant formant l'épaisseur du ski, est progressive pour former, d'une part deux zones d'extrémité relativement fines et lisses constituant le talon et la spatule du ski et destinées à la phase de glisse après une impulsion et d'autre part, une zone centrale plus épaisse et voûtée au repos vers le haut et définissant sur sa fibre inférieure une zone d'accroché ou chambre à fart destinée à venir en contact avec la neige par déformation élastique lors d'une phase d'impulsion, la fibre supérieure de ladite zone centrale recevant au droit de la chambre à fart un dispositif de fixation assurant l'ancrage de l'avant de la chaussure, le talon de celle-ci restant libre de se déplacer en toute liberté pour un bon déroulement du pied lors de la pratique du ski.

Pendant l'exercice du pas alternatif, cet appui du pied se manifeste entre la semelle du ski et la neige, essentiellement en deux points ou zones très restreintes, bien localisées.

Lors de l'impulsion pour la progression en avant, le pied du skieur prend appui au niveau de l'articulation métatarso-phalangienne, qui définit la position du point d'appui sur le ski ou point d'appui d'impulsion. C'est au niveau de ce point que s'exerce le maximum de pression pour mettre le ski à plat par élasticité à encontre de la cambrure de la chambre à fart.

Dans la phase de glissement ou d'avancée du ski, c'est par le talon que le skieur prend appui sur le ski. Du fait de la cambrure d'origine du ski, et de la position relative du pied par rapport à celle-ci, cet appui du talon laisse en avant de son point d'application une zone résiduelle cambrée qui correspond donc à une pression nulle du ski sur le sol. C'est en effet dans cette zone ou chambre à fart qu'il est le plus judicieux d'appliquer à la semelle du ski un fart de retenue ou tout autre moyen s'opposant au recul, tel qu'écailles, revêtement chimique anti-recul, etc.... Le fart de retenue, ou tout autre moyen, ne produit un effet que par son contact avec le sol, c'est-à-dire lors de la phase d'impulsion en empêchant le ski de reculer, par la réaction positive que le sol peut alors exercer sur lui.

De manière à optimiser l'accroche de la chambre à fart sur la neige ont été recherchés des moyens permettant d'améliorer le rendement du ski en intervenant sur le compromis glisse-accroche.

Il a ainsi été déterminé que pour une meilleure efficacité de l'impulsion, le sommet de la cambrure de la chambre à fart doit se positionner sensiblement au niveau de l'ongle du gros orteil et correspondre au point de balance, éventuellement un centimètre en arrière vers le talon.

Si le sommet de la cambrure précité n'est pas au bon endroit (trop en avant) on aura une perte de fart entre métatarses et talon. Cette zone métatarses-talon est très importante, car elle correspond, en fin de phase de glisse, à la pression maximum à exercer pour le skieur, pour obtenir une impulsion maximum.

Par ailleurs, lors de la prise d'impulsion en pas de un, l'appui est maxi lorsque le pied est à plat, le corps du skieur étant au-dessus du seul pied en contact avec le sol, puis ensuite c'est le déroulement du pied qui entraîne une réduction de l'effort de pression du pied sur le ski.

L'optimisation du compromis impulsion-glisse correspondant successivement à une phase motrice et à une phase de repos a déjà été recherché en tentant d'améliorer la qualité de l'accroche lors de l'impulsion.

Pour cela, il est connu par le document français n° 2 556 975 un dispositif comportant une membrane disposée dans la zone de la chambre à fart et pouvant être poussée vers le bas au-delà du plan inférieur du ski sous l'effet d'organes de commande élastiques sollicités par un mécanisme en liaison avec l'avant du pied du skieur, afin de bomber ladite membrane. Ceci conduit à réaliser un évidement de dimensions importantes sur la paroi inférieure du ski tendant bien entendu à réduire sa résistance. De plus, un tel dispositif est plutôt destiné au freinage en cours de glisse, qu'à l'impulsion.

Selon le document allemand n° 33 03 093, il est proposé d'améliorer l'accroche en phase d'impulsion en créant un élément indispensable du ski comportant des dents de scie dirigées vers l'arrière, ledit élément traversant le ski sous l'action du pied lors d'une impulsion afin de boucher un relief de la paroi voûtée de la chambre à fart pour que le ski ne subisse pas un effet de glissement rétrograde dans cette phase.

Une telle solution présente également l'inconvénient d'affaiblir le ski et de plus ne modifie pas l'effort à fournir par le skieur.

Est également connu par le document français n° 2 666 021 un système consistant encore une fois à pratiquer un évidement dans une zone centrale transversale du ski pour améliorer la souplesse de celui- ci, mais en l'affaiblissant en contre-partie et sans possibilité d'aucun réglage en fonction du skieur.

Dans le but de remédier à ces divers inconvénients, l'invention concerne un ski de fond notamment pour la pratique du pas alternatif qui est défini longitudinalement par une fibre inférieure et une fibre supérieure dont la distance les séparant formant l'épaisseur du ski, est progressive pour former, d'une part deux zones d'extrémité relativement fines et lisses constituant le talon et la spatule du ski et destinées à la phase de glisse après une impulsion et d'autre part, une zone centrale plus épaisse et voûtée au repos vers le haut et définissant sur sa fibre inférieure une zone d'accroché ou chambre à fart destinée à venir en contact avec la neige par déformation élastique lors d'une phase d'impulsion, la fibre supérieure de ladite zone centrale recevant au droit de la chambre à fart un dispositif de fixation assurant l'ancrage de l'avant de la chaussure, le talon de celle-ci restant libre de se déplacer en toute liberté pour un bon déroulement du pied lors de la pratique du ski caractérisé en ce que lors de la phase d'impulsion s'effectuant selon un effort donné du skieur, des moyens complémentaires aptes à amplifier l'effort fourni, tout en contribuant à réduire la longueur des fibres situées dans la moitié supérieure du ski entre deux points de référence disposés dans cette zone, au droit de la chambre à fart, sont interposés en interface entre le ski et le dispositif de fixation rendant celui-ci dynamique selon un débattement contrôlé de sa partie avant, lesquels moyens sont mis en oeuvre au moment de ladite impulsion pour contribuer positivement à provoquer la déformation des fibres supérieures de ladite chambre en vue de la plaquer plus aisément sur la neige, de manière à pouvoir exercer une force d'application sur la chambre à fart, supérieure à l'effort fourni et selon une meilleure concentration de celui-ci.

A ces avantages s'ajoutent également le fait que ces moyens confèrent une plus grande rapidité d'action dans la phase d'impulsion, au bénéfice d'une période de glisse ou de repos plus longue par réduction de la phase d'impulsion motrice. Aussi étant donné le développement des forces, la longueur de la chambre à fart pourra être réduite.

On peut également prévoir de personnaliser le ski en fonction du poids du skieur et de la raideur du ski en réglant les efforts de la fixation sur

le ski de manière à ce que tout skieur puisse skier sur n'importe quel ski.

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 au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif, comment l'invention peut être réalisée et dans lequel :

- les figures 1 et 2 représentent une portion de ski de fond munie de moyens d'amplification selon un premier mode de réalisation de l'invention, respectivement en phase de glisse et en phase d'impulsion ;

- la figure 3 représente un ski de fond muni de moyens d'amplification selon un second mode de réalisation de l'invention ;

- les figures 4 et 5 représentent une portion de ski de fond munie de moyens d'amplification selon un troisième mode de réalisation de l'invention, respectivement en phase de glisse et en phase d'impulsion ;

- les figures 6 et 7 représentent une portion de ski de fond munie de moyens d'amplification selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, respectivement en phase de glisse et en phase d'impulsion ;

- les figures 8 et 9 représentent des diagrammes montrant la distribution des pressions de contact entre le talon et les métatarses du pied, respectivement selon l'état de la technique connue et l'invention.

Comme le montre la figure 1 , le ski de fond 1 est défini longitudinalement par une fibre inférieure 2 et une fibre supérieure 3 dont la distance "d" les séparant formant l'épaisseur du ski 1 est progressive. Cette progressivité permet de former d'une part deux zones d'extrémité relativement fines et lisses constituant le talon et la spatule du ski 1 , non représentés sur la figure, destinées à la phase de glisse après une impulsion et d'autre part une zone centrale plus épaisse et voûtée au repos vers le haut, définissant sur sa fibre inférieure une zone d'accroché ou chambre à fart 6 (voir figure 3). Cette chambre est destinée à venir en contact avec la neige par déformation élastique lors d'une impulsion donnée par le skieur. La fibre supérieure 3 de ladite zone centrale reçoit au droit de la chambre à fart 6, un dispositif de fixation 7 assurant l'ancrage de la chaussure 8 par l'avant 9, le talon 10 de celle-ci restant libre de se déplacer en toute liberté pour un bon déroulement du pied lors de la pratique du ski. Cette technique étant bien connue, elle ne sera pas développée davantage ici.

Selon l'invention dont différents exemples de réalisation seront cités et décrits plus loin, lors de la phase d'impulsion s'effectuant selon un

5 effort donné du skieur, des moyens complémentaires aptes à amplifier l'effort fourni, tout en contribuant à réduire la longueur des fibres situées dans la moitié supérieure d1 du ski 1 entre deux points de référence disposés dans cette zone, au droit de la chambre à fart 6, sont interposés en interface entre le ski 1 et le dispositif de fixation 7 rendant celui-ci dynamique selon un débattement contrôlé de sa partie avant, lesquels moyens sont mis en oeuvre au moment de ladite impulsion pour contribuer positivement à provoquer la déformation des fibres supérieures de ladite chambre 6 en vue de la plaquer plus aisément sur la neige, de manière à pouvoir exercer une force d'application sur la chambre à fart 6, supérieure à l'effort fourni et selon une meilleure concentration de celui-ci.

Selon l'exemple de réalisation montré sur les figures 1 et 2, les moyens complémentaires d'amplification de l'effort fourni sont constitués par une zone affaiblie 1 1 réalisée transversalement sur la fibre supérieure 3 du ski 1 pour favoriser la déformation de la chambre à fart 6 selon une concentration locale choisie en fonction du point de pression maximum exercé sur le ski 1 au moment de l'impulsion.

Plus précisément, la zone affaiblie 1 1 est réalisée à proximité de la fixation avant 7a de la chaussure 8 correspondant sensiblement au point de pression maximum sur le ski 1 au moment de l'impulsion.

Selon le présent exemple, la zone affaiblie 11 est constituée par un évidement cylindrique transversal dont une partie latérale supérieure ouverte 11 a délimitée par deux génératrices 11b, 11c du cylindre selon un écartement e choisi, débouche sur la fibre supérieure 3 du ski 1.

L'effort exercé par le skieur en phase d'impulsion, et correspondant à la pression appliquée sur ledit ski 1 dans sa zone affaiblie 1 1 , est transmis par une plaque intermédiaire 12 en fibres élastiques, sur la partie supérieure 12a de laquelle est disposé le dispositif de fixation 7 de la chaussure 8, sa partie inférieure arrière 12b, située au niveau du talon 10 de la chaussure 8 étant solidaire de la fibre supérieure 3 du ski 1 , alors que sa partie inférieure avant 12c située au niveau de l'avant 9 de la chaussure 8 d'où de sa fixation avant 7a est libre en débattement angulaire selon une amplitude ai contrôlée de manière à être plaquée sur la fibre supérieure 3 du ski 1 dans la zone affaiblie 11 , dans une phase d'impulsion, puis à être rappelée par une force élastique F dans sa position initiale, dans une phase de glisse.

Les figures 1 et 2 montrent bien qu'en phase de glisse (figure 1), la seule force exercée sur le ski 1 est le poids P du skieur, alors qu'en

phase d'impulsion, l'effort produit s'ajoute à la valeur P pour obtenir P'>P et >F, cette dernière valeur étant la force de rappel élastique de la plaque intermédiaire 12.

Selon une autre caractéristique propre à ce même mode de réalisation, le contrôle de l'amplitude du débattement angulaire ai de l'extrémité avant de la plaque intermédiaire élastique 12 s'effectue par deux chapes latérales 13 disposées sur le ski 1 de part et d'autre de l'extrémité avant de ladite plaque élastique 12, lesdites chapes 13 comportant des lumières 14, dans chacune desquelles est apte à se débattre une pige 15 solidaire de l'extrémité avant de ladite plaque élastique 12.

Les lumières 14 pratiquées dans les chapes 13 sont symétriques entre elles et s'inscrivent dans des triangles dans lesquels est susceptible de se débattre la pige 15 entre d'une part une position supérieure I dans laquelle elle coopère en phase de glisse, avec le sommet du triangle sous l'influence de la force F engendrée par la plaque intermédiaire 12 et constituant son rappel élastique assurant simultanément la raideur du ski 1 malgré la zone affaiblie 11 pratiquée sur la fibre supérieure 3, et d'autre part une position inférieure II dans laquelle ladite pige 15, après s'être dégagée du sommet du triangle lors de l'exercice d'un effort du skieur en phase d'impulsion, de valeur P' supérieure à son propre poids P, est libre en débattement longitudinal dans des limites de l'angle a définissant la longueur de la base des lumières triangulaires 14, ceci de manière à permettre à ladite pige 15 d'effectuer une trajectoire en arc de cercle, au cours de laquelle la zone affaiblie 1 1 se resserre sur elle-même (figure 2) et autorise ainsi un plaquage de la chambre à fart 6 sur la neige avec une meilleure concentration de l'effort P' produit par le skieur.

On voit également selon les figures 1 et 2 que la longueur D de la fibre supérieure 3, en phase d'impulsion et conséquemment de la chambre à fart 6, est inférieure à la longueur D en phase de glisse.

Selon une variante de réalisation représentée sur la figure 3, les moyens complémentaires d'amplitude de l'effort fourni par le skieur en phase d'impulsion sont constitués par un câble 16 dont l'une de ses extrémités 16a est solidaire de l'un des points de référence 17 de la fibre supérieure 3 disposé vers la spatule 5 du ski 1.

Le câble 16 relie fixement une partie arrière 7b du dispositif de fixation 7 dans la zone du talon 10 par une poulie intermédiaire 18

constituant le second point de référence disposé vers le talon 4 du ski 1 .

De cette manière, le débattement de fixation 7 par rapport au ski 1 auquel il est relié par un point de rotation intermédiaire fixe 19 provoque en phase d'impulsion, une traction du câble 16 exerçant une mise sous tension de la fibre supérieure 3 du ski 1 , contribuant à appliquer la chambre à fart 6 sur la neige.

Selon une variante de réalisation représentée sur les figures 4 et 5, les moyens complémentaires d'amplification de l'effort fourni par le skieur en phase d'impulsion sont constitués par un câble 20 dont l'une de ses extrémités 20a est solidaire d'un premier point de référence 21 situé sur la fibre supérieure 3 du ski 1 , disposé vers sa spatule 5, à l'opposé d'un second point de référence 22 constituant un point d'articulation du dispositif de fixation 7. Le câble 20 relie fixement une partie inférieure 23a d'une biellette 23 interposée entre la fibre supérieure 3 du ski 1 et la face inférieure 7c dudit dispositif de fixation 7. Ladite biellette 23 est solidaire de ce dernier par l'intermédiaire d'une articulation 23b, son autre extrémité 23a dirigée vers la fibre supérieure 3 du ski 1 étant libre en débattement angulaire et reliée à l'autre extrémité 20b du câble 20. De cette manière, lors de la fourniture d'un effort P' exercé sur le dispositif de fixation 7, au cours d'une phase d'impulsion, la biellette 23 décrit un mouvement en arc de cercle jusqu'à se plaquer en entraînant le câble 20, lequel provoque conséquemment une traction sur le premier point de référence 21 d'où la fibre supérieure 3 du ski 1.

C'est ainsi que sous la pression du poids P du skieur aux métatarses, donc P' au moment de l'impulsion, l'angle a3 devient a4 soit : a3 > a4. La biellette 23 se ferme et fait reculer le câble 20 vers la fixation 7 provoquant la diminution de la longueur D devenant D' car les points de référence 21 et 22 sont fixes sur la fibre supérieure 3 du ski 1 . Par conséquent, si D > D' le ski 1 s'applatit et la chambre à fart 6 touche la neige.

Un tel dispositif interposé entre le dispositif de fixation 7 et le ski 1 a pour effet de retarder le signal d'appui sur la chambre à fart 6 ce qui a pour conséquence positive d'augmenter la phase de glisse.

Comme déjà évoqué, le fait d'amplifier l'effort augmente l'appui de la chambre à fart et permet le maintien de l'appui sur la neige selon une valeur P' plus faible, ce qui a pour conséquence positive d'augmenter la phase d'accroché.

8

Selon une quatrième variante de réalisation représentée sur les figures 6 et 7, les moyens complémentaires d'amplification de l'effort fourni par le skieur en phase d'impulsion sont constitués par une plaque 25 interposée entre la fibre supérieure 3 du ski 1 et le dispositif de fixation 7, son extrémité 25b dirigée vers la spatule 5 est reliée par une première articulation 26 à l'extrémité supérieure d'un levier de commande vertical 27.

Le levier de commande 27 traverse la fibre supérieure 3 du ski 1 pour plonger dans un évidement borgne 28 pratiqué dans l'âme du ski dans une zone supérieure de celui-ci, l'extrémité inférieure du levier vertical 27 comportant une seconde articulation 29 sur laquelle s'articulent à leur tour, par l'une de leur extrémité, deux biellettes 30, 31 dont chacune de leurs autres extrémités sont reliées respectivement à une troisième et à une quatrième articulation 32, 33.

Ces dernières sont en liaison avec l'extrémité 34a d'un premier câble 34 solidaire d'un premier point de référence 36 fixe du ski 1 dirigé vers le talon 4 et avec l'extrémité 35a d'un second câble 35 solidaire d'un second point de référence fixe 37 du ski 1 dirigé à l'opposé du premier 36, vers la spatule 5.

De cette manière, lors d'une action vers le bas du levier 27, au cours d'une phase d'impulsion, celui-ci entraîne dans sa descente les deux biellettes 30, 31 provoquant par déformation de leur géométrie, une traction sur les deux câbles 34, 35, les entraînant l'un vers l'autre et exerçant conséquemment une traction sur au moins l'une des fibres du ski 1 situés dans sa moitié supérieure d1 de la chambre à fart 6 sur la neige.

Par ailleurs, les câbles de traction 34, 35 rejoignent leurs points de référence respectifs 36, 37 par l'intermédiaire de gaînes pratiquées dans l'âme du ski 1 , dans sa moitié supérieure d1.

Le rappel élastique du levier de commande 27 après une phase d'impulsion est effectué par la propre élasticité de la plaque support intermédiaire 25 du dispositif de fixation 7.

Préférentiellement ou conjointement, comme le montrent les figures 6 et 7, le rappel élastique du levier de commande 27 après une phase d'impulsion est effectué par un ressort à compression 38 interposé entre l'extrémité dudit levier 27 en liaison articulée avec les biellettes 30, 31 et le fond 28a du logement 28 du ski 1 dans lequel il plonge.

Nous allons maintenant procéder, d'une manière globale à la comparaison des diagrammes relevés lors de l'utilisation d'un ski classique et d'un ski muni d'une fixation dynamique selon l'invention.

Pour un ski classique destiné essentiellement au pas alternatif, on s'aperçoit, comme illustré à la figure 8, que cette distribution de pression le long du ski 1 n'est pas idéale. Ce diagramme représente la pression de contact PC en ordonnée, en fonction de la position sur le ski en abscisse, entre la spatule 5 et le talon 4 du ski, respectivement dans la phase d'impulsion, en trait mixte, et dans la phase de glissement, en trait plein. Les points d'appui en impulsion et du talon sont respectivement référencés par A et B. On constate que si, dans la phase de glissement ou d'appui du talon, la chambre à fart 6, ou zone de pression nulle, existe bel et bien, lors de la phase d'impulsion (trait mixte), la pression, que l'on obtient au niveau du point d'impulsion A, est en fait répartie de part et d'autre de ce point de façon très large et diffuse d'une part, et avec relativement peu d'intensité, dans la zone de la chambre à fart 6 d'autre part, ce qui nuit très notablement à l'efficacité de l'impulsion.

Comparativement au diagramme de la figure 8, le diagramme de la figure 9 montre dans quelles proportions avantageuses la courbe d'impulsion, avec un ski muni de moyens d'amplification selon l'invention, en trait pointillé, atteint une valeur de force exercée sur le ski, bien supérieure dans cette phase (4,5 kg au lieu de 2,2 kg, soit plus que double), alors que dans la phase de glisse, en trait plein, l'effort est diminué.