CH654749A5

CH654749A5 - Fixation de securite d'une chaussure a un ski comportant un dispositif d'assistance au declenchement.

Info

Publication number: CH654749A5
Application number: CH1090/83A
Authority: CH
Inventors: Jean-Pierre Dimier; Roger Pascal
Original assignee: Salomon & Fils F
Priority date: 1982-03-02
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1986-03-14
Also published as: FR2522514B1; US4589673A; FR2522514A1; DE3307003A1; DE3307003C2

Description

La présente invention concerne une fixation de ski à déclenchement mécanique dans laquelle l'élément de retenue de la semelle de la chaussure est maintenu en position d'utilisation au moyen d'un système de verrouillage amovible selon les besoins du skieur. La particularité de la présente invention consiste à adjoindre à ladite fixation à déclenchement mécanique un dispositif d'assistance permettant d'en améliorer les conditions de déclenchement en sécurité, tout en autorisant, en cas de défaillance dudit dispositif d'assistance, un niveau de déclenchement satisfaisant pour la skiabilité et la sécurité du skieur.

Ce dispositif d'assistance comporte avantageusement des moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques, destinés à participer au déclenchement du système de verrouillage de la fixation et commandés par un circuit électronique.

On connaît cependant déjà des fixations de sécurité comportant des systèmes de déclenchement électronique qui, en cas de non-fonc-tionnement ou de panne de la batterie d'alimentation par exemple, conservent les caractéristiques de déclenchement d'une fixation mécanique fonctionnant avec un ressort de déclenchement. Ainsi, par exemple, le document allemand DE N° 3017841 fait mention d'une telle fixation fonctionnant de telle manière qu'un système purement mécanique, hydraulique ou pneumatique de déclenchement d'urgence fonctionne à la place desdits systèmes dans le cas d'une défaillance de la commande électronique, alors que le système mécanique, hydraulique ou pneumatique de déclenchement n'agit pas pendant le fonctionnement normal utilisant ladite commande électronique.

La fixation ci-dessus évoquée conserve malheureusement des inconvénients liés, lorsqu'elle est en période de fonctionnement électrique, à l'acceptabilité par le skieur d'une sécurité uniquement fondée sur l'électronique, pour laquelle les chocs survenant sur le ski sont directement répercutés sur la jambe du skieur. D'autre part, lors de sollicitations dues à des efforts de faibles niveaux pendant un laps de temps relativement long (par exemple mouvements de conversion), les risques de déclenchements non souhaités augmentent. Enfin, en cas de panne du système électronique, le document DE N° 3017841 prévoit sa substitution par le système mécanique, hydraulique ou pneumatique, monté en parallèle. Comme le réglage de chacun de ces deux systèmes de déclenchement est prévu de façon entièrement indépendante, le skieur encourt le risque de se retrouver subitement, lors d'une panne du système électronique, avec des valeurs de déclenchement substituées, considérablement différentes de celles qu'il possédait peu de temps avant la panne. Cette situation est extrêmement préjudiciable à la sécurité du skieur qui se trouve subitement soumis à des conditions de skiabilité ne correspondant pas à son niveau technique réel.

L'un des buts de la présente invention est de créer une fixation de ski de sécurité du type électromécanique, hydraulique ou pneumatique dont la partie électronique/électrique a pour rôle de parfaire le réglage mécanique et d'assurer supplémentairement la retenue optimale au déclenchement, en fonction des conditions de ski. Ainsi, même en cas de panne, la retenue minimale nécessaire sera assurée par le système mécanique.

Pour atteindre ce but, l'invention propose une fixation comportant un ressort principal de déclenchement, un dispositif d'assistance au déclenchement et un circuit électronique de commande dont les caractéristiques font l'objet de la revendication 1.

Selon une première forme de réalisation pratique, une fixation avec un ressort de déclenchement principal est pourvue d'un dispositif hydraulique mis en parallèle avec le ressort de déclenchement. Le s

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dispositif hydraulique est commandé par un circuit électrique mis sous tension au moment du chaussage. Des capteurs placés entre la chaussure et le serre-semelle détectent les efforts parasites survenant au niveau de la chaussure et envoient des signaux^ déterminant le passage d'un courant d'une intensité donnée (selon le type d'efforts) dans le circuit électrique. Ce dernier agit sur le piston d'une sorte de maître cylindre dont il modifie la valeur de la section de passage du fluide qu'il contient. La variation de la section de passage du fluide provoque alors une modification correspondante de l'effort de déplacement du piston principal soumis à l'effort du ressort de déclenchement principal.

Selon un autre mode de réalisation, on utilise toujours un dispositif hydraulique comme moyen de modulation des efforts de retenue au déclenchement pour lequel la modulation s'effectue par l'intermédiaire d'un diaphragme d'ouverture/fermeture du passage du fluide rappelé par un ressort en spirale.

Dans un autre mode d'exécution de l'invention, la modulation de l'effort de retenue au déclenchement est réalisée à partir d'un dispositif électromécanique. Il s'agit dans ce cas d'un mécanisme à genouillère avec ressort de poussée soumis à un électro-aimant et travaillant en parallèle avec le ressort de déclenchement principal. Suivant l'intensité du courant passant dans l'électro-aimant, le mécanisme à genouillère est sollicité pour tendre vers son point mort et agir sur le ressort de poussée, lequel prend également appui sur le piston principal. Selon la position atteinte par le mécanisme à genouillère, il s'ensuit une modification de l'effort de retenue au déclenchement du fait de la variation de l'effort exercé par le ressort de poussée.

Une autre solution réside dans l'adaptation d'un dispositif de modulation de l'effort de retenue au déclenchement à un ensemble chaussure/fixation. Dans ce cas de figure, l'ensemble est constitué d'une butée traditionnelle et d'une chaussure équipée, dans la zone de sa semelle, d'un doigt mobile venant s'engrener dans un logement aménagé dans la butée. Ce doigt, situé à l'une des extrémités d'un mécanisme à genouillère, est destiné à s'avancer ou à reculer dans le logement en fonction des sollicitations d'un électro-aimant agissant sur le mécanisme à genouillère. La position du doigt dans le logement intervient alors dans la modification du bras de levier constitué par le point de contact du doigt et l'axe de la butée, modifiant en conséquence les conditions de retenue au déclenchement latéral de la chaussure.

A titre d'exemple, l'invention va être décrite et illustrée par les dessins ci-après annexés, dans lesquels :

la fig. 1 représente, en vue en coupe partielle, une butée de fixation de ski pourvue d'un dispositif d'assistance hydraulique de déclenchement commandé par un dispositif électrique,

la fig. 2 est une vue de détail agrandi du dispositif de commande d'un piston hydraulique disposé dans la fixation selon la fig. 1,

la fig. 3 est une vue en coupe selon la fig. 2,

les fig. 4 et 5 montrent une position du piston hydraulique lors d'une sollicitation électrique,

la fig. 6 représente schématiquement en vue en coupe un autre dispositif d'assistance hydraulique réalisé à partir d'un dispositif à diaphragme,

les fig. 7 et 8 montrent, en vue en coupe, respectivement les différentes positions d'ouverture de ce diaphragme selon les sollicitations électriques,

la fig. 9 illustre, en vue en coupe partielle, une butée de fixation selon l'invention pour laquelle le dispositif d'assistance est électromécanique,

la fig. 10 est une vue en coupe partielle montrant la position prise par le dispositif d'assistance électromécanique pour une sollicitation électrique donnée,

la fig. 11 représente, en vue en coupe longitudinale, un autre mode de réalisation de l'invention pour laquelle le dispositif d'assistance électromécanique est disposé dans la semelle même de la chaussure, tandis que le ressort de déclenchement principal est toujours en place dans la butée de fixation,

les fig. 12 à 14 illustrent le fonctionnement de l'ensemble selon la fig. 11 pour différents niveaux de sollicitations électriques.

La fig. 1 représente un premier mode de réalisation selon l'invention consistant en une butée avant de fixation de ski 1 dans laquelle a été aménagé un dispositif d'assistance au déclenchement.

Ce dispositif est aménagé en parallèle avec le ressort de déclenchement 2 d'un piston principal 3 monté, ainsi qu'il est connu, dans un corps tournant 4 autour d'un axe 5 muni d'un méplat 6. Par ailleurs, dans la plaque repose-pied 7 est prévu un capteur des efforts verticaux 8 de la pointe de la chaussure vers le bas (chute avant), tandis qu'un autre capteur 9 est disposé dans le serre-semelle 10 de sorte que les efforts verticaux vers le haut (chute arrière) soient pris en compte par la fixation. Ces différents capteurs 8, 9 sont reliés à des circuits électroniques et une alimentation en courant 11, destinés à retransmettre des signaux à une bobine solénoïde 12 agissant sur un piston plongeur 13. Ce piston plongeur fait partie d'un mécanisme hydraulique 14 comprenant un circuit hydraulique 15 reliant deux chambres 16, 17 communiquant entre elles. La chambre principale 17 reçoit l'une des extrémités 3' du piston principal 3 de déclenchement tandis que l'autre 3" coopère avec le méplat 6 de l'axe 5 sous l'effet du ressort 2. L'extrémité 3' du piston principal 3 logée dans la chambre principale 17 du mécanisme hydraulique est munie d'un tampon coulissant 18 pouvant se déplacer dans la chambre principale 17 sous l'effet d'une rotation due à un choc latéral par exemple. La section de la chambre principale étant plus importante que celle de la chambre secondaire 16, la différence de section conduit à un freinage de l'écoulement du fluide dans le circuit et il se crée alors un effort de freinage qui s'oppose en particulier au déplacement du piston principal 3.

Afin de moduler la valeur d'utilisation du dispositif, il est prévu de munir le tampon 18 d'un clapet antiretour réglable 20 de sorte que l'écoulement du fluide soit plus ou moins freiné. Pour la simplicité du dessin, ce clapet n'a été que schématiquement représenté à la fig. 1.

Lorsque aucune chaussure n'est détectée dans la fixation, la bobine 12 n'est pas sous tension et le piston plongeur 13 se trouve reculé au maximum sous l'effet d'un ressort de rappel 19 (fig. 2 et 3), de telle sorte que la section de passage S du fluide dans la chambre secondaire soit maximale.

Aucun effet n'est décelable au niveau du dispositif d'assistance au déclenchement et il n'existe qu'un effort de retenue au déclenchement minimal donné par le ressort de déclenchement principal 2.

Lorsqu'une chaussure est détectée dans la fixation, le circuit électronique est mis sous tension, et un courant d'intensité I parcourt la bobine 12. Celle-ci agit sur le piston plongeur 13 qui avance d'une course d dans la chambre secondaire 16, ce qui amène une réduction s de la section de passage de l'écoulement du fluide (fig. 4 et 5). Cette réduction de section provoque une augmentation de l'effort de retenue au déclenchement et celui-ci correspond alors à une valeur de réglage de référence choisie.

Dans le cas d'un incident de parcours provoquant la présence d'efforts parasites au niveau de la pointe de la semelle de la chaussure et de la plaque repose-pied, tels qu'évoqués ci-dessus, ceux-ci sont détectés par l'un ou l'autre des capteurs 8, 9; le circuit électronique n'envoie alors dans la bobine 12 qu'un courant it <1, de sorte que le piston plongeur 12 soit ramené en arrière par le ressort de rappel 19. La section de passage du fluide augmente à nouveau et l'effort de retenue diminue. Par ailleurs, si pour une raison quelconque le circuit électronique 11 tombait en panne, la bobine 12 ne serait plus alimentée en courant et le piston plongeur 13 reculerait au maximum dans son cylindre 21, ramenant alors la section de passage du fluide à sa valeur initiale S. Le skieur retrouve de ce fait une valeur de retenue au déclenchement correspondant au minimum skiable qu'il se sera fixé avec le réglage du seul ressort principal 2. Néanmoins, en présence de chocs, et même en cas de panne de l'électronique, le couplage du dispositif hydraulique avec le ressort principal permet de réaliser une augmentation momentanée de la valeur de retenue au déclenchement du fait que, pour une section de passage

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du fluide donnée, l'effort exercé sur le piston principal par le méplat est beaucoup plus important si la vitesse de déplacement est rapide. Ainsi, en cas de chocs, la valeur de retenue au déclenchement augmente directement en fonction des vitesses de déplacement de la butée.

Les fig. 6 à 8 illustrent un dispositif d'assistance hydraulique différent, mais dont le fonctionnement reste proche du précédent. En effet, un diaphragme à soufflets 22 est couplé avec le ressort principal 23 de déclenchement d'une fixation 25 non représentée dans sa totalité. Le diaphragme à soufflets 22 comporte un premier soufflet, dit soufflet principal 26, à l'intérieur duquel est logé le ressort principal 23 tandis que la face externe 27 de l'une des extrémités de ce soufflet prend appui à l'intérieur d'un piston 24, lequel coopère avec le méplat 28 d'un axe 29 fixe d'une butée. L'autre extrémité du soufflet principal 26 est reliée de façon étanche à un support 30 déplaça-ble en translation selon l'axe longitudinal de la butée de sorte que l'on puisse régler la tension du ressort principal. Par ailleurs, ce support est muni d'orifices 31 permettant le passage du fluide entre le soufflet principal 26 et un soufflet secondaire 32 situé de l'autre côté du support 30. Le soufflet secondaire 32 est logé à l'intérieur d'un bouchon fileté de réglage 33 qui prend appui sur la couronne d'obturation 34 du diaphragme et à laquelle est reliée, de façon étanche, l'extrémité arrière 35 du soufflet 32. Cette couronne d'obturation est munie du même nombre d'orifices 36 que le support 30 et est mobile en rotation autour d'un palier circulaire 37 également percé d'orifices correspondant à ceux du support avec lequel il fait corps (fig. 6).

Comme précédemment, lorsque aucune chaussure n'est détectée dans la fixation, une bobine 38 destinée à agir sur un doigt de commande 39 disposé approximativement radialement (fig. 7-8) à la couronne 34 n'est sollicitée par aucun courant et les orifices 31 et 36 sont dans un alignement parfait, de sorte que le fluide peut communiquer sans obstacle, d'un soufflet à l'autre. Un ressort de rappel 40 maintient constamment la couronne d'obturation 34 en contact avec le doigt de commande 39, quelle que soit la position de ce dernier. Lorsque le chaussage est détecté et l'électronique 41 mise sous tension, la bobine 38 est, elle aussi, mise sous tension; le doigt de commande 39 recule de la valeur e de sorte que la couronne 34 effectue une rotation selon la flèche 42 sous l'action du ressort de rappel 40. Cette rotation a pour conséquence de réduire la section de passage du fluide (fig. 8) d'un soufflet à l'autre, et donc d'augmenter l'effort de retenue au déclenchement, celui-ci correspondant à un réglage de référence choisi. Dans ce mode de réalisation comme dans le précédent, le dispositif d'assistance permet d'obtenir avantageusement une régulation et un amortissement des efforts de déclenchement dus aux chocs qui peuvent survenir lors de la pratique du ski.

Selon un troisième mode de réalisation illustré à la fig. 9, on dispose pour le déclenchement de deux ressorts 43, 44 travaillant en parallèle dans une butée de fixation dont le dispositif d'assistance est du type électromécanique. Ainsi, le ressort principal 43, appuyant d'une part sur un piston 45 et d'autre part sur le corps 46 de la butée par l'intermédiaire d'un fourreau 47, lui-même en appui sur le bouchon de réglage, est monté en parallèle avec un ressort secondaire 44. Ce ressort secondaire 44 prend également appui sur le fond du piston 45, d'une part, et sur un piston secondaire 48 logé dans le fourreau 47 où il est commandé par un organe à genouillère 49,

d'autre part. Un dispositif d'électro-aimant 50 est aménagé pour agir sur l'organe à genouillère selon l'intensité d'un courant produit par un circuit électronique 51 à partir de signaux émis par des capteurs 52, 53 placés respectivement sur le serre-semelle et la plaque 5 repose-pied de la butée. Suivant l'intensité du courant traversant l'électro-aimant 50, le ressort secondaire 44 est plus ou moins sollicité en fonction du déplacement du piston secondaire 48 hors du fourreau (fig. 10).

Lors d'une panne du circuit électronique 51, l'organe à genouil-îo 1ère 49 est automatiquement repoussé par le ressort secondaire et revient en butée dans le fourreau. On se retrouve alors avec un effort de retenue au déclenchement correspondant à des conditions de skiabilité minimales. Dans ce type de construction, l'assistance par l'électronique reste proportionnelle aux valeurs de réglage du ressort 15 principal.

La fig. 11 représente un mode de réalisation selon l'invention dans lequel le dispositif 54 d'assistance et de modulation du déclenchement est disposé non plus dans la butée 55 d'une fixation, mais dans la semelle 56 d'une chaussure destinée à coopérer avec cette 20 butée. Pour ce faire, la butée 55 comporte un logement d'entraînement 57 prévu pour recevoir un doigt de commande 58 dont l'avancée dans ce logement modifie la longueur du bras de levier dj constitué par le point de contact du doigt 58 et l'axe 59 de la butée.

D'autre part, cette avancée est commandée par un organe à genouil-25 1ère 60 aménagé dans la semelle de la chaussure, et sollicité par un ou plusieurs électro-aimants 61, 61', 61" ... recevant les signaux émis par des capteurs 62, 63, 64 situés dans le serre-semelle et la plaque repose-pied de la butée.

La modification du bras de levier a pour conséquence de modico fier les conditions de retenue des déclenchements latéraux. Lorsque la chaussure ne détecte pas de butée à proximité, les bobines des électro-aimants 61, 61', 61" ne sont pas excitées et le doigt de commande 58 est reculé hors du logement 57 sous l'effet d'un ressort de rappel 65. Dans le cas où la chaussure détecte la présence de la butée 35 (au chaussage), un calculateur électronique 66 commande l'avancée du doigt 58 par l'intermédiaire des électro-aimants 61, 61', 61". Le bras de levier dj défini par la distance de l'axe 59 au doigt 58 diminue et devient d2. On obtient de ce fait un effort de retenue au déclenchement correspondant à un réglage de référence choisi 40 (fig. 13).

En présence d'efforts parasites, ceux-ci sont détectés par les capteurs 62, 63, 64. La présence de ces efforts est retransmise par des signaux au calculateur électronique qui renvoie un courant d'intensité diminué dans les bobines 61, 61', 61" des électro-aimants, et le 45 ressort de rappel 65 ramène le doigt 58 en arrière, ce qui fait augmenter le bras de levier entre d2 et d] et diminuer l'effort de retenue au déclenchement.

En cas de défaillance du circuit électronique, le phénomène ci-dessus s'amplifie, puisque les électro-aimants ne sont plus sollicités 50 par aucun courant, et le doigt de commande revient totalement en arrière sous l'impulsion du ressort de rappel 65 qui agit sur l'organe à genouillère. L'effort de retenue au déclenchement correspond alors au minimum skiable obtenu par l'effort de retenue du seul ressort de déclenchement principal 67 de la butée. Les exemples décrits ci-55 dessus l'ont été avec des butées de fixations, mais l'invention est aussi applicable à des talonnières de fixations.

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Claims

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1. Fixation de sécurité d'une chaussure à un ski, comportant un ressort principal de déclenchement (2, 23, 43, 67), un dispositif d'assistance au déclenchement, au moins un capteur (8, 9) des efforts se développant entre la chaussure et la fixation, et un circuit électronique (11,41, 51, 66) réagissant aux signaux donnés par ce capteur (8, 9), caractérisée par le fait que le dispositif d'assistance comprend des moyens (14, 22, 49, 60) pour moduler l'effort de retenue au déclenchement de la fixation, ces moyens (14, 22, 49, 60) étant commandés par le circuit électronique (11, 41, 51, 66) lorsqu'il est sous tension, de sorte que l'effort de retenue au déclenchement de la fixation soit la résultante de l'effort exercé par le ressort principal (2, 23, 43, 67) et de l'effort exercé par le dispositif d'assistance, tandis qu'en cas de panne du circuit électronique (11, 41, 51, 66), le ressort principal (2, 23, 43, 67) assure seul la fonction de déclenchement.

2. Fixation selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux capteurs (8, 9) disposés respectivement sur une plaque repose-pied (7) et dans un serre-semelle (10) de la fixation.

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REVENDICATIONS

3. Fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif d'assistance est hydraulique et comprend un piston plongeur (13) sollicité par un solénoïde (12) commandé par le circuit électronique (11) pour faire varier en fonction des efforts captés (8, 9) la section de passage (5) séparant deux chambres hydrauliques (16, 17) dont l'une (17) renferme un tampon coulissant (18) agissant (3, 3") sur la tension du ressort principal de déclenchement (2).

4. Fixation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le tampon coulissant (18) est muni d'un clapet antiretour réglable (20).

5. Fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif d'assistance est hydraulique et comprend un doigt de commande (39) sollicité par une bobine (38) commandée par le circuit électronique (41) pour faire varier en fonction des efforts captés (8, 9) la section de passage entre deux soufflets hydrauliques (26, 32), dont l'un (26) agit sur la tension du ressort principal de déclenchement (23).

6. Fixation selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'un bouchon de réglage (33) est prévu pour agir sur le soufflet (32) ne renfermant pas le ressort principal de déclenchement (23).

7. Fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif d'assistance est électromécanique et comprend un organe à genouillère (49) sollicité par un électro-aimant (50) commandé par le circuit électronique (51) pour faire varier en fonction des efforts captés (52, 53) la tension d'un ressort secondaire (44) agissant en parallèle avec le ressort principal de déclenchement (43).

8. Fixation selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'un bouchon de réglage permet d'agir sur l'organe à genouillère (49).

9. Fixation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que le dispositif d'assistance est monté dans le corps de la fixation (1).

10. Fixation selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle forme un ensemble avec la chaussure et que le dispositif d'assistance est disposé dans la semelle (56) de la chaussure.

11. Fixation selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le dispositif d'assistance est électromécanique et comprend un organe à genouillère (60) sollicité par au moins un électro-aimant (61, 61', 61") commandé par le circuit électronique (66) pour faire varier en fonction des efforts captés (62, 63, 64) la position d'un doigt de commande (58) venant en contact, dans un logement (57) ménagé dans celle-ci, avec la butée (55) de la fixation sollicitée par le ressort principal de déclenchement (67).

12. Fixation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que plusieurs capteurs (62, 63, 64) des efforts se développant entre la chaussure et la fixation sont disposés respectivement sur une plaque repose-pied et dans un serre-semelle de la fixation.

13. Fixation selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisée par le fait que le doigt de commande (58) est sollicité en outre par un ressort de rappel (65) tendant à le dégager du logement (57) à rencontre de l'organe à genouillère (60).