FR2982167A1 - Dispositif de protection de l'articulation du genou apte a cooperer avec une chaussure de ski - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de protection de l'articulation du genou d'un skieur (S) destiné à être installé sur une chaussure de ski (2) comprenant une partie chaussante surmontée d'un collier (21), le dispositif comprenant des premiers moyens de liaison (22a,22b,23) destinés à être fixés sur le collier (21) de la chaussure (2) et une coque (10) destinée à couvrir au moins partiellement l'avant du tibia (T) du skieur (S), cette coque (10) s'étendant entre une partie haute (11) destinée à être située au niveau du genou du skieur et une extrémité basse (12) recouvrant une portion du collier (21) de la chaussure (2), la coque (10) supportant, sur sa partie haute (11), des joues latérales (11a,11b) aptes à être mises en contact avec le genou de part et d'autre du genou en étant, a minima, en contact avec les condyles du fémur (CF) du skieur (S), la partie basse (12) de la coque (10) étant destinée à recouvrir partiellement le collier (21) de la chaussure (2) et comprenant des seconds moyens de liaison complémentaires (12a,12b) des premiers moyens de liaison (22a,22b) du collier (21) de la chaussure (2) pour être solidarisée avec le collier (21) de la chaussure (2).

Description

Titre de l'invention « Dispositif de protection de l'articulation du genou apte à coopérer avec une chaussure de ski ».

Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs de protection de l'articulation du genou apte à coopérer avec une chaussure de ski comprenant, classiquement, une partie chaussante surmontée d'un collier. Un tel dispositif est destiné au skieur de compétition et/ou de loisir. On évalue aujourd'hui à 17 000 le nombre d'entorses du genou avec ou sans rupture ligamentaire suite à une chute à ski par an en France. Cela engendre des traitements longs et des séquelles souvent importantes. Les coûts directs et indirects pour la société sont très importants, évalués à 300ME par an. Il est connu que le genou peut tolérer une sollicitation relativement forte si elle est de très courte durée. En revanche, des lésions ligamentaires peuvent apparaître pour des niveaux d'efforts bas si la sollicitation est maintenue sur une durée suffisamment longue. Les dispositifs de protection de l'articulation du genou visent à réduire le risque de rupture ligamentaire du genou d'un skieur. Le bon fonctionnement de ces dispositifs implique que l'on protège l'articulation lorsqu'elle est très sollicitée tout en la laissant libre de ses mouvements en situation de ski normale. De manière générale, le seul élément de sécurité existant pour protéger le genou du skieur est la fixation de ski. Le principe consiste à libérer la chaussure lorsque les mâchoires de la fixation enregistrent un couple supérieur à un certain seuil de déclenchement. Cette situation pose dans la pratique deux principaux problèmes : un skieur de compétition ou un skieur confirmé aura tendance à régler très haut le seuil de déclenchement de ces fixations. Il évitera ainsi les déclenchements intempestifs lors de la prise de carre brutale. En revanche, une chute sera beaucoup plus risquée puisque les fixations libèreront plus difficilement la chaussure. Un skieur débutant peut, quant à lui, être amené à faire une chute très lente. Le seuil de déclenchement ne sera alors jamais atteint même s'il est réglé suffisamment bas.

Un certain nombre de documents parmi lesquels les documents US 4 136 404, GB 2 436 799 ou encore US 6 524 110 décrivent des systèmes destinés à être accrochés à la chaussure. Ces systèmes suivent le membre inférieur, généralement de part et d'autre de celui-ci, et permettent de rigidifier latéralement l'articulation du genou. Pour cela, dans tous ces documents, il s'agit d'articuler une partie supérieure rigide sur une partie inférieure également rigide, l'articulation se situant au niveau du genou. Ces dispositifs n'ont généralement pas donné lieu à exploitation ou à exploitation très restreinte envers des publics très particuliers, notamment auprès des personnes souffrant de certaines formes de handicaps légers. Ils sont en effet complexes à fabriquer et peu aisés à installer sur le membre inférieur. Dans la mesure où ces dispositifs comprennent une articulation destinée à être alignée avec l'articulation du genou du skieur, ils doivent aussi être fabriqués sur mesure.

Ainsi, on remarque que ces produits ne se trouvent pas dans le commerce et ne sont pas utilisés par les compétiteurs. Il faut aussi noter l'existence de fractures du tibia qui peuvent se produire au lieu d'une entorse du genou ou simultanément avec celle-ci. Une flexion ou torsion excessive de la jambe alors que le pied et la cheville sont quasiment verrouillés dans la chaussure de ski participe aux conditions entrainant une fracture du tibia. Objet et résumé de l'invention La présente invention a donc pour but principal de limiter le risque de blessure ligamentaire et/ou osseuse en situation de ski avec un dispositif simple à fabriquer et à installer sur le membre inférieur et pouvant servir à un skieur quelle que soit la paire de ski qu'il utilise. Pour cela, l'invention propose un dispositif de protection de l'articulation du genou d'un skieur destiné à être installé sur une chaussure de ski comprenant une partie chaussante surmontée d'un collier, le dispositif comprenant des premiers moyens de liaison destinés à être fixés sur le collier de la chaussure et une coque destinée à couvrir au moins partiellement l'avant du tibia, cette coque s'étendant entre une partie haute destinée à être située au niveau du genou et une extrémité basse recouvrant une portion du collier de la chaussure, la coque supportant, sur sa partie haute, des joues latérales aptes à être mises en contact avec le genou de part et d'autre du genou en étant, a minima, en contact avec les condyles du fémur, la partie basse de la coque étant destinée à recouvrir partiellement le collier de la chaussure et comprenant des seconds moyens de liaison complémentaires des premiers moyens de liaison du collier de la chaussure pour être solidarisée avec le collier de la chaussure. L'invention tient compte du fait que le dispositif de protection ne doit pas gêner le skieur dans des conditions de ski normales et que la mobilité naturelle du genou dépend de son angle de flexion. En effet, en extension complète, le genou ne permet pas de rotation axiale du tibia par rapport au fémur. L'amplitude de la rotation axiale, externe ou interne, autorisée par le genou augmente avec son angle de flexion. Ainsi, à un angle de flexion 90°, la rotation interne, portant la pointe du pied en dedans, combinée avec le mouvement d'adduction ou d'abduction du pied est d'environ 30°. Elle est d'environ 40° en rotation externe. Le verrouillage de la cheville par la chaussure de ski limite très fortement cette amplitude de rotation, qui est alors considérée comme inférieure à 20° en rotation interne et 25° en rotation externe, soit une amplitude totale inférieure à 45°. L'objet de l'invention permet, avec une fabrication particulièrement simple, de limiter les risques de blessures.

En effet, l'utilisation de simples joues venant en appui sur les condyles du fémur en association avec une coque protège-tibia limitée dans ses mouvements par rapport à la chaussure de ski permet de solidariser la cuisse par rapport à la chaussure. Cette limitation réduit très fortement les risques de mouvements pathogènes de rotation et/ou de cisaillement du genou.

Selon une caractéristique avantageuse, la solidarisation de la partie basse de la coque avec le collier de la chaussure assurée par l'association des premiers et seconds moyens de liaison réalise une liaison à au moins un degré de liberté en rotation de la coque par rapport à la chaussure autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe du collier de la chaussure, les moyens de liaison étant tels que cette rotation de la coque par rapport à la chaussure est limitée sur un secteur angulaire prédéterminé. Avec cette caractéristique, les moyens de liaison permettent une liaison à au moins un degré de liberté en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe du tibia. Le skieur conserve ainsi une ampleur de mouvement satisfaisante en situation de ski. En revanche, la rotation axiale entre le tibia et le fémur est limitée par la présence de la coque. Selon une caractéristique préférentielle, le dispositif comprend des moyens de réglage du secteur angulaire prédéterminé de limitation de cette rotation.

Cette caractéristique permet au skieur d'adapter la limitation de rotation du dispositif à sa manière de skier. En effet, cela permet de régler le seuil au-delà duquel la rotation axiale est bloquée ou du moins freinée grâce au dispositif. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le dispositif est tel que le secteur angulaire prédéterminé est inférieur à 45°, avantageusement inférieur à 30° et préférentiellement inférieur à 14°. Un secteur angulaire situé entre 45 et 30° permet de limiter les risques d'entorses du genou pour certaines positions de fléchissement tout en préservant une skiabilité optimale. En effet, c'est la rotation axiale entre le tibia et le fémur qui est ainsi limitée. Un secteur angulaire situé entre 30 et 14° permet d'obtenir un spectre de protection du genou plus large avec un détriment mineur au niveau de la skiabilité. Une telle limitation angulaire permet notamment de ne pas atteindre la limite de rupture du tibia. On protège ainsi de manière accrue tibia et articulation du genou tout en laissant une latitude de mouvement appréciable dans certaines situations de ski.

Un secteur angulaire inférieur à 14° permet de solidariser angulairement le fémur avec la chaussure pour un angle très réduit ce qui permet d'assurer la protection du genou. Une limitation angulaire à 14° correspond en moyenne à l'amplitude angulaire admissible entre le tibia et le fémur. La protection est alors optimale car on assure de ne pas atteindre celle-ci quelle que soit par ailleurs le comportement du tibia. Il faut ici noter que, généralement, l'ensemble pied/cheville/tibia est contraint de telle manière dans les chaussures de ski que l'adduction et l'abduction sont très limités. Le mouvement du pied par rapport au tibia est donc très limité. Lors d'un choc, le skieur ne peut donc pas bénéficier de cette marge angulaire.

Par ailleurs, les limites de rupture du fémur étant, dans le cas général, bien au-delà de celles de l'entorse du genou, ce risque est faible. Dans le cas où cette limite de rupture fémorale est approchée lors d'un choc, le dispositif selon l'invention peut inclure un fusible mécanique afin de reporter la charge sur le genou au risque de voir apparaitre une entorse.

Dans chacune des réalisations, le dispositif selon l'invention stoppe ou, dans le pire des cas, freine le mouvement de la cuisse en rotation par rapport à la chaussure. On limite ainsi de manière importante les risques de dommages ligamentaires et/ou osseux grâce à la présence des joues latérales au contact des condyles et à l'articulation limitée de la coque sur la chaussure, cette limitation étant adaptée en fonction de l'amplitude angulaire maximale autorisée par le genou et des préférences de skiabilité de l'utilisateur. Dans une mise en oeuvre avantageuse de l'invention, les premiers moyens de liaison comprennent au moins une pièce de guidage destinée à être installée de manière fixe sur le collier de la chaussure, cette pièce de guidage étant apte à coopérer avec les seconds moyens de liaison de la coque complémentaire de cette pièce de guidage afin de limiter la rotation sur le secteur angulaire prédéterminé.

Cette mise en oeuvre qui implique l'installation sur chaque chaussure d'au moins un élément particulier permettant le fonctionnement des moyens de liaison de la coque permet de contrôler exactement le comportement de la coque par rapport à la chaussure. Il est ici envisagé que ces premiers moyens de liaison installés sur la chaussure soient des éléments présents par défaut sur la chaussure comme une attache ou autre élément par rapport auxquels la coque viendra se positionner pour être limitée en rotation. On note ici qu'avec cette caractéristique, seules les chaussures de ski doivent être munies au préalable de moyens de liaison pour mettre en oeuvre les moyens de liaison complémentaires de la coque sans qu'il soit nécessaire de modifier quoi que ce soit au niveau de la paire de skis. En outre, une seule et même coque peut parfaitement être utilisée par un même skieur avec l'une quelconque d'une pluralité de paires de chaussures, toutes équipées d'au moins une pièce de guidage selon cette mise en oeuvre. Dans une réalisation particulière, la pièce de guidage comprend au moins un rail destiné à être fixé sur le collier de la chaussure de manière substantiellement parallèle à l'axe du collier, les seconds moyens de liaison constituant une rainure complémentaire du rail, la rainure présentant un écartement plus large que la largeur du rail, cet écartement autorisant la rotation limitée autour de l'axe substantiellement parallèle au collier de la chaussure.

L'utilisation d'une telle pièce de guidage faisant rail le long de l'axe du collier de la chaussure en coopération avec une rainure portée par les moyens de liaison de la coque permet que, dès lors que la rainure présente un écartement plus large que la largeur du rail, celle-ci puisse être mobilisée en rotation sur une portion angulaire limitée et, en l'occurrence, sur un secteur angulaire inférieur à 45° ou avantageusement inférieur à 30° ou préférentiellement inférieur à 14°. L'écartement de la rainure et la largeur du rail seront alors déterminés en fonction de la limitation en rotation désirée de la coque sur le collier de la chaussure.

Dans une autre réalisation, la pièce de guidage comprend au moins une rainure destinée à être fixée sur un flanc latéral du collier de la chaussure de manière substantiellement parallèle à l'axe du collier, les seconds moyens de liaison constituant un rail complémentaire de la rainure, la rainure présentant un écartement plus large que la largeur du rail, cet écartement autorisant la rotation limitée autour de l'axe substantiellement parallèle au collier de la chaussure. Dans cette réalisation, le collier de la chaussure porte, cette fois, une rainure et la coque qui porte un rail susceptible d'être mobilisé dans la rainure grâce à un écartement de la rainure supérieur à la largeur du rail. Dans une caractéristique préférentielle, la différence entre l'écartement de la rainure et la largeur du rail est variable le long de ces structures, cette différence de largeur variable assurant un angle de flexion avant/arrière entre la coque et la chaussure. Une différence variable de largeurs entre les deux structures, rainures et rails, permet d'assurer un angle de flexion avant/arrière entre la coque et la chaussure. En effet, dans le cas où le haut de la rainure est plus large que le bas de la rainure avec un rail de largeur constante, la coque pourra avoir un mouvement de basculement sur l'avant de manière libre. Dans une autre réalisation, l'écartement de la rainure et la largeur du rail étant constants, la longueur du rail est dimensionnée pour assurer un angle de flexion avant/arrière entre la coque et la chaussure. Cette réalisation permet un pivotement de la rainure autour du rail. Le rail joue alors le rôle d'un pivot au sein de la rainure qui pivote autour du rail. Selon une seconde mise en oeuvre de l'invention, les premiers ou seconds moyens de fixation comprennent au moins une sangle fixée, d'une part, au collier de la chaussure et, d'autre part, à la coque pour solidariser la coque avec le collier de la chaussure. Cette mise en oeuvre utilise soit l'élasticité de la sangle adaptée en fonction de la limitation en rotation voulue, soit un réglage particulier du serrage de la sangle alors inextensible pour autoriser une rotation limitée de la coque par rapport à la chaussure. Un tel réglage particulier du serrage de la sangle autorisant un mouvement en rotation limité sur un secteur angulaire prédéterminé est réalisé par l'intermédiaire d'un élément mécanique permettant d'allonger ou raccourcir ou maintenir une longueur prédéterminée de la sangle.

Ce type de dispositif facilite la mise en place de la liaison entre la coque et le collier. Avantageusement, la sangle présentera une longueur particulière ou un marquage particulier pour son réglage. Dans le cas de la pièce de guidage, la limitation est obtenue en réglant la largeur du rail, dans le cas où une sangle est utilisée, la limitation est obtenue par l'extensibilité de la sangle, soit par laxité initiale, soit par élasticité. Soit la sangle est apte à limiter le mouvement en rotation dans les deux sens, soit la sangle sera complétée par une butée, soit encore deux sangles sont utilisées. Ainsi, dans une réalisation particulière, les premiers ou seconds moyens de fixation comprennent deux sangles dont, pour chacune, une extrémité est fixée au collier et l'autre extrémité à la coque, l'extension des sangles limitant la rotation dans chacun des deux sens de rotation. L'utilisation des deux sangles permet d'ajuster le mouvement en rotation de la coque dans les deux sens de rotation et de limiter ce mouvement dans les deux sens de rotation. Dans une réalisation particulière, le dispositif comprend en outre au moins une pièce de butée destinée à être fixée sur le collier de la chaussure, la coque comprenant en outre un élément de butée du collier complémentaire de la pièce de butée du collier et apte à coopérer avec celle-ci pour assurer le positionnement vertical de la coque le long du tibia. La pièce de butée permet de contrôler le positionnement vertical correct de la coque par rapport au tibia et donc par rapport au membre inférieur, de manière générale.

Dans une réalisation, le dispositif étant positionné au repos sur un membre inférieur, les joues appliquent une force sur les condyles substantiellement normale aux flancs de la cuisse d'intensité comprise dans l'intervalle ]0,100N]. Il est en effet avantageux que les joues exercent une force non nulle sur les condyles du fémur, de manière à ce que le mouvement de celle-ci par rapport aux joues de la coque soit minimal. Dans un tel cas, le seul degré de liberté en rotation est offert par les moyens de liaison de la coque sur le collier de la chaussure et par la déformabilité du matériau de la coque. Dans une réalisation avantageuse, les joues sont de contour en portion d'ellipse de rayon principal supérieur à 6 cm, l'ellipse étant inclinée d'un angle compris entre 45 et 135° par rapport à l'axe principal de la coque quand le dispositif est placé par rapport à la chaussure de ski. Selon l'invention dans sa définition première, la joue est de forme quelconque et de dimension suffisante à couvrir la surface des condyles du fémur. L'utilisation préférentielle de joues de contour elliptique est particulièrement adaptée à un maintien latéral au niveau des flancs latéraux de la cuisse. L'axe principal de la coque appartenant au plan frontal du skieur lorsque celui-ci est redressé, l'orientation des joues permet un maintien correct du fémur du skieur en position de ski sans gêne pour celui-ci.

Avantageusement, l'ellipse est inclinée d'un angle compris entre 70° et 90° par rapport à l'axe principal de la coque. Une telle inclinaison particulière permet de maintenir le rapport entre les joues et l'extrémité du fémur malgré les déplacements des condyles au cours des mouvements de flexion/extension du genou. Cette inclinaison correspond aussi à une inclinaison intermédiaire des positions de la cuisse en mouvement ou au repos. Avantageusement, le rayon principal des joues est compris entre 8 et 11 centimètres. Une telle taille permet d'assurer une bonne couverture de l'épiphyse fémorale tout en évitant que le skieur soit gêné par le dispositif selon l'invention. Avantageusement, la coque supporte au moins une sangle munie d'un ruban auto-agrippant pour son maintien autour du tibia. Une telle caractéristique est la façon la plus simple de maintenir la coque par rapport au tibia du skieur outre sa solidarisation avec la chaussure. Elle présente l'avantage d'être aisée à mettre en oeuvre et d'être simple de manipulation pour le skieur. Dans une réalisation préférentielle, le contact des joues latérales sur les condyles du fémur est assuré par l'intermédiaire de cales ergonomiques insérées sur la face interne des joues. Cette caractéristique permet d'adapter une même coque à diverses dimensions de condyles en intercalant des cales. Une même coque moulée peut ainsi être utilisée pour différentes tailles de dispositifs mais aussi pour réaliser des dispositifs personnalisés. En effet, dans ce cas, seules les cales doivent être modifiées pour obtenir diverses tailles ou un dispositif personnalisé. La surface interne des cales peut effectivement être réalisée sur mesure pour venir épouser la forme du membre inférieur du skieur sans gêner les mouvements de flexion/extension du genou. Avantageusement, les cales ergonomiques présentent une surface résultant de la fusion des surfaces observées au niveau des condyles du skieur pour au moins deux positions angulaires privilégiées des membres inférieurs du skieur. Cette caractéristique de personnalisation permet que le dispositif soit particulièrement agréable à utiliser dans toutes les positions de ski. En plus, cette personnalisation du dispositif de protection selon l'invention est très intéressante dans la mesure où cela assure une très bonne solidarisation des joues latérales avec le genou. Cela évite qu'un jeu pénalisant ne soit présent à ce niveau du dispositif, un tel jeu impliquant un angle de rotation du fémur par rapport à la chaussure supérieur à l'angle maximal prévu par le dispositif selon l'invention. Avantageusement, le dispositif comprend en outre des garnitures destinées à être en contact avec le genou du skieur. Cette caractéristique permet de ne pas nuire à l'efficacité de l'invention en termes de rotation latérale mais permet, en revanche, d'augmenter le confort du skieur qui ne subit pas l'appui direct d'une coque ou d'une cale sur les flancs latéraux de la cuisse. Les garnitures sont disposées sur les faces internes des joues ou, préférentiellement, des cales quand elles sont présentes. Les garnitures peuvent être réalisées en matériau souple du type matériau cellulaire (mousse etc), ou du type gel (silicone etc). Ainsi, la garniture est avantageusement réalisée à partir d'au moins un matériau élastomère ou plastique de type EVA (Éthylène-acétate de vinyle) ou autre et thermo formable ou non et d'une épaisseur et densité suffisantes pour permettre un confort lors des mouvements du membre inferieur lors de la pratique du ski. Plus particulièrement, le matériau peut être un gel de silicone sous la forme d'une plaque de 1 à 10 mm et de préférence de 2 à 5 mm.

La coque et les cales sont avantageusement réalisées à partir d'un matériau inorganique ou organique, sous forme monolithique ou composite, choisi parmi les matériaux suivants : magnésium, aluminium, titane, alliages métalliques, polymères chargés ou non, renforcés ou non, résines composites ou non, chargées ou non, renforcées ou non.

Avantageusement, le composite est constitué d'une matrice à base de résine de type thermodurcissables époxy, polyester, ou autres ou d'une résine thermoplastique de type Polyamide (PA) ou Polycarbonate (PC), ou autre, et d'au moins un matériau de renfort. Le renfort peut être à base de fibre carbone, et/ou fibre de verre, et/ou aramide, par exemple du Kevlar* marque de la société Dupont de Nemours et ou Poly p-phenylene-2,6-bezobisoxazole (PBO)* marque de la société Toyobo Japon et/ou encore du PIPD M5 de la société Dupont de Nemours, et/ou du Ultra High Molecular Weight PolyEthylene (UHMWPE) DYNEEMA marque de la société DSM hollande. Le taux de renfort dans le composite est compris entre 0% et 70%. Le renfort peut être tissé ou tricoté ou tressé, de type 2D ou 3D ou unidirectionnel, ou constitué de fibre coupée. Des charges organiques ou inorganiques peuvent ajoutées à la matrice selon les spécifications recherchées. Accessoirement les matériaux polymères de la matrice ainsi que les fibres de renfort peuvent contenir des nanotubes de carbone afin d'améliorer les caractéristiques mécaniques. Ces matériaux permettent en général d'assurer une bonne rigidité de la coque et des cales tout en assurant une bonne légèreté et un certain confort. Sur au moins une face de la garniture en contact avec le membre inférieur, un film ou tissu de type élasthanne ou élastique d'une épaisseur d'au moins 10 pm peut être apposé par collage sur la dite surface pour se conformer à la forme de la cale. Le matériau du film ou tissu peut présenter un bas coefficient de frottement. A titre d'exemple, le matériau peut être fabriqué à partir de Polytétrafluoroéthène, PTFE (ex marque téflon DUPONT de Nemours USA).

L'épaisseur du film ou du tissu est sélectionnée selon les caractéristiques mécaniques recherchées. De manière générale, les capacités de réglage et d'adaptation du dispositif par l'utilisation de cales permettent d'adapter le dispositif à la variabilité des skieurs : âge, sexe, condition physique, tonus musculaire et niveaux de contraction etc... Les conditions de sollicitation prévues sont aussi autant de paramètres de réglage du dispositif : cisaillement, flexion latérale, vitesses, position du skieur, accélération verticale, précontrainte entre le dispositif et le genou etc.

Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures : - la figure 1 montre le principe de l'invention ; - les figures 2A à 2E montrent un premier mode de réalisation de l'invention ; - les figures 3A à 3E montrent un second mode de réalisation de l'invention ; - les figures 4A à 4E montrent un troisième mode de réalisation de l'invention ; - les figures 5A à 5C montrent schématiquement le principe d'un quatrième mode de réalisation selon l'invention ; - les figures 6A et 6B montrent une réalisation préférentielle de l'invention ; - les figures 7A à 7C montrent des cales telles qu'utilisées dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention ; - la figure 8 montre un dispositif, selon l'invention, muni de cales selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention ; - la figure 9 montre une vue en perspective d'un mode de réalisation préférentiel ; - la figure 10 illustre l'efficacité de l'invention.

Description détaillée d'un mode de réalisation 2 982 16 7 12 La figure 1 montre un schéma de principe de l'invention. Sur cette figure, le bas du corps d'un skieur S est représenté. Le skieur S porte une chaussure de ski 2, elle-même fixée sur un ski 1, par l'intermédiaire d'une fixation la. La chaussure 2 présente une partie chaussante et un collier 21. 5 Sur la figure 1, le pied P, le tibia T et le fémur F du skieur S sont représentés. Le fémur F présente des condyles CF à son extrémité distale. Ces condyles CF prennent une pluralité de positions intermédiaires entre deux positions extrêmales représentées sur la figure 1 en fonction de la position de flexion du skieur S. 10 Sur la figure 1, le skieur S porte un dispositif 10 selon l'invention. Ce dispositif 10 comprend une partie haute 11 et une partie basse 12. La partie basse 12 comprend des moyens de liaison pour solidariser la coque 10 avec le collier 21 de la chaussure 2. La partie haute de la coque 10 présente deux joues latérales qui viennent couvrir les condyles CF du fémur F de part et d'autre de la 15 jambe du skieur S, ce recouvrement étant assuré par les joues latérales quelle que soit la position de flexion du skieur S. Les joues latérales sont de contour en portion d'ellipse, leur grand axe étant orienté autour de 50°. Cette orientation incluse entre 45° et 135° permet d'obtenir un appui satisfaisant des condyles du fémur et donc une bonne retenue 20 du fémur en rotation par rapport au tibia. Les réalisations suivantes montrent des orientations préférentielles des joues latérales entre 70 et 90°. Ainsi, les joues latérales recouvrent intégralement l'épiphyse fémorale distale en venant s'appuyer chacune de part et d'autre de l'extrémité du fémur, à savoir sur les condyles du fémur CF de chaque côté du genou. Elles permettent de 25 limiter la rotation latérale du fémur F par rapport au pied P du skieur S. Avantageusement, la force avec laquelle les joues viennent appuyer sur les condyles sera ajustable. Les joues appliquent une force sur les condyles substantiellement normale aux flancs de la cuisse d'intensité comprise dans l'intervalle ]0,100N].Les figures 2A à 2E montrent un premier mode de réalisation 30 de l'invention. Ces figures montrent respectivement une vue de face du dispositif 10, une vue de côté, une vue de dessus et, après installation sur une chaussure de skieur, une vue de côté et une vue en perspective. Le dispositif 10 comprend deux joues latérales lla et 11b, destinées à être placées de part et d'autre du genou du skieur pour venir l'enserrer au niveau des condyles du fémur CF. Les joues latérales 11a et 11b peuvent être elles-mêmes au contact du vêtement couvrant les condyles CF ou venir au contact de ces mêmes condyles CF par l'intermédiaire de cales, ainsi que cela sera ultérieurement décrit.

La partie basse 12 du dispositif 11 comprend des seconds moyens de liaison 12a et 12b. Les seconds moyens de liaison de la coque 12a et 12b sont complémentaires de premiers moyens de liaison, notés 22a et 22b, faisant pièces de guidage sur le collier 21 de la chaussure 2. De tels premiers moyens de liaison 22a et 22b sont montrés sur les figures 2D et 2E.

Dans le mode de réalisation présenté sur la figure 2, les premiers moyens de liaison 22a et 22b consistent en une pièce de guidage formée de deux éléments notés M1 et M2 faisant mors. Les seconds moyens de liaison 12a et 12b sont constitués par deux languettes notées La et Lb venant chacune se glisser entre les deux paires de mors M1 et M2 placés de part et d'autre du collier 21 de la chaussure 2. On remarque ici qu'il peut être envisagé de n'utiliser qu'une unique paire de mors M1, M2 placée sur un des côtés du collier 21 de la chaussure 2, de préférence le côté externe. En effet, cette paire de mors associée à une languette du type présenté sur la figure 2, suffit, en toute rigueur, à limiter la rotation de la coque par rapport à la chaussure dès lors que la coque est par ailleurs solidarisée au tibia du skieur à l'aide un simple ruban auto-agrippant. Néanmoins, l'utilisation de deux paires permet de rendre le comportement de la coque plus robuste et notamment d'éviter son pivotement global autour de la languette La.

La largeur de l'espace ouvert entre les deux mors M1 et M2 étant supérieure à la largeur de la languette La, cette dernière peut bouger légèrement, ce mouvement entraîne un mouvement en rotation sur un secteur angulaire limité du dispositif 10. Ainsi, la fixation du dispositif 10 sur le collier 21 de la chaussure 2 offre un degré de liberté en rotation par rapport à la chaussure 2 sur un secteur angulaire prédéterminé et limité. On remarque ici que les mors M1 et M2 pourront aussi être positionnés de manière à ce que la languette soit immobilisée en rotation. Dans ce cas, la solidarisation de la coque avec la chaussure est maximale et la protection du genou est optimale. En effet, lors d'un mouvement du fémur en rotation par rapport à l'axe du ski, celui-ci vient de suite buter sur les joues latérales 11A et 11b et empêche la torsion du genou. Cela peut cependant nuire à la skiabilité. On comprend donc ici l'avantage des mises en oeuvre de l'invention pour lesquelles une liberté de rotation limitée dans son ampleur est obtenue.

L'utilisation d'un léger secteur angulaire sur lequel la coque 10 a une liberté de mouvement en rotation est intéressante d'un point de vue de la skiabilité. Une telle liberté de rotation sur un secteur angulaire limité ne nuit pas substantiellement à la protection conférée par l'invention puisque les articulations concernées présentent une certaine marge de tolérance avant détérioration.

Sur la figure 2, les éléments Mi et M2 faisant mors sont fixes par rapport à la chaussure 2. On note ici qu'au moins un de ces éléments Mi et M2 pourra être monté coulissant afin de pouvoir régler l'espace latéral dans lequel les seconds moyens de liaison 12A et 12b de la coque pourront se déplacer. Cela permet donc de régler le secteur angulaire sur lequel les languettes La et Lb des seconds moyens de liaison 12a et 12b de la coque 10 peuvent se déplacer dans les premiers moyens de liaison 22a et 22b fixés sur le collier 21 de la chaussure 2. La figure 3 montre un second mode de réalisation de l'invention. Sur ce mode de réalisation, la coque 10 comprend deux joues latérales lia et lib sur sa partie haute 11 qui est comparable à la partie haute du mode de réalisation précédent. La coque 10 comprend des seconds moyens de liaison 12a et 12b différents de ceux du mode de réalisation précédent. Ces moyens de liaison 12a et 12b présentent des orifices pour accrocher une sangle 13 visible sur les figures 3D et 3E. La sangle 13 est typiquement rivetée dans les orifices 12a et 12b.

La sangle 13 est par ailleurs attachée à un support noté 23 monté sur les chaussures 2, ce support 23 constituant les premiers moyens de liaison fixés sur le collier 21 de la chaussure. La laxité de réglage de la sangle 13 ou son élasticité pré-calibrée permet de limiter la rotation de la coque 10 par rapport à l'axe du ski 1 et donc, par rapport à l'axe de la chaussure 2 dans lequel se trouve le pied du skieur S. La figure 3 montre une seule sangle latérale pour des raisons de simplicité de représentation. On comprend que la mise en oeuvre de deux sangles de chaque côté de la chaussure 2 est nécessaire afin de limiter la rotation dans les deux sens. On note ici cependant qu'une unique sangle fixée au niveau des 2 982 16 7 15 seconds moyens de liaison 12a et 12b de la coque représentée sur la figure 3 pourra être utilisée avec des premiers moyens de liaison adaptés sur la chaussure 2 pour régler complètement la rotation de la coque 10 par rapport à la chaussure 2. 5 On note aussi qu'il est possible d'utiliser une sangle pour un des sens de rotation de la coque par rapport à la chaussure 2 et un autre moyen du type de la pièce de guidage montrée sur le mode de réalisation précédent pour limiter la rotation dans l'autre sens de rotation. Dans ce cas, une seule pièce de guidage comprenant par exemple deux mors M1 et M2 sera nécessaire pour la mise en 10 oeuvre de l'invention. La figure 4 montre un troisième mode de réalisation légèrement différent du second mode de réalisation. Ce mode de réalisation utilise une sangle 13 pour solidariser la partie basse 12 de la coque 10 avec la chaussure. Ici la sangle est fixée dans une lumière 12a mais sa fonction est substantiellement identique à 15 celle réalisée par la sangle 13 de la figure 3. On comprend néanmoins que la sangle 13 ne peut pas réellement empêcher un mouvement de la coque 10 vers le haut. Ce mouvement nuirait au fonctionnement de l'invention et pourrait s'avérer géant pour le skieur. Aussi, une pièce de butée 24 est placée sur la chaussure 2. Cette pièce de 20 butée 24 est complémentaire d'un élément de butée 14, ici un orifice de la coque 10. Cette pièce de butée 24 permet de positionner la coque 10 par rapport au collier 21 de la chaussure 2 dans son positionnement vertical et à empêcher les mouvements verticaux de celle-ci le long du tibia du skieur. Une telle pièce de butée 24 est également utilisée dans le mode de 25 réalisation de la figure 5. Cette figure montre une pièce de guidage 22a, susceptible d'être directement fixée sur un côté latéral du collier 21 de la chaussure 2. La pièce de guidage 22a comprend un rail noté R, terminé par une seconde pièce de butée 25, complémentaire de la pièce de butée 24. On comprend en 30 effet que la pièce de butée 25 empêche tout mouvement vers le bas de la coque 10 dont une portion de la partie basse 12 est montrée sur les figures 5B et 5C. Cette partie basse 12 de la coque 10 comprend une glissière ou rainure G qui vient se positionner par rapport au rail R en glissant le long de celui-ci. 2 982 16 7 16 Sur la vue en perspective de la figure 5C, on voit que le rail R présente une largeur telle que la glissière ou rainure G peut bouger en avant et en arrière selon un angle de flexion plus ou moins important. Cet angle de flexion dépend du jeu présent entre le rail R et la glissière G. Cela permet de conserver une 5 skia bi I ité satisfaisante. L'écartement entre le rail R et la glissière G est donc avantageusement réglable pour permettre un contrôle des quelques degrés de rotation du système autour de l'axe de la chaussure 2. La figure 6A montre une coque 10 complétée avec une cale 30 utile pour le 10 positionnement de la coque 10 par rapport à la jambe du skieur S. La figure 6B montre le dispositif de la figure 6A installé sur la jambe d'un skieur représenté pour deux positions en flexion extrémales. Les figures 7A à 7C montrent différentes vues en perspective des parties latérales fonctionnelles de la cale 30, notées 30a et 30b. On remarque que les 15 surfaces de ces parties fonctionnelles de la cale 30 sont moulées selon des formes bien particulières. Ces formes correspondent à la fusion des surfaces observées au niveau des condyles CF du fémur F entre les deux positions, privilégiées, qui peuvent par exemple être les positions extrémales de flexion de la cuisse du skieur S 20 représentées sur la figure 6B. Ces formes correspondent à la fusion des surfaces observées au niveau des condyles CF du fémur F entre les deux positions extrémales de flexion de la cuisse du skieur S représentées sur la figure 6B. Ainsi, on assure un confort maximal du skieur qui, entre les deux positions 25 les plus extrêmes, conserve une pression latérale adaptée à sa morphologie, voire personnalisée, sur les condyles du fémur. Les parties fonctionnelles 30a et 30b de la cale 30 sont ainsi non symétriques car les côtés du genou ont des formes et des déformations bien distinctes lors du mouvement articulatoire de celui-ci. En revanche, une symétrie pourra exister entre les parties fonctionnelles 30 correspondantes des deux genoux. La figure 8 montre une réalisation préférentielle où la coque 10 est munie de deux parties fonctionnelles 30a et 30b. Il s'agit de la coque adaptée pour le genou droit. La coque du genou gauche sera avantageusement le symétrique de la coque montrée sur la figure 8.

Sur cette figure, la coque 10 présente un orifice de butée 14 central et des rainures G, ici des orifices oblongs. Ces rainures G coopèrent avec une butée ou un rail comme montré sur la figure 5 pour assurer une rotation limitée angulairement.

La coque 10 de la figure 8 comprend aussi des passants ou orifices O pour permettre le placement d'un élément mécanique qui assure la fixation d'une sangle. Cette sangle est une sangle du type de celle présentée sur les figures 3 et 4. Dans ce cas les deux types de limitation en rotation de la coque selon l'invention coexistent au sein du même objet.

Néanmoins, une version particulièrement simple et préférentielle n'utilise qu'une sangle attachée de manière permanente à la coque ou à la chaussure ainsi que montrée sur la figure 9. Dans ce cas, c'est le réglage de la sangle fixé dans les orifices O qui détermine entièrement le secteur angulaire sur lequel la coque peut pivoter.

La figure 10 montre une modélisation de la rotation interne, en degrés dans le plan horizontal, entre le fémur et le pied par rapport au temps pour un skieur équipé d'un dispositif selon l'invention sur la courbe AKG et pour un skieur dépourvu de dispositif selon l'invention sur la courbe SKG. On voit ici que la rotation interne est drastiquement diminuée lorsque le dispositif selon l'invention est porté par le skieur. On peut donc s'attendre à ce que l'invention, bien que particulièrement simple de fabrication et d'installation sur la jambe du skieur, apporte des améliorations certaines en matière d'accidents occasionnant une entorse du genou. Grâce à sa simplicité et à son faible cout de production, l'invention permet de toucher un large public. En effet des modèles portant des joues latérales standardisées et, préférentiellement, une cale de surfaces fonctionnelles calculées à partir d'une moyenne des surfaces des condyles du fémur observées sur la population entre les deux positions extrémales de flexion en condition de ski.

Cependant, pour des publics plus restreints, typiquement, dans le domaine de la compétition, l'invention permet aussi de personnaliser très facilement le dispositif de protection selon l'invention. Il suffit pour cela d'utiliser une coque utilisée pour les produits grand public en association avec des portions fonctionnelles de cale spécifiquement dessinées et conformées pour correspondre à la morphologie particulière, par exemple d'un champion de ski. On remarque enfin que diverses mises en oeuvre peuvent être réalisées selon les principes de l'invention définis dans les revendications qui suivent. En particulier, la limitation de la rotation de la coque par rapport à la chaussure sur un secteur angulaire limité pourra être mise en oeuvre par divers moyens de liaison présentant les fonctions nécessaires de l'invention.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection de l'articulation du genou d'un skieur (S) destiné à être installé sur une chaussure de ski (2) comprenant une partie chaussante surmontée d'un collier (21), le dispositif comprenant des premiers moyens de liaison (22a,22b,23) destinés à être fixés sur le collier (21) de la chaussure (2) et une coque (10) destinée à couvrir au moins partiellement l'avant du tibia (T) du skieur (S), cette coque (10) s'étendant entre une partie haute (11) destinée à être située au niveau du genou du skieur et une extrémité basse (12) recouvrant une portion du collier (21) de la chaussure (2), la coque (10) supportant, sur sa partie haute (11), des joues latérales (11a,11b) aptes à être mises en contact avec le genou de part et d'autre du genou en étant, a minima, en contact avec les condyles du fémur (CF) du skieur (S), la partie basse (12) de la coque (10) étant destinée à recouvrir partiellement le collier (21) de la chaussure (2) et comprenant des seconds moyens de liaison complémentaires (12a,12b) des premiers moyens de liaison (22a,22b) du collier (21) de la chaussure (2) pour être solidarisée avec le collier (21) de la chaussure (2).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solidarisation de la partie basse (12) de la coque (10) avec le collier (21) de la chaussure (2) assurée par l'association des premiers et seconds moyens de liaison (22a, 22b, 12a, 12b) réalise une liaison à au moins un degré de liberté en rotation de la coque (10) par rapport à la chaussure (2) autour d'un axe substantiellement parallèle à l'axe du collier (21) de la chaussure (2), les moyens de liaison (22a, 22b, 12a, 12b) étant tels que cette rotation de la coque (10) par rapport à la chaussure (2) est limitée sur un secteur angulaire prédéterminé.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage du secteur angulaire prédéterminé de limitation de la rotation.
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers moyens de liaison (22a,22b) comprennent au moins une pièce de guidage (M1,M2,R) destinée à être installée de manière fixe sur le collier (21) 2 982 16 7 20 de la chaussure (2), cette pièce de guidage étant apte à coopérer avec les seconds moyens de liaison (12a,12b,G) de la coque (10) complémentaire de cette pièce de guidage (M1,M2,R) afin de limiter la rotation sur le secteur angulaire prédéterminé. 5
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premiers ou seconds moyens de fixation comprennent au moins une sangle (13) fixée, d'une part, au collier (21) de la chaussure (2) et, d'autre part, à la coque (10) pour solidariser la coque (10) avec le collier (21) de la chaussure (2). 10
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une pièce de butée (24) destinée à être fixée sur le collier (21) de la chaussure (2), la coque (10) comprenant en outre un élément de butée (14) complémentaire de la pièce de butée (24) du collier (21) 15 et apte à coopérer avec celle-ci pour assurer le positionnement vertical de la coque (10) le long du tibia (T).
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le dispositif étant positionné au repos sur un membre inférieur, les joues 20 (11a,11b) appliquent une force sur les condyles (CF) substantiellement normale aux flancs de la cuisse d'intensité comprise dans l'intervalle ]0,100N].
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les joues (11a,11b) sont de contour ellipsoïde de rayon principal supérieur à 25 6 cm, l'ellipse étant inclinée d'un angle compris entre 45 et 135° par rapport à l'axe principal de la coque (10).
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ellipse est inclinée d'un angle compris entre 70 et 90° par rapport à l'axe principal de la 30 coque (10).
10. 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le rayon principal des joues (11a,11b) est compris entre 8 et 11 centimètres.
11. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque (10) supporte au moins une sangle munie d'un ruban auto-agrippant pour son maintien autour du tibia (T).
12. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact des joues latérales (11a,11b) sur les condyles du fémur (CF) est assuré par l'intermédiaire de cales ergonomiques (30) insérées sur la face interne des joues (11a,11b).
13. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les cales ergonomiques (30) présentent une surface résultant de la fusion des surfaces observées au niveau des condyles (CF) du skieur (S) pour au moins deux positions angulaires privilégiées des membres inférieurs du skieur (S).
14. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des garnitures destinées à être en contact avec le genou du skieur (S).
15. 15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque (10) est réalisée à partir d'un matériau inorganique ou organique, sous forme monolithique ou composite, choisi parmi les matériaux suivants : magnésium, aluminium, titane, alliages métalliques, polymères chargés ou non, renforcés ou non, résines composites ou non, chargées ou non, renforcées ou non.25