Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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A. TITRE
INTERFACE A ANGLE ACTIVE POUR SKIS
B. MÉMOIRE DESCRIPTIF
Interface à angle active ou "active angle plate" (si après désignée
l'«A.A.P.»).
1. DOMAINE DE L'INVENTION
Cette invention appartient au domaine de la construction de ski et, plus
précisément, à une plaque servant d'interface entre le ski et la fixation à
plusieurs pivots qui, par son mouvement latéral, tend notamment à favoriser un
meilleur transfert et une augmentation de l'efficacité de l'effort fournit par
le
skieur dans la pratique de son sport.
Dans le présent texte, le mot "rotation" signifie généralement:
l'enchaînement entre chaque virage.
2. ART ENTÉRIEURE
Depuis l'avènement des skis dits "paraboliques", de façon générale, les
skis ont changés de géométrie, et ce, principalement au niveau de la ligne de
cote. Par définition, la ligne de cote correspond à la distance séparant la
ligne
imaginaire reliant les parties les plus larges du ski (la spatule et le talon
du ski)
de la section la plus étroite du ski (le centre du ski) (voir la variable w
sur la fig.
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1 ). Ainsi, de façon générale, de tels skis tendent à être plus courts et à
subir
une déformation beaucoup plus marquée lors des virages que les skis de type
traditionnel (ligne de cote peu prononcée et plus long).
Par ailleurs, les bottes constituent des éléments rigides, elles deviennent
donc un obstacle à la flexion du ski, ce qui impute un travail de compensation
extrême aux fixations qui cherchent à écraser cet élément rigide,
compromettant ainsi la sécurité du skieur tout en limitant les performances du
ski. C'est en partie pour éliminer ce problème que bon nombre de plaques
interfaces ski-fixation ont été développées. Le principe qui sous-tend la
majorité
de ces interfaces est le suivant : dissocier l'action du ski de celle de la
fixation
afin de permettre aux deux pièces d'équipement de travailler de façon optimale
dans leurs tâches respectives.
Les différents modèles de plaques apportent certains autres avantages.
Ä ce titre, elles permettent notamment de surélever la botte par rapport à la
neige, ce qui améliore la mise à carre, caractéristique très appréciée dans
des
conditions de neige molles. De plus, elles apportent un niveau de performance
plus uniforme de la fixation peu importe la phase du virage et, conséquemment,
peu importe le degré de flexion du ski. Des caractéristiques antivibratoires
peuvent être ajoutées par la présence entre la plaque et le ski de substances
élastiques qui absorbent les vibrations, telles que les polyuréthannes,
caoutchoucs, silicones et autres. Dans ce cas un lien possédant les
caractéristiques de la substance utilisée est créé entre les deux pièces
d'équipement.
Une revue de l'art antérieur a révélé que certains brevets ayant trait aux
plaques permettent un mouvement longitudinal relatif d'une extrémité de la
plaque par rapport au ski, tel que celui de Bettosini, Brosi, Gerber, Walter
(CA
1215403) qui est une plaque retenue au ski en trois points d'ancrage fixes à
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l'arrière et deux mobiles à l'avant ; ceux-ci acceptent un mouvement
longitudinal grâce à des rainures. Une substance élastique remplie la cavité
entre la plaque et le ski pour atténuer les vibrations mais, du même coup,
vient
modifier partiellement la déformation naturelle du ski en transmettant une
partie
de la rigidité de la plaque au ski. Ce type de plaque n'offre qu'un degré de
liberté (sens de l'axe longitudinal du ski).
De son côté, le système de plaque de Pieber, Stroi (US 5431427)
commande des points d'ancrage regroupés au centre de la plaque, puisque
celle-ci s'amincit à l'approche des extrémités pour lui favoriser une flexion
plus
libre, le tout de façon à résoudre partiellement le problème de compression
des
couches supérieures du ski et procurer une assise stable pour le travail des
fixations. Par contre, cette plaque tant à concentrer vers le centre de la
botte
les forces qui déforment le ski, ce qui rend, dans une certaine mesure, le ski
plus souple. Cette dernière caractéristique peut être un avantage ou un
inconvénient selon que le ski est raide ou souple. Un tel montage favorise une
déformation accrue en torsion du ski et diminue quelque peu la performance du
ski en début de virage, au moment de l'accroche, et en fin de virage, lors du
relâchement des efforts.
Pour sa part, le système de Bronson (US5785342) est aussi un
assemblage qui a pour but de réduire la transmission des vibrations aux
skieurs. La plaque est fixée grâce à trois points d'ancrage; le point médian
est
fixe alors que les deux points d'ancrage aux extrémités permettent un
mouvement longitudinale du ski par rapport à la plaque. La force qui est
demandée aux vis de fixation est accentuée à cause de la position centrale des
vis. Lors de virages la plaque fournit elle-même un bras de levier de la
moitié
de sa largeur ce qui augmente d'autant l'effort que doivent fournir les vis de
fixation. De plus, ce montage transmet de la rigidité de la plaque au ski à
cause du point d'ancrage médian qui n'accepte pas de mouvement verticale.
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En ce qui a trait à la plaque de Arduin (US5647605), elle consiste en
une jonction entre les deux butées des fixations qui incorporent des senseurs
à l'avant et à l'arrière de la plaque, ce qui distribue la pression au ski de
façon
différente selon qu'une fraction plus ou moins grande de la force est
appliquée
par le skieur vers l'avant ou vers l'arrière de la botte. Cette application
redistribue différemment les forces d'appui au ski selon la manière dont
l'effort
est appliqué au niveau des fixations. Un mouvement vertical de la fixation par
rapport au ski contribue à la redistribution de l'effort au ski. Ce système
actif,
par contre, demande une sensibilité accrue du skieur pour bien assimiler les
différences de réaction et de performances du ski en fonction des forces
appliquées par la semelle de la botte, la déformation du ski peu affecter
aussi
le travail de redistribution de la pression.
La plaque de Austier, Clement, Guers (US5492356) permet quant à elle
un déplacement longitudinal à l'arrière et garde la fixation avant toujours
stable
par rapport au ski. Cependant, les multiples rainures qui permettent le
mouvement longitudinal à l'arrière de la fixation nécessite que la plaque
garde
constamment un contact avec le ski, ce qui a comme conséquence de
transmettre la rigidité de la plaque au ski.
Enfin, la plaque de Marega, Strickner (US5765852) permet un
déplacement latéral et angulaire de l'axe longitudinal de la plaque par
rapport
au ski. Cependant, une fois déterminé, l'angle reste tel quel jusqu'à ce qu'il
soit
changé. Ainsi, la position des pieds peut être ajustée afin d'accroître le
confort
du skieur mais les skis ne peuvent, dans ce cas, être changé, d'un pied à
l'autre. Cette plaque ne donne aucune augmentation de rendement lors des
différentes phases du virage car elle est statique.
S
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3. OBJECTIFS DE L'INVENTION
Cette invention a pour but d'accentuer l'efficacité de l'effort appliqué par
le skieur à son équipement lors des virages. Cette plaque interface permet
donc d'augmenter les performances grâce à des mouvements qui modifient
partiellement la transmission des différentes forces au ski. Elle veut aussi
favoriser l'enchaînement d'un virage à l'autre et ainsi réduire la dépense
énergétique du skieur lors de descentes.
4. DESSINS
Les plans et dessins annexés aux présentes ont pour but d'illustrer une
réalisation sensiblement conforme à l'A.A.P. et aider le lecteur dans sa
compréhension du concept de l'A.A.P.. Pour cette raison, II est recommandé
de porter une attention plus particulière aux concepts décrits aux présentes
et
aux résultats recherchés, plutôt que sur la représentation schématique de
chacune des pièces de l'assemblage. Nonobstant le contenu de ces plans et
dessins, toute erreur de mesure, d'illustration, de présentation ou toute
omission ou imprécision s'y retrouvant ne peut limiter la portée du présent
texte
et le concept de l'A.A.P.. Ainsi, les figures suivantes représentent
FIG. 1 Vue en plan d'un ski.
FIG. 2 Plaque montée sur un ski.
FIG. 3 Module à double pivots.
FIG. 4 Exemples de plaques de déviation.
FIG. 5 a Schéma du mouvement pour le cas d'une
déviation angulaire dont le point de pivot est
situé à l'arrière.
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FIG. 5 b Vue de côté du montage pour le cas d'une
déviation angulaire dont le point de pivot est
situé à l'arrière.
FIG. 5 c Schéma d'un montage incorporant un pivot
latéral et vertical à l'arrière ainsi qu'un pivot
vertical et une plaque de déviation à l'avant.
FIG. 6 a Schéma du module à double pivots
situé au centre avec des butés de
déviation aux extrémités.
FIG. 6 b Schéma du mouvement pour le cas d'une
déviation angulaire dont le point de pivot est
situé au centre.
FIG. 7 a Schéma d'une butée centrale permettant une
rotation et une amplitude verticale.
FIG. 7 b Schéma d'une butée centrale permettant une
rotation et une amplitude verticale selon la
vue de face.
FIG. 8 a Schéma de la plaque à déplacement latéral
pure.
FIG. 8 b Vue de côté de la représentation de la
plaque à déplacement latéral pure.
5. DESCRIPTION DE L'INVENTION
La réalisation préférée de l'inventeur est illustrée à la FIG. 2 où les
mêmes éléments caractérisant sont identifiés par les mêmes numéros et où on
voit : La plaque de base (2) qui est montée sur la face supérieure du ski (1).
Sur la plaque de base (2) viendra se poser les fixations conventionnelles
(17).
Ainsi, la plaque de base (2) sert d'assise aux fixations conventionnelles,
mais
7
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elle fait la jonction entre le module à double pivot (3) et la butée d'appui
(4),
surmontée de la plaque de déflection (5), cette dernière étant retenue par des
vis d'ancrage (7). Les goupilles cylindriques (6) incrustées dans la plaque de
base (2) servent à guider le mouvement de déplacement de la plaque de base
(2) vers l'extérieur du virage. L'axe de rotation de ce déplacement est situé
au
centre du pivot latéral (12), tel que démontré à la figure 3 a. On
conceptualise
la déformation du ski en virage par une élongation des fibres inférieures par
rapport à la fibre neutre (centre de l'épaisseur du ski), simultanément à la
compression des couches supérieures par rapport à la fibre neutre qui, ce
faisant, initient les mouvements relatifs de la plaque de base (2) par rapport
au
ski (1). Ä ce moment, les goupilles cylindriques (6) glissent dans les
rainures
de direction (13), (voir figure 4 b,c,d). II est à noter que d'autres moyens
peuvent être utilisés afin d'obtenir les mêmes résultats finaux. En fonction
des
matériaux en présence, il est prévu d'utiliser un matériau facilitant le
glissement
(8) aux endroit où la friction peut nuire au bon fonctionnement du système.
Les figures 2 et 3 montrent également que la plaque de base (2) est
totalement libre sur l'axe vertical, et ce, grâce au pivot vertical dont l'axe
se
retrouve au centre des vis de pivot verticales (9) et au centre du cercle que
forme la section du cylindre de rotation (10). Grâce à ce pivot, qui se trouve
dans le module à double pivot, la rigidité de la plaque de base (2) n'est pas
transmise au ski (1 ). La figure 5 c montre que l'on peut intégrer un pivot
vertical
à la butée d'appui (4), renommée dans ce cas "base de pivot verticale" (19),
ce
qui élimine la possibilité de transmission de rigidité de la plaque de base
(2) au
ski (1) à cet extrémité. Par contre, si une substance élastique adhésive est
placée entre la plaque de base (2) et le ski (1) liant les deux entités, des
qualités antivibratoires sont alors intégrées au système et, dans ce cas, une
certaine rigidité de la plaque de base (2) sera transmise au ski (1 ).
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La figure 5 a démontré le mouvement de la plaque de base (2) par
rapport au pivot latéral (12) qui est, dans ce cas précis, placé du côté du
talon
du ski. Le ski (16) est présenté en position déformé comme en virage et l'on
remarque que la plaque de base (2) a effectué une rotation relative
comparativement au ski (16). Dans le cas d'une rotation inverse de la plaque
de base (2) par rapport à la direction du ski (16) en virage, on favorise une
position des hanches faisant plus facilement face au bas de la pente en même
temps qu'une rotation moins prononcée du pied. Cette situation découle du fait
que le pied est immobile dans la botte et que la botte est retenue sur la
plaque
de base (2), et ce, de façon quasi fixe par les fixations conventionnels (17).
Ainsi, lorsque l'axe longitudinale de la plaque de base (2) se dissocie de
l'axe
longitudinal du ski pour n'effectuer qu'une fraction de la rotation du ski, le
pied
étant solidaire de la plaque, celui-ci effectue une rotation moins prononcée
que
celle du ski (16). C'est pour cette raison que, dans ce cas, l'on parle d'une
plus
grande efficacité dans la transmission des forces, car le ski travaille de la
même
façon alors que le skieur ne fait pas une rotation aussi importante. Par
conséquent, la fraction de rotation économisée grâce à l'A.A.P. vient
minimiser
la rotation effectuée en sens inverse, ce qui représente une économie
d'énergie
et favorise par le fait même l'enchaînement des virages.
Les figures 6 a et 6b présentent un modèle de plaque à pivot central (20)
qui accompli le même mouvement de rotation que celui présenté à la figure 5,
à la seule différence de l'emplacement du point de pivot latéral. Dans ce cas,
une panoplie de systèmes ou moyens de déflection peuvent être utilisés. Dans
le cadre des présentes, nous montrerons uniquement les butées de déflection
rotatives situées aux extrémités. De la même façon, lorsque le ski se déforme
en virage, la compression des couches supérieures du ski (1 ) initie le
mouvement de rotation. II est intéressant de constater que plus le ski (1) se
déforme, plus le skieur doit fournir d'effort pour rester sur son rayon de
virage
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et, ~ conséquemment, plus la plaque à pivot centrale pivotera afin d'aider le
skieur à obtenir un meilleur rendement de l'effort fournit.
Les figures 7 a et 7 b montrent aussi que l'on peut, dans la plaque à
pivot centrale (20), dégager de l'espace à l'intérieur du module central à
double
pivots (22) pour permettre un mouvement vertical. Cet ajout aura comme
conséquence de ne pas affecter la flexion naturelle du ski (1) par la présence
d'un élément central.
Les figures 8 a et 8 b montrent une plaque de translation (25) dont le
mouvement en résultant est seulement latéral. La plaque de translation (25) se
fait pousser vers l'extérieur, par les butées de translation (26), lorsque le
ski se
déforme en virage. Dans cette version, les deux butées de translation (26)
travaillent dans le même sens, ce qui élimine toute rotation. En créant ce
mouvement vers l'extérieur du virage, nous augmentons le bras de levier pour
la mise à carre. Comme la figure 8 a le démontre plus le ski se déforme en
virage plus la mise à carre sera efficace.
II est possible dans les figures 2,5,6 et 8 de déplacer les pièces; module
à double pivot (3), butée d'appui (4), base de pivot verticale (19), butée de
déflection rotative (21 ), module centrale à double pivots et butée de
translation
(26). Le but recherché en bougeant longitudinalement, une ou plusieurs de ces
pièces, est de profiter d'un déplacement plus ou moins important de la plaque
par rapport au ski selon l'axe longitudinal du ski. Ainsi, on peut effectuer
le
déplacement des pièces vers la spatule du ski, vers le talon du ski ou
n'importe
où sous les plaques. Ceci nous permet d'obtenir des amplitudes variées de
déplacement de la plaque par rapport au ski et ainsi, obtenir de multiples
mouvements composés de rotations et/ou de translation.
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II est du reste bien entendu que le mode de réalisation de la présente
invention qui est décrit ci-dessus, en référence aux dessins annexés, a été
donné à titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et
adaptations peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour autant du cadre
de la présente invention.
D'autres réalisations sont possibles et elles ne sont pas limitées par
l'étendue des revendications qui suivent
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D. LISTE DES PI~CES
1. Ski
2. Plaque de base
3. Module à double pivot
4. Butée d'appui
5. Plaque de déflection
6. Goupille cylindrique
7. Vis d'ancrage
8. Matériel facilitant le glissement
9. Vis de pivot vertical
10. Cylindre de rotation
11. Coussin de rotation
12. Pivot Latéral
13. Rainure de direction
14. Trou de fixation
15. Angle d'écartement
16. Ski en position déformé (virage)
17. Fixation conventionnelle
18. Plaque comportant deux pivots verticaux.
19. Base de pivot vertical
20. Plaque à pivot central
21. Butée de déflection rotative
22. Module central à double pivot
23. Ancrage rotatif
24. Espace de dégagement vertical
25. Plaque de translation
26. Butée de translation
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