Chaussure destinée à la pratique d'un sport de glisse sut neige, ou à la marche
L'invention est relative à une chaussure destinée notamment à la pratique d'un sport de glisse sur neige, ou à la marche. L'invention concerne plus particulièrement une chaussure adaptée à la pratique du ski nordique comme le ski de fond ou le ski de randonnée, le ski de montagne, le ski alpinisme ou le télémark, c'est-à-dire une pratique pour laquelle un utilisateur soulève alternativement le talon. L'invention concerne également une chaussure adaptée à la pratique de la marche en montagne, ou de l'alpinisme. L'invention concerne encore une coque pour chaussure de sport.
La pratique de ces activités ou d'une activité telle que le ski de fond requiert l'utilisation de chaussures relativement rigides en torsion, entre l'avant et l'arrière de la chaussure, pour pouvoir transmettre avec précision les actions du pied au ski tout en conservant la souplesse de flexion nécessaire au déroulé du pied au niveau de l'articulation des métatarses.
En ce qui concerne le ski de fond proprement dit, cette rigidité relative qui faisait défaut sur les premières chaussures de ski de fond au moment de l'apparition de la technique dite « du pas du patineur » a trouvé une réponse technique avec l'utilisation de renforts, généralement en matériaux composites, qui sont superposés et reliés à la structure existante qui elle est réalisée en matériaux synthétiques et/ou thermoplastiques. En effet, les chaussures de ski de fond ont traditionnellement une construction montée, dans laquelle la chaussure comprend une tige souple montée sur une première de montage, l'ensemble étant collé sur une semelle externe, et les éléments de renfort étant généralement rapportés sur l'extérieur de la tige en supplément des renforts et contreforts traditionnellement utilisés.
Les chaussures ainsi produites sont plus rigides, ce qui permet un meilleur contrôle du ski et de l'équilibre, mais elles sont aussi devenues plus lourdes, puisque les renforts additionnels ajoutent au poids de la chaussure, même s'ils sont faits avec des matériaux choisis les plus légers possible.
De manière plus générale, les chaussures selon l'art antérieur présentent une tige et un semelage aux structures assez complexes, pour un poids élevé. La complexité est le fait de la multitude des éléments nécessaires pour fabriquer la tige d'une part, et le semelage d'autre part, la tige comprend au moins une première enveloppe qui confère à la chaussure son aspect général, un contrefort pour le maintien du talon, des renforts localisés ajoutés à la première enveloppe pour obtenir des augmentations localisées de résistance mécanique, ainsi qu'une deuxième enveloppe ou doublure, logée dans la première enveloppe, pour remplir une ou plusieurs fonctions telles que le confort, l'isolation thermique, ou autre. Le semelage quant à lui comprend au moins une semelle première de montage, destinée à maintenir ensemble les éléments constitutifs de la tige. Le semelage comprend encoré une semelle de marche, prévue pour contacter le sol, ainsi qu'une semelle interne dite de propreté, logée dans les enveloppes. On précise au passage que la semelle de marche comprend souvent deux couches ou plus, l'une pour l'usure, l'autre pour l'amortissement.
Toujours à propos des chaussures selon l'art antérieur, la complexité de la structure rend la fabrication complexe. Il est en effet nécessaire de regrouper ensemble les éléments constitutifs de la tige, en les appliquant sur une forme, pour ensuite les maintenir, généralement par collage, sur la première de montage. Le sous-ensemble ainsi réalisé reçoit ensuite la semelle de marche et la semelle de propreté. On le voit, la fabrication est assez complexe et, au final, compte-tenu du nombre de constituants, la chaussure obtenue est assez lourde.
Par ailleurs une rigidité en flexion plus ou moins importante de la chaussure de ski de fond de ski alpin ou d'alpinisme est parfois nécessaire. Aujourd'hui il n'existe pas de réponse à cette contrainte et la seule solution est d'avoir plusieurs chaussures selon la pratique. Prenons le cas du ski de fond : il faut une paire de chaussures souples en flexion pour la pratique de la technique dite classique, et une paire de chaussures rigides en flexion pour la pratique de la technique du pas de patineur. Ceci peut être particulièrement délicat dans le cas de compétitions où il y a une combinaison de deux épreuves, une épreuve de classique suivie immédiatement d'une épreuve de pas de patineur sans interruption du chronomètre. Les chaussures utilisées pour ces types d'épreuves sont des chaussures mixtes dont la rigidité est intermédiaire entre les deux types de chaussures. Il s'agit donc d'un compromis pas idéal dans chacune des techniques.
De manière large l'invention propose une chaussure, destinée à la pratique d'un sport de glisse sur neige ou à la marche comme évoqué avant, qui possède à la fois une bonne rigidité en torsion, une bonne souplesse en flexion, et un poids réduit. Par corollaire l'invention cherche à réduire la fatigue de l'utilisateur, ou à l'aider à améliorer ses performances.
Un des buts de la présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant une chaussure de ski nordique possédant à la fois une bonne rigidité en torsion, une bonne souplesse en flexion et un poids réduit, tout en satisfaisant aux conditions de confort.
Un but de l'invention est également de fournir une chaussure modulable, dont la rigidité est ajustable en fonction de la pratique.
Pour ce faire, l'invention propose une chaussure destinée notamment à la pratique d'un sport de glisse sur neige ou à la marche. La chaussure selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comprend une coque externe en matériau rigide, la coque comprenant un berceau arrière prévu pour contenir le talon de l'utilisateur, le berceau arrière étant prolongé vers l'avant par une partie en forme de lame définissant une zone de flexion, le berceau arrière comportant une paroi périphérique et un fond, le fond du berceau et la partie en forme de lame définissant en partie le semelage de la chaussure, et caractérisée par le fait qu'elle comprend un chausson interne.
La coque comprend le berceau arrière et la partie en forme de lame et, de ce fait, la chaussure présente une bonne rigidité en torsion et une bonne souplesse en flexion. Le chausson disposé dans la coque donne à la chaussure le minimum de confort d'utilisation. On peut dire que l'invention dissocie les éléments de la chaussure selon la fonction qu'ils doivent remplir, c'est-à- dire soit une fonction de transmission d'informations sensorielles ou de transmission d'impulsions de conduite, par la rigidité en torsion ou la souplesse en flexion de la coque, soit une
fonction de confort, de tenue et/ou d'enveloppement du pied, par la disposition du chausson dans la coque. La dissociation des éléments de la chaussure en simplifie la structure, par rapport à une chaussure à tige montée selon l'art antérieur. La dissociation des éléments permet aussi d'en optimiser la structure, ou la fonction. Dans l'invention, en mettant un seul matériau à l'endroit nécessaire, et donc en évitant de multiplier les superpositions de couches, la chaussure obtenue comprend un nombre de pièces réduit. La dissociation des fonctions permet d'optimiser chaque élément, notamment de renfort, et donc de réduire au maximum le poids. Cela revient à dire que la structure créée par l'invention allège la chaussure. Un effet technique qui en découle est une réduction de son inertie mécanique, par rapport à une chaussure selon l'art antérieur. De manière synthétique on peut dire qu'un avantage de la chaussure de l'invention est de réduire la fatigue d'un utilisateur ou, par corollaire, d'augmenter ses performances, tout en conservant les qualités des chaussures de l'art antérieur, notamment la rigidité en torsion et la souplesse en flexion.
De façon paradoxale, la chaussure selon l'invention a réussi à concilier deux caractéristiques antinomiques, qui sont d'une part la précision de conduite ou des prises d'appuis et, d'autre part, le confort, tout en abaissant le poids de la chaussure. En effet la coque en matériau rigide, malgré ses caractéristiques de torsion et de flexion, apporte aussi un certain confort. Par exemple, pour une chaussure de ski de fond, la coque située à l'extérieur rigidifie la chaussure, mais cette coque présente des épaisseurs suffisamment minces pour s'adapter au pied et fournir un enveloppement précis de celui-ci. Cela contribue paradoxalement à rendre la chaussure confortable, malgré l'utilisation de matériaux rigides.
Selon une ou plusieurs autres caractéristiques de la chaussure, prise seule ou en combinaison,
- l'épaisseur de la paroi périphérique du berceau arrière est inférieure à ,5 millimètre
- l'épaisseur de la paroi périphérique du berceau avant est inférieure à ,5 millimètre,
- la coque comprend un berceau avant, la partie en forme de lame reliant le berceau arrière au berceau avant, la partie en forme de lame s'étendant au niveau du métatarse d'un utilisateur, un évidement étant situé entre le berceau arrière et le berceau avant au niveau de la partie en forme de lame,
- le berceau arrière et la partie en forme de lame sont monoblocs,
- le berceau arrière et la partie en forme de lame sont des éléments distincts,
- l'épaisseur de la partie en forme de lame dans la zone de flexion est inférieure à 4 millimètres,
- entre le fond et l'ouverture supérieure, l'épaisseur de la paroi périphérique s'amincit,
- la largeur minimale d'un évidement de la zone de flexion est au moins supérieure à 5 millimètres,
- la largeur minimale d'un évidement de la zone de flexion est comprise entre 20 et 30 millimètres et, est de préférence de l'ordre de 25 millimètres,
- la coque est entièrement réalisée en matériaux composites et l'épaisseur de la paroi périphérique est comprise entre 0,5 et 1 , 2 millimètre,
- la coque est entièrement réalisée en fibres de carbone et l'épaisseur de la paroi périphérique est comprise entre 0,5 et 0,8 millimètre,
- la paroi périphérique au moins, est réalisée en fibres de verre et l'épaisseur de ladite paroi périphérique est comprise entre 0,8 et ,2 millimètre,
- la partie en forme de lame est réalisée en matériaux composites et comprend des fibres du matériau composite unidirectionnelles dans la zone de flexion,
- la zone de flexion définit un berceau avant et un berceau arrière, les matériaux des berceaux avant et arrière étant différents l'un de l'autre, la partie en forme de lame étant réalisée en fibres de carbone,
- des trous d'allégement sont ménagés dans le berceau arrière,
- un berceau au moins, est réalisé en matière plastique et l'épaisseur de du berceau est inférieure ou égale à 1,5 millimètre,
- la zone de flexion de la partie en forme de lame est plus épaisse que le reste de la partie en forme de lame,
- la zone de flexion comporte des fibres qui forment un angle avec l'axe longitudinal de la chaussure,
- la zone de flexion définit un berceau avant et un berceau arrière, la coque comportant le berceau avant et le berceau arrière, la coque comportant un moyen de fixation des berceaux avant et arrière au niveau d'un chevauchement des fonds avant et arrière des berceaux,
- le fond du berceau arrière s'étend sous le fond du berceau avant, le moyen de fixation étant agencé sous le berceau avant,
- le fond avant s'étend sous le fond arrière, le moyen de fixation étant agencé sous le berceau arrière,
- le moyen de fixation est amovible,
- la coque est monobloc,
- la coque comporte une lame de rigidification s'étendant au moins sous la zone de flexion, ladite lame de rigidification étant apte à prendre une position active dans laquelle ladite lame de rigidification épaissit le semelage dans la zone de flexion, et une position inactive dans laquelle l'extrémité de la lame de rigidification est libre,
- l'extrémité libre de la lame de rigidification s'étend vers l'arrière de la zone de flexion,
- l'extrémité libre de la lame de rigidification est apte à être retenue en position active par un moyen de retenue amovible,
- la coque comporte des montants latéraux de protection au niveau des malléoles,
- la zone de flexion définit un berceau avant et un berceau arrière, et le berceau avant présente une échancrure centrale supérieure,
- la coque comporte des trous traversants adaptés pour recevoir des vis de fixation, et elle comporte des épaulements intérieurs agencés autour des trous traversants, adaptés pour loger les têtes desdites vis de fixation.
En rapport avec la lame de rigidification, on précise que la chaussure selon l'invention permet de remédier à l'inconvénient du manque de réglage de la rigidité en flexion, en proposant une rigidité ajustable en fonction du type de pratique. Ainsi la même chaussure pourra être souple en
flexion dans un cas, et rigide en flexion dans un autre simplement en activant une liaison entre la coque et une lame auxiliaire.
La coque comporte donc une lame superposée au semelage et solidaire de celui-ci en avant de la zone de flexion, mais indépendante de celui-ci sous la zone de flexion et en arrière de celle-ci. La première fonction de cette lame est de rigidifier la coque en flexion inverse, c'est-à-dire lorsque le pied part en arrière et que l'avant de la chaussure est maintenu sur le ski par exemple. Ceci est particulièrement utile pour une chaussure de ski de montagne qui aura tendance à se plier à l'envers lors d'un appui sur la partie haute de la chaussure. La chaussure dépourvue de cette lame risquerait alors de casser simplement sur un appui arrière.
La deuxième fonction de cette lame est de rigidifier la coque en flexion lorsque celle-ci est couplée à la coque. On obtient ainsi avec une même coque, une chaussure souple dans un cas et rigide dans l'autre.
L'invention a aussi pour objet une coque prévue pour faire partie d'une chaussure comme évoqué avant.
Selon un premier exemple de réalisation, la zone de flexion définit un berceau avant et un berceau arrière dans la coque et la chaussure comporte deux haubans droits reliant respectivement les parois du berceau arrière avec les parois du berceau avant.
Selon un autre exemple de réalisation, la zone de flexion définit un berceau avant et un berceau arrière dans la coque, et la chaussure comporte un hauban présentant une forme de « Y » reliant les parois du berceau arrière avec le berceau avant.
La zone de flexion permet à la chaussure de ski d'être souple en flexion au niveau de l'articulation des métatarses pour permettre le déroulé du pied au cours de la pratique du ski. L'épaisseur de la paroi périphérique du berceau au maximum inférieure à 1 ,5 millimètres permet d'obtenir une chaussure de ski qui présente les qualités requises à la fois de rigidité et de faible poids.
Les berceaux sont très fins sur les parties latérale et médiale, ce qui confère une certaine souplesse, utile au confort et nécessaire au serrage du pied sans alourdir la coque. Par ailleurs, les formes en berceau de la coque lui confèrent une grande rigidité à l'avant et à l'arrière.
Grâce aux matériaux composites, une excellente rigidité et un faible poids peuvent être obtenus avec une épaisseur des parties latérale et médiale très fine, comprise entre 0,5 et 1, 2 millimètre. Il est ainsi possible d'obtenir des chaussures de ski pesant environ 300g par pied au lieu de 600g à 700g pour une chaussure de l'état de la technique.
Par ailleurs, avec une épaisseur de la partie en forme de lame dans la zone de flexion au maximum inférieure à 4 millimètres, la flexion est confortable au niveau de l'articulation des métatarses.
Ainsi, avec une épaisseur de la paroi périphérique du berceau inférieure à 1 ,5 millimètre et une zone de flexion réalisée par des évidements entre les berceaux, la coque présente une bonne rigidité en torsion tout en ayant une bonne souplesse en flexion et un poids maîtrisé.
La géométrie et le choix des matériaux de la coque permettent d'obtenir une chaussure ayant une bonne rigidité en torsion et une bonne souplesse en flexion, et qui est confortable.
Par ailleurs, l'emploi d'une lame de rigidification permet qu'en flexion inverse, la lame de rigidification rigidifie le semelage en position active et empêche cette flexion inverse de la coque. Ceci est particulièrement utile pour une chaussure de ski de montagne qui aura tendance à se plier à l'envers lors d'un appui sur le collier de la chaussure. Une coque dépourvue de cette lame pourrait risquer de se casser simplement sur un appui arrière.
Ainsi, une même chaussure peut être utilisée pour différentes pratiques du ski nordique. On désactive la lame de rigidification pour obtenir une chaussure souple en flexion plus adaptée pour la pratique dite classique et on active la lame de rigidification pour obtenir une chaussure plus rigide en flexion, mieux adaptée pour la pratique du pas du patineur.
Une même chaussure peut ainsi, selon la position de l'extrémité de la lame de rigidification, présenter une rigidité en flexion différente. Cette possibilité d'ajustement est particulièrement avantageuse en compétition par exemple, associant une combinaison de deux épreuves telles qu'une épreuve classique immédiatement suivie d'une épreuve pas du patineur sans interruption du chronomètre. On évite ainsi l'utilisation de chaussures mixtes dont la rigidité est intermédiaire entre une chaussure souple et une chaussure rigide et qui serait plutôt un compromis insatisfaisant dans les deux pratiques.
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la, lecture de la description de l'invention, ainsi que sur les figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 représente une vue en perspective du profil côté latéral d'une chaussure de ski nordique selon un premier mode de réalisation, dans un cas où le chausson interne n'est pas disposé dans la coque,
- la figure 2 est une vue du profil côté médial de la chaussure de la figure 1 ,
- la figure 3 représente une vue de dessous de la chaussure de la figure 1,
- la figure 4 représente une vue en perspective du profil côté latéral de la coque de chaussure de ski, selon l'une des figures 1 à 3,
- la figure 5 représente la coque de la figure 4 et dans laquelle un chausson interne est inséré,
- la figure 6 représente une vue en perspective du profil médial droit du chausson interne de la figure 5,
- la figure 7 représente une vue en perspective et de dessous d'une coque sur laquelle on a représenté de manière schématique des zones pourvues de protections,
- la figure 8 est une vue schématique de côté d'une variante de réalisation de la coque,
- la figure 8 bis est une vue de dessus de la coque de la figure 8,
- la figure 9 est une vue de dessus de la coque de la figure 8,
- la figure 10 représente une vue en coupe A-A de la partie en forme de lame dans la zone de flexion de la coque de la figure 8,
- la figure 11 représente une vue en perspective du profil médial d'une coque de chaussure de ski nordique selon un deuxième mode de réalisation à l'état assemblé,
- la figure 12 représente la coque de la figure 11, vue en perspective de dessus, à l'état désassemblé,
- la figure 13 représente la coque de la figure 11, vue de dessous, à l'état désassemblé,
- la figure 14a représente une vue schématique en coupe longitudinale d'une coque pour chaussure de ski nordique selon un troisième mode de réalisation,
- la figure 14b représente une vue en coupe d'une coque pour chaussure de ski nordique selon un quatrième mode de réalisation, qui est une variante du troisième mode de réalisation,
- la figure 15a représente une vue schématique en coupe selon un plan médian longitudinal d'une coque selon un cinquième mode de réalisation,
- la figure 15b représente une vue de dessous de la coque de la figure 15a avec la lame de rigidification en position active,
- la figure 15c représente une vue en coupe selon un plan médian longitudinal d'une chaussure pourvue de la coque de la figure 15a fixée à un ski avec le pied en flexion inverse et la lame de rigidification en position active, le chausson n'étant pas représenté,
- la figure 15d représente la chaussure de la figure 15c fixée au ski avec le pied en flexion et la lame de rigidification en position inactive,
- la figure 15e représente la chaussure de la figure 15c fixée au ski avec le pied en flexion et la lame de rigidification en position active,
- la figure 16a représente une vue en perspective d'une coque selon un sixième mode de réalisation,
- la figure 16b représente une variante d'une coque selon un septième mode de réalisation, et
- la figure 17 est similaire à la figure 8, pour un huitième mode de réalisation.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les positions supérieure, inférieure, avant et arrière, latérale et médiale, sont utilisées en référence au pied d'un utilisateur.
Les figures 1 à 3 représentent une chaussure de ski 1 pour la pratique du ski nordique dans laquelle le skieur soulève alternativement le talon, telle que la pratique du télémark, la randonnée à ski ou le ski de fond. Le chausson interne n'est pas représenté. Dans la description, les différents types de skis permettant la pratique des disciplines de ski nordique seront désignés sous le terme général de ski de fond ou même simplement de ski.
La chaussure 1 comporte une coque 2 (figure 4), une couche externe d'étanchéité 3 enveloppant partiellement la coque 2 et un collier 4 articulé à la coque 2 (figures 1 et 2).
Mieux visible sur la figure 4, la coque 2 comporte une paroi périphérique 5 surmontant une partie semelage 6 et une ouverture supérieure 7 ménagée dans la partie supérieure de la paroi périphérique 5 pour l'insertion du pied du skieur.
La coque 2 est une enveloppe présentant une forme adaptée pour envelopper un pied. La coque 2 est relativement rigide mais présente une zone de flexion Z située au niveau de l'articulation des métatarses. La zone de flexion Z est réalisée par des évidements dans la paroi périphérique 5 de la coque 2. Les évidements sont deux zones latérale et médiale s'étendant de
part et d'autre de l'ouverture supérieure 7, de l'ouverture supérieure 7 jusqu'à la partie semelle 6. La zone de flexion Z permet à la chaussure de ski 1 d'être souple en flexion au niveau de l'articulation des métatarses, pour permettre le déroulé du pied au cours de la pratique du ski.
La zone de flexion Z délimite ainsi un berceau avant ou embout côté pointe de la coque 2, et un berceau arrière côté talon de la coque 2.
L'ouverture supérieure 7 de la coque 2 s'étend au moins de la zone de la cheville jusqu'à la zone de flexion Z, ce qui donne une certaine souplesse à la paroi périphérique 5 au niveau du berceau arrière, et ce qui permet un serrage et un maintien du pied.
Le berceau avant permet de protéger les doigts de pied du skieur et participe au maintien du pied. Le berceau avant peut présenter une échancrure centrale supérieure 8, dans le prolongement de l'ouverture supérieure 7, comme représenté sur la figure 4. On verra par la suite que le berceau avant peut également être supprimé et remplacé par un simple embout de protection des orteils, sans fonction de rigidification particulière.
Les évidements latéral et médial de la zone de flexion Z peuvent avoir des bordures opposées parallèles, les évidements étant par exemple légèrement en biais vers la pointe de la coque 2 comme visible sur les figures 4 et 5. Selon un autre exemple représenté sur la figure 8, les évidements de la zone de flexion Z sont évasés vers le haut. On préfère des évidements à bordures opposées parallèles ou évasées vers le haut de manière à ce qu'en flexion, le berceau avant ne touche pas le berceau arrière.
La largeur des évidements lf de la zone de flexion Z à l'endroit le plus étroit (figures 4 et 8) est au moins supérieure à 5 millimètres pour autoriser la flexion. La largeur lf est par exemple comprise entre 20 et 30 millimètres et, est de préférence de l'ordre de 25 millimètres.
On prévoit en outre que l'épaisseur ep des parties latérale et médiale de la paroi périphérique 5 soit au maximum inférieure à 1 ,5 millimètre, ce qui permet d'obtenir une chaussure de ski 1 qui présente les qualités requises à la fois de rigidité et de faible poids.
Les berceaux sont très fins sur les parties latérale et médiale, ce qui confère une certaine souplesse, utile au confort et nécessaire au serrage du pied sans alourdir la coque. Par ailleurs, les formes en berceau de la coque lui confèrent une grande rigidité à l'avant et à l'arrière.
La coque 2 est par exemple entièrement réalisée en matériaux composites, tels que des fibres de carbone, fibres de verre ou aramide. Grâce aux matériaux composites, une excellente rigidité et un faible poids peuvent être obtenus avec une épaisseur des parties latérale et médiale très fine, comprise entre 0,5 et 1, 2 millimètre. Il est ainsi possible d'obtenir des chaussures de ski pesant environ 300g par pied au lieu de 600g à 700g pour une chaussure de l'état de la technique.
Avec une coque en matériau composite, on peut aussi prévoir que les fibres de la partie en forme de lame 6 soient unidirectionnelles dans la zone de flexion Z.
Comme le montre la figure 8 bis, au moins un pourcentage des fibres constitutives de la partie en forme de lame sont orientées selon la direction longitudinale L de la chaussure. Ces fibres sont par exemple situées dans l'épaisseur de la partie en forme de lame, c'est-à-dire à l'écart des faces
qui la délimitent. On peut dire aussi que les fibres unidirectionnelles sont situées dans une région centrale de la partie en forme de lame, dans le sens de l'épaisseur.
Alternativement et comme représenté sur la figure 9, la partie en forme de lame 6 est réalisée en matériaux composites et les fibres du matériau composite sont croisées dans la zone de flexion. Des premières fibres forment par exemple un angle compris entre +40° et +70° avec l'axe longitudinal L de la partie en forme de lame 6 et des deuxièmes fibres forment par exemple un angle compris entre -40° et -70° avec l'axe longitudinal L de la partie en forme de lame 6. Par exemple, les premières fibres forment un angle de l'ordre de 60° avec l'axe longitudinal L et les deuxièmes fibres forment un angle de l'ordre de -60°. Les fibres croisées permettent d'assurer une continuité de la rigidité en torsion de la coque 2' dans la zone de flexion Z sensiblement moins rigide en torsion des évidements.
La coque 2, 2' est par exemple entièrement réalisée en fibres de carbone. Dans ce cas, une bonne rigidité et un faible poids peuvent être obtenus avec une épaisseur des parties latérale et médiale comprise entre 0,5 et 0,8 millimètre.
Selon un autre exemple, la paroi périphérique 5 au moins, est réalisée en fibres de verre. Dans ce cas, une bonne rigidité et un faible poids peuvent être obtenus avec une épaisseur des parties latérale et médiale de la partie tige 5 comprise entre 0,8 et 1 ,2 millimètre.
Pour réduire encore le poids sans nuire aux qualités de rigidité, on peut prévoir de ménager des trous d'allégement dans la paroi périphérique 5 de la coque 2, formant par exemple une coque grillagée (non représentée).
Selon un autre exemple, la paroi périphérique 5 au moins est réalisée en matière plastique injectée. Dans ce cas, une bonne rigidité et un faible poids peuvent être obtenus avec une épaisseur des parties latérale et médiale de la paroi périphérique inférieure ou égale à 1,5 millimètre. On prévoit alors que la coque 2, 2' comporte des trous d'allégement pour garantir un faible poids tout en ayant une bonne rigidité.
Il est également envisageable que les matériaux des berceaux avant et arrière soient différents l'un de l'autre, choisis par exemple dans des matériaux composites différents (fibre de carbone, fibre de verre ou aramide) et/ ou en associant un matériau composite avec un matériau plastique. On privilégie cependant que la partie en forme de lame 6 soit réalisée en fibres de carbone.
Par ailleurs, on prévoit que l'épaisseur d de la partie en forme de lame 6 dans la zone de flexion Z soit au maximum inférieure à 4 millimètres, pour autoriser une flexion confortable au niveau de l'articulation des métatarses. La figure 10 représente une section de la partie en forme de lame 6 dans la zone de flexion Z. L'épaisseur d de quatre millimètres représente l'épaisseur maximale entre le point le plus haut et le point le plus bas de l'épaisseur de la partie en forme de lame 6 dans la zone de flexion Z.
On peut notamment aussi prévoir qu'entre la partie en forme de lame 6 et l'ouverture supérieure 7, l'épaisseur ep des parties latérale et médiale de la paroi 5 s'amincit. Par exemple, pour une coque 2 entièrement réalisée en fibres de carbone, l'épaisseur au niveau de la partie en forme de lame 6 peut varier et peut être comprise entre 1 ,2 millimètre à proximité de la partie en
forme de lame 6 et n'être plus que de l'ordre de 0,5 millimètre au niveau de l'ouverture supérieure 7. L'amincissement de l'épaisseur ep de la paroi périphérique 5 augmente localement sa souplesse, particulièrement au niveau des parties latérale et médiale, ce qui permet un serrage du berceau arrière autour du pied progressif et enveloppant.
Dans ce premier mode de réalisation, qu'elle soit réalisée en un ou plusieurs matériaux différents, la coque 2, 2' est monobloc, c'est-à-dire qu'elle comporte une seule pièce. La coque 2, 2' présente une surface uniforme et lisse, et la partie en forme de lame 6 et la paroi périphérique 5 sont reliées de manière continue. Ainsi, la coque 2, 2' est confortable pour le pied de l'utilisateur. Ainsi, avec une épaisseur des parties latérale et médiale de la paroi périphérique 5 inférieure à 1 ,5 millimètre et une zone de flexion Z réalisée par des évidements dans la paroi 5 de la coque 2, 2' s'étendant depuis l'ouverture supérieure 7 de la paroi 5 jusqu'à la partie en forme de lame 6, la coque 2, 2' présente une bonne rigidité en torsion tout en ayant une bonne souplesse en flexion et un poids maîtrisé.
La chaussure 1 comporte en outre un élément de fixation avant 9 associé à la partie en forme de lame 6 de la coque 2, en amont de la zone de flexion Z (figure 3). L'élément de fixation avant 9 est muni d'un pivot transversal 10 s'assemblant en rotation à la fixation avant au ski. L'élément de fixation avant 9 est par exemple vissé au berceau avant de la coque 2. Pour cela, on peut prévoir que la coque 2 comporte des trous traversants et des épaulements intérieurs agencés autour des trous traversants. Les épaulements intérieurs sont ménagés à l'intérieur de la coque 2. Les trous traversants sont adaptés pour recevoir des vis de fixation 11. Les épaulements sont adaptés pour recevoir et loger complètement les têtes des vis de fixation (ou les écrous). On s'assure ainsi que les vis de fixation 11 soient parfaitement intégrées à l'intérieur de la coque 2 et ne puissent pas blesser le pied de l'utilisateur.
Pour améliorer le confort de l'utilisateur et assurer un bon maintien transversal de la cheville, la coque 2, 2' peut également comporter des montants latéral et médial de protection 12, de part et d'autre des malléoles, pour mieux protéger les malléoles de l'utilisateur. On peut en outre prévoir d'articuler le collier 4 de la chaussure 1 sur ces montants 12.
En outre, le dessous arrière de la partie en forme de lame 6 (ou talon) peut définir deux rainures de guidage 48 pour le maintien transversal de la chaussure 1 solidarisée à la fixation du ski lorsque le talon de la chaussure est en appui sur le ski.
La couche externe d'étanchéité 3 est en matériau étanche, hydrophobe pour résister à la neige, la pluie et la glace et en matériau élastique pour faciliter l'insertion du pied dans l'ouverture supérieure. Elle est par exemple constituée de tissu élastique à base de néoprène, d'une couche de polyuréthane, ou de tout matériau équivalent. La couche externe d'étanchéité 3 est par exemple fixée d'une part aux bords de la partie en forme de lame 6 et d'autre part, au berceau arrière. La couche externe d'étanchéité 3 recouvre les évidements latéral et médial de la zone de flexion Z et une partie de l'ouverture supérieure 7. Elle permet ainsi de protéger le pied de l'utilisateur.
La chaussure 1 comporte également un chausson interne 20, par exemple en textile polaire, reçu dans la coque 2, 2'. Le chausson interne 20 permet d'apporter douceur et chaleur à
utilisateur, et évite au pied de frotter les arêtes de la coque 2. Il permet aussi de couvrir le pied de rutilisateur dans la zone de flexion Z. Un exemple de chausson interne 20 est représenté sur les figures 5 et 6.
Dans l'exemple illustratif des figures 1 et 2, la chaussure 1 comporte également deux brides de serrage 13a, 13b et une bande 14. La bande 14 resserre la chaussure sur le pied de rutilisateur en biais entre la zone de flexion Z et le berceau arrière. La première bride de serrage 13a est adaptée pour relier les parties latérale et médiale du berceau arrière au niveau du cou-de-pied. Elle permet le réglage du serrage du berceau arrière. La première bride de serrage 13a et la bande 14 permettent également de maintenir la couche externe d'étanchéité 3 et la coque 2 ensemble sur le pied de rutilisateur. La deuxième bride de serrage 13b est destinée à régler le serrage du collier 4 autour de la cheville de l'utilisateur. Bien entendu, de manière alternative ou complémentaire, la chaussure peut comprendre d'autres moyens de serrage, tel qu'un dispositif à lacet ou tout équivalent.
Afin de ne pas alourdir inutilement la coque 2, seules certaines zones de contact privilégié sont pourvues d'éléments de protection afin de protéger la coque 2 et permettre la marche en toute sécurité. Les zones pourvues de ces éléments comportent par exemple la zone talon 15 définissant les rainures de guidage 48 et la zone avant 19 de la coque 2 qui sont les zones de contact à l'amorce et à la fin du pas, les zones médiale 16 et latérale 17 de la zone de flexion Z ainsi que la partie centrale inférieure 18 de la zone de flexion Z qui sont des zones d'appui privilégiées de contact avec le ski pour la station debout ou lors du déroulé du pied (figure 7). Les éléments de protection 16 et 17 sont prévus pour protéger la zone de flexion Z, notamment au niveau des évidements, contre les chocs ou les frottements dans une trace dans la neige.
Ainsi, la géométrie et le choix des matériaux de la coque 2, 2' permettent d'obtenir une chaussure 1 ayant une bonne rigidité en torsion et une bonne souplesse en flexion, et qui est confortable.
Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 11, 12, 13, 14a, et 14b, la coque est réalisée en plusieurs éléments distincts s'assemblant ensemble.
Dans le premier exemple représenté sur les figures 11, 12 et 13, la coque 20 est réalisée en trois éléments : le berceau avant 21, le berceau arrière 22 et la partie en forme de lame 23. Le berceau avant 21 et le berceau arrière 22 sont par exemple en fibres de verre. et la partie en forme de lame 23 est en fibres de carbone. Les berceaux avant et arrière 21, 22 présentent des formes arrondies notamment dans la zone de flexion Z. Ces trois éléments 21, 22, 23 sont solidarisés ensemble par exemple par collage, soudure ou assemblage mécanique entre les bordures basses des berceaux et le pourtour de la partie en forme de lame 23.
On distingue l'élément de fixation avant 24 de la chaussure sur la figure 13. On voit également sur la figure 12 que les têtes des vis de fixation 11 sont reçues dans les épaulements intérieurs ménagés à l'intérieur de la coque 20 et n'en dépassent pas.
Par ailleurs, dans cet exemple, l'élément de fixation avant 24 comporte une barre transversale supplémentaire 25 disposée en retrait du pivot transversal 10. La barre transversale
supplémentaire peut être utilisée en option, en étant raccordée à un moyen de rappel élastique relié au ski. Cette option convient plus particulièrement pour la pratique du pas alternatif ou classique qui consiste à avancer dans deux traces parallèles.
Selon un exemple représenté sur les figures 14a et 14b, la coque 26 ; 26' est réalisée en deux éléments distincts s'assemblant ensemble : le berceau avant 27 ; 27' et le berceau arrière 28 ; 28'.
En référence à la figure 14a, le berceau avant 27 comporte une paroi périphérique 29 et une partie en forme de lame 30 et le berceau arrière 28 comprend une paroi périphérique 31 et une partie en forme de lame 32. La coque 26 comporte en outre un moyen de fixation 33 des berceaux avant 27 et arrière 28 au niveau du chevauchement des parties en forme de lame avant et arrière 30, 32.
Le moyen de fixation est par exemple amovible. On prévoit par exemple que le moyen de fixation 33 comporte au moins une vis de fixation. Ainsi, il est possible d'ajuster la chaussure de ski selon la pointure du skieur et la largeur des évidements de la 2one de flexion Z en avançant plus ou moins le berceau avant 27 par rapport au berceau arrière 28.
Dans l'exemple de la figure 14a, la partie en forme de lame avant 30 s'étend sous la partie en forme de lame arrière 32. Le moyen de fixation 33 comporte deux vis de fixation qui s'insèrent sous la paroi périphérique arrière 31, dans la partie en forme de lame avant 30 jusque dans la partie en forme de lame arrière 32, reliant ainsi ensemble les deux berceaux 27, 28.
Dans l'exemple de la figure 14b, la partie en forme de lame arrière 32' s'étend sous la partie en forme de lame avant 30'. Le moyen de fixation 33' comporte une unique vis de fixation qui s'insère sous la paroi périphérique avant 29', dans la partie en forme de lame arrière 32' jusque dans la partie en forme de lame avant 30', reliant ainsi ensemble les deux berceaux 27', 28'.
Alternativement, les berceaux avant et arrière 27, 28 ; 27', 28' sont solidarisés définitivement par exemple par collage, soudure ou assemblage mécanique.
II est en outre possible d'insérer une couche souple entre les parties en forme de lame avant et arrière ou fonds 30, 32 ; 30', 32'.
Ainsi, dans l'un ou l'autre de ces deux modes de réalisation, la partie en forme de lame 30, 32 ; 30', 32' n'est pas doublée dans la zone de flexion Z et reste inférieure à 4 millimètres pour permettre la flexion de la chaussure.
Les figures 15a, 15b, 15c, 15d et 15e illustrent un cinquième mode de réalisation dans lequel la coque 34 comporte une lame de rigidification 35.
Comme on peut le voir sur les figures 15a et 15b, la lame de rigidification 35 s'étend au moins sous la zone de flexion Z. Elle est apte à prendre une position active dans laquelle elle épaissit la partie en forme de lame 36 dans la zone de flexion Z en étant superposée à la partie en forme de lame 36 (figure 15e) et une position inactive dans laquelle l'extrémité 37 de la lame de rigidification 35 est libre (figures 15d).
L'extrémité libre 36 de la lame de rigidification 35 s'étend par exemple vers l'arrière de la zone de flexion Z, l'extrémité avant étant solidaire de la partie en forme de lame 36 du berceau avant
38. La lame de rigidification 35 présente par exemple une forme plus large côté avant que côté arrière. Le côté arrière s'amincit jusqu'à l'extrémité libre 37.
Ainsi, la lame de rigidification 35 est active en flexion inverse, c'est-à-dire lorsque l'utilisateur se penche en arrière (flèche Fl) et que l'avant de la chaussure est maintenu sur le ski 50 par exemple (figure 15c). La lame de rigidification 35 rigidifie la partie en forme de lame 36 en position active et empêche cette flexion inverse de la coque 34. Ceci est particulièrement utile pour une chaussure de ski de montagne qui aura tendance à se plier à l'envers (selon la direction Fl) lors d'un appui sur le collier 4 de la chaussure. Une coque dépourvue de cette lame pourrait risquer de se casser simplement sur un appui arrière.
L'extrémité libre 37 peut en outre être retenue en position active, c'est-à-dire solidaire de la partie en forme de lame 36 du berceau arrière 39, par un moyen de retenue amovible.
Le moyen de retenue amovible comporte par exemple un pivot 40 actionnable manuellement par un levier de verrouillage 41 solidaire du pivot 40 (figure 15b). Le pivot 40 peut ainsi pivoter (flèche F2 sur la figure 15b) entre la position active dans laquelle il retient l'extrémité 37 de la lame de rigidification 35 à la partie en forme de lame 36 (figure 15b) et une position inactive dans laquelle le pivot 40 est pivoté à l'écart de ladite extrémité 37 (figure 15a).
L'extrémité avant de la lame de rigidification 35 étant solidaire de la partie en forme de lame 36 du berceau avant 38, l'extrémité libre 37 de la lame de rigidification 35 est sollicitée en position inactive lors du déroulé du pied. Ainsi, lorsque la coque 34 est fléchie et que la lame de rigidification 35 est en position inactive, la lame de rigidification 35 est inopérante, elle ne contribue pas à rigidifier la coque 34 qui reste souple dans la zone de flexion grâce aux évidements dans la zone de flexion Z et à la partie en forme de lame 36 mince (figure 15d).
En position active, lorsque la coque 34 est fléchie, la lame de rigidification 35 est maintenue solidaire de la partie en forme de lame 36 à l'arrière de la zone de flexion Z par le pivot 40. L'épaisseur de la partie en forme de lame 36 doublée de la lame de rigidification 35 rend la coque 34 plus rigide, rendant plus difficile la flexion du pied (figure 15e).
Ainsi, une même chaussure peut être utilisée pour différentes pratiques du ski nordique. On désactive la lame de rigidification 35 pour obtenir une chaussure souple en flexion plus adaptée pour la pratique dite classique et on active la lame de rigidification 35 pour obtenir une chaussure plus rigide en flexion, mieux adaptée pour la pratique du pas du patineur.
Une même chaussure peut ainsi, selon la position de l'extrémité de la lame de rigidification 35, présenter une rigidité en flexion différente. Cette possibilité d'ajustement est particulièrement avantageuse en compétition par exemple, associant une combinaison de deux épreuves telles qu'une épreuve classique immédiatement suivie d'une épreuve pas du patineur sans interruption du chronomètre. On évite ainsi l'utilisation de chaussures mixtes dont la rigidité est intermédiaire entre une chaussure souple et une chaussure rigide et qui serait plutôt un compromis insatisfaisant dans les deux pratiques. Ce principe peut également être utilisé dans les chaussures de montagne, pour les rendre rigides et permettre le montage de crampons.
Selon un sixième mode de réalisation représenté sur la figure 16a, la chaussure de ski comporte deux haubans droits 43 reliant les parties latérale et médiale du berceau arrière 44 avec les parties latérale et médiale du berceau avant 45. Les parties du berceau avant 45 sont définies par les extrémités de la coque 42 entre l'échancrure centrale supérieure 8 du berceau avant et les évidements de la zone de flexion Z. Les parties du berceau arrière 44 sont définies par les extrémités de la coque 42 entre l'ouverture supérieure 7 et les évidements de la zone de flexion Z.
Les haubans 43 sont formés d'une bande de tissu par exemple en fibres de Kevlar (marque déposée). Les haubans 43 servent à empêcher la flexion arrière de la coque 42 et contribuent également au serrage de la coque 42.
Selon une variante de réalisation représentée en figure 16b, la chaussure de ski comporte un unique hauban 46 présentant une forme générale en « Y ». Le hauban 46 relie les parties latérale et médiale du berceau arrière 44 avec le berceau avant 47. Contrairement à la variante précédente, le berceau avant 47 est « plein », c'est-à-dire qu'il ne comporte pas d'échancrure centrale supérieure.
La forme de réalisation proposée par la figure 17 correspond à un cas où la chaussure 1 est dépourvue de berceau avant. Cela revient à dire que la coque comprend uniquement le berceau arrière et la partie en forme de lame. En conséquence, la zone de flexion Z s'étend depuis le métatarse jusqu'à l'extrémité avant.
Dans tous les cas l'invention est réalisée à partir de matériaux et selon des techniques de mise en œuvre connus de l'homme du métier.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation ci-avant décrites, et comprend tous les équivalents techniques pouvant entrer dans la portée des revendications qui vont suivre.