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DES
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522514A1
Family ID 2582180
Probable Assignee Salomon Sa
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title FIXATION DE SKI AVEC ASSISTANCE DE DECLENCHEMENT
Abstract
_________________________________________________________________
FIXATION MECANIQUE AVEC RESSORT 2 ET ASSISTANCE ELECTRONIQUE 11 DE
CELUI-CI, POSSEDANT DES MOYENS 14 PREVUS D'UNE PART AU NIVEAU DE LA
MECANIQUE ETOU AU NIVEAU DE L'ELECTRONIQUE DE TELLE SORTE QUE LE
SYSTEME ELECTRONIQUE SOIT EN PLUS DU RESSORT POUR LA RETENUE AU
DECLENCHEMENT TOTALE ET QU'EN CAS DE PANNE DU CIRCUIT ELECTRONIQUE, LE
RESSORT 2 SOIT PLACE DANS UN ETAT MINIMUM SKIABLE ASSURANT A LUI SEUL,
LA FONCTION DE DECLENCHEMENT, LE SEUIL MINI SKIABLE ET LA RETENUE AU
DECLENCHEMENT DUE A L'ELECTRONIQUE (C'EST-A-DIRE PAR ASSISTANCE OU PAR
APPORT D'ENERGIE) VENANT EN ADDITION A LA RETENUE AU DECLENCHEMENT
MINIMALE SKIABLE DU SYSTEME MECANIQUE.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne une fixation de ski a declenchement
mecanique dans laquelle l'element de retenue de la semelle de la
chaussure est maintenu en position d'utilisation au moyen d'un systeme
de verrouil- lage amovible selon les besoins du skieur La
particularite de la presente invention consiste a adjoindre a ladite
fixation a declenchement mecanique, un dispositif d'assistance
permettant d'en ameliorer les conditions de de- clenchement en
securite tout en autorisant en cas de defaillance dudit dis- positif
d'assistance, un niveau de declenchement satisfaisant pour la skia-
bilite et la securite du skieur.
Ce dispositif d'assistance est avantageusement realise a partir d'un
systeme electronique couple a un systeme mecanique, hydraulique ou
pneu- matique, destine a participer au declenchement du systeme de
verrouillage de la fixation.
On connait cependant deja des fixations de securite comportant des
systemes de declenchement electronique qui, en cas de
non-fonctionnement ou de panne de la batterie d'alimentation par
exemple, conservent les ca- racteristiques de declenchement d'une
fixation mecanique fonctionnant avec un ressort de declenchement Ainsi
par exemple le document allemand
DE 30 17 841 fait mention d'une telle fixation fonctionnant de telle
manie- re qu'un systeme purement mecanique, hydraulique ou pneumatique
de declen- chement d'urgence fonctionne a la place desdits systemes
dans le cas d'une defaillance de la commande electronique, alors que
ledit systeme mecanique, hydraulique ou pneumatique' de declenchement
n'agit pas pendant le fonction- nement normal utilisant ladite
commande electronique.
La fixation ci-dessus evoquee conserve malheureusement des
inconvenients lies, lorsqu'elle est en periode de fonctionnement
electrique, a l'accepta- bilite par le skieur d'une securite
uniquement basee sur l'electronique, pour laquelle les chocs survenant
sur le ski sont directement repercutes sur la jambe du skieur D'autre
part, lors de sollicitations dues a des efforts de faibles niveaux
pendant un laps de temps relativement long (par exemple mouvements de
conversion), les risques de declenchements non souhaites aug- mentent
Enfin, en cas de panne du systeme electronique, le document DE 30 17
841 prevoit sa substitution par le systeme mecanique, hydraulique ou
pneumatique, monte en parallele Comme le reglage de chacun de ces deux
systemes de declenchement est prevu de facon entierement independante,
le skieur encourt le risque de se retrouver subitement, lors d'une
panne du systeme electronique, avec des valeurs de declenchement
substituees, consi- derablement differentes de celles qu'il possedait
peu de temps avant ladite panne Cette situation est extremement
prejudiciable a la securite du skieur qui se trouve subitement soumis
a des conditions de skiabilite ne corres-
25225 1 4 pondant pas a son niveau technique reel.
L'un des buts de la presente invention est de creer une fixation de
ski de securite du type electro-mecanique, hydraulique ou pneumatique
dont le systeme electronique/electrique a pour rale de parfaire le
reglage mecani- que de ladite fixation et d'assurer
supplementairement, la retenue optimale au declenchement, en fonction
des conditions de ski Ainsi, meme en cas de panne, la retenue minimale
necessaire sera assuree par le systeme mecanique. Pour atteindre ce
but, l'invention se propose de realiser une fixation mecanique avec
ressort de declenchement principal couple avec un second systeme
mecanique, hydraulique ou pneumatique assiste d'un circuit elec-
tronique reagissant a des signaux donnes par au moins un capteur
d'efforts situe entre la chaussure et ladite fixation, caracterisee en
ce que pour un reglage choisi, des moyens destines a moduler l'effort
de retenue au declenchement sont prevus au niveau de l'un au moins des
systemes mecani- que, hydraulique ou pneumatique, et commandes par
ledit circuit electro- nique lorsqu'il est sous tension, de telle
sorte que l'effort de retenue au declenchement soit egal a la somme
vectorielle des efforts de retenue du ressort de declenchement
principal et des efforts de retenue dudit sys- teme mecanique,
hydraulique ou pneumatique, tandis qu'en cas de panne du- dit circuit
electronique, le ressort de declenchement principal continue seul
d'assurer la fonction de declenchement.
Selon une premiere forme de realisation pratique, une fixation avec un
ressort de declenchement principal est poerue d'un systeme hydraulique
mis en parallele avec ledit ressort de declenchement Le systeme
hydraulique est commande par un circuit electrique mis sous tension au
moment du chaus- sage Des capteurs places entre la chaussure et le
serre-semelle detectent les efforts parasites survenant au niveau de
la chaussure, et envoient des signaux determinant le passage d'un
courant d'une intensite donnee (selon le type d'efforts) dans le
circuit electrique Ce dernier agit sur le pis- ton d'une sorte de
maitre-cylindre dont il modifie la valeur de la section de passage du
fluide qu'il contient La variation de la section de passage du fluide
provoque alors une modification correspondante de l'effort de de-
placement du piston principal soumis a l'effort du ressort de
declenchement principal.
Selon un autre mode de realisation, on utilise toujours un systeme hy-
draulique comme moyen de modulation des efforts de retenue au
declenchement pour lequel la modulation s'effectue par l'intermediaire
d'un diaphragme d'ouverture/fermeture du passage du fluide rappele par
un ressort en spi- rale.
25225 1 4
Dans un autre mode d'execution de l'invention, le systeme de
modulation de l'effort de retenue au declenchement est realise a
partir d'un disposi- tif electro-mecanique Il s'agit dans ce cas d'un
mecanisme a genouillere avec ressort de poussee soumis a un
electro-aimant et travaillant en pa- rallele avec le ressort de
declenchement principal Suivant l'intensite du courant passant dans
l'eleetro-aimant, le mecanisme a genouillere est sol- licite pour
tendre vers son point mort et agir sur le ressort de poussee, lequel
prend egalement appui sur le piston principal Selon la position
atteinte par le mecanisme a genouillere, il s'ensuit une modification
de 1 Q l'effort de retenue au declenchement du fait de la variation de
l'effort de poussee dudit ressort de poussee.
Une autre solution de l'objet de l'invention reside dans l'adapta-
tion d'un systeme de modulation de l'effort de retenue au
declenchement a un ensemble chaussurefixation Dans ce cas de figure,
l'ensemble est constitue d'une butee traditionnelle et d'une chaussure
equipee, dans la zone de sa semelle, d'un doigt mobile venant
s'engrener dans un logement amenage dans ladite butee Ce doigt situe a
l'une des extremites d'un mecanisme a genouillere, est destine a
s'avancer ou reculer dans ledit logement en fonction des
sollicitations d'un electro-aimant agissant sur ledit mecanisme La
position du doigt dans le logement intervient alors dans la
modification du bras de levier constitue par le point de contact dudit
doigt et l'axe de la butee, modifiant en consequence les conditions de
retenue au declenchement lateral de la chaussure.
A titre d'exemple, l'invention va etre decrite et illustree par les
dessins ci-apres annexes, dans lesquels: La figure I represente en vue
en coupe partielle, une butee de fixation de ski pourvue d'un systeme
d'assistance hydraulique de declenchement com- mande par un dispositif
electrique.
La figure 2 est une vue de detail agrandi du dispositif de commande du
piston hydraulique dispose dans la fixation selon la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe selon la figure 2.
Les figures 4 et 5 montrent une position du piston hydraulique lors
d'une sollicitation electrique.
La figure 6 represente schematiquement en vue en coupe, un autre
syste- me d'assistance hydraulique realise a partir d'un dispositif a
diaphragme.
Les figures 7 et 8 montrent en vue en coupe, respectivement les diffe-
rentes positions d'ouverture dudit diaphragme selon les sollicitations
electriques. La figure 9 illustre en vue en coupe partielle, une butee
de fixation selon l'invention pour laquelle le systeme d'assistance
est electro-meca-
252251 4 nique. La figure 10 est une vue en coupe partielle montrant
la position prise par le systeme d'assistance electro-mecanique pour
une sollicitation elec- tric donnee.
La figure Il represente en vue en coupe longitudinale, un autre mode
de realisation de l'invention pour laquelle le systeme d'assistance
electro mecanique est dispose dans la semelle meme de la chaussure,
tandis que le dispositif de declenchement principal est toujours en
place dans la butee de la fixation.
Les figures 12 a 14 illustrent le fonctionnement de l'ensemble selon
la figure Il pour differents niveaux de sollicitations electriques.
La figure 1 represente un premier mode de realisation selon
l'invention consistant en une butee avant de fixation de ski (1) dans
laquelle il a ete amenage un systeme d'assistance au declenchement.
Ce systeme est amenage en parallele avec le ressort de declenchement
(2) d'un piston principal (3) monte, ainsi qu'il est connu, dans un
corps tournant (4) autour d'un axe (5) muni d'un meplat (6) Par
ailleurs, dans la plaque repose-pied (7) est prevu un capteur des
efforts verticaux (8) de la pointe de la chaussure vers le bas (chute
avant) tandis qu'un autre capteur (9) est dispose dans le
serre-semelle (10) de sorte que les efforts verticaux vers le haut
(chute arriere) soient pris en compte par ladite fixation Ces
differents capteurs (8,9) sont relies a des circuits electro- niques
et une alimentation en courant (11), destines a retransmettre des
signaux a une bobine solenoide (12) agissant sur un piston plongeur
(13).
Ce piston plongeur fait partie d'un mecanisme hydraulique (14)
comprenant un circuit hydraulique (15) reliant deux chambres (16,17)
communicantes entre elles La chambre principale (17) recoit l'une des
extremites (3 ') du piston principal (3) de declenchement tandis que
l'autre (3 ") coopere avec le meplat (6) de l'axe (5) sous l'effet du
ressort (2) L'extremite (3 ') du piston principal (3) logee dans la
chambre principale (17) du mecanisme hydraulique est munie d'un tampon
coulissant (18) pouvant se deplacer dans ladite chambre principale
(17) sois l'effet d'une rotation due a un choc lateral par exemple La
section de la chambre principale etant plus impor- tante que celle de
-la chambre secondaire (16), la difference de section conduit a un
freinage de l'ecoulement du fluide dans le circuit et il se cree alors
un effort de freinage qui s'oppose en particulier au deplacement du
piston principal (3).
Afin de moduler la valeur d'utilisation du dispositif, il est prevu de
munir le tampon (18) d'un clapet anti-retour reglable (20) de sorte
que l'ecoulement du fluide soit plus ou moins freine Pour la
simplicite du
252251 4 dessin, ce clapet n'a ete que schematiquement represente a la
figure 1.
Lorsqu'aucune chaussure n'est detectee dans la fixation selon l'inven-
tion, la bobine (12) n'est pas sous tension et le piston plongeur (13)
se trouve recule au maximum sous l'effet d'un ressort de rappel (19)
(figures 2 et 3), de telle sorte que la section de passage S du fluide
dans la cham- bre secondaire soit maximum.
Aucun effet n'est decelable au niveau du systeme d'assistance au de-
clenchement et il n'existe qu'un effort de retenue au declenchement
minimum donne par le ressort de declenchement principal (2).
Lorsqu'une chaussure est detectee dans la fixation, le circuit
electro- nique est mis sous tension, et un courant d'intensite "I"
parcourt la bo- bine (12) Celle-ci agit sur le piston plongeur (13)
qui avance d'une course "d" dans la chambre secondaire (16), ce qui
amene une reduction "s" de la section de passage de l'ecoulement du
fluide (figures 4 et 5) Cette reduction de section provoque une
augmentation de l'effort de retenue au declenchement et celui-ci
correspond alors a une valeur de reglage de refe- rence choisie.
Dans le cas d'un incident de parcours provoquant la presence d'efforts
parasites au niveau de la pointe de la semelle de la chaussure et de
la plaque repose-pied, tels qu'evoques ci-dessus, ceux-ci sont
detectes par l'un ou l'autre des capteurs (8,9); le circuit
electronique n'envoie alors dans la bobine (12) qu'un courant ii and
#x003C; I,-de sorte que le piston plongeur (12) soit ramene en arriere
par le ressort de rappel (19) La section de passage du fluide augmente
a nouveau et l'effort de retenue diminue Par ailleurs, si pour une
raison quelconque, le circuit electronique (11) tom- bait en panne, la
bobine (12) ne serait plus alimentee en courant et le piston plongeur
(13) reculerait au maximum dans son cylindre (21) ramenant alors la
section de passage du fluide a sa valeur initiale "S" Le skieur
retrouve de ce fait une valeur de retenue au declenchement
correspondant au minimum skiable qu'il se sera fixe avec le reglage du
seul ressort prin- cipal (2) Neanmoins, en presence de chocs, et mme
en cas de panne de l'electronique, le couplage du dispositif
hydraulique avecle ressort princi- pal permet de realiserune
augmentation momentanee de la valeur de retenue au declenchement du
fait que pour une section de passage du fluide donnee, l'effort exerce
sur le piston principal par le meplat est beaucoup plus important si
la vitesse de deplacement est rapide Ainsi, en cas de chocs, la valeur
de retenue au declenchement augmente directement en fonction des
vitesses de deplacements de la butee.
Les figures 6 a 8 illustrent un systeme d'assistance hydraulique
diffe- rent, mais dont le fonctionnement reste proche du precedent En
effet,
252251 4 un diaphragme a soufflets (22) est couple avec le ressort
principal (23) de declenchement d'un piston (24) d'une fixation t 25)
non representee dans sa totalite Le diaphragme a soufflets (22)
comporte un premier soufflet, dit soufflet principal (26)al'interieur
duquel est loge le ressort princi- pal (23) tandis que la face externe
(27) de l'une des extremites dudit soufflet prend appui a l'interieur
du piston (24), lequel coopere avec le meplat (28) d'un axe (29) fixe
d'une butee L'autre extremite (lu soufflet
(26) est reliee de facon etanche a un support (30) deplacable en
transla- tion selon l'axe longitudinal de la butee de sorte que l'on
puisse regler la tension du ressort principal Par ailleurs, ce support
est muni d'ori- fices (31) permettant le passage du fluide entre le
soufflet principal (26) et le soufflet secondaire (32) situe de
l'autre cste dudit support (30).
Le soufflet secondaire (32) est loge a l'interieur d'un bouchon filete
de reglage (33) qui prend appui sur la couronne d'obturation (34)
dudit diaphragme et a laquelle est reliee, de facon etanche,
l'extremite arriere (35) dudit soufflet (32) Cette couronne
d'obturation est munie du meme nombre d'orifices (36) que celui du
support (30) et est mobile en rotation autour d'un palier circulaire
(37) egalement perce d'orifices correspondant a ceux du support avec
lequel il fait corps (figure 6).
Comme precedemment, lorsqu'aucune chaussure n'est detectee dans la fi-
xation, une bobine (38) destinee a agir sur un doigt de commande (39)
dis- pose approximativement radialement (figures 7-8) a la couronne
(34), n'est sollicitee par aucun courant et les orifices (31) et (36)
sont dans un alignement parfait, de sorte que le fluide peut
communiquer sans obstacle, d'un soufflet a l'autre Un ressort de
rappel (40) maintient constamment la couronne d'obturation (34) avec
le doigt de commande (39) quelle que soit la position de ce dernier
Lorsque le chaussage est detecte, et l'electronique (41), mise sous
tension, la bobine (38) est, elle aussi, mise sous tension; le doigt
de commande (39) recule de la valeur "c" de sorte que la couronne (34)
effectue une rotation selon la fleche (42) sous l'action du ressort de
rappel (40) Cette rotation a pour consequence de reduire la section de
passage du fluide (figure 8) d'un soufflet a l'autre, et donc
d'augmenter l'effort de retenue au declenchement, celui-ci corres-
pondant a un reglage de reference choisi Dans ce mode de realisation
comme dans le precedent, le systeme d'assistance permet d'obtenir
avantageusement une regulation et un amortissement des efforts de
declenchements dus aux chocs qui Deuvent survenir lors de la pratique
du ski.
Selon un troisieme mode de realisation illustre a la figure 9, on dis-
pose pour le declenchement, de deux ressorts (43,44) travaillant en
paral- lele dans une butee de fixation selon l'invention o le systeme
d'assis-
25225 1 4 tance est du type electro-mecanique Ainsi, le ressort
principal (43) appuyant d'une part sur un piston (45) et d'autre part,
sur le corps (46) de la butee par l'intermediaire d'un fourreau (47),
lui-meme en appui sur le bouchon de reglage, est monte en parallele
avec un ressort secondaire (44) Ce ressort (44) prend egalement appui
sur le fond du piston (451 d'une part, et sur un piston secondaire
(48) loge dans le fourreau (47) o il est commande par un systeme a
genouillere (49), d'autre part Un dispositif d'electro-aimant (50) est
amenage pour agir sur le systeme a genouillere selon l'intensite d'un
courant produit par un circuit electro-
1 o nique (51) a partir de signaux emis par des capteurs (52,53)
places respec- tivement sur le serre-semelle et la plaque repose-pied
de la butee Suivant l'intensite du courant traversant l'electro-aimant
(50), le ressort secon- daire (44) est plus ou moins sollicite en
fonction du deplacement du pis- ton secondaire (48) hors du fourreau
(figure 10).
Lors d'une panne du circuit electronique (51), la genouillere (49) est
automatiquement repoussee par le ressort secondaire et revient en
butee dans le fourreau On se retrouve alors avec un effort de retenue
au declenchement correspondant a des conditions de skiabilite
minimales Dans ce type de construction, l'assistance par
l'electronique reste proportionnelle aux valeurs de reglage du ressort
principal.
La figure Il represente un mode de realisation selon l'invention dans
lequel le systeme (54) d'assistance et de modulation du declenchement
est dispose non plus dans la butee (55) d'une fixation, mais dans la
semelle (56) d'une chaussure destinee a cooperer avec ladite butee
Pour ce faire, la butee (55) comporte un logement d'entrainement (57)
prevu pour recevoir un doigt de commande (58) dont l'avancee dans
ledit logement modifie la longueur du bras de levier d constitue par
le point de contact dudit doigt et l'axe (59) de la butee D'autre
part, cette avancee est commandee par un systeme a genouillere (60)
amenage dans la semelle de la chaussure, et sollicite par un ou
plusieurs electro-aimants (61,61 ',61 ") recevant les signaux emis par
des capteurs (62,63,64) situes dans le serre-semelle et la plaque
repose-pied de la butee.
La modification du bras de levier a pour consequence de modifier les
conditions de retenue des declenchements lateraux Lorsque la chaussure
ne detecte pas de butee a proximite, les bobines des electro-aimants
(61,61 ', 61 ") ne sont pas excitees et le doigt de commande (58) est
recule hors du logement (57) sous l'effet d'un ressort de rappel (65)
Dans le cas o la chaussure detecte la presence de la butee (au
chaussage), un calculateur electronique (66) commande l'avancee du
doigt (58) par l'intermediaire des electro-aimants (61,61 ',61 '1 Le
bras de levier dl defini par la distance
252251 4 de l'axe (59) au doigt (58) diminue et devient du On obtient
de ce fait un effcrt de retenue au declenchement correspondant i un
reglage de refe- rence choisi (figure 13).
En presence d'efforts parasites, ceux-ci sont detectes Dar les
capteurs (62,63,64) La presence de ces efforts est retransmise par des
signaux au calculateur electronique qui renvoie un courant d'intensite
diminue dans les bobines (61,61 ',61 ") des electro-aimants, et le
ressort de rappel (65) ramene le doigt (58) en arriere, ce qui fait
augmenter le bras de levier entre d 2 et dl et diminuer
consecutivement l'effort de retenue au declen- chement.
En cas de defaillance du circuit electronique, le phenomene ci-dessus
s'amplifie puisque les electro-aimants ne sont sollicites par plus
aucun courant et le doigt de commande revient totalement en arriere
sous l'im- pulsion du ressort de rappel (65) qui agit sur le systeme a
genouillere.
L'effort de retenue au declenchement correspond alors au minimum
skiable obtenu par l'effort de retenue du seul ressort de
declennchement principal (67) de la butee Les exemples decrits
ci-dessus l'ont ete avec des butees de fixations, mais l'invention est
aussi applicable a des talonnieres de fixations.
2 2522514
Claims
_________________________________________________________________
Revendications
1 Fixation de securite avec ressort de declenchement couple avec un
second systeme mecanique, hydraulique ou pneumatique assiste d'un
circuit electronique reagissant a des signaux donnes par au moins un
capteur d'efforts situe entre la chaussure et ladite fixation,
caracterisee en ce que, pour un reglage choisi, des moyens
(14,22,49,60) destines a moduler l'effort de retenue au declenchement
sont prevus au niveau de l'un au moins des systemes mecanique,
hydraulique, pneumatique et commandes par ledit circuit electronique
lorsqu'il est sous tension de telle sorte que l'effort de retenue au
declenchement soit egal a la somme "ectorielle des efforts de retenue
dudit systeme mecanique, hydraulique, pneumatique, tandis qu'en cas de
panne dudit circuit electronique, le ressort de declenchement
principal (2,23,43,65) continue seul d'assurer la fonction de
declenche- ment.
2 Fixation selon la revendication 1, caracterisee en ce que les moyens
de modulation (14,22,49) de l'effort de retenue sont directement
couples avec le ressort de declenchement principal de la fixation.
3 Fixation selon la revendication 1, caracterisee en ce que les moyens
(60) de modulation de l'effort de retenue sont disposes dans la
semelle de la chaussure et cooperent avec k serre-semelle de la
fixation.
4 Fixation selon l'une des revendications precedentes, caracterisee en
ce que les moyens de modulation des efforts de retenue au
declenchement sont commandes par des electro-aimants.
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