[Brevet] Comment New Balance conçoit-il ses semelles ?

Au programme : 1 brevet de la marque américaine New Balance

Cet article ne présage pas des futures sorties de la marque, il n’est issu que de l’analyse d’un brevet déposé et reflète potentiellement les activités des concepteurs.

Les informations présentées dans cet article proviennent du brevet US2014182170A1 déposé par NEW BALANCE ATHLETIC SHOE
 

La conception des semelles personnalisées

Le brevet décrit une façon de concevoir et produire une semelle de chaussure personnalisée (ou non, on le vera par la suite). La personnalisation de la semelle comme détailler par la suite n’est surement réservé qu’aux athlètes de la marque aujourd’hui. Mais les moyens présentés pour la réalisation laissent à imaginer que « demain », on pourra se faire personnaliser sa semelle dans n’importe quel magasin.

Le principe de la personnalisation est toutefois intéressant, il mérite d’être détaillé sachant qu’il est la source de la conception des nouvelles semelles de New Balance.

Cette personnalisation est basée sur des paramètres simples tels que la pointure, la forme du pied, la mobilité du pied, le terrain pratiqué mais surtout sur des caractéristiques de la pose du pied.

L’idée est de créer à partir de données expérimentales une semelle adaptée à la foulée du coureur. Pour cela on vient mesurer la pression au sol à chaque pas via une plaque de force.

En fonction du type d’attaque du coureur, on peut déjà mettre en évidence des différences bien visibles.

newbalance1

Les 4 figures sur la première ligne ,représentent les contours de pressions au moment où le pied vient attaquer le sol. On distingue nettement l’attaque talon, medio-pied et avant du pied. De même, le moment où le pied quitte le sol, sur la seconde ligne, on peut distinguer des différences d’un coureur à l’autre, celles-ci sont toutefois moins marquées. On peut aussi voir des écarts d’un pied à l’autre sur un même coureur, sur la dernière ligne. Tout cela pousse à optimiser spécifiquement chaque semelle pour obtenir les meilleurs performances.

En complément du niveau et de la distribution, il est intéressant d’avoir la direction de la force qu’exerce le pied, pour cela New Balance propose d’équiper une chaussure avec des jauges de contraintes ! On obtient donc tout ce qui est nécessaire à la personnalisation de la chaussure.

Il ne reste plus qu’à trouver le bon indicateur de performance mixant ces paramètres expérimentaux pour obtenir une semelle !

Une semelle, une !
Une semelle, une !

Celui est choisi dans cette exemple est une multiplication de la pression par la force qu’exerce le pied. Cela donne une indication intéressante sur la position et le sens des crampons qui vont transmettre la force. On peut voir que cette semelle intègre donc directement le cramponnage: c’est rendu possible par le choix de la méthode de fabrication (voir plus bas)

Au delà de la semelle extérieure, les concepteurs proposent une adaptation de cette méthode « indicateur de performance » à la création de la semelle intermédiaire. Au lieu de concevoir en 2D sur l’extérieur, la métrique permet de créer une semelle 3D. On reconnait un peu les traits de la FreshFoam.

Quelques semelles intermédiaires suivant l'invention
Quelques semelles intermédiaires suivant l’invention

Ils sont aussi allés plus loin dans l’idée en imaginant ce maillage tout autour du pied pour créer ainsi une chaussure qui s’adapte à la morphologie du pied. Cette chaussure serait revêtue d’une peau extérieure pour protéger le pied dans les conditions « extrêmes »

la chaussure maillée
la chaussure maillée

La fabrication

P395 by EOS :Deustch qualitat of SLS
P395 by EOS : Deustch qualitat of SLS

Ce type de maillage fait tout de suite penser (en tout cas moi) à de la fabrication additive. Le brevet propose comme solution le SLS (Selective Laser Sintering) comprendre Frittage sélectif par laser en français. Cette technique de prototype rapide vient faire fondre couche à couche des particules de plastique, métal, céramique ou verre pour former une forme 3D souhaitée. Le procédé permet de créer rapidement des formes complexes sans avoir besoin de moule. Il serait difficile de créer une semelle avec les éléments de tractions et des cavités avec un procédé de moulage classique. Le SLS permet aussi de mixer les matériaux (de même nature) pour ainsi créer une semelle légère et souple  mais avec des crampons plus denses et plus résistants.

Une mousse ou un agent gonflant peut être ajouté durant la fabrication pour permettre de créer d’avoir une semelle moins dense et plus amortissante.

Conclusion

Cette personnalisation n’est surement aujourd’hui réservée qu’à l’élite de la marque américaine mais comme je l’ai déjà évoqué dans un précédent brevet (la chaussure simplifiée par Salomon), ça ne m’étonnerait pas que l’on voit fleurir dans certains boutiques ce genre de personnalisation dans les années à venir.

Pour finir une vidéo

Je pense que la Fresh Foam sortie en 2014 est très inspirée de ce brevet : semelle « maillée », injection de mousse. On voit aussi nettement l’utilisation de l’impression 3D pour créer les premières semelles.

2 comments

Leave a Reply

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *