BR102016008113B1

BR102016008113B1 - IMPROVEMENTS INTRODUCED IN CRANIAL PROTECTION CELL

Info

Publication number: BR102016008113B1
Application number: BR102016008113-0A
Authority: BR
Inventors: Mauricio Paranhos Torres
Original assignee: Mauricio Paranhos Torres
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2022-10-18
Also published as: BR102015011545A2; BR102016008113A2

Abstract

APERFEIÇOAMENTOS INTRODUZIDOS EM CÉLULA DE PROTEÇÃO CRANIANA, formada por um casco externo (11, 20) revestida internamente por material absortivo (12, 12'), compreendendo esse material uma primeira camada (21), imediatamente abaixo do casco, de espuma de células fechadas, rígida ou semi-rígida, em contato com uma segunda camada (22) de espuma viscoelástica de células abertas, a interface entre ditas primeira e segunda camadas sendo provida de interdigitações compreendendo cavidades (24) na dita primeira camada nos quais se encaixam, complementar e cooperantemente, ressaltos (23) providos na dita segunda camada. São ainda providos apoios de material absortivo na região da mandíbula (32), nas regiões maxilares (33, 34) e mastóideas (35). Quando fechada, a viseira (37) fica embutida na correspondente abertura da célula de proteção craniana, e sua abertura é feita em duas etapas, a primeira compreendendo a translação para diante e a segunda, a rotação para cima. A célula de proteção craniana (CPC) compreende ainda uma queixeira removível (54) cujo mecanismo de destravamento é acionado por meio de botões (51) situados de um e do outro lados do casco.IMPROVEMENTS INTRODUCED IN CRANIAL PROTECTION CELL, formed by an external shell (11, 20) coated internally by absorptive material (12, 12'), this material comprising a first layer (21), immediately below the shell, of closed cell foam , rigid or semi-rigid, in contact with a second layer (22) of open-cell viscoelastic foam, the interface between said first and second layers being provided with interdigitations comprising cavities (24) in said first layer in which they fit, complementary and cooperatingly, shoulders (23) provided on said second layer. Supports of absorptive material are also provided in the mandible region (32), in the maxillary regions (33, 34) and mastoid regions (35). When closed, the visor (37) is embedded in the corresponding opening of the cranial protection cell, and its opening is carried out in two stages, the first comprising forward translation and the second, upward rotation. The cranial protection cell (CPC) also comprises a removable chin guard (54) whose unlocking mechanism is activated by means of buttons (51) located on either side of the hull.

Description

Application field

[001] De uma forma geral, refere-se a presente invenção a aperfeiçoamentos em artigos destinados à proteção individual da cabeça contra impactos e desacelerações. Mais particularmente, ditos artigos destinam-se a proteger a cabeça dos motociclistas, podendo, todavia, estender-se sua aplicação a outras atividades tais como o automobilismo, o ciclismo, a construção civil, e outras situações em que seja necessário proteger o cérebro contra lesões. Se bem que a palavra “capacete” seja correntemente utilizada para designar tais artigos produzidos segundo o estado da técnica, adotar-se-á, na presente descrição, o termo Célula de Proteção Craniana, ou CPC, para designar o objeto da invenção ora proposta, uma vez que suas características, desempenho e funcionalidades ultrapassam o que existe hoje.[001] In general, this invention refers to improvements in articles intended for individual protection of the head against impacts and decelerations. More particularly, said articles are intended to protect the head of motorcyclists, however, their application may be extended to other activities such as motor racing, cycling, civil construction, and other situations in which it is necessary to protect the brain against injuries. Although the word “helmet” is currently used to designate such articles produced according to the state of the art, the term Cranial Protection Cell, or CPC, will be adopted in this description to designate the object of the invention proposed herein. , since its features, performance and functionalities surpass what exists today.

State of the art

[002] As considerações iniciais apresentadas a seguir tem por objetivo esclarecer a natureza do problema que a invenção visa resolver, de modo a tornar mais evidentes as vantagens desta.[002] The initial considerations presented below are intended to clarify the nature of the problem that the invention seeks to solve, in order to make its advantages more evident.

[003] Os capacetes - do latim caput (cabeça) - surgiram historicamente da necessidade de proteção contra impactos diretos de flechas, lanças, espadas e, nos tempos modernos, contra projéteis. Sua função principal era a de proteger o crânio, e consequentemente o cérebro, contra ferimentos por impactos diretos.[003] Helmets - from the Latin caput (head) - historically arose from the need to protect against direct impacts from arrows, spears, swords and, in modern times, against projectiles. Its main function was to protect the skull, and consequently the brain, against injuries by direct impacts.

[004] A partir da invenção da motocicleta em 1885 por Gottlieb Daimler e da consequente expansão dos esportes a motor, a necessidade de proteção contra lesões na cabeça decorrentes de quedas e acidentes aumentou. A velocidade e, portanto, a aceleração, ultrapassaram os limites naturais de proteção que o crânio do individuo propicia ao cérebro.[004] From the invention of the motorcycle in 1885 by Gottlieb Daimler and the consequent expansion of motor sports, the need for protection against head injuries resulting from falls and accidents increased. The velocity and, therefore, the acceleration, surpassed the natural limits of protection that the individual's skull provides to the brain.

[005] Por oportuno, convém ressaltar que o objeto da proteção é o cérebro do indivíduo. A natureza teve milhões de anos para criar um invólucro adequado para essa tarefa, o crânio, porém este tem limites, ultrapassados pela velocidade, aceleração e as forças hoje encontradas.[005] As appropriate, it should be noted that the object of protection is the individual's brain. Nature has had millions of years to create an enclosure suitable for this task, the skull, but this has limits, surpassed by the speed, acceleration and forces found today.

[006] O inventor, que é neurocirurgião, esclarece que as lesões cerebrais decorrente do trauma, são classificadas de acordo com o tipo de força predominante: a concussão, a lesão axonal difusa (LAD), o hematoma subdural, a contusão e o hematoma intra-cerebral, no caso de predomínio de forças rotacionais; a fratura do crânio, o hematoma epidural e a contusão cerebral decorrente de fratura em caso de predomínio de forças radiais.[006] The inventor, who is a neurosurgeon, clarifies that brain injuries resulting from trauma are classified according to the predominant type of force: concussion, diffuse axonal injury (DAI), subdural hematoma, contusion and hematoma intra-cerebral, in case of predominance of rotational forces; skull fracture, epidural hematoma and cerebral contusion resulting from fracture in case of predominant radial forces.

[007] Como os capacetes atuais são baseados na patente de Roth et al. de 1947 (US Patent 2,625,683) não funcionam na prevenção contra lesões por desaceleração, uma vez que a fisiopatologia destas somente foi detalhadamente estudada por Thomas Gennarelli no final da década de 1980. Hoje é sabido que esse tipo de lesão é a causa de óbito e de sequelas graves em todos os acidentes motociclísticos e naqueles em que a velocidade está envolvida, como no recente caso de acidente de esqui do ex-campeão de formula 1 Michael Schumacher.[007] As current helmets are based on the patent by Roth et al. of 1947 (US Patent 2,625,683) do not work to prevent deceleration injuries, since their pathophysiology was only studied in detail by Thomas Gennarelli in the late 1980s. Today it is known that this type of injury is the cause of death and serious sequelae in all motorcycle accidents and in those where speed is involved, as in the recent case of the ski accident involving former Formula 1 champion Michael Schumacher.

[008] As lesões decorrentes da velocidade produzidas pela desaceleração são, como já foi citado, as mais graves. Dessas, a concussão e a lesão axonal difusa (LAD) são as mais perigosas sendo que esta última é a responsável pela maioria de mortes e sequelas graves.[008] The injuries resulting from speed produced by deceleration are, as already mentioned, the most serious. Of these, concussion and diffuse axonal injury (DAI) are the most dangerous, with the latter being responsible for most deaths and serious sequelae.

[009] A concussão é uma alteração na consciência com recuperação em minutos e sem sequelas clínicas ou estruturais resultante de lesão traumática não penetrante. Ocorre em baixa velocidade e torque, em torno de 7,5 m/s (27 km/h), principalmente em esportes de contato (Futebol Americano, Rugby, Boxe, etc.).[009] Concussion is an alteration in consciousness with recovery within minutes and without clinical or structural sequelae resulting from blunt traumatic injury. It occurs at low speed and torque, around 7.5 m/s (27 km/h), mainly in contact sports (American Football, Rugby, Boxing, etc.).

[010] A Lesão Axonal Difusa (LAD) é uma lesão potencialmente fatal associada ao torque e que deixa graves sequelas em caso de sobrevivência. Ocorre quase como uma extensão da concussão exceto pelo fato de que as forças e velocidades envolvidas são maiores. A média de velocidade no acidente de motocicleta é de 44 km/h e o ângulo de impacto é de 28 graus. Nessas condições, torna-se quase inevitável a lesão por desaceleração. Por inercia, o tecido cerebral sofre compressão, torção e cisalhamento mecânico com ruptura estrutural e morte celular.[010] Diffuse Axonal Injury (DAI) is a potentially fatal injury associated with torque and which leaves serious sequelae in case of survival. It occurs almost as an extension of concussion except that the forces and velocities involved are greater. The average speed in the motorcycle accident is 44 km/h and the impact angle is 28 degrees. Under these conditions, deceleration injury is almost inevitable. By inertia, brain tissue suffers compression, torsion and mechanical shear with structural rupture and cell death.

[011] A Fig. 1 mostra de maneira simplificada que, ao ser aplicada uma aceleração angular o (torque) o conteúdo do continente é submetido a esforços de cisalhamento, como exemplificado na parte inferior à direita da figura. É este o mecanismo de lesão axonal difusa, ou seja, lesão difusa de todo o cérebro, quando do impacto em velocidade com rotação da cabeça.[011] Fig. 1 shows in a simplified way that, when an angular acceleration is applied (torque), the content of the continent is subjected to shear forces, as exemplified in the lower right part of the figure. This is the mechanism of diffuse axonal injury, that is, diffuse injury to the entire brain, when impacted at high speed with head rotation.

[012] Esse conjunto de alterações estruturais provoca inchaço cerebral (brain swelling) com aumento da pressão intracraniana e morte encefálica por impossibilidade de manutenção do fluxo sanguíneo cerebral.[012] This set of structural changes causes brain swelling with increased intracranial pressure and brain death due to the impossibility of maintaining cerebral blood flow.

[013] Na literatura médica, vários pesquisadores já detectaram o problema. Diz Parreira:[013] In the medical literature, several researchers have already detected the problem. Parreira says:

[014] “As lesões neurológicas são a causa mais frequente de morte em motociclistas traumatizados. Contudo, notamos que a incidência de lesões graves em segmento cefálico em nossa amostra foi menor em motociclistas quando comparados a outros mecanismos de trauma. Das lesões investigadas, os motociclistas apresentaram menor frequência de hematomas extradurais, hematomas subdurais, hemorragias subaracnóideas e contusões cerebrais, mas apresentaram com maior frequência, lesão axonal difusa. Isso pode indicar uma certa proteção do capacete contra lesões que ocorrem por golpe e contragolpe, mas não contra lesões relacionadas a diminuição abrupta da velocidade e cisalhamento (grifo nosso), in Parreira, J. G. et al. - “Análise comparativa entre as lesões encontradas em motociclistas envolvidos em acidentes de trânsito e vítimas de outros mecanismos de trauma fechado” - Rev Assoc Med Bras 2012; 58(1): 76-81).[014] “Neurological injuries are the most frequent cause of death in traumatized motorcyclists. However, we noticed that the incidence of severe injuries in the cephalic segment in our sample was lower in motorcyclists when compared to other trauma mechanisms. Of the injuries investigated, motorcyclists had a lower frequency of extradural hematomas, subdural hematomas, subarachnoid hemorrhages and brain contusions, but more frequently they had diffuse axonal injury. This may indicate a certain protection of the helmet against injuries that occur due to coup and countercoup, but not against injuries related to abrupt decrease in speed and shear (emphasis added), in Parreira, J. G. et al. - “Comparative analysis between injuries found in motorcyclists involved in traffic accidents and victims of other blunt trauma mechanisms” - Rev Assoc Med Bras 2012; 58(1): 76-81).

[015] Af irma Martinus Richter em um excelente estudo em 2001:[015] Martinus Richter states in an excellent study in 2001:

[016] “The lesions caused by indirect force effect (e.g., acceleration and deceleration) remain a problem. In particular, rotation is an important and underestimated factor. The reduction of the kinetic consequences of the effecting forces should be a direction for future motorcycle helmet generations” in Richter M, Otte D, Lehmann U, Chinn B, Schuller E, Doyle D: Head injury mechanisms in helmet- protected motorcyclists: prospective multicenter study. J Trauma 2001, 51:959-958.[016] “The lesions caused by indirect force effect (e.g., acceleration and deceleration) remain a problem. In particular, rotation is an important and underestimated factor. The reduction of the kinetic consequences of the effecting forces should be a direction for future motorcycle helmet generations” in Richter M, Otte D, Lehmann U, Chinn B, Schuller E, Doyle D: Head injury mechanisms in helmet- protected motorcyclists: prospective multicenter study. J Trauma 2001, 51:959-958.

[017] Não obstante a literatura científica mundial ter se debruçado, de há muito, sobre o problema, este tem sido simplesmente ignorado pela indústria.[017] Despite the fact that the world's scientific literature has long addressed the problem, it has simply been ignored by the industry.

[018] Com efeito, ao longo dos anos a indústria de capacetes esteve focada no cumprimento das normas de certificação e não na evolução dos conhecimentos de neurotraumatologia. Todas as modificações se concentraram no casco apelando para a “resistência” ao impacto em detrimento da absorção da energia de impacto. O resultado foi que, à medida que os cascos foram ficando mais rígidos, menos densa e mais espessa ficou a camada absortiva, aumentando as dimensões e o peso dos capacetes, alguns chegando a pesar 1,8 kg![018] Indeed, over the years the helmet industry has focused on compliance with certification standards and not on the evolution of neurotraumatology knowledge. All the modifications focused on the hull appealing to the “resistance” to the impact in detriment of the absorption of the impact energy. The result was that, as the hulls became more rigid, the absorptive layer became less dense and thicker, increasing the dimensions and weight of the helmets, some weighing up to 1.8 kg!

[019] O aumento das dimensões do capacete não soluciona o problema da prevenção da lesão axonal difusa, podendo mesmo estar agravando ou mesmo induzindo tal lesão, pelo fato de que quanto maior o capacete, maior o torque sobre a cabeça, já que a força aplicada é diretamente proporcional à distância do centro de rotação (a força aplicada no casco no ponto de impacto). O trabalho de Parreira citado acima é um indicativo disso.[019] Increasing the dimensions of the helmet does not solve the problem of preventing diffuse axonal injury, and may even be aggravating or even inducing such an injury, due to the fact that the larger the helmet, the greater the torque on the head, since the force applied is directly proportional to the distance from the center of rotation (the force applied to the hull at the point of impact). Parreira's work cited above is indicative of this.

[020] As figuras 2-a e 2-b exemplificam o que ocorre quando se aumenta a espessura da camada absorvedora de impacto. Nesse exemplo, está ilustrado um capacete compreendendo um casco externo rígido 11, em cujo interior se adapta uma camada de material absorvedor 12 que repousa sobre a cabeça do usuário 13. Um impacto tangencial no ponto 15 dá origem a uma força 16 nesse ponto. Esse impacto produz uma segunda força 17 aplicada à calota craniana, cujo valor depende da distância d1 entre o ponto de aplicação do impacto e o centro de rotação do conjunto.[020] Figures 2-a and 2-b exemplify what happens when increasing the thickness of the impact absorbing layer. In this example, a helmet is illustrated comprising a rigid outer shell 11, inside which adapts a layer of absorbing material 12 that rests on the user's head 13. A tangential impact at point 15 gives rise to a force 16 at that point. This impact produces a second force 17 applied to the cranial vault, whose value depends on the distance d1 between the point of application of the impact and the center of rotation of the set.

[021] Segundo mostra a Fig. 2-b, o aumento da espessura da camada de material absorvedor 12’ resulta num aumento da distância d2 entre o ponto de impacto 15’ e o centro de rotação 14. Em consequência, o torque 17’ aplicado à calota craniana é maior do que no caso anterior, resultando um aumento nos esforços de cisalhamento e, portanto, na possibilidade de lesão por LAD.[021] As shown in Fig. 2-b, increasing the thickness of the absorbent material layer 12' results in an increase in the distance d2 between the point of impact 15' and the center of rotation 14. As a result, the torque 17' applied to the skullcap is greater than in the previous case, resulting in an increase in shear forces and, therefore, in the possibility of injury by LAD.

[022] Est amos convencidos de que os capacetes tradicionais podem gerar acelerações angulares no interior do crânio superiores ao limite estabelecido por Gennarelli, de 12.000 rads/s2, acima do qual, dependendo da velocidade de impacto, há 100% de probabilidade de LAD. O estudo de Parreira, já citado, apoia esse convencimento. O CPC estruturado de acordo com a presente invenção pode, segundo nossas estimativas, atingir valores de aceleração angular inferiores à mediana da curva de Gennareli, sendo esse desempenho ainda passível de melhoramentos adicionais.[022] We are convinced that traditional helmets can generate angular accelerations inside the skull greater than the limit established by Gennarelli, of 12,000 rads/s2, above which, depending on the impact velocity, there is a 100% probability of LAD. The study by Parreira, already mentioned, supports this conviction. The CPC structured according to the present invention can, according to our estimates, reach values of angular acceleration lower than the median of the Gennareli curve, and this performance is still subject to further improvements.

[023] O gráfico da Fig. 5, mostra que, para esse valor de aceleração angular, ocorre apenas a concussão, cuja recuperação ocorre em minutos e sem sequelas clínicas ou estruturais.[023] The graph in Fig. 5, shows that, for this value of angular acceleration, only concussion occurs, whose recovery occurs in minutes and without clinical or structural sequelae.

[024] Além do aumento do torque aplicado à cabeça do usuário, um capacete de maiores dimensões, como o mostrado na Fig. 3, aumenta o arrasto aerodinâmico e possui maior massa, requerendo maior esforço da musculatura do usuário e aumentando a carga sobre a coluna cervical.[024] In addition to increasing the torque applied to the user's head, a larger helmet, as shown in Fig. 3, increases aerodynamic drag and has greater mass, requiring greater effort from the user's musculature and increasing the load on the cervical spine.

[025] Um segundo aspecto dos capacetes atuais se refere à região da queixeira (chin guard). Por exemplo, o capacete do estado da técnica mostrado na Fig. 3, reproduzido da patente US62126898, está provido de uma espessa camada de material absorvedor 10 na região da calota craniana, porém sua queixeira está totalmente desprovida de material absorvedor. Assim, no caso de impacto frontal, o queixo e a mandíbula são submetidas à força total do impacto, que é transmitido integralmente à base do crânio podendo ocasionar sua fratura.[025] A second aspect of current helmets refers to the chin guard region. For example, the prior art helmet shown in Fig. 3, reproduced from the US62126898 patent, is provided with a thick layer of absorbing material 10 in the region of the cranial vault, but its chin is completely devoid of absorbing material. Thus, in the case of a frontal impact, the chin and mandible are subjected to the full force of the impact, which is fully transmitted to the base of the skull, which may cause fracture.

[026] Mais outro aspecto em que se evidencia a precariedade dos capacetes produzidos de acordo com a técnica conhecida se refere à camada absortiva. A principal função do material utilizado nessa camada é a de aumentar o tempo de impacto. A justificativa física estabelece que a aceleração é resultante da velocidade de impacto dividida pelo tempo em que essa velocidade cai a zero, ou seja: a = (Vi - Vo)/t onde a é a aceleração Vi é a velocidade inicial, ou seja, aquela em que ocorre o impacto. Vo é a velocidade final, que no caso presente é zero. t é o tempo dispendido na redução de Vi para zero.[026] Another aspect in which the precariousness of helmets produced according to the known technique is evident refers to the absorptive layer. The main function of the material used in this layer is to increase the impact time. The physical justification establishes that the acceleration is the result of the impact velocity divided by the time in which this velocity drops to zero, that is: a = (Vi - Vo)/t where a is the acceleration Vi is the initial velocity, that is, the one where the impact occurs. Vo is the final velocity, which in the present case is zero. t is the time taken to reduce Vi to zero.

[027] Resulta, portanto que quanto menor o tempo do impacto maior será a aceleração à qual a cabeça está submetida e, consequentemente, a força que age sobre ela, de acordo com a expressão: F = m . a Ou seja, F = (m . Vi)/t onde m é a massa da cabeça do usuário.[027] Therefore, the shorter the impact time, the greater the acceleration to which the head is subjected and, consequently, the force acting on it, according to the expression: F = m . a That is, F = (m . Vi)/t where m is the mass of the user's head.

[028] Quando o capacete se choca com um obstáculo, a cabeça comprime essa camada, a qual apresenta uma resistência à deformação.[028] When the helmet collides with an obstacle, the head compresses this layer, which presents resistance to deformation.

[029] Praticamente todos os capacetes comercializados em larga escala no mundo tem o poliestireno expandido (EPS), ou “isopor” como conhecido no Brasil, como camada absortiva. Apesar de seu uso generalizado, esse material apresenta uma série de desvantagens, tais como cisalhamentos e fragmentação, o que compromete sua função. Ademais, sua resistência à compressão não é uniforme, mas aumenta com a deformação. Disso resulta que o tempo efetivo de deformação é reduzido, consequentemente aumentando a aceleração e a força que age sobre a cabeça.[029] Practically all helmets marketed on a large scale in the world have expanded polystyrene (EPS), or "styrofoam" as known in Brazil, as an absorbent layer. Despite its widespread use, this material has a number of disadvantages, such as shearing and fragmentation, which compromise its function. Furthermore, its compressive strength is not uniform, but increases with deformation. As a result, the effective deformation time is reduced, consequently increasing the acceleration and the force acting on the head.

[030] Uma tentativa de melhorar o desempenho dos capacetes encontra-se descrita na patente US7802320 intitulada Helmet Padding, cuja figura 1 está reproduzida no presente pedido como Fig. 4. Segundo ilustrado e como consta nesse documento, são utilizadas duas camadas de material absorvente, uma camada interna de baixa densidade próxima ao crânio e outra camada externa de alta densidade. A camada interna está provida de uma pluralidade de ressaltos cônicos que se encaixam em rebaixos complementares na camada externa.[030] An attempt to improve the performance of helmets is described in the US7802320 patent entitled Helmet Padding, whose figure 1 is reproduced in the present application as Fig. 4. As illustrated and as stated in this document, two layers of absorbent material are used, an inner layer of low density close to the skull and another outer layer of high density. The inner layer is provided with a plurality of conical shoulders which fit into complementary recesses in the outer layer.

[031] Trata-se de mera modificação em acolchoamento de tipo já conhecido, que utiliza espuma de poliestireno expandida (EPS), ou isopor, em duas camadas com densidades diferentes, diferindo da técnica anterior apenas pelo provimento dos referidos ressaltos e cavidades complementares. Todavia, o uso desse material não proporciona qualquer redução no tamanho e/ou peso do capacete, resultado uma situação tal como representada na Fig. 2-b, além de não produzir qualquer ganho de eficiência aerodinâmica.[031] This is a mere modification of known padding, which uses expanded polystyrene foam (EPS), or styrofoam, in two layers with different densities, differing from the previous technique only by providing the aforementioned bumps and complementary cavities. However, the use of this material does not provide any reduction in the size and/or weight of the helmet, resulting in a situation as represented in Fig. 2-b, in addition to not producing any gain in aerodynamic efficiency.

[032] O documento não revela a existência de qualquer efeito técnico diferente daqueles já conhecidos, que pudesse decorrer do fato de ser utilizada a estrutura em duas camadas de isopor com densidades diferentes compreendendo saliências e rebaixos cônicos. Ademais, conforme já destacado anteriormente, esse material fragmenta-se com facilidade, principalmente quando submetido a esforços cisalhantes que ocorrem no caso de forças tangenciais, como exemplificado nas figuras 2-a e 2-b.[032] The document does not reveal the existence of any technical effect different from those already known, which could result from the fact that the structure in two layers of Styrofoam with different densities was used, comprising protrusions and conical recesses. Furthermore, as already highlighted above, this material fragments easily, especially when subjected to shear stresses that occur in the case of tangential forces, as exemplified in figures 2-a and 2-b.

[033] Assim, o objeto da patente US7802320 revela-se totalmente inadequado para prevenção da Lesão Axonal Difusa, além de apresentar uma resistência não uniforme à compressão, característica essa que, no caso de impactos radiais, reduz o tempo efetivo de deformação e, consequentemente, aumenta a aceleração que age sobre a cabeça, como também exposto anteriormente.[033] Thus, the object of patent US7802320 proves to be totally inadequate for the prevention of Diffuse Axonal Injury, in addition to presenting a non-uniform resistance to compression, a characteristic that, in the case of radial impacts, reduces the effective time of deformation and, consequently, it increases the acceleration that acts on the head, as previously exposed.

Objectives of the Invention

[034] Em vista do exposto, constitui um primeiro objetivo da invenção o provimento de meios absortivos que minimizem a transmissão de esforços tangenciais (torque) sobre a cabeça do usuário.[034] In view of the above, it is a first objective of the invention to provide absorptive means that minimize the transmission of tangential efforts (torque) on the user's head.

[035] Outro objetivo é o provimento de meios absortivos que aumentem o tempo de deformação.[035] Another objective is the provision of absorptive means that increase the deformation time.

[036] Mais outro objetivo é o de reduzir a espessura do material absortivo, de modo a diminuir o tamanho dos chamados capacetes e sua massa.[036] Yet another objective is to reduce the thickness of the absorptive material, in order to reduce the size of the so-called helmets and their mass.

[037] Mais outro objetivo é o de aumentar a proteção à região da face do usuário, principalmente mandíbulas e queixo.[037] Another objective is to increase protection to the user's face region, mainly jaws and chin.

[038] Mais outro objetivo é aproximar a viseira da face aumentando o campo de visão do usuário.[038] Another objective is to bring the visor closer to the face, increasing the user's field of vision.

[039] Mais outro objetivo é aumentar a retenção do capacete na cabeça quando do impacto, dado que em até 38% das vezes este escapa em função de estar apenas retido pela cinta jugular.[039] Yet another objective is to increase the retention of the helmet on the head upon impact, given that in up to 38% of the times it escapes due to being only retained by the jugular strap.

Summary of the Invention

[040] Os objetivos acima, bem como outros, são atingidos pela invenção mediante o provimento de meios absortivos compreendendo uma primeira e uma segunda camadas de espuma com características diferentes entre si, a camada interna, mais próxima do crânio, sendo de material de baixa resiliência e provida de saliências elasticamente deformáveis sob a ação de esforços mecânicos e a camada externa, situada logo abaixo do casco, sendo de material rígido ou semi-rígido, provida de uma pluralidade de cavidades nas quais se encaixam, complementar e cooperantemente, as saliências providas na dita camada interna, dita camada externa compreendendo material com densidade inferior à de dita camada interna.[040] The above objectives, as well as others, are achieved by the invention by providing absorptive means comprising a first and a second layer of foam with different characteristics, the inner layer, closest to the skull, being of low resilience and provided with elastically deformable projections under the action of mechanical efforts and the external layer, located just below the hull, being of rigid or semi-rigid material, provided with a plurality of cavities in which the projections fit, complementary and cooperatively provided in said inner layer, said outer layer comprising material having a lower density than said inner layer.

[041] De acordo com outra característica da invenção, os elementos em relevo de dita camada interna compreendem ressaltos que se encaixam nos elementos em baixo-relevo de dita camada externa.[041] According to another feature of the invention, the relief elements of said inner layer comprise projections that fit into the bas-relief elements of said outer layer.

[042] De acordo com outra característica da invenção, dita camada externa, localizada imediatamente abaixo do casco, compreende uma espuma rígida com células fechadas.[042] According to another feature of the invention, said outer layer, located immediately below the hull, comprises a rigid foam with closed cells.

[043] De acordo com outra característica da invenção, dita camada externa, localizada imediatamente abaixo do casco, compreende uma espuma semi-rígida com células fechadas.[043] According to another feature of the invention, said outer layer, located immediately below the hull, comprises a semi-rigid foam with closed cells.

[044] De acordo com outra característica da invenção, dita camada interna, situada entre dita camada externa e a cabeça do usuário, compreende uma espuma viscoelástica de baixa resiliência, estando separada da cabeça do usuário por um tecido de revestimento.[044] According to another characteristic of the invention, said inner layer, located between said outer layer and the user's head, comprises a low resilience viscoelastic foam, being separated from the user's head by a lining fabric.

[045] De acordo com outra característica da invenção, a queixeira é provida de material absorvedor de impacto.[045] According to another feature of the invention, the chin guard is provided with impact absorbing material.

[046] De acordo com outra característica da invenção, dito material absorvedor de impacto compreende camada dupla de espuma, idêntica àquela utilizada na calota craniana. Esta dupla camada está apoiada nas regiões maxilares da face, onde há maior capacidade de absorção de impacto e ainda envolve o queixo produzindo mais um ponto de retenção do capacete na cabeça além da cinta jugular.[046] According to another feature of the invention, said impact absorbing material comprises a double layer of foam, identical to that used in the skullcap. This double layer is supported in the maxillary regions of the face, where there is a greater capacity for absorbing impact, and also wraps around the chin, producing yet another point of retention of the helmet on the head in addition to the jugular strap.

[047] De acordo com outra característica da invenção, as regiões temporais do célula de proteção craniana são também providas do mesmo material absorvedor de impacto utilizado na queixeira.[047] According to another feature of the invention, the temporal regions of the cranial protection cell are also provided with the same impact absorbing material used in the chin guard.

[048] De acordo com outra característica da invenção, a viseira, quando fechada, fica embutida na correspondente abertura do célula de proteção craniana, evitando assim sua abertura acidental devido à intensidade do vento.[048] According to another feature of the invention, the visor, when closed, is embedded in the corresponding opening of the cranial protection cell, thus preventing its accidental opening due to the intensity of the wind.

[049] De acordo com outra característica da invenção a abertura da viseira é realizada em duas fases, a primeira compreendendo o deslocamento translacional para diante e a segunda o movimento rotacional ao redor de um eixo.[049] According to another feature of the invention, the opening of the visor is carried out in two stages, the first comprising the forward translational displacement and the second the rotational movement around an axis.

[050] De acordo com outra característica da invenção o ângulo de inclinação da viseira com relação à vertical é zero, aproximando-se do ângulo pantoscópico, ampliando o campo de visão e permitindo projeção de dados na mesma. Ademais, a menor distância entre a viseira e a face, decorrente da diminuição da espessura do conjunto de espumas utilizado na invenção, melhora o campo de visão do usuário.[050] According to another feature of the invention, the angle of inclination of the visor with respect to the vertical is zero, approaching the pantoscopic angle, expanding the field of view and allowing projection of data in it. Furthermore, the smaller distance between the visor and the face, due to the decrease in the thickness of the foam set used in the invention, improves the user's field of vision.

[051] De acordo com outra característica da invenção a queixeira se movimenta em 2 estágios para frente podendo ser totalmente retirada transformando o capacete em um capacete aberto para atividades como esqui e ciclísticas. O primeiro estagio serve para a colocação e retirada do capacete, visto que quando na posição zero, envolve a região sub-mentoniana (queixo) impedindo a perda do capacete no impacto por ser um ponto de retenção adicional; o segundo estagio é acionado para a remoção completa da queixeira.[051] According to another feature of the invention, the chin guard moves forward in 2 stages and can be completely removed, transforming the helmet into an open helmet for activities such as skiing and cycling. The first stage serves to put on and remove the helmet, since when in the zero position, it involves the submental region (chin) preventing the loss of the helmet on impact as it is an additional retention point; the second stage is activated for the complete removal of the chin guard.

[052] De acordo com outra característica da invenção, o casco tem um comportamento mecânico que contribui para com a dissipação de energia e, ao mesmo tempo, não possui saliências externas que possam provocar atrito e travamento de giro em caso de queda.[052] According to another feature of the invention, the hull has a mechanical behavior that contributes to the dissipation of energy and, at the same time, does not have external protrusions that could cause friction and locking of rotation in the event of a fall.

[053] De acordo com outra característica da invenção, o casco, em lugar dos materiais compósitos usualmente empregados, é produzido em termoplástico moldado por injeção e reação (RIM) buscando um comportamento mecânico de resistência até certo limite seguido do rompimento do casco, fraturando-o e dissipando energia.[053] According to another feature of the invention, the hull, instead of the composite materials usually used, is produced in injection molded thermoplastic and reaction (RIM) seeking a mechanical resistance behavior up to a certain limit followed by the rupture of the hull, fracturing -o and dissipating energy.

Description of Figures

[054] As demais características e vantagens da invenção ficarão evidentes mediante a descrição de uma concretização preferida e não limitativa, dada a título de exemplo, e da figuras que a ela se referem, nas quais:[054] The other characteristics and advantages of the invention will become evident through the description of a preferred and non-limiting embodiment, given by way of example, and the figures that refer to it, in which:

[055] A figura 1 exemplifica, de maneira simplificada, o efeito de cisalhamento decorrente da aplicação de esforço rotacional.[055] Figure 1 exemplifies, in a simplified way, the shear effect resulting from the application of rotational effort.

[056] As figuras 2-a e 2-b ilustram o aumento do torque aplicado à cabeça do usuário quando se aumenta a espessura da camada de material absortivo.[056] Figures 2-a and 2-b illustrate the increase in torque applied to the user's head when increasing the thickness of the absorbent material layer.

[057] A figura 3 ilustra um capacete do estado da técnica provido de material absorvente em camada única.[057] Figure 3 illustrates a state-of-the-art helmet provided with absorbent material in a single layer.

[058] A figura 4 ilustra outro capacete do estado da técnica provido de duas camadas de espuma de poliestireno expandida (EPS) que se diferenciam entre si apenas pelo fato de apresentarem densidades diferentes.[058] Figure 4 illustrates another state-of-the-art helmet provided with two layers of expanded polystyrene foam (EPS) that differ from each other only by the fact that they have different densities.

[059] A figura 5 é um gráfico ilustrando a relação entre aceleração angular e a Lesão Axonal Difusa LAD (no original, DAI - Diffuse Axonal Injury), elaborado por Gennarelli, T.A. in Head Injuries: How to Protect What, Snell Conference on HIC, May 6, 2005, Milwaukee, Wisconsin, USA.[059] Figure 5 is a graph illustrating the relationship between angular acceleration and Diffuse Axonal Injury LAD (in the original, DAI - Diffuse Axonal Injury), prepared by Gennarelli, T.A. in Head Injuries: How to Protect What, Snell Conference on HIC, May 6, 2005, Milwaukee, Wisconsin, USA.

[060] A figura 6-a é uma vista em perspectiva, esquematizando a relação entre as camadas de material absortivo utilizado na invenção.[060] Figure 6-a is a perspective view, outlining the relationship between the layers of absorptive material used in the invention.

[061] As figuras 6-b e 6-c esquematizam a deformação na interface entre a camada mais rígida e a camada viscoelástica quando da aplicação de um esforço tangencial.[061] Figures 6-b and 6-c schematize the deformation at the interface between the most rigid layer and the viscoelastic layer when applying a tangential effort.

[062] A figura 7 ilustra, em detalhe, o provimento do material absortivo na queixeira e na região maxilar.[062] Figure 7 illustrates, in detail, the provision of absorptive material in the chin and maxillary region.

[063] A figura 8 mostra, em detalhe, o provimento do material absortivo nas regiões mastoideas.[063] Figure 8 shows, in detail, the provision of absorptive material in the mastoid regions.

[064] As figuras 9a - 9e detalham o mecanismo de movimentação do visor da célula de proteção craniana proposta, ilustrando sua abertura.[064] Figures 9a - 9e detail the mechanism for moving the display of the proposed cranial protection cell, illustrating its opening.

[065] As figuras 10-a, 10-b e 10-c detalham a queixeira removível e respectivo mecanismo de retenção, de acordo com a invenção.[065] Figures 10-a, 10-b and 10-c detail the removable chin guard and respective retention mechanism, according to the invention.

Detailed Description

[066] Fazendo referência, agora, à Fig. 6-a, compreendem os meios absortivos utilizados na invenção uma primeira camada (21) de espuma rígida, ou semi-rígida de poliuretano, de células fechadas com espessura entre 18mm e 28mm, sendo preferencialmente utilizada uma espessura aproximada de 23mm. A densidade desse material varia entre 40 e 85 kg/m3 adotando- se, de preferência, um valor aproximado de 45 kg/m3 e sua resistência mecânica à compressão varia entre 120kPa e 200kPa. A quantidade de células por cm3 e a resistência mecânica podem variar. A invenção não está restrita ao material citado, podendo ser utilizados materiais equivalentes com características similares de densidade e comportamento mecânico.[066] Referring now to Fig. 6-a, the absorptive means used in the invention comprise a first layer (21) of rigid or semi-rigid polyurethane foam, with closed cells, with a thickness between 18mm and 28mm, with an approximate thickness of 23mm being preferably used. The density of this material varies between 40 and 85 kg/m3, preferably adopting an approximate value of 45 kg/m3 and its mechanical resistance to compression varies between 120kPa and 200kPa. The number of cells per cm3 and the mechanical strength can vary. The invention is not restricted to the cited material, equivalent materials with similar characteristics of density and mechanical behavior may be used.

[067] No impacto, a cabeça, comprimindo esta camada, provoca o colapso das células com consequente absorção de energia e aumento do tempo de impacto, com deformação permanente, ao contrario do EPS, função fundamental para prevenir a lesão traumática do cérebro.[067] On impact, the head, compressing this layer, causes the cells to collapse with consequent energy absorption and increased impact time, with permanent deformation, unlike EPS, a fundamental function to prevent traumatic brain injury.

[068] A Fig. 6-a mostra, ainda, a segunda camada 22, situada entre dita primeira camada e a cabeça do usuário. Trata-se de uma espuma viscoelástica dotada de propriedades de alta absorção de impacto (até 90%), som e vibrações, e devido ao toque suave, redução de pontos de tensão na pele. Sua função é de conforto e, no momento do impacto, de distribuição da pressão que a cabeça fará sobre a camada rígida e de ser o primeiro, e talvez o mais importante, sistema de absorção de energia do impacto. Tem papel semelhante ao do líquor no sistema nervoso central.[068] Fig. 6-a also shows the second layer 22, located between said first layer and the user's head. It is a viscoelastic foam with high impact absorption properties (up to 90%), sound and vibrations, and due to its soft touch, it reduces tension points on the skin. Its function is that of comfort and, at the moment of impact, of distributing the pressure that the head will exert on the rigid layer and of being the first, and perhaps the most important, system for absorbing the energy of the impact. It has a role similar to that of cerebrospinal fluid in the central nervous system.

[069] Dita segunda camada consiste de uma espuma de células abertas, com densidade entre 50 e 95 kg/m3, adotando-se, preferencialmente, o valor de 65 kg/m3. A força de endentação a 40% desse material situa-se entre 80N e 150N. A espessura dessa camada varia entre 12mm e 22mm, sendo seu valor preferencial de, aproximadamente, 17mm. Assim como a anterior, sua configuração pode variar levando-se em consideração vários parâmetros, podendo ser substituída, como a anterior, por outro material, desde que tendo desempenho mecânico similar.[069] Said second layer consists of an open-cell foam, with a density between 50 and 95 kg/m3, adopting, preferably, the value of 65 kg/m3. The indentation force at 40% of this material is between 80N and 150N. The thickness of this layer varies between 12mm and 22mm, with a preferred value of approximately 17mm. Like the previous one, its configuration can vary taking into account several parameters, and can be replaced, like the previous one, by another material, provided that it has similar mechanical performance.

[070] Segundo mostra a Fig. 6-a, as referidas camadas estão encaixadas em interdigitações, de modo que o conjunto tem espessura final não superior a 35mm, preferencialmente de 30 mm, e não de 40 mm como seria esperado da soma de suas espessuras. Novos materiais, desde que com o mesmo comportamento mecânico aqui definido, podem inclusive resultar na futura diminuição dessa espessura.[070] As shown in Fig. 6-a, said layers are embedded in interdigitations, so that the set has a final thickness not exceeding 35 mm, preferably 30 mm, and not 40 mm as would be expected from the sum of their thicknesses. New materials, provided they have the same mechanical behavior defined here, may even result in a future decrease in this thickness.

[071] Ainda de acordo com a Fig. 6-a, as superfícies na interface entre ditas camadas apresentam encaixes edentados, ou seja, configurações em relevo. Nessa figura, bem como na vista em corte da Fig. 6-b, nota-se uma pluralidade de cavidades 24 na primeira camada 21, às quais correspondem uma pluralidade de ressaltos 23 na segunda camada 22, ditos ressaltos estando posicionados coincidentemente com ditas cavidades, nas quais se encaixam de maneira cooperante e complementar. A figura mostra ainda um tecido de conforto 26 entre a segunda camada 22 e a cabeça do usuário 25.[071] Still according to Fig. 6-a, the surfaces at the interface between said layers present edentulous fittings, that is, relief configurations. In this figure, as well as in the sectional view of Fig. 6-b, a plurality of cavities 24 can be seen in the first layer 21, to which a plurality of projections 23 in the second layer 22 correspond, said projections being positioned coincidentally with said cavities, in which they fit in a cooperating and complementary manner. The figure also shows a comfort fabric 26 between the second layer 22 and the user's head 25.

[072] O encaixe edentado das espumas permite um aumento da superfície de absorção de impacto, um aumento no tempo de deformação e, mais importante, permite que haja entre elas um deslocamento longitudinal parcial cujo objetivo é de minimizar o torque sobre o cérebro. Tal deslocamento encontra-se ilustrado nas vistas em corte 6-b e 6-c.[072] The edentulous fit of the foams allows an increase in the impact absorption surface, an increase in the deformation time and, more importantly, allows a partial longitudinal displacement between them, the objective of which is to minimize the torque on the brain. Such displacement is illustrated in sectional views 6-b and 6-c.

[073] Como ilustrado na Fig. 6-c, parte das forças tangenciais que agem sobre o capacete são dissipadas pela deformação das edentações 23, havendo portanto transmissão apenas parcial das forças para a cabeça do motociclista (o que está simbolizado pelo comprimento das setas). Outrossim, num impacto radial a cabeça começa a comprimir o viscoelástico e depois o semi- rígido, sendo que a primeira deformação deste se faz para as laterais (para dentro das cavidades) e só então para o sentido longitudinal. Isso aumenta o tempo de impacto diminuindo a força, como já demonstrado anteriormente.[073] As illustrated in Fig. 6-c, part of the tangential forces acting on the helmet are dissipated by the deformation of the indentations 23, with only partial transmission of forces to the motorcyclist's head (which is symbolized by the length of the arrows). Furthermore, in a radial impact, the head begins to compress the viscoelastic and then the semi-rigid, with the first deformation of the latter taking place towards the sides (into the cavities) and only then towards the longitudinal direction. This increases impact time by decreasing force, as demonstrated earlier.

[074] A Fig. 7 é uma vista ilustrativa de apoio do material absortivo 32 na queixeira 31, a qual envolve a região sub- mentoniana criando um ponto de fixação adicional. Além desse material, são providos os apoios 33 e 34 do material absortivo nas regiões maxilares, possibilitando maior proteção do usuário no caso de impacto frontal.[074] Fig. 7 is an illustrative view of the support of the absorptive material 32 on the chin cup 31, which surrounds the submental region creating an additional fixation point. In addition to this material, supports 33 and 34 of absorptive material are provided in the maxillary regions, allowing greater protection for the user in the event of a frontal impact.

[075] A Fig. 7 mostra ainda, um dos botões 35 de acionamento externo da trava da viseira, como será descrito em conexão com a Fig. 9.[075] Fig. 7 also shows one of the external activation buttons 35 of the visor latch, as will be described in connection with Fig. 9.

[076] De acordo com o ilustrado na Fig. 8, a invenção ainda prevê pontos de apoio 36 do material absortivo nas regiões mastóideas, criando destarte um terceiro ponto de retenção, além da região sub-mentoniana e cinta jugular.[076] As shown in Fig. 8, the invention also foresees support points 36 of the absorptive material in the mastoid regions, thus creating a third retention point, in addition to the submental region and jugular belt.

[077] O conjunto de figuras 9-a...9-e se refere à viseira da célula de proteção craniana (PC) da invenção. A Fig. 9-a é uma vista interna em corte da célula de proteção craniana, mostrando os elementos que integram o mecanismo de movimentação da viseira, como será descrito a seguir.[077] The set of figures 9-a...9-e refers to the visor of the cranial protection cell (PC) of the invention. Fig. 9-a is an internal sectional view of the cranial protection cell, showing the elements that make up the visor movement mechanism, as will be described below.

[078] A Fig. 9-b é uma vista externa parcial da CPC mostrando um dos botões de acionamento 35 do mecanismo, situado na lateral do casco, existindo um botão similar, simetricamente disposto, do lado oposto do casco.[078] Fig. 9-b is a partial external view of the CPC showing one of the trigger buttons 35 of the mechanism, located on the side of the hull, with a similar button, symmetrically arranged, on the opposite side of the hull.

[079] Segundo a vista interna em detalhe da Fig. 9-c, esse botão está associado internamente a um pino 40, que é o eixo de rotação do mecanismo que suspende a viseira 37 a qual está fixada a uma das extremidades de uma haste 38 cuja outra extremidade é solidária com dito pino. De acordo com a invenção, é provido um rasgo passante substancialmente horizontal 39 em cada lateral do casco, o qual está provido em ambas as extremidades de alargamentos nos quais se encaixa dito pino; na posição normalmente fechada, o pino 40 se encaixa no primeiro alargamento 39a. Conforme pode ser observado, nessa posição a borda inferior da viseira encontra- se recuada com relação à face frontal 41 do casco, o que impede sua abertura acidental pela pressão do vento quando em velocidades elevadas.[079] According to the detailed internal view of Fig. 9-c, this button is internally associated with a pin 40, which is the axis of rotation of the mechanism that suspends the visor 37 which is attached to one end of a rod 38 whose other end is integral with said pin. According to the invention, a substantially horizontal through slot 39 is provided on each side of the hull, which is provided at both ends with enlargements in which said pin fits; in the normally closed position, the pin 40 engages the first flare 39a. As can be seen, in this position the lower edge of the visor is set back in relation to the front face 41 of the hull, which prevents its accidental opening by wind pressure when at high speeds.

[080] Para abrir a viseira pressiona-se os botões 35 que desencaixam cada um dos pinos 40 do primeiro alargamento, empurra-se horizontalmente para diante o conjunto formado pelos pinos 40, hastes 38 e viseira 37 até a posição ilustrada na Fig. 9-d, onde os pinos 40’ se encaixam no segundo alargamento 39b - dianteiro - de cada um de ditos rasgos. Segundo se observa na figura, a viseira se encontra, agora, em posição avançada com relação à parte dianteira do casco.[080] To open the visor, press the buttons 35 that disengage each of the pins 40 of the first enlargement, push the assembly formed by the pins 40, rods 38 and visor 37 horizontally forward to the position shown in Fig. 9-d, where the pins 40' fit into the second widening 39b - front - of each of said slots. As seen in the figure, the visor is now in an advanced position in relation to the front part of the hull.

[081] Para concluir a abertura, as hastes são giradas em torno dos pinos 40’ que exercem a função de fulcros, como indicado na Fig. 9-e, sendo essa rotação limitada pelo contato de travas de segurança 38a, nas extremidades das hastes 38’, com a borda superior 42 do vão de abertura do casco.[081] To complete the opening, the rods are rotated around the 40' pins that act as fulcrums, as shown in Fig. 9-e, this rotation being limited by the contact of safety locks 38a, at the ends of the rods 38', with the upper edge 42 of the hull opening span.

[082] As figuras 10-a, 10-b e 10-c se referem à queixeira da CPC. Na Fig. 10-a está ilustrada uma vista lateral da CPC com a queixeira em sua posição normal. Nessa figura está ilustrado um dos botões 51 que aciona o mecanismo de destravamento da queixeira, sendo provido outro botão idêntico do lado oposto do casco.[082] Figures 10-a, 10-b and 10-c refer to the CPC chin strap. In Fig. 10-a shows a side view of the CPC with the chin guard in its normal position. In this figure, one of the buttons 51 that activates the unlocking mechanism of the chin guard is illustrated, with another identical button being provided on the opposite side of the hull.

[083] A Fig. 10-b é uma vista em detalhe correspondente ao corte B-B da vista anterior. Observa-se, no detalhe, o botão 51, a trava oscilante 52 dotada de uma garra retentora (não referenciada), o elemento de retenção denteado 53 que é vinculado à queixeira 54 e o casco principal 11 da CPC.[083] Fig. 10-b is a detail view corresponding to section B-B of the front view. Note, in detail, the button 51, the oscillating latch 52 equipped with a retaining claw (not referenced), the toothed retaining element 53 which is linked to the chin guard 54 and the main hull 11 of the CPC.

[084] Como ilustrado na Fig. 10-b o botão 51 é acoplado ã primeira extremidade da trava oscilante 52 por meio de um eixo (não referenciado). Assim, quando o botão 51 é pressionado a trava irá oscilar por um efeito de “gangorra”, destravando a garra retentora, na segunda extremidade, dos dentes do elemento de retenção 53, ficando então liberada a retirada da queixeira 54, por simples deslizamento para diante, como mostrado na Fig. 10-c.[084] As illustrated in Fig. 10-b the button 51 is coupled to the first end of the oscillating latch 52 by means of a shaft (not referenced). Thus, when the button 51 is pressed, the latch will oscillate by means of a “seesaw” effect, unlocking the retaining claw, at the second end, of the teeth of the retaining element 53, thus releasing the removal of the chin guard 54, by simply sliding it towards forward, as shown in Fig. 10-c.

[085] Em síntese, a célula de proteção craniana (CPC) da presente invenção destaca-se dos convencionais capacetes por uma série de vantagens, dentre as quais se destacam as seguintes: - estrutura de proteção para face, protegendo contra impactos frontais; - redução do risco de Torque e Lesão Axonal Difusa - peso reduzido, em torno de 1 kg, com mais conforto e menos arrasto aerodinâmico; - sistema de encaixe da viseira, aumento de sua eficiência óptica e queixeira removível; - material absortivo nas regiões mastóideas; - melhor retenção da CPC na cabeça do usuário; - casco liso e sem saliências, evitando o travamento da cabeça contra algum obstáculo externo, o que contribui para reduzir ou impedir o torque.[085] In summary, the cranial protection cell (CPC) of the present invention stands out from conventional helmets for a series of advantages, among which the following stand out: - protection structure for the face, protecting against frontal impacts; - reduced risk of Torque and Diffuse Axonal Injury - reduced weight, around 1 kg, with more comfort and less aerodynamic drag; - visor fitting system, increased optical efficiency and removable chin guard; - absorptive material in the mastoid regions; - better retention of CPC in the user's head; - smooth hull and without protrusions, preventing the head from jamming against any external obstacle, which helps to reduce or prevent torque.

[086] Portanto a Célula de Proteção Craniana representa um conceito radicalmente inovador quando comparado aos capacetes conhecidos, superando a técnica conhecida do ponto de vista funcional, ampliando de modo significativo e científico a proteção do crânio e, consequentemente, do cérebro, que é, em síntese, aquilo que somos.[086] Therefore, the Cranial Protection Cell represents a radically innovative concept when compared to known helmets, surpassing the known technique from a functional point of view, significantly and scientifically expanding the protection of the skull and, consequently, of the brain, which is, in short, what we are.

Claims

1. Improvements introduced in the cranial protection cell, formed by an outer shell (11, 20) coated internally with a double layer of impact-absorbing material (21, 22), the first outer layer, located next to the shell (20) being provided with a plurality of cavities (24) in which they fit, complementary and cooperatively, projections (23) provided in the second layer, internal, closer to the user's head, characterized by the fact that the material of said first layer has greater rigidity and lower density than the low resilience material of said second layer and because they are said bumps (23) elastically deformable under mechanical stress, the first layer (21) being composed of closed cell foam and the second layer (22 ) is composed of open-cell foam.

2. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 1, characterized in that said first layer (21), equipped with a plurality of cavities, is made of polyurethane foam, with closed cells, with a density between 40 and 85 kg/m3 and compressive strength between 120kPa and 200kPa.

3. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 1, characterized in that said second layer (22) consists of viscoelastic foam with open cells and low resilience, with a density between 50 and 95 kg/m3 and strength indentation (40%) between 80N and 150N.

4. IMPROVEMENTS introduced in the cranial protection cell, according to claim 1, characterized by the fact that it comprises support cushions of impact-absorbing material (32) in the region of the chin guard (31), corresponding to the front part of the mandible.

5. IMPROVEMENTS introduced in the cranial protection cell, according to claim 1, characterized by the fact that it comprises support cushions of impact-absorbing material (33, 34) in the maxillary regions of the face.

6. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 1, characterized by the fact that it comprises the provision of support pads of impact-absorbing material (36) in the mastoid regions.

7. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 1, characterized by the fact that it comprises a tilting visor (37) embedded in the corresponding front opening of said hull (20), when closed.

8. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claims 1 or 7, characterized in that said visor (37) has each side attached to the free end of a support rod (38, 38') whose end opposite side is integral with a rotation axis in the form of a pin (40, 40') associated with an external activation button (35) located on the right and left sides of the hull, the external activation button (35) being configured to drive a pin-shaped axis of rotation (40, 40') in a fore and aft direction of the hull.

9. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 8, characterized by the fact that it is provided, on each side of the hull, a substantially horizontal passing slot (39), provided at its rear and front ends, respectively, with a first (39a) and a second (39b) flare, the first flare and the second flare being configured to engage and disengage with said pins (40, 40') which are actuated by an actuating button external (35).

10. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 9, characterized in that the opening of the visor (37) is carried out in two stages, the first comprising the forward translational displacement of said pin (40) of the first said enlargement (39a) to said second enlargement (39b) of said through slot (39), the second step comprising upwardly rotating the support rod (38') around said pin when engaged in said second enlargement.

11. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 1, characterized by the fact that it comprises the provision of a removable chin guard (54) and respective locking mechanisms located on one and the other side of the hull, and the mechanism locking device is configured to secure the removable chin guard (54) to the hull.

12. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 11, characterized in that each said locking mechanism comprises a button (51) for external activation, coupled to the first end of an oscillating lock (52) whose second end it is provided with a retaining claw cooperating with the teeth of a retaining element (53) attached to the chin guard (54).

13. IMPROVEMENTS introduced in a cranial protection cell, according to claim 1, characterized by the fact that the hull material (11, 11', 20) comprises a thermoplastic molded by injection and reaction (RIM).