CZ36411U1 - Výstelka ochranné přilby - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.

CZ 36411 UI

Výstelka ochranné přilby

Oblast techniky

Technické řešení se týká ochrany hlavy člověka před nárazem.

Dosavadní stav techniky

Náraz pohybující se hlavy do překážky má za následek výrazné zpomalení lebky, zatím co mozek se setrvačností pohybuje proti vnitřní straně lebky. Takový náraz může způsobit zhmoždění nebo krvácení mozku. U všech druhů nárazu hlavy se jedná o kombinaci lineárního zrychlení a rotačního zrychlení. Lineární zrychlení má za následek fokální poranění, zatím co rotační zrychlení difuzní poranění mozku.

K ochraně hlavy před nárazem se užívají přilby. Jejich nevýhodou je, že zvyšují svému nositeli hmotnost hlavy. Navíc pokud se přidá ke hmotě přilby další hmota v podobě výstelky, zvyšuje to při nárazu účinek rotačního zrychlení na hlavu ve srovnání se samotnou přilbou. Navrhují se proto výstelky s minimální hmotností. Ochranné přilby se užívají v řadě odvětví sportu, jako např. v hokeji, kde si hráči chrání hlavy před opakovanými nárazy během hry.

Ve většině stávajících přileb pro sportovce se jako výstelka užívá vložka z vypěněného polystyrenu. Taje však postačující jen pro malé nárazy a nabízí jen jednu úroveň stlačení. Je tedy vhodná pouze k absorpci nárazů o hodnotě menší než 100 g/s. Ze stavu techniky jsou známy sofistikované systémy, které tento problém řeší.

US 2017/0027267 popisuje systém ochrany hlavy před účinkem nárazu, který je tvořen přilbou s vnitřním prostorem pro hlavu a alespoň jedním tlumičem, jenž je jedním koncem spojen s přilbou a druhým koncem vyčnívá podél podélné osy dovnitř přilby. Tlumič je tvořen několika stlačitelnými tlumicími prvky umístěnými soustředně kolem podélné osy. Stlačitelné prvky tlumící energii j sou tvořeny vněj ším tlumicím prvkem a vnitřním tlumicím prvkem, přičemž vněj ší tlumicí prvek obklopuje vnitřní tlumicí prvek. Vnější tlumicí prvek má v nestlačeném stavu určitou délku a vnitřní tlumicí prvek má v nestlačeném stavu rovněž určitou délku, která se liší od délky vnějšího prvku. Tlumicí prvky mohou mít rozdílnou tuhost. Alternativně může být soustředně uspořádáno více tlumicích prvků. Tlumič může být zhotoven ze silikonové pryže.

Ochranné zařízení podle US 2020022444, sloužící např. jako výplň přilby, je tvořeno množstvím náraz zmírňujících prvků umístěných mezi vnějším a vnitřním povrchem. Tyto prvky jsou tvořeny polem náraz absorbujících struktur, které mají alespoň jedno vlákno a boční podpůrnou stěnu nebo spojovací prvek. Když působí síla na vnější povrch, deformuje se struktura žádoucím a kontrolovaným způsobem a snižuje sílu působící a vnitřní povrch.

Technické řešení si klade za úkol navrhnout účinnou, a přitom lehkou a komfortní výstelku do přilby určené zejména lyžařům a cyklistům.

Podstata technického řešení

Uvedený úkol splňuje výstelka ochranné přilby, jejíž součástí jsou poddajné absorbéry ve tvaru válce nebo mnohostěnu umístěné mezi hlavou a přilbou, které jsou tvořeny nejméně dvěma koncentrickými prvky - vnitřním a vnějšími - o rozdílné tuhosti. Podstatou výstelky je, že její součástí je vnitřní obalová vrstva přiléhající k hlavě uživatele, přičemž prvky absorbéru: vnitřní válcový prvek a vnější válcové prvky mají své vnější konce uzpůsobeny k připojení k vnitřní straně přilby a vnitřní konec vnitřního válcového prvku je připojen k vnitřní obalové vrstvě, přičemž

- 1 CZ 36411 UI vnitřní válcový prvek absorbéru o délce větší než vnější válcové prvky je zhotoven z pružného termoplastického elastomeru a nejméně jeden vnější válcový prvek je zhotoven z křehkého termoplastu a přičemž konstrukce obou válcových prvků je tvořena pravidelně se opakující prutovou nebo vlákennou prostorovou strukturou.

Přitom průměr prutů ve vnitřním válcovém prvku absorbéru je větší než průměr prutů ve vnějších válcových prvcích.

Vnitřní obalová vrstva může mít s výhodou síťovanou nebo perforovanou strukturu a být zhotovena z polymemího materiálu

Objasnění výkresů

Technické řešení bude dále objasněno pomocí výkresů, na nichž je na obr. 1 výstelka ochranné přilby v axonometrickém pohledu, na obr. 2 je výstelka podle obr. 1 v půdorysu, na obr. 3 je detail výstelky podle obr. 1, na obr. 4 svislý řez absorbérem a na obr. 5 diagramy srovnávající účinek působící na hlavu při nárazu, a to v prvním případě při použití výstelky z vypěněného polystyrenu - obr. 5A a ve druhém případě výstelky podle technického řešení - obr. 5B.

Příklady uskutečnění technického řešení

Výstelka ochranné přilby podle obr. 1 až 3, je určena ke vložení do ochranné přilby, zejména pro lyžaře a cyklisty. Výstelku ohraničuje zespodu obalová vrstva 1, která ve funkčním stavu doléhá na hlavu uživatele. Mezi obalovou vrstvou 1 a vnitřní stranou přilbyjsou rozmístěny poddajné válcové absorbéry 2, které jsou svými konci připojeny k obalové vrstvě lak vnitřní straně přilby. Každý absorbér 2 je tvořen dvěma koncentrickými válcovými prvky: vnitřním válcovým prvkem 3 a vnějším válcovým prvkem 4 o odlišné délce a odlišné pružnosti. Přitom vnitřní válcový prvek 3 o délce větší než je délka vnějšího válcového prvku 4, je zhotoven z pružného termoplastického elastomeru, zatím co vnější válcový prvek 4 absorbéru 2 je zhotoven z křehkého termoplastu. Konstrukce obou prvků je tvořena pravidelně se opakující prostorovou prutovou strukturou, přičemž průměr prutů ve vnitřním prvku 3 je větší než průměr prutů ve vnějším prvku 4.

Vnitřní obalová vrstva 1 má ve znázorněném provedení síťovanou strukturu a je zhotovena z termoplastického materiálu shodného v tomto provedení s materiálem vnějšího prvku 4.

Výstelka ochranné přilby se zhotoví tak, že se digitalizuje hlava uživatele, například pomocí 3D skenování nebo jiným způsobem. Tyto informace se vloží dále do softwarového programu, na základě jehož výstupních dat se zvolí vhodná velikost přilby a pomocí aditivní technologie se na 3D tiskárně zhotoví personifikované absorbéry.

Jedná se o personalizovanou ochranu hlavy pro sportovní aktivity, primárně pro zimní sporty lyžování, snowboarding, ale vhodnou i v jiných aplikacích. Výstelka přilby je vyrobena pomocí aditivní technologie výroby (3D tisku). Je personalizovaná - vytvořena pro konkrétního uživatele pomocí optického skenování (3D scan). Výstelka je tvořena lokálními absorbéry 2, které jsou tvořeny funkčními páry dvou koncentrických válcových prvků, z nichž vnitřní válcový prvek 3 absorbéru 2 je vyroben z termoplastického elastomeru (pružného materiálu), který umožňuje výrazné pružné deformace bez porušení. Proto nedojde k porušení výstelky při běžném zacházení.

Vnější válcový prvek 4 absorbéru 2 je vyroben z křehkého termoplastu, který absorbuje pádovou energii uživatele svou plastickou/trvalou deformací. Proto je efektivita pohlcení energie výrazně vyšší, než u vnitřního pružného válcového prvku 3.

-2CZ 36411 UI

Kombinace obou válcových prvků: vnitřního válcového prvku 3 a vnějšího válcového prvku 4, v jednom absorbéru 2 vytváří velmi efektivní celek. Díky tomu je možno nahradit výstelku, která bý vyplňovala celý obvod přilby, lokálními absorbéry 2 o podstatně menší hmotnosti při zajištění požadované bezpečnosti uživatele. V některých sportech (např. lyžování, skeleton a další) je 5 snížení hmotnosti a tím i menší zatížení hlavy od dostředivé síly velmi žádané (např. při průjezdu zatáčkami). Přináší to uživateli značný komfort a výhodu v tom, že může v extrémní situaci lépe pohybovat hlavou.

Konstrukce obou válcových prvků: vnitřního válcového prvku 3 a vnějšího válcového prvku 4 to absorbérů 2 je tvořena pravidelně se opakující prutovou a vlákennou prostorovou strukturou. Její tuhost je řízena relativní prostorovou hustotou, tj. průměrem prutů a velikostí základního prostorového prvku struktury. Lokální absorbéry 2 jsou připojeny pomocí lepidla na kevlarovou skořápku pňlby a zároveň na spodní obalovou vrstvu 1 dosedající přímo na hlavu uživatele. Díky tomu, že výstelka podle technického řešení umožňuje ve srovnání s plnou výstelkou přístup 15 vzduchu, poskytuje uživateli vyšší tepelný komfort. Dochází totiž ke změně tepelně izolačních podmínek uvnitř přilby a uživatel se pak méně potí.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Výstelka ochranné přilby, jejíž součástí jsou poddajné absorbéry (2) ve tvaru válce nebo mnohostěnu umístěné mezi hlavou a přilbou, které jsou tvořeny nejméně dvěma koncentrickými 5 prvky (3, 4), vnitřním a vnějšími, o rozdílné tuhosti, vyznačující se tím, že součástí výstelky je vnitřní obalová vrstva (1) přiléhající k hlavě uživatele, přičemž prvky absorbéru (2) jsou vnitřní válcový prvek (3) a vnější válcové prvky (4), které mají své vnější konce uzpůsobeny k připojení k vnitřní straně přilby a vnitřní konec vnitřního válcového prvku (3) je připojen k vnitřní obalové vrstvě (1), přičemž vnitřní válcový prvek (3) absorbéru (2) o délce větší než vnější válcové prvky ίο (4) je zhotoven z pružného termoplastického elastomeru a nejméně jeden vnější válcový prvek (4) je zhotoven z křehkého termoplastu, a přičemž konstrukce obou válcových prvků (3, 4) je tvořena pravidelně se opakující prutovou nebo vlákennou prostorovou strukturou.
2. 2. Výstelka ochranné přilby podle nároku 1, vyznačující se tím, že průměr prutů ve vnitřním válcovém prvku (3) absorbéru (2) je větší než průměr prutů ve vnějších válcových prvcích (4).

   15 3. Výstelka ochranné přilby podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vnitřní obalová vrstva (1) má síťovanou nebo perforovanou strukturu a je zhotovena z polymemího materiálu.