EP1894483B1

EP1894483B1 - Procédé de fabrication d'un casque de protection

Info

Publication number: EP1894483B1
Application number: EP07014881A
Authority: EP
Inventors: Hervé Favre-Felix; Patrick Leick
Original assignee: Salomon SAS
Current assignee: Salomon SAS
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2027-07-30
Also published as: FR2905235A1; DE202007011997U1; US20080052808A1; EP1894483A1; AT446691T; DE602007002957D1; FR2905235B1

Description

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un casque de protection.
Pour la pratique de sports de loisir comme le patin en ligne, le patin à glace, le vélo, le ski, ou autre, il est de plus en plus courant de porter un casque de protection. Ces casques comprennent en règle générale une coque externe réalisée dans un matériau peu épais et rigide, par exemple en polycarbonate ou en ABS, et à l'intérieur une calotte amortissante par exemple réalisée en polystyrène. Ces casques sont équipés en outre d'une jugulaire et le cas échéant un dispositif de retenue auxiliaire qui passe sur l'arrière de la nuque de l'utilisateur. Le plus souvent ils ont aussi des éléments de confort comme des coussins de mousse, une garniture textile, appelée parfois coiffe, sur l'intérieur de la calotte ou autre.
Pour rendre le port du casque plus agréable il est également prévu des évents au niveau de la coque externe et de la calotte qui forment des conduits d'aération.
Deux techniques principales sont utilisées pour réaliser de tels casques. Selon une première technique on fabrique séparément la coque et la calotte qu'on assemble ensuite par exemple à l'aide de colle, ou tout autre moyen approprié.
Selon une autre technique, on réalise la coque que l'on place ensuite dans un moule pour injecter un matériau qui formera la calotte après expansion et durcissement.
Dans les deux cas, l'enveloppe externe du casque est formée par la coque à fine épaisseur.
Dans le deuxième cas, la coque est constituée par une très fine feuille d'un matériau de type PVC dont l'épaisseur est telle que lorsqu'elle est nue, cette coque n'a la rigidité nécessaire pour assurer la protection attendue par le casque final. Généralement, la calotte est réalisée en polystyrène expansé ou dans un matériau équivalent. Etant donné que l'assemblage de la calotte et de la coque se fait directement dans le moule, au cours de la phase d'expansion du polystyrène, on appelle cette technologie de fabrication de casque, la technologie "in-mold".
Les casques sont un accessoire de protection qui n'entre pas directement dans les performances de l'utilisateur dans sa pratique du sport. Aussi pour rendre le casque plus attrayant lors de son achat et de son utilisation les fabricants ont recherché à améliorer son esthétique. Une première voie a été de travailler la forme de la coque externe du casque et de ses évents. Une autre voie a été d'ajouter des accessoires, par exemple une visière. Une autre voie a été de décorer la coque externe, par exemple à l'aide d'autocollants, de transferts, par une technique de sérigraphie ou par peinture pour directement imprimer un motif sur la coque.
Une autre voie a été d'ajouter une enveloppe en matière souple pour modifier l'aspect externe de la coque. Les demandes de brevet FR2680305 , EP1256285 et 1358810 décrivent de tels dispositifs.
Ces dispositifs ont en commun le fait d'être amovibles et le cas échéant interchangeables. En contrepartie l'effet esthétique qu'ils produisent n'est pas totalement satisfaisant car les systèmes d'attache ne permettent pas de tendre l'enveloppe sur toute la surface couverte sans avoir de plis.
D'autre part, ces dispositifs peuvent difficilement être mis en place pour des casques obtenus par la technologie "in-mold" car la feuille de matière qui constituera la peau extérieure du casque, c'est-à-dire la coque, est relativement fragile lorsqu'elle n'est pas supportée par la calotte.
Le document EP 1 038 455 décrit un procédé de décoration pour casque dans lequel une couche de cuir est disposée sur la coque.
Compte tenu de cet état de la technique, il existe un besoin pour un casque et son procédé de fabrication qui soient améliorés en ce que l'habillage dont la coque est revêtue présente un meilleur aspect, et notamment en ce qu'il ne présente pas de plis.
Ce but et d'autres buts qui apparaîtront dans la description qui va suivre sont atteints par le procédé de décoration selon l'invention et par le casque obtenu par la mise en oeuvre du procédé.
Notamment, le but de l'invention est atteint par fourniture d'un procédé selon les revendications 1 à 10 ainsi que d'un casque obtenu par un tel procédé.
Le but de l'invention est notamment obtenu par la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un casque ayant une coque externe de fine épaisseur et une calotte interne amortissante et qui comprend les étapes suivantes :

réalisation de la coque externe,
préparation d'un empiècement en matière souple,
liaison de la coque externe avec le dit empiècement au moyen d'au moins une ligne couture, et,
injection de la calotte à l'intérieur de la coque déjà habillée par l'empiècement.

De préférence, la ligne de couture est visible de l'extérieur.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'empiècement comprend plusieurs laizes et une ligne de couture à la jonction de deux laizes lie l'empiècement à la coque. Eventuellement, les laizes ont une texture et/ou un coloris différents.
L'empiècement pourra aussi être fixé à la coque par des moyens d'assemblage supplémentaire comme par exemple une bande de colle.
La coque peut présenter des ouvertures pour former des évents d'aération, auquel cas l'empiècement a des découpes en coïncidence avec les dites ouvertures.
La matière souple peut être un tissu textile, une bande de cuir ou de tout autre matériau souple.
Le casque de protection comprend une coque externe et une calotte amortissante disposée à l'intérieur de la coque, l'ensemble définissant un plan de symétrie, la coque étant formée par une coquille de fine épaisseur. La coque est couverte au moins localement par un empiècement en une matière souple, l'empiècement est tendu contre la coque et il est lié à la coque par au moins une ligne de couture le long d'un de ses bords.
Selon le procédé de fabrication on réalise la coque externe, on prépare un empiècement en matière souple, on lie la coque externe avec le dit empiècement au moyen d'au moins une ligne de couture le long d'un bord de l'empiècement, et ensuite on garnit l'intérieur de la coque avec la calotte.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous et aux dessins en annexe qui lui sont attachés.
La figure 1 montre la construction générale d'un casque auquel s'applique l'invention.
La figure 2 représente en vue de derrière un casque selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention.
La figure 3 montre le casque de la figure 2 vu de côté.
La figure 4 est une vue de derrière d'un casque selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention.
La figure 5 représente le casque de la figure 4 vu de côté.
Les figures 6 à 9 illustrent de façon schématique différents modes de montage de l'empiècement en pleine surface sur la coque.
Les figures 10 à 14 illustrent différents modes d'assemblage des laizes d'un empiècement.
Les figures 15 à 18 montrent différents modes de montage de l'empiècement au niveau d'une ouverture de la coque.
Les figures 19 à 21 montrent différentes modes de montage de l'empiècement le long d'un bord de la coque.
La figure 22 illustre une phase du procédé de fabrication de l'invention.
La figure 23 est relative à une variante de mise en oeuvre du procédé.
La figure 1 représente un casque 10 qui comprend une coque externe 11 et une calotte interne 12.
La coque externe est formée par une coquille réalisée dans une matière plastique, et elle présente une fine épaisseur inférieure à 1,5 millimètre. Notamment, elle peut être obtenue à partir d'une feuille plane en polycarbonate ou en PVC ayant une épaisseur comprise entre 0,7 et 1,5 millimètre qui a été découpée et mise en forme par une technique de thermoformage. La coque présente éventuellement des ouvertures, comme les ouvertures 14, 15, 16, et d'autres ouvertures le cas échéant, ainsi que des zones en creux ou en relief, éventuellement avec des arêtes de rupture de forme, en correspondance ou non avec les ouvertures.
La calotte 12 intérieure forme une couche amortissante qui est prévue pour envelopper et protéger la tête de l'utilisateur. Elle est par exemple réalisée en polystyrène expansé. Elle est prévue pour garnir intérieurement la coque 11. La paroi externe de la calotte épouse la forme intérieure de la coque. De préférence, elle présente des ouvertures en coïncidence avec les ouvertures de la coque de façon à former globalement des évents pour faciliter la circulation d'air sous la calotte.
Globalement la coque et la calotte ont la forme d'une portion de sphère symétrique relativement à un plan vertical médian qui définit deux hémisphères. Ce plan est parallèle au plan des figures 3 et 5. Dans la suite, le terme "longitudinal" désignera une direction parallèle à ce plan et "transversal" désignera une direction perpendiculaire, c'est à dire qui passe d'un hémisphère à l'autre.
La symétrie de la coque et de la calotte relativement au plan médian permet de produire des casques dont la partie gauche est identique, quoique inversée, à la partie droite. Il ne s'agit, bien entendu, pas d'une caractéristique limitative de l'invention et on pourra envisager des casques selon l'invention qui ne présentent pas de symétrie droite-gauche.
La calotte est réalisée et assemblée à la coque selon tout moyen approprié. Selon une première technique connue, la coque et la calotte sont réalisées de façon séparée puis assemblées l'une à l'autre par exemple à l'aide d'une colle ou d'un ruban adhésif simple face ou double face, ou toute autre technique.
Selon une autre technique connue, la coque déjà découpée et mise en forme est placée dans un moule, puis de la matière est injectée dans le moule de façon à former la calotte. Par exemple on injecte dans le moule des billes de polystyrène et de la vapeur d'eau sous pression de façon à provoquer l'expansion du polystyrène et à former la calotte directement contre la coque.
D'autres techniques de fabrication peuvent aussi convenir.
Le casque comprend par ailleurs un dispositif de retenue sur la tête de l'utilisateur et le cas échéant des éléments de confort. Par exemple ces moyens comprennent une jugulaire formée avec des portions de sangle reliées à la calotte qui sont prévues pour être accrochées ensemble sous le menton de l'utilisateur. Il peut y avoir aussi un système de retenue occipital associé ou non à la jugulaire, ainsi que des patins ou garnitures en mousse ou autre matériau d'hygiène ou de confort. Ces dispositifs sont connus et n'ont pas été représentés dans les figures.
Les figures 2 et 3 représentent un casque selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention. Ce casque présente une coque 21 et une calotte 22. La coque 21 est habillée extérieurement par un empiècement 23 qui couvre la partie arrière et la partie basse de la coque 21. Cependant les ouvertures 25, 26 qui se trouvent dans cette zone sont dégagées. L'empiècement 23 est réalisé ici selon deux laizes 23a, 23b qui sont assemblées entre elles de façon à ce que l'empiècement suive la courbure de la coque dans la zone couverte. Les moyens d'assemblage seront décrits ultérieurement.
L'empiècement est réalisé dans une matière souple comme une peau, un film ou un tissu à base de fibres naturelles ou synthétiques. La matière peut être colorée, brodée ou porter des motifs. Elle peut aussi être imprimée, sérigraphiée ou peinte. Les motifs de l'empiècement peuvent être coordonnés avec la décoration de la coque. Les laizes peuvent être de même nature ou de nature différente sur le plan de la texture ou du coloris. De préférence, la matière présente un caractère extensible de façon à ce qu'elle épouse la forme arrondie de la coque sans faire de plis. Par exemple la matière est du cuir, ou un similicuir qui présente l'avantage d'être souple et compressible dans le sens de l'épaisseur, ce qui donne un effet de volume. Une telle matière contraste bien avec l'apparence de la coque elle même. D'autres matières conviennent aussi comme une toile textile, notamment une toile à jean.
D'autres modes de construction conviennent également. Notamment l'empiècement pourrait couvrir toute la coque, ou encore il pourrait comprendre plus ou moins de deux laizes. D'autre part, on pourrait prévoir qu'il y ait plusieurs empiècements placés à différents endroits de la coque.
Les figures 4 et 5 montrent un casque 30 selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. La coque 31 du casque est habillée avec un empiècement 33 qui couvre la partie supérieure de la coque, en laissant dégagées la partie avant et la partie arrière.
L'empiècement est ici formé de cinq laizes dont les laizes 33a, 33b, 33c, 33d qui sont visibles dans les figures. Comme précédemment les laizes sont assemblées de façon que l'empiècement épouse la forme arrondie de la coque sans former de plis. L'empiècement est découpé au niveau des évents du casque de façon à ne pas entraver la circulation d'air entre l'extérieur et l'intérieur.
La matière de l'empiècement est la même que celle qui a été décrite pour le casque précédent. Comme dans le cas précédent, l'empiècement peut couvrir la calotte de façon différente, et présenter un nombre de laizes plus ou moins important.
Globalement un empiècement comprend deux bords transversaux qui s'étendent d'un hémisphère à l'autre de la coque, et des bords de liaison entre ces bords transversaux.
Selon une caractéristique de l'invention, l'empiècement est assemblé à la coque par au moins une couture qui est réalisée le long d'un bord. De préférence, le bord en question est un bord transversal de l'empiècement. Ce bord est cousu à la coque en pleine surface ou le long d'un de ses propres bords. Au niveau de l'autre bord transversal, également au niveau des évents l'empiècement peut être cousu ou collé à la coque, ou encore le bord de l'empiècement peut être replié sur lui-même et cousu puis collé sur la coque comme cela sera décrit dans la suite.
D'autres coutures peuvent aussi être réalisées entre les différentes laizes d'un empiècement, en liant ou sans lier la coque et l'empiècement dans cette zone.
Comme la coque présente une fine épaisseur, les coutures peuvent être réalisées simplement, par exemple à l'aide d'une machine à coudre classique comme celles qui sont utilisées dans le domaine de la chaussure. Une matière comme le polycarbonate ou l'ABS supporte facilement d'être perforée par une aiguille et se prête bien à un assemblage par couture.
Les coutures assurent un maintien étroit de l'empiècement sur la coque, elles maintiennent une tension durable dans l'empiècement qui évite la formation de plis. Les coutures garantissent un assemblage qui résiste aux agressions externes, notamment les impacts ou les déchirures. En plus, les coutures forment des lignes à la surface de la coque et elles impriment dans l'empiècement une empreinte en relief qui mettent en relief sa texture et contribuent à rendre l'esthétique du casque plus attractive. Avec la couture, l'empiècement est inamovible, c'est-à-dire qu'il ne peut pas être démonté sans détérioration, sauf le cas échéant par une personne expérimentée.
Il peut exister des zones du casque où la paroi de la coque forme un creux. Dans ces zones, l'empiècement a tendance à s'écarter naturellement de la paroi de la coque. On peut encoller ces zones préalablement à l'application de l'empiècement sur la coque et exercer un appui sur l'empiècement pour qu'il s'étire localement et épouse la forme de la coque dans ces zones de creux.
Les figures 6 à 21 illustrent différents modes de montage de la liaison entre l'empiècement et la coque. Elles illustrent plus particulièrement le montage de l'empiècement 23 sur la coque 21 du premier mode de réalisation. Pour faciliter la compréhension de l'invention les références des figures 2 et 3 seront reprises dans ces figures 6 à 21 pour désigner la coque et les différentes laizes de l'empiècement.
Les figures 6 à 9 illustrent différents modes de montage de l'empiècement en pleine surface de la coque.
Selon la figure 6, le bord transversal supérieur de la laize 23b forme un ourlet dont le rabat est cousu à la coque 22 par une ligne de couture 40. La ligne de couture n'est pas visible dans ce cas.
Selon la figure 7, le bord de la laize 23b forme un ourlet puis l'ensemble est cousu par une ligne de couture 41.
Selon la figure 8, le rabat de l'ourlet est cousu à la coque 22 par une première ligne de couture 43, puis l'ensemble est cousu à la coque par une seconde ligne 44.
Selon la figure 9, on forme un ourlet cousu par une ligne de couture 45 puis on colle l'ensemble à la coque au moyen d'une bande de colle 46. Dans ce cas, la couture est visible, mais elle ne lie pas l'empiècement à la coque. On s'arrange alors pour que ce soit l'autre bord transversal qui soit cousu à la coque.
Les figures 10 à 14 illustrent la jonction entre les deux laizes 23a et 23b. Selon la figure 10, les deux laizes sont cousues bord contre bord par une ligne de couture 48 qui est placée avec les rabats du côté de la coque.
Selon la figure 11 on forme un ourlet au bord de la laize 23b que l'on coud à la laize 23a par une ligne de couture 49.
La figure 12 montre le même type de montage, mais la ligne de couture 50 lie aussi la coque.
Selon la figure 13 les deux laizes son cousues bord contre bord par une ligne de couture 52, puis chaque rabat est cousu, par un ligne 53, 54.
Selon la figure 14, les deux laizes sont cousues bord contre bord par une ligne 55 puis chaque bord de laize est cousu à la coque par une ligne de couture 56, 57 visible de l'extérieur.
Les figures 15 à 18 illustrent le montage de la laize 23a au niveau de l'ouverture 26 d'un évent.
Selon la figure 15, la laize est découpée et les bords de la découpe sont rabattus au travers de l'ouverture 26, à l'intérieur de la coque. Ils sont cousus par une couture 60.
Selon la figure 16, les bords de la découpe sont passés au travers de la découpe, ils sont collés à l'intérieur de la coque par une bande de colle 61.
Selon la figure 17, les bords de la découpe sont rabattus sur l'empiècement lui-même et l'ensemble est cousu sur la coque par une ligne de couture 62.
Selon la figure 18, l'empiècement est découpé au raz de l'ouverture 26 et ses bords sont collés par une bande de colle 63.
Les figures 19 à 22 illustrent le montage d'un bord de l'empiècement le long d'un bord de la coque 22.
Selon la figure 19, le rebord de l'empiècement 23 est rabattu et collé à l'intérieur de la coque 22 par une bande de colle 64.
Selon la figure 20, au lieu d'être collé, le bord est cousu par une ligne de couture 65 qui traverse l'ensemble et qui est visible de l'extérieur.
Selon la figure 21, le rabat de l'empiècement 23 est replié entre l'empiècement et la coque, et l'ensemble est cousu par une ligne de couture 66.
Ces différents modes de montage permettent d'habiller la coque avec l'empiècement, et de tendre celui-ci sans qu'il forme de plis. L'empiècement est alors intégré complètement dans la structure du casque sur le plan de l'esthétique. Le mode de montage est choisi en fonction de la matière utilisée pour réaliser l'empiècement, de la forme des laizes et également de l'effet esthétique recherché. D'autres modes de montage peuvent aussi convenir.
Selon le procédé de fabrication de l'invention, on réalise dans un premier temps la coque du casque et l'empiècement, on assemble ces deux éléments, puis on garnit la coque avec la calotte selon l'une des techniques évoquées plus haut.
La figure 22 illustre cette étape du procédé. D'un côté on prépare une coque nue 68. La coque est découpée et mise en forme par toute technique appropriée, notamment par thermoformage. Elle possède sa forme finale, avec le cas échéant les ouvertures pour les évents et les arêtes de rupture de forme pour les zones en creux ou en relief.
D'un autre côté on prépare l'empiècement 69, avec le cas échéant ses différentes laizes jointes entre elles. Les ouvertures pour les évents peuvent être réalisées avant ou après l'assemblage de l'empiècement sur la coque.
L'empiècement est ensuite assemblé à la coque le long de ses différents bords. On réalise un couture sur au moins un bord de l'empiècement. Sur les autres bords on utilise une technique de couture ou de collage comme cela a été décrit relativement aux figures précédentes. Au niveau des ouvertures c'est la même chose.
Ensuite on garnit la coque avec la calotte. Selon une première technique, la calotte est réalisée à part et elle est assemblée à l'intérieur de la coque par de la colle ou un adhésif, ou tout autre moyeu approprié.
Selon une seconde technique, la coque est placée dans un moule d'injection et de la matière est injectée dans le moule pour former la calotte. Dans cette technique la paroi de la coque est plaquée contre l'empreinte du moule, y compris dans les zones qui sont habillées par l'empiècement. Ceci garantit une application de l'empiècement contre la coque, y compris dans les zones en creux. Eventuellement, à l'assemblage de l'empiècement, on peut prévoir d'encoller ces zones pour renforcer l'adhérence avec la coque. On peut prévoir aussi de placer un film de colle thermofusible entre l'empiècement et la coque au moment de son assemblage. Au moment de l'injection, le film de colle fond et contribue à l'adhérence de l'empiècement sur la coque. Pour l'injection on peut utiliser la même presse et le même moule pour des casques dont la coque est habillée et des casques dont la coque est nue. En effet, la présence de l'empiècement ne modifie pas la mise en place de la coque dans le moule de façon significative.
Pour la première technique de garniture, on peut prévoir de réaliser ces opérations dans une presse de reprise où la coque habillée de l'empiècement est compressée et le cas échéant chauffée.
Lorsque la calotte est mise en place par injection à l'intérieur de la coque elle emprisonne tous les rabats qui sont repliés à l'intérieur de la coque, y compris dans les zones où les rabats n'auraient pas été liés à la coque.
La figure 23 illustre un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. Dans un premier temps l'empiècement 70 est préparé, puis il est assemblé sur la feuille 71 de matériau thermoformable à partir de laquelle la coque est réalisée, par exemple à l'aide de deux lignes de couture 72 et 73 le long de chaque bord transversal de l'empiècement. Les autres bords sont collés, ou ils sont prévus pour être rabattus à l'intérieur de la coque après sa mise en forme. Ensuite, la feuille revêtue de l'empiècement est mise en forme puis découpée pour former la coque habillée. La chaleur nécessaire à la mise en forme de la feuille peut être utilisée par exemple pour faire fondre un film de colle entre l'empiècement et la coque qui renforce l'adhérence entre la coque et l'empiècement.
Naturellement la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci.
En particulier le casque peut être équipé d'un dispositif de retenue et d'éléments de confort.
Egalement l'empiècement pourrait être réalisé en deux parties indépendantes, ou plus.

Claims

Procédé de fabrication d'un casque ayant une coque externe (11, 21, 31, 68) de fine épaisseur et une calotte interne amortissante (12, 22, 32), caractérisé en ce qu'on réalise la coque externe, qu'on prépare un empiècement (23, 33, 69) en matière souple, qu'on lie la coque externe avec le dit empiècement au moyen d'au moins une ligne couture (40, 41, 44, 65, 66) le long d'un bord de l'empiècement, et qu'ensuite on réalise la calotte (12, 22, 32) par injection à l'intérieur de la coque (11, 21; 31, 68) déjà habillée par l'empiècement (23, 33, 69).
Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite coque est formée par une coquille réalisée à partir d'une feuille plane dont l'épaisseur est comprise entre 0,7 et 1, 5 mm.
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la ligne de couture (41, 44, 65, 66) est visible de l'extérieur.
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'empiècement (23, 33) est formé par plusieurs laizes (23a, 23b, 33a, 33b, 33c, 33d).
Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'une ligne de couture (50, 56, 57) à la jonction de deux laizes lie l'empiècement à la coque.
Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les laizes (23a, 23b) ont une texture et/ou un coloris différents.
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'au moins un autre bord de l'empiècement est assemblé à la coque par une ligne de couture (40, 41, 44, 65, 66).
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'au moins un autre bord de l'empiècement est assemblé à la coque par une bande de colle (46, 63, 64).
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, où la coque présente des ouvertures (14, 15, 16, 25, 26) pour former des évents d'aération, caractérisé par le fait que l'empiècement a des découpes en coïncidence avec lesdites ouvertures.
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la matière souple est un tissu textile.