EP3100625A1 - Casque de sport - Google Patents

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Publication number
EP3100625A1
EP3100625A1 EP16000832.2A EP16000832A EP3100625A1 EP 3100625 A1 EP3100625 A1 EP 3100625A1 EP 16000832 A EP16000832 A EP 16000832A EP 3100625 A1 EP3100625 A1 EP 3100625A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
outer shell
helmet
inner cap
shell
skull
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16000832.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thierry Donnadieu
Philippe Ruiz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Salomon SAS
Original Assignee
Salomon SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Salomon SAS filed Critical Salomon SAS
Publication of EP3100625A1 publication Critical patent/EP3100625A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/06—Impact-absorbing shells, e.g. of crash helmets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42C—MANUFACTURING OR TRIMMING HEAD COVERINGS, e.g. HATS
    • A42C2/00—Manufacturing helmets by processes not otherwise provided for
    • A42C2/002—In-mould forming

Definitions

  • the invention relates to a protective helmet for sports activity. Such activities may include downhill skiing, ski touring or snowboarding.
  • the invention also extends to the practice of climbing, mountaineering, cycling or the practice of snowmobiling.
  • a helmet forms a protection of the head, to protect the skull of the shocks that it could undergo when the user makes a fall or when an object is projected in its direction.
  • a classic helmet construction includes an outer shell and an inner cap.
  • the outer shell is generally rigid, and is made of a thermoplastic material such as ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) or PC (PolyCarbonate).
  • the inner cap is made of an expanded material such as EPS (Expandable PolyStyrene) or EPP (Expandable PolyPropylene).
  • the helmet is generally equipped with an internal cap which may, for example, be made of foam covered with fabric. The inner cap is attached to the inside of the inner cap.
  • a first technology consists of producing the outer shell and the inner cap separately.
  • the inner cap is assembled in the outer shell by appropriate connecting means such as clips, fasteners, rivets, glue, type VELCRO hooks ...
  • This technology offers the possibility to separate the inner cap of the outer shell if necessary. This may be useful, for example, to replace a deteriorated part.
  • By being made by molding one can obtain a very good finish, different surface conditions and easily make openings through the shell. This allows you to use the shell directly without having to perform a recovery to get the desired rendering.
  • the standard injection method only makes it possible to have external shells having a thickness greater than 2 mm. This has the consequence of weighing down the helmet and stiffening it. The relative rigidity of the outer shell does not allow it or little to deform. The outer shell thus contributes little to depreciation.
  • thermoforming in-mold
  • the outer shell is placed inside a mold in which a material is injected to produce the inner cap.
  • the inner cap is directly connected to the outer shell to form a one-piece piece having an average thickness greater than five millimeters.
  • the total thickness of the helmet is even greater than fifteen millimeters.
  • This chemical grip is indémontable. It allows an excellent connection between the two parts.
  • thermoforming The shaping of the outer shell is obtained by hot deformation of a thin plate whose thickness may be less than 2 mm.
  • the outer shell can be lightened which reduces the weight of the helmet.
  • this thermoforming process produces parts having a poor quality finish. This implies subsequent recovery operations.
  • the invention aims to solve one or more of these disadvantages.
  • An object of the invention is in particular to provide an improved helmet.
  • One goal is to provide a lightweight helmet structure.
  • Another goal is to provide a helmet with good damping property.
  • Another goal is to provide a helmet whose outer shell has a good finish, without recovery operation.
  • the invention thus relates to a helmet for sporting practice comprising an injected outer shell forming an envelope surface intended to be positioned on a skull.
  • the outer shell comprises at least one thin portion whose thickness is less than or equal to 1.3 mm, the thin portion representing at least 25% of the envelope surface.
  • the outer shell Due to the small thickness of a portion of the outer shell injected, it is composed of less material, which allows to lighten the helmet. In addition, the small thickness of certain areas increases the deformability of the outer shell. Thus, being less rigid in places, the outer shell can further deform and absorb some of the shocks. The outer shell then contributes to the damping. On the other hand, the injection makes it possible to obtain a very good finish at the mold outlet, this makes it possible to avoid costly rework operation to achieve the desired appearance.
  • the figure 1 is a perspective view illustrating a helmet 1 for sports practice according to one embodiment of the invention.
  • the helmet 1 comprises an outer shell 2 and an inner cap 3.
  • the inner cap 3 is housed in the internal volume of the rigid shell 2. It is fixed or injected on the inner face of the rigid shell 2.
  • An inner cap, no shown, can be assembled inside the inner cap 3.
  • the inner cap is for example made of foams surrounded by a fabric or only tissues.
  • the helmet 1 may also include a retention system, including for example a jugular strap 4 and / or a headstop wedging system, not shown.
  • the helmet 1 is intended to wrap at least part of a skull that the helmet will protect.
  • the invention relates more specifically to the outer shell 2 obtained by injection.
  • the outer shell 2 is thus made by molding. Once injected, the outer shell forms an envelope surface S2, intended to substantially match the morphology of the skull of the user. The outer shell is therefore shaped volumetrically to cover part of the head.
  • the envelope surface S2 is delimited by a lower edge 23 forming a loop around the head.
  • the lower edge is not included in a horizontal plane but is distributed over several horizontal floors.
  • the envelope surface may have a variable thickness or have a substantially constant thickness, i.e., the thickness is the same for at least 90% of the envelope area.
  • the injected outer shell comprises at least one thin portion 21 whose thickness e21 is less than or equal to 1.3 mm, preferably less than or equal to 1 mm.
  • the thin portion 21 represents at least 25% of the envelope area S2.
  • the thickness e21 is less than or equal to 1.3 mm, or even 1 mm, over at least 90% of the envelope surface.
  • a main function of the helmet is to protect the skull in the event of a fall or impact with a projectile.
  • the helmet design it turns out to be the top portion 22, that is, the portion extending from the top of the skull to a periphery of the skull passing through the temples of the skull , which is the most delicate to size in terms of depreciation.
  • the desired damping is obtained on the one hand by the inner cap and on the other hand, can be improved by the outer shell.
  • the inner cap expanded material is mainly involved in damping.
  • the outer shell has a thin, thin portion in this summit portion 22. This small thickness facilitates the deformation of the shell locally. As a result, the outer shell dissipates impact energy and is more involved in shock absorption.
  • the outer shell has a thickness e21 almost constant.
  • the thickness e21 is less than or equal to 1.3 mm, or even less than 1 mm, in more than 90% of the envelope surface S2.
  • the outer shell is a first protection to external stresses. Protection against bad weather be it water, snow. It must therefore preferably have hydrophobic characteristics. In addition, it is a projectile protection. It must therefore preferably have a resistance to perforation. And, as we saw earlier, she can participate in the shock absorption. As a result, the material constituting the outer shell is adapted to meet these needs.
  • the outer shell is made of one of the following materials: PU, ABS, PP or PC.
  • the mold does not fill correctly and the piece leaves incomplete mold. In addition to appearance, the characteristics of the outer shell are compromised.
  • the invention proposes to use an outer shell having lower thicknesses than the conventional hulls of the state of the art in particular through a choice of material and / or a specific injection method.
  • the shell is made of a material having a very good fluidity in order to completely and correctly fill the mold.
  • a material may be a material whose melt flow index (MVR) is greater than 8 cm 3 / 10min. This value is, for example, measured according to ISO 1133 with the following parameters 220 ° C / 10 kg.
  • MVR melt flow index
  • the injection points of the outer shells are placed, inside the envelope S2, away from the lower edge 23.
  • the thickness greater than 2 mm allows the material to flow properly to fill all the mold.
  • the lower edge 23 is filled at the end of the injection phase. With a finer thickness, this conventional method would not fill the mold properly, especially at the bottom edge of the shell, because the material is likely to solidify before reaching the lower limit of the outer shell.
  • one embodiment consists in positioning at least one injection point 24 on a lower edge 23 of the outer shell.
  • the shell may include a slight extra thickness so that the material diffuses better.
  • the shell comprises at least two injection points 24 located on its lower edge 23. These two injection points are placed symmetrically with respect to a vertical plane either sagittal median P or transverse median T. With two points injection, the filling is more balanced.
  • it may be preferable to have four injection points 24 at the lower edge 23, as shown in the figures. In this case, the four injection points are arranged so that each injection point has another injection point symmetrical with respect to a sagittal vertical plane P.
  • each injection point has another point of injection.
  • injection substantially symmetrical with respect to a transverse vertical plane T. Due to the asymmetrical shape of the shell with respect to this transverse vertical plane T, the injection points may be slightly offset, hence this slight asymmetry between the points Injection with respect to the transverse vertical plane T.
  • four injection points 24 distributed around the periphery of the lower edge 23 of the shell, a very good filling of the mold and more particularly of the lower part of the shell is obtained.
  • each injection point makes it possible to fill a quarter of the lower part of the shell. The filling is significantly improved over a conventional method for a shell having a small thickness.
  • the outer shell comprises an upper injection point 25.
  • the supply channel (s) 241 of the injection point or points 24 placed on the lower edge 23 of the shell are oriented substantially tangentially to the envelope surface at the lower edge.
  • a feed channel 241 is aligned with a direction extending the envelope surface S2 at the lower edge 23. This direction may be slightly offset relative to this tangent by an angle of plus or minus 30 degrees. where the orientation substantially tangentially to the envelope surface.
  • the supply channels 241 are oriented in a vertical plane but they could be inclined. This orientation allows the material to flow better into the mold which facilitates filling in thin areas.
  • the figure 3 illustrates one of the four power channels 241.
  • the feed channel of the top injection point 25, not shown, is also vertical.
  • the characteristics of the process described above contribute individually or in combination to improving the filling of the mold with a shell having a small thickness.
  • the invention it is possible to obtain an injected outer shell of small thickness, at least locally.
  • the shell has a very good finish requiring little or no recovery operations to obtain the desired quality.
  • the molding makes it easy to obtain reliefs or openings with a beautiful appearance.
  • this reduction in thickness, at least local allows to lighten the hull and therefore the weight of the helmet.
  • the invention makes it possible to reduce the thickness of the shell by a factor of two or more.
  • the thickness is less than 1.3 mm and preferably less than 1 mm.
  • This allows to greatly reduce the weight of the hull.
  • a current shell ABS whose thickness is slightly greater than 2 mm weighs in the order of 250 grams while the ABS shell with a thickness of around 1 mm weighs more than 100 grams.
  • the inner cap EPS with a density of 60 grams / liter weighs of the order of 100 grams.
  • the outer shell is decisive in the weight of the helmet.
  • Another advantage of having a shell with a small thickness lies in the possibility of improving the damping properties of the helmet. If the hull is relatively rigid, as are the conventional hulls, there is little interaction between the outer shell and the inner cap in terms of damping. The outer shell contributes little to damping. The transfer of the shock to the inner cap is spread over a relatively large area. Conversely, with a thinner shell, it can further deform and act on the damping in combination with the inner cap. This construction facilitates the absorption of local shocks. Charge transfer is improved. The damping properties of the inner cap are better exploited. We can then consider reducing the density of the expanded material used for the inner cap to increase shock absorption. For example, one may consider using EPS having a density of 40 or 50 grams / liter.
  • the assembly between these two parts can be done mainly by two known methods.
  • the first method is to fix the inner cap inside the shell by appropriate connecting means such as clips, fasteners, rivets, glue, tape, VELCRO hooks ... This can also be tightened during nesting.
  • the second method consists in placing the injected outer shell inside a mold into which a material is injected to produce the inner cap.
  • the inner cap is directly connected to the outer shell to form a single piece.
  • the helmet may be a combination of these two methods.
  • the helmet may comprise two separate parts: an injected shell is assembled on an inner cap so as to cover an upper outer portion of the inner cap.
  • the inner cap further includes an additional outer layer covering a lower outer portion of the patch. This layer is affixed to the inner cap by an "in-mold" process, from a thermoformed plate.
  • the helmet is shown with arrangements for ventilation in the form of openings 26 in the outer shell 2 and air ducts dug in the inner cap 3.
  • the helmet may not include openings ventilation.
  • the invention is not limited to these embodiments. It is possible to combine these embodiments.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Helmets And Other Head Coverings (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Casque pour la pratique sportive (1) comprenant une coque externe (2) injectée formant une surface enveloppe (S2) destinée à se positionner sur un crâne, caractérisé en ce que la coque externe comprend au moins une partie fine (21) dont l'épaisseur (e21) est inférieure ou égale à 1,3 mm, la partie fine (21) représentant au moins 25% de la surface enveloppe (S2).

Description

  • L'invention concerne un casque de protection pour activité sportive. De telles activités peuvent être notamment du ski alpin, du ski de randonnée ou du surf des neiges. L'invention s'étend également à la pratique de l'escalade, de l'alpinisme, du cyclisme ou encore la pratique de la motoneige. Généralement, un casque forme une protection de la tête, pour protéger le crâne des chocs qu'il pourrait subir lorsque l'utilisateur fait une chute ou lorsqu'un objet est projeté dans sa direction.
  • Une construction classique de casque comprend une coque externe et une calotte interne. La coque externe est généralement rigide, et est composée d'une matière thermoplastique telle que l'ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) ou le PC (PolyCarbonate). De manière courante, la calotte interne est réalisée dans un matériau expansé tel que l'EPS (Expandable PolyStyrene) ou l'EPP (Expandable PolyPropylene). Afin de garantir un bon confort à l'utilisateur, on équipe généralement le casque d'une coiffe interne pouvant, par exemple, être réalisée de mousse recouverte de tissu. La coiffe interne est fixée à l'intérieur de la calotte interne.
  • Pour réaliser un casque de protection pour activité sportive, deux technologies sont généralement employées.
  • Une première technologie, dite d'injection, consiste à réaliser la coque externe et la calotte interne séparément. Dans une deuxième étape, on assemble la calotte interne dans la coque externe par des moyens de liaison appropriés tels que des clips, des attaches, des rivets, de la colle, des accroches type VELCRO... Cette technologie offre la possibilité de séparer la calotte interne de la coque externe si nécessaire. Ce peut être utile, par exemple, pour remplacer une partie détériorée. En étant réalisé par moulage, on peut obtenir une très bonne finition, différents états de surface et facilement réaliser des ouvertures à travers la coque. Cela permet d'utiliser directement la coque sans avoir à effectuer une reprise pour obtenir le rendu souhaité. Cependant, le procédé standard d'injection permet seulement d'avoir des coques externes ayant une épaisseur supérieure à 2 mm. Cela a pour conséquence d'alourdir le casque et le rigidifier. La relative rigidité de la coque externe ne lui permet pas ou peu de se déformer. La coque externe participe donc peu à l'amortissement.
  • Une deuxième technologie, dite de thermoformage ou « in-mold », consiste à réaliser la coque externe dans un premier temps. Dans une deuxième étape, on place la coque externe à l'intérieur d'un moule dans lequel on injecte un matériau pour réaliser la calotte interne. Ainsi, la calotte interne est directement liée à la coque externe pour former une pièce monobloc ayant une épaisseur moyenne supérieure à cinq millimètres. Généralement, l'épaisseur totale du casque est même supérieure à quinze millimètres. Cette accroche chimique est indémontable. Elle permet une excellente solidarisation entre les deux pièces. Pour réaliser la coque externe, celle-ci est généralement obtenue par thermoformage. La mise en forme de la coque externe est obtenue par déformation à chaud d'une plaque mince dont l'épaisseur peut être inférieure à 2 mm. La coque externe peut donc être allégée ce qui réduit le poids du casque. Cependant, ce procédé de thermoformage produit des pièces ayant une finition de qualité médiocre. Cela implique des opérations de reprise postérieures.
  • L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients.
  • Un but de l'invention est notamment de proposer un casque amélioré.
  • Un but est notamment de proposer une structure de casque allégée.
  • Un autre but est de proposer un casque disposant de bonne propriété d'amortissement.
  • Un autre but est de proposer un casque dont la coque externe présente une bonne finition, sans opération de reprise.
  • L'invention porte ainsi sur un casque pour la pratique sportive comprenant une coque externe injectée formant une surface enveloppe destinée à se positionner sur un crâne. La coque externe comprend au moins une partie fine dont l'épaisseur est inférieure ou égale à 1,3 mm, la partie fine représentant au moins 25% de la surface enveloppe.
  • Du fait de la faible épaisseur d'une partie de la coque externe injectée, celle-ci se compose de moins de matière, ce qui permet d'alléger le casque. De plus, la faible épaisseur de certaines zones permet d'accroître la déformabilité de la coque externe. Ainsi, en étant moins rigide par endroit, la coque externe peut davantage se déformer et absorber une partie des chocs. La coque externe contribue alors à l'amortissement. D'autre part, l'injection permet d'obtenir une très bonne finition en sortie de moule, cela permet d'éviter de coûteuse opération de reprise pour atteindre l'aspect souhaité.
  • Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle butée avant peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible :
    • la partie fine couvre une partie sommitale s'étendant du sommet du crâne jusqu'à un pourtour périphérique du crâne passant par les tempes du crâne,
    • au moins 90% de la surface enveloppe présente une épaisseur inférieure ou égale à 1,3 mm,
    • la calotte interne, distincte de la coque externe, est fixée à l'intérieur de la coque externe,
    • la coque externe est constituée d'un matériau dont l'indice de fluidité à chaud en volume (MVR) est supérieur à 8 cm3/10min (selon ISO 1133),
    • la coque externe est constituée d'un matériau parmi les matériaux suivants : PU, ABS, PP ou PC.
    L'invention concerne également :
    • un procédé de fabrication d'un casque pour la pratique sportive, incluant une étape d'injection de la coque externe par au moins un point d'injection situé sur un bord inférieur de la coque externe,
    • le canal d'alimentation du au moins un point d'injection est orienté sensiblement tangentiellement à la surface enveloppe au niveau du bord inférieur.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective avant d'un casque selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en coupe sagittale éclatée de la coque externe et de la calotte interne ;
    • la figure 3 est une vue en perspective de dessous de la coque externe seule.
  • Dans la suite de la description, il sera fait usage de termes tels que « horizontal », « vertical », « longitudinal », « transversal », « supérieur », « inférieur », « haut », « bas », « avant », « arrière ». Ces termes doivent être interprétés en fait de façon relative en relation avec un casque porté normalement, tête droite.
  • La figure 1 est une vue en perspective illustrant un casque 1 pour la pratique sportive selon un mode de réalisation de l'invention.
  • Le casque 1 comprend une coque externe 2 et une calotte interne 3. La calotte interne 3 est logée dans le volume interne de la coque rigide 2. Elle est fixée ou injectée sur la face interne de la coque rigide 2. Une coiffe interne, non représentée, peut être assemblée à l'intérieur de la calotte interne 3. La coiffe interne est par exemple constituée de mousses entourées d'un tissu ou seulement de tissus. Le casque 1 peut également inclure un système de rétention, incluant par exemple une sangle jugulaire 4 et/ou un système de calage de tour de tête, non représenté.
  • Le casque 1 est destiné à envelopper au moins une partie d'un crâne que le casque va protéger.
  • L'invention porte plus spécifiquement sur la coque externe 2 obtenue par injection.
  • La coque externe 2 est ainsi réalisée par moulage. Une fois injectée, la coque externe forme une surface enveloppe S2, destinée à épouser sensiblement la morphologie du crâne de l'utilisateur. La coque externe est donc conformée de manière volumique pour recouvrir une partie de la tête.
  • La surface enveloppe S2 est délimitée par un bord inférieur 23 formant une boucle autour de la tête. Dans cet exemple, le bord inférieur n'est pas inclus dans un plan horizontal mais se répartit sur plusieurs étages horizontaux.
  • La surface enveloppe peut avoir une épaisseur variable ou avoir une épaisseur sensiblement constante, c'est-à-dire, que l'épaisseur est la même pour au moins 90% de la surface enveloppe.
  • Selon l'invention, la coque externe injectée comprend au moins une partie fine 21 dont l'épaisseur e21 est inférieure ou égale à 1,3 mm, de préférence inférieure ou égale à 1 mm. Pour alléger la pièce et lui permettre de se déformer davantage afin d'amortir les chocs subis, la partie fine 21 représente au moins 25% de la surface enveloppe S2. Selon un mode de réalisation, l'épaisseur e21 est inférieure ou égale à 1,3 mm, voire 1mm, sur au moins 90% de la surface enveloppe. Avec une épaisseur fine, sensiblement constante et uniforme sur quasi toute sa surface enveloppe, la coque externe peut être plus facilement mise en oeuvre. En effet, le moulage est meilleur et plus homogène avec une épaisseur sensiblement constante.
  • Une fonction principale du casque est de protéger le crâne en cas de chute ou d'impact avec un projectile. Dans la conception de casque, il s'avère que c'est la partie sommitale 22, c'est-à-dire, la partie s'étendant du sommet du crâne jusqu'à un pourtour périphérique du crâne passant par les tempes du crâne, qui est la plus délicate à dimensionner en terme d'amortissement.
  • L'amortissement recherché est obtenu d'une part par la calotte interne et d'autre part, peut être amélioré par la coque externe. Ainsi, la calotte interne en matériau expansé intervient principalement dans l'amortissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, la coque externe présente une partie mince, à faible épaisseur, dans cette partie sommitale 22. Cette faible épaisseur facilite la déformation de la coque localement. En conséquence, la coque externe dissipe de l'énergie de l'impact et participe davantage à l'amortissement des chocs.
  • Dans l'exemple illustré, la coque externe a une épaisseur e21 quasi constante. L'épaisseur e21 est inférieure ou égale à 1,3 mm, voire inférieure à 1 mm, dans plus de 90% de la surface enveloppe S2.
  • La coque externe constitue une première protection aux sollicitations externes. Une protection aux intempéries que ce soit l'eau, la neige. Elle doit donc préférentiellement présenter des caractéristiques hydrophobes. De plus, c'est une protection aux projectiles. Elle doit donc préférentiellement présenter une résistance à la perforation. Et, comme nous l'avons vu précédemment, elle peut participer à l'amortissement des chocs. En conséquence, le matériau constitutif de la coque externe est adapté pour répondre à ces besoins.
  • Par exemple, la coque externe est constituée d'un matériau parmi les matériaux suivants : PU, ABS, PP ou PC.
  • Classiquement, les fabricants utilisent des matériaux analogues pour réaliser les coques externes injectées. Cependant, la technologie de moulage classique qu'ils utilisent ne leur permet pas de fabriquer des coques externes ayant des épaisseurs inférieures à 2 mm. Lorsque l'épaisseur est supérieure à 2 mm, la coque externe s'avère relativement lourde et rigide. Elle participe à très moindre mesure à l'amortissement des chocs.
  • Pour de faibles épaisseurs, inférieures à 2 mm, le moule ne se remplit pas correctement et la pièce sort incomplète du moule. Outre l'aspect, les caractéristiques de la coque externe sont compromises.
  • L'invention propose d'utiliser une coque externe présentant des épaisseurs plus faibles que les coques classiques de l'état de la technique notamment grâce à un choix de matériau et/ou un procédé d'injection spécifique.
  • Selon un mode de réalisation, la coque est réalisée avec un matériau présentant une très bonne fluidité afin de pouvoir remplir complètement et correctement le moule. Un tel matériau peut être un matériau dont l'indice de fluidité à chaud en volume (MVR) est supérieur à 8 cm3/10min. Cette valeur est, par exemple, mesurée selon la norme ISO 1133 avec les paramètres suivants 220°C / 10 kg. Ainsi, le choix judicieux d'un matériau fluide permet la réalisation d'une coque externe présentant des épaisseurs inférieures ou égales à 1,3 mm au moins localement.
  • Une des difficultés pour réaliser par moulage une coque ayant une fine épaisseur est d'assurer un bon remplissage du moule avant que la matière se fige. Nous avons vu précédemment que la fluidité de la matière permet déjà d'améliorer le remplissage du moule. Cependant, un autre moyen facilite également le remplissage du moule. Il s'agit de positionner les points d'injection de manière appropriée.
  • De manière classique, les points d'injections des coques externes sont placés, à l'intérieur de l'enveloppe S2, à distance du bord inférieur 23. L'épaisseur supérieure à 2 mm permet à la matière de s'écouler correctement pour remplir tout le moule. Le bord inférieur 23 est rempli à la fin de la phase d'injection. Avec une épaisseur plus fine, ce procédé classique ne permettrait pas de remplir correctement le moule, et notamment au niveau de la bordure inférieure de la coque, car la matière risque fortement de se solidifier avant d'atteindre la limite basse de la coque externe.
  • Pour pallier ce problème de remplissage, un mode de réalisation consiste à positionner au moins un point d'injection 24 sur un bord inférieur 23 de la coque externe. Localement, au niveau de ce point d'injection, la coque peut comprendre une légère surépaisseur pour que la matière se diffuse mieux. Selon un mode de réalisation, la coque comprend au moins deux points d'injection 24 situés sur son bord inférieur 23. Ces deux points d'injection sont placés symétriquement par rapport à un plan vertical soit médian sagittal P, soit médian transversal T. Avec deux points d'injection, le remplissage est plus équilibré. Compte tenu de la dimension de la coque externe, il peut être préférable d'avoir quatre points d'injection 24 au niveau du bord inférieur 23, comme illustré dans les figures. Dans ce cas, les quatre points d'injection sont disposés de sorte que chaque point d'injection a un autre point d'injection symétrique par rapport à un plan vertical sagittal P. Par ailleurs, chaque point d'injection a un autre point d'injection sensiblement symétrique par rapport à un plan vertical transversal T. Du fait de la forme dissymétrique de la coque par rapport à ce plan vertical transversal T, les points d'injection peuvent être légèrement décalés, d'où cette légère dissymétrie entre les points d'injection par rapport au plan vertical transversal T. Avec quatre points d'injection 24 répartis sur le pourtour du bord inférieur 23 de la coque, on obtient un très bon remplissage du moule et plus particulièrement de la partie inférieure de la coque. Avec cette disposition, chaque point d'injection permet de remplir un quart de la partie inférieure de la coque. Le remplissage est nettement amélioré par rapport à un procédé classique pour une coque ayant une faible épaisseur. Pour remplir la partie supérieure, dans cet exemple, la coque externe comprend un point d'injection sommital 25.
  • Pour améliorer davantage le remplissage du moule, le ou les canaux d'alimentation 241 du ou des points d'injection 24 placés sur le bord inférieur 23 de la coque sont orientés sensiblement tangentiellement à la surface enveloppe au niveau du bord inférieur. Autrement dit, un tel canal d'alimentation 241 est aligné avec une direction prolongeant la surface enveloppe S2 au niveau du bord inférieur 23. Cette direction peut être légèrement décalée par rapport à cette tangente d'un angle de plus ou moins 30 degrés d'où l'orientation sensiblement tangentiellement à la surface enveloppe. Dans l'exemple, les canaux d'alimentation 241 sont orientés selon un plan vertical mais ils pourraient être inclinés. Cette orientation permet à la matière de mieux s'écouler dans le moule ce qui facilite le remplissage dans des zones de faible épaisseur. La figure 3 illustre un des quatre canaux d'alimentation 241.
  • Dans notre exemple, le canal d'alimentation du point d'injection sommital 25, non représenté, est également vertical.
  • Les caractéristiques du procédé décrit précédemment contribuent individuellement ou en combinaison à améliorer le remplissage du moule d'une coque ayant une faible épaisseur.
  • Grâce à l'invention, on peut obtenir une coque externe injectée de faible épaisseur, au moins localement. En étant injectée, la coque présente une très bonne finition ne nécessitant pas ou peu d'opérations de reprise pour obtenir la qualité souhaitée. Par ailleurs, le moulage permet d'obtenir facilement des reliefs ou ouvertures avec un bel aspect. De plus, cette réduction d'épaisseur, au moins locale, permet d'alléger la coque et donc le poids du casque.
  • En effet, l'invention permet de réduire l'épaisseur de la coque d'un facteur deux ou plus. Au lieu d'être supérieure à 2 mm, l'épaisseur est inférieure à 1,3 mm et préférentiellement inférieure à 1 mm. Cela permet ainsi de réduire fortement le poids de la coque. A titre d'exemple, une coque actuelle en ABS dont l'épaisseur est légèrement supérieure à 2 mm pèse de l'ordre de 250 grammes alors que la coque en ABS avec une épaisseur autour de 1 mm ne pèse plus que 100 grammes. En complément, la calotte interne en EPS avec une densité de 60 grammes / litres pèse de l'ordre de 100 grammes. Ainsi, la coque externe est déterminante dans le poids du casque.
  • Un autre avantage d'avoir une coque avec une faible épaisseur réside dans la possibilité d'améliorer les propriétés d'amortissement du casque. Si la coque est relativement rigide, comme le sont les coques classiques, il y a peu d'interaction entre la coque externe et la calotte interne en termes d'amortissement. La coque externe contribue faiblement à l'amortissement. Le transfert du choc à la calotte interne se répartit sur une surface relativement importante. A l'inverse, avec une coque plus fine, celle-ci peut davantage se déformer et agir sur l'amortissement en combinaison avec la calotte interne. Cette construction facilite l'absorption de chocs locaux. Le transfert de charge est amélioré. Les propriétés d'amortissement de la calotte interne sont mieux exploitées. On peut alors envisager de réduire la densité du matériau expansé utilisé pour la calotte interne pour augmenter l'amortissement des chocs. Par exemple, on peut envisager d'utiliser de l'EPS ayant une densité de 40 ou 50 grammes / litres.
  • Pour réaliser un casque de sport à partir de la coque externe 2 injectée mince, celle-ci est généralement assemblée à la calotte interne 3.
  • L'assemblage entre ces deux pièces peut être fait principalement par deux procédés connus.
  • Le premier procédé consiste à fixer la calotte interne à l'intérieur de la coque par des moyens de liaison appropriés tels que des clips, des attaches, des rivets, de la colle, du ruban adhésif, des accroches type VELCRO... Ce peut être aussi par serrage lors de l'emboîtement.
  • Le deuxième procédé, dite technologie « in-mold », consiste à placer la coque externe injectée à l'intérieur d'un moule dans lequel on injecte un matériau pour réaliser la calotte interne. Ainsi, la calotte interne est directement liée à la coque externe pour former une pièce monobloc.
  • En variante, le casque peut être un mixte de ces deux procédés. Par exemple, le casque peut comprendre deux pièces distinctes : une coque injectée est assemblée sur une calotte interne de manière à couvrir une partie externe supérieure de la calotte interne. La calotte interne comprend, en outre, une couche externe supplémentaire couvrant une partie externe inférieure de la pièce. Cette couche est apposée sur la calotte interne par un procédé « in-mold », à partir d'une plaque thermoformée.
  • Dans cet exemple, le casque est représenté avec des aménagements pour la ventilation sous la forme d'ouvertures 26 dans la coque externe 2 et de conduits d'air creusés dans la calotte interne 3. Alternativement, le casque peut ne pas intégrer d'ouvertures de ventilation.
  • L'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation. Il est possible de combiner ces modes de réalisation.
  • L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit mais s'étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications annexées.
    • REFERENCES
    • 1-
    Casque
    2-
    Coque externe S2- Surface enveloppe 21- Partie fine e21- Epaisseur 22- Partie sommitale 23- Bord inférieur 24- Point d'injection 241- Canal d'alimentation 25- Point d'injection sommital 26- Ouverture
    3-
    Calotte interne
    4-
    Sangle jugulaire

Claims (8)

  1. Casque pour la pratique sportive (1) comprenant une coque externe (2) injectée formant une surface enveloppe (S2) destinée à se positionner sur un crâne, caractérisé en ce que
    la coque externe comprend au moins une partie fine (21) dont l'épaisseur (e21) est inférieure ou égale à 1,3 mm, la partie fine (21) représentant au moins 25% de la surface enveloppe (S2).
  2. Casque (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie fine couvre une partie sommitale (22) s'étendant du sommet du crâne jusqu'à un pourtour périphérique du crâne passant par les tempes du crâne.
  3. Casque (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins 90% de la surface enveloppe présente une épaisseur inférieure ou égale à 1,3 mm.
  4. Casque (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une calotte interne (3), distincte de la coque externe (2), la calotte interne étant fixée à l'intérieur de la coque externe.
  5. Casque (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque externe est constituée d'un matériau dont l'indice de fluidité à chaud en volume (MVR) est supérieur à 8 cm3/10min (selon ISO 1133).
  6. Casque (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coque externe est constituée d'un matériau parmi les matériaux suivants : PU, ABS, PP ou PC.
  7. Procédé de fabrication d'un casque (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'injection de la coque externe par au moins un point d'injection (24) situé sur un bord inférieur (23) de la coque externe.
  8. Procédé de fabrication selon la revendication précédente caractérisé en ce que le canal d'alimentation (241) du au moins un point d'injection (24) est orienté sensiblement tangentiellement à la surface enveloppe (P2) au niveau du bord inférieur (23).
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