EP3231307B1 - Casque de sport - Google Patents

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EP3231307B1
EP3231307B1 EP17000534.2A EP17000534A EP3231307B1 EP 3231307 B1 EP3231307 B1 EP 3231307B1 EP 17000534 A EP17000534 A EP 17000534A EP 3231307 B1 EP3231307 B1 EP 3231307B1
Authority
EP
European Patent Office
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portions
sports helmet
cap
protuberances
helmet
Prior art date
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Active
Application number
EP17000534.2A
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German (de)
English (en)
Other versions
EP3231307A1 (fr
Inventor
Stéphane Latruffe
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 EP3231307A1 publication Critical patent/EP3231307A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3231307B1 publication Critical patent/EP3231307B1/fr
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    • 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
    • A42B3/10—Linings
    • A42B3/12—Cushioning devices
    • A42B3/124—Cushioning devices with at least one corrugated or ribbed layer
    • 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
    • A42B3/10—Linings
    • A42B3/12—Cushioning devices
    • A42B3/125—Cushioning devices with a padded structure, e.g. foam
    • A42B3/128—Cushioning devices with a padded structure, e.g. foam with zones of different density
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/32—Collapsible helmets; Helmets made of separable parts ; Helmets with movable parts, e.g. adjustable

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, when an object is projected in its direction or during a collision with an object or a third person.
  • a classic helmet construction includes an outer shell and an inner cap.
  • the outer shell is generally rigid and is designed to resist punctures. It can be, for example, made by molding / injection of a thermoplastic material such as ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) or PC (PolyCarbonate).
  • the inner cap is also rigid and is designed to cushion a shock. It can be 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. In some helmet construction, there is no outer shell.
  • a helmet is intended to reduce the risk of injury to the skull of the user, while having the least weight possible to not affect the comfort of the user.
  • a good helmet must therefore meet two contradictory requirements, on the one hand, have as much cushioning material as possible and, on the other hand, be as light as possible to be portable easily and not to inconvenience the user.
  • the document EP-A-2 974 612 describes a helmet that meets these requirements.
  • This helmet has good damping performance while remaining lightweight. Being designed to be demolded easily, the inner cap is dimensioned to allow good damping in its top part. However, this design leads to achieve frontal parts, occipital and lateral more massive and less damping. The performance of the helmet is not optimal.
  • the inner cap is dimensioned specifically for a sport, for a size. Moreover, when a portion of the inner cap is damaged, the entire part must be changed.
  • the object of the invention is to provide an improved helmet.
  • One goal is to provide a lightweight helmet structure, having good damping property.
  • Another goal is to propose a helmet adaptable to a sporting practice.
  • Another goal is to provide a headset adaptable to the morphology of a user.
  • Another purpose is to provide a helmet for the replacement of deteriorated damping elements.
  • Another purpose is to provide an economical helmet whose process of realization is simple.
  • the subject of the invention is a sports helmet comprising a first layer of thickness "e" substantially covering the skull of a user and a plurality of protuberances projecting from the first layer towards the head, from a height "H", the protuberances being arranged so as to create empty spaces between them for air circulation, the first layer and the protuberances forming a single piece.
  • the helmet is characterized in that the rigid cap consists of at least three distinct portions, an upper portion covering the top of the skull of the user and lower portions, the upper portion and the lower portions being adapted to be secured between they form the rigid cap.
  • the rigid cap is constructed from several distinct portions located in specific skull covering areas.
  • it allows to position protuberances in the frontal, occipital and lateral internal parts of the cap. Since the protuberances have an impact on the damping properties of the helmet, this construction makes it possible to improve the damping resulting from a lateral, frontal or rear impact.
  • the dimensioning of the portions allows the use of small molds in comparison with a monolithic cap. The molds are simple and economical.
  • this construction makes it possible to combine portions having different mechanical properties. This makes it possible to adapt the damping according to the areas of recovery.
  • a more cushioning material can be used on more shock-sensitive areas, for example, at the front portion and / or at the occipital portion.
  • Another advantage resulting from a multi-portion shell structure comes from the possibility of changing a deteriorated portion. It is also possible to adapt the size or "fit" of the helmet by changing certain portions of the cap. For example, you can change the head circumference by changing one or more portions vis-à-vis. It is thus easy to customize the helmet to fit a specific morphology, for example, for an elongated or broad cranial perimeter.
  • the figure 1 represents a first embodiment of a helmet according to the invention.
  • the helmet 10 comprises a cap 1, ear protection cushions 2 and a jugular strap 3.
  • the rigid cap 1 is composed of five portions, namely an upper portion 11, an anterior lower or front portion 12, a lower posterior or occipital portion 13, a lower left lateral portion 14 and a lower right lateral portion 15 .
  • the upper portion 11 is intended to cover at least the "top part" of the skull, that is to say the top of the skull. It is defined by an area covering an upper part of the frontal bone and an upper part of the parietal bone.
  • the lower anterior portion 12 is intended to cover the front of the user.
  • the lower posterior portion 13 is intended to cover the occipital portion of the skull of the user.
  • the lower lateral portions 14, 15 are intended to cover the temples and an area above the ears of the user.
  • the anterior lower 12, posterior 13 and lateral 14, 15 lower portions are interconnected, in pairs, to form a lower crown surrounding the cranial perimeter of the user passing through the forehead, the temples and the occiput.
  • Each lower portion is connected to the upper portion 11. Once assembled together, all the portions form the rigid cap 1.
  • the lower edges of the lower portions 12, 13, 14, 15 define the lower edge of the rigid cap.
  • each portion of the rigid cap 1 has a similar construction. We will detail this construction through the upper portion 11. These features apply mutatis mutandis to the other lower portions 12, 13, 14, 15.
  • the portion 11 has a structure comprising two levels in the direction of the thickness.
  • the first level forms a first layer 111 of thickness "e111".
  • This first layer 111 is delimited by a curved outer surface 1111 and an inner surface 1112 substantially parallel to the outer surface 1111.
  • the thickness e111 of this layer is not necessarily constant.
  • this layer 111 may locally include openings 1113 for aeration of the skull. These openings 1113 pass through the thickness e111 of the first layer 111, thus connecting the outer surface 1111 to the inner surface 1112.
  • the second level of the structure of the portion 11 comprises a set of protuberances 112 projecting from the inner surface 1112 of the first layer 111, towards the user's head, a height h112.
  • Each protrusion 112 is delimited by a free surface 1124 facing the user's head and external faces 1121 connecting the free surface 1124 with the inner surface 1112 of the first layer 111.
  • a protuberance 112 may take the form of a parallelepiped, a cone, a cylinder, a prism such as a pyramid or a truncated cone. The shape and / or dimensioning of these protuberances varies according to their positioning. They can be distributed regularly or irregularly on the inner surface 1112.
  • the portion 11 is thus defined locally by a thickness e11 corresponding to the sum of the thickness e111 of the first layer 111 and the height h112 of the protuberance 112 located at the level of the measurement.
  • Portion 11 is "monolithic", that is to say, made in one block.
  • the first layer 111 and the protuberances 112 therefore form a single piece.
  • the height h112 of the protuberances 112 is greater than the thickness e111 of the first layer 111. This proportion makes it possible to obtain good damping properties.
  • the protuberances can thus compress and / or flex to better absorb the impact of the shock.
  • the protuberances 112 are recessed in their central portion, from a depth p1123, from their free surface 1124. This recess 1123 preferably extends to the inner surface 1112 of the first layer 111. These recessed protuberances then form a perforated polyhedron comprising outer faces 1121 delimiting the polyhedron and inner faces 1122 delimiting the hole / recess 1123 of the polyhedron.
  • some protuberances comprise a recess 1123 extending to the outer surface 1111 of the first layer 111.
  • the recess 1123 combines with the air opening 1113 to form an air passage 113. connecting the outer surface 1111 of the first layer to the free surface 1124 of the protuberance 112.
  • the air passage 113 thus traverses the entire thickness e11 of the portion 11. It allows to ventilate parts of the skull to improve the comfort of the user.
  • the cap may comprise air passages 113 formed solely of ventilation openings 1113.
  • these air passages 113 open on the inner surface 1112 of the first layer 111 in a delimited interstitial zone. by several protuberances 112.
  • the portion 11 is obtained by injection with a so-called "waffle" mold.
  • This type of mold is simple and economical. It comprises two indentations interlocking into one another in a demolding direction Sd illustrated on the figure 3 .
  • the upper imprint defines the outer portion of the portion while the lower footprint delineates the inner portion of the portion.
  • the part must not have an undercut part.
  • each outer face 1121 and inner 1122 of all the protuberances 112 of the portion 11 forms a draft relative to the demolding direction Sd of the portion.
  • the relief characterizes a slope, an inclination, with respect to the demolding direction Sd, provided to ensure demolding.
  • the draft angle ⁇ is at least zero degrees but is preferably at least one degree.
  • the protuberances are arranged so as to create empty spaces between them. These interstitial spaces form ventilation lanes that improve the comfort of carrying.
  • the protuberances are arranged randomly on the inner surface 1112 of the first layer. This makes it possible not to have a laminar but turbulent air flow which ensures better ventilation. In addition, this random distribution of protuberances provides better damping of the helmet.
  • some protuberances are interconnected by thin ribs.
  • the air passages 113 portions are positioned to allow the arrival and / or evacuation of a flow of air ensuring the ventilation of the skull of the user.
  • the air passages 113 located in the upper portion 11 promote the entry of air inside the cap while the air passages in the lower rear portion 13 promote the evacuation of the air.
  • the rigid cap comprises several air passages connecting the outer shell of the cap with the inner shell of the cap.
  • the rigid cap 1 is thus constituted by the assembly of all the portions 11, 12, 13, 14, 15 between them. Once the portions are assembled, the set of outer surfaces 1111 of each portion form an outer envelope 16. Similarly, the set of free surfaces 1124 of each protuberance forms an inner envelope 17.
  • the portions comprise coupling means.
  • two adjacent portions can be assembled to one another.
  • These coupling means may be inchtmontables.
  • two portions may be joined by adhesive such as glue or tape, staples, interface welding, or by any other means.
  • the coupling means are removable.
  • the portions of the rigid cap are removably assembled. This facilitates the interchangeability of portions in case of deterioration or customization to better adapt to the morphology of the skull of the user.
  • the portion 11 comprises an interface face 114a formed in the thickness e11 of the upper portion 11 and facing the front of the cap 1.
  • the interface face 114a includes the thickness e111 of the first layer 111 and a anterior portion of protuberances 112a, adjacent to the interface face 114a.
  • the interface face 114a is intended to bear against an interface face 124a formed in the thickness e12 of the lower front portion 12 and facing towards the rear of the cap 1.
  • the interface face 124a includes the thickness e121 of the first layer 121 and a posterior portion of protuberances 122a, adjacent the interface face 124a.
  • the adjacent portions 11, 12 comprise upper coupling means 5a.
  • the upper coupling means 5a comprise a male element 125a and a female element 115a.
  • the male member 125a cooperates with the female member 115a so as to maintain the two portions 11, 12 in contact, edge to edge, at their interfaces faces 114a, 124a.
  • the male element 125a is an extension projecting from the interface face 124a of the portion 12, at a protuberance 122a adjacent to the interface surface 124a.
  • This extension 125a comprises an outer face 1251a, two lateral flanks 1252a and an inner face 1253a.
  • the outer face 1251a is inscribed in the outer casing 16 of the cap 1.
  • the inner face 1253a is inclined, connecting the outer surface 1211 of the first layer 121, at the free end of the extension 125a, to the free surface 1224 of the protuberance 122a, at the interface face 124a.
  • the two lateral flanks 1252a are inclined with respect to each other so that the extension 125a is wider at its free end than at its junction with the interface face 124a.
  • the two lateral flanks 1252a are also inclined in their thickness so that the extension is wider at the outer face 1251a than at the inner face 1253a, mainly at its junction with the interface face 124a.
  • the female element 115a is a recessed housing from the interface face 114a of the portion 11, at a protuberance 112a adjacent to the interface surface 114a.
  • This housing 115a is delimited by a support face 1153a and two side faces 1152a.
  • the bearing face 1153a is inclined, connecting the outer surface 1111 of the first layer 111, at the end of the housing 115a, to the free surface 1122 of the protuberance 112a, at the interface face 114a.
  • the bearing face 1153a of the portion 11 is intended to come into contact with the inner face 1253a of the portion 12 when the two portions 11 and 12 are assembled. As a result, the bearing face 1153a has substantially the same inclination as the inner face 1253a.
  • the two lateral faces 1152a are inclined with respect to one another so that the housing 115a is wider at the junction between the bearing face 1153a and the outer surface 1111 of the first layer 111 than at its junction with the interface face 114a.
  • the two lateral faces 1152a are also inclined in their thickness so that the housing is wider at the envelope 16 than at the bearing face 1153a, mainly at its junction with the interface face 114a.
  • the two lateral faces 1152a of the portion 11 are intended to come into contact with the two lateral flanks 1252a of the portion 12 when the two portions 11 and 12 are assembled. Consequently, the two lateral faces 1152a have substantially the same inclinations as the two lateral flanks 1252a.
  • the cooperation between the lateral faces 1152a and the two lateral flanks 1252a prevents the relative spacing of the interface faces 114a, 124a and also the transverse displacement of a portion with respect to the other.
  • the interactions between the bearing face 1153a and the inner face 1253a, on the one hand, and between the lateral faces 1152a and the two lateral flanks 1252a, on the other hand make it possible to limit the displacement of a portion relative to the other, according to an assembly direction Sa, in one direction.
  • the assembly direction Sa corresponds to a direction substantially perpendicular to the outer envelope 16, at the interface surfaces 114a, 124a. If we move the portion relative to the other, according to the assembly direction Sa, in the other direction, then we disassemble the portions.
  • the portion 12 carrying the female element 125a blocks the downward movement of the portion 11 carrying the male element 115a.
  • the mechanical connection between the two portions is of the dovetail type.
  • the lateral faces 1152a and the bearing face 1153a of the portion 1 thus form abutment surfaces. Furthermore, the two lateral flanks 1252a and the inner face 1253a of the portion 2 then form complementary abutment surfaces.
  • the portions 11 and 12 are assembled by interlocking so that these two portions mate by a relative movement between the portions, in an assembly direction Sa, until at least one abutment surface 1152a 1153a of a portion 11 comes into contact with at least one complementary abutment surface 1252a, 1253a of the other portion 12.
  • lower coupling means 5b slightly different from the upper coupling means 5a connecting a lower portion 12, 13, 14, 15 with the portion 11.
  • the lower coupling means 5b between the lower anterior portion 12 and the lower left lateral portion 14.
  • the lower coupling means 5b have a construction comprising a male element 125b cooperating with a female element 145b, similarly, with the difference that the lateral faces 1452b of a housing 145b and the lateral flanks 1252b of the extension 125b are oriented differently in the direction of the thickness.
  • the upper lateral face 1452b of the housing 145b is inclined relative to the outer surface 1211 of the first layer 121 of the portion 12 so as to form an angle of material ⁇ greater than 120 ° while the material angle ⁇ of the face Lateral 1152a of a housing 115a of an upper coupling means 5a is between 90 ° and 120 °.
  • the upper lateral face 1452b is the lateral face located closest to the upper portion 11 when the cap is assembled.
  • the upper lateral flank 1252b of the extension 125b being intended to bear against the upper side face 1452b, the two surfaces must therefore be complementary.
  • the material angle ⁇ of the upper lateral flank 1252b is therefore less than 60 ° whereas the material angle ⁇ of the flank lateral 1252a of an extension 125a of an upper coupling means 5a is between 60 ° and 90 °.
  • This particular orientation allows the connection of the lower coupling means 5b when connecting the upper coupling means 5a.
  • this design facilitates the assembly of two adjacent lower portions 12, 13, 14, 15 by a relative movement between the portions, in a substantially vertical direction.
  • the lower portion 12 carrying the extension 125b is assembled by a substantially vertical movement downwards, towards the lower portion 14 carrying the housing 145b.
  • to assemble a lower portion 12, 13, 14, 15 with the upper portion 11 it also requires a relative movement between the lower portions and the upper portion, in a substantially vertical direction. Consequently, with the same substantially vertical displacement Sa 12 of a lower portion 12, this lower portion 12 can be connected with the upper portion 11 and another lower portion 14.
  • the lower side face 1452b of the housing 145b and the lower side flank 1252b of the extension 125b are substantially horizontal.
  • these two surfaces may be inclined relative to a horizontal plane.
  • the construction of the lower coupling means 5b illustrated with the connection between the lower portions 12 and 14 is transposable to the other connections between the different lower portions 12, 13, 14 and 15, two by two.
  • the upper portion 11 comprises four housings 115a, each constituting a female element of the upper coupling means 5a with, respectively, a lower portion 12, 13, 14 and 15.
  • the lower anterior portion 12 comprises an extension 125a, constituting a male element of the upper coupling means 5a with the upper portion 11.
  • the lower anterior portion 12 also comprises two extensions 125b, each constituting a male element of the lower coupling means 5b with, respectively, a lower lateral portion 14, 15.
  • the posterior lower portion 13 comprises an extension 135a, constituting a male element of the upper coupling means 5a with the upper portion 11.
  • the lower posterior portion 13 also comprises two extensions 135b, each constituting a male element of the lower coupling means 5b with , respectively, a lower lateral portion 14, 15.
  • the lower left lateral portion 14 comprises an extension 145a, constituting a male element of the upper coupling means 5a with the upper portion 11.
  • the lower left lateral portion 14 also comprises two housings 145b each constituting a female element of the lower coupling means 5b with, respectively, the lower anterior portion 12 and the lower posterior portion 13.
  • the right lateral lower portion 15 comprises an extension 155a, constituting a male member of the upper coupling means 5a with the superior portion 11.
  • the lower right lateral portion 15 also comprises two housings 155b, each constituting a female element of the lower coupling means 5b with, respectively, the lower anterior portion 12 and the lower posterior portion 13.
  • This construction involves an assembly of the cap 1 as follows. We first assemble the two lower lateral portions 14, 15 with the upper portion 11. In this operation, it connects only the upper coupling means 5a. Then, the lower anterior portion 12 and the lower posterior portion 13 are assembled with the upper portion 11 and the lower lateral portions 14, 15. During this operation, the upper coupling means 5a are connected, but also the coupling means lower 5b.
  • the upper coupling means 5a are positioned asymmetrically around the periphery of the upper portion 11. This asymmetry allows a keying to assemble the lower portions at the right place of the upper portion. To facilitate good correspondence between the elements of the upper coupling means 5a, they can be dimensioned differently between them.
  • the assembly of the cap is done in the manner of a puzzle.
  • the coupling means described have prismatic shapes fitting into complementary housing. Other forms can be envisaged as frustoconical shapes, parallelepipeds, cylinders. Other coupling means can be envisaged. For example, it can be an elastic tab that comes clipping. It is also possible to use an additional means for holding the assembled portions, for example the use of an adhesive tape.
  • the cap comprises five portions assembled together.
  • the cap comprises an upper portion and at least two lower portions. It can include at least three servings and can include more than five servings.
  • a first advantage is to assemble portions made of different materials.
  • it allows to design caps adapted for a specific sporting practice such as downhill skiing, mountaineering, snowmobiling, cycling. It is thus possible, locally, to place materials that best meet the specific normative requirements required.
  • Another advantage is to be able to replace only deteriorated or worn portions. For example, if a portion has been damaged as a result of an impact, only that portion can be replaced and the remaining portions not damaged.
  • a third advantage consists in adapting the inner casing 17 of the cap to the morphology of the user's skull by changing only certain portions. For example, there are mainly two typologies of skull: those whose cranial perimeter is substantially oval and those whose cranial perimeter is substantially round. Thus, by changing only the lower lateral portions, one can switch from one type of skull to another. The other three portions are then common to both typologies or "fit".
  • the cap is designed to cushion the shock suffered by the user.
  • the constituent portions of the cap are made of an expanded material. It can be an expanded polystyrene foam (EPS, which comes from the English “Expandable PolyStyrene”) or an expanded polypropylene (EPP, which comes from the English “Expandable PolyPropylene”).
  • EPS expanded polystyrene foam
  • EPP expanded polypropylene
  • the rigid cap 1 can be worn alone to ensure the protection of the user.
  • the rigid cap 1 is inserted inside an outer shell 4.
  • the outer shell 16 of the cap 1 is then fixed on the inner surface of the outer shell 4.
  • This assembly can be made by gluing, deformation / tightening, fusion or other technology.
  • the outer shell 4 is monolithic, that is to say made in one block. Here it is made of polycarbonate (PC). Alternatively, it is acrylonitrile butadiene styrene (ABS), a material loaded with carbon fibers or natural fibers.
  • the outer shell has a good resistance to perforation which allows to meet certain normative requirements.
  • the outer shell 4 comprises an inner intermediate layer having an internal surface reproducing a specific envelope surface. This specific envelope surface corresponds to the outer shell of the cap 1.
  • this intermediate layer ensures the compatibility of a multitude of outer shell shapes with one and the same cap.
  • the specific envelope surface is independent of the shape of the shell, it is the intermediate layer that makes it possible to compensate for the dimensional variations by ensuring the continuity of material between the specific envelope surface and the outer shell.
  • the coupling means 5a, 5b comprise locking elements making it possible to hold the portions 11, 12, 13, 14 and 15 of the rigid cap 1 assembled when the outer envelope surface 16 of the cap 1 is pressed against an envelope surface complementary to a cortype.
  • the outer envelope surface 16 of the cap 1 comes into contact with the inner surface of the outer shell. The two surfaces are thus vis-à-vis one against the other.
  • the outer shell 4 thus makes it possible to maintain the assembly of the portions of the rigid cap 1.
  • the locking elements are made by the design of the male elements 125a, 125b, 135a, 135b, 145a, 155a and female elements 115a, 145b, 155b coupling means 5a, 5b.
  • the assembly of two portions is possible only in one direction.
  • the disassembly of the portions involves a relative spacing between the outer surfaces of these two portions. This relative distance between the portions generates a discontinuity of the envelope surface of the cap 1. Consequently, if any discontinuity of the envelope surface is prevented thanks to an envelope surface complementary to a secondarytype, any disassembly of the portions between them is blocked. The cap portions are then held together.
  • the cap can be made using an economic material, EPS and / or EPP, making the most of its damping properties. Thanks to the obvious of the inner part of the cap by the realization of the protuberances, it reduces the volume of material of the cap and therefore the weight of the helmet. This lightening brings wearing comfort to the user without denying the required security. The reduction of damping material is then compensated by the potential of deformation of the pads. Moreover, this jigsaw construction makes it possible to protuberances on the frontal, lateral and occipital internal parts of the cap. This allows to lighten even more the cap and improve the depreciation in this area covering the cranial perimeter.
  • the inner casing 17 of the cap 1 is intended to be in contact with the head or a flexible inner cap 6 covering the head.
  • the helmets incorporate a flexible cap 6 forming the interface between the user's head and the cap.
  • the flexible cap 6 forms an intermediate layer, generally made of fabric, of substantially constant thickness. It bears against the free surfaces 1124 of the protuberances 112 of the portions of the cap. It is not designed to fit into the interstitial spaces between the protuberances.
  • the flexible inner cap 6 provides a better comfort because it can be made in a material more pleasant to the touch. In addition, it can easily be changed if it deteriorates, for example, by prolonged contact with sweat.
  • the invention also extends to the use of other materials than EPS or EPP for making the portions of the rigid cap.
  • Poron ® or a "Multi-impact Adaptive Polymer” can be used to make at least one portion.
  • the invention is not limited to these embodiments. It is possible to combine these embodiments.

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, lorsqu'un objet est projeté dans sa direction ou encore lors d'une collision avec un objet ou une tierce personne.
  • Une construction classique de casque comprend une coque externe et une calotte interne. La coque externe est généralement rigide et est conçue pour résister aux perforations. Elle peut être, par exemple, réalisée par moulage/injection d'une matière thermoplastique telle que l'ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) ou le PC (PolyCarbonate). De manière courante, la calotte interne est également rigide et est conçue pour amortir un choc. Elle peut être 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. Dans certaine construction de casque, il n'y a pas de coque externe.
  • Un casque est destiné à réduire les risques de blessures au niveau du crâne de l'utilisateur, tout en présentant un poids le plus réduit possible pour ne pas nuire au confort de l'utilisateur.
  • Un bon casque doit donc satisfaire à deux exigences contradictoires, d'une part, comporter le plus de matériau amortissant possible et, d'autre part, être le plus léger possible pour être portable facilement et ne pas gêner l'utilisateur.
  • Pour assurer la sécurité des usagers, il existe plusieurs normes définissant généralement des essais et des seuils d'acceptation qui sont appliqués aux casques candidats à l'homologation dans la discipline associée. En fonction de l'activité sportive, l'exigence normative peut différer. Ainsi, une norme couvre une activité spécifique. De ces exigences, il en ressort des caractéristiques que le casque doit présenter pour assurer la protection requise. Par exemple, ces caractéristiques correspondent à des propriétés de résistance à la pénétration et des propriétés d'absorption de chocs en fonction de l'activité pratiquée, dans différentes zones du casque.
  • Le document EP-A-2 974 612 décrit un casque répondant à ces exigences. Ce casque présente de bonnes performances d'amortissement tout en restant léger. En étant conçue pour être démoulée facilement, la calotte interne est dimensionnée pour permettre un bon amortissement dans sa partie sommitale. Cependant, cette conception conduit à réaliser des parties frontale, occipitale et latérales plus massives et moins amortissantes. Les performances du casque ne sont donc pas optimum. De plus, en étant de conception monobloc, la calotte interne est dimensionnée spécifiquement pour une pratique sportive, pour une taille. Par ailleurs, lorsqu'une partie de la calotte interne est détériorée, l'ensemble de la pièce doit être changé.
  • Le but de l'invention est de proposer un casque amélioré.
  • Un but est notamment de proposer une structure de casque allégée, disposant de bonne propriété d'amortissement.
  • Un autre but est de proposer un casque adaptable à une pratique sportive.
  • Un autre but est de proposer un casque adaptable à la morphologie d'un utilisateur.
  • Un autre but est de proposer un casque permettant le remplacement d'éléments d'amortissement détériorés.
  • Un autre but est de proposer un casque économique dont le procédé de réalisation est simple.
  • Pour cela, l'invention a pour objet un casque de sport comprenant une première couche d'épaisseur « e » couvrant sensiblement le crâne d'un utilisateur et plusieurs protubérances faisant saillies de la première couche en direction de la tête, d'une hauteur « h », les protubérances étant agencées de sorte à créer des espaces vides entre elles pour la circulation d'air, la première couche et les protubérances formant une seule et même pièce.
  • Le casque se caractérise en ce que la calotte rigide est constituée d'au moins trois portions distinctes, une portion supérieure couvrant le sommet du crâne de l'utilisateur et des portions inférieures, la portion supérieure et les portions inférieures étant aptes à être solidarisées entre elles pour former la calotte rigide.
  • Ainsi, la calotte rigide est construite à partir de plusieurs portions distinctes localisées dans des zones de recouvrement du crâne spécifiques. D'une part, cela permet de positionner des protubérances dans des parties internes frontale, occipitale et latérales de la calotte. Les protubérances ayant un impact sur les propriétés d'amortissement du casque, cette construction permet d'améliorer l'amortissement résultant d'un choc latéral, frontal ou arrière. D'autre part, le dimensionnement des portions permet l'utilisation de moules de petites dimensions en comparaison avec une calotte monolithique. Les moules sont alors simples et économiques. De plus, cette construction permet de combiner des portions ayant des propriétés mécaniques différentes. Cela permet d'adapter l'amortissement en fonction des zones de recouvrement. Par exemple, on peut utiliser un matériau plus amortissant sur des zones plus sensibles aux chocs, par exemple, au niveau de la portion frontale et/ou au niveau de la portion occipitale. On peut aussi choisir les propriétés d'amortissement des portions pour pouvoir être conformes aux exigences normatives d'une pratique sportive spécifique. Un autre avantage résultant de structure de calotte en plusieurs portions vient de la possibilité de changer une portion détériorée. On peut également adapter la taille ou « fit » du casque en changeant certaines portions de la calotte. Par exemple, on peut modifier le tour de tête en changeant une ou plusieurs portions en vis-à-vis. On peut ainsi facilement personnaliser le casque pour s'adapter une morphologie spécifique, par exemple, pour un périmètre crânien allongé ou large.
  • De manière optionnelle, l'invention peut présenter l'une quelconque des caractéristiques optionnelles suivantes prises seules ou en combinaison :
    • la calotte rigide comprend une portion inférieure antérieure, une portion inférieure postérieure et deux portions inférieures latérales,
    • les protubérances sont réparties sur toutes les portions de la calotte rigide de manière à couvrir sensiblement le crâne de l'utilisateur,
    • le casque comprend une coque externe et chaque portion de la calotte rigide comprend une première couche présentant une surface extérieure destinée à venir contre une face interne de la coque externe,
    • chaque portion de la calotte rigide est constituée d'un matériau parmi l'EPS, l'EPP,
    • au moins deux portions de la calotte rigide sont composées de matériaux présentant des propriétés mécaniques différentes,
    • les portions de la calotte rigide sont assemblées de manière amovible,
    • au moins deux portions adjacentes sont assemblées par emboitement de sorte que les deux portions s'accouplent par un mouvement relatif entre les portions, selon une seule direction d'assemblage,
    • la liaison mécanique entre au moins deux portions adjacentes est de type queue d'aronde,
    • au moins deux portions adjacentes sont assemblées par emboitement jusqu'à ce qu'au moins une surface de butée d'une portion vienne en contact contre au moins une surface de butée complémentaire de l'autre portion,
    • la portion supérieure comprend des moyens d'accouplement supérieur avec les portions inférieures, les moyens d'accouplement supérieur étant positionnés de manière dissymétrique sur le pourtour de la portion supérieure,
    • une fois les portions assemblées, l'ensemble des surfaces extérieures de chaque portion forme une enveloppe externe et en ce que des moyens d'accouplements entre les portions comprennent des éléments de verrouillage permettant de maintenir les portions de la calotte rigide assemblées lorsque la surface enveloppe externe de la calotte est plaquée contre une surface enveloppe complémentaire d'un contretype,
    • plusieurs protubérances sont évidées,
    • chaque face externe et interne de toutes les protubérances d'une portion forme une dépouille par rapport à une direction de démoulage de la portion,
    • chaque portion est conçue de sorte à pouvoir être obtenue par injection avec un moule dit à « gaufre ».
  • On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation principal de la calotte d'un casque selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de dessous de la calotte assemblée;
    • la figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 2 ;
    • la figure 4 est une vue en perspective éclatée de la calotte ;
    • la figure 5 est une vue de face de la calotte représentée sans la portion inférieure antérieure ;
    • la figure 6 est une vue interne des différentes portions de la calotte ;
    • la figure 7 est une vue externe des différentes portions de la calotte ;
    • la figure 8 est une vue éclatée d'une deuxième construction de casque.
  • La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un casque selon l'invention.
  • Le casque 10 comprend une calotte 1, des coussins de protection des oreilles 2 et une sangle jugulaire 3.
  • Dans la suite de la description, il sera fait usage de termes tels que «horizontal», «vertical», «longitudinal», «transversal», «supérieur», «inférieur», «haut», «bas», «avant», «arrière», «antérieur», «postérieur». Ces termes doivent être interprétés en fait de façon relative en relation avec la position que le casque occupe sur la tête d'un utilisateur en posture normale, et la direction d'avancement normale du porteur.
  • Il sera également fait référence à une calotte « rigide ». Ce terme précise que la calotte n'est pas souple, que chaque élément qui la compose présente sa propre tenue. Ces éléments sont utilisés et mis en place principalement en tant que tel, sans opérations de mise en forme particulières par une personne comme une déformation ou du pliage. Cette « rigidité » ne caractérise pas les propriétés d'amortissement de la pièce. En effet, comme nous le verrons pas la suite, la calotte présente des propriétés d'amortissement.
  • Dans cet exemple, la calotte rigide 1 est composée de cinq portions, à savoir une portion supérieure 11, une portion inférieure antérieure ou frontale 12, une portion inférieure postérieure ou occipitale 13, une portion inférieure latérale gauche 14 et une portion inférieure latérale droite 15.
  • La portion supérieure 11 est destinée à couvrir au moins la «partie sommitale» du crâne, c'est-à-dire le sommet du crâne. Elle est définie par une zone recouvrant une partie haute de l'os frontal et une partie haute de l'os pariétal.
  • La portion inférieure antérieure 12 est destinée à couvrir le front de l'utilisateur.
  • La portion inférieure postérieure 13 est destinée à couvrir la partie occipitale du crâne de l'utilisateur.
  • Les portions inférieure latérales 14, 15 sont destinées à couvrir les tempes et une zone au-dessus des oreilles de l'utilisateur.
  • Les portions inférieures antérieure 12, postérieure 13 et latérales 14, 15 sont reliées entre elles, deux à deux, pour former une couronne inférieure entourant le périmètre crânien de l'utilisateur passant par le front, les tempes et l'occiput. Chaque portion inférieure est reliée à la portion supérieure 11. Une fois assemblées entre elles, toutes les portions forment la calotte rigide 1. Ainsi, les bords inférieurs des portions inférieures 12, 13, 14, 15 définissent le bord inférieur de la calotte rigide.
  • Chaque portion de la calotte rigide 1 présente une construction analogue. Nous allons détailler cette construction à travers la portion supérieure 11. Ces caractéristiques s'appliquent mutatis mutandis aux autres portions inférieures 12, 13, 14, 15.
  • La portion 11 présente une structure comprenant deux niveaux dans le sens de l'épaisseur.
  • Le premier niveau forme une première couche 111 d'épaisseur « e111 ». Cette première couche 111 est délimitée par une surface extérieure bombée 1111 et une surface intérieure 1112 sensiblement parallèle à la surface extérieure 1111. L'épaisseur e111 de cette couche n'est pas nécessairement constante. De plus, cette couche 111 peut comprendre localement des ouvertures 1113 pour l'aération du crâne. Ces ouvertures 1113 traversent l'épaisseur e111 de la première couche 111, reliant ainsi la surface extérieure 1111 à la surface intérieure 1112.
  • Le deuxième niveau de la structure de la portion 11 comprend un ensemble de protubérances 112 faisant saillies de la surface intérieure 1112 de la première couche 111, en direction de la tête de l'utilisateur, d'une hauteur h112. Chaque protubérance 112 est délimitée par une surface libre 1124, orientée vers la tête de l'utilisateur et des faces externes 1121 reliant la surface libre 1124 avec la surface intérieure 1112 de la première couche 111. Une protubérance 112 peut prendre la forme d'un parallélépipède, d'un cône, d'un cylindre, d'un prisme comme par exemple, une pyramide ou d'un cône tronqué. La forme et/ou le dimensionnement de ces protubérances varie en fonction de leur positionnement. Elles peuvent être réparties régulièrement ou irrégulièrement sur la surface intérieure 1112.
  • La portion 11 est ainsi définie localement par une épaisseur e11 correspondant à la somme de l'épaisseur e111 de la première couche 111 et de la hauteur h112 de la protubérance 112 située au niveau de la mesure.
  • La portion 11 est « monolithique », c'est-à-dire, réalisée en un seul bloc. La première couche 111 et les protubérances 112 forment donc une seule et même pièce.
  • Selon un mode de réalisation, la hauteur h112 des protubérances 112 est supérieure à l'épaisseur e111 de la première couche 111. Cette proportion permet d'obtenir de bonnes propriétés d'amortissement. Les protubérances peuvent ainsi se comprimer et/ou fléchir pour mieux absorber l'impact du choc.
  • Pour alléger davantage la portion 11, les protubérances 112 sont évidées dans leur partie centrale, d'une profondeur p1123, depuis leur surface libre 1124. Cet évidement 1123 s'étend préférentiellement jusqu'à la surface intérieure 1112 de la première couche 111. Ces protubérances évidées forment alors un polyèdre troué comprenant des faces externes 1121 délimitant le polyèdre et des faces internes 1122 délimitant le trou/évidement 1123 du polyèdre.
  • Dans cet exemple, certaines protubérances comprennent un évidement 1123 s'étendant jusqu'à la surface extérieure 1111 de la première couche 111. Ainsi, l'évidement 1123 se combine avec l'ouverture d'aération 1113 pour former un passage d'air 113 reliant la surface extérieure 1111 de la première couche à la surface libre 1124 de la protubérance 112. Le passage d'air 113 traverse ainsi toute l'épaisseur e11 de la portion 11. Il permet de ventiler des parties du crâne pour améliorer le confort de l'utilisateur.
  • Dans une variante, la calotte peut comprendre des passages d'air 113 formés uniquement d'ouvertures d'aération 1113. Dans ce cas, ces passages d'air 113 débouchent sur la surface intérieure 1112 de la première couche 111 dans une zone interstitielle délimitée par plusieurs protubérances 112.
  • Avantageusement, la portion 11 est obtenue par injection avec un moule dit à « gaufre ». Ce type de moule est simple et économique. Il comprend deux empreintes s'emboitant l'une dans l'autre selon une direction de démoulage Sd illustrée sur la figure 3. L'empreinte supérieure permet de délimiter la partie extérieure de la portion alors que l'empreinte inférieure permet de délimiter la partie intérieure de la portion. Pour pouvoir utiliser de tels moules, la pièce ne doit pas présenter de partie en contre-dépouille. Pour cela chaque face externe 1121 et interne 1122 de toutes les protubérances 112 de la portion 11 forme une dépouille par rapport à la direction de démoulage Sd de la portion. La dépouille caractérise une pente, une inclinaison, par rapport à la direction de démoulage Sd, prévue afin d'assurer le démoulage. L'angle de dépouille α est au minimum égal à zéro degré mais est, de préférence, d'au moins un degré.
  • A noter que la construction actuelle des calottes injectées nécessite l'utilisation de moule volumineux et couteux, avec des temps d'injection relativement longs. La construction morcelée de la calotte en plusieurs portions permet l'utilisation de moule de plus petites dimensions et donc plus compacts, économiques et permettant une injection rapide des parties constitutives.
  • Pour améliorer la circulation d'air autour du crâne et pour favoriser la flexion des protubérances participant fortement à l'amortissement du casque, les protubérances sont agencées de sorte à créer des espaces vides entre elles. Ces espaces interstitiels forment des couloirs d'aération améliorant le confort de portage. Selon un mode de réalisation, les protubérances sont agencées aléatoirement sur la surface intérieure 1112 de la première couche. Cela permet de ne pas avoir un flux d'air laminaire mais turbulent ce qui assure une meilleure ventilation. De plus, cette répartition aléatoire des protubérances apporte un meilleur amortissement du casque.
  • Selon un mode de réalisation, certaines protubérances sont reliées entre elles par de fines nervures.
  • Comme évoquée précédemment, cette construction se transpose aux autres portions inférieures 12, 13, 14, 15.
  • Les passages d'air 113 des portions sont positionnés de sorte à permettre l'arrivée et/ou l'évacuation d'un flux d'air assurant la ventilation du crâne de l'utilisateur. Par exemple, les passages d'air 113 situés dans la portion supérieure 11 favorisent l'entrée d'air à l'intérieur de la calotte alors que les passages d'air situés dans la portion inférieure postérieure 13 favorisent l'évacuation de l'air.
  • Ainsi, la calotte rigide comprend plusieurs passages d'air reliant l'enveloppe externe de la calotte avec l'enveloppe interne de la calotte.
  • La calotte rigide 1 est ainsi constituée par l'assemblage de toutes les portions 11, 12, 13, 14, 15 entre elles. Une fois les portions assemblées, l'ensemble des surfaces extérieures 1111 de chaque portion forme une enveloppe externe 16. De même, l'ensemble des surfaces libres 1124 de chaque protubérance forme une enveloppe interne 17.
  • Pour assembler la calotte rigide 1, les portions comprennent des moyens d'accouplement. Ainsi, grâce à ces moyens d'accouplement deux portions adjacentes peuvent être assemblées l'une à l'autre.
  • Ces moyens d'accouplement peuvent être indémontables. Par exemple, deux portions peuvent être assemblées par un adhésif comme de la colle ou un ruban adhésif, par des agrafes, par soudage au niveau des interfaces ou par tout autre moyen.
  • Alternativement, les moyens d'accouplement sont démontables. Ainsi, les portions de la calotte rigide sont assemblées de manière amovible. Cela facilite l'interchangeabilité des portions en cas de détérioration ou de personnalisation pour mieux s'adapter à la morphologie du crâne de l'utilisateur.
  • Un exemple de moyens d'accouplement démontable est illustré à travers les figures 1 à 8.
  • Pour simplifier la compréhension, nous allons uniquement décrire l'assemblage entre la portion supérieure 11 et la portion inférieure antérieure 12. L'assemblage, deux à deux, entre les autres portions inférieures avec la portion supérieure est analogue.
  • La portion 11 comprend une face interface 114a ménagée dans l'épaisseur e11 de la portion supérieure 11 et orientée vers l'avant de la calotte 1. Dans cet exemple, la face interface 114a englobe l'épaisseur e111 de la première couche 111 et une partie antérieure de protubérances 112a, jouxtant la face interface 114a. La face interface 114a est destinée à venir en appui contre une face interface 124a ménagée dans l'épaisseur e12 de la portion inférieure antérieure 12 et orientée vers l'arrière de la calotte 1. De manière analogue, la face interface 124a englobe l'épaisseur e121 de la première couche 121 et une partie postérieure de protubérances 122a, jouxtant la face interface 124a. Pour maintenir ce contact, les portions adjacentes 11, 12 comprennent des moyens d'accouplement supérieur 5a.
  • Les moyens d'accouplement supérieur 5a comprennent un élément mâle 125a et un élément femelle 115a. Lorsque les portions sont accouplées, l'élément mâle 125a coopère avec l'élément femelle 115a de sorte à maintenir les deux portions 11, 12 en contact, bord à bord, au niveau de leurs faces interfaces 114a, 124a.
  • Dans cet exemple, l'élément mâle 125a est une extension faisant saillie de la face interface 124a de la portion 12, au niveau d'une protubérance 122a jouxtant la surface interface 124a. Cette extension 125a comprend une face extérieure 1251a, deux flancs latéraux 1252a et une face intérieure 1253a. La face extérieure 1251a est inscrite dans l'enveloppe externe 16 de la calotte 1. La face intérieure 1253a est inclinée, reliant la surface extérieure 1211 de la première couche 121, au niveau de l'extrémité libre de l'extension 125a, à la surface libre 1224 de la protubérance 122a, au niveau de la face interface 124a. Les deux flancs latéraux 1252a sont inclinés, l'un par rapport à l'autre, de sorte que l'extension 125a est plus large à son extrémité libre qu'au niveau de sa jonction avec la face interface 124a. Les deux flancs latéraux 1252a sont également inclinés dans leur épaisseur de sorte que l'extension est plus large au niveau de la face extérieure 1251a qu'au niveau de la face intérieure 1253a, principalement au niveau de sa jonction avec la face interface 124a.
  • Dans cet exemple, l'élément femelle 115a est un logement en retrait depuis la face interface 114a de la portion 11, au niveau d'une protubérance 112a jouxtant la surface interface 114a. Ce logement 115a est délimité par une face d'appui 1153a et deux faces latérales 1152a. La face d'appui 1153a est inclinée, reliant la surface extérieure 1111 de la première couche 111, au niveau de l'extrémité du logement 115a, à la surface libre 1122 de la protubérance 112a, au niveau de la face interface 114a. La face d'appui 1153a de la portion 11 est destinée à venir en contact avec la face intérieure 1253a de la portion 12 lorsque les deux portions 11 et 12 sont assemblées. En conséquence, la face d'appui 1153a a sensiblement la même inclinaison que la face intérieure 1253a. Les deux faces latérales 1152a sont inclinées, l'une par rapport à l'autre, de sorte que le logement 115a est plus large au niveau de la jonction entre la face d'appui 1153a avec la surface extérieure 1111 de la première couche 111 qu'au niveau de sa jonction avec la face interface 114a. Les deux faces latérales 1152a sont également inclinées dans leur épaisseur de sorte que le logement est plus large au niveau de l'enveloppe 16 qu'au niveau de la face d'appui 1153a, principalement au niveau de sa jonction avec la face interface 114a. Les deux faces latérales 1152a de la portion 11 sont destinées à venir en contact avec les deux flancs latéraux 1252a de la portion 12 lorsque les deux portions 11 et 12 sont assemblées. En conséquence, les deux faces latérales 1152a ont sensiblement les mêmes inclinaisons que les deux flancs latéraux 1252a.
  • Grâce à cette construction, les deux portions 11, 12 sont maintenus assemblées, bord à bord, lorsque l'élément mâle 125 coopère avec l'élément femelle 115a, c'est-à-dire, lorsque l'extension 125a est insérée dans le logement 115a. Ce maintien est cependant partiel car ces moyens d'accouplement supérieur 5a permettent un désassemblage des portions selon une seule direction d'assemblage Sa.
  • Lorsque les deux portions sont assemblées, la coopération entre les faces latérales 1152a et les deux flancs latéraux 1252a empêche l'écartement relatif des faces interfaces 114a, 124a et également le déplacement transversal d'une portion par rapport à l'autre. Par ailleurs, les coopérations entre la face d'appui 1153a et la face intérieure 1253a, d'une part, et entre les faces latérales 1152a et les deux flancs latéraux 1252a, d'autre part, permettent de limiter le déplacement d'une portion par rapport à l'autre, selon une direction d'assemblage Sa, dans un sens. La direction d'assemblage Sa correspond à une direction sensiblement perpendiculaire à l'enveloppe externe 16, au niveau des surfaces interfaces 114a, 124a. Si on déplace la portion par rapport à l'autre, selon la direction d'assemblage Sa, dans l'autre sens, alors on désassemble les portions. Dans le mode de réalisation illustré, la portion 12 portant l'élément femelle 125a bloque le déplacement vers le bas de la portion 11 portant l'élément mâle 115a.
  • La liaison mécanique entre les deux portions est de type queue d'aronde.
  • Les faces latérales 1152a et la face d'appui 1153a de la portion 1 forment donc des surfaces de butée. Par ailleurs, les deux flancs latéraux 1252a et la face intérieure 1253a de la portion 2 forment alors des surfaces de butée complémentaires.
  • Autrement dit, les portions 11 et 12 sont assemblées par emboitement de sorte que ces deux portions s'accouplent par un mouvement relatif entre les portions, selon une direction d'assemblage Sa, jusqu'à ce qu'au moins une surface de butée 1152a, 1153a d'une portion 11 vienne en contact contre au moins une surface de butée complémentaire 1252a, 1253a de l'autre portion 12.
  • Le maintien des portions inférieures 12, 13, 14, 15, deux à deux, est réalisé par des moyens d'accouplement inférieur 5b légèrement différents des moyens d'accouplement supérieur 5a reliant une portion inférieure 12, 13, 14, 15 avec la portion supérieure 11. Pour illustrer cette différence, nous allons décrire les moyens d'accouplement inférieur 5b entre la portion inférieure antérieure 12 et la portion inférieure latérale gauche 14. Ici, les moyens d'accouplement inférieur 5b présentent une construction comprenant un élément mâle 125b coopérant avec un élément femelle 145b, de manière analogue, à la différence que les faces latérales 1452b d'un logement 145b et les flancs latéraux 1252b de l'extension 125b sont orientés différemment dans le sens de l'épaisseur.
  • La face latérale supérieure 1452b du logement 145b est inclinée par rapport à la surface extérieure 1211 de la première couche 121 de la portion 12 de sorte à former un angle de matière β supérieur à 120° alors que l'angle de matière β de la face latérale 1152a d'un logement 115a d'un moyen d'accouplement supérieur 5a est compris entre 90° et 120°. La face latérale supérieure 1452b est la face latérale située la plus proche de la portion supérieure 11 lorsque la calotte est assemblée. Le flanc latéral supérieur 1252b de l'extension 125b étant destiné à venir en appui contre la face latérale supérieure 1452b, les deux surfaces doivent donc être complémentaires. En conséquence, l'angle de matière θ du flanc latéral supérieur 1252b, non représenté sur les figures, est donc inférieur à 60° alors que l'angle de matière θ du flanc latéral 1252a d'une extension 125a d'un moyen d'accouplement supérieur 5a est compris entre 60° et 90°.
  • Cette orientation particulière permet la connexion des moyens d'accouplement inférieur 5b lorsqu'on connecte les moyens d'accouplement supérieur 5a. En effet, cette conception facilite l'assemblage de deux portions inférieures voisines 12, 13, 14, 15 par un mouvement relatif entre les portions, selon une direction sensiblement verticale. Ici, la portion inférieure 12 portant l'extension 125b est assemblée par un mouvement sensiblement vertical vers le bas, en direction de la portion inférieure 14 portant le logement 145b. Or, pour assembler une portion inférieure 12, 13, 14, 15 avec la portion supérieure 11, il faut également un mouvement relatif entre les portions inférieures et la portion supérieure, selon une direction sensiblement verticale. En conséquence, avec un même déplacement sensiblement vertical Sa12 d'une portion inférieure 12, on peut connecter cette portion inférieure 12 avec la portion supérieure 11 et une autre portion inférieure 14.
  • Dans cet exemple, la face latérale inférieure 1452b du logement 145b et le flanc latéral inférieur 1252b de l'extension 125b sont sensiblement horizontaux. Alternativement, ces deux surfaces peuvent être inclinées par rapport à un plan horizontal.
  • La construction des moyens d'accouplement inférieur 5b illustrée avec la connexion entre les portions inférieures 12 et 14 est transposable sur les autres connexions entre les différentes portions inférieures 12, 13, 14 et 15, deux à deux.
  • Dans l'exemple illustré, la portion supérieure 11 comprend quatre logements 115a, chacun constituant un élément femelle des moyens d'accouplement supérieur 5a avec, respectivement, une portion inférieure 12, 13, 14 et 15. La portion inférieure antérieure 12 comprend une extension 125a, constituant un élément mâle des moyens d'accouplement supérieur 5a avec la portion supérieure 11. La portion inférieure antérieure 12 comprend également deux extensions 125b, chacune constituant un élément mâle des moyens d'accouplement inférieur 5b avec, respectivement, une portion inférieure latérale 14, 15. La portion inférieure postérieure 13 comprend une extension 135a, constituant un élément mâle des moyens d'accouplement supérieur 5a avec la portion supérieure 11. La portion inférieure postérieure 13 comprend également deux extensions 135b, chacune constituant un élément mâle des moyens d'accouplement inférieur 5b avec, respectivement, une portion inférieure latérale 14, 15. La portion inférieure latérale gauche 14 comprend une extension 145a, constituant un élément mâle des moyens d'accouplement supérieur 5a avec la portion supérieure 11. La portion inférieure latérale gauche 14 comprend également deux logements 145b, chacun constituant un élément femelle des moyens d'accouplement inférieur 5b avec, respectivement, la portion inférieure antérieure 12 et la portion inférieure postérieure 13. La portion inférieure latérale droite 15 comprend une extension 155a, constituant un élément mâle des moyens d'accouplement supérieur 5a avec la portion supérieure 11. La portion inférieure latérale droite 15 comprend également deux logements 155b, chacun constituant un élément femelle des moyens d'accouplement inférieur 5b avec, respectivement, la portion inférieure antérieure 12 et la portion inférieure postérieure 13.
  • Cette construction implique un assemblage de la calotte 1 comme suit. On commence par assembler les deux portions inférieures latérales 14, 15 avec la portion supérieure 11. Lors de cette opération, on ne connecte que les moyens d'accouplement supérieur 5a. Puis, on assemble la portion inférieure antérieure 12 et la portion inférieure postérieure 13 avec la portion supérieure 11 et les portions inférieures latérales 14, 15. Lors de cette opération, on connecte les moyens d'accouplement supérieur 5a mais également les moyens d'accouplement inférieur 5b.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens d'accouplement supérieur 5a sont positionnés de manière dissymétrique sur le pourtour de la portion supérieure 11. Cette dissymétrie permet un détrompage afin d'assembler les portions inférieures au bon endroit de la portion supérieure. Pour faciliter la bonne correspondance entre les éléments des moyens d'accouplement supérieur 5a, ceux-ci peuvent être dimensionnés différemment entre eux.
  • L'assemblage de la calotte se fait à la manière d'un puzzle. Les moyens d'accouplement décrits présentent des formes prismatiques s'emboitant dans des logements complémentaires. D'autres formes peuvent être envisagées comme des formes tronconiques, des parallélépipèdes, des cylindres. D'autres moyens d'accouplement peuvent être envisagés. Par exemple, ce peut être une patte élastique qui vient se clipser. On peut également prévoir l'utilisation d'un moyen supplémentaire pour maintenir les portions assemblées, par exemple, l'utilisation d'un ruban adhésif.
  • Dans cet exemple, la calotte comprend cinq portions assemblées entre elles. Selon l'invention, la calotte comprend une portion supérieure et au moins deux portions inférieures. Elle peut comprendre au minimum trois portions et peut comprendre davantage que cinq portions.
  • Cette construction de calotte en différentes pièces amovibles reliées entre elles présente plusieurs avantages.
  • Un premier avantage consiste à pouvoir assembler des portions constituées de matériaux différents. Ainsi, on peut adapter les propriétés mécaniques, et notamment les propriétés d'amortissement, de la calotte, en fonction de la zone de la tête recouverte. Par exemple, on peut utiliser un matériau présentant de très bonnes caractéristiques d'amortissement pour les portions recouvrant les zones les plus sensibles du crâne et/ou les plus exposées lors de chutes, comme les portions inférieures antérieure et postérieure. De plus, cela permet de concevoir des calottes adaptées pour une pratique sportive spécifique comme le ski alpin, l'alpinisme, la motoneige, le cyclisme. On peut ainsi, localement, placer des matériaux répondant au mieux aux exigences normatives spécifiques requises.
  • Un autre avantage consiste à pouvoir remplacer uniquement les portions détériorées ou usées. Par exemple, si une portion a été endommagée suite à un choc, on peut remplacer uniquement cette portion et conserver les autres portions non abimées.
  • Un troisième avantage consiste à pouvoir adapter l'enveloppe interne 17 de la calotte à la morphologie du crâne de l'utilisateur en ne changeant que certaines portions. Par exemple, il existe principalement deux typologies de forme de crâne : ceux dont le périmètre crânien est sensiblement ovale et ceux dont le périmètre crânien est sensiblement rond. Ainsi, en ne changeant que les portions inférieures latérales, on peut basculer d'une typologie de crâne à l'autre. Les trois autres portions sont alors communes aux deux typologies ou « fit ».
  • La calotte est conçue pour amortir les chocs subis par l'utilisateur. Selon un mode de réalisation, les portions constitutives de la calotte sont réalisées avec un matériau expansé. Ce peut être une mousse de polystyrène expansé (EPS, qui provient de l'anglais « Expandable PolyStyrene ») ou un polypropylène expansé (EPP, qui provient de l'anglais « Expandable PolyPropylene »).
  • La calotte rigide 1 peut être portée seule pour assurer la protection de l'utilisateur.
  • Plus généralement, la calotte rigide 1 est insérée à l'intérieur d'une coque externe 4. L'enveloppe externe 16 de la calotte 1 est alors fixée sur la surface interne de la coque externe 4. Cet assemblage peut être réalisé par collage, déformation/serrage, fusion ou autre technologie. La coque externe 4 est monolithique, c'est-à-dire réalisée en un seul bloc. Ici, elle est en polycarbonate (PC). Alternativement, elle est en acrylonitrile butadiène styrène (ABS), en une matière chargée de fibres de carbone ou de fibres naturelles. La coque externe présente une bonne résistance à la perforation ce qui permet de répondre à certaines exigences normatives. Dans une variante, la coque externe 4 comprend une couche intermédiaire interne présentant une surface interne reproduisant une surface enveloppe spécifique. Cette surface enveloppe spécifique correspond à l'enveloppe externe de la calotte 1. Ainsi, grâce à cette couche intermédiaire, on assure la compatibilité d'une multitude de formes de coques externes avec une seule et même calotte. En effet, la surface enveloppe spécifique est indépendante de la forme de la coque, c'est la couche intermédiaire qui permet de compenser les variations dimensionnelles en assurant la continuité de matière entre la surface enveloppe spécifique et la coque externe.
  • Selon le mode de réalisation illustré à la figure 8, les moyens d'accouplements 5a, 5b comprennent des éléments de verrouillage permettant de maintenir les portions 11, 12, 13, 14 et 15 de la calotte rigide 1 assemblées lorsque la surface enveloppe externe 16 de la calotte 1 est plaquée contre une surface enveloppe complémentaire d'un contretype. Par exemple, lorsque la calotte est insérée à l'intérieur d'une coque externe 4, la surface enveloppe externe 16 de la calotte 1 vient au contact de la surface interne de la coque externe. Les deux surfaces sont ainsi en vis-à-vis, l'une contre l'autre. La coque externe 4 permet ainsi de maintenir l'assemblage des portions de la calotte rigide 1. Dans cet exemple, les éléments de verrouillage sont réalisés par la conception des éléments mâles 125a, 125b, 135a, 135b, 145a, 155a et des éléments femelles 115a, 145b, 155b des moyens d'accouplements 5a, 5b. En effet, grâce aux inclinaisons des faces latérales 1152a, 1452b et face d'appui 1153a des éléments femelles et des flancs latéraux 1252a, 1252b et face intérieure 1253a des éléments mâles, l'assemblage de deux portions n'est possible que selon une direction spécifique Sa. En conséquence, le désassemblage des portions implique un écartement relatif entre les surfaces externes de ces deux portions. Cet éloignement relatif entre les portions génère une discontinuité de la surface enveloppe de la calotte 1. En conséquence, si on empêche toute discontinuité de la surface enveloppe grâce à une surface enveloppe complémentaire d'un contretype, on bloque tout désassemblage des portions entre elles. Les portions de calotte sont alors maintenues assemblées.
  • Grâce à l'invention, la calotte peut être réalisée en utilisant un matériau économique, l'EPS et/ou l'EPP, en tirant le meilleur parti de ses propriétés d'amortissement. Grâce à l'évidemment de la partie interne de la calotte par la réalisation des protubérances, on diminue le volume de matière de la calotte et donc le poids du casque. Cet allégement apporte du confort de portage à l'utilisateur sans renier la sécurité exigée. La réduction de matière d'amortissement est alors compensée par le potentiel de déformation des plots. Par ailleurs, cette construction en puzzle permet de ménager des protubérances sur les parties internes frontale, latérales et occipitale de la calotte. Cela permet d'alléger d'autant plus la calotte et d'améliorer l'amortissement dans cette zone couvrant le périmètre crânien.
  • Dans cet exemple, l'enveloppe interne 17 de la calotte 1 est destinée à être en contact avec la tête ou une coiffe interne 6 souple couvrant la tête. Souvent, les casques intègrent une coiffe souple 6 réalisant l'interface entre la tête de l'utilisateur et la calotte. La coiffe souple 6 forme une couche intermédiaire, généralement en tissu, d'épaisseur sensiblement constante. Elle vient en appui contre les surfaces libres 1124 des protubérances 112 des portions de la calotte. Elle n'est pas conçue pour s'insérer dans les espaces interstitiels entre les protubérances. La coiffe interne 6 souple apporte un meilleur confort car elle peut être réalisée dans un matériau plus agréable au contact. De plus, cela permet de facilement la changer si elle se détériore, par exemple, par le contact prolongé avec de la sueur.
  • L'invention s'étend également à l'utilisation d'autres matériaux que l'EPS ou l'EPP pour réaliser les portions de la calotte rigide. Par exemple, on peut utiliser du Poron ® ou un « Multi-impact Adaptive Polymer » pour réaliser au moins une portion.
  • 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
    • 10- Casque
    • 1-Calotte rigide
      • 11- Portion supérieure
        • 111- Première couche
          • 1111- Surface extérieure
          • 1112- Surface intérieure
          • 1113- Ouverture
        • 112- Protubérance
          • 1121- Face externe
          • 1122- Face interne
          • 1123- Evidement
          • 1124- Surface libre
        • 113- Passage d'air
        • 114a- Face interface
        • 115a- Elément femelle/logement
          • 1152a- Face latérale
          • 1153a- Face d'appui
      • 12- Portion inférieure antérieure
        • 121- Première couche
          • 1211- Surface extérieure
        • 122- Protubérance
          • 1224- Surface libre
        • 124a- Face interface
        • 125a- Elément mâle/extension
          • 1251a- Face extérieure
          • 1252a- Flanc latérale
          • 1253a- Face intérieure
        • 125b- Elément mâle/extension
          • 1252b- Flanc latérale
      • 13- Portion inférieure postérieure
        • 135a- Elément mâle/extension
        • 135b- Elément mâle/extension
      • 14- Portion inférieure latérale gauche
        • 145a- Elément mâle/extension
        • 145b- Elément femelle/logement
          • 1452b- Face latérale
      • 15- Portion inférieure latérale droite
        • 155a- Elément mâle/extension
        • 155b- Elément femelle/logement
      • 16- Enveloppe externe
      • 17- Enveloppe interne
    • 2- Coussin
    • 3- Sangle jugulaire
    • 4-Coque externe
    • 6- Coiffe interne
    • 5a- Moyen d'accouplement supérieur
    • 5b- Moyen d'accouplement inférieur

Claims (15)

  1. Casque de sport (10) comportant une calotte rigide (1) comprenant une première couche (111, 121) d'épaisseur « e » (e111) couvrant sensiblement le crâne d'un utilisateur et plusieurs protubérances (112, 122) faisant saillies de la première couche en direction de la tête, d'une hauteur « h » (h112), les protubérances étant agencées de sorte à créer des espaces vides entre elles pour la circulation d'air, la première couche et les protubérances formant une seule et même pièce
    caractérisé en ce que
    la calotte rigide (1) est constituée d'au moins trois portions distinctes, une portion supérieure (11) couvrant le sommet du crâne de l'utilisateur et des portions inférieures (12, 13, 14, 15), la portion supérieure et les portions inférieures étant aptes à être solidarisées entre elles pour former la calotte rigide.
  2. Casque de sport (10) selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que la calotte rigide comprend une portion inférieure antérieure (12), une portion inférieure postérieure (13) et deux portions inférieures latérales (14, 15).
  3. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les protubérances (112, 122) sont réparties sur toutes les portions (11, 12, 13, 14, 15) de la calotte rigide de manière à couvrir sensiblement le crâne de l'utilisateur.
  4. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une coque externe (4) et que chaque portion (11, 12, 13, 14, 15) de la calotte rigide (1) comprend une première couche (111, 121) présentant une surface extérieure (1112) destinée à venir contre une face interne de la coque externe (4).
  5. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque portion (11, 12, 13, 14, 15) de la calotte rigide (1) est constituée d'un matériau parmi l'EPS, l'EPP.
  6. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins deux portions (11, 12, 13, 14, 15) de la calotte rigide (1) sont composées de matériaux présentant des propriétés mécaniques différentes.
  7. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les portions (11, 12, 13, 14, 15) de la calotte rigide sont assemblées de manière amovible.
  8. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux portions adjacentes (11, 12, 13, 14, 15) sont assemblées par emboitement de sorte que les deux portions s'accouplent par un mouvement relatif entre les portions, selon une seule direction d'assemblage (Sa).
  9. Casque de sport (10) selon la revendication précédente,
    caractérisé en ce que la liaison mécanique entre les au moins deux portions adjacentes (11, 12, 13, 14, 15) est de type queue d'aronde.
  10. Casque de sport (10) selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que les au moins deux portions adjacentes (11, 12, 13, 14, 15) sont assemblées par emboitement jusqu'à ce qu'au moins une surface de butée (1152a, 1153a) d'une portion (11) vienne en contact contre au moins une surface de butée complémentaire (1252a, 1253a) de l'autre portion (12).
  11. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion supérieure (11) comprend des moyens d'accouplement supérieur (5a) avec les portions inférieures (12, 13, 14, 15), les moyens d'accouplement supérieur (5a) étant positionnés de manière dissymétrique sur le pourtour de la portion supérieure (11).
  12. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, une fois les portions (11, 12, 13, 14, 15) assemblées, l'ensemble des surfaces extérieures (1111) de chaque portion forme une enveloppe externe (16) et en ce que des moyens d'accouplements (5a, 5b) entre les portions comprennent des éléments de verrouillage permettant de maintenir les portions (11, 12, 13, 14 et 15) de la calotte rigide (1) assemblées lorsque la surface enveloppe externe (16) de la calotte (1) est plaquée contre une surface enveloppe complémentaire d'un contretype.
  13. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs protubérances (112, 122) sont évidées.
  14. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque face externe et interne (1121, 1122) de toutes les protubérances (112, 122) d'une portion (11, 12, 13, 14, 15) forme une dépouille par rapport à une direction de démoulage (Sd) de la portion.
  15. Casque de sport (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque portion (11, 12, 13, 14, 15) est conçue de sorte à pouvoir être obtenue par injection avec un moule dit à « gaufre ».
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