ES2599957T3

ES2599957T3 - Un revestimiento compresible para la protección contra impactos

Info

Publication number: ES2599957T3
Application number: ES09772892.7T
Authority: ES
Inventors: Edward Morgan Donald
Original assignee: Strategic Sports Ltd
Current assignee: Strategic Sports Ltd
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2017-02-06
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: JP2011506782A; WO2010001230A8; EP2293696A4; CN101827537A; KR101255716B1; EP2293696A1; US20100000009A1; EP2293696B1; KR20100088661A; JP2013227716A; WO2010001230A1; US20110107503A1

Abstract

Un aparato para la protección contra impactos para al menos una parte de un cuerpo humano que comprende: un revestimiento compresible (110, 310, 510) con una capa interna (124) y un capa externa (128), en el que la capa interna (124) incluye un primer material de una primera compresibilidad, y la capa externa (128) incluye un segundo material de una segunda compresibilidad; y en el que la capa interna (124) tiene una compresibilidad mayor que la de la capa externa (128); en el que la capa interna (124) tiene una superficie de contacto (122) y una primera superficie de unión, en el que la primera superficie de unión incluye una pluralidad de protuberancias (130), en el que la capa externa (128) tiene una segunda superficie de unión y una superficie externa (118), en el que la segunda superficie de unión incluye una pluralidad de rebajes (132) adaptados para recibir las protuberancias (130) de la capa interna; caracterizado por que dicha capa interna (124) está formada por una pluralidad de segmentos de capa interna (212, 214); y en el que la pluralidad de segmentos de capa interna (212, 214) tiene una primera compresibilidad que es diferente entre los segmentos de capa interna.

Description

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Un revestimiento compresible para la proteccion contra impactos DESCRIPCION

Antecedentes de la invencion Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un aparato y un metodo para mejorar la proteccion contra impactos usando un revestimiento compresible.

Descripcion de la tecnica

El solicitante fue coautor de un estudio titulado “Improved Shock Absorbing Liner for Helmets”, Oficina para la Seguridad en el Transporte de Australia (ATSB),
www.atsb.gov.au, publicado en julio de 2001. En dicha publicacion, una combinacion de espuma de baja densidad incrustada en espuma de alta densidad se desvelo como un objeto del estudio. Sin embargo, el estudio no contemplaba o analizaba la combinacion de los elementos estructurales o el metodo desvelados en el presente documento.

Las investigaciones anteriores han demostrado que los revestimientos de espuma de una sola densidad habituales usados en los cascos actuales son demasiado duros y demasiado ngidos para absorber de manera eficaz una fuerza de impacto. Un revestimiento de espuma de una sola densidad tambien esta limitado en su capacidad para adaptarse a la variacion de la fuerza sobre el craneo humano. Ademas, los revestimientos en los cascos de bicicleta para ninos usan revestimientos disenados para craneos adultos, sin tener en cuenta que el craneo de un nino es mas deformable en comparacion con el de un adulto. El craneo mas deformable de un nino protege menos el cerebro. Se incorporan a modo de referencia: Corner et al, “Motorcycle and Bicycle Protective Helmets -Requirement Resulting from a Post Crash Study and Experimental Research”, informe n.° CR 55, 1987, Oficina Federal de Seguridad Vial, Canberra, Australia y Mohan et al, “A Biomechanical Analysis of Head Impact Injuries to Children”, vol. 101, 1979, actas de la ASME, Revista de Ingeniena Biomecanica.

Ademas, el cerebro tambien es susceptible de sufrir lesiones por impacto contra el interior del craneo. El cerebro es un tejido blando similar a gelatina suspendido dentro del recinto del craneo duro en un bano de lfquido cefalorraqmdeo. Ademas, el cerebro se soporta de manera flexible dentro del craneo por el tronco cerebral y la medula espinal en la base del cerebro, mientras que alrededor de la periferia exterior general del cerebro, la membrana duramadre conecta el cerebro con el craneo en diversos puntos de sutura. Un impacto sobre el craneo en desplazamiento puede hacer que el craneo desacelere rapidamente mientras que el cerebro soportado de manera flexible continua desplazandose e impacta contra el interior del craneo. El impacto del cerebro contra el craneo puede provocar contusiones y/o hemorragias en el cerebro. Por lo tanto, puede ser importante desacelerar la cabeza adecuadamente para minimizar las lesiones internas.

Los ensayos sobre huesos para el craneo humano han indicado que la porcion temporal del craneo tiene una resistencia osea significativamente reducida en comparacion con otras porciones del craneo. En consecuencia, la porcion temporal del craneo es mas vulnerable a las lesiones por impacto en comparacion con otras porciones del craneo. Sin embargo, los cascos actuales no se fabrican con un revestimiento compresible para proporcionar diferentes zonas de proteccion contra impactos alrededor del craneo.

De manera similar a otras areas de aplicacion para la proteccion contra impactos, tales como las capsulas de bebes y los asientos de seguridad para ninos para los vehfculos de pasajeros, los revestimientos de cabina de vehfculo y las armaduras corporales, existen profundas deficiencias en la prestacion de diferentes zonas de proteccion contra impactos alrededor del cuerpo humano. La palabra “capsula de bebes” en la memoria descriptiva y las reivindicaciones se considera que incluye uno o mas asientos infantiles o para bebes orientados hacia atras para el asiento de un coche, asientos orientados hacia atras reclinables para un bebe y asientos o capsulas para ninos de hasta aproximadamente 1 ano de edad. La palabra “asiento de seguridad para ninos” en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones se considera que incluye uno o mas asientos para ninos pequenos orientados hacia delante, asientos para ninos pequenos en general, asientos para ninos de hasta aproximadamente 4 anos de edad, asientos elevadores/cojines, asientos sin respaldo y asientos, en general, para ninos de aproximadamente 4 a 8 anos de edad. Los asientos elevadores pueden describirse como asientos sin respaldo que estan disenados con el fin de elevar la posicion de asiento del nino, de tal manera que la banda de hombro del cinturon de seguridad de tres puntos para adultos existente se acople adecuadamente al hombro y el pecho del nino. Los asientos para ninos pequenos pueden diferenciarse de los asientos elevadores en que pueden tener un arnes de cinco puntos independiente para sujetar al nino al asiento para ninos pequenos, sujetandose el asiento para ninos pequenos, a continuacion, al asiento u otros puntos de union ya existentes dentro de un coche u otro vehfculo.

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Las capsulas de bebes y los asientos de seguridad para ninos pueden tener paneles o refuerzos (o salientes o “alas”) laterales de proteccion para muslo, torso y cabeza en los lados de la capsula de bebes o los asientos de seguridad para ninos. Estos paneles o refuerzos laterales sirven para limitar la cantidad de movimientos laterales que puede experimentar un bebe o un nino en caso de impacto lateral. Tambien pueden servir para proteger al bebe o al nino del impacto de un airbag lateral en caso de que el airbag se dispare en una colision. En otros terminos, los paneles laterales de proteccion pueden formar un “canal” de proteccion alrededor del bebe o el nino.

Habitualmente, las capsulas de bebes y los asientos de seguridad para ninos no distinguen entre la cabeza y el torso del bebe o el nino en terminos del nivel de proteccion contra impactos requerido. Una capsula de bebes orientada hacia atras para un coche puede revestirse con un revestimiento de espuma de una sola densidad suficiente para proporcionar proteccion contra impactos al bebe externamente como un todo, pero puede ser insuficiente para evitar contusiones y/o hemorragias en la parte posterior del cerebro del bebe en caso de una colision frontal del coche.

Los asientos de seguridad para ninos que se usan habitualmente con ninos mayores de aproximadamente un ano de edad, se construyen normalmente de o tienen revestimientos de espuma de poliestireno que pueden ser tan duros o mas duros que los revestimientos de espuma de poliestireno de una sola densidad habituales usados en los cascos para adultos. Estas espumas de poliestireno de baja compresibilidad (alta rigidez) no proporcionan una adecuada proteccion contra impactos a los ninos ya que son demasiado duras. Los asientos de seguridad para ninos tambien pueden aumentarse con un revestimiento o una estructura espesos de una espuma de tapicena o de cojm muy compresible que es tan blanda y maleable como para proporcionar una proteccion contra impactos minima o nula a un nino. El fin de tales revestimientos o estructuras de espuma de tapicena o de cojm es principalmente la comodidad y el aspecto.

Nada de la tecnica anterior proporciona una solucion totalmente satisfactoria al problema de proporcionar diferentes niveles de una proteccion contra impactos adecuada para la cabeza o para otras partes del cuerpo, ni a la facilidad de fabricacion para obtener una proteccion contra impactos mas satisfactoria con un revestimiento compresible.

El documento US 2007/600032 desvela un revestimiento compresible a partir del que puede derivarse la parte de precaracterizacion de la reivindicacion 1 adjunta a la misma.

Sumario de la invencion

La presente invencion tiene como objetivo proporcionar realizaciones de un revestimiento compresible para la proteccion contra impactos que superen o mejoren las desventajas de la tecnica anterior.

En una forma, la invencion proporciona un aparato para la proteccion contra impactos para al menos una parte de un cuerpo humano que comprende: un revestimiento compresible con una capa interna y un capa externa, en el que la capa interna incluye un primer material de una primera compresibilidad, y la capa externa incluye un segundo material de una segunda compresibilidad; y en el que la capa interna tiene una compresibilidad mayor que la de la capa externa;

en el que la capa interna tiene una superficie de contacto y una primera superficie de union, en el que la primera superficie de union incluye una pluralidad de protuberancias, en el que la capa externa tiene una segunda superficie de union y una superficie externa,

en el que la segunda superficie de union incluye una pluralidad de rebajes adaptados para recibir las protuberancias de la capa interna; en el que dicha capa interna esta formada por una pluralidad de segmentos de capa interna; y en el que la pluralidad de segmentos de capa interna tiene una primera compresibilidad que es diferente entre los segmentos de capa interna.

Preferentemente, las protuberancias son conicas. El revestimiento compresible de la invencion puede instalarse dentro de o formar, por ejemplo, un revestimiento de cabina de vehmulo, una capsula de bebes, un asiento de seguridad para ninos, un asiento, un reposacabezas o una armadura corporal. Preferentemente, en todas las aplicaciones, el revestimiento compresible puede ser un accesorio removible y reemplazable.

Opcionalmente, el revestimiento compresible puede estar formado por uno o mas segmentos de capa externa y la compresibilidad entre los respectivos segmentos de capa puede ser diferente.

Opcionalmente uno o mas de los materiales que forman el revestimiento compresible pueden ser de espuma, preferentemente poliestireno expandido (EPS). Como alternativa, uno o mas de los materiales pueden ser viscoelasticos. Preferentemente, las densidades de los materiales de espuma de EPS pueden ser:

• La capa interna puede tener una densidad en el intervalo de 15 a 50 kgm-3.

• La capa externa puede tener una densidad en el intervalo de 35 a 90 kgm-3 o mas preferentemente una densidad en el intervalo de 35 a 55 kgm-3.

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• La capa interna puede tener una densidad en el intervalo de 25 a 35 kgm"3 y la capa externa puede tener una densidad en el intervalo de 35 a 50 kgm-3.

• La capa interna puede tener una densidad en el intervalo de 15 a 25 kgm-3 y la capa externa puede tener una densidad en el intervalo de 35 a 45 kgm-3.

Opcionalmente, la penetracion de una o mas protuberancias de la capa interna en la capa externa puede estar en el intervalo del 50 al 100 %. Preferentemente, un extremo apical de una o mas protuberancias es contiguo a la superficie externa.

Preferentemente, la distancia entre las bases circulares adyacentes esta en el intervalo de 0 a 20 mm y mas preferentemente en el intervalo de 5 a 15 mm.

Preferentemente, el diametro de la base circular esta en el intervalo de 15 a 22 mm.

Opcionalmente, el revestimiento compresible puede tener un espesor en el intervalo de 15 a 45 mm, una altura de una o mas protuberancias desde la base circular puede estar en el intervalo de 20 a 25 mm y una distancia desde la base circular de una o mas protuberancias a la superficie de contacto puede estar en el intervalo de 5 a 10 mm.

En otra forma de la invencion, la capa interna puede verse a traves de la capa externa.

La invencion proporciona un metodo de proteccion contra impactos usando el aparato mencionado anteriormente para al menos una parte del cuerpo humano, en el que el metodo proporciona una baja resistencia inicial a un impacto en al menos una parte de un cuerpo humano y, a continuacion, aumenta progresivamente el nivel de resistencia al impacto en al menos una parte del cuerpo humano a medida que progresa el impacto.

En otra forma, que no forma parte de la invencion reivindicada, puede proporcionarse un aparato para la proteccion contra impactos de al menos una parte de un artfculo, en el que el aparato incluye un revestimiento compresible con un gradiente de rigidez. El gradiente de rigidez durante un impacto vana de una rigidez baja adyacente al artfculo a una rigidez mas alta a traves del espesor del revestimiento compresible. “Artfculos” incluye productos, animales o cualquier cosa de valor.

Otras formas de la invencion son como se exponen en las reivindicaciones adjuntas y como se hacen evidentes a partir de la descripcion.

Divulgacion de la invencion

Breve descripcion de los dibujos

A continuacion, se describiran otras realizaciones preferidas de la invencion con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista en seccion transversal esquematica del revestimiento compresible en un casco en una realizacion de la presente invencion.

La figura 2 es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de la lmea 2-2 de la figura 1.

La figura 3 es una vista esquematica en perspectiva, en seccion parcial, de una realizacion alternativa de un revestimiento compresible en la realizacion de casco.

La figura 4 es una vista despiezada de la figura 3.

La figura 5 es una vista en seccion transversal esquematica del revestimiento compresible.

La figura 6 es una realizacion alternativa del revestimiento compresible de la figura 5.

La figura 7 es una vista en seccion transversal esquematica del revestimiento compresible en una parte de una cabina de vetnculo, en una realizacion de la invencion.

La figura 8 es una ilustracion transversal esquematica del interior de un coche de pasajeros civil con una realizacion instalada del revestimiento compresible de cabina de vetnculo de la figura 7.

La figura 9 ilustra esquematicamente, en una vista en perspectiva, un ejemplo de una realizacion de un revestimiento compresible de bebe para una capsula de bebes.

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La figura 10 es una vista en perspectiva esquematica de un asiento de seguridad para ninos con un

revestimiento compresible de asiento de seguridad para ninos.

La figura 11 es una representacion esquematica de una vista en alzado frontal de un chaleco protector con

inserciones de un revestimiento compresible de armadura corporal.

La figura 12 es una vista en seccion transversal esquematica de un doble revestimiento compresible, en una

realizacion de la invencion.

La figura 13 es una vista esquematica del revestimiento interno en forma de tira.

Descripcion detallada de las realizaciones preferidas

En primer lugar se hace referencia a las figuras 1 y 2 que son vistas en seccion transversal ortogonales, que muestran esquematicamente una primera realizacion de un revestimiento compresible 110 instalado en un casco 112 llevado por una persona 114. El casco 112 puede incluir una carcasa externa dura 116 contra la superficie externa 118 del revestimiento compresible 110 y tambien puede incluir un revestimiento de confort 120 contra la superficie de contacto 122 del revestimiento compresible 110. Si un revestimiento de confort 120 esta presente, entonces se aprecia que la cabeza esta inmediatamente adyacente a la superficie de contacto 122 a traves del revestimiento de confort 120. Si el revestimiento de confort no esta presente, la superficie de contacto 122 se acopla a la cabeza directamente.

El revestimiento compresible 110 puede tener una capa interna de espuma de densidad relativamente baja 124 fusionada, adherida o unida de otro modo en las superficies de union respectivas 126 a una capa externa de espuma de densidad relativamente alta 128, donde la espuma de densidad mas baja se comprime mas facilmente que la espuma de densidad mas alta. Es decir, el primer material que forma la capa interna 124 es mas compresible que el segundo material que forma la capa externa 128. La capa interna 124 tiene muchas protuberancias 130 que se introducen en los rebajes coincidentes 132 de la capa externa 128 en la superficie de union 126. La capa interna 124 tiene una primera region 134 de una capa de espesor relativamente uniforme. Extendiendose radialmente hacia fuera de la primera region 134 estan la multiplicidad de protuberancias 130 formadas de manera integral con la capa interna 124. Las protuberancias 130 tienen unos extremos apicales 136, asf como unas bases 138 que tienen unas periferias externas 140 estrechamente espaciadas con respecto a las bases 138 de las protuberancias adyacentes 130. La distancia de las periferias externas 140 tambien puede considerarse como la distancia mas cercana entre las bases adyacentes 138 de las protuberancias 130.

En una realizacion del revestimiento compresible 110, el material de espuma puede ser espuma de poliestireno expandido (EPS) donde la densidad de la espuma es habitualmente proporcional a una compresibilidad o una rigidez de la espuma, donde la rigidez tiene una relacion inversamente proporcional a la compresibilidad. En una realizacion preferida, la capa interna 124 puede tener una densidad en el intervalo de 20 a 50 kgm-3, (o 1,25 a 3,12 libras por pie cubico). La capa externa 128 puede tener una densidad en el intervalo de 35 a 90 kgm-3 (o 2,18 a 5,62 libras por pie cubico) y mas preferentemente de 35 a 55 kgm-3. En todas las opciones de la densidad de espuma respectiva para la capa interna 124 y la capa externa 128, la densidad de espuma de la capa interna 124 es menor que la de la capa externa 128. En una realizacion mas preferible, la densidad de espuma de la capa interna 124 puede estar en el intervalo de 25 a 35 kgm-3 y la densidad de espuma de la capa externa 128 puede estar en el intervalo de 35 a 50 kgm-3. De acuerdo con las ensenanzas de la presente invencion, la espuma empleada puede ser de cualquier tipo adecuado que permita lograr la compresibilidad o rigidez deseada como para la realizacion de espuma de EPS proporcionada anteriormente y a continuacion. En todos los casos descritos antes y despues, se observara que el primer material que forma la capa interna 124 tiene una primera compresibilidad que es mayor que la compresibilidad del segundo material que forma la capa externa 128, que tiene una segunda compresibilidad.

Las lmeas 142 representan los lfmites 142 entre los segmentos adyacentes 144, 146, 148, 150 del revestimiento compresible 110. La division del revestimiento compresible 110 en un numero de segmentos, como se ilustra en la figura 1 permite que diferentes zonas de proteccion contra impactos puedan personalizarse para el casco 112. Por ejemplo, el segmento trasero 150 del revestimiento compresible 110 puede configurarse y construirse para ofrecer un mayor nivel de proteccion contra impactos que el segmento de corona 146.

En la figura 2, se muestra otro ejemplo de la division del revestimiento compresible 110 en un numero de segmentos 210, 212, 214, 216 para proporcionar diferentes zonas de proteccion contra impactos. Los segmentos temporales 210, 216 pueden configurarse y construirse para ofrecer un mayor nivel de proteccion contra impactos en comparacion con los segmentos de corona 212, 214 debido al mayor nivel de vulnerabilidad de las porciones temporales del craneo.

La figura 3 es una vista en perspectiva, en seccion parcial, de una realizacion alternativa del revestimiento compresible 310 con un enfasis en la ilustracion de las protuberancias 130 de la capa interna 124. Para mayor

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claridad, se omite de la figura 3 la parte del casco 112 que cubre la oreja. En la realizacion ilustrada, las protuberancias 130 son conicas con unas bases circulares 138. En realizaciones alternativas, las protuberancias conicas pueden tener unas bases 138 que son poligonales en configuracion, por ejemplo, triangulares, cuadradas, pentagonales, hexagonales, octogonales, etc. Ademas, si se desea, las protuberancias 130 pueden hacerse troncoconicas en lugar de conicas con vertices puntiagudos 136. En otra realizacion mas, las protuberancias pueden ser semiesfericas.

En la figura 3, la segmentacion del revestimiento compresible 310 se muestra de nuevo con las lmeas de lfmite 142. Sin embargo, en esta realizacion, solo esta segmentada la capa interna 124 mientras que la capa externa no esta segmentada. La segmentacion de la capa interna 124, para esta realizacion del revestimiento compresible 310, se describe en detalle con respecto a la figura 4.

La figura 4 es una vista despiezada de la capa interna 124 y la capa externa 128 de la figura 3. Puede observarse que la capa externa 128 incluye una multiplicidad de rebajes conicos 132 dimensionados y configurados para recibir las protuberancias 130 con la superficie de contacto de la manera mostrada en las figuras 1 y 2. La capa interna 124 puede dividirse en una serie de segmentos, 410, 412, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 426, 428. En el ejemplo ilustrado se proporcionan 10 segmentos. Sin embargo, ejemplos alternativos pueden tener un numero de segmentos en el intervalo de uno (no reivindicado) a diez, siendo cinco el numero mas preferible de segmentos. El uso de un numero de segmentos 410-428 permite que la compresibilidad o la rigidez de la capa interna 124 se ajuste de acuerdo con el nivel de proteccion contra impactos personalizado requerido para una porcion o segmento del craneo. Por ejemplo, los segmentos temporales 414, 416 pueden ser mas compresibles en comparacion con la parte superior de los segmentos de craneo 418, 420. Las secciones temporales del craneo son mas vulnerables a las lesiones por impacto que otras secciones del craneo, habiendo indicado los ensayos con huesos que la porcion temporal del craneo tiene la mitad o una tercera parte de la resistencia de otras porciones del craneo. En otra realizacion de la invencion, las densidades de espuma de EPS de los diversos segmentos pueden ser las siguientes: segmentos frontales 410, 412 de 30 kgm"3 de densidad, segmentos temporales 414, 416 de 25 kgm"3 de densidad, segmentos superiores 418, 420 de 35 kgm-3 de densidad y segmentos traseros 422, 424, 426, 428 de 30 kgm-3 de densidad.

De acuerdo con lo anterior, los segmentos pueden tener formas circunferenciales tal como se definen por la lmeas de lfmite 142, como se ilustra en la figura 4, o cualquier otro intervalo de formas circunferenciales que permite que los segmentos adyacentes se acoplen de una manera bastante ajustada a lo largo de los lfmites 142. La eleccion de las formas circunferenciales de los segmentos individuales es tal que cuando se monta el revestimiento compresible 110, los segmentos forman una capa interna continua 124 dentro del revestimiento compresible 110. Por ejemplo, la forma circunferencial plana de un segmento puede ser cualquier numero de formas poligonales.

En otra realizacion mas, la capa externa 128 tambien puede segmentarse (no mostrado), de manera que puedan usarse diferentes densidades de espuma alrededor del craneo para la capa externa 128. Esta realizacion puede permitir una adaptacion mayor e independiente de la proteccion contra impactos alrededor del craneo. Esta realizacion tambien puede usarse para proporcionar diferentes niveles de proteccion requerida entre, por ejemplo, un nino y un adulto. La capa externa 128 puede segmentarse de una manera similar a la descrita anteriormente para la capa interna 124. Las formas circunferenciales planas de los segmentos de la capa externa 128 pueden o no corresponder a los segmentos de la capa interna. Por ejemplo, las lmeas de lfmite 142 para los segmentos de la capa interna 124 y la capa externa 128 pueden corresponderse como se muestra en las figuras 1 y 2, o las lmeas de lfmite 142 puede ser discontinuas entre los segmentos de la capa interna 124 y la capa externa 128, como se describe en detalle con respecto a la figura 5.

En otra realizacion mas, la densidad y las dimensiones de las protuberancias 130 y los rebajes coincidentes 132 y las dimensiones generales del revestimiento compresible pueden variarse entre los segmentos de la capa interna 124 y/o la capa externa 128 con el fin de variar las propiedades de compresion o de rigidez del revestimiento compresible 110. Por ejemplo, los segmentos temporales 414, 416 pueden tener unas protuberancias conicas 130 de diametro de base 138 reducido en comparacion con los otros segmentos de la capa interna 124, aunque los segmentos temporales 414, 416 pueden tener una mayor densidad de area de protuberancias conicas 130 en comparacion con los otros segmentos de la capa interna 124. Por ejemplo, en la figura 4, los segmentos delanteros 410, 412 pueden tener en conjunto 23 protuberancias conicas 130 con una base 138 de 20 mm de diametro, los segmentos superiores 418, 420 pueden tener en conjunto 47 protuberancias conicas 130 con la base 138 tambien de 20 mm de diametro, los segmentos traseros pueden tener en conjunto 39 protuberancias conicas 130 con la base 138 tambien de 20 mm de diametro, mientras que los segmentos temporales pueden tener en conjunto 36 protuberancias conicas 130 pero con una base 138 de 15 mm de diametro. Ademas, el intervalo en la distancia de las periferias exteriores 140 (o la distancia mas cercana entre las bases adyacentes 138) puede ser de 0 a 20 mm y mas preferentemente de 5 a 15 mm, dependiendo del segmento. Las separaciones correspondientes entre los extremos apicales adyacentes 136 de las protuberancias 130 pueden ser de hasta 40 mm, estando la mayona entre 25 y 35 mm.

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Durante la fabricacion, la capa externa 128 puede formarse normalmente en una o una serie de piezas o segmentos usando tecnicas de moldeo. De manera similar, la capa interna 124 puede formarse por separado en una o una serie de piezas o segmentos. Las piezas de la capa externa 128 y la capa interna 124 se ensamblan y se funden juntas para formar el revestimiento compresible 110 adecuado para un casco u otra aplicacion de proteccion contra impactos. Las dimensiones, el numero y la configuracion de las protuberancias 130 y los rebajes 132 pueden ajustarse por una persona experta en la materia de las tecnicas de fabricacion con el fin de que pueda formar el revestimiento compresible. Por ejemplo, el angulo del lado de las protuberancias conicas 130 y la forma del extremo apical 136 pueden ajustarse para permitir unas propiedades de liberacion de molde adecuadas en funcion de un tipo de espuma espedfico u otro material usado.

La figura 5 es una vista en seccion transversal de otra realizacion de un revestimiento compresible 510 que ilustra esquematicamente las dimensiones de los diversos elementos del revestimiento compresible 110, 310, 510, y que muestra una lmea de lfmite discontinua 142 para la segmentacion. Las dimensiones proporcionadas son a modo de ejemplo para las diversas realizaciones descritas anteriormente y a continuacion. El revestimiento compresible 510 puede tener un espesor 524 que va de 20 a 45 mm, dependiendo del area de aplicacion y/o la porcion del craneo a proteger. En una realizacion preferida para un casco de motocicleta, el espesor 524 puede ser de 25 mm en la parte temporal de un casco y 42 mm de espesor para las partes superior o de corona del casco. Para un revestimiento compresible de espesor uniforme, el espesor preferido 524 puede estar en un intervalo de 30 a 35 mm para cascos de motocicleta. Para cascos de uso en deportes relacionados con caballos, el espesor 524 de un revestimiento compresible puede reducirse al intervalo de 15 a 25 mm o a un espesor uniforme mas preferible 524 de 20 mm.

En la figura 5, el espaciamiento de la periferia exterior 140 (entre las bases 138) esta entre las dos flechas que apuntan hacia dentro. La superficie de union 126 de la periferia exterior 140 puede ser plana o redondeada. Por ejemplo, el radio de curvatura puede estar en un intervalo de 0 a 2,5 mm o mas. En consecuencia, las protuberancias 130 pueden cubrir la totalidad de la parte radialmente hacia fuera de la capa interna 124 o estar separadas entre sf.

En la figura 5, los extremos apicales 136 de las protuberancias 130 estan separados de la superficie externa 118 de la capa externa 128 por una region de separacion 526. La region de separacion 526 puede tener un espesor en el intervalo de 1 a 5 mm o mas. En una realizacion alternativa, los extremos apicales 136 de las protuberancias 130 de la capa interna 124 pueden extenderse para ser contiguos a la superficie externa 118 de la capa externa 128. Para esta realizacion, el espesor de la region de separacion 526 sena de manera eficaz de 0 mm.

El extremo apical 136 de la protuberancia 130 puede ser puntiagudo (o agudo), redondeado con un radio de curvatura en el intervalo de 1 a 2 mm o simplemente truncado.

La figura 5 tambien ilustra una realizacion del revestimiento compresible segmentado 510 donde las lmeas de lfmite entre los segmentos de la capa interna 124 y la capa externa 128 son discontinuas. La capa interna 124 se divide en dos segmentos 512, 514 por una lmea de lfmite 516. Mientras que la capa externa 128 se divide en dos segmentos 518, 520 en una lmea de lfmite diferente 522.

La figura 6 ilustra un ejemplo de realizacion alternativa a la figura 5. En la figura 6, la region de separacion 526 se aumenta de manera que las protuberancias 130 se introducen en la capa externa 128 a aproximadamente el 50 % del espesor de la capa externa 128. El intervalo en la penetracion de las protuberancias 130 en la capa externa 128 puede ser del 50 al 100 %. La lmea de lfmite correspondiente 522 entre los dos segmentos 518, 520 de la capa externa 128 se extiende para corresponderse con la region de separacion aumentada 526.

Con referencia a las figuras 5 y 6, las protuberancias 130 pueden tener una altura desde la base 138 hasta el vertice 136 en el intervalo de aproximadamente 20 a 25 mm. La base 138 de las protuberancias 130 puede tener un diametro o anchura en el intervalo de aproximadamente 15 a 22 mm.

En las figuras 1, 2, 5 y 6, la primera region 134 de la capa interna 124 forma una capa delgada sobre la que se unen las bases 138 de las protuberancias 130. El espesor de la primera region 134 puede variar de 5 a 10 mm o mas, siendo 5 mm el espesor mas preferible.

El revestimiento compresible puede emplearse con cualquier casco deseado, incluyendo cascos de motocicleta, asf como cascos usados por el personal de construccion, ciclistas, jinetes, jinetes de rodeo, jugadores de futbol, jugadores de beisbol y jugadores de cricket.

En otra realizacion mas, el revestimiento compresible puede reequiparse en un casco con el fin de mejorar su proteccion contra impactos. El reequipamiento del revestimiento compresible puede consistir en sustituir todo el revestimiento anterior en un casco o puede consistir simplemente en sustituir secciones espedficas del revestimiento de un casco. Un reequipamiento parcial puede ser especialmente util para aquellas partes del revestimiento adyacentes a las secciones temporales del craneo.

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Alternativas a la espuma

Los materiales alternativos que pueden usarse para la capa interna 124 y/o la capa externa 128 incluyen espumas que son elasticas. Una espuma elastica tiene la propiedad de permitir que el revestimiento compresible se comprima elasticamente, de tal manera que las dimensiones originales y el rendimiento de la proteccion contra impactos antes del impacto se restablecen despues del impacto. Un material alternativo a una espuma elastica puede ser un caucho sintetico o natural, o bien como un material solido continuo o como un material compuesto con otros materiales, por ejemplo aire, tejido o como se ha disenado o seleccionado por una persona experta en la materia del diseno o la fabricacion de dispositivos de absorcion de golpes, vibraciones o impactos.

Otros materiales alternativos a la espuma para el revestimiento compresible pueden ser los materiales viscoelasticos o tixotropicos. Tales materiales muestran un comportamiento viscoso o lfquido cuando no se aplica fuerza o tension sobre los mismos, sin embargo, cuando se aplica una fuerza, tal como un impacto, el material actua de manera elastica mostrando una rigidez a la fuerza de impacto. Un ejemplo de este tipo de material es un juguete para ninos conocido habitualmente como “plastilina”. La capa interna 124 y/o la capa externa 128 pueden ser total o parcialmente viscoelasticas. Una ventaja del uso de los materiales viscoelasticos es que un revestimiento compresible puede construirse de manera que se adapte facilmente a las diversas formas de los craneos (o cualquier otra parte del cuerpo) presentes en la poblacion humana y puede recuperarse lo suficiente despues del impacto para que el revestimiento compresible pueda reutilizarse facilmente.

Casco de bicicleta o de motocicleta alternativo

En una realizacion alternativa al revestimiento compresible para un casco, la capa externa 128 puede sustituirse por un material transparente o translucido adecuado. Por ejemplo, el material transparente o translucido puede ser una gelatina viscoelastica o un material de caucho sintetico transparente con las propiedades compresibles y/o de rigidez adecuadas. La carcasa externa 116 del casco puede o bien estar ausente o ser un material transparente o translucido adecuado. La capa interna 124 puede ser de un material opaco, por ejemplo, espuma de poliestireno expandido (EPS) de color negro. Un casco de este tipo puede tener el llamativo aspecto visual de muchos conos o puntas visibles que irradian de la cabeza de la persona, una caractenstica esteticamente atractiva para algunos conductores de bicicletas y de motocicletas, pudiendo todavfa proporcionar proteccion contra impactos al usuario del casco.

Revestimiento de cabina de vehiculo

La figura 7 ilustra esquematicamente el uso del revestimiento compresible 710 como un revestimiento de cabina de vetuculo (VCL) dentro de una parte de una cabina de vetuculo que transporta personas. El revestimiento compresible VCL 710 puede unirse a traves de una capa de union 714 a la estructura de vetuculo 712 que forma el interior de la cabina de vetuculo (no mostrada). Para los coches, la estructura de vetuculo 712 puede ser un soporte de puerta, el salpicadero, el techo o cualquier estructura dentro de la cabina de un coche. El uso del revestimiento compresible VCL 710 dentro de una cabina de vetuculo es de especial interes para las colisiones por impacto laterales de los vetuculos de pasajeros donde hay una tendencia a una mayor proporcion de lesiones en la cabeza provocadas por el impacto de la cabeza de un pasajero (o el conductor) con el interior de la cabina del vehfculo.

El revestimiento compresible VCL 710 puede fijarse permanentemente a la estructura de vetuculo 712 a traves de la adherencia de la capa de union 714 a la superficie externa 118 del revestimiento compresible 710. Por ejemplo, unido a los soportes de puerta laterales y los soportes de parabrisas en los vehfculos de pasajeros. Como alternativa, el revestimiento compresible vCl 710 puede ser un accesorio removible y reemplazable que puede reequiparse en los vehfculos existentes. Para el accesorio removible y reemplazable, la capa de union 714 puede comprender un material tal como el velcro o incorporar uno cualquiera de los muchos metodos de sujecion conocidos por los expertos en la materia del acondicionamiento interior de los vehfculos.

La instalacion del revestimiento compresible VCL 710 dentro de un vehfculo puede incorporar ademas un revestimiento de embellecimiento interior opcional 716 unido a la superficie de contacto 122 del revestimiento compresible VCL 710. El revestimiento de embellecimiento interior 716 puede proporcionar propiedades esteticas, tactiles y/o de insonorizacion. El revestimiento de embellecimiento interior 716, o revestimiento de confort, puede fabricarse de tejido, espuma de cojm, plastico de “envoltura de burbujas” y/o un revestimiento contra el desgaste de plastico.

Los ejemplos de vehfculos a los que puede aplicarse el uso del revestimiento compresible VCL 710 incluyen: coches y camiones civiles, vehfculos militares tales como tanques, aeronaves y similares, embarcaciones marinas y naves espaciales. Otra area de aplicacion mas es el asiento y el reposacabezas de los vehfculos y, en particular, aeronaves y naves espaciales donde estas naves pueden enfrentarse a graves impactos.

La figura 8 es una ilustracion de corte transversal del interior de un coche de transporte civil. La figura 8 muestra

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esquematicamente la aplicacion del revestimiento compresible VCL 710 para proporcionar diferentes zonas de proteccion contra impactos en el interior de la cabina del vetnculo. Por ejemplo, pueden identificarse tres zonas diferentes de proteccion, los soportes delanteros y laterales con el alfeizar de ventanilla de puerta 810, la parte trasera de los asientos delanteros 812 y el salpicadero y la consola central 814. Para cada una de las tres zonas 810, 812, 814 de la capa externa 128 del revestimiento compresible VCL 710, la rigidez o la compresibilidad pueden ser las mismas, mientras que la capa interna 124 vana en compresibilidad entre las zonas 810, 812, 814 para proporcionar el nivel deseado de proteccion contra impactos con la consideracion adicional del desgaste del dfa a dfa y la durabilidad al desgaste esperada de un revestimiento de cabina interior para un coche.

En otra realizacion mas del revestimiento compresible VCL 710 (no mostrado), puede dividirse aun mas una zona de proteccion contra impactos. Por ejemplo, la parte trasera de los asientos delanteros 812 puede tener una parte superior con un segmento de la capa interna 124 que puede ser mas compresible que un segmento de la capa interna 124 para una parte inferior de la parte trasera de los asientos delanteros 812. Esta disposicion puede proporcionar una zona de mayor proteccion contra impactos para la cabeza de un pasajero de atras sin asegurar donde son mas propensos a un impacto inicial en la parte superior de la parte trasera de los asientos delanteros 812. La parte inferior menos compresible de la parte trasera de los asientos delanteros 812 permite una mayor durabilidad al desgaste por friccion de los pies y las piernas de los pasajeros de atras al entrar y salir de la parte trasera de la cabina de pasajeros.

En otro ejemplo de aplicacion, una realizacion del revestimiento compresible 110 puede aplicarse a las superficies delanteras exteriores de los coches y los camiones para ayudar a la proteccion contra impactos de los peatones que puedan ser atropellados por el coche o el camion.

Capsulas de bebes y asientos de seguridad para ninos

Otra aplicacion del revestimiento compresible dentro de un vetnculo es para capsulas de bebes y asientos de seguridad para ninos que se usan habitualmente en coches, camiones o aeronaves.

Una capsula de bebes o un asiento de seguridad para ninos (CSS) puede incorporar revestimientos compresibles segmentados de acuerdo con la localizacion del torso y la cabeza del bebe o el nino dentro de la capsula de bebes o el CSS con el fin de ofrecer la proteccion contra impactos adecuada para esas partes del cuerpo del bebe. En otras palabras, pueden proporcionarse diferentes zonas de proteccion contra impactos dentro de una capsula de bebes o un CSS. Habitualmente, el revestimiento compresible puede anadirse al interior de la capsula de bebes o el CSS, o bien como una serie de paneles para formar el revestimiento compresible completo o el revestimiento compresible puede insertarse como una unidad de revestimiento. En otra realizacion, el revestimiento compresible tambien puede formar la capsula de bebes o el CSS. Ademas, el revestimiento compresible tambien puede formar los paneles o refuerzos laterales de proteccion o, en otra realizacion, puede anadirse a los paneles o refuerzos laterales existentes de una capsula de bebes o un asiento de seguridad para ninos. Opcionalmente, tambien puede anadirse un revestimiento de confort a la capsula de bebes o el CSS.

La figura 9 ilustra esquematicamente, en una vista en perspectiva, un ejemplo de una realizacion de un revestimiento compresible para bebes 910 para una capsula de bebes. Una capsula de bebes 912 se sujeta en un asiento de coche para adultos 914 por el uso de la base de capsula de bebes 916 en el asiento de coche para adultos 914 con unas correas de seguridad hacia atras 918 que se anclan en un punto adecuado en la estructura del vetnculo. Un bebe (no mostrado) esta sujeto dentro de la cuna removible 920 de la capsula de bebes 912. Dentro de la cuna 920, el revestimiento compresible para bebes 910 puede segmentarse en dos zonas de proteccion contra impactos, la zona de cabeza de bebe 922 y una zona de torso de bebe 924. En la figura 9, el revestimiento compresible para bebes 910 se muestra como un revestimiento insertado en la estructura de la cuna 920. En una realizacion preferida, la densidad de la espuma de EPS para el revestimiento compresible para bebes 910 puede estar en un intervalo inferior al descrito anteriormente para los cascos. La capa interna 124 puede tener una densidad en el intervalo de 15 a 25 kgm-3, con una capa externa 128 de densidad en el intervalo de 35 a 45 kgm-3. Para una mayor proteccion contra impactos para la cabeza del bebe, los segmentos que comprenden la zona de cabeza de bebe 922 del revestimiento compresible para bebes 910 pueden tener unas densidades de EPS para las capas interna y externa 124, 128 inferiores a las de los segmentos que comprenden la zona de torso de bebe 924.

En otra realizacion mas del revestimiento compresible para bebes 910, la zona de cabeza de bebe 922 puede conformarse en la forma parcial de un casco. Con referencia a la figura 4, la zona de cabeza de bebe 922 puede conformarse en una forma aproximada por los segmentos traseros 422, 424, 426, 428 y los segmentos temporales 414, 416, con los segmentos correspondientes de la capa externa 128.

La figura 10 es una vista en perspectiva de un CSS 1012 con un revestimiento compresible de CSS 1010. Habitualmente, el CSS 1012 puede tener una base 1014 que descansa sobre un asiento de coche para adultos 914. Sobre la base 1014 esta el asiento para ninos 1016 que habitualmente incluye un asiento, un respaldo y unos refuerzos laterales. El CSS 1012 se sujeta al asiento de coche 914 mediante el uso del cinturon de seguridad de tres

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puntos para adultos (no mostrado) y/o unas correas de seguridad adicionales (no mostradas) a los puntos de anclaje del vetnculo. El revestimiento compresible de CSS 1010 puede segmentarse en dos zonas para la proteccion contra impactos; la zona de cabeza de CSS 1018 y la zona de torso de CSS 1020. Cada zona 1018, 1020 tambien puede disponer de unos refuerzos laterales (o alas) 1022, 1024 para “encauzar” o confinar y proteger aun mas al nino. En la figura 10, el revestimiento compresible de CSS 1010 se muestra como un revestimiento insertado en la estructura del asiento para ninos 1016. En una realizacion preferida, la densidad de la espuma de EPS para el revestimiento compresible de CSS 1010 puede ser como la descrita anteriormente para el revestimiento compresible para bebes 910.

Armadura corporal

Otra area de aplicacion de una realizacion del revestimiento compresible 110 es su uso en armaduras corporales, incluyendo chalecos protectores. Para los deportes que implican impactos tales como el motociclismo, rodeo, futbol, futbol americano, cricket y beisbol, a menudo se llevan sobre el cuerpo armaduras corporales en forma de chalecos y almohadillas de proteccion. Un revestimiento compresible de armadura corporal puede tener una realizacion adaptada a la proteccion contra impactos en los deportes. Por ejemplo el revestimiento compresible de armadura corporal puede tener un espesor reducido 524 adecuado para el deporte, en el intervalo de 5 a 30 mm. Los materiales seleccionados para el revestimiento compresible de armadura corporal pueden ser elasticos y robustos para permitir que el revestimiento compresible se mantenga en buen estado durante muchos impactos.

Para una armadura corporal balfstica, puede usarse una realizacion del revestimiento compresible de armadura corporal en relacion con la armadura balfstica. El revestimiento compresible de armadura corporal puede absorber la fuerza de impacto de la armadura balfstica en su reaccion a un proyectil que impacta.

La figura 11 es una vista en alzado frontal de un chaleco protector 1112 con inserciones de un revestimiento compresible de armadura corporal 1110. El chaleco protector 1112 puede tener unas lenguetas de hombro de velcro 1114 para ayudar al usuario a ponerse y quitarse la prenda de chaleco protector 1112. Los segmentos pectorales 1116 y abdominales 1118 del revestimiento compresible 1110 se muestran como paneles insertados en el chaleco protector 1112, donde las lmeas discontinuas 1120 indican la extension de cada segmento 1116, 1118 para la parte delantera de la prenda de chaleco protector 1112. Los segmentos abdominales de revestimiento compresible 1118 pueden ofrecer un mayor nivel de proteccion contra impactos en comparacion con los segmentos pectorales de revestimiento compresible 1116 debido a que la caja toracica en el pecho ofrece un nivel de proteccion para los organos internos que esta ausente para el abdomen.

Proteccion de articulos de alto valor

(que no forma parte de la invencion reivindicada)

Otra area de aplicacion para el revestimiento compresible puede ser para la proteccion de artfculos de alto valor tales como: productos, dispositivos electronicos, mecanismos fragiles, animales, plantas y similares. Pueden usarse ejemplos del revestimiento compresible para proteger artfculos de alto valor en el transito de mercandas. Otros ejemplos pueden incorporarse en vehfculos militares, aeronaves y naves espaciales para la proteccion del equipamiento sensible para mejorar la capacidad de supervivencia del equipamiento en el caso de un impacto catastrofico para la nave.

Rendimiento del revestimiento compresible

El rendimiento del revestimiento compresible en las realizaciones descritas anteriormente puede comprenderse mejor en terminos de las siguientes descripciones de como se evalua el rendimiento del aparato y los metodos de proteccion contra impactos por los expertos en la materia junto con el rendimiento relativo del revestimiento compresible. A modo de referencia y de ejemplo se incorpora lo siguiente en el presente documento: “Improved Shock Absorbing Liner for Helmets”, Oficina para la Seguridad en el Transporte de Australia (ATSB),
www.atsb.gov.au, publicado en julio de 2001.

El revestimiento compresible proporciona una baja resistencia inicial al impacto para la parte deseada del cuerpo humano, por ejemplo, el craneo para un casco de motocicleta cuando el casco del conductor de la motocicleta impacta contra la superficie de la carretera. A medida que progresa el impacto, el nivel de resistencia proporcionado por el revestimiento compresible aumenta de una manera controlada, de modo que la desaceleracion controlada del craneo y el cerebro (siguiendo con el ejemplo anterior) se produce a lo largo de todo el impacto. En la siguiente exposicion, se usara el ejemplo de realizacion de un revestimiento compresible con un material de espuma de EPS en un casco de motocicleta, sin embargo, se apreciara que pueden hacerse observaciones similares para todas las otras realizaciones del revestimiento compresible expuestas anteriormente y a continuacion.

La configuracion espedfica del revestimiento compresible con la capa interna 124 y la capa externa 128 de

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materiales que difieren en la compresibilidad relativa permite que el revestimiento compresible proporcione una variacion continua y gradual en la compresibilidad y/o la rigidez a medida que el revestimiento compresible se comprime o se aplasta en un impacto.

La configuracion espedfica del revestimiento compresible tambien permite que se fabrique facilmente con una masa total reducida para un casco, en particular, en comparacion con los cascos de espuma de una sola densidad. Esto es una ventaja en la reduccion del efecto de la aceleracion rotatoria para la cabeza y el cuello durante un impacto.

Duracion de tiempo de impacto (tiempo de desaceleracion)

El revestimiento compresible proporciona una compresion y un aplastamiento controlados ampliados con el fin de ampliar el penodo de tiempo durante el que se produce el impacto. El craneo humano o cualquier otra parte del cuerpo pueden entonces desacelerarse de manera mas gradual hasta descansar. El tiempo de aplastamiento o de deformacion para el revestimiento compresible puede producirse por un tiempo de hasta y mas alla del 20 % sobre el de un revestimiento con una sola densidad de espuma. En otros terminos: la fuerza de impacto trasladada al craneo se reduce porque la desaceleracion del craneo es mas lenta debido a la accion del revestimiento compresible.

Aplastamiento

Aplastamiento es la penetracion en el revestimiento compresible por el craneo durante un impacto. La compresion del revestimiento compresible disipa la energfa del impacto. El revestimiento compresible puede aplastarse hasta y mas alla del 10 % con respecto a un revestimiento construido con una sola densidad de espuma.

Agrietamiento

Los agrietamientos en forma de placa y de arco durante la compresion de un revestimiento de espuma de EPS son habitualmente parte de la proteccion contra impactos. El agrietamiento en forma de arco es una lmea de grietas de superficie circunferenciales alrededor de la penetracion del craneo en el revestimiento de espuma. El agrietamiento en forma de placa es una grieta en todo su espesor a traves del revestimiento de espuma en la region de la penetracion en el revestimiento de espuma. El agrietamiento en forma de placa se ve habitualmente en los revestimientos de espuma de una sola densidad y debe evitarse ya que la proteccion contra impactos por el revestimiento de espuma ha comenzado entonces a fallar.

El revestimiento compresible no muestra un agrietamiento en forma de placa durante los ensayos de impacto. El agrietamiento en forma de arco se reduce considerablemente para el revestimiento compresible. La reduccion en el agrietamiento en forma de arco puede deberse en parte a que la capa interna 124 hace uso de una espuma de densidad mas baja en comparacion con los revestimientos de espuma de una sola densidad habituales que usan normalmente una densidad de espuma en el intervalo de 45 a 90 kgm-3. Las espumas de EPS de menor densidad se deformaran mas de una manera plastica y/o elastica que las espumas de EPS de mayor densidad, por lo que una capa interna de espuma de menor densidad 124 es menos probable que muestre un agrietamiento en forma de arco. Ademas, el uso de una espuma de menor densidad para la capa interna 124 permite que la superficie de contacto 122 del revestimiento compresible se adapte al craneo mejor que un revestimiento de espuma de una sola densidad. En consecuencia, la fuerza de impacto se extiende de manera mas uniforme sobre un area mayor del craneo, una caractenstica deseable.

Desaceleracion pico (Atenuacion de energia de impacto o atenuacion de choque, “fuerza-g”)

Las normas nacionales de Australia y Nueva Zelanda exigen que la desaceleracion pico experimentada dentro de un casco durante un tipo de impacto simulado sea menor de 300 g (siendo “g” la aceleracion de la gravedad 9,8 ms-2). Existen normas similares en Norteamerica y Europa. La desaceleracion pico para el revestimiento compresible en todas las situaciones ensayadas fue inferior a la de los revestimientos de espuma de una sola densidad convencionales, y muy por debajo de la de los requisitos normativos nacionales obligatorios para Australia y Nueva Zelanda.

Fuerzas rotatorias

La masa del revestimiento compresible dentro de un casco puede contribuir a las fuerzas rotatorias experimentadas por la cabeza en un accidente. Es una ventaja de seguridad para el casco y el revestimiento compresible que sean ligeros con el fin de reducir las lesiones asociadas con las fuerzas rotatorias. Los cascos con revestimientos de espuma de una sola densidad que pueden rendir de manera similar a su equivalente con un revestimiento compresible, en terminos de los otros ensayos de rendimiento descritos anteriormente, son significativamente mas grandes y pesados. Esto es porque el revestimiento de espuma de una sola densidad debe ser mas grueso y de una espuma de una sola densidad menor, lo que da como resultado una masa de revestimiento adicional, asf como una

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carcasa exterior mas grande y mas pesada para el casco.

Se apreciara por la descripcion anterior que, si bien se requiere que la capa interna 124 sea mas compresible y/o menos ngida que la capa externa 128, la configuracion de las protuberancias 130 y los rebajes 132 puede invertirse de tal manera que las protuberancias se asocien con la capa externa 128 y los rebajes con la capa interna 124. En otro ejemplo, la superficie de union 126 puede ser simetrica, de tal manera que tanto la capa interna 124 como la capa externa 128 tengan las protuberancias y los rebajes en una disposicion que permita el acoplamiento de la capa interna 124 con la capa externa 128 en la superficie de union 126. Sin embargo, en todas las configuraciones descritas anteriormente y a continuacion, la compresibilidad de la capa interna 124 es mayor que la compresibilidad de la capa externa 128. O en terminos de rigidez, la rigidez de la capa interna 124 es menor que la de la capa externa 128.

Tambien se apreciara que las dimensiones, capacidades y materiales del revestimiento compresible proporcionado anteriormente y a continuacion se proporcionan a modo de ejemplo para la realizaciones descritas. Otras dimensiones, capacidades y materiales distintos a los proporcionados tambien pueden seleccionarse o disenarse por un experto en la materia, por ejemplo, para otras aplicaciones de proteccion contra impactos.

La figura 12 ilustra esquematicamente una vista en seccion transversal de un doble revestimiento compresible 1210. El doble revestimiento compresible 1210 es una realizacion alternativa del revestimiento compresible 510 mostrado en la figura 5. El doble revestimiento compresible 1212 son dos revestimientos compresibles 510 unidos entre sf en la superficie externa 118, para formar la nueva union 1212. El doble revestimiento compresible 1210 puede ser util en aplicaciones tales como los deportes de contacto donde es habitual un contacto corporal vigoroso entre los participates. En tales situaciones, es deseable que cuando dos participates impacten entre sf ambos participates reciban los beneficios de la baja resistencia inicial de la capa interna 124. Otro ejemplo es el uso del doble revestimiento compresible 1210 entre mecanismos sensibles, o artfculos, de tal manera que los dos mecanismos reciban el beneficio de la capa interna 124. El doble revestimiento compresible 1210 tambien puede segmentarse (no se muestra) para proporcionar diferentes zonas de proteccion contra impactos como se ha descrito anteriormente.

Un revestimiento continuo (no mostrado) puede construirse con propiedades similares o superiores al revestimiento compresible. El revestimiento continuo puede incluir un revestimiento fabricado en la forma deseada, por ejemplo un casco, de un primer material. El primer material puede ser altamente compresible y/o de una baja rigidez, por ejemplo, una gelatina viscoelastica. Ademas, es deseable producir el efecto de disminucion de la compresibilidad (aumento de la rigidez) a traves del espesor del revestimiento, avanzando en la direccion desde el interior del casco al exterior del casco. Para aplicar un aumento del gradiente de rigidez como este, el primer material puede transformarse de una manera continua en un segundo material. Cuando el segundo material tiene menos compresibilidad (mas rigidez) que el primer material, el segundo material y el primer material existen en diversas proporciones en todo el revestimiento continuo con el fin de producir el gradiente de rigidez deseado.

El segundo material puede producirse mediante una serie de procesos, incluyendo:

• Una radiacion ionizante para reticular las moleculas del primer material a diversos grados de reticulacion para formar un segundo material.

• Un agente qmmico para transformar el primer material en el segundo material a diversos grados.

La radiacion ionizante o el agente qmmico pueden aplicarse al exterior de la forma de casco, u otras formas, fabricadas del primer material. El nivel de transformacion del primer material en el segundo material se controlana cuidadosamente por el nivel de atenuacion de profundidad a traves del espesor del revestimiento continuo.

De una manera similar, el nivel de radiacion ionizante o de agente qmmico que se aplica sobre la forma de casco del primer material puede controlarse para aplicar diferentes zonas de niveles de proteccion contra impactos requeridas sobre la forma de casco. Para la realizacion alternativa con zonas de proteccion contra impactos, el lfmite entre los segmentos para cada zona puede no ser una lmea de lfmite espetfica sino un gradiente como resultado de la tecnica espetfica usada para transformar el primer material en el segundo material.

Un tipo diferente de casco de bicicleta (no mostrado y no reivindicado) puede producirse sin la presencia de la capa externa 128. Para este casco, los vertices 136 de las protuberancias 130 de la capa interna 124 se conectan a la carcasa externa 116. Un experto en la materia del diseno y la fabricacion de cascos puede seleccionar un material o materiales adecuados para formar la capa interna 128, de tal manera que las normas de seguridad adecuadas se cumplen para este casco de bicicleta diferente. Por ejemplo, la densidad de la espuma de EPS de la capa interna 124 puede ser como se ha descrito anteriormente o transformarse en dos materiales de acuerdo con el revestimiento continuo descrito anteriormente. En otro ejemplo (no mostrado y no reivindicado) del casco de bicicleta diferente, la capa externa 116 puede adaptarse a la superficie externa de la capa interna 124 con el fin de formar una capa externa dura en la forma de las protuberancias conicas.

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El uso de un revestimiento segmentado, en el que se proporcionan diferentes zonas de proteccion contra impactos, puede reducir sustancialmente el peso del revestimiento en comparacion con una construccion no segmentada. El ahorro de peso es posible usando un material de densidad reducida, donde no se requiere una alta resistencia a la fuerza aplicada. En el caso de un revestimiento de casco segmentado, el peso del casco puede reducirse hasta en un 20 %, lo que es un beneficio considerable para el usuario.

El revestimiento de la invencion puede perforarse o abrirse para proporcionar areas sin proteccion, por ejemplo, para facilitar aberturas de ventilacion. Tal disposicion es especialmente util para cascos y similares.

En una realizacion de la invencion, la capa interna esta constituida por un panel en forma de una tira que tiene protuberancias o rebajes en el mismo para funcionar conjuntamente en las aberturas con la otra capa. Una tira puede, por ejemplo, comprender una sola fila de protuberancias, y moldearse con una curvatura para adaptarse a la otra capa, como sena necesario, por ejemplo, en un casco.

Varias de estas tiras pueden formar parte de una pieza de insercion y moldearse con una conexion para conectarlas. La conexion puede comprender la capa de material desde la que sobresalen las protuberancias, y es habitualmente un unico moldeo. En una realizacion, la conexion se extiende transversalmente en la direccion general de las tiras. Esta realizacion es especialmente adecuada para un casco debido a que el hueco entre las tiras puede alinearse con las aberturas de ventilacion habituales.

Aunque la invencion se ha mostrado y descrito en el presente documento en lo que se concibe como las realizaciones mas practicas y preferidas, se reconoce que pueden hacerse variaciones dentro del alcance de la invencion, que no deben estar limitadas a los detalles descritos en el presente documento, sino que debe concederseles el alcance completo de las reivindicaciones adjuntas con el fin de abarcar todos y cada uno de los conjuntos, dispositivos y aparatos equivalentes.

En la presente memoria descriptiva, la palabra “comprender” debe entenderse en su sentido mas “abierto”, es decir, en el sentido de “incluir”, y por lo tanto no se limita a su sentido “cerrado”, es decir, el sentido de “consistir solamente en”. Debe atribuirse un significado correspondiente a las palabras correspondientes “comprenden, comprendido y comprende” cuando aparezcan.

Tambien se entendera que toda referencia a la tecnica anterior conocida en el presente documento no constituye, a menos que se indique lo contrario, el reconocimiento de que dicha tecnica anterior sea conocida habitualmente por los expertos en la materia a la que se refiere la invencion.

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REIVINDICACIONES

1. Un aparato para la proteccion contra impactos para al menos una parte de un cuerpo humano que comprende: un revestimiento compresible (110, 310, 510) con una capa interna (124) y un capa externa (128), en el que la capa interna (124) incluye un primer material de una primera compresibilidad, y la capa externa (128) incluye un segundo material de una segunda compresibilidad; y en el que la capa interna (124) tiene una compresibilidad mayor que la de la capa externa (128);

en el que la capa interna (124) tiene una superficie de contacto (122) y una primera superficie de union, en el que la primera superficie de union incluye una pluralidad de protuberancias (130), en el que la capa externa (128) tiene una segunda superficie de union y una superficie externa (118),

en el que la segunda superficie de union incluye una pluralidad de rebajes (132) adaptados para recibir las protuberancias (130) de la capa interna;

caracterizado por que dicha capa interna (124) esta formada por una pluralidad de segmentos de capa interna (212, 214); y

en el que la pluralidad de segmentos de capa interna (212, 214) tiene una primera compresibilidad que es diferente entre los segmentos de capa interna.
2. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que al menos una parte de la superficie de contacto de la capa interna del revestimiento compresible (110, 310, 510) esta adaptada para ser inmediatamente adyacente a, o acoplarse con, una parte del cuerpo humano.
3. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que las protuberancias (130) son conicas.
4. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que dicha capa externa (128) esta formada por uno o mas segmentos de capa externa (210, 216).
5. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que la segunda compresibilidad es diferente entre los segmentos de capa externa (210, 216).
6. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que uno o mas del primer material y el segundo material son viscoelasticos o tixotropicos.
7. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que tanto el primer material como el segundo material son de espuma.
8. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 7 cuando depende de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que dicha espuma es poliestireno expandido.
9. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que el primer material tiene una densidad en el intervalo de 15 a 50 kgm"3.
10. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el primer material tiene una densidad en el intervalo de 25 a 35 kgm-3 y el segundo material tiene una densidad en el intervalo de 35 a 50 kgm-3.
11. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el primer material tiene una densidad en el intervalo de 15 a 25 kgm-3 y el segundo material tiene una densidad en el intervalo de 35 a 45 kgm-3.
12. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que el segundo material tiene una densidad en el intervalo de 35 a 90 kgm-3.
13. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que el segundo material tiene una densidad en el intervalo de 35 a 55 kgm-3.
14. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que una penetracion de una o mas protuberancias (130) en la capa externa (128) esta en el intervalo del 50 al 100 %.
15. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que un vertice de una o mas protuberancias (130) es contiguo a la superficie externa.
16. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la distancia entre las bases adyacentes de las protuberancias (130) esta en el intervalo de 0 a 20 mm.
17. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 16, en el que la distancia entre las bases adyacentes de las

5

10

15

20

25

30

protuberancias (130) esta en el intervalo de 5 a 15 mm.
18. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la dimension transversal maxima de una base de las protuberancias (130) esta en el intervalo de 15 a 22 mm.
19. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el revestimiento compresible (110, 310, 510) tiene un espesor en el intervalo de 15 a 45 mm; una altura de una o mas protuberancias (130) desde la base de la protuberancia respectiva esta en el intervalo de 20 a 25 mm; y una distancia desde la base de una o mas protuberancias (130) a la superficie de contacto (122) esta en el intervalo de 5 a 10 mm.
20. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la capa interna (124) puede verse a traves de la capa externa (128).
21. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el revestimiento compresible (110, 310, 510) comprende un accesorio removible y reemplazable.
22. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3-21, en el que el revestimiento compresible (110, 310, 510) esta instalado dentro de o forma: un revestimiento de cabina de vetnculo, una capsula de bebes, un asiento de seguridad para ninos, un asiento, un reposacabezas o una armadura corporal.
23. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-21, en el que el revestimiento compresible esta instalado dentro de o forma un casco.
24. Un aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la capa interna (124) comprende una tira desde la que las protuberancias sobresalen en una lmea.
25. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 24, en el que se proporciona una pluralidad de dichas tiras y se conectan mediante una conexion con el fin de formar un componente de una sola pieza.
26. Un metodo de proteccion contra impactos para al menos una parte del cuerpo humano, que proporciona un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, teniendo dicho aparato: una baja resistencia inicial a un impacto en al menos una parte de un cuerpo humano; y, a continuacion, un aumento progresivo del nivel de resistencia al impacto en al menos una parte del cuerpo humano a medida que progresa el impacto.