ES2909561T3 - Casco protector con múltiples revestimientos pseudo-esféricos de gestión de energía - Google Patents
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Abstract
Un casco (200), que comprende: un revestimiento exterior (202) que tiene una superficie interior (300); y un revestimiento interior (204) que comprende un material elásticamente deformable y acoplado de forma deslizante a la superficie interior del revestimiento exterior, teniendo el revestimiento interior una superficie exterior (302); en el que la mayor parte de la superficie interior del revestimiento exterior y la mayor parte de la superficie exterior del revestimiento interior son sustancialmente paralelas a una superficie pseudo-esférica (400) que tiene una sección transversal coronal (402) que es circular con un primer radio y una sección transversal sagital (500) que es circular con un segundo radio diferente del primer radio; en el que el forro interior es elásticamente deformable a lo largo de la superficie interior del forro exterior en respuesta a la rotación del forro exterior con respecto al revestimiento interior causada por un impacto en el casco, caracterizado por que la superficie interior del revestimiento exterior comprende un reborde (504) próximo a un borde del revestimiento interior, estando acoplado directamente el revestimiento interior al reborde.
Description
DESCRIPCIÓN
Casco protector con múltiples revestimientos pseudo-esféricos de gestión de energía
Campo técnico
La invención se refiere a cascos de protección.
Antecedentes
Los accesorios para la cabeza y cascos protectores se han utilizado en una amplia variedad de aplicaciones y en una serie de industrias que incluyen deportes, atletismo, construcción, minería, defensa militar y otras, para evitar daños en la cabeza y el cerebro de un usuario. Las lesiones por contacto de un usuario pueden prevenirse o reducirse mediante cascos que evitan que objetos duros o afilados entren en contacto directo con la cabeza del usuario. Las lesiones sin contacto, tales como las lesiones cerebrales causadas por aceleraciones lineales o rotatorias de la cabeza de un usuario, también se pueden prevenir o reducir mediante cascos que absorben, distribuyen o gestionan de otro modo la energía de un impacto. Esto se puede lograr utilizando múltiples capas de material de gestión de energía.
Los cascos convencionales que tienen múltiples revestimientos de gestión de energía pueden reducir la energía de rotación transferida a la cabeza y al cerebro al facilitar la rotación de los revestimientos de gestión de energía entre sí. Dar forma a la interfaz entre los revestimientos de gestión de energía para que tenga simetría esférica facilitaría tal rotación. Sin embargo, las consecuencias de dicha simetría pueden incluir un tamaño más grande, una relación de longitud a anchura indeseable y/o menor efectividad debido a un material de gestión de energía insuficiente.
El documento US2015/0157083 describe un casco protector que incluye una cubierta exterior y un revestimiento multicapa dispuesto dentro de la cubierta exterior.
Algunos cascos convencionales, como, por ejemplo, el descrito en la solicitud publicada de EE.UU 20120060251 de Schimpf (en lo sucesivo, ''Schimpf), incluyen una superficie de interfaz continua entre un revestimiento interior y el revestimiento exterior. Sin embargo, los diseños de cascos convencionales configurados de esta manera se fabrican convencionalmente para cascos de fútbol y no son adecuados para cascos de bicicleta convencionales donde se requiere que una gran parte del casco tenga aberturas para el flujo de aire y espacios que se extienden desde el área más interna del casco a través de todos los revestimientos de gestión de energía.
Además, algunos cascos convencionales, incluidas algunas realizaciones descritas en Schimpf, emplean una superficie continua interrumpida por un rebaje en el revestimiento exterior en el que se extiende un saliente desde el revestimiento interior. Algunos cascos convencionales emplean estructuras u objetos que unen los revestimientos de energía que deben romperse o deformarse para que los revestimientos giren uno contra el otro. Tal método de absorción de energía es desventajoso; mientras que la energía es absorbida por el fallo o deformación de los salientes, ocurre durante un corto período de tiempo, por lo que hace poco para atenuar las aceleraciones rotacionales experimentadas por la cabeza y el cerebro del usuario.
Resumen
La presente solicitud proporciona un casco según las reivindicaciones que siguen.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirá la invención junto con los dibujos adjuntos, donde las designaciones similares denotan elementos similares, y:
Las FIGS. 1A y 1B muestran realizaciones de un casco con múltiples revestimientos de gestión de energía como se conoce en la técnica anterior;
La FIG. 2 es una vista en perspectiva de un casco;
La FIG. 3 es una vista despiezada ordenadamente del casco de la FIG. 2;
La FIG. 4 es una vista frontal en sección transversal del casco de la FIG. 2 tomada a lo largo de la línea de sección transversal 4-4; y
La FIG. 5 es una vista lateral en sección transversal del casco de la FIG. 2 tomada a lo largo de la línea de sección transversal 5-5.
Descripción detallada
Esta descripción, sus aspectos e implementaciones, no se limitan a los tipos específicos de casco o material,
o a otros ejemplos de componentes del sistema, o métodos descritos en la presente memoria. Muchos componentes adicionales, procedimientos de fabricación y ensamblaje conocidos en la técnica consistentes con la fabricación de cascos se contemplan para su uso con implementaciones particulares de esta descripción. En consecuencia, por ejemplo, aunque se describen implementaciones particulares, tales implementaciones y componentes de implementación pueden comprender cualquier componente, modelo, tipo, material, versión, cantidad y/o similar como se conoce en la técnica para tales sistemas y componentes de implementación, consistentes con la operación prevista.
La palabra "ejemplar", "ejemplo" o varias de sus formas se utilizan en la presente memoria para indicar que sirven como ejemplo, caso o ilustración. Cualquier aspecto o diseño descrito en la presente memoria como "ejemplar" o como "ejemplo" no debe interpretarse necesariamente como preferido o ventajoso sobre otros aspectos o diseños. Además, los ejemplos se proporcionan únicamente con fines de claridad y comprensión y no pretenden limitar o restringir el tema descrito o las partes relevantes de esta descripción de ninguna manera. Se debe apreciar que se podría haber presentado una miríada de ejemplos adicionales o alternativos de alcance variable, pero se han omitido por motivos de brevedad.
Si bien esta descripción incluye una serie de realizaciones en muchas formas diferentes, se muestran en los dibujos y se describirán en detalle en la presente memoria realizaciones particulares con la comprensión de que la presente descripción se debe considerar como una ejemplificación de los principios de los sistemas descritos, y no pretende limitar el alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones.
Los cascos convencionales que tienen múltiples revestimientos de gestión de energía reducen la energía de rotación de un impacto transferido a la cabeza y al cerebro al facilitar la rotación de los revestimientos de gestión de energía entre sí. Dar forma a la interfaz entre los revestimientos de gestión de energía para que tenga simetría esférica, esencialmente formando una interfaz de rótula, facilitaría dicha rotación.
Sin embargo, hay consecuencias de esa simetría esférica. Al requerir que los revestimientos de administración de energía interactúen entre sí a lo largo de una superficie esférica, a menudo se hacen sacrificios. Para compensar la interfaz esférica, el casco se hace más grande y/o más esférico en general para acomodar la interfaz esférica entre los revestimientos, o los segmentos de los revestimientos pueden hacerse demasiado delgados para ser efectivos. Por ejemplo, un casco con un factor de forma convencional y una interfaz esférica entre los revestimientos podría tener un revestimiento interior demasiado delgado en la parte delantera y trasera de la cabeza del usuario para una protección adecuada y un revestimiento exterior demasiado delgado a lo largo de los lados. Además, estas restricciones pueden dar como resultado un diseño de casco que es difícil, si no imposible, de fabricar.
Además, algunos cascos convencionales incluyen una superficie de interfaz continua entre un forro interior y el forro exterior. Véase, por ejemplo, la FIG. 1A, que muestra un casco 100 con un revestimiento exterior continuo 102 y un revestimiento interior continuo 104, similar al casco que se muestra en la FIG. 5 de la referencia de la técnica anterior a Schimpf. Sin embargo, los diseños de cascos convencionales configurados de esta manera se fabrican convencionalmente para cascos de fútbol y no son adecuados para cascos de bicicleta convencionales donde se requiere que una gran parte del casco tenga aberturas para el flujo de aire y espacios que se extienden desde el área más interna del casco a través de todos los revestimientos de gestión de energía.
Además, algunos cascos convencionales emplean una superficie continua interrumpida por un rebaje en un revestimiento en el que se extiende un saliente de otro revestimiento, lo que limita la capacidad de un revestimiento para girar con respecto al otro. Algunos cascos convencionales también emplean estructuras diseñadas para romperse para absorber la energía del impacto. Véase, por ejemplo, la FIG. 1B, que muestra un casco 150 con un revestimiento exterior 152 que tiene dos rebajes 154 y dos puntos 160 de rotura predeterminados y un revestimiento interior 156 que tiene dos salientes 158, cada uno de los cuales se extiende hacia un rebaje 154, similar al casco que se muestra en la FIG. 17 de Schimpf. Algunos cascos convencionales emplean estructuras u objetos que unen los revestimientos de energía que deben romperse o deformarse para que los revestimientos giren uno contra el otro. Una desventaja de este método es que, si bien la energía puede ser absorbida por el fallo o la deformación de los puntos de ruptura, esto ocurre en un corto período de tiempo, por lo que hace poco para atenuar las aceleraciones/desaceleraciones rotacionales experimentadas por la cabeza y el cerebro del usuario.
Como parte de esta descripción, se contemplan cascos que tienen múltiples revestimientos de gestión de energía que son de naturaleza pseudo-esférica, pero aún capaces de girar de manera efectiva uno contra el otro tras el impacto. Específicamente, mediante el uso de al menos un revestimiento interior flexible de gestión de energía con forma de interfaz con otro revestimiento a lo largo de una superficie pseudo-esférica, un casco protector puede conservar una relación y tamaño deseables de longitud a anchura, mientras atenúa efectivamente la energía rotacional. Las FIGs .2-5 representan una realización no limitativa de un casco 200 que comprende un revestimiento exterior 202 y un revestimiento interior 204. La superficie interior 300 del revestimiento exterior 202 y la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 interactúan entre sí a través de una superficie pseudo-esférica 400. Esto es ventajoso para los cascos convencionales que utilizan una
interfaz esférica, ya que la interfaz pseudo-esférica permite que el casco conserve un factor de forma agradable sin sacrificar el grosor crucial del revestimiento.
Además, el revestimiento interior 204 está compuesto por un material elásticamente deformable. Tras el impacto, la energía rotacional es absorbida por el revestimiento interior 204, que se deforma para adaptarse a la superficie interior pseudo-esférica 300 del revestimiento exterior 202 a medida que el revestimiento exterior 202 gira con respecto al revestimiento interior 204. Esto es ventajoso para los cascos convencionales, tales como el casco 150 de la FIG. 1B, que absorben energía rotacional a través del fallo o deformación de los salientes u otras estructuras que unen los revestimientos de gestión de energía. En contraste con las desaceleraciones bruscas y la absorción de energía muy localizada asociada con cascos como el casco 150, la deformación elástica del revestimiento interior 202 absorbe la energía rotacional a través de una porción significativa del revestimiento durante un tiempo más largo que un saliente fallido, lo que da como resultado una mejor atenuación de la aceleración/desaceleración rotacional de la cabeza y el cerebro del usuario.
La FIG. 3 muestra una vista despiezada ordenadamente de un ejemplo no limitativo de un casco 200 que tiene múltiples revestimientos pseudo-esféricos -de gestión de energía. Como se muestra, el casco 200 tiene un revestimiento exterior 202 y un revestimiento interior 204, que está acoplado de forma deslizante a la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202, según diversas realizaciones. En otras realizaciones, se pueden incluir revestimientos adicionales.
En la presente memoria se hace referencia a revestimientos interiores y/o exteriores que comprenden un material de gestión de energía. Como se usa en la presente memoria, el material de gestión de energía puede comprender cualquier material de gestión de energía conocido en la técnica de los cascos protectores, tal como, entre otros, poliestireno expandido (EPS), poliuretano expandido (EPU), poliolefina expandida (EPO), polipropileno expandido (EPP), u otro material adecuado.
Un revestimiento exterior 202 es exterior a la capa interior de un casco y está compuesto, al menos en parte, por materiales de gestión de energía. En algunas realizaciones, la superficie exterior del revestimiento exterior 202 puede comprender una capa de cubierta exterior adicional, tal como una capa de tereftalato de polietileno (PET) estampado o una cubierta de policarbonato (PC), para aumentar la resistencia y la rigidez. Esta capa de cubierta se puede unir directamente al material de gestión de energía del revestimiento exterior 202. En algunas realizaciones, el revestimiento exterior 202 puede tener más de una cubierta rígida. Por ejemplo, en una realización, el revestimiento exterior 202 puede tener una cubierta de PC superior y una cubierta de PC inferior.
Según varias realizaciones, el revestimiento exterior 202 puede ser el componente de soporte de carga principal para impactos de alta energía. Como tal, el revestimiento exterior 202 puede estar compuesto por un material de gestión de energía de alta densidad. Como ejemplo específico, el revestimiento exterior puede estar compuesto de EPS. En algunas realizaciones, la densidad del material de gestión de energía del revestimiento exterior puede ser superior a 100 g/L. En otras realizaciones, la densidad del material de gestión de energía del revestimiento exterior 202 puede ser superior a 106 g/L.
El revestimiento exterior 202 puede proporcionar un armazón rígido para el casco 200 y, como tal, puede servir como punto de unión para accesorios u otras estructuras. Por ejemplo, como se muestra en las FIGS. 1 y 2, el revestimiento exterior 202 puede incluir uno o más anclajes 206 para una mentonera extraíble. La interfaz del revestimiento exterior 202 con un revestimiento interior 204 a lo largo de una superficie pseudo-esférica permite que el revestimiento exterior 202 se fabrique con un grosor suficiente para que se puedan incorporar accesorios y monturas, tales como los anclajes 206 de la mentonera, sin recurrir a una forma y/o tamaño de casco desfavorable.
Un revestimiento interior 204 se refiere a un revestimiento de gestión de energía de un casco que está, al menos en parte, dentro de otro revestimiento, como el revestimiento exterior 202 u otro revestimiento interior. El revestimiento interior 204 puede estar compuesto de un material de gestión de energía elásticamente deformable, de modo que puede deformarse para adaptarse a una superficie interior de un revestimiento envolvente (por ejemplo, la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202, etc.) en respuesta a la rotación del revestimiento envolvente con respecto al revestimiento interior. Como tal, el revestimiento interior 204 puede estar compuesto por un material de gestión de energía de baja densidad que es flexible y capaz de rebotar cuando se golpea o se aprieta. En particular, el revestimiento interior 204 puede estar compuesto de EPP. En algunas realizaciones, la densidad del material de gestión de energía de un revestimiento interior 204 puede ser de 65 g/L. En otras realizaciones, la densidad puede estar entre 62 y 68 g/L. En aún otras realizaciones, la densidad puede ser inferior a 70 g/L.
Según varias realizaciones, un revestimiento interior 204 es elásticamente deformable, de modo que puede deformarse para adaptarse a una superficie interior de un revestimiento envolvente, como el revestimiento exterior 202. Los cascos ayudan a proteger a los usuarios de impactos que varían en intensidad, a veces desde leve a severa. Algunos cascos deben reemplazarse después de absorber un impacto muy intenso, pero pueden absorber impactos de bajos a moderados sin una degradación sustancial de la eficacia. En el contexto de la presente descripción y las reivindicaciones que siguen, elásticamente deformable significa que la deformación
experimentada por el revestimiento interior mientras se adapta a la superficie interior de un revestimiento envolvente giratorio como resultado del impacto más fuerte que puede absorber un casco sin necesidad de ser reemplazado es reversible. En otras palabras, un revestimiento interior de un casco está compuesto de un material que es elásticamente deformable de tal manera que las deformaciones experimentadas durante los casos de uso típicos, en lugar de extremos, para ese casco en particular son reversibles, de modo que el revestimiento interior puede volver a una geometría y posición anteriores al impacto.
Aunque no se muestra en la FIG. 2, los cascos de esta descripción pueden comprender cualquier otra característica de los cascos protectores previamente conocidos en la técnica, tales como, entre otros, correas, revestimientos cómodos, máscaras, viseras y similares. Por ejemplo, en una realización, el revestimiento interior 204 puede incluir un sistema de ajuste para proporcionar comodidad y ajuste mejorados.
La atenuación de la energía rotacional ocurre cuando la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 y la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202 giran una contra la otra. Como se señaló anteriormente, una interfaz esférica entre esas dos superficies sería ventajosa para tal rotación, pero tendría un coste. Según varias realizaciones descritas en la presente memoria, la interfaz entre la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 y la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202 es de naturaleza pseudoesférica. En el contexto de la presente descripción y las reivindicaciones que siguen, una superficie pseudoesférica es una superficie que tiene dos secciones transversales circulares que comparten el mismo eje central, aunque no necesariamente el mismo punto central. Las secciones transversales tendrán diferentes radios.
En algunas realizaciones, las dos secciones transversales circulares de una superficie pseudo-esférica existen en planos esféricos perpendiculares entre sí. Véase, por ejemplo, el ejemplo no limitativo de una superficie pseudo-esférica 400 que se muestra en las FIGS. 4 y 5. La FIG. 4 muestra una vista en sección transversal de un casco 200, siendo tomada la sección transversal a lo largo de un plano coronal. Como se muestra, la superficie pseudo-esférica 400 tiene una sección transversal coronal circular 402 que tiene un primer radio 404. La FIG. 5 muestra una vista en sección transversal del casco 200 tomada a lo largo de un plano sagital. Como se muestra en la FIG. 5, la superficie pseudo-esférica 400 tiene una sección transversal sagital circular 500 que tiene un segundo radio 502, que es mayor que el primer radio 404. La sección transversal coronal 402 es perpendicular a la sección transversal sagital 500.
A los efectos de la siguiente discusión sobre la forma de las superficies, la superficie interior 300 de un revestimiento exterior 202 no incluye ninguna superficie que forme un orificio 304 de ventilación, sino que se limita a la superficie más exterior del revestimiento exterior 202 que está mirando hacia la cabeza de un usuario. De manera similar, la superficie exterior 302 de un revestimiento interior 204 no incluye ninguna superficie que forme un canal 306, sino que se limita a la superficie más exterior del revestimiento interior 204 que está mirando en sentido contrario a la cabeza de un usuario. Además, para el propósito de la siguiente discusión sobre la forma de las superficies, también se puede pensar que las formas sobre las que descansan las superficies se extienden sobre cualquier hueco (por ejemplo, orificios 304 de ventilación, canales 306, etc.) y se pueden considerar formas continuas. Según diversas realizaciones, la superficie interior 300 y la superficie exterior 302 pueden ser de naturaleza pseudo-esférica, o al menos aproximadamente pseudo-esféricas.
La mayor parte 406 de la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202, así como la mayor parte 408 de la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 son ambas sustancialmente paralelas a una superficie pseudo-esférica 400. En el contexto de la presente descripción y las reivindicaciones que siguen, dos superficies son paralelas cuando, para cada punto (en la presente memoria en adelante, un punto de superposición) en una primera superficie cuya línea normal (es decir, la línea normal al plano tangente a ese punto en la superficie) se cruza con una segunda superficie, la línea normal del punto de superposición también es la línea normal para un punto de contrapartida en la segunda superficie. Además, en el contexto de la presente descripción y las reivindicaciones que siguen, dos superficies son sustancialmente paralelas cuando, para la mayoría de los puntos de superposición en una primera superficie, el ángulo entre la línea normal del punto de superposición y la línea normal del punto de contrapartida en la segunda superficie es menos de 15 grados.
En otras realizaciones, al menos la mayoría 406 de la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202, así como al menos la mayoría 408 de la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 pueden describirse ambas como superficies pseudo-esféricas, aunque no superficies necesariamente idénticas. Por ejemplo, los radios de sus secciones transversales pueden ser diferentes. Específicamente, en algunas realizaciones, la mayoría 406 de la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202 es pseudo-esférica, tiene una sección transversal coronal que es circular con un primer radio exterior y una sección transversal sagital que es circular con un segundo radio exterior diferente del primer radio exterior. Además, la mayor parte 408 de la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 es pseudo-esférica, con una sección transversal coronal que es circular con un primer radio interior y una sección transversal sagital que es circular con un segundo radio interior diferente del primer radio interno. En una realización, la diferencia entre el primer radio exterior y el primer radio interior es inferior a 7 mm, y la diferencia entre el segundo radio exterior y el segundo radio interior es inferior a 7 mm. En otra realización, las diferencias son inferiores a 5 mm.
Como se discutió anteriormente, una mayoría 406 de la superficie interior 300 y una mayoría 408 de la superficie
exterior 302 se describen como sustancialmente paralelas a una superficie pseudo-esférica 400, y en otras realizaciones pueden describirse como pseudo-esféricas. Según diversas realizaciones, a mayoría 406 de la superficie interior 300 y la mayoría 408 de la superficie exterior 302, o al menos las partes de esas superficies que se superponen entre sí, pueden describirse como limitadas por una superficie pseudo-esférica. En otras palabras, según diversas realizaciones, las dos superficies pueden estar completamente separadas por una superficie pseudo-esférica. En otras realizaciones, partes de una de las superficies pueden sobresalir a través de una superficie pseudo-esférica que separa la superficie interior 300 de la superficie exterior 302, pero no interfieren con la rotación de un revestimiento con respecto al otro.
Ventajoso sobre los cascos convencionales que emplean revestimientos esféricos para absorber energía rotacional, el uso de revestimientos pseudo-esféricos como los descritos en la presente memoria puede adaptarse a una variedad de tipos de casco. Por ejemplo, la realización no limitativa mostrada en las FIGS. 4 y 5 es un casco de bicicleta. Estos métodos pueden aplicarse a cualquier otro casco conocido en la técnica que pueda usarse para proteger contra lesiones debidas a fuerzas de rotación.
Como se indicó antes, los radios de las dos secciones transversales de una superficie pseudo-esférica no son iguales. La relación de un radio a otro puede ajustarse, dependiendo de la forma general del casco. Por ejemplo, la realización no limitativa de un casco 200 que se muestra en las FIG. 2-5 es aproximadamente un 20% más largo que ancho, lo que se asemeja más a la forma de una cabeza humana que a una esfera. Específicamente, en esa realización, el primer radio 404 es de aproximadamente 93 mm y el segundo radio 502 es de aproximadamente 118 mm. Otras realizaciones pueden tener radios de otros tamaños, para adaptarse a cabezas más grandes o más pequeñas, o para adaptarse a un diseño de casco diferente.
Como se muestra en la FIG. 3, el revestimiento exterior 202 comprende una pluralidad de orificios 304 de ventilación que atraviesan el revestimiento exterior 202, y el revestimiento interior 204 comprende una pluralidad de canales 306 que atraviesan el revestimiento interior 204. Como se muestra en las FIGS. 4 y 5, la pluralidad de orificios 304 de ventilación se superponen al menos parcialmente con la pluralidad de canales 306 para formar una pluralidad de aberturas 410 desde el exterior del casco hacia el interior del casco. Según diversas realizaciones, la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 y la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202 pueden no ser continuas y pueden comprender orificios de ventilación, canales, aberturas y/u otras características que introducen huecos en las superficies. En algunas realizaciones, que incluyen el ejemplo no limitativo que se muestra en las FIGS. 3 a 5, dichos huecos pueden proporcionar una comunicación fluida entre el exterior del casco y la cabeza del usuario, mejorando la ventilación mientras se usa el casco. En otras realizaciones, tales huecos pueden emplearse para reducir el peso total de un casco. En aún otras realizaciones, tales huecos pueden emplearse por otras razones. Si bien la siguiente discusión será en el contexto de los orificios 304 de ventilación y los canales 306, se debería reconocer que los métodos y estructuras descritos pueden aplicarse a cualquier otro hueco en una superficie de rotación (por ejemplo, la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204, la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202, etc.).
Mientras que el uso de orificios 304 de ventilación y canales 306 en cascos es bien conocido en la técnica, un revestimiento interior elásticamente deformable 204 acoplado de forma deslizante al interior de un revestimiento exterior 202 presenta un problema al que no se enfrentan los cascos convencionales. Por lo tanto, según varias realizaciones, los bordes (es decir, el límite donde la superficie del revestimiento se inclina hacia adentro para comenzar un hueco en la superficie) de los orificios 304 de ventilación son conformados en la superficie interior 300 y los bordes de los canales 306 son conformados en la superficie exterior de modo que no se impida la rotación del revestimiento exterior 202 con respecto al revestimiento interior 204 (por ejemplo, el borde de un orificio de ventilación queda atrapado en el borde de un canal, etc.).
En algunas realizaciones, incluido el ejemplo no limitativo que se muestra en las FIGS. 2 a 5, los orificios 304 de ventilación están biselados en la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202, y los canales están biselados en la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204. En el contexto de la presente descripción y las reivindicaciones siguientes, biselados significa que tienen un borde inclinado. Los ejemplos de un borde inclinado incluyen, entre otros, uno o más planos en ángulo y una superficie curvada. Por lo tanto, un orificio 304 de ventilación en la superficie interior 300 se estrecharía, al menos inicialmente, a medida que se extiende a través del revestimiento exterior 202.
Alternativamente, en algunas realizaciones, los bordes de los huecos en una superficie giratoria de un revestimiento representan simultáneamente mínimos locales para la superficie giratoria y máximos locales para las superficies que forman el hueco, donde los mínimos y los máximos describen la distancia desde una superficie pseudo-esférica asociada con el revestimiento y el segundo revestimiento contra el que gira.
Como se indicó anteriormente, la atenuación de la energía rotacional se produce cuando la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 y la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202 giran una contra la otra. En varias realizaciones, una o más de estas superficies pueden modificarse para facilitar esa rotación. Por ejemplo, en una realización, la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 puede comprender una superficie 310 de fricción reducida, que ha sido tratada con un material para disminuir la fricción. Los materiales incluyen, entre otros, policarbonato (PC) moldeado, una lámina de polipropileno (PP) moldeado y/o tejido de
LFL. En otras realizaciones, se puede intercalar un material o una sustancia viscosa entre los dos revestimientos para facilitar la rotación.
Según una realización, puede haber un espacio 508 de aire de aproximadamente 0,5 mm entre los dos revestimientos, para ayudar a permitir el movimiento. En otra realización, el espacio 508 de aire entre los dos revestimientos puede oscilar desde 0,3 mm a 0,7 mm. En otras realizaciones, puede haber otras distancias 508 de separación entre los dos revestimientos.
La FIG. 5 representa un ejemplo no limitativo de una sección transversal sagital del casco 200. Como se muestra, el revestimiento exterior 202 tiene un reborde recortado 504 a cada lado del revestimiento (solo uno es visible en la FIG. 5). En el contexto de la presente descripción y las reivindicaciones que siguen, un reborde es una parte de la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202 que sobresale lo suficiente para evitar que el revestimiento interior 204 se deslice fácilmente fuera del revestimiento exterior 202. El revestimiento interior 204 está en contacto con uno o más rebordes 504 en la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202.
El reborde 504 sirve para bloquear el revestimiento interior 240 en su lugar después de que se introduce dentro del revestimiento exterior 202, y proporciona una detención total del movimiento, ya sea rotacional o lineal, del revestimiento interior 204 con respecto al revestimiento exterior 202. Otras alternativas no reivindicadas pueden incluir estructuras, superficies, parachoques y/o características adicionales o diferentes para limitar el movimiento del revestimiento interior 204 con respecto al revestimiento exterior 202 a los límites deseados. En algunos puntos, el revestimiento interior 204 está fijado en su lugar, mientras que en otros puede moverse libremente.
En algunas realizaciones, el reborde 504 puede acoplarse con un borde 506 del revestimiento interior 204. En otras realizaciones, el reborde 504 puede estar conformado para capturar, ahuecar o envolver alrededor de un borde 506 del revestimiento interior 204 que está cerca.
En algunas realizaciones, la naturaleza elástica del revestimiento interior es tal que se puede devolver a una geometría previa al impacto sin fuerzas externas. En otras realizaciones, pueden ser necesarias fuerzas adicionales para devolver el revestimiento interior a una geometría previa al impacto. Véanse, por ejemplo, el resorte 510 de retorno de la FIG. 5. Según diversas realizaciones, el revestimiento interior 204 puede acoplarse directamente a la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202 a través de al menos un resorte 510 de retorno, que devuelve el revestimiento interior 204 de nuevo a una posición previa al impacto después de un impacto.
Un resorte 510 de retorno puede estar compuesto por una variedad de materiales elásticos, que incluyen, entre otros, un elastómero tal como la silicona. Según distintas realizaciones, un resorte 510 de retorno puede tener una variedad de formas, que incluyen, entre otras, bandas, cuerdas y hélices. En algunas realizaciones, uno o más resortes 510 de retorno pueden acoplar directamente un borde 506 del revestimiento interior 204 a la superficie interior 300 del revestimiento exterior 202. En otras realizaciones, uno o más resortes 510 de retorno pueden acoplar directamente el revestimiento exterior 202 a ubicaciones en la superficie exterior 302 del revestimiento interior 204 que no están próximas a un borde 506 del revestimiento interior 204. Ambos ejemplos se ilustran en la FIG. 5 y uno, el otro o ambos ejemplos de ubicaciones para acoplar los resortes 510 de retorno pueden usarse en realizaciones de casco particulares.
Cuando los ejemplos, realizaciones e implementaciones anteriores hacen referencia a ejemplos, los expertos en la materia deberían entender que otros cascos y ejemplos podrían entremezclarse o sustituirse por los proporcionados. En los lugares donde la descripción anterior se refiere a realizaciones particulares de cascos y métodos de diseño, debería ser evidente que se pueden realizar varias modificaciones y que estas realizaciones e implementaciones también se pueden aplicar a otros cascos. En consecuencia, se pretende que el objeto descrito abarque todas las alteraciones, modificaciones y variaciones que caen dentro del alcance de la descripción y el conocimiento de un experto en la técnica.
Claims (10)
1. Un casco (200), que comprende:
un revestimiento exterior (202) que tiene una superficie interior (300); y
un revestimiento interior (204) que comprende un material elásticamente deformable y acoplado de forma deslizante a la superficie interior del revestimiento exterior, teniendo el revestimiento interior una superficie exterior (302);
en el que la mayor parte de la superficie interior del revestimiento exterior y la mayor parte de la superficie exterior del revestimiento interior son sustancialmente paralelas a una superficie pseudo-esférica (400) que tiene una sección transversal coronal (402) que es circular con un primer radio y una sección transversal sagital (500) que es circular con un segundo radio diferente del primer radio;
en el que el forro interior es elásticamente deformable a lo largo de la superficie interior del forro exterior en respuesta a la rotación del forro exterior con respecto al revestimiento interior causada por un impacto en el casco, caracterizado por que la superficie interior del revestimiento exterior comprende un reborde (504) próximo a un borde del revestimiento interior, estando acoplado directamente el revestimiento interior al reborde.
2. Un casco (200) según la reivindicación 1, que comprende además una pluralidad de orificios (304) de ventilación que atraviesan el revestimiento exterior (202); y
una pluralidad de canales (306) que pasan a través del revestimiento interior (204), en donde la pluralidad de canales se superpone al menos parcialmente con la pluralidad de respiraderos para formar una pluralidad de aberturas desde el exterior del casco hacia el interior del casco.
3. El casco (200) de la reivindicación 2:
en el que cada uno de la pluralidad de respiraderos (304) está biselado en la superficie interior del revestimiento exterior (202); y
en el que cada uno de la pluralidad de canales (306) está biselado en la superficie exterior del revestimiento interior (204).
4. Un casco (200) según la reivindicación 1, en el que:
la superficie interior del revestimiento exterior (202) tiene un primer radio exterior en la sección transversal coronal y un segundo radio exterior en la sección transversal sagital, en el que el segundo radio exterior es diferente del primer radio exterior;
la superficie exterior del revestimiento interior (204) tiene un primer radio interior en la sección transversal coronal y un segundo radio interior en la sección transversal sagital, en el que el segundo radio interior es diferente del primer radio interior;
una diferencia entre el primer radio exterior y el primer radio interior es inferior a 7 mm; y
una diferencia entre el segundo radio exterior y el segundo radio interior es inferior a 7 mm.
5. El casco (200) de la reivindicación 4, en el que el revestimiento exterior (202) comprende además al menos un anclaje (206) de mentonera.
6. El casco (200) de la reivindicación 4, en el que existe un espacio (508) de aire entre la mayor parte (408) de la superficie exterior del revestimiento interior y la superficie interior del revestimiento exterior (202).
7. El casco (200) de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, en el que el revestimiento exterior tiene una densidad superior a 100 g/L, y el material elásticamente deformable del revestimiento interior tiene una densidad inferior a 70 g/L.
8. El casco (200) de la reivindicación 1, la reivindicación 2 o la reivindicación 4, en el que el revestimiento interior (204) está acoplado directamente a la superficie interior del revestimiento exterior (202) a través de al menos un resorte de retorno, compuesto el al menos un resorte de retorno de un material elastómero.
9. El casco (200) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que al menos una de la superficie interior del revestimiento exterior (202) y la superficie exterior del revestimiento interior (204) comprende una superficie de fricción reducida.
10. Un casco (200) según la reivindicación 1, en el que la superficie interior del revestimiento exterior (202) y la superficie exterior del revestimiento interior (204) están separadas por la superficie pseudo-esférica.
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