FR2786671A1 - Protective head ware for sports use, riding and industrial applications, comprises variable density areas and fracture zones - Google Patents
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Abstract
Description
-1--1-
L'invention concerne la réalisation d'une coque pour les casques de protection crânio- The invention relates to the production of a shell for cranial protection helmets.
cérébrale. Le crâne comporte deux segments: le neuro-crâne qui contient le cerveau et le viscêro-crâne qui représente le squelette de la face. La présente invention concerne cerebral. The skull has two segments: the neuro-skull which contains the brain and the viscero-skull which represents the skeleton of the face. The present invention relates to
principalement la coque couvrant le neuro-crâne. mainly the shell covering the neurocranium.
Les principes de la conception des casques de protection datent depuis avant l'apparition du scanner. Depuis plus de 15 ans celui-ci est devenu l'examen de référence dans la traumatologie crânio-cérébrale. Nos connaissances médicales évoluent et la présente The principles of the design of protective helmets date back to before the appearance of the scanner. For more than 15 years it has become the benchmark examination in craniocerebral trauma. Our medical knowledge evolves and presents
invention en est une conséquence.invention is a consequence.
Les casques de protection actuels contiennent deux composantes qui doivent répondre à des exigences de sécurité biomécanique: - une coque externe qui assure, lors d'un impact la distribution de l'énergie délivrée à une surface plus grande que celle intéressée par le choc externe. Elle assure aussi une Current protective helmets contain two components which must meet biomechanical safety requirements: - an external shell which ensures, during an impact, the distribution of the energy delivered to a larger area than that affected by the external shock. It also provides
résistance accrue à la pénétration de la calotte. increased resistance to the penetration of the cap.
- une coiffe intermédiaire destinée à l'absorption partielle de l'énergie transmise et - an intermediate cap intended for the partial absorption of the transmitted energy and
distribuée par la coque externe.distributed by the outer shell.
Dans le cas des casques pour motocyclistes (ou similaire), par l'utilisation des matériaux de plus en plus résistants et rigides, la coque assure aujourd'hui seulement une fonction de distribution en surface des forces développées pendant un impact, même s'il s'agit d'un In the case of helmets for motorcyclists (or similar), by the use of increasingly resistant and rigid materials, the shell today only provides a surface distribution function of the forces developed during an impact, even if is a
impact à risque neurologique (IRN) élevé. Elle restitue à la coiffe intermédiaire la quasi- high neurological risk impact (NRI). It restores almost to the intermediate cap
totalité de l'énergie reçue. Dans le cas des casques pour cyclistes (ou similaire), par l'utilisation des matériaux très souples, la coque n'assure pas, ou pratiquement pas, de all of the energy received. In the case of helmets for cyclists (or similar), by the use of very flexible materials, the shell does not, or practically not, ensure
fonction biomécanique. Dans tous les cas, après absorption partielle de cette énergie par la. biomechanical function. In all cases, after partial absorption of this energy by the.
coiffe intermédiaire, l'énergie cinétique résiduelle est transmise au crâne et finalement au cerveau. Les troubles neurologiques immédiats qui peuvent en résulter sont d'autant plus graves que l'énergie transmise au cerveau est plus élevée. Par IRN on comprend les impacts qui exposent le sujet à la survenue des troubles neurologiques (transitoires ou persistants) intermediate cap, the residual kinetic energy is transmitted to the skull and ultimately to the brain. The immediate neurological disturbances that can result are all the more serious the higher the energy transmitted to the brain. By IRN we understand the impacts that expose the subject to the onset of neurological disorders (transient or persistent)
malgré le port d'un casque conçu dans l'état de la technique. despite wearing a helmet designed in the state of the art.
Le but de cette invention est la diminution des troubles neurologiques post traumatiques chez les porteurs d'un casque de protection par la diminution des troubles neurologiques immédiats The aim of this invention is the reduction of post traumatic neurological disorders in the wearers of a protective helmet by the reduction of immediate neurological disorders
grâce à une meilleure absorption d'énergie par le casque en cas d'impact violent. thanks to better absorption of energy by the helmet in the event of a violent impact.
-2- L'industrie des casques de protection est face à deux questions: 1. Comment fabriquer des casques plus efficaces sans pour autant augmenter l'épaisseur et le volume du casque au-delà des limites acceptables ? A part le manque de confort et la fatigue infligée aux muscles du cou, cette augmentation peut en elle-même favoriser les accidents par la diminution de la perception (visuelle et sonore) du milieu environnant. D'ailleurs, pour ces raisons, l'augmentation exagérée du volume du casque peut -2- The protective helmet industry is faced with two questions: 1. How to make more efficient helmets without increasing the thickness and volume of the helmet beyond acceptable limits? Apart from the lack of comfort and the fatigue inflicted on the neck muscles, this increase can in itself favor accidents by reducing the perception (visual and sound) of the surrounding environment. Moreover, for these reasons, the exaggerated increase in the volume of the headphones can
facilement devenir un frein pour son utilisation. easily become a brake for its use.
2. Quand protéger mieux la tête: en cas d'impacts violents (rares) ou en cas d'impacts modérés (fréquents) ? Les travaux publiés par Corner (1987), Mills (1991), Smith (1993) montrent que si les casques actuels sont conçus pour mieux amortir les impacts violents, 2. When to better protect the head: in the event of violent impacts (rare) or in the event of moderate impacts (frequent)? The work published by Corner (1987), Mills (1991), Smith (1993) show that if current helmets are designed to better absorb violent impacts,
ils seront durs et moins efficaces en cas d'impact d'énergie moyenne. they will be hard and less effective in the event of a medium energy impact.
La coque selon l'invention répond à ces deux questions. Sa principale caractéristique consiste dans sa capacité de subir des déformations (D) ou des fractures (F) de préférence en regard des régions de résistance maximale du crâne humain, en cas d'IRN. L'énergie ainsi absorbée The shell according to the invention answers these two questions. Its main characteristic consists in its capacity to undergo deformations (D) or fractures (F) preferably with regard to the regions of maximum resistance of the human skull, in case of IRN. The energy thus absorbed
ou consommée assure la diminution de l'énergie transférée à la tête et aussi au rachis cervical. or consumed ensures the reduction of the energy transferred to the head and also to the cervical spine.
Les risques de tétraplégie post-traumatique secondaire à une fracture du rachis cervical seront The risks of post-traumatic quadriplegia secondary to a fracture of the cervical spine will be
ainsi également diminués.thus also decreased.
Les D ou F surviennent dans des régions de la coque contenant des couches de basse résistance (CBR) ou des zones de basse résistance (ZBR) mécanique. En cas d'impact de faible énergie, la coque selon l'invention fonctionne sur le même principe que la coque des casques moto actuels et distribue en surface l'énergie de l'impact. De ce point de vue les ZBR et les CBR fonctionnent sur le même principe que les " soupapes de sûreté >> des récipients D or F occur in regions of the hull containing layers of low resistance (CBR) or zones of mechanical low resistance (ZBR). In the event of a low energy impact, the shell according to the invention operates on the same principle as the shell of current motorcycle helmets and distributes the energy of the impact on the surface. From this point of view the ZBR and the CBR operate on the same principle as the "safety valves" of the containers
sous pression.under pressure.
Toutes les solutions envisagées sont applicables dans le respect des normes actuelles. En même temps ces nouvelles coques permettront à l'avenir l'élaboration des normes nouvelles et All the solutions envisaged are applicable in compliance with current standards. At the same time these new hulls will allow in the future the development of new standards and
meilleures en matière de casques de protection. better when it comes to hard hats.
La déformation ou la fracture de la coque a des conséquences mécaniques importantes: The deformation or fracture of the shell has important mechanical consequences:
1. la durée (t) de l'impact augmente. 1. the duration (t) of the impact increases.
2. l'énergie cinétique (E0 = mV2/2) reçue par la tête (E.3) diminue car l'énergie absorbée par 2. the kinetic energy (E0 = mV2 / 2) received by the head (E.3) decreases because the energy absorbed by
le casque (AE I + AE2) augmente.the headset (AE I + AE2) increases.
E,0 = l'énergie cinétique de l'ensamble avant l'impact AE 1 = énergie absorbée par la coque AE2 = énergie absorbée par la coiffe E.3 = Ej - (AEI + AE2) -3- L'accélération moyenne (a) développée lors des tests normatifs diminue car Ec3 diminue et t augmente. (a = V/t = (2Ecy3m)'2/t) Le "Head Injury Criterion" (HIC), utilisé pour évaluer l'amortissement des choques normatifs, est exprimé dans sa forme simplifiée: HIC = dV2 5/dt1'5 = (dV2/dt)(dV/dt)"2 Il est proportionnel à l'énergie cinétique (dV2) et inversement proportionnel à la durée du transfert d'énergie pendant l'impact (dt). Pour les raisons déjà exposés, il va baisser, E, 0 = kinetic energy of the assembly before impact AE 1 = energy absorbed by the shell AE2 = energy absorbed by the cover E.3 = Ej - (AEI + AE2) -3- The average acceleration ( a) developed during normative tests decreases because Ec3 decreases and t increases. (a = V / t = (2Ecy3m) '2 / t) The "Head Injury Criterion" (HIC), used to evaluate the damping of normative shocks, is expressed in its simplified form: HIC = dV2 5 / dt1'5 = (dV2 / dt) (dV / dt) "2 It is proportional to the kinetic energy (dV2) and inversely proportional to the duration of the energy transfer during impact (dt). For the reasons already explained, it will drop,
témoignant ainsi d'un meilleur amortissement des chocs. thus demonstrating better shock absorption.
Les modalités de réalisation pratique présentés plus bas sont simplement données à titre d'exemples non limitatifs. Différentes combinaisons entre des solutions présentées et leurs The practical implementation methods presented below are simply given by way of non-limiting examples. Different combinations between solutions presented and their
variantes sont également envisagées. variants are also being considered.
Deux groupes de solutions pratiques et quelques exemples seront présentés: A. La déformation D se produit par l'écrasement des CBR, de préférence en regard du point d'impact. B. La fracture F se produit par la déchirure des ZBR, de préférence à distance du point d'impact. Les CBR sont placées en dehors de l'épaisseur de la coque. Les CBR peuvent être disposées sur une ou les deux surfaces (interne et externe) de la coque. Les ZBR sont disposées dans Two groups of practical solutions and some examples will be presented: A. The deformation D occurs by the crushing of the CBR, preferably opposite the point of impact. B. Fracture F occurs by tearing the ZBRs, preferably at a distance from the point of impact. The CBRs are placed outside the thickness of the hull. The CBRs can be placed on one or both surfaces (internal and external) of the hull. The ZBRs are arranged in
l'épaisseur de la coque.the thickness of the shell.
De préférence ces CBR ou ZBR sont concentrées en regard d'au moins deux des six zones de résistance mécanique maximale du crâne humain qui sont représentées par les deux piliers fronto-latéraux, les deux piliers rétro-auriculaires et les deux os pariétaux. Les régions de la ligne médiane et temporales antérieures seront de préférence exemptées de leur présence pour diminuer les risques de blessure du sinus longitudinal supérieur et respectivement de l'artère méningée moyenne. Ces structures anatomiques sont particulièrement exposées par leur Preferably these CBR or ZBR are concentrated opposite at least two of the six zones of maximum mechanical resistance of the human skull which are represented by the two fronto-lateral pillars, the two retro-auricular pillars and the two parietal bones. The regions of the anterior midline and temporal lines will preferably be exempt from their presence to reduce the risk of injury to the upper longitudinal sinus and respectively to the middle meningeal artery. These anatomical structures are particularly exposed by their
position à un risque élevé de saignement en cas de fracture de crâne à proximité. position at high risk of bleeding if nearby skull fracture.
Les zones ou les couches de basse résistance peuvent couvrir moins de 20% de la surface Low resistance areas or layers can cover less than 20% of the surface
totale de la coque.total of the hull.
-4- Plusieurs ZBR ou CBR peuvent être en contact ou situées à moins de 10 mm entre elles ou de toute solution de continuité telle que les oriffices d'aération, de fixation (jugulaire, visière, -4- Several ZBR or CBR can be in contact or located less than 10 mm between them or any continuity solution such as ventilation holes, fixing (chin strap, visor,
etc.) et former ainsi un groupement spatial de basse résistance (GSBR). etc.) and thus form a low resistance spatial grouping (GSBR).
Les ZBR ou les CBR peuvent être en contact ou situées à moins de 5 mm du bord de la coque - frontal (BFC), latéral (BLC) ou postérieur (BPC). Le point le plus haut de la coque, pour un casque positionné sur la tête, sera nommé le centre de la coque (CC). La grande circonférence de la coque couvrant la voûte crânienne sera appelée par la suite "la grande circonférence de la coque" (GCC). Sa direction est approximativement horizontale. Elle coïncide en avant avec le bord frontal de la coque (BFC) aussi bien pour les casques intégrales que pour les autres types de casque et est défminie par le ZBR or CBR can be in contact or located less than 5 mm from the edge of the hull - frontal (BFC), lateral (BLC) or posterior (BPC). The highest point of the shell, for a helmet positioned on the head, will be called the center of the shell (CC). The large circumference of the shell covering the cranial vault will be called hereinafter "the large circumference of the shell" (GCC). Its direction is approximately horizontal. It coincides in front with the front edge of the shell (BFC) for both full-face helmets and other types of helmet and is defined by the
croisement entre le plan contenant le BFC et la surface externe de la coque. crossing between the plane containing the BFC and the external surface of the hull.
Les zones de basse résistance (ZBR) Chaque ZBR peut présenter un point avec une résistance minimale au déchirement ou au cisaillement. Par la suite ce point sera appelé "le point de résistance minimale" (PRM) de la ZBR. Le PRM de toute ZBR sera situé de préferance au niveau du tiers de la ZBR le plus éloigné Low resistance zones (ZBR) Each ZBR can have a point with minimal resistance to tearing or shearing. Thereafter this point will be called "the point of minimum resistance" (PRM) of the ZBR. The PRM of any ZBR will preferably be located at the level of the most distant third of the ZBR
du CC.of the CC.
Chaque ZBR a, grâce à sa conformation, une direction de résistence minimale qui correspond avec la direction de la fracture de coque qui surviendra en cas d'IRN. Cette direction sera Each ZBR has, thanks to its conformation, a direction of minimum resistance which corresponds with the direction of the shell fracture which will occur in the event of IRN. This direction will
appelée par la suite "la direction de résistance minimale" (DRM) de la ZBR. hereinafter called "the direction of minimum resistance" (DRM) of the ZBR.
L'angle définit entre la DRM et la GCC est de préférence entre 60 et 120 . The angle defined between the DRM and the CCG is preferably between 60 and 120.
Les dimensions en surface des ZBR sont variables. Le diamètre maximal en surface- la longueur - peut être au moins 20 fois supérieur à leur diamètre minimal - largeur. La DRM d'une ZBR correspond souvent avec sa longueur. Ainsi l'angle définit entre la longueur des The surface dimensions of the ZBRs are variable. The maximum surface diameter - the length - can be at least 20 times greater than their minimum diameter - width. The DRM of a ZBR often corresponds with its length. So the angle defines between the length of the
ZBR et la GCC est de préférence entre 60 et 120 . ZBR and GCC is preferably between 60 and 120.
Les ZBR peuvent être réalisées dans une variante par la diminution de l'épaisseur de la coque et réalisation des dépressions ou sillons sur au moins une des deux surfaces, externe ou interne, de la coque. Leur profondeur et leur surface peuvent être variables ou progressivement variables. Les dimensions des depressions ou sillons mesurées en surface sur des coupes parallèles au bord de la coque peuvent varier progressivement. La profondeur peut dépasser, au moins par endroits, 50% de l'épaisseur de la coque mesurée en proximité de la The ZBRs can be produced in a variant by reducing the thickness of the hull and producing depressions or grooves on at least one of the two surfaces, external or internal, of the hull. Their depth and their surface can be variable or gradually variable. The dimensions of the depressions or furrows measured on the surface on sections parallel to the edge of the shell may vary gradually. The depth may exceed, at least in places, 50% of the thickness of the shell measured near the
ZBR sur une coupe parallèle avec le bord du casque. ZBR on a parallel cut with the edge of the helmet.
-5- Elle peut représenter, au moins par endroits, 100% de l'épaisseur de la coque et réaliser ainsi des solutions de continuité (SC). La longueur des SC peut être au moins 20 fois supérieure à leur largeur dans le même plan Leur longueur peut être supérieure à 70 mm. La longueur des SC mesurée sur toute direction qui passe par le centre de la coque peut être inférieure à 7 mm, en particulier pour les SC situées au contact ou à moins de 5 mm du bord de la coque (BFC, BLC ou BPC) ou à moins de 10 mm d'autres solutions de continuité de la coque (telles que les orifices d'aération ou de fixation) ou d'autres zones ou couches de basse résistance. Au -5- It can represent, at least in places, 100% of the thickness of the hull and thus produce continuity solutions (SC). The length of the SCs can be at least 20 times greater than their width in the same plane. Their length can be greater than 70 mm. The length of the SC measured on any direction which passes through the center of the hull can be less than 7 mm, in particular for the SC located in contact or less than 5 mm from the edge of the hull (BFC, BLC or BPC) or within 10 mm of other hull continuity solutions (such as ventilation or fixing holes) or other areas or layers of low resistance. At
moins un diamètre des SC peut être inférieur à 3 mm. minus a diameter of the SC can be less than 3 mm.
Dans une autre variante, les ZBR peuvent être obtenues par l'inclusion dans l'épaisseur de la coque des bulles de gaz ou d'autres structures réalisées d'un matériau différent ou similaire au reste de la coque. Dans le cas d'un matériau solide, l'inclusion peut aussi être faite sur au moins une des surfaces de la coque. Cette situation correspond à un sillon ou à une dépression, voir à une SC remplie avec le matériau en cause. Ainsi le manque de substance dans l'épaisseur de la coque peut être occupé au moins partiellement par des inclusions métaliques dont les zones ayant une épaisseur inférieure à 80% de l'épaisseur de la coque, sont couvertes au moins partiellement vers les deux surfaces de la coque par le composant In another variant, the ZBRs can be obtained by including in the thickness of the shell gas bubbles or other structures made of a material different or similar to the rest of the shell. In the case of a solid material, the inclusion can also be made on at least one of the surfaces of the shell. This situation corresponds to a furrow or a depression, see a CS filled with the material in question. Thus the lack of substance in the thickness of the shell can be at least partially occupied by metallic inclusions whose areas having a thickness less than 80% of the thickness of the shell, are covered at least partially towards the two surfaces of the shell by the component
principal de la coque.main hull.
Une de ces variantes est représentée par l'inclusion dans l'épaisseur de la coque des structures aplaties et de formes variables, ayant une rigidité, une dureté et une résistance mécanique élevée. Elles peuvent être réalisées avec l'emploi des structures métaliques ou autres matériaux comme des résines, d'autres polymères ou des matériaux composites. A la différence des matériaux composites, quand des fibres résistantes sont utilisées pour renforcer la résistance au déchirement de la coque, et dont le cas sera décrit plus loin, l'emploi des structures solides ici décrites réalise une baisse de la résistance au déchirement, favorisant ainsi, en cas d'impact violent, la survenue des fractures à distance du point d'impact et avec une direction optimale. En même temps, par leur rigidité et leur résistence accrue à la pénétration, elles augmentent la résistance de ces zones en cas d'impact direct, même par un One of these variants is represented by the inclusion in the thickness of the shell of the flattened structures and of variable shapes, having rigidity, hardness and high mechanical strength. They can be carried out with the use of metal structures or other materials such as resins, other polymers or composite materials. Unlike composite materials, when resistant fibers are used to reinforce the tear resistance of the shell, and the case of which will be described later, the use of the solid structures described here achieves a decrease in tear resistance, favoring thus, in the event of a violent impact, the occurrence of fractures at a distance from the point of impact and with an optimal direction. At the same time, by their rigidity and their increased resistance to penetration, they increase the resistance of these zones in the event of direct impact, even by a
objet pointu.sharp object.
L'épaisseur d'une telle structure est variable et mesure de préférence entre 0,5 mm et 3 mm. The thickness of such a structure is variable and preferably measures between 0.5 mm and 3 mm.
Elle peut aussi être égale, au moins par endroits, à l'épaisseur de la coque mais, de préférence, ne la dépasse pas. La surface de la coque correspondant à une telle structure est variable et sera de préférence entre 0,3 et 5 cm2. La surface des segments de coque qui contient des telles It can also be equal, at least in places, to the thickness of the shell but, preferably, does not exceed it. The surface of the shell corresponding to such a structure is variable and will preferably be between 0.3 and 5 cm2. The surface of the hull segments which contains such
structures peut représenter moins de 10% de la surface totale de la coque. structures can represent less than 10% of the total surface of the hull.
-6- Ces structures peuvent mesurer entre 1 et 3 mm2 sur au moins deux coupes perpendiculaires à leur dimension maximale et placées à au moins 10 mm entre elles. Elles peuvent avoir une forme ovale ou polygonale en section. De préférence, elles sont réalisées en métal et ont en surface une forme de triangle isocèle, avec la base plus épaisse en section et parallèle au périmètre maximal de la coque, voir située au contact ou à moins de 5 mm du bord de la coque. Dans une autre variante, pour les coques fabriquées en matériaux composites, les ZBR peuvent aussi être obtenues par la modification de la densité ou de l'orientation des fibres employées (fibres de verre, carbone, aramide, métalliques) avant l'injection de la résine ou de la polymère dans le moule. Les zones de basse résistance peuvent être obtenues par la diminution d'au moins 50% de la densité des fibres par rapport aux régions proches des zones de basse résistance. Dans une autre variante les zones de basse résistance sont obtenues par la diminution d'au moins 30% de la densité des fibres non radiales et longues par rapport à la densité des fibres parallèles avec leur directions et situées dans des régions proches des zones -6- These structures can measure between 1 and 3 mm2 on at least two sections perpendicular to their maximum dimension and placed at least 10 mm between them. They can have an oval or polygonal shape in section. Preferably, they are made of metal and have an isosceles triangle shape on the surface, with the base thicker in section and parallel to the maximum perimeter of the hull, see situated in contact with or less than 5 mm from the edge of the hull. In another variant, for the hulls made of composite materials, the ZBRs can also be obtained by modifying the density or the orientation of the fibers used (glass fibers, carbon, aramid, metallic) before the injection of the resin or polymer in the mold. The areas of low resistance can be obtained by reducing the density of the fibers by at least 50% compared to the regions close to the areas of low resistance. In another variant, the zones of low resistance are obtained by reducing the density of the non-radial and long fibers by at least 30% compared to the density of the fibers parallel with their directions and located in regions close to the zones.
de basse résistance.low resistance.
Les fibres non radiales sont définies commrnre les fibres dont la direction croise la GCC selon Non-radial fibers are defined as fibers whose direction crosses the CCG according to
un angle inférieur à 70 ou supérieur à 110 . an angle less than 70 or greater than 110.
Les fibres longues sont définies comme les fibres qui dépassent les limites opposées de la Long fibers are defined as fibers that exceed the opposite limits of the
ZBR d'au moins 10 mmn.ZBR of at least 10 mmn.
Une autre variante consiste dans l'interruption de plus de 50% des fibres longues qui croisent la direction de résistance minimale sous tout angle, ou de préférence sous un angle entre 30 et 150 . La diminution de la densité des fibres longues peut être d'au moins 50% par rapport aux fibres parallèles, ou faisant avec leurs directions des angles inférieurs à 10 , et situées Another variant consists in interrupting more than 50% of the long fibers which cross the direction of minimum resistance at any angle, or preferably at an angle between 30 and 150. The decrease in the density of long fibers can be at least 50% compared to parallel fibers, or making with their directions angles less than 10, and located
dans les zones proches des ZBR.in areas close to ZBRs.
Dans ces ZBR, les fibres longues qui croisent la direction de résistance minimale sous tout angle peuvent être absentes ou interrompues par découpe. Dans une autre variante, des couches supplémentaires de fibres dont la direction croise la direction de résistance minimale de la ZBR, sont rajoutées dans les zones proches des ZBR avant l'injection de la polymère ou de la résine. Une autre variante est celle qui consiste dans l'inclusion dans les zones proches des ZBR des faisceaux supplémentaires de fibres faisant des angles de 30 - 150 avec la longueur de la ZBR. Une autre variante d'obtention des ZBR est la disposition de plus de % des fibres contenues dans la surface correspondante aux ZBR, selon des directions In these ZBRs, the long fibers which cross the direction of minimum resistance at any angle may be absent or interrupted by cutting. In another variant, additional layers of fibers, the direction of which crosses the direction of minimum strength of the ZBR, are added in the areas close to the ZBR before the injection of the polymer or of the resin. Another variant is that which consists of including in the zones close to the ZBRs additional bundles of fibers making angles of 30 - 150 with the length of the ZBRs. Another variant of obtaining the ZBRs is the arrangement of more than% of the fibers contained in the surface corresponding to the ZBRs, in directions
parallèles à la direction de résistance minimale ou à la longueur de la ZBR. parallel to the direction of minimum resistance or the length of the ZBR.
-7- Les zones de basse résistance peuvent aussi être constituées de plusieurs orifices situés à -7- The zones of low resistance can also consist of several orifices located at
moins de 10 mmn entre eux.less than 10 mmn between them.
Dans une autre variante la coque peut être réalisée par secteurs. Les secteurs peuvent faire corps commun entre eux vers le centre de la coque et réaliser ainsi, dès le départ, une pièce polygonale unique. Le nombre de secteurs à assembler au moins partiellement est variable et sera de préférence compris entre 2 et 5. Les secteurs sont ensuite assemblés réalisant des ZBR en regard de ces jonctions. La résistance au déchirement des jonctions peut varier et représente de préférence entre 30% et 70% de la résistance au déchirement des segments de coque avoisinants. L'emboutissage, le collage à chaud, l'emploi des substances adhésives ou l'emboîtement des structures à crochets au moins partiellement amovibles et réglables peuvent être envisagés. Les structures à crochets peuvent être partiellement amovibles, solidaires avec un des segments à assembler, réglables, et former ainsi des structures "en bracelet". Elles peuvent être fabriquées en même temps que le reste de la coque ou y être rajoutées ultérieurement par tout procédé technique (emboutissage, collage, traversée de la coque sur une partie ou toute son épaisseur). Les structures à crochets peuvent être détachables des deux segments à assembler et former ainsi des structures "en pont". Les structures à crochets peuvent être disposées sur une seule surface de la coque, de préférence la surface interne. Cette variante est particulièrement adaptée à la situation quand les secteurs font corps commun entre eux vers le centre de la coque. Dans une autre variante, les structures à crochets peuvent être disposées sur les deux surfaces de la coque. Par leur emboîtement alternatif (externe - interne en section, droite - gauche en surface) ils assurent la In another variant, the hull can be produced by sectors. The sectors can form a common part with each other towards the center of the hull and thus create, from the start, a single polygonal part. The number of sectors to be assembled at least partially is variable and will preferably be between 2 and 5. The sectors are then assembled making ZBRs facing these junctions. The tear resistance of the joints can vary and preferably represents between 30% and 70% of the tear resistance of the neighboring shell segments. Stamping, hot gluing, the use of adhesive substances or the interlocking of structures with hooks at least partially removable and adjustable can be envisaged. The hook structures can be partially removable, secured with one of the segments to be assembled, adjustable, and thus form "bracelet" structures. They can be manufactured at the same time as the rest of the hull or be added to it later by any technical process (stamping, gluing, crossing the hull over part or all of its thickness). The hook structures can be detachable from the two segments to be assembled and thus form "bridge" structures. The hook structures can be arranged on a single surface of the shell, preferably the internal surface. This variant is particularly suitable for the situation when the sectors form a common unit with one another towards the center of the hull. In another variant, the hook structures can be arranged on the two surfaces of the shell. By their alternative nesting (external - internal in section, right - left on the surface) they ensure the
solidité de l'ensemble.solidity of the whole.
Les couches de base résistance (CBR) Les CBR peuvent être situées au contact de la face externe ou interne de la coque, ou à distance de la face interne de la coque, dans l'épaisseur de la coiffe intermédiaire. Dans la dernière variante exposée, les CBR entrent en contact avec la coque au moment d'un impact The resistance base layers (CBR) The CBRs can be located in contact with the external or internal face of the shell, or at a distance from the internal face of the shell, in the thickness of the intermediate cap. In the last variant exposed, the CBRs come into contact with the hull upon impact
violent, après l'écrasement de la coiffe intermédiaire entre la coque et la tête. violent, after the crushing of the intermediate cap between the shell and the head.
Les CBR peuvent être obtenues par la réalisation des structures plissées en "U", en "M", chacune ayant plusieurs contacts avec la coque vue en section, ou en "T", en "L", chacune ayant un seul contact avec la coque vue en section. L'épaisseur des matériaux utilisés est variable et peut être inférieure à 75% de l'épaisseur de la coque en regard. L'épaisseur des CBR peut dépasser 5 mm ou même 10 mm. La surface de la coque couverte par chaque CBR peut varier entre 0,5 cm2 et 30 cm2. Au moins les deux tiers des CBR peuvent mesurer en The CBRs can be obtained by making pleated structures in "U", "M", each having several contacts with the shell seen in section, or in "T", in "L", each having a single contact with the shell seen in section. The thickness of the materials used is variable and can be less than 75% of the thickness of the opposite shell. The thickness of the CBRs can exceed 5 mm or even 10 mm. The surface of the hull covered by each CBR can vary between 0.5 cm2 and 30 cm2. At least two-thirds of the CBRs can measure
surface entre 3 cm2 et 15 cm2.surface between 3 cm2 and 15 cm2.
-8- Matériaux identiques, similaires ou différents par rapport au reste de la coque peuvent être utilisés pour leur fabrication. Ils seront de préférence identiques avec la polymère ou la résine utilisée pour le reste de la coque. Les CBR pourront ainsi être fabriquées en même temps que le reste de la coque par la modification du moule d'injection. Dans une autre variante elles peuvent être fabriquées séparément. -8- Materials identical, similar or different from the rest of the shell can be used for their manufacture. They will preferably be identical with the polymer or the resin used for the rest of the shell. The CBRs can thus be manufactured at the same time as the rest of the hull by modifying the injection mold. In another variant they can be manufactured separately.
Les CBR peuvent aussi présenter des crochets emboîtés dans la coque. The CBRs can also have hooks fitted into the hull.
La coque décrite peut aussi présenter des solutions de continuité dont la longueur est au The shell described may also present continuity solutions the length of which is at
moins 20 fois supérieure à sa largeur. minus 20 times its width.
La coque selon l'invention est destinée à la réalisation des calottes de casques de protection de tout type (intégral ou non intégral) et particulièrement utilisées dans les domaines civils The shell according to the invention is intended for making the caps of protective helmets of any type (integral or non-integral) and particularly used in the civil fields
(motocyclette - essais, compétition et usagers; automobiles - essais, compétition; vélo - (motorcycle - testing, competition and users; cars - testing, competition; bicycle -
compétition, usagers; autres sports - roller, skateboard, sports d'hiver; milieu industriel). competition, users; other sports - roller skating, skateboarding, winter sports; industrial environment).
-9--9-
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