FR2942111A1 - Casque de protection deformable - Google Patents

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Abstract

Un casque de protection (10) comporte des éléments amortisseurs (13) par exemple en polystyrène expansé rapportés dans une coque (12) réalisée dans un matériau élastiquement déformable. La face tournée du côté de la coque (12) des éléments amortisseurs (13) disposés à la périphérie de l'ouverture (11 ) est intégralement rapportée contre la coque (12) pour former une ceinture intérieure d'appui complètement en contact avec la coque (12). Le casque (10) est agencé de sorte qu'une position de la tête dans la cavité du casque provoque une déformation de la ceinture d'appui par déformation élastique de la coque (12) en fonction de la morphologie de la tête, générant un serrage permanent de la ceinture d'appui contre la tête sensiblement uniforme le long de la ceinture d'appui.

Description

Casque de protection déformable Domaine technique de l'invention
L'invention est relative à un casque de protection délimitant une cavité 10 ouverte sur l'extérieur au travers d'une ouverture pour l'engagement de la tête dans la cavité, comportant une coque externe d'un seul tenant, une pluralité d'éléments amortisseurs rapportés à l'intérieur de la coque, et des moyens de liaison pour relier les éléments amortisseurs entre eux.
15 État de la technique
Un casque de protection de ce type est connu du document US6665884B1, qui prévoit une coque rigide ne se déformant que sous l'effet d'un impact extérieur. Des éléments amortisseurs latéraux, frontaux et sommitaux sont 20 rapportés à l'intérieur de la coque. Chacun des éléments amortisseurs latéraux se subdivise en une partie latérale fixée à la coque et en une partie arrière librement articulée à la partie latérale. Chaque élément amortisseur latéral est donc partiellement fixé à la coque. Les extrémités libres des parties arrière sont liées entre elles par une bande élastique. Les parties 25 arrière et la bande élastique sont situées à distance de la face interne de la coque. Il en résulte la présence de volumes morts intercalés entre la coque et les éléments amortisseurs, ce qui n'est pas une protection optimale. L'élément amortisseur avant est complètement dissocié des éléments amortisseurs latéraux, avec interposition d'intervalles vides au niveau 30 desquels aucun serrage n'est appliqué à la tête en position dans la cavité du casque. Le serrage de la tête n'est réalisé que latéralement et par l'arrière,5
ce qui implique une tenue du casque et une protection discutables. Enfin, la fonction de serrage est réalisée par la bande élastique arrière et par la compressibilité des éléments amortisseurs latéraux. La coque située à distance de ces organes avec interposition de volumes morts comme indiqué ci-dessus ne participe pas au serrage de la tête et ne présente aucune adaptation possible à la morphologie de la tête de l'utilisateur. Seuls les éléments latéraux s'adaptent à la morphologie de la tête.
Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un casque de protection permettant d'optimiser le confort, la tenue, l'esthétique et la sécurité quelle que soit la morphologie de la tête de l'utilisateur du casque.
15 Le casque selon l'invention est remarquable en ce que les éléments amortisseurs sont constitués par un matériau formant mousse rigide, la coque est réalisée dans un matériau élastiquement déformable, et en ce que la face tournée du côté de la coque des éléments amortisseurs disposés à la périphérie de l'ouverture est intégralement rapportée contre la face interne de 20 la coque pour former une ceinture intérieure d'appui complètement en contact avec la coque, le casque étant agencé de sorte qu'une position de la tête dans la cavité provoque une déformation de la ceinture d'appui par déformation élastique de la coque en fonction de la morphologie de la tête, générant un serrage permanent de la ceinture d'appui contre la tête 25 sensiblement uniforme le long de la ceinture d'appui.
Les éléments amortisseurs disposés à la périphérie de l'ouverture sont par exemple positionnés côte à côte de sorte à former une ceinture d'appui bordant la totalité de la périphérie de l'ouverture afin d'éviter des intervalles 30 vides le long de la périphérie de l'ouverture. Comme la face tournée vers la coque des éléments amortisseurs en périphérie de l'ouverture est10
intégralement rapportée contre la coque, il en résulte l'absence de volumes morts intercalés entre la coque et les éléments amortisseurs, conférant une protection optimale. La coque est prévue pour se déformer élastiquement en flexion lorsque la tête est en position dans la cavité du casque pour générer, par retour élastique de la coque vers sa configuration naturelle avant mise en place de la tête dans la cavité, le serrage de la ceinture d'appui contre la tête. La coque s'adapte donc automatiquement à la morphologie de la tête de l'utilisateur. L'ensemble des éléments amortisseurs bordant la périphérie de l'ouverture participent au serrage et s'adaptent à la morphologie de la tête.
Une ceinture d'appui ainsi formée et agencée de sorte à se déformer lorsque la tête est en position dans la cavité du casque, par déformation de la coque contre laquelle elle est complètement rapportée, a pour effet de serrer la tête de manière permanente et uniforme sur le pourtour de la ceinture, ce qui implique une tenue du casque et une protection améliorées.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective de dessous d'une casque selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du casque de la figure 1, les figures 3 à 6 illustrent différentes variantes de moyens de liaison entre les éléments amortisseurs, les figures 7 à 10 représentent différentes variantes de forme des éléments amortisseurs.
Description des modes préférentiels de l'invention
Le casque de protection 10 des figures 1 et 2 délimite une cavité ouverte sur l'extérieur au travers d'une ouverture 11 pour l'engagement de la tête à l'intérieur de la cavité. Le casque 10 comporte une coque externe 12 d'un seul tenant et dépourvue d'entailles. Une pluralité d'éléments amortisseurs 13 est rapportée à l'intérieur de la coque 12 de manière à constituer un calotin d'amortissement recouvrant sensiblement la totalité de la face interne de la coque 12. Des moyens de liaison peuvent être prévus pour relier les éléments amortisseurs 13 entre eux, mais de tels moyens de liaison ne sont pas indispensables. Il est possible de prévoir que chaque élément amortisseur 13 soit rattaché à la coque sans connexion avec les autres éléments amortisseurs 13.
Il convient d'entendre par entaille un enlèvement allongé local de matière sur toute l'épaisseur du casque (c'est-à-dire sur toute l'épaisseur du calotin et sur toute l'épaisseur de la coque) agencé de manière à déboucher sur les bords du casque. Toutefois la coque 12 peut comporter des orifices locaux de ventilation ayant un contour fermé, c'est-à-dire ne débouchant pas sur les bords du casque.
Les éléments amortisseurs 13 sont constitués par du polystyrène expansé (PSE) ou toute autre mousse sensiblement rigide qui présente un intérêt économique comparable à celui du PSE ou des propriétés d'amortissement intéressantes. La coque 12, quant à elle, est réalisée dans un matériau élastiquement déformable, tel qu'un matériau polymère thermoplastique, tel que le polycarbonate, l'acrylonitrile butadiène styrène (ou ABS), le polystyrène, le téréphtalate de polyéthylène glycolisé (ou PETG), le chlorure de polyvinyle (ou PVC). Le choix du matériau de la coque 12 est tel que la coque 12 présente une résistance satisfaisante aux chocs extérieurs et que le module de flexion du matériau est compris entre 1500 et 4500 MPa. Pour une capacité de déformation élastique en flexion recherchée, l'épaisseur de la coque externe 12 est comprise entre 0,7 et 2,2 mm, en fonction
notamment du module d'élasticité. Le matériau constitutif de la coque 12 présente également une caractéristique d'allongement à la rupture en traction qui est de préférence supérieure à 10%.
Lorsqu'ils sont utilisés, les moyens de liaison entre les éléments amortisseurs 13 peuvent être réalisés de n'importe quelle manière, et sont par exemple conçus pour autoriser des mouvements relatifs entre les éléments amortisseurs 13.
Une première solution consiste à utiliser une structure unique 14 connectant l'ensemble des éléments amortisseurs 13 entre eux. Dans le cas où le calotin d'amortissement est constitué d'un élément amortisseur sommital autour duquel est répartie angulairement une pluralité d'éléments amortisseur latéraux, avant et arrière, la structure unique 14 peut par exemple prendre la forme d'une araignée dont la tête est fixée à l'élément amortisseur sommital et dont chaque patte assure la liaison entre l'élément amortisseur sommital et un élément amortisseur périphérique. Sur la figure 3, les éléments amortisseurs sommitaux, latéraux, avant et arrière, proviennent de surmoulage sur la structure unique 14. Par contre sur la figure 5, la structure unique 14 n'est pas surmoulée, mais elle est emprisonnée entre les éléments amortisseurs 13 et la face interne de la coque externe 12.
Une autre solution consiste à utiliser une pluralité d'organes de connexion discrets réalisant individuellement une liaison locale entre deux éléments amortisseurs 13. Dans le cas où le calotin d'amortissement est constitué d'un élément amortisseur sommital autour duquel sont répartis angulairement une pluralité d'éléments amortisseur latéraux, avant et arrière, chaque organe de connexion assure la liaison entre l'élément amortisseur sommital et un élément amortisseur périphérique. Sur la figure 4, chaque organe de connexion prend la forme d'une boucle 15 formée par la fermeture sur lui-même d'un ruban en textile ou en matériau auto-agrippant de type Velcro .
Une extrémité de la boucle 15 passe au travers d'un orifice de passage ménagé dans l'élément amortisseur sommital, et l'extrémité opposée traverse un orifice de passage de l'élément amortisseur périphérique lié. Sur la figure 6 par contre, chaque organe de connexion est formé par un insert 16 en deux parties axialement décalées. Chaque partie est destinée à coopérer soit avec l'élément amortisseur sommital, soit avec un élément amortisseur périphérique, et comporte à cet effet une pluralité de pattes antiretour en forme de sapin.
~o La face tournée du côté de la coque 12 des éléments amortisseurs 13 disposés à la périphérie de l'ouverture 11 est intégralement rapportée contre la face interne de la coque 12 pour former une ceinture intérieure d'appui bordant la périphérie de l'ouverture et complètement en contact avec la coque. La face tournée vers la coque 12 de chaque élément amortisseur 13 15 constitutif de la ceinture d'appui est donc intégralement en contact avec la face interne de la coque 12 lorsque la tête de l'utilisateur est en position dans la cavité du casque. Pour former une ceinture d'appui bordant la totalité de la périphérie de l'ouverture 11 afin d'éviter des intervalles vides le long de la périphérie de l'ouverture 11, les éléments amortisseurs 13 disposés à la 20 périphérie de l'ouverture 11 peuvent être positionnés côte à côte ou placés à distance négligeable de l'ordre de quelques millimètres. La ceinture d'appui présente une forme d'anneau délimitant intérieurement le contour de l'ouverture 11. Extérieurement, la ceinture d'appui est complètement en contact avec la face interne de la coque 12, garantissant l'absence de 25 volumes morts intercalés entre la coque 12 et les éléments amortisseurs 13 constitutifs de la ceinture pour conférer une protection optimale.
La forme, les dimensions et l'épaisseur de la coque 12, l'épaisseur des éléments amortisseurs 13 constitutifs de la ceinture d'appui, sont choisis 30 pour que les dimensions intérieures de la ceinture d'appui (délimitant la périphérie de l'ouverture 11) soient parfaitement ajustées au périmètre
attendu de la tête dans la zone de contact prévue de la tête. Le casque est ainsi agencé de sorte qu'un positionnement de la tête dans la cavité du casque provoque une déformation de la ceinture d'appui résultant d'une déformation élastique en flexion de la coque, générant par rappel élastique de la coque vers sa configuration naturelle (avant positionnement de la tête dans la cavité du casque) un serrage permanent de la ceinture d'appui contre la tête sensiblement uniforme le long de la ceinture d'appui.
Quels que soient les moyens de liaison entre les éléments amortisseurs 13, l'accrochage du calotin d'amortissement sur la face interne de la coque 12 peut se pratiquer en fixant à la coque au moins un élément amortisseur 13 du calotin. De tels moyens de fixation peuvent être conçus pour autoriser un léger glissement entre la coque 12 et les éléments amortisseurs 13 fixés. Ces légers glissements entre les éléments amortisseurs 13 et la coque 12, ainsi que les mouvements entre les éléments amortisseurs 13, peuvent générer des bruits potentiellement désagréables contre lesquels il est possible d'agir en recouvrant la face interne de la coque et/ou les éléments amrtisseurs d'un revêtement de type feutrine, spray, silicone...
Dans le cas où le calotin d'amortissement est constitué d'un élément amortisseur sommital autour duquel est répartie angulairement une pluralité d'éléments amortisseurs latéraux, avant et arrière, une première solution consiste à utiliser des moyens de fixation assurant une solidarisation de l'élément sommital avec la face interne de la coque 12. Dans une deuxième solution, le casque 10 comporte des moyens pour fixer intégralement à la coque 12 les éléments amortisseurs constitutifs de la ceinture d'appui de sorte que la ceinture d'appui est complètement solidaire de la face interne de la coque 12. II convient alors de prévoir, de préférence, que les moyens pour fixer intégralement à la coque 12 les éléments amortisseurs constitutifs de la ceinture d'appui autorisent un léger glissement entre la coque 12 et les éléments amortisseurs fixés. Cette caractéristique peut être obtenue en
utilisant des moyens d'accrochage de bande auto-agrippante de type Velcro ou de type boucle/crochet coopérants, et présente pour avantage une meilleure adaptation des éléments amortisseurs à la morphologie de la tête.
Dans une variante améliorant le confort au niveau du contact entre la ceinture d'appui et la tête, des éléments compressibles 17 peuvent être agencés sur la face opposée à la face fixée à la coque 12 des éléments amortisseurs constitutifs de la ceinture d'appui. De tels éléments compressibles 17 peuvent recouvrir toute ou partie du pourtour de la ceinture d'appui, et sont réalisés par une mousse souple et résiliente par exemple en acétate de vinyle éthylène (EVA), rapportée ou prévue lors de la fabrication des éléments amortisseurs de la ceinture d'appui. De tels éléments compressibles 17 ont pour fonction de créer une ceinture complémentaire qui permet de positionner à l'intérieur d'un casque prévu pour un périmètre de tête donné, une tête ayant un périmètre supérieur par déformation des éléments compressibles 17.
De plus, des éléments de remplissage peuvent être aménagés pour combler les interstices entre les éléments amortisseurs 13, sur toute ou partie du calotin d'amortissement. De tels éléments de remplissage peuvent être réalisés dans tout matériau souple et résilient adapté, par exemple en acétate de vinyle éthylène (EVA).
Le casque 10 peut en outre comporter une jugulaire connectée à ses extrémités à deux éléments amortisseurs opposés appartenant chacun à la ceinture d'appui.
Les figures 7 à 10 ont pour objectif d'illustrer les différentes variantes de 30 forme que peuvent revêtir les éléments amortisseurs 13 du calotin d'amortissement. Sur la figure 10, un élément amortisseur sommital est
raccordé à une pluralité d'éléments amortisseurs latéraux, avant et arrière, aménagés en périphérie de l'élément sommital. La figure 9 est une variante de la figure 10, dans laquelle les éléments amortisseurs périphériques sont subdivisés en deux éléments indépendants décalés en direction du fond de la cavité. Par contre, les figures 7 et 8 représentent avec une densité de répartition respectivement grande et plus faible, un calotin où les éléments amortisseurs 13 sont hexagonaux et répartis uniformément sur toute la face interne de la coque 12.10

Claims (10)

  1. Revendications1. Casque de protection (10) délimitant une cavité ouverte sur l'extérieur au travers d'une ouverture (11) pour l'engagement de la tête dans la cavité, comportant une coque externe (12) d'un seul tenant, une pluralité d'éléments amortisseurs (13) rapportés à l'intérieur de la coque (12) caractérisé en ce que les éléments amortisseurs (13) sont constitués par une mousse rigide, la coque (12) est réalisée dans un matériau élastiquement déformable, et en ce io que la face tournée du côté de la coque (12) des éléments amortisseurs (13) disposés à la périphérie de l'ouverture (11) est intégralement rapportée contre la face interne de la coque (12) pour former une ceinture intérieure d'appui complètement en contact avec la coque (12), le casque (10) étant agencé de sorte qu'une position de la tête dans la cavité provoque une 15 déformation de la ceinture d'appui par déformation élastique de la coque (12) en fonction de la morphologie de la tête, générant un serrage permanent de la ceinture d'appui contre la tête sensiblement uniforme le long de la ceinture d'appui. 20
  2. 2. Casque selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour fixer intégralement à la coque (12) les éléments amortisseurs (13) constitutifs de la ceinture d'appui.
  3. 3. Casque selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour 25 fixer intégralement à la coque (12) les éléments amortisseurs (13) constitutifs de la ceinture d'appui autorisent un léger glissement entre la coque (12) et les éléments amortisseurs (13) fixés.
  4. 4. Casque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le 30 matériau de la coque externe (12) présente un module de flexion compris entre 1500 et 4500 MPa.
  5. 5. Casque selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de la coque externe (12) est comprise entre 0,7 et 2,2 mm.
  6. 6. Casque selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des éléments compressibles (17) sont agencés sur la face opposée à la face fixée à la coque (12) des éléments amortisseurs (13) constitutifs de la ceinture d'appui.
  7. 7. Casque selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison (14 à 16) pour relier les éléments amortisseurs (13) entre eux.
  8. 8. Casque selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de 15 liaison (14 à 16) autorisent des mouvements relatifs entre les éléments amortisseurs (13).
  9. 9. Casque selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les moyens de liaison (14 à 16) comprennent une structure unique (14) 20 connectant l'ensemble des éléments amortisseurs (13) entre eux.
  10. 10. Casque selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les moyens de liaison (14 à 16) comprennent une pluralité d'organes de connexion (15, 16) discrets réalisant individuellement une liaison locale entre 25 deux éléments amortisseurs (13).
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