FR3050363A1 - Casque de protection, en particulier pour cycliste - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un casque de protection (1), en particulier pour cycliste ou motocycliste, comprenant un corps de casque (2) formant coque protectrice adapté et dimensionné pour être porté sur la tête d'un utilisateur, un conduit d'amenée d'air (3), un système de purification d'air (5), et au moins un conduit de fourniture d'air purifié (6). Il comprend en outre une visière faciale (10) venant se positionner devant le visage de l'utilisateur, lorsque ledit utilisateur porte le casque (1) sur la tête, la visière faciale (10) comprenant une paroi externe (7) et une paroi interne (8) agencées en parallèle l'une de l'autre et espacées l'une de l'autre d'un espace inter-paroi (12). La paroi externe (7) et la paroi interne (8) sont formées d'un matériau transparent. Le conduit de fourniture d'air purifié (6) débouche dans l'espace inter-paroi (12) de la visière faciale (10) pour y distribuer au moins une partie du gaz purifié.

Description

La présente invention concerne un casque de protection, en particulier pour cycliste, motocyliste ou analogue, comprenant une visière faciale à double paroi conçue pour distribuer de l’air purifié aux voies aériennes d’un utilisateur portant le casque sur sa tête.

Dans les métropoles, la circulation des véhicules à moteur à explosion, i.e. des voitures, des camions, des bus, des motos, des scooters motorisés ou autres, est de plus en plus importante engendrant des embouteillages, des difficultés pour trouver une place de stationnement et par ailleurs une pollution accme de l’air ambiant du fait des rejets nocifs de ces véhicules et ce, qu’ils soient à moteur à essence ou diesel.

De ce fait, beaucoup de personnes ont décidé de se déplacer à bicyclette ou à vélo pour éviter les problèmes de circulation, de stationnement et ne pas contribuer à encore augmenter la pollution de l’air. Le nombre de cyclistes croît donc régulièrement.

Or, les cyclistes ou analogues sont confrontés à un double problème, à savoir de sécurité (i.e. chutes, collisions avec véhicules ou piétons...) et par ailleurs de pollution (i.e. mauvaise qualité de l’air qu’ils inhalent).

Concernant leur sécurité, pour limiter les risques de blessures à la tête, notamment en cas de chute, beaucoup de cyclistes ont pris l’habitude de porter des casques de protection, comme ceux décrits par exemple par les documents WO-A-2011140656 ou EP-A-975241.

Concernant la pollution de l’air, certains cyclistes utilisent un masque facial venant recouvrir les voies respiratoires de l’utilisateur, en particulier le nez et/ou la bouche. Ces masques, qui sont identiques ou similaires à ceux utilisés dans le domaine médical, permettent de filtrer l’air avant qu’il ne soit inhalé par l’utilisateur et de le débarrasser d’une partie des polluants qui s’y trouvent, notamment aérosols, particules fines, poussières... Des masques de ce type sont notamment décrits par les documents EP-A-606686, WO-A-81/03266 et US-A-4606341.

Ces solutions ne permettent pas de répondre aux deux problèmes simultanément sauf à les juxtaposer, c'est-à-dire à utiliser un masque facial en même temps qu’un casque. Cependant, une telle juxtaposition n’est pas non plus idéale car beaucoup de personnes se refusent à porter un masque dans la rue car ça n’est ni pratique, ni esthétique.

Le document US-A-5139017 propose une solution alternative visant à résoudre les deux problèmes susmentionnés en proposant un casque de protection, notamment pour cycliste, intégrant un système de purification d’air permettant de purifier de l’air ambiant et de le distribuer au niveau des voies aériennes de l’utilisateur, au moyen d’un conduit d’amenée d’air purifié qui est agencé latéralement le long du visage de Γutilisateur, typiquement le long d’une de ses joues. Le document US-A-7543 585 propose un système de filtration d’air portatif similaire.

Or, opérer une amenée d’air latéralement n’est pas idéal car, outre l’encombrement engendré par le conduit situé le long du visage de l’utilisateur, la distribution de l’air directement au niveau des voies aériennes de l’utilisateur peut engendrer un inconfort pour ce dernier du fait du flux d’air ainsi engendré.

Au vu de cela, le problème est d’améliorer les casques existants de manière à pouvoir améliorer la qualité de l’air inhalé par un cycliste ou analogue portant un casque de protection.

La solution de l’invention est alors un casque de protection, en particulier pour cycliste, motocycliste ou analogue, comprenant : - un corps de casque formant coque protectrice adapté et dimensionné pour être porté sur la tête d’un utilisateur, - au moins un conduit d’amenée d’air comprenant au moins un orifice d’entrée d’air et permettant de véhiculer de l’air ambiant, - un système de purification d’air permettant de purifier l’air acheminé par ledit au moins un conduit d’amenée d’air, ledit au moins un conduit d’amenée d’air étant en communication fluidique avec l’entrée d’au moins un système de purification d’air, et - au moins un conduit de fourniture d’air purifié permettant de véhiculer de l’air purifié par le système de purification d’air, ledit au moins un conduit de fourniture d’air purifié étant en communication fluidique avec la sortie du système de purification d’air, caractérisé en ce que : - il comprend en outre une visière faciale venant se positionner devant au moins une partie du visage de l’utilisateur, lorsque ledit utilisateur porte le casque sur la tête, ladite visière faciale comprenant une paroi externe et une paroi interne agencées en parallèle l’une de l’autre et espacées l’une de l’autre d’un espace inter-paroi, - la paroi externe et la paroi interne sont formées d’au moins un matériau transparent, et - le conduit de fourniture d’air purifié débouche dans l’espace inter-paroi de la visière faciale pour y distribuer au moins une partie du gaz purifié.

Selon le cas, l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - la paroi interne est située entre le visage de l’utilisateur et la paroi externe, et comprend un ou plusieurs orifices situés dans la région du nez et/ou de la bouche de l’utilisateur, lorsque celui-ci porte le casque sur la tête. - la paroi externe et la paroi interne sont sensiblement parallèles l’une à l’autre, c'est-à-dire parallèles ou quasi-parallèles (i.e. angle < 20° entre elles). - la visière faciale est fixée au corps du casque de manière pivotante, c'est-à-dire que la visière pivote par rapport au corps du casque. - le système de purification d’air comprend au moins un filtre, c'est-à-dire un ou plusieurs filtres agencés en cascade. - le filtre est de catégorie filtration fine pour air respiré de classe F7 à F9 conforme à la norme EN 779:2012, ou dans le groupe des filtres à haute efficacité de particules aériennes EPA / HEPA (High Efficiency Particulate Air en anglais) de la norme EN1822 :2009 - la paroi externe et la paroi interne sont formées d’au moins un matériau polymère transparent, c'est-à-dire permettant à l’utilisateur de voir au travers, tel au travers d’une vitre. - le matériau polymère transparent est un plastique de type polycarbonate (PC) ou acrylonitrile butadiène styrène (ABS). - la paroi externe et la paroi interne ont des épaisseurs inférieures à 1 cm, typiquement entre 1 et 5 mm environ. - l’orifice d’entrée d’air du conduit d’amenée d’air est située sur le dessus et vers l’avant du corps du casque. - alternativement, l’orifice d’entrée d’air du conduit d’amenée d’air est située sur le dessus ou vers l’arrière ou latéralement au corps du casque. - la section de passage d’air est supérieure à 100 mm2 et/ou inférieure à 3000 mm2. - le corps de casque comprend plusieurs orifices d’entrée d’air et/ou plusieurs conduits d’amenée d’air. - il comprend en outre un dispositif d’aspiration d’air agencé en aval du système de purification d’air et une source de courant électrique alimentant le dispositif d’aspiration d’air en courant électrique, de préférence le dispositif d’aspiration d’air comprend une roue à ailettes motorisée, en particulier un ventilateur, micro-compresseur ou analogue. - il comprend en outre un interrupteur activable par l’utilisateur et commandant l’alimentation du dispositif d’aspiration d’air en courant électrique fourni par la source de courant électrique, de préférence l’interrupteur est un bouton situé à arrière du corps de casque. - un moyen de réglage de la puissance livrée par la source de courant, par exemple un bouton rotatif, un curseur translatif ou tout autre système de réglage. - la source de courant électrique comprend une batterie rechargeable. - le corps de casque comprend un port USB, un connecteur de type Jack ou mini-DIN, ou analogue, par exemple un port mini-USB, relié électriquement à la source de courant électrique pour permettre de la recharger en électricité, en particulier en y raccordant un câble USB adapté pouvant être connecté par ailleurs à une source de courant électrique externe. - la visière faciale s’étendant verticalement jusqu’au menton de l’utilisateur, lorsque ledit utilisateur porte le casque sur la tête. Sa taille, par exemple S/M/L/XL (petite S/moyenne M/grande L/très grande XL) est choisie en fonction des dimensions du visage et du confort de l’utilisateur, que ce soit un homme ou une femme, un adulte, un adolescent ou un enfant. - la paroi externe de la visière faciale a des dimensions supérieures aux dimensions de la paroi interne, en particulier la paroi interne est plus courte, en hauteur et/ou en largeur, que la paroi externe, c'est-à-dire que ses rebords sont en retrait par rapport à ceux de la paroi externe. - l’espace inter-paroi séparant la paroi externe de la paroi interne a une largeur inférieure à 20 mm, de préférence inférieure à 10 mm. - le corps de casque comprend une armature interne permettant d’ajuster le casque aux dimensions de la tête de l’utilisateur. - le corps de casque comprend au moins un système de fixation à jugulaire permettant de fixer le casque sur la tête de l’utilisateur, de préférence système de fixation à jugulaire comprend une ou plusieurs sangles ou analogue, avec système de réglage permettant d’ajuster le système de fixation aux dimensions de la tête de l’utilisateur. - le corps de casque est adapté et dimensionné pour recouvrir au moins le haut de la tête d’un utilisateur. Plusieurs tailles peuvent exister, notamment pour les adultes et pour les enfants. - le corps de casque est en polymère, par exemple en mousse interne en polystyrène expansé, avantageusement d’épaisseur inférieure ou égale à 30 mm, de préférence de 15 mm en moyenne, et comprenant une coque externe en polychlorure de vinyle (PVC), PC ou ABS, d’épaisseur entre 0,5 mm et 5mm, ou sans coque externe. - le casque est dimensionné pour un tour de tête de 500 à 650 mm environ. - le casque a une masse inférieure à 1 kg, idéalement 500g environ. - le casque a une forme générale, un design et une aérodynamique choisis pour limiter les frottements de l’air. L’invention concerne en outre l’utilisation d’un tel casque par un cycliste ou un motocycliste, c'est-à-dire pour opérer un trajet à vélo, bicyclette, à moto, à scooter ou similaire. L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - les Figures 1 à 3 schématisent un premier mode de réalisation d’un casque selon la présente invention, - la Figure 4 schématise un second mode de réalisation d’un casque selon la présente invention, - la Figure 5 schématise le casque de la Figure 2 avec visière en position relevée, et - la Figure 6 représente une variante d’un casque selon l’invention avec entrée d’air latérale.

Les Figures 1 à 3 schématisent un premier mode de réalisation d’un casque 1 selon la présente invention, lequel comprend un corps 2 de casque formant coque protectrice en matériaux polymère en externe par exemple en PVC ou PC, et en interne, en mousse polystyrène expansé , par exemple EPS, positionnée sur le haut de la tête d’un utilisateur, en particulier un cycliste, de manière à protéger la région du dessus de la tête, et les régions adjacentes, c'est-à-dire principalement des côtés et de l’arrière de la tête.

Le casque 1 y est ajusté et maintenu en position par des moyens classiques (non schématisés) comprenant une armature interne permettant d’ajuster le casque 1 aux dimensions de la tête de l’utilisateur et un système de fixation à jugulaire qui comprend une ou plusieurs sangles ou analogue comme montré sur les Figures.

Il comprend en outre un conduit d’amenée d’air 3 comprenant un orifice 4 d’entrée d’air, de préférence à large ouverture, de section inférieure à 5000 mm2, idéalement de l’ordre de 3000 mm2, lequel sert à véhiculer de l’air ambiant jusqu’à un système de purification d’air 5 servant à purifier l’air fourni par le conduit d’amenée d’air 3. Ce conduit 3 est court, par exemple de l’ordre de 200 mm de longueur. L’entrée 4 du conduit 3 est située dans ce mode de réalisation, vers l’avant du casque 1, ce qui permet de faciliter le déplacement de l’air dans les passages internes.

En d’autres termes, le conduit d’amenée d’air 3 est en communication fluidique avec l’entrée du système de purification d’air 5 de sorte de l’alimenter en air ambiant à purifier. Le système de purification d’air 5 comprend un (ou plusieurs) filtre permettant de débarrasser l’air de certains de ses polluants, notamment particulaires et/ou aérosols, par exemple un filtre de type filtration fine d’air respiré ou EPA. La section de filtration doit être idéalement équivalente à la section du conduit d’amenée d’air et son épaisseur par exemple de l’ordre de 3 mm environ.

Une fois purifié, l’air est récupéré au sein d’un conduit de fourniture d’air purifié 6 en communication fluidique avec la sortie du système de purification d’air 5, sur une longueur de 100 mm par exemple, et servant à acheminer l’air purifié jusqu’aux voies aériennes de l’utilisateur, comme expliqué ci-après.

Le casque 1 comprend en outre une visière faciale 10 venant se positionner devant le visage de l’utilisateur, lorsque celui-ci porte le casque 1 sur la tête. Cette visière faciale 10 est transparente et permet de protéger le visage, plus particulièrement les yeux, le nez et la bouche du cycliste contre la pluie, les projections, poussière, les insectes... pendant qu’il se déplace à vélo ou similaire.

Plus précisément, la visière faciale 10 comprend une paroi externe 7 et une paroi interne 8 se faisant face, c'est-à-dire agencées en parallèle l’une de l’autre, en étant espacées l’une de l’autre d’un espace inter-paroi 12 de quelques millimètres, par exemple entre 2 et 10 mm.

Ces parois externes 7 et interne 8 sont formées d’au moins un matériau transparent, tel qu’un polymère de type polycarbonate (PC). La paroi externe 7 peut être traitée contre les UV (ultra-violets) et/ou des films de protection peuvent être ajoutés.

La visière faciale 10 est fixée en pivotement par rapport au corps 2 du casque 1, le pivotement ayant lieu par rapport à l’axe 15. Sa position est verrouillée par un système de maintien cranté ou analogue.

Le conduit de fourniture d’air purifié 6 débouche dans l’espace inter-paroi 12 de la visière faciale 10 pour y distribuer le gaz purifié. L’air s’y diffuse et traverse alors la paroi interne 8 qui est percée de trous 9 situés face à la région buco-nasale de l’utilisateur. Ces trous 9, par exemple de diamètre entre 2 et 5 mm, sont répartis en vis-à-vis de la région buco-nasale afin de répartir au mieux le gaz purifié.

Distribuer l’air purifié dans l’espace inter-paroi 12 de la visière faciale 10 est avantageux car cela ne crée pas de gêne pour le cycliste et, par ailleurs, cela permet d’utiliser un conduit de fourniture d’air purifié 6 plus court, donc d’encombrement réduit et qui ne vient pas gêner l’utilisateur. Aussi le débit d’air distribué peut être équivalent au débit d’air lié à l’avance de l’utilisateur dans son trajet, par exemple inférieur à 100 L/min, typiquement de l’ordre de 60 L/min

Comme visible sur les Figures 1 et 2, la visière faciale 10 s’étend verticalement depuis le rebord du corps 2 de casque 1 jusqu’aux environs du menton de l’utilisateur, lorsque ledit utilisateur porte le casque 1 sur la tête. De préférence, la paroi externe 7 de la visière faciale 10 a des dimensions supérieures aux dimensions de la paroi interne 8, c'est-à-dire que les rebords de la paroi interne 8 sont en retraits par rapport aux rebords de la paroi externe 7. La Figure 3 schématise le casque 1 vu de derrière.

La Figure 5 montre la visière du casque 1 des Figures 1 et 2 en position relevée, c'est-à-dire pivotée vers le haut.

Par ailleurs, la Figure 4 schématise un seconde mode de réalisation d’un casque 1 selon la présente invention, lequel est analogue à celui des Figures 1 à 3, mais dans lequel le casque 1 comprend en outre un dispositif d’aspiration d’air 13 agencé en aval du système de purification d’air 5 et une source de courant électrique alimentant le dispositif d’aspiration d’air 13 en courant électrique.

De préférence, le dispositif d’aspiration d’air 13 comprend une roue à ailettes motorisée, de diamètre inférieur à 30 mm, en particulier un micro-compresseur, un ventilateur radial ou analogue. Ce dispositif est agencé et intégré de manière à limiter les perturbations vibratoires et acoustiques liées à son fonctionnement, par exemple une forte vitesse de rotation pouvant aller jusqu’à 30000 tr/min.

Le dispositif d’aspiration d’air 13 permet de créer une aspiration d’air au sein du conduit d’amenée d’air 3 pour y faire circuler de l’air à purifier en direction du système de purification 5, puis faire circuler le flux d’air purifié en direction de la visière faciale 10 via le conduit de fourniture d’air purifié 6 débouche dans l’espace inter-paroi 12 de la visière faciale 10.

On prévoit aussi un interrupteur 14 activable par l’utilisateur qui commande l’alimentation du dispositif d’aspiration d’air 13 en courant électrique fourni par la source de courant électrique et éventuellement un moyen de réglage du débit à fournir. De préférence, l’interrupteur 14 est un bouton situé à arrière du corps 2 de casque 1.

La source de courant électrique comprend une (ou plusieurs) batterie rechargeable et le corps 2 de casque 1 comprend un port USB, tel un port mini USB, relié électriquement à la source de courant électrique pour permettre de la recharger en électricité lorsqu’elle s’est vidée. Les tensions délivrées sont fonction de la source, par exemple de 5 V ou de 7,2 V. La source peut être intégrée au casque ou pour plus de légèreté déportée à la ceinture ou dans un sac à dos de l’utilisateur.

Dans ce mode de réalisation, il n’est pas nécessaire que la prise d’air, c'est-à-dire l’orifice d’entrée d’air 4 du conduit d’amenée d’air 3 qui sert à véhiculer de l’air ambiant jusqu’au système de purification d’air 5, soit placée vers l’avant du casque 1. En effet, comme le flux d’air circulant en direction du système de purification d’air 5 est créé par le dispositif d’aspiration d’air 13, l’orifice d’entrée d’air 4 peut être situé latéralement, sur le dessus ou sur l’arrière du corps 2 de casque 1. Ce mode de réalisation facilite le déplacement d’air dans le système grâce à la présence du dispositif d’aspiration d’air 13. La Figure 6 représente un exemple d’un tel mode de réalisation du casque 1 dans lequel est prévue une entrée 4 d’air latérale servant de point d’entrée de l’air à purifier. D’une façon générale, quel que soit le mode de réalisation choisi, on peut prévoir sur le casque : - le remplacement de la visière amovible par une autre visière de forme et dimensions différentes ou par un autre moyen d’amenée de gaz purifié, par exemple une mentonnière. - l’ajout de moyens de monitorage, tel un capteur de pollution de l’air, de débit ou même encore un moyen de positionnement et de mesures de vitesse d’avance de l’utilisateur. - ces dispositifs peuvent être reliés avec ou sans fil à un téléphone intelligent (smartphone) pour réaliser des analyses ou un suivi. - une connexion électrique à une prise alimentée par une génératrice dynamo du vélo par exemple.

Le casque selon l’invention est bien adapté à une utilisation par un cycliste ou un motocycliste lors d’un trajet à bicyclette, à vélo, à moto, à scooter ou analogue.

Claims (13)

1. Revendications

   1. Casque de protection (1), en particulier pour cycliste ou motocycliste, comprenant : - un corps de casque (2) formant coque protectrice adapté et dimensionné pour être porté sur la tête d’un utilisateur, - au moins un conduit d’amenée d’air (3) comprenant au moins un orifice d’entrée d’air (4) et permettant de véhiculer de l’air ambiant, - au moins un système de purification d’air (5) permettant de purifier l’air acheminé par ledit au moins un conduit d’amenée d’air (3), ledit au moins un conduit d’amenée d’air (3) étant en communication fluidique avec l’entrée d’au moins un système de purification d’air (5), et - au moins un conduit de fourniture d’air purifié (6) permettant de véhiculer de l’air purifié par le système de purification d’air (5), ledit au moins un conduit de fourniture d’air purifié (6) étant en communication fluidique avec la sortie du système de purification d’air (5), caractérisé en ce que : - il comprend en outre une visière faciale (10) venant se positionner devant au moins une partie du visage de l’utilisateur, lorsque ledit utilisateur porte le casque (1) sur la tête, ladite visière faciale (10) comprenant une paroi externe (7) et une paroi interne (8) agencées en parallèle l’une de l’autre et espacées l’une de l’autre d’un espace inter-paroi (12), - la paroi externe (7) et la paroi interne (8) sont formées d’au moins un matériau transparent, et - le conduit de fourniture d’air purifié (6) débouche dans l’espace inter-paroi (12) de la visière faciale (10) pour y distribuer au moins une partie du gaz purifié.
2. 2. Casque selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la paroi interne (8) est située entre le visage de l’utilisateur et la paroi externe (7), et comprend un ou plusieurs orifices (9) situés dans la région du nez et/ou de la bouche de l’utilisateur, lorsque celui-ci porte le casque sur la tête.
3. 3. Casque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la visière faciale (12) est fixée de manière pivotante (15) par rapport au corps (2) du casque (1).
4. 4. Casque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de purification d’air (5) comprend au moins un filtre.
5. 5. Casque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi externe (7) et la paroi interne (8) sont formées d’au moins un matériau polymère transparent, de préférence le matériau polymère transparent est un plastique de type PC ou ABS.
6. 6. Casque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’orifice d’entrée d’air (4) du conduit d’amenée d’air (3) est située sur le dessus et vers l’avant du corps (2) du casque (1).
7. 7. Casque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif d’aspiration d’air (13) agencé en aval du système de purification d’air (5), de préférence le dispositif d’aspiration d’air (13) comprend une roue à ailettes motorisée.
8. 8. Casque selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une source de courant électrique alimentant le dispositif d’aspiration d’air (13) en courant électrique et/ou un interrupteur (14) activable par l’utilisateur et commandant l’alimentation du dispositif d’aspiration d’air (13) en courant électrique fourni par la source de courant électrique, de préférence l’interrupteur (14) est un bouton situé à arrière du corps (2) de casque (1).
9. 9. Casque selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la source de courant électrique comprend une batterie rechargeable et/ou le corps (2) de casque (1) comprend un port de connexion électrique relié électriquement à ladite source de courant électrique pour permettre de la recharger en électricité, de préférence un port USB ou Jack.
10. 10. Casque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la visière faciale (10) s’étend verticalement jusqu’au menton de l’utilisateur, lorsque ledit utilisateur porte le casque (1) sur la tête.
11. 11. Casque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi externe (7) de la visière faciale (10) a des dimensions supérieures aux dimensions de la paroi interne (8).
12. 12. Casque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’espace inter-paroi (12) séparant la paroi externe (7) de la paroi interne (8) a une largeur inférieure à 20 mm, de préférence inférieure à 10 mm.
13. 13. Utilisation d’un casque selon l'une des revendications précédentes par un cycliste ou un motocycliste lors d’un trajet à bicyclette, à vélo, à moto ou à scooter.