IT201800008089A1 - Casco protettivo - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale avente per titolo:

“CASCO PROTETTIVO”

Campo dell’invenzione

La presente invenzione è relativa a un casco, o elmetto, atto alla protezione della testa di un utente contri gli impatti. In particolare, la presente invenzione è relativa a un casco, o elmetto, protettivo realizzato in modo tale da assorbire, almeno parzialmente, gli impatti subiti dalla testa di un utente.

Nella descrizione che segue si farà riferimento, per brevità, ad un casco da motociclista, ma quanto descritto può applicarsi a qualsiasi tipo di casco, o elmetto, adibito alla protezione della testa di un utente, ad esempio caschi per competizioni moto-sportive (auto, moto, ecc…), caschi da bici, caschi da sci o elmetti da lavoro (elmetti per operatori di escavatori, elmetti per cantieri edili, ecc…).

Arte nota

Nello stato dell’arte esistono diverse tipologie di caschi tipicamente per impiego sportivo o per impiego lavorativo. Tali caschi, o elmetti, sono lo strumento maggiormente utilizzato ed idoneo per la protezione della testa dell’utilizzatore contro lesioni da impatto, pertanto vengono definiti anche caschi, o elmetti, protettivi. In particolare, scopo principale è quello di svolgere un’azione protettiva contro la possibilità di eventuali fratture al cranio.

A tal proposito, gli elementi essenziali di qualsiasi tipologia di casco protettivo sono costituiti da una calotta esterna, ovvero la porzione del casco protettivo a contatto con l’ambiente esterno, e da un rivestimento interno, ovvero la porzione del casco protettivo a contatto con la testa dell’utilizzatore. I suddetti elementi essenziali cooperano per assorbire l’energia causata da un urto in seguito ad un impatto alla testa dell’utilizzatore.

La calotta esterna è tipicamente realizzata con un materiale resistente agli urti e consente la distribuzione della forza d’impatto in un’area più ampia rispetto a quella dell’urto, riducendo la concentrazione delle tensioni in un’area ridotta. I materiali comunemente impiegati per la realizzazione della calotta esterna sono i materiali termoplastici quali policarbonato (PC) o acrilonitrile butadiene stirene (ABS), o i materiali compositi (FRP) con fibre di vetro o carbonio in resina epossidica o esclusivamente fibre di carbonio o kevlar.

Il rivestimento interno è tipicamente realizzato con un materiale in grado di assorbire l’energia causata da un urto, ad esempio polistirene espanso (EPS), polipropilene espanso (EPP) o materiali con comportamenti meccanici simili. Il rivestimento interno è in grado di collassare progressivamente a seguito dell’impatto riducendo così le accelerazioni trasmesse alla testa.

La conformazione della calotta esterna e del rivestimento interno è progettata in modo tale da ottenere un accoppiamento funzionale dei due elementi che consenta la reciproca cooperazione al fine di contenere o evitare i traumi da impatto.

Risulta evidente che i parametri di progettazione tanto della calotta esterna quanto del rivestimento interno sono essenziali per l’ottenimento di un casco protettivo in grado di ottenere una graduale e controllata decelerazione della testa in caso di impatto, al contempo definendo una struttura funzionale all’uso quotidiano. In particolare, elementi principali della progettazione sono lo spessore e la resistenza all’impatto della calotta esterna, cosi come lo spessore e la densità del rivestimento interno.

Sebbene la progettazione dei caschi protettivi sia evoluta in maniera molto veloce nel tempo, ad oggi uno dei problemi principali riguarda l’assorbimento della forza d’impatto iniziale. Durante un impatto quando il rivestimento interno collassa completamente, la parte di energia non assorbita viene trasferita alla testa provocando spesso lesioni anche di grave entità, in particolare lesioni che non si manifestano con una frattura cranica o, almeno ad una prima indagine, una lesione visibile del tessuto molle. Solo una residua quantità di energia non assorbita viene ridotta dalla calotta esterna in una quantità stimata non superiore al 30%.

Per migliorare le capacità di assorbimento delle forze d’urto negli impatti, sono stati sviluppati caschi provvisti di rivestimento interno costituito da coni in ABS deformabili. Tale soluzione consente l’assorbimento dell’energia mediante il piegamento e/o collasso dei coni ottenendo una migliore modalità di assorbimento degli impatti rispetto ai caschi protettivi tradizionali.

Un’ulteriore innovazione consiste nel provvedere il casco protettivo con un rivestimento interno realizzato mediante due strati con differenti densità, ovvero uno strato più esterno, in corrispondenza della calotta esterna, con densità maggiore e uno strato più interno, in corrispondenza della testa dell’utilizzatore, con densità minore. Tale soluzione consente, in caso di impatto, di comprimere lo strato interno a densità minore ottenendo una decelerazione graduale della testa e la possibilità di distribuire l’energia da impatto su una superficie più ampia all’interno del rivestimento interno.

Un problema relativo alle soluzioni suddette consiste nel fatto che l’attenuazione dell’energia da impatto e, conseguentemente, la protezione della testa dell’utilizzatore è affidata al rivestimento interno, in quanto il rivestimento più esterno consente solo la protezione meccanica dall’impatto e non il suo assorbimento.

Inoltre, l’energia dell’impatto viene ridistribuita piuttosto che dissipata, in tal modo mantenendo un alto rischio di causare danni al tessuto molle anche in assenza di evidenti fratture della teca cranica, in particolare durante impatti da strisciamento.

Sarebbe pertanto desiderabile disporre di un casco protettivo in grado di minimizzare gli inconvenienti sopra esposti. In particolare, sarebbe desiderabile disporre di un casco protettivo in grado di garantire una migliore dissipazione dell’energia da impatto, preservando la testa dell’utilizzatore in qualsiasi tipologia di impatto.

Sommario dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è fornire un casco, o elmetto, protettivo in grado di minimizzare le problematiche suddette.

Ancora uno scopo della presente invenzione è fornire un casco, o elmetto, protettivo in grado di ridurre considerevolmente le lesioni traumatiche della teca cranica e, in particolare, delle ossa parietali, temporali, frontali e occipitali, ma anche dei tessuti molli che risultano vitali per l’individuo.

Infine, uno scopo della presente invenzione è fornire un casco, o elmetto, protettivo in grado di migliorare l’isolamento acustico e termico rispetto all’ambiente circostante.

Gli scopi sopra menzionati vengono raggiunti da un casco protettivo in accordo con le rivendicazioni allegate.

Il casco protettivo comprendente una calotta esterna e un rivestimento interno, operativamente accoppiati l’un l’altro per l’assorbimento degli urti da impatto, il casco protettivo comprende una calotta interna disposta tra, e operativamente accoppiata a, la calotta esterna e il rivestimento interno,

in cui il casco protettivo comprende una pluralità di elementi distanziatori atti ad accoppiare la calotta interna e la calotta esterna definendo una intercapedine tra queste, e

in cui gli elementi distanziatori hanno un carico di rottura inferiore ai carichi di rottura della calotta interna e della calotta esterna in modo tale che in caso di impatto gli elementi distanziatori siano soggetti a rottura prima della calotta interna e della calotta esterna e/o contestualmente alla rottura di almeno una porzione della calotta esterna, per il collasso della calotta esterna nella intercapedine verso la calotta interna.

In tal modo, in caso di impatto gli elementi distanziatori provvedono a separare la calotta interna dalla calotta esterna consentendo il collasso di quest’ultima per l’assorbimento della forza di impatto. Inoltre, l’intercapedine definita permette di ottenere un maggiore isolamento termico e acustico.

La calotta esterna è provvista di uno o più intagli atti a definire uno schema di rottura predefinito della calotta esterna in caso di impatto.

Ciò consente di ottenere un controllo più accurato nel collasso della calotta esterna, riducendo considerevolmente le lesioni traumatiche della teca cranica e, in particolare, delle ossa parietali, temporali, frontali e occipitali, ma anche dei tessuti molli che risultano vitali per l’individuo.

Gli intagli sono definiti lungo la superficie interna della calotta esterna in corrispondenza della calotta interna.

In tal modo, l’estetica del casco protettivo viene preservata mantenendo le funzionalità richieste nell’assorbimento delle forze d’impatto e consentendo di verificare la funzionalità del casco anche a seguito di cadute accidentali.

Gli intagli definiscono una pluralità di porzioni d’impatto, almeno in parte affiancate l’un l’altra. Preferibilmente, gli intagli definiscono una pluralità di porzioni d’impatto a geometria identica. Ancor più preferibilmente, gli intagli definiscono delle porzioni d’impatto a geometria esagonale.

La realizzazione di opportune porzioni d’impatto, in particolare di porzioni d’impatto identiche preferibilmente a geometrica esagonale, consente di ottenere delle rotture che possano adattarsi a una pluralità di teche craniche, senza la necessità di definire un casco protettivo su misura. Inoltre, la grandezza delle suddette porzioni d’impatto influenza la capacità di assorbimento dell’energia da urto.

Gli elementi distanziatori sono conformati in modo tale da ottenere una rottura predefinita in una porzione di rottura tra la calotta esterna e la calotta interna. Preferibilmente, gli elementi distanziatori sono conformati a clessidra, in cui le aree a superficie maggiore sono rispettivamente accoppiate alla calotta interna e alla calotta esterna.

La conformazione a clessidra offre un’ampia base di appoggio con un punto di rottura centrale che consente la gestione tanto dei traumi diretti quanto di quelli da strisciamento.

La calotta esterna è accoppiata alla calotta interna e/o agli elementi distanziatori in modo rimovibile. Preferibilmente, la detta calotta esterna è provvista di una pluralità di alloggiamenti per l’accoppiamento agli elementi distanziatori.

Ciò consente di modificare la conformazione della calotta esterna in funzione dell’utilizzatore che impiega il casco protettivo, o di procedere alla sua sostituzione in caso di rottura dovuta a forze di impatto contenute.

La calotta esterna ha un carico di rottura inferiore alla calotta interna.

In tal modo, è possibile ottenere una migliore dissipazione di energia in caso di impatto, senza intaccare la calotta interna.

Descrizione delle figure

Queste e ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, illustrate a titolo esemplificativo e non limitativo nelle allegate figure, in cui:

- la Figura 1 è una vista in prospettiva di una prima forma di realizzazione del casco protettivo, in accordo con la presente invenzione;

- la Figura 2a è una vista schematica della porzione di assorbimento tra la calotta esterna e la calotta interna del casco di Figura 1, in corrispondenza della sezione A-A;

- la Figura 2b è una vista schematica in sezione della porzione di assorbimento di Figura 2a quando gli elementi distanziatori sono soggetti a rottura;

- la Figura 2c è una vista schematica in sezione della porzione di assorbimento di Figura 2a quanto gli elementi distanziatori e la calotta esterna sono soggetti a rottura;

- la Figura 3 è una vista schematica della struttura del casco di Figura 1, in corrispondenza della sezione A-A;

- la Figura 4 è una vista in prospettiva di una seconda forma di realizzazione del casco protettivo, in accordo con la presente invenzione;

- la Figura 5a è una vista schematica della porzione di assorbimento tra la calotta esterna e la calotta interna del casco di Figura 4 in corrispondenza della sezione B-B;

- la Figura 5b è una vista schematica in sezione della porzione di assorbimento di Figura 5a quando gli elementi distanziatori sono soggetti a rottura;

- la Figura 5c è una vista schematica in sezione della porzione di assorbimento di Figura 5a quando gli elementi distanziatori e la calotta esterna sono soggetti a rottura;

- la Figura 6 è una vista schematica della struttura del casco di Figura 4, in corrispondenza della sezione B-B.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Con riferimento alle Figure 1 e 4, sono illustrate rispettivamente una prima forma di realizzazione e una seconda forma di realizzazione di un casco protettivo, in accordo con la presente invenzione. In particolare, nel seguito verrà mantenuta la medesima numerazione per gli elementi uguali ma relativi a forme di realizzazione differenti.

Nella descrizione che segue si farà riferimento, per brevità, ad un casco da motociclista, ma quanto descritto può applicarsi a qualsiasi tipo di casco, o elmetto, adibito alla protezione della testa di un utente, ad esempio caschi per competizioni moto-sportive (auto, moto, ecc…), caschi da bici, caschi da sci o elmetti da lavoro (elmetti per operatori di escavatori, elmetti per cantieri edili, ecc…).

La Figura 1 illustra esemplificativamente il casco 1 protettivo del tipo integrale, ma quanto descritto può essere applicato anche a caschi del tipo modulare o sprovvisti di mentoniera. I caschi protettivi, di qualsiasi tipo, possono essere provvisti di una pluralità di componenti, tra cui l’imbottitura di confort, il cinturino di chiusura, la visiera e il sistema di aerazione che non saranno nel seguito descritti in dettaglio in quanto non essenziali per l’ottenimento dello scopo dell’invenzione. Nella forma di realizzazione illustrata in Figura 1, il casco 1 protettivo comprende una pluralità di strati e, in particolare, dall’esterno verso l’interno una calotta 11 esterna, una calotta 21 interna e un rivestimento 31 interno. Anche se non essenziale per l’ottenimento dell’invenzione, uno strato di imbottitura 81 di confort è ulteriormente provvisto come illustrato nella sezione di dettaglio in Figura 3.

La calotta 11 esterna è preferibilmente realizzata con materiali leggeri e resistenti agli urti, ma al contempo che possono essere soggetti a deformazione e rottura. Preferibilmente, i materiali impiegati per la realizzazione della calotta 11 esterna sono i materiali termoplastici quali policarbonato (PC) o acrilonitrile butadiene stirene (ABS), i quali presentano caratteristiche idonee all’impiego e un costo contenuto.

Secondo la presente invenzione, la calotta 11 esterna è provvista di uno o più intagli 61 atti a definire uno schema di rottura predefinito della calotta 11 esterna in caso di impatto. Preferibilmente, come illustrato in Figura 1 e nelle ulteriori Figure 2a-2c e 3 secondo la prima forma di realizzazione, gli intagli 61 sono definiti lungo la superficie 111 interna della calotta 11 esterna in corrispondenza della calotta 21 interna, in tal modo non risultando visibili dalla superficie esterna del casco 1 protettivo. In tal modo, l’estetica del casco 1 protettivo viene preservata mantenendo le funzionalità richieste nell’assorbimento delle forze d’impatto e consentendo di verificare la funzionalità del casco 1 protettivo anche a seguito di cadute accidentali.

Come illustrato in Figura 1, la calotta 11 esterna secondo la prima forma di realizzazione è caratterizzata da una particolare definizione degli intagli 61 che definiscono una pluralità di porzioni 161 d’impatto almeno in parte affiancate l’un l’altra. In particolare, gli intagli 61 e le relative porzioni 161 d’impatto sono definiti, preferibilmente, in modo tale da delineare una struttura simile alle suture del cranio e alle relative ossa che definiscono. Dunque, le porzioni 161 d’impatto consentono di identificare, in maniera esemplificativa, delle rotture controllate in cui le superfici delle porzioni 161 d’impatto siano preferibilmente atte a coprire delle macro aree della teca cranica, preferibilmente almeno relative alle ossa parietali, temporali, frontali e occipitali.

Lo spessore della calotta 11 esterna può essere dimensionato secondo le necessità tecniche e di resistenza, senza influire sulle caratteristiche tecniche dell’invenzione. Allo stesso modo, la profondità degli intagli può essere dimensionata secondo le necessità tecniche e di resistenza, senza influire sulle caratteristiche tecniche dell’invenzione.

La calotta 21 interna è preferibilmente realizzata con un materiale resistente agli urti e consente la distribuzione della forza d’impatto in un’area più ampia rispetto a quella dell’urto, riducendo la concentrazione delle tensioni in un’area ridotta. A tal proposito, a differenza della calotta 11 esterna, la calotta 21 interna è sprovvista di intagli per garantire la maggior resistenza possibile. Preferibilmente, i materiali comunemente impiegati per la realizzazione della calotta 21 interna sono i materiali termoplastici quali policarbonato (PC) o acrilonitrile butadiene stirene (ABS), o i materiali compositi (FRP) con fibre di vetro o carbonio in resina epossidica o esclusivamente fibre di carbonio o kevlar.

Anche in tal caso, lo spessore della calotta 21 interna può essere dimensionato secondo le necessità tecniche e di resistenza, senza influire sulle caratteristiche tecniche dell’invenzione.

Il rivestimento 31 interno è preferibilmente realizzato con un materiale in grado di assorbire l’energia causata da un urto, ad esempio polistirene espanso (EPS), polipropilene espanso (EPP) o materiali con comportamenti meccanici simili. Il rivestimento 31 interno illustrato in Figura 3 è realizzato come monoblocco a singola densità in grado di collassare progressivamente a seguito dell’impatto, riducendo così le accelerazioni trasmesse alla testa. Anche in tal caso, la tipologia di struttura e lo spessore del rivestimento 31 interno possono essere realizzati e dimensionati secondo le necessità tecniche e di resistenza, senza influire sulle caratteristiche tecniche dell’invenzione.

L’imbottitura 81 di confort, che rappresenta l’interfaccia tra l’intera struttura del casco 1 protettivo e la testa dell’utilizzatore, è preferibilmente realizzata mediante una combinazione di spugne rivestite da tessuto, o altro materiale idoneo, che consentono di incrementare il confort durante l’impiego del casco 1 protettivo ma che non influiscono in alcun modo sulla capacità del casco 1 protettivo di assorbire le sollecitazioni cui può essere sottoposto.

L’accoppiamento degli strati è realizzato in modo idoneo all’assorbimento degli urti da impatto, ovvero per consentire l’assorbimento dell’energia accumulata durante l’impatto di una porzione del casco 1 protettivo con un ostacolo fisso o mobile.

Alla suddetta sequenza di strati corrisponde, dunque, una medesima sequenza di accoppiamento tra questi. In particolare, l’imbottitura 81 di confort è accoppiata al rivestimento 31 interno, preferibilmente mediante un accoppiamento del tipo rimovibile che possa consentire la manutenzione dell’imbottitura 81 medesima. Il rivestimento 31 interno, al contempo, è solidalmente accoppiato alla calotta 21 interna, mediante un accoppiamento del tipo non rimovibile, ad esempio fissato mediante incollaggio.

Quest’ultima è, dunque, operativamente accoppiata tanto con il rivestimento 31 interno, quanto con la calotta 11 esterna, essendo la calotta 21 interna disposta tra la calotta 11 esterna e il rivestimento 31 interno.

L’accoppiamento tra la calotta 21 interna e la calotta 11 esterna è realizzato per mezzo di una pluralità di elementi 51 distanziatori aventi un dimensionamento tale da realizzare un’intercapedine 41 tra le suddette calotte 11, 21. Nelle Figure 2a-2c e 3 sono esemplificativamente illustrati un numero pari a cinque elementi 51 distanziatori, ma la numerosità degli stessi può variare in funzione dell’area delle calotte 11, 21 da accoppiare, delle caratteristiche tecniche di assorbimento che si vuole ottenere, nonché delle caratteristiche tecniche relative al carico di rottura degli elementi 51 distanziatori medesimi. L’accoppiamento tra la calotta 11 esterna, la calotta 21 interna e gli elementi 51 distanziatori definisce una porzione 10 di assorbimento, in grado di migliorare sensibilmente la capacità di assorbimento dell’energia da impatti da parte del casco 1 protettivo.

Con il termine “carico di rottura” si intende, nella presente invenzione, il limite, in termini di forza o sollecitazione esterna applicata, oltre il quale il prodotto, o il materiale che lo compone, risulta irrimediabilmente danneggiato dal punto di vista della resistenza meccanica. A titolo esemplificativo, il carico di rottura può essere relativo ad una o più delle seguenti tipologie: carico di rottura a trazione, carico di rottura a compressione, carico di rottura a flessione retta, carico di rottura a torsione e carico di rottura a sforzo di taglio.

La conformazione degli elementi 51 distanziatori nella prima forma di realizzazione ivi illustrata è del tipo a clessidra, ovvero con due aree a superficie maggiore connesse mediante una sezione con un’area a superficie minore. Le suddette aree a superficie maggiore sono rispettivamente accoppiate alla calotta 21 interna e alla calotta 11 esterna, in tal modo disponendo la sezione con area a superficie minore tra queste. La rottura centrale degli elementi 51 distanziatori consente di ottimizzare la gestione dell’assorbimento dell’energia da urto tanto nei traumi diretti quanto in quelli da strisciamento.

Ad ogni modo, differenti conformazioni degli elementi distanziatori sono comunque possibili, secondo forme di realizzazione non illustrate, a patto che venga realizzata l’intercapedine tra le calotte interna ed esterna.

Gli elementi 51 distanziatori hanno un carico di rottura inferiore ai carichi di rottura della suddetta calotta 21 interna nonché della suddetta calotta 11 esterna. La differenza nel carico di rottura è tale che, in caso di impatto, gli elementi 51 distanziatori siano soggetti a rottura prima della calotta 21 interna e della calotta 11 esterna. Il suddetto dimensionamento dei carichi di rottura consente di ottenere il collasso della calotta 11 esterna nell’intercapedine 41 in direzione della calotta 21 interna.

È ulteriormente possibile dimensionare gli elementi 51 distanziatori in modo tale che il carico di rottura sia tale che, in caso di impatto, questi siano soggetti a rottura contestualmente alla rottura di almeno una porzione della calotta 11 esterna, preferibilmente lungo uno o più degli intagli di cui quest’ultima è provvista secondo quanto descritto in precedenza.

A prescindere dalla conformazione degli elementi 51 distanziatori, questi sono conformati in modo tale da ottenere una rottura predefinita in una porzione di rottura (non illustrata) disposta tra la calotta 11 esterna e la calotta 21 interna. Nella conformazione a clessidra illustrata nelle Figure della prima forma di realizzazione, la porzione di rottura è ottenibile in corrispondenza della sezione ad area minore che congiunge le due porzioni provviste delle rispettive superfici ad area maggiore.

Per ottimizzare le capacità di assorbimento dell’energia da urti del casco 1 protettivo, la calotta 11 esterna è ulteriormente dimensionata in modo tale da presentare un carico di rottura inferiore a quello della calotta 21 interna. In tal modo, è possibile ottenere una migliore dissipazione di energia in caso di impatto, senza intaccare la calotta 21 interna.

In una forma di realizzazione ulteriore, non illustrata, la calotta esterna è accoppiata alla calotta interna e/o agli elementi distanziatori in modo rimovibile. In particolare, la calotta esterna può essere ulteriormente provvista di una pluralità di alloggiamenti per l’accoppiamento agli elementi distanziatori.

Ciò consente di modificare la conformazione della calotta esterna in funzione dell’utilizzatore che impiega il casco protettivo, o di procedere alla sua sostituzione in caso di rottura dovuta a forze di impatto contenute, ad esempio dovute a cadute accidentali.

Si descrive nel seguito la funzionalità del casco 1 protettivo, ipotizzando un impatto di tipo obliquo, spesso in grado di causare una lesione molto diffusa tra gli incidenti motociclistici, ovvero un trauma del tipo “closed head injury”. Tale trauma consiste nel movimento del tessuto molle all’interno della teca cranica in seguito alle accelerazioni e decelerazioni trasmesse alla testa durante un impatto. In caso di impatto obliquo i caschi noti non riescono, generalmente, ad assorbire l’energia dell’impatto in modo tale da ridurre l’accelerazione angolare della testa dell’utilizzatore entro valori soglia di sicurezza. Ciò, in quanto i caschi noti sono progettati per redistribuire l’energia su un’area maggiore rispetto a quella dell’impatto e resistere all’impatto stesso, in particolare in caso di presenza di corpi contundenti.

Il casco 1 protettivo, secondo la presente invenzione, consente invece di ridurre sensibilmente l’energia trasmessa alla testa dell’utilizzatore, dissipando gran parte della medesima energia dell’impatto nella porzione di assorbimento, ovvero mediante la porzione del casco 1 protettivo costituita dalla calotta 21 interna, dalla calotta 11 esterna e dai relativi elementi 51 distanziatori. In particolare, in caso di impatto gli elementi 51 distanziatori provvedono a dissipare l’energia mediante la rottura controllata degli stessi in corrispondenza della porzione di rottura.

Nelle Figure 2a e 2b sono illustrate, rispettivamente, la configurazione di una porzione del casco 1 protettivo in sezione prima dell’impatto e la medesima configurazione a seguito dell’impatto con una forza F1 localizzata applicata obliquamente rispetto alla superficie della calotta 11 esterna, a generare un impatto obliquo. Risulta evidente che, il limite del carico di rottura degli elementi 51 distanziatori, inferiore rispetto a quello della calotta 11 esterna e della calotta 21 interna, consente di dissipare l’energia dell’impatto a causa della rottura controllata degli stessi, trasmettendo una limitata quantità di energia residua alla calotta 21 interna e, conseguentemente, al rivestimento 31 interno. La conformazione a clessidra degli elementi 51 distanziatori offre, inoltre, un’ampia base di appoggio con un punto di rottura centrale che consente la gestione tanto dei traumi diretti quanto di quelli da strisciamento.

La Figura 2c illustra una ulteriore capacità di dissipazione dell’energia da impatto, quando una forza F2 localizzata, maggiore rispetto alla forza F1 localizzata, anch’essa applicata obliquamente rispetto alla superficie della calotta 11 esterna, a generare un impatto obliquo. In tal caso, il casco 1 protettivo è in grado di dissipare l’energia dell’impatto anche mediante la rottura, ovvero la separazione della calotta 11 esterna dalla calotta 21 interna, consentendo il collasso della calotta 11 esterna entro l’intercapedine 41 per l’assorbimento della forza di impatto. Come illustrato in Figura 2c, la rottura della calotta 11 esterna viene preferibilmente realizzata in corrispondenza degli intagli 61, separando l’intera porzione 161 d’impatto. Ciò consente di ottenere un controllo più accurato nel collasso della calotta esterna, riducendo considerevolmente le lesioni traumatiche della teca cranica e, in particolare, delle ossa parietali, temporali, frontali e occipitali, ma anche dei tessuti molli che risultano vitali per l’individuo.

Il medesimo comportamento illustrato in Figura 2c viene ottenuto anche quando il carico di rottura degli elementi 51 distanziatori e della calotta 11 esterna è tale da consentire la rottura dei suddetti elementi 51 distanziatori contestualmente alla rottura di almeno una porzione della calotta 11 esterna.

La Figura 4 illustra esemplificativamente il casco 2 protettivo secondo una seconda forma di realizzazione, che non verrà descritta in dettaglio nel seguito, ma solo in merito agli elementi che differiscono rispetto alla prima forma di realizzazione illustrata nelle Figure precedenti, la quale prima forma di realizzazione viene ivi incorporata per referenza. Allo stesso modo, la numerazione degli elementi verrà mantenuta corrispondente alla prima forma di realizzazione quando non modificati.

Il casco 2 protettivo secondo la seconda forma di realizzazione differisce dalla prima forma di realizzazione del casco 1 protettivo per la definizione degli intagli 62 e delle relative porzioni 162 d’impatto che presentano una geometria identica, del tipo esagonale. In particolare, nella forma di realizzazione illustrata in Figura 4 e 6, ciascun elemento 51 distanziatore è accoppiato ad una singola porzione 162 d’impatto.

Secondo forme di realizzazione ulteriori, non illustrate, è possibile ulteriormente definire porzioni d’impatto a geometria differente tra loro e/o differente da quella di tipo esagonale. Ulteriormente, è possibile che una o più porzioni di impatto sia sprovviste dell’elemento distanziatore, ovvero accoppiate alle altre porzioni d’impatto per mezzo dei soli intagli, lasciando il volume di intercapedine sottostante completamente sprovvisto di altri elementi.

La funzionalità del casco 2 protettivo non verrà nel seguito descritta in dettaglio in quanto corrispondete a quanto descritto in precedenza per il casco 1 protettivo della prima forma di realizzazione e che viene citato per referenza. Rispetto alla soluzione con porzioni 161 d’impatto che copiano la struttura ossea della teca cranica, la geometrica esagonale consente di ottenere delle aree di frattura controllate che prescindono dalla morfologia dell’utente che indossi il casco 2 protettivo, ovvero che prescindono dalla pluralità di teche craniche e relative suture. La dimensione degli esagoni, inoltre, influenza la numerosità degli stessi e, di conseguenza, il numero degli intagli e delle relative porzioni 162 d’impatto soggette a rottura, consentendo una maggiore capacità di assorbimento dell’energia all’aumentare del numero di porzioni 162 d’impatto realizzate.

Il casco protettivo in accordo con la presente invenzione consente, dunque, di ridurre considerevolmente l’energia trasmetta alla teca cranica e, conseguentemente, ai tessuti molli dell’utilizzatore.

La capacità di assorbimento dell’energia consente di infatti di ridurre le problematiche connesse con eventuali impatti e, in particolare, di ridurre le conseguenze di traumi da impatti obliqui, quale la “closed head injury”.

Ulteriormente, l’impiego di una intercapedine consente di migliorare le caratteristiche termiche del casco, ottenendo un miglior isolamento dall’ambiente esterno tanto in condizioni di temperature calde, quanto in condizioni di temperature fredde.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Casco (1; 2) protettivo comprendente una calotta (11) esterna e un rivestimento (31) interno, operativamente accoppiati l’un l’altro per l’assorbimento degli urti da impatto, il detto casco (1; 2) protettivo è caratterizzato dal fatto di comprendere una calotta (21) interna disposta tra, e operativamente accoppiata a, la detta calotta (11) esterna e il detto rivestimento (31) interno, in cui il detto casco (1; 2) protettivo comprende una pluralità di elementi (51) distanziatori atti ad accoppiare la detta calotta (21) interna e la detta calotta (11) esterna definendo una intercapedine (41) tra queste, e in cui i detti elementi (51) distanziatori hanno un carico di rottura inferiore ai carichi di rottura della detta calotta (21) interna e della detta calotta (11) esterna in modo tale che in caso di impatto i detti elementi (51) distanziatori siano soggetti a rottura prima della detta calotta (21) interna e della detta calotta (11) esterna e/o contestualmente alla rottura di almeno una porzione della detta calotta (11) esterna, per il collasso della detta calotta (11) esterna in detta intercapedine (41) verso la detta calotta (21) interna.
2. 2. Casco (1; 2) protettivo secondo la rivendicazione 1, in cui la detta calotta (11) esterna è provvista di uno o più intagli (61; 62) atti a definire uno schema di rottura predefinito della detta calotta (11) esterna in caso di impatto.
3. 3. Casco (1; 2) protettivo secondo la rivendicazione 2, in cui i detti intagli (61; 62) sono definiti lungo la superficie (111) interna della detta calotta (11) esterna in corrispondenza della detta calotta (21) interna.
4. 4. Casco (1; 2) protettivo secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui i detti intagli (61; 62) definiscono una pluralità di porzioni (161; 162) d’impatto, almeno in parte affiancate l’un l’altra.
5. 5. Casco (2) protettivo secondo la rivendicazione 4, in cui i detti intagli (62) definiscono le dette porzioni (162) d’impatto a geometria identica, preferibilmente a geometria esagonale.
6. 6. Casco (1; 2) protettivo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui i detti elementi (51) distanziatori sono conformati in modo tale da ottenere una rottura predefinita in una porzione di rottura tra la detta calotta (11) esterna e la detta calotta (21) interna.
7. 7. Casco (1; 2) protettivo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui i detti elementi (51) distanziatori sono conformati a clessidra, in cui le aree a superficie maggiore sono rispettivamente accoppiate alla detta calotta (21) interna e alla detta calotta (11) esterna.
8. 8. Casco (1; 2) protettivo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui la detta calotta (11) esterna è accoppiata alla detta calotta (21) interna e/o ai detti elementi (51) distanziatori in modo rimovibile.
9. 9. Casco protettivo secondo la rivendicazione 8, in cui la detta calotta esterna è provvista di una pluralità di alloggiamenti per l’accoppiamento ai detti elementi distanziatori.
10. 10. Casco (1; 2) protettivo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui la detta calotta (11) esterna ha un carico di rottura inferiore alla detta calotta (21) interna.