IT8323470A1 - "sistema di attenuazione degli urti" - Google Patents

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

"5ISTEMA DI ATTENUAZIONE DEGLI URTI"

R I A S S U N T O

Un sistema di attenuazione degli urti comprendente una pluralit? di colonne di attenuazione d?urto di un materiale elastomero sostanzialmente elastico. Le colonne sono cos? dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza d'urto assiale di grandezza predeterminata, esse si deformano elasticamente per attenuare l'urto che risulta dalla forza di impatto. Le colonne quindi ritornano indietro elasticamente sostanzialmente alla loro sagoma non deformata.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda in generale un sistema di attenuazione degli urti utile nei copricapi protettivi, scarpe da corsa ed altre applicazioni di attenuazione degli urti, e pi? particolarmente un tale sistema in cui l'attenuazione dell'urto viene realizzata mediante la deformazione elastica di colonne elastomere. ?

La presente invenzione rappresenta un progresso tecnico rispetto al sistema di attenuazione degli urti descritto nel brevetto U.5.A. di propriet? della stessa titolare N? di Serie 185.208. Come descritto in tale brevetto, il sistema comprende una fodera fissata alla superficie interna di un guscio protettivo esterno che viene indossato sulla testa. La fodera include una serie di tubi di materiale elastomero disposti in relazione lato a lato generalmente parallela con i loro assi centrali generalmente paralleli alla superficie interna del guscio. I tubi sono elasticamente deformabili nella direzione radiale e sufficientemente distanziati in modo stretto cosicch? quando uno si deforma, come quando un colpo viene dato sul guscio esterno, esso ? impegnabile con i lati dei tubi adiacenti per deformarli in modo da attenuare l?urto sentito dalla persona che indossa il copricapo.

I brevetti U.S.A. 3.877.076, 2.150.747 e 2.179.14B mostrano vari tipi di apparecchi di attenuazione d?urti in generale nel campo della presente invenzione.

Tra i diversi scopi della presente invenzione si possono notare la previsione di un sistema di attenuazione d'urti perfezionato in cui l'urto viene attenuato dalla compressione assiale e dalla deflessione laterale di colonne elastomere; la previsione di un tale sistema che fornisce un livello pi? elevato di attenuazione degli urti rispetto ai sistemi precedenti; la previsione di un tale sistema che continua a fornire un livello adeguato di attenuazione degli urti dopo numerosi carichi di impatto; la previsione di un tale sistema che pu? essere assicurato in modo distaccabile al guscio esterno del copricapo protettivo, per esempio per permettere la facile rimozione del sistema dal guscio per l'ispezione e la sostituzione se necessario; la previsione di un tale sistema che sia relativamente compatto e di peso leggero; e la previsione di un tale sistema che sia relativamente economico da fabbricare.

In generale un sistema di attenuazione d'urti della presente invenzione comprende una pluralit? di colonne attenuatrici d'urto atte ad essere montate per un carico assiale delle colonne durante l'urto. Le colonne sono di un materiale elastomero sostanzialmente elastico e sono cos? dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza d'urto assiale di grandezza predeterminata, esse sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urto che risulta da detta forza d?impatto, le colonne quindi essendo atte a ritornare elasticamente indietro sostanzialmente alla loro sagoma non deformata.

Altri scopi e caratteristiche diverranno in parte chiari ed in parte saranno indicati in seguito.

Nei disegni annessi:

la Fig. 1 ? una vista frontale di un elmetto avente un sistema di attenuazione d'urti della presente invenzione, parti dell'elmetto essendo asportate per scopo illustrativo;

la Fig. 2 ? una vista dal basso dell'elmetto mostrato in Flg. 1;

la Fig. 3 ? una sezione orizzontale ingrandita eseguita lungo la linea 3-3 della Fig. 1 mostrante la costruzione di un cuscinetto fatto in conformit? con la presente invenzione;

la Fig. 4 ? una sezione verticale ingrandita eseguita lungo la linea 4-4 della Fig. 1. la Fig.4A ? una vista simile alla Fig. 4 mostrante il funzionamento del sistema quando sottoposto ad una forza di impatto;

le Figg. 5-8 sono grafici mostranti i risultati di una serie di prove condotte su sistemi di attenuazione d'urti della presente invenzione; e

le Figg. 9A-9D sono viste schematiche che illustrano possibili maniere in cui possono essere disposte le colonne attenuatrici d'urto della presente invenzione.

Simboli di riferimento corrispondenti indicano parti corrispondenti attraverso le diverse viste dei disegni annessi.

Riferendosi ora ai disegni annessi e dapprima pi? particolarmente alle Figg. 1 e 2, viene indicato in generale con 1 l'apparecchio protettivo sotto forma di copricapo (un elmetto di aviazione come mostrato) comprendente un organo o guscio 3 esterno ricevitore d'urto che pu? essere di materiale opportuno sostanzialmente rigido come fibra di vetro impregnata con resina avente una resistenza all'impatto relativamente elevata. Un sistema di attenuazione d'urti della presente invenzione complessivamente indicato con S ? previsto sull'interno del guscio per attenuare l'urto sulla testa risultante da un urto od urti sul guscio. Mentre l'uso del sistema S nei copricapi protettivi viene considerato essere un'applicazione importante della presente invenzione, essa non ? in alcuna maniera limitata a questa applicazione. Cos? il presente sistema come descritto in questa relazione pu? essere usato per proteggere altre parti del corpo. In effetti il sistema pu? essere adattato virtualmente per qualsiasi applicazione che comporti l'attenuazione degli urti.

Come incorporato nel copricapo mostrato nei disegni annessi, il sistema S di attenuazione degli urti comprende una pluralit? di cuscinetti separati 7 assicurati alla superficie interna del guscio 3 in posizioni corrispondenti al Iato anteriore (fronte), al retro, ai lati ed alla sommit? della testa. Come mostrato meglio nelle Figg. 3 e 4, ciascun cuscinetto contiene una pluralit? di colonne 9 di attenuazione d'urtro disposte in modo ordinato in una pluralit? di file generalmente parallele (quattro file di sette colonne ciascuna come mostrato). Il distanziamento SI tra colonne adiacenti in una fila ? sostanzialmente eguale come il distanziamento S2 tra file adiacenti di colonne. Ciascuna colonna ? di sagoma tubolare ed ? formata con un materiale elastomero sostanzialmente resiliente come vinile, uretano o polietilene. Tutte le colonne nella serie ordinata sono di diametro o di lunghezza sostanzialmente uniformi ed hanno facce di testa tagliate quadrate, vale a dire che le due facce di testa di ciascuna colonna giacciono in piano che sono generalmente perpendicolari all'asse centrale della colonna.

Ciascun cuscinetto ? di costruzione a strati, comprendente un primo strato o strato interno 11 fi un tessuto adatto, per esempio adiacente alla superficie interna del guscio 3, un secondo strato 13 relativamente spesso di materiale ammortizzatore come esapnso di vinilnitrile del tipo messo in commercio sotto il nome di Rubatex 326 dalla Rubatex Corporation di Bedford, Virginia (U.S.A.), un terzo strato 15 identico al primo strato, un quarto strato 17 dello stesso materiale ammortizzatore come il secando strato ma non cos? spesso, ed un quinto strato o strato esterno 19 di opportuno materiale di rivestimento come cuoio. Le colonne 9 si estendono tra i primi o terzi strati 11,15 attraverso lo strato di ammortizzazione 13, l'ultimo dei quali ? sostanzialmente dello stesso spessore delle colonne. Le colonne sono assicurate alle loro estremit? mediante un opportuno adesivo, per esempio al primo ed al terzo strato 11,15 che possono essere chiamati i fogli portanti. Gi assi centrali delle colonne si estendono generalmente perpendicolari a questi fogli 11,15. I fogli portanti 11,15 e lo strato ammortizzatore 13 si combinano per costituire mezzi per supportare le colonne nella disposizione ordinata suddetta. Possono anche essere opportuni per supportare in altra maniera le colonne. Sotto questo aspetto si contempla che le colonne 9 ed i fogli portanti 11,15 possono essere formati integralmente (per esempio stampati).

Ciascun cuscinetto 7 ? montato in modo toglibile sull'interno del guscio 3 con gli assi centrali delle colonne che si estendono generalmente ad angolo retto rispetto alla superficie interna del guscio (in modo da assicurare il carico assiale delle colonne quando l'elmetto ? soggetto ad un urto) mediante mezzi di fissaggio che comprendono una coppia di dispositivi di fissaggio a due parti, una parte sotto forma di una pezza 21 di ciascuna coppia essendo fissata (per esempio incollata) alla faccia interna del foglio portante interno 11 del cuscinetto, e l'altra parte sotto forma di una pezza 23 di ciascuna coppia essendo fissata (per esempio incollata) alla superficie interna del guscio rigido 3. Le due pezze 21 e 23 di ciascuna coppia sono preferibilmente formate da un materiale di fissaggio in tessuto disponibile commercialmente sotto il nome di Velcro come mostrato nel brevetto U.S.A. a nome Mestral 2.717.431 rilasciato il 13 Settembre 1955. Cos? le pezze hanno elementi di fissaggio cooperanti su di esse che sono impegnabili reciprocamente per fissare il cuscinetto al guscio, e disimpegnabili per la rimozione del cuscinetto dal guscio (per esempio per l'ispezione e la sostituzione se necessario). Si comprender? che ulteriori pezze di Velcro 23 od anche strisce di Velcro continue possono essere poste attorno alla superficie interna del guscio in modo che la posizione dei cuscinetti pu? essere regolata per adattarsi alla testa della particolare persona che indossa il copricapo.

Si possono anche usare altri mezzi per fissare i cuscinetti 7 all'elmetto.

In conformit? con la presente invenzione i cuscinetti sono atti ad attenuare l'urto sulla testa dell'utente che risulti da un impatto sul guscio. Si noter? sotto questo aspetto che le colonne 9 sono disposte per un carico assiale durante l'impatto e sono cos? dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza di impatto assiale di grandezza predeterminata, esse sono atte a deformarsi resilientemente per attenuare l'urto che risulta dalla forza di impatto. Durante gli stadi iniziali di tale deformazione, le colonne si ritiene che si comprimano assialmente, vale a dire che la loro lunghezza effettiva come misurata nella direzione perpendicolare ai fogli portanti 11,15 diminuisce. Si ritiene che questa diminuzione venga effettuata da una flessione delle pareti della colonna senza un aumento sostanziale nella densit? del materiale di parete, bench? ? possibile che un certo aumento effettiva nella densit? di parete si possa verificare. Durante gli ultimi stadi del processo di deformazione le colonne si deflettono lateralmente o si piegano sotto la forza d'urto. Questo incurvamento ? su una base a casaccio come illustrato nella Fig. 4A e generalmente inizia con un cedimento locale in qualche parte di ciascuna colonna. Dopo che la forza di impatto si ? dissipata, le colonne sono quindi atte a ritornare indietro elasticamente sostanzialmente alla loro sagoma non deformata (Fig. 4). C osi a differenza di molti dei sistemi di attenuazione d'urto della tecnica precedente, questo sistema della presente invenzione ? progettata per l'uso ripetuto.

Un altro importante vantaggio della presente invenzione ? che, stabilita una serie di parametri di progettazione (per esempio peso, spessore complessivo e cosi via) il sistema S pu? essere elaborato per soddisfare virtualmente a qualsiasi requisito di prestazioni su un'ampia gamma di richieste. Ci? viene realizzato variando le propriet? fisiche e le caratteristiche delle colonne 9 come il materiale di cui sono fatte, il loro rapporto tra lunghezza e diametro (sottigliezza), l'angolo con cui le loro estremit? sono tagliate e la loro vicinanza l'una all'altra. L'effetto di ciascuno di questi fattori sulla capacit? del sistema di attenuare gli urti viene chiaramente dimostrato nei grafici delle Figg. 5-8.

Ciascuno di questi grafici illustra i risultati di una serie di prove in cui una forma di testa di prova del peso di 5,8 kg e avente un accelerometro triassiale disposto in corrispondenza del suo baricentro viene fatta cadere in caduta libera guidata da altezze di 45,7, 61,0, 91,4 e 121,9 cm su ciascuna di una serie di cuscinetti 7 che incorporano i sistemi S di attenuazione degli urti della presente invenzione. I cuscinetti sono supportati da un basamento diacciaio rigido. La massima decelerazione della forma di testa viene misurata per ciascuna caduta. I risultati della prova vengono quindi elaborati sui grafico con l'altezza di caduta che viene rappresentata sull'asse X e la decelerazione massima che viene rappresentata in picco G sull'asse Y, ciascun G essendo un'unit? di decelerazione eguale a 9,8 m/sec . I cuscinetti 7 usati nel condurre le prove sono costruiti nella maniera descritta sopra e sono identicisotto ogni aspetto eccetto come notato in precedenza. Cosi, a meno di ove altrimenti mostrato, ciascun cuscinetto provato ? lungo 14,0 cm, largo 6,4 cm e spesso 1,9 cm, e le colonne 9 di ciascun cuscinetto sono di sagoma tubolare con facce di testa tagliate quadre, fatte di uretano di durometria 80 (Shore A) e disposti in modo ordinato in quattro file di sette colonne ciascuna, con il distanziamento SI tra colonne adiacenti in ciascuna fila che ? di circa 1,9 cm, ed il distanziamento 52 tra file adiacenti che ? di circa 1,6 cm. Ciascuna colonna presenta, a meno di ove altrimenti notato, un diametro esterno di circa 1,3 cm, un diametro interno di circa 1,1 cm ed una lunghezza di circa 1,3 cm.

Il grafico della Fig. 5 illustra l'effetto del materiale dal quale una colonna 9 ? prodotta sulla capacit? del sistema S di attenuare gli urti. Nell'ottenere i dati per questo grafico, cinque differenti cuscinetti indicati 7A-7E vengono provati nella maniera descritta sopra. Questi cuscinetti sono identici eccetto per il materiale di cui sono fatte le colonne 9.

Sotto questo aspetto le colonne dei cuscinetti 7A-7E sono costruite nei seguenti materiali:

Cuscinetto Materiale Durezza (durometria Shore A)

7A vinile 3G

7B uretano 40

7C polietilene 90

7D etilenvinile acetato 90

7E uretano 80

Si osserver? dal grafico che i cuscinetti 7A e 7B con le colonne 9 di materiale di durometria inferiore sono in generale pi? efficaci (vale a dire ottengono risultati inferiori di picco G) ad altezze di caduta inferiori (inferiori a circa 101,6 cm) ove l'energia di impatto inerente ? corrispondentemente inferiore, e che i cuscinetti 7C-7E con colonne di materiale a durometria pi? elevata sono generalmente pi? efficaci ad altezze di caduta maggiori (pi? di circa 101,6 cm) ove l'energia di impatto ? pi? elevata.

Il grafico della Fig. 6 illustra l'effetto che il rapporto di sottigliezza della colonna (cio? il rapporto tra lunghezza di una colonna 9 ed il suo diametro) ha sulla capacit? del sistema di assorbire energia. Nell'ottenere i dati per questo grafico, vengono provati quattrocuscinetti indicati con 7A-7D. I cuscinetti sono identici eccetto che la lunghezza (e cos? il rapporto di sottigliezza) delle colonne 9 varia da cuscinetto a cuscinetto come segue:

Cuscinetto Lunghezza della colonna Rapporto di sottigliezza 7A 1,3 cm 1 , 0

7B 1,9 cm 1 , 5

7C 2,5 cm 2 , 0

7D 3,2 cm 2,5

I risultati della prova illustrati nel grafico della Fig. 6 indicano che quando il rapporto di sottigliezza della colonna aumenta entro la gamma di 1,0-2, 5, l'efficacia del sistema nell'attenuare l'urto aumenta anch'essa. Vi ? una certa indicazione tuttavia che quando il rapporto di sottigliezza della colonna si avvicina a 2,5, diminuisce la capacit? del sistema di attenuare energie di impattopi? elevate (corrispondenti ad un'altezza di caduta di prova maggiore di circa 101,6 cm). Si preferisce che il rapporto di sottigliezza non superi 3,0.

Il grafico della Fig. 7 illustra l'effetto dell'angolo con cui le facce di testa delle colonne 9 sono tagliate sulle propriet? di attenuazione d'urto di un sistema S. Nuovamente vengono usati quattro cuscinetti in questa prova, questi essendo indicati con 7A-7D. I cuscinetti sono identici eccetto che l?angolo (indicato con A in Fig. 7) in corrispondenza del quale le facce di testa della colonna in ciascun cuscinetto sono tagliate differisce da cuscinetto a cuscinetto come segue:

Cuscinetto Angolo di taglio

7A 37?

7B 26?

7C 14?

7D 0? (taglio quadro)

Si osserver? dal grafico che i cuscinetti 7D e 7C contenenti colonne aventi tagli angolati di 26? e 14? rispettivamente sono i pi? efficaci ad altezze di caduta inferiori (meno di circa 76,2 cm), e che il cuscinetto 7 che contiene colonne 9 con estremit? a taglio quadro ? il pi? efficace ad altezze di caduta superiori (maggiori di circa 76,2 cm). Ci? suggerisce che le colonne con facce di testa tagliate con un angolo relativamente piccolo possono essere le pi? efficaci nelle applicazioni che comportano forze di impatto basse, mentre colonne a taglio quadro possono essere le pi? efficaci per applicazioni in cui sono inerenti forze di impatto elevate.

Il grafico delia Fig. 8 illustra l'effetto della prossimit? della colonna sulle caratteristiche di attenuazione d?urto di un sistema S. Quattro cuscinetti indicati 7A-7D sono stati usati nell'ottenere i dati di prova per questo grafico. I cuscinetti sono identici eccetto che il numero delle colonne per cuscinetto varia da cuscinetto a cuscinetto. Cosi i cuscinetti 7A-7D contengono rispettivamente 11 , 14, 20 e 28 colonne disposte ordinatamente come mostrato rispettivamente nelle Figg. 9A-9D. Si osserver? dal grafico della Fig. 8 che i cuscinetti 7A-7C sono in generale i pi? efficaci ad altezze di caduta inferiori, e che il cuscinetto 7D ? il pi? efficace ad altezze di caduta superiori (pi? di circa 71,1 cm). Ci? indica che sistemi in cui le colonne sono distanziate relativamente molto (come nei cuscinetti 7A-7C) possono essere pi? efficaci per attenuare l?urto in applicazioni che comportano forze d'urto relativamente piccole, e che i sistemi in cui le colonne sono distanziate relativamente poco (come nel cuscinetto 7D) possono essere pi? efficaci in applicazioni in cui sono inerenti forze di impatto maggiori.

Si osserver? da quanto sopra che un sistema di attenuazione d'urti S della presente invenzione pu? essere atto a soddisfare virtualmente qualsiasi requisito di prestazioni entro un'ampia gamma di richieste semplicemente variando le propriet? fisiche e le caratteristiche delle colonne 9. Cos? per applicazioni che comportano energie di impatto relativamente basse, pu? essere desiderabile usare un sistema in cui le colonne sono fatte di un materiale di bassa durometria (per esempio 38-40 sulla scala Shore A) e lunghe 2,5-3,2 cm con facce di testa tagliate ad un angolo di 14?. Inoltre le colonne non devono essere distanziate relativamente poco. D'altra parte per? applicazioni che comportano energie di impatto relativamente elevate, pu? essere appropriato usare un sistema in cui le colonne sono di un materiale ad alta durometria (per esempio 88-90 sulla scala Shore A) e lunghe circa 2,5 cm con facce di testa tagliate quadre. In tali applicazioni ? anche preferibile avere le colonne distanziate pi? strettamente in una formazione relativamente ad alta densit?.

Mentre le colonne 9 mostrate nei disegni annessi sono a forma di tubi rotondi, si comprender? che esse possono assumere altre forme. Per esempio le colonne possono essere di costruzione piena ed avere qualsiasi configurazione adatta in sezione trasversale (triangolare, rettangolare, ellittica e cos? via).

I risultati delle prove comparative rivelano chiaramente la superiorit? del sistema di attenuazione d'urti S della presente invenzione rispetto ai sistemi precedenti. Nelle prove comparative condotte, una forma di prova pesante 5,5 kg ed avente un accelerometro triassiale in corrispondenza del suo baricentro viene fatta cadere in caduta libera guidata da un'altezza di circa 152,4 cm sul sistema che viene provato, che viene supportato sul basamento di acciaio rigido coperto da uno strato di poliuretano ad alta durometria. La decelerazione massima della forma di testa viene misurata per ciascuna caduta. Vengono provati tre sistemi indicati con A, B e C. Lo spessore complessivo di ciascun sistema ? di 2,5 cm.

II sistema A ? costruito in conformit? con la presente invenzione e comprende un cuscinetto della stessa costruzione come quello mostrato nelle Figg. 3 e 4. Cos? le colonne 9 in ciascun cuscinetto sono di sagoma tubolare con facce di testa tagliate quadre, fatto in uretano di durometria BO (Shore A) e disposte in quattro file di sette colonne ciascuna, con il distanziamento SI tra colonne adiacenti in ciascuna fila che ? di circa 1,9 cm, ed il distanziamento S2 tra file adiacenti che ? di circa 1,6 cm. Ciascuna colonna ha un diametro esterno di circa 1,3 cm, un diametro interno di circa 1,1 cm ed una lunghezza di circa 1,3 cm.

Il sistema B ? del tipo mostrato nel brevetto U.S.A. di propriet? della stessa titolare ND di Serie 185.208, comprendente una serie di tubi orizzontali disposti in relazione generalmente parallela lato a lato con i loro assi generalmente perpendicolari alla direzione della forza di impatto (vale a dire generalmente paralleli alla superficie orizzontale superiore del basamento). I tubi sono di materiale elasticamente deformabile (poliuretano di durometria 80) e distanziati in modo sufficientemente stretto che quando uno si deforma durante l'impatto impegna i lati deitubi adiacenti per deformarli in modo da attenuare l'urto. I tubi usati hanno diametro interno ed esterno rispettivamente di circa 1,1 cm ed 1,3 cm e sono ricoperti da uno strato spesso 1,3 cm di espanso di vinil nitrile del tipo messo in commercio sotto il nome di Rubatex 326 dalla Rubatex Corporation di Bedford, Virgina (USA), lo spessore complessivo del sistema essendo cosi 2,5 cm (1,5 cm di tubolatura ed 1,25 di materiale espanso Rubatex).

Il sistema C ? costituito da un foglio piatto di poliuretano espanso spesso 2,5 cm del tipo messo in commercio sotto il nome di Poron dalla Rogers Company di Rogers, Connecticut (USA).

La Tabella 1 qui sotto specifica la decelerazione massima (in G di picco) subita dalla forma di prova quando viene fatta cadere sui sistemi A-C.

TABELLA 1

5istema

A 90

B 166

C 158

Si osserver? da queste letture che dei tre sistemi il sistema A ? di gran lunga il pi? efficace per attenuare l'urto. Infatti la cifra di 90 G ottenua dal sistema A si avvicina al minimo di 60 G di picco per una distanza di arresto di 2,5 cm. Questa cifra di 60 G risulta assumendo che l'energia cinetica assorbita da un sistema sia eguale al lavoro effettuato dal sistema. Assumendo che ci? sia il caso, le seguenti conclusioni possono essere raggiunte:

1/2 m V (energia cinetica) = m A d (lavoro) oppure A = V

in cui A ? eguale alla decelerazione teorica subita dalla forma della testa, m ? eguale alla massa della forma della testa, V ? eguale alla velocit? della forma della testa nel momento dell'impatto e d ? eguale alla distanza di arresto massima ammissibile. La velocit? della forma della testa nel momento dell'impatto (V) ? eguale a f2ax, in cui a ? eguale a 9,8 m/sec e x ? eguale all'altezza di caduta (1,52 m) dell'elmetto. Usando questa formula,' V ? eguale a 5,46 m/secondo. Data una distanza di arresto (d) di 0,025 m, la decelerazione teorica (A) ? eguale a 587, m/sec o circa 60 G. Cos? nelle condizioni di prova descritte sopra, il sistema A della presente invenzione ? efficiente al 66% del sistema ideale, il sistema B ? efficiente al 36% ed il sistema C ? efficiente al 38%.

Ulteriori prove condotte su un elemento con un sistema di attenuazione d'urto della presente invenzione stabiliscono anche che l'elmetto mantiene le sue capacit? di attenuazione dell'urto anche dopo impatti ripetuti. Queste prove vengono condotte in conformit? con il metodo di prova ANSI Z90.1 (1973) riconosciuto dal Ministero dei Trasporti per l'uso nel provare elmetti per veicoli a motore. In base al metodo di prova, un elmetto, avente un sistema di attenuazione d'urto S della presente invenzione viene posto su una forma di testa avente un accelerometro triassiale in corrispondenza del suo baricentro e viene fatto cadere in caduta libera guidata da un'altezza di 182,9 cm su un basamento piattorigido oppure da un'altezza di 137,2 cm su un basamento semisferico. La decelerazione massima della forma della testa viene quindi misurata per ciascuna caduta. Per soddisfare le condizioni del Ministero dei Trasporti, la grandezza della decelerazione non pub superare 400 G ogni volta. Nemmeno pub superare 200 G per pi? di 2 millisecondi (0,002 secondi) o 150 G per pi? di 4 millisecondi (0,004 secondi).

In una prima serie di prove, un elmetto avente un guscio di materiale di fibra di vetro impregnata con resina viene dotato di sei cuscinetti 7 posizionati come mostrato nelle Figg. 1 e 2. 1 due cuscinetti di corona misurano 14,6 cm di lunghezza, 8,9 cm di larghezza e circa 1,9 cm di spessore. I cuscinetti frontale, posteriore e laterali misurano circa 1579 cm di lunghezza per 9,5 cm di larghezza per circa 1,9 cm di spessore. Le colonne 9 in ciascun cuscinettosono di sagoma tubolare con facce di testa a taglio quadro di uretano di durometria 80 (Shore A), e disposte ordinatamente in quattro file di sette colonne ciascuna, con il distanziamento SI tra colonne adiacenti in ciascuna fila che ? di circa 1,9 cm, e il distanziamento S2 tra file adiacenti che ? di circa 1,6 cm. Ciascuna colonna ha un diametro esterno di circa 1,3 cm, un diametro interno di circa 1,1 cm ed una lunghezza di circa 1,3 cm. Equipaggiato con questi cuscinetti, l?elmetto viene fatto cadere undici volte da un'altezza di 182,9 cm su un basamento rigido piatto con due delle cadute che avvengono su un lato deH'elmetto, due sulla fronte dell'elmetto, tre sul retro dell'elmetto e quattro sulla sommit? dell'elmetto. I requisiti del Ministero dei Trasporti vengono soddisfatti in ogni caso. Lo stesso elmetto viene anche fatto cadere quattro ulteriori volte da un'altezza di 137,2 cm su un basamento semisferico rigido, con due delle cadute che avvengono su un lato dell'elmetto e due cadute sulla fronte dell'elmetto. I risultati soddisfano ancora requisiti del Ministero dei Trasporti dimostrando di nuovo l'efficacia della presente invenzione nell'attenuare l'urto anche dopo impatti ripetuti.

In una seconda serie di prove, i sei cuscinetti descritti sopra vengono sostituiti da sei cuscinetti pi? piccoli, i due cuscinetti di corona misurando 12,1 cm di lunghezza, 6,4 cm di larghezza e 1,9 cm di spessore e i cuscinetti frontale, posteriore e laterale misurando 13,3 cm di lunghezza, 6,4 cm di larghezza ed 1,9 cm di spessore. Le colonne 9 nei cuscinetti sono identiche in dimensione, sagoma e composizione rispetto a quelle usate nella prima serie di prove. Le colonne vengono disposte ordinatamente in quattro file di sei colonne ciascuna, con il distanziamento SI tra colonne adiacenti in ciascuna fila che ? di circa 1,6 cm, ed il distanziamento 52 tra file adiacenti che ? di circa 1,6 cm. Equipaggiato con questi cuscinetti, l'elmetto viene fatto cadere undici volte da un'altezza di 182,9 enfi su un basamento rigido piano con due delle cadute che avvengono su un lato deH'elmetto, tre cadute sulla fronte dell'elmetto, due cadute sul retro dell'elmetto e quattro cadute sulla sommit? dell'elmetto. Come nella prima serie di prove, le condizioni del Ministero dei Trasporti vengono soddisfatte in ogni caso in modo da stabilire di nuovo l'efficacia dell'elmetto nell'attenuare l'urto anche dopo impatti ripetuti.

Un sistema di attenuazione di urti S della presente invenzione presenta particolare applicazione come copricapo protettivo per esempio come elmetti da aviazione, da corsa e da gioco del rugby; Tali copricapi devono poter attenuare efficacemente l'urto risultante da forze di impatto relativamente grandi, e ci? nonostante non pu? essere eccessivamente pesante od ingombrante il che limiterebbe indebitamente la mobilit?. Un sistema pu? essere facilmente progettato per soddisfare a questi requisiti. Cosi per minimizzare la massa ed il peso, si devono usare colonne relativamente corte, e per rendere massima la capacit? del sistema di attenuare gli urti da grandi forze diimpatto, le colonne devono essere strettamente distanziate e di un materiale ad alta geometria come uretano di durometria 80 con estremit? a taglio quadro.

Un sistema S della presente invenzione ? adatto virtualmente per qualsiasi applicazione che comparti l'attenuazione di urti. Cos? esso pu? essere incorporato in scarpe da corsa, corazzature per il corpo e paraurti di veicoli per esempio. In effetti il sistema S pu? essere usato in qualsiasi situazione in cui una persona o cosa deve essere protetta dall'urto di una collisione senza tener conto se questa persona a cosa ? stazionaria od in movimento durante la collisione. Quando forze di impatto eccezionalmente grandi sono inerenti come in applicazioni per collisioni di automobili, una serie di sistemi S (come i cuscinetti 7) possono essere impilati uno sull'altro pezr ottenere l'attenuazione di urto necessaria. La disposizione e l'orientamento spaziale dei cuscinetti 7 uno rispetto all'altro

Claims (2)

RIVENDICAZIONI

1. Sistema per attenuare l'urto risultante da un impatto, detto sistema comprendendo una pluralit? di colonne attenuatrici d'urto atte ad essere montate per un carico assiale delle colonne durante detto urto, dette colonne essendo di un materiale elastomero sostanzialmente resiliente ed essendo cosi dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza diimpatto assiale di grandezza predeterminata, esse sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urto risultante da detta forza di impatto, dette colonne essendo quindi atte a ritornare indietro elasticamente sostanzialmente alla loro sagoma non deformata.

2. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 1 comprendente inoltre mezzi per supportare dette colonne in una disposizione ordinata.

3. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 2 in cui detti mezzi di supportocomprendono un foglio portante, dette colonne essendo montate sul foglio con i loro assi centrali generalmente perpendicolari al foglio.

4. In combinazione con un sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 2, un organo esterno di ricevimento dell'impatto atto ad essere indossato su una parte del corpo da proteggere, dettomezzo di supporto essendo montato sull'interno di detto organo con gli assi centrali delle colonne che si estendono generalmente ad angolo retto rispetto alla superficie interna di detto organo per cui quando detto organo viene indossato e sottoposto ad una forza di impatto di grandezza predeterminata, le colonne nell'area di impatto sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urto sull'utente.

5. Sistema secondo la rivendicazione A in cui deto organo di ricevimento dell'impatto comprende un guscio esterno di materiale sostanzialmente rigido.

6. Sistema secondo la rivendicazione 5 comprendente inoltre mezzi per fissare in modo distaccabile detto mezzo di supporto alla superficie interna del guscio.

7. Sistema secondo la rivendicazione 6 in cui detto mezzo di fissaggio comprende un dispositivo di fissaggio a due parti, una parte essendo fissata al mezzo di supporto e l'altra parte alla superficie, interna del guscio, dette parti del dispositivo di fissaggio essendo impegnabili reciprocamente per fissare al guscio il mezzo di supporto, e distaccabili per la rimozione del mezzodi supporto dal guscio.

8. Sistema di attenuazione degli urti secondo la<* >rivendicazione 1 in cui dette colonne sono di sagoma tubolare e sono atte ad ingobbarsi quando sottoposte ad una forza di impatto assiale di grandezza predeterminata.

9. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 1 in cui ciascuna colonna ? sostanzialmente della stessa lunghezza.

10. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 1 in cui ciascuna colonna ha un rapporto di sottigliezza inferiore a 3,0, il rapporto di sottigliezza indicato essendo il rapporto tra la lunghezza della colonna ed il diametro della colonna stessa.

11. Sistema di attenuazione d'urti secando la rivendicazione 1 in cui dette colonne sono fatte di un materiale avente una durometria Shore A nella gamma da 25 a 100.

12. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 1 in cui le facce di testa delle colonne sono sostanzialmente a taglio quadro, giacendo in piani che sono generalmente perpendicolari agli assi centrali delle colonne.

13. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 1 in cui le facce di testa delle colonne sono tagliate ad angolo giacendo in piani che si estendono obliquamente rispetto agli assi centrali delle colonne.

14. Sistema di attenuazione degli urti secondo la rivendicazione 1 in cui le colonne sono di diametro sostanzialmente uniforme.

15. Sistema di attenuazione degli urti secondo la rivendicazione 14 in cui dette colonne sono disposte in una serie ordinata comprendente una pluralit? di file di colonne generalmente parallele, il distanziamento tra gli assi centrali di ogni due colonne adiacenti in una pila essendo sostanzialmente eguale.

16. Apparecchio protettivo per il corpo comprendente: un guscio esterno di materiale sostanzialmente rigido atto ad essere indossato su una parte del corpo da proteggere come la testa; un sistema di attenuazione degli urti sull'interno del guscio per attenuare l'urto risultante da impatti sul guscio; detto sistema comprendendo una pluralit? di colonne attenuatrici d'urto di un materiale elastomero sostanzialmente resiliente, dette colonne essendo cos? dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza di impatto assiale di grandezza predeterminata, esse sono atte a deformarsi elasticamente . per attenuare l'urto risultante da detta forza di impatto, dette colonne essendo quindi atte a ritornare elasticamente indietro sostanzialmente alla loro sagoma non deformata; e mezzi per montare dette colonne sull'interno del guscio con gli assi centrali delle colonne che si estendono generalmente ad angolo retto rispetto alla superficie interna del guscio per cui quando il guscio viene indossato e sottoposto ad una forza di impatto di grandezza predeterminata, le colonne nell'area di impatto sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urto sull'utente.

17. Apparecchia protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui detti mezzi di montaggio comprendono mezzi per supportare le colonne in una serie ordinata, e mezzi per fissare detti mezzi di supporto alla superficie interna del guscio.

18. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 17 in cui detti mezzi di fissaggio sono atti a fissare in modo distaccabile detti mezzi di supporto alla superficie interna del guscio.

19. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 17 in cui detti mezzi di supporto comprendono un foglio portante, dette colonne essendo montate su una faccia di detto foglio, costituente la sua faccia esterna, con i loro assi centrali generalmente perpendicolari al foglio, ed uno strato dimateriale ammortizzante sulla faccia esterna del foglio portante avente uno spessore approssimativamente eguale alla lunghezza delle colonne, dette colonne estendendosi attraverso detto materiale di ammortizzazione ed essendo supportate da esso.

20. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 19 in cui detto mezzo di fissaggio comprende un disposito di fissaggio in due partiper fissare in modo distaccabile detto mezzo di supporto alla superficie interna di detto guscio, una parte del dispositivo di fissaggio in due partiessendo fissata alla faccia interna del foglio di supporto e l'altra parte essendo fissata alla superficie interna del guscio, dette partidel dispositivo di fissaggio essendo impegnabile reciprocamente per fissare il mezzo di supporto al guscio, e distaccabile per la rimozione del mezzo di supporto dal guscio stesso.

21. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui dette colonne sono colonne tubolari e sono atte ad ingobbarsi sottoposte ad una forza di impatto assiale di grandezza predeterminata.

22. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui dette colonne sono di un materiale avente una durometria Shore A nella gamma da 25 a 100.

23. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui ciascuna colonna ? sostanzialmente della stessa lunghezza ed ha un rapporto di sottigliezza inferiore a 3,0, il rapporto di sottigliezza indicato essendo il rapporto tra la lunghezza della colonna ed il diametro della colonna stessa.

24. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui le facce di testa di ciascuna colonna sono sostanzialmente a taglio quadro, giacendo in piani che sono generalmente perpendicolari all'asse centrale della colonna.

25. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui le colonne sono di diametro sostanzialmente uniforme.

27. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 25 in cui dette colonne sono disposte in una serie ordinata comprendente una pluralit? di file generalmente parallele di colonne, il distanziamento tra gli assi centrali di ogni due colonne adiacenti in una fila essendo sostanzialmente eguale,

sufficientemente distanziati in modo stretto cosicch? quando uno si deforma, come quando un colpo viene dato gul gus.cio esterno, esso ? impegnabile con i lati dei tubi adiacenti per deformarli in modo da attenuare l'urto sentito dalla persona che indossa il copricapo.

I brevetti U.S.A. 3.877.076, 2.150.747 e 2.179.148 mostrano vari tipi di apparecchi di attenuazione d'urti in generale nel campo della presente invenzione.

Tra i diversi scopi della presente invenzione si possono notare la previsione di un sistema di attenuazione d'urti perfezionato in cui l'urto viene attenuato dalla compressione assiale e dalla deflessione laterale di colonne elastomere; la previsione di un tale sistema che fornisce un livello pi? elevato di attenuazione degli urti rispetto ai sistemi precedenti; la previsione di un tale sistema che continua a fornire un livello adeguato di attenuazione degli urti dopo numerosi carichi di impatto; la previsione di un tale sistema che pub essere assicurato in modo distaccabile al guscio esterno del copricapo protettivo, per esempio per permettere la facile rimozione del sistema dal guscio per l'ispezione e la sostituzione se necessario; la previsione di un tale sistema che sia relativamente compatto e di peso leggero; e la previsione di un tale sistema che sia relativamente economico da fabbricare.

In generale un sistema di attenuazione d'urti della presente invenzione comprende una pluralit? di colonne attenuatrici d'urto atte ad essere montate per un carico assiale delle colonne durante l'urto. Le colonne sono di un materiale elastomero sostanzialmente elastico e sono cos? dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza d'urto assiale di grandezza predeterminata, esse sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urto che risulta da detta forza d'impatto, le colonne quindi essendo atte a ritornare elasticamente indietro sostanzialmente alla loro sagoma non deformata.

Altri scopi e caratteristiche diverranno in parte chiari ed in parte saranno indicati in

2

seguito.

Breve descrizione dei disegni

la Fig. 1 ? una vista frontale di un elmetto avente un sistema di attenuazione d'urti della presente invenzione, parti dell'elmetto essendo asportate per scopo illustrativo;

la Fig. 2 ? una vista dal basso dell'elmetto mostrato in Flg. 1;

la Fig. 3 ? una sezione orizzontale ingrandita eseguita lungo la linea 3-3 della Fig. 1 mostrante la costruzione di un cuscinetto fatto in conformit? con la presente invenzione;

la Fig. 4 ? una sezione verticale ingrandita eseguita lungo la linea 4-4 della Fig. 1. la Fig.4A ? una vista simile alla Fig. 4 mostrante il funzionamento del sistema quando sottoposto ad una forza di impatto;

le Figg. 5-8 sono grafici mostranti i risultati di una serie di prove condotte su sistemi di attenuazione d'urti della presente invenzione; e

le Figg. 9A-9D sono viste schematiche che illustrano possibili maniere in cui possono essere disposte le colonne attenuatrici d?urto della presente invenzione.

Simboli di riferimento corrispondenti indicano parti corrispondenti attraverso le diverse viste dei disegni annessi.

Descrizione dell? forma di realizzazione preferita

Riferendosi ora ai disegni annessi e dapprima pi? particolarmente alle Figg. 1 e 2, viene indicato in generale con 1 l'apparecchio protettivo sotto forma di copricapo (un elmetto di aviazione come mostrato) comprendente un organo o guscio 3 esterno ricevitore d'urto che pub essere di materiale opportuno sostanzialmente rigido come fibra di vetro impregnata con resina avente una resistenza all'impatto relativamente elevata. Un sistema di attenuazione d'urti della presente invenzione complessivamente indicato con S ? previsto sull'interno del guscio per attenuare l'urto sulla testa risultante da un urto od urti sul guscio. Mentre l'uso del sistema 5 nei copricapi protettivi viene considerato essere un'applicazione importante della presente invenzione, essa non ? in alcuna maniera limitata a questa applicazione. Cos? il presente sistema come descritto in questa relazione pu? essere usato per proteggere altre parti del corpo. In effetti il sistema pu? essere adattato virtualmente per qualsiasi applicazione che comporti l'attenuazione degli urti.

Come incorporato nel copricapo mostrato nei disegni annessi, il sistema S di attenuazione degli urti comprende una pluralit? di cuscinetti separati 7 assicurati alla superficie interna del guscio 3 in posizioni corrispondenti al lato anteriore (fronte), al retro, ai Iati ed alla sommit? della testa. Come mostrato meglio nelle Figg. 3 e 4, ciascun cuscinetto contiene una pluralit? di colonne 9 di attenuazione d'urtro disposte in modo ordinato in una pluralit? di file generalmente parallele (quattro file di sette colonne ciascuna come mostrato). Il distanziamento SI tra colonne adiacenti in una fila ? sostanzialmente eguale come il distanziamento S2 tra file adiacenti di colonne. Ciascuna colonna ? di sagoma tubolare ed ? formata con un materiale elastomero sostanzialmente resiliente come vinile, uretano o polietilene. Tutte le colonne nella serie ordinata sono di diametro o di lunghezza sostanzialmente uniformi ed hanno facce di testa tagliate quadrate, vale a dire che le due facce di testa di ciascuna colonna giacciono in piano che sono generalmente perpendicolari all'asse centrale della colonna.

Ciascun cuscinetto ? di costruzione a strati, comprendente un primo strato o strato interno 11 fi un tessuto adatto, per esempio adiacente alla superficie interna del guscio 3, un secondo strato 13 relativamente spesso di materiale ammortizzatore come esapnso di vinilnitrile del tipo messo in commercio sotto il nome di Rubatex 326 dalla Rubatex Corporation di Bedford, Virginia (U.S.A.), un terzo strato 15 identico al primo strato, un quarto strato 17 dello stesso materiale ammortizzatore come il secondo strato ma non cos? spesso, ed un quinto strato o strato esterno 19 di opportuno materiale di rivestimento come cuoio. Le colonne 9 si estendono tra i primi o terzi strati 11,15 attraverso lo strato di ammortizzazione 13, l'ultimo dei quali ? sostanzialmente dello stesso spessore delle colonne. Le colonne sono assicurate alle loro estremit? mediante un opportuno adesivo, per esempio al primo ed al terzo strato 11,15 che possono essere chiamati i fogli portanti. Gi assi centrali delle colonne si estendono generalmente perpendicolari a questi fogli 11,15. I fogli portanti 11,15 e lo strato ammortizzatore 13 si combinano per costituire mezzi per supportare le colonne nella disposizione ordinata suddetta. Possono anche essere opportuni per supportare in altra maniera le colonne. Sotto questo aspetto si contempla che le colonne 9 ed i fogli portanti 11,15 possono essere formati integralmente (per esempio stampati).

Ciascun cuscinetto 7 ? montato in modo togli bile sull'interno del guscio 3 con gli assi centrali delle colonne che si estendono generalmente ad angolo retto rispetto alla superficie interna del guscio (in modo da assicurare il carico assiale delle colonne quando l'elmetto ? soggetto ad un urto) mediante mezzi di fissaggio che comprendono una coppia di dispositivi di fissaggio a due parti, una parte sotto forma di una pezza 21 di ciascuna coppia essendo fissata (per esempio incollata) alla faccia interna del foglio portante interno 11 del cuscinetto, e l'altra parte sotto forma di una pezza 23 di ciascuna coppia essendo fissata (per esempio incollata) alla superficie interna del guscio rigido 3. Le due pezze 21 e 23 di ciascuna coppia sona preferibilmente formate da un materiale di fissaggio in tessuto disponibile commercialmente sotto il nome di Velcro come mostrato nel brevetto U.5.A. a nome Mestral 2.717.431 rilasciato il 13 Settembre 1955. Cos? le pezze hanno elementi di fissaggio cooperanti su di esse che sono impegnabili reciprocamente per fissare il cuscinetto al guscio, e disimpegnabili per la rimozione del cuscinetto dal guscio (per esempio per l'ispezione e la sostituzione se necessario). Si comprender? che ulteriori pezze di Velcro 23 od anche strisce di Velcro continue possono essere poste attorno alla superficie interna del guscio in modo che la posizione dei cuscinetti pu? essere regolata per adattarsi alla testa della particolare persona che indossa il copricapo.

Si possono anche usare altri mezzi per fissare i cuscinetti 7 all'elmetto.

In conformit? con la presente invenzione i cuscinetti sono atti ad attenuare l'urto sulla testa dell'utente che risulti da un impatto sul guscio. Si noter? sotto questo aspetto che le colonne 9 sono disposte per un carico assiale durante l'impatto e sono cos? dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza di impatto assiale di grandezza predeterminata, esse sono atte a deformarsi resilientemente per attenuare l'urta che risulta dalla forza di impatto. Durante gli stadi iniziali di tale deformazione, le colonne si ritiene che si comprimano assialmente, vale a dire che la loro lunghezza effettiva come misurata nella direzione perpendicolare ai fogli portanti 11,15 diminuisce. Si ritiene che questa diminuzione venga effettuata da una flessione delle pareti della colonna senza un aumento sostanziale nella densit? del materiale di parete, bench? ? possibile che un certo aumento effettivo nella densit? di parete si possa verificare. Durante gli ultimi stadi del processo di deformazione le colonne si deflettono lateralmente o si piegano sotto la forza d'urto. Questo incurvamento ? su una base a casaccio come illustrato nella Fig. 4A e generalmente inizia con un cedimento locale in qualche parte di ciascuna colonna. Dopo che la forza di impatto si ? dissipata, le colonne sono quindi atte a ritornare indietro elasticamente sostanzialmente alla loro sagoma non deformata (Fig. 4). C osi a differenza di molti dei sistemi di attenuazione d'urto della tecnica precedente, questo sistema della presente invenzione ? progettato per l'uso ripetuto.

Un altro importante vantaggio della presente invenzione ? che, stabilita una serie di parametri di progettazione (per esempio peso, spessore complessivo e cos? via) il sistema S pu? essere elaborato per soddisfare virtualmente a qualsiasi requisito di prestazioni su un'ampia gamma di richieste. Ci? viene realizzato variando le propriet? fisiche e le caratteristiche delle colonne 9 come il materiale di cui sono fatte, il loro rapporto tra lunghezza e diametro (sottigliezza), l'angolo con cui le loro estremit? sono tagliate e la loro vicinanza l'una all'altra. L'effetto di ciascuno di questi fattori sulla capacit? del sistema di attenuare gli urti viene chiaramente dimostrato nei grafici delle Figg. 5-8.

Ciascuno di questi grafici illustra i risultati di una serie di prove in cui una forma di testa di prova del peso di 5,8 kg e avente un accelerometro triassiale disposta in corrispondenza del suo baricentro viene fatta cadere in caduta libera guidata da altezze di 45,7, 61,0, 91,4 e 121,9 cm su ciascuna di una serie di cuscinetti 7 che incorporano i sistemi S di attenuazione degli urti della presente invenzione. I cuscinetti sono supportati da un basamento diacciaio rigido. La massima decelerazione della forma di testa viene misurata per ciascuna caduta. I risultati della prova vengono quindi elaborati sul grafico con l'altezza di caduta che viene rappresentata sull'asse X e la decelerazione massima che viene rappresentata in picco G sull'asse Y, ciascun G essendo un'unit? di decelerazione eguale a 9,8 m/sec . I cuscinetti 7 usati nel condurre le prove sono costruiti nella maniera descritta sopra e sono identicisotto ogni aspetto eccetto come notato in precedenza. Cos?, a meno di ove altrimenti mostrato, ciascun cuscinetto provato ? lungo 14,0 cm, largo 6,4 cm e spesso 1,9 cm, e le colonne 9 di ciascun cuscinetto sono di sagoma tubolare con facce di testa tagliate quadre, fatte di uretano di durometria 80 (Shore A) e disposti in modo ordinato in quattro file di sette colonne ciascuna, con il distanziamento SI tra colonne adiacenti in ciascuna fila che ? di circa 1,9 cm, ed il distanziamento S2 tra file adiacenti che ? di circa 1,6 cm. Ciascuna colonna presenta, a meno di ove altrimenti notato, un diametro esterno di circa 1,3 cm, un diametro interno di circa 1,1 cm ed una lunghezza di circa 1,3 cm.

Il grafico della Fig. 5 illustra l'effetto del materiale dal quale una colonna 9 ? prodotta sulla capacit? del sistema S di attenuare gli urti. Nell'ottenere i dati per questo grafico, cinque differenti cuscinetti indicati 7A-7E vengono provati nella maniera descritta sopra. Questi cuscinetti sono identici eccetto per il materiale di cui sono fatte le colonne 9.

Sotto questo aspetto le colonne dei cuscinetti 7A-7E sono costruite nei seguenti materiali:

Cuscinetto Materiale t Durezza (durometria Shore A)

7A vinile 30

7B uretano 40

7C polietilene 90

7D etilenvinile acetato 90

7E uretano 80

Si osserver? dal grafico che i cuscinetti 7A e 7B con le colonne 9 di materiale di durometria inferiore sono in generale pi? efficaci (vale a dire ottengono risultati inferiori di picco G) ad altezze di caduta inferiori (inferiori a circa 101,6 cm) ove l'energia di impatto inerente ? corrispondentemente inferiore, e che i cuscinetti 7C-7E con colonne di materiale a durometria pi? elevata sono generalmente pi? efficaci ad altezze di caduta maggiori (pi? di circa 101,6 cm) ove l'energia di impatto ? pi? elevata.

Il grafico della Fig. 6 illustra l'effetto che il rapporto di sottigliezza della colonna (cio? il rapporto tra lunghezza di una colonna 9 ed il suo diametro) ha sulla capacit? del sistema di assorbire energia. Nell'ottenere i dati per questo grafico, vengono provati quattrocuscinetti indicati con 7A-7D. I cuscinetti sono identici eccetto che la lunghezza (e cos? il rapporto di sottigliezza) delle colonne 9 varia da cuscinetto a cuscinetto come segue:

Cuscinetto Lunghezza della colonna Rapporto di sottigliezza 7A 1,3 cm 1 , 0

7B 1,9 cm 1.5

7C 2,5 cm 2 , 0

7D 3,2 cm 2.5

I risultati della prova illustrati nel grafico della Fig. 6 indicano che quando il rapporto di sottigliezza della colonna aumenta entro la gamma di 1,0-2, 5, l'efficacia del sistema nell'attenuare l'urto aumenta anch'essa. Vi ? una certa indicazione tuttavia che quando il rapporto di sottigliezza della colonna si avvicina a 2,5, diminuisce la capacit? del sistema di attenuare energie di impattopi? elevate (corrispondenti ad un'altezza di caduta di prova maggiore di circa 101,6 cm). Si preferisce che il rapporto di sottigliezza non superi 3,0.

Il grafico della Fig. 7 illustra l'effetto dell'angolo con cui le facce di testa delle colonne 9 sono tagliate sulle propriet? di attenuazione d'urto di un sistema S. Nuovamente vengono usati quattro cuscinetti in questa prova, questi essendo indicati con 7A-7D. I cuscinetti sono identici eccetto che l'angolo (indicato con A in Fig. 7) in corrispondenza del quale le facce di testa della colonna in ciascun cuscinetto sono tagliate differisce da cuscinetto a cuscinetto come segue:

Cuscinetto Angolo di taglio

7A 37?

7B 26?

7C 14?

7D 0? (taglio quadro)

Si osserver? dal grafico che i cuscinetti 7D e 7C contenenti colonne aventi tagli angolati di 26? e 14? rispettivamente sono i pi? efficaci ad altezze di caduta inferiori (meno di circa 76,2 cm), e che il cuscinetto 7 che contiene colonne 9 con estremit? a taglio quadro ? il pi? efficace ad altezze di caduta superiori (maggiori di circa 76,2 cm). Ci? suggerisce che le colonne con facce di testa tagliate con un angolo relativamente piccolo possono essere le pi? efficaci nelle applicazioni che comportano forze di impatto basse, mentre colonne a taglio quadro possono essere le pi? efficaci per applicazioni in cui sono inerenti forze di impatto elevate.

Il grafico della Fig. B illustra l'effetto della prossimit? della colonna sulle caratteristiche di attenuazione d'urto di un sistema S. Quattro cuscinetti indicati 7A-7D sono stati usati nell'ottenere i dati di prova per questo grafico. I cuscinetti sono identici eccetto che il numero delle colonne per cuscinetto varia da cuscinetto a cuscinetto. Cos? i cuscinetti 7A-7D contengono rispettivamente 11 , 14, 20 e 28 colonne disposte ordinatamente come mostrato rispettivamente nelle Figg. 9A-9D. Si osserver? dal grafico della Fig. 8 che i cuscinetti 7A-7C sono in generale i pi? efficaci ad altezze di caduta inferiori, e che il cuscinetto 7D ? il pi? efficace ad altezze di caduta superiori (pi? di circa 71,1 cm). Ci? indica che sistemi in cui le colonne sono distanziate relativamente molto (come nei cuscinetti 7A-7C) possono essere pi? efficaci per attenuare l'urto in applicazioni che comportano forze d'urto relativamente piccole, e che i sistemi in cui le colonne sono distanziate relativamente poco (come nel cuscinetto 7D) possono essere pi? efficaci in applicazioni in cui sono inerenti forze di impatto maggiori.

Si osserver? da quanto sopra che un sistema di attenuazione d'urti 5 della presente invenzione pu? essere atto a soddisfare virtualmente qualsiasi requisito di prestazioni entro un'ampia gamma di richieste semplicemente variando le propriet? fisiche e le caratteristiche delle colonne 9. Cos? per applicazioni che comportano energie di impatto relativamente basse, pu? essere desiderabile usare un sistema in cui le colonne sono fatte di un materiale di bassa durometria (per esempio 30-40 sulla scala Shore A) e lunghe 2,5-3,2 cm con facce di testa tagliate ad un angolo di 14?. Inoltre le colonne non devono essere distanziate relativamente poco. D'altra parte per applicazioni che comportano energie di impatto relativamente elevate, pu? essere appropriato usare un sistema in cui le colonne sono di un materiale ad alta durometria (per esempio 80-90 sulla scala Shore A) e lunghe circa 2,5 cm con facce di testa tagliate quadre. In tali applicazioni ? anche preferibile avere le colonne distanziate pi? strettamente in una formazione relativamente ad alta densit?.

Mentre le colonne 9 mostrate nei disegni annessi sono a forma di tubi rotondi, si comprender? che esse possogo assymere altre forme. Per esempio le colonne possono essere di costruzione piena ed avere qualsiasi configurazione adatta in sezione trasversale (triangolare, rettangolare, ellittica e cosi via).

I risultati delle prove comparative rivelano chiaramente la superiorit? del sistema di attenuazione d'urti S della presente invenzione rispetto ai sistemi precedenti. Nelle prove comparative condotte, una forma di prova pesante 5,5 kg ed avente un accelerometro triassiale in corrispondenza del suo baricentro viene fatta cadere in caduta libera guidata da un'altezza di circa 152,4 cm sul sistema che viene provato, che viene supportato sul basamento di acciaio rigido coperto da uno strato di poliuretano ad alta durometria. La decelerazione massima della forma di testa viene misurata per ciascuna caduta. Vengono provati tre sistemi indicati con A, B e C. Lo spessore complessivo di ciascun sistema ? di 2,5 cm.

II sistema A ? costruito in conformit? con la presente invenzione e comprende un cuscinetto della stessa costruzione come quello mostrato nelle Figg. 3 e 4. Cosi le colonne 9 in ciascun cuscinetto sono di sagoma tubolare con facce di testa tagliate quadre, fatto in uretano di durometria 80 (Shore A) e disposte in quattro file di sette colonne ciascuna, con il distanziamento 51 tra colonne adiacenti in ciascuna fila che ? di circa 1,9 cm, ed il distanziamento S2 tra file adiacenti che ? di circa 1,6 cm. Ciascuna colonna ha un diametro esterno di circa 1,3 cm, un diametro interno di circa 1,1 cm ed una lunghezza di circa 1,3 cm.

Il sistema B ? del tipo mostrato nel brevetto U.5.A. di propriet? della stessa titolare N? di 5erie 185.208, comprendente una serie di tubi orizzontali disposti in relazione generalmente parallela lato a IatD con i loro assi generalmente perpendicolari alla direzione della forza di impatto (vale a dire generalmente paralleli alla superficie orizzontale superiore del basamento). I tubi sono di materiale elasticamente deformabile (poliuretano di durometria 80J) e distanziati in modo sufficientemente stretto che quando uno si deforma durante l'impatto impegna i lati deitubi adiacenti per deformarli in modo da attenuare l'urto. I tubi usati hanno diametro interno ed esterno rispettivamente di circa 1,1 cm ed 1,3 cm e sono ricoperti da uno strato spesso 1,3 cm di espanso di vinil nitrile del tipo messo in commercio sotto il nome di Rubatex 326 dalla Rubatex Corporation di Bedford, Virgina (USA), lo spessore complessivo del sistema essendo cos? 2,5 cm (1,5 cm di tubolatura ed 1,25 di materiale espanso Rubatex).

Il sistema C ? costituito da un foglio piatto di poliuretano espanso spesso 2,5 cm del tipo messo in commercio sotto il nome di Poron dalla Rogers Company di Rogers, Connecticut (USA).

La Tabella 1 qui sotto specifica la decelerazione massima (in G di picco) subita dalla forma di prova quando viene fatta cadere sui sistemi A-C.

TABELLA 1

Sistema G

A 90

B 166

C 158

Si osserver? da queste letture che dei tre sistemi il sistema A ? di gran lunga il pi? efficace per attenuare l'urto. Infatti la cifra di 90 G ottenua dai sistema A si avvicina al minimo di 60 G di picco per una distanza di arresto di 2,5 cm. Questa cifra di 60 G risulta assumendo che l'energia cinetica assorbita da un sistema sia eguale al lavoro effettuato dal sistema. Assumendo che ci? sia il caso, le seguenti conclusioni possono essere raggiunte:

1/2 m V (energia cinetica) = m A d (lavoro) oppure A = V

in cui A ? eguale alla decelerazione teorica subita dalla forma della testa, m ? eguale alla massa della forma della testa, V ? eguale alla velocit? della forma della testa nel momento dell'impatto e d ? eguale alla distanza di arresto massima ammissibile. La velocit? della forma della testa nel momento dell'impatto (V) ? eguale a (fcax, in cui a ? eguale a 9,8 m/sec e x ? eguale all'altezza di caduta (1,52 m) dell'elmetto. Usando questa formula, V ? eguale a 5,46 m/secondo. Data una distanza di arresto (d) di 0,025 m, la decelerazione teorica (A) ? eguale a 587, m/sec o circa 60 G. Cos? nelle condizioni di prova descritte sopra, il sistema A della presente invenzione ? efficiente al 66% del sistema ideale, il sistema B ? efficiente al 36% ed il sistema C ? efficiente al 38%.

Ulteriori prove condotte su un elemento con un sistema di attenuazione d'urto della presente invenzione stabiliscono anche che l'elmetto mantiene le sue capacit? di attenuazione dell'urto anche dopo impatti ripetuti. Queste prove vengono condotte in conformit? con il metodo di prova ANSI Z90.1 (1973) riconosciuto dal Ministero dei Trasporti per l'uso nel provare elmetti per veicoli a motore. In base al metodo di prova, un elmetto avente un sistema di attenuazione d'urto S della presente invenzione viene posto su una forma di testa avente un accelerometro triassiale in corrispondenza del suo baricentro e viene fatto cadere in caduta libera guidata da un'altezza di 182,9 cm su un basamento piattorigido oppure da un'altezza di 137,2 cm su un basamento semisferico. La decelerazione massima della forma della testa viene quindi misurata per ciascuna caduta. Per soddisfare le condizioni del Ministero dei Trasporti, la grandezza della decelerazione non pu? superare 400 G ogni volta. Nemmeno pu? superare 200 G per pi? di 2 millisecondi (0,002 secondi) o 150 G per pi? di 4 millisecondi (0,004 secondi).

In una prima serie di prove, un elmetto avente un guscio di materiale di fibra di vetro impregnata con resina viene dotato di sei cuscinetti 7 posizionati come mostrato nelle Figg. 1 e 2. I due cuscinetti di corona misurano 14,6 cm di lunghezza, 8,9 cm di larghezza e circa 1,9 cm di spessore. I cuscinetti frontale, posteriore e laterali misurano circa 15?9 cm di lunghezza per 9,5 cm di larghezza per circa 1,9 cm di spessore. Le colonne 9 in ciascun cuscinettosono di sagoma tubolare con facce di testa a taglio quadro di uretana di durometria 80 (Shore A), e disposte ordinatamente in quattro file di sette colonne ciascuna, con il distanziamento SI tra colonne adiacenti in ciascuna fila che ? di circa 1,9 cm, e il distanziamento S2 tra file adiacenti che ? di circa 1,6 cm. Ciascuna colonna ha un diametro esterno di circa 1,3 cm, un diametro interno di circa 1,1 cm ed una lunghezza di circa 1,3 cm. Equipaggiato con questi cuscinetti, l'elmetto viene fatto cadere undici volte da un'altezza di 182,9 cm su un basamento rigido piatto con due delle cadute che avvengono su un lato dell'elmetto, due sulla fronte dell'elmetto, tre sul retro dell'elmetto e quattro sulla sommit? dell'elmetto. I requisiti del Ministero dei Trasporti vengono soddisfatti in ogni caso. Lo stesso elmetto viene anche fatto cadere quattro ulteriori volte da un'altezza di 137,2 cm su un basamento semisferico rigido, con due delle cadute che avvengono su un lato dell'elmetto e due cadute sulla fronte dell'elmetto. I risultati soddisfano ancora requisiti del Ministero dei Trasporti dimostrando di nuovo l'efficacia della presente invenzione nell'attenuare l'urto anche dopo impatti ripetuti.

In una seconda serie di prove, i sei cuscinetti descritti sopra vengono sostituiti da sei cuscinetti pi? piccoli, i due cuscinetti di corona misurando 12,1 cm di lunghezza, 6,4 cm di larghezza e 1,9 cm di spessore e i cuscinetti frontale, posteriore e laterale misurando 13,3 cm di lunghezza, 6,4 cm di larghezza ed 1,9 cm di spessore. Le colonne 9 nei cuscinetti sono identiche in dimensione, sagoma e composizione rispetto a quelle usate nella prima serie di prove. Le colonne vengono disposte ordinatamente in quattro file di sei colonne ciascuna, con il distanziamento SI tra colonne adiacenti in ciascuna fila che ? di circa 1,6 cm, ed il distanziamento 52 tra file adiacenti che ? di circa 1,6 cm. Equipaggiato con questi cuscinetti, l'elmetto viene fatto cadere undici volte da un'altezza di 182,9 cm su un basamento rigido piano con due delle cadute che avvengono su un lato dell'elmetto, tre cadute sulla fronte dell'elmetto, due cadute sul retro dell'elmetto e quattro cadute sulla sommit? dell'elmetto. Come nella prima serie di prove, le condizioni del Ministero dei Trasporti vengono soddisfatte in ogni caso in modo da stabilire di nuovo l'efficacia dell'elmetto nell'attenuare l'urto anche dopo impatti ripetuti.

Un sistema di attenuazione di urti S della presente invenzione presenta particolare applicazione come copricapo protettivo per esempio come elmetti da aviazione, da corsa e da gioco del rugby; Tali copricapi devono poter attenuare efficacemente l'urto risultante da forze di impatto relativamente grandi, e ci? nonostante non pu? essere eccessivamente pesante od ingombrante il che limiterebbe indebitamente la mobilit?. Un sistema pu? essere facilmente progettato per soddisfare a questi requisiti. Cos? per minimizzare la massa ed il peso, si devono usare colonne relativamente corte, e per rendere massima la capacit? del sistema di attenuare gli urti da grandi forze diimpatto, le colonne devono essere strettamente distanziate e di un materiale ad alta geometria come uretano di durometria 8D con estremit? a taglio quadro.

Un sistema S della presente invenzione ? adatto virtualmente per qualsiasi applicazione che comporti l'attenuazione di urti. Cos? esso pu? essere incorporato in scarpe da corsa, corazzature per il corpo e paraurti di veicoli per esempio. In effetti il sistema S pu? essere usato in qualsiasi situazione in cui una persona o cosa deve essere protetta dall'urto di una collisione senza tener conto se questa persona o cosa ? stazionaria od in movimento durante la collisione. Quando forze di impatto eccezionalmente grandi sono inerenti come in applicazioni per collisioni di automobili, una serie di sistemi S (come i cuscinetti 7) possono essere impilati uno sull'altro pezr ottenere l'attenuazione di urto necessaria. La disposizione e l'orientamento spaziale dei cuscinetti 7 uno rispetto all'altro

RIVENDICAZIONI

1. Sistema per attenuare l'urto risultante da un impatto, detto sistema comprendendo una pluralit? di colonne attenuatrici d'urto atte ad essere montate per un carico assiale delle colonne durante detto urto, dette colonne essendo di un materiale elastomero sostanzialmente resiliente ed essendo cosi dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza diimpatto assiale di grandezza predeterminata, esse sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urta risultante da detta forza di impatto, dette colonne essendo quindi atte a ritornare indietro elasticamente sostanzialmente alla loro sagoma non deformata.

2. 5istema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 1 comprendente inoltre mezzi per supportare dette colonne in una disposizione ordinata.

3. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 2 in cui detti mezzi di supportocomprendono un foglia portante, dette colonne essendo montate sul foglio con i loro assi centrali generalmente perpendicolari al foglio.

4. In combinazione con un sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 2, un organo esterno di ricevimento dell'impatto atto ad essere indossato su una parte del corpo da proteggere, dettamezzo di supporto essendo montato sull'interno di detto organo con gli assi centrali delle colonne che si estendono generalmente ad angolo retto rispetto alla superficie interna di detto organo per cui quando detto organo viene indossato e sottoposto ad una forza di impatto. di grandezza predeterminata, le colonne nell'area di impatto sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urto sull'utente.

5. Sistema secondo la rivendicazione 4 in cui deto organo di ricevimento dell'impatto comprende un guscio esterno di materiale sostanzialmente rigido.

6. Sistema secondo la rivendicazione 5 comprendente inoltre mezzi per fissare in modo distaccabile detto mezzo di supporto alla superficie interna del guscio.

7. Sistema seconda la rivendicazione 6 in cui detto mezzo di fissaggio comprende un dispositivo di fissaggio a due parti, una parte essendo fissata al mezzo di supporto e l'altra parte alla superficie interna del guscio, dette parti del dispositivo di fissaggio essendo impegnabili reciprocamente per fissare al guscio il mezzo di supporto, e distaccabili per la rimozione del mezzodi supporto dal guscio.

8. Sistema di attenuazione degli urti secondo la rivendicazione 1 in cui dette colonne sono di sagoma tubolare e sono atte ad ingobbarsi quando sottoposte ad una forza di impatto assiale di grandezza predeterminata.

9. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 1 in cui ciascuna colonna ? sostanzialmente della stessa lunghezza.

18. Sistema di attenuazione d?urti secondo la rivendicazione 1 in cui ciascuna colonna ha un rapporto di sottigliezza inferiore a 3,0, il rapporto di sottigliezza indicato essendo il rapporto tra la lunghezza della colonna ed il diametro della colonna stessa.

11. Sistema di attenuazione d'urti secondo la rivendicazione 1 in cui dette colonne sono fatte di un materiale avente una durometria Shore A nella gamma da 25 a 100.

12. Sistema di attenuazione d?urti secondo la rivendicazione 1 in cui le facce di testa delle colonne sono sostanzialmente a taglio quadro, giacendo in piani che sono generalmente perpendicolari agli assi centrali delle colonne.

13. Sistema di attenuazione d?urti secondo la rivendicazione 1 in cui le facce di testa delle colonne sono tagliate ad angolo giacendo in piani che si estendono obliquamente rispetto agli assi centrali delle colonne.

14. Sistema di attenuazione degli urti secondo la rivendicazione 1 in cui le colonne sono di diametro sostanzialmente uniforme.

15. Sistema di attenuazione degli urti secondo la rivendicazione 14 in cui dette colonne sono disposte in una serie ordinata comprendente una pluralit? di file di colonne generalmente parallele, il distanziamento tra gli assi centrali di ogni due colonne adiacenti in una pila essendo sostanzialmente eguale.

16. Apparecchio protettivo per il corpo comprendente: un guscio esterno di materiale sostanzialmente rigido atto ad essere indossato su una parte del corpo da proteggere come la testa; un sistema di attenuazione degli urti sull'interno del guscio per attenuare l'urto risultante da impatti sul guscio; detto sistema comprendendo una pluralit? di colonne attenuataci d'urto di un materiale elastomero sostanzialmente resiliente, dette colonne essendo cos? dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza di impatto assiale di grandezza predeterminata, esse sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urto risultante da detta forza di impatto, dette colonne essendo quindi atte a ritornare elasticamente indietro sostanzialmente alla loro sagoma non deformata; e mezzi per montare dette colonne sull'interno del guscio con gli assi centrali delle colonne che si estendono generalmente ad angolo retto rispetto alla superficie interna del guscio per cui quando il guscio viene indossato e sottoposto ad una forza di impatto di grandezza predeterminata, le colonne nell'area di impatto sono atte a deformarsi elasticamente per attenuare l'urto sull'utente.

17. Apparecchia protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui detti mezzi di montaggio comprendono mezzi per supportare le colonne in una serie ordinata, e mezzi per fissare detti mezzi di supporto alla superficie interna del guscio.

18. Apparecchio protettivo^ seconda la rivendicazione 17 in cui detti mezzi di fissaggio sono atti a fissare in modo distaccabile detti mezzi di supporto alla superficie interna del guscio.

19. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 17 in cui detti mezzi di supporto comprendono un foglio portante, dette colonne essendo montate su una faccia di detto foglio, costituente la sua faccia esterna, con i loro assi centrali generalmente perpendicolari al foglio, ed uno strato dimateriale ammortizzante sulla faccia esterna del foglio portante avente uno spessore approssimativamente eguale alla lunghezza delle colonne, dette colonne estendendosi attraverso detto materiale di ammortizzazione ed essendo supportate da esso.

20. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 19 in cui detto mezzo di fissaggio comprende un disposito di fissaggio in due partiper fissare in modo distaccabile detto mezzo di supporto alla superficie interna di detto guscio, una parte del dispositiva di fissaggio in due partiessendo fissata alla faccia interna del foglio di supporto e l'altra parte essendo fissata alla superficie interna del guscio, dette partidel dispositivo di fissaggio essendo impegnabile reciprocamente per fissare il mezzo di supporto al guscio, e distaccabile per la rimozione del mezzo di supporto dal guscio stesso.

21. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui dette colonne sono colonne tubolari e sono atte ad ingobbarsi sottoposte ad una forza di impatto assiale di grandezza predeterminata.

22. Apparecchio protettivo seconda la rivendicazione 16 in cui dette colonne sono di un materiale avente una durometria Shore A nella gamma da 25 a 100.

23. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui ciascuna colonna ? sostanzialmente della stessa lunghezza ed ha un rapporto di sottigliezza inferiore a 3,0, il rapporto di sottigliezza indicato essendo il rapporto tra la lunghezza della colonna ed il diametro della colonna stessa.

24. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui le facce di testa di ciascuna colonna sono sostanzialmente a taglio quadro, giacendo in piani che sono generalmente perpendicolari all'asse centrale della colonna.

25. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 16 in cui le colonne sono di diametro sostanzialmente uniforme.

27. Apparecchio protettivo secondo la rivendicazione 25 in cui dette colonne sono disposte in una serie ordinata comprendente una pluralit? di file generalmente parallele di colonne, il distanziamento tra gli assi centrali di ogni due colonne adiacenti in una fila essendo sostanzialmente eguale.

SISTEMA DI ATTENUAZIONE DEGLI URTI

Riassunto della descrizione

Un sistema di attenuazione degli urti comprendente una pluralit? di colonne di attenuazione d'urto di un materiale elastomero sostanzialmente elastico. Le colonne sono cos? dimensionate e configurate che, quando sottoposte ad una forza d'urto assiale di grandezza predeterminata, esse si deformano elasticamente per attenuare l'urto che risulta dalla forza di impatto. Le colonne quindi ritornano indietro elasticamente sostanzialmente alla loro sagoma non deformata.