ITMI20111563A1 - CERVICAL VERTEBRE PROTECTION DEVICE - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:
DISPOSITIVO DI PROTEZIONE DELLE VERTEBRE CERVICALI DEVICE FOR PROTECTION OF THE CERVICAL VERTEBRAE
La presente invenzione concerne un dispositivo di protezione delle vertebre cervicali per impieghi nell'ambito dell'automobilismo sportivo e del motociclismo, detto dispositivo essendo dotato di mezzi atti a contrastare sia le forze di inerzia, dovute alle forti accelerazioni alle quali à ̈ sottoposta la persona, sia le forze che agiscono sulla persona stessa a seguito di urti, in caso di incidente, minimizzando le sollecitazioni nocive alla struttura ossea. È da auspicare che detto dispositivo possa essere utilizzato in campo civile dai motociclisti, in quanto la causa maggiore di morte per incidente à ̈ la rottura delle vertebre cervicali. The present invention relates to a device for protecting the cervical vertebrae for use in the field of motor racing and motorcycling, said device being equipped with means able to counteract both the forces of inertia, due to the strong accelerations to which the person is subjected. , both the forces that act on the person himself following collisions, in the event of an accident, minimizing stresses that are harmful to the bone structure. It is to be hoped that this device can be used in the civilian field by motorcyclists, as the major cause of death by accident is the rupture of the cervical vertebrae.
Nelle competizioni automobilistiche, il pilota à ̈ soggetto ad accelerazioni che, in condizioni ordinarie, possono anche superare i 6 g, mentre nel caso di urti a seguito di incidenti, dette accelerazioni possono raggiungere valori assai più elevati, non di rado superiori a 30 ÷ 40 g. In car racing, the driver is subject to accelerations which, in ordinary conditions, can even exceed 6 g, while in the case of collisions following accidents, these accelerations can reach much higher values, often exceeding 30 à 40 g.
Il casco, che à ̈ una struttura di protezione del capo contro gli urti che si possono subire in caso di incidente, diviene per le vertebre cervicali un ulteriore fattore di rischio in quanto, a causa della sua massa, quando il corpo del pilota à ̈ sottoposto a forti accelerazioni, sia per la normale condotta di gara, sia, e soprattutto, in caso di incidente, imprime alle vertebre stesse delle sollecitazioni che si sommano a quelle dovute alla massa del capo stesso. Le sollecitazioni maggiori si raggiungono, come ovvio, con le vetture di formula 1, ma anche nelle formule minori, nelle vetture sport e prototipi le sollecitazioni continuano ad essere assai intense. Sollecitazioni particolarmente intense si raggiungono anche nelle gare di motocross. Sollecitazioni ancora piuttosto intense si verificano anche con vetture da rally e con vetture derivate di serie. The helmet, which is a head protection structure against the impacts that can be suffered in the event of an accident, becomes an additional risk factor for the cervical vertebrae since, due to its mass, when the rider's body is subjected to strong accelerations, both for normal race behavior and, and above all, in the event of an accident, it gives the vertebrae some stresses that are added to those due to the mass of the head itself. Obviously, the greatest stresses are reached with formula 1 cars, but also in minor formulas, in sports cars and prototypes the stresses continue to be very intense. Particularly intense stresses are also reached in motocross races. Still rather intense stresses also occur with rally cars and with production derivatives.
Tuttavia le sollecitazioni dovute alla normale conduzione di gara diventano irrilevanti se confrontate a quelle che si raggiungono in caso di incidente, specialmente nel caso di cadute dalle motociclette, ed à ̈ proprio a queste sollecitazioni che si deve fare riferimento per il dimensionamento di mezzi atti a ridurre i danni in caso di incidente. Detti mezzi però non devono impedire al pilota lo svolgimento della sua attività . In altre parole, un dispositivo che blocchi in modo assoluto la testa contro una struttura del veicolo, non sarebbe proponibile in quanto impedirebbe al pilota di guidare efficacemente, aumentando addirittura il rischio che si verifichi un incidente. However, the stresses due to the normal running of the race become irrelevant if compared to those that are reached in the event of an accident, especially in the case of falls from motorcycles, and it is precisely these stresses that must be referred to for the sizing of means suitable for reduce damage in the event of an accident. However, these means must not prevent the pilot from carrying out his activity. In other words, a device that absolutely blocks the head against a vehicle structure would not be feasible as it would prevent the driver from driving effectively, even increasing the risk of an accident occurring.
Le accelerazioni cui à ̈ sottoposto il capo, durante la normale conduzione delle gare automobilistiche, sono essenzialmente longitudinali e trasversali. Le prime si verificano durante le variazioni di velocità , mentre le seconde si verificano durante le variazioni di traiettoria. Quando l'azione delle forze di inerzia, dovute a dette accelerazioni, à ̈ orientata verso la parte posteriore del veicolo, la reazione à ̈ dovuta al semplice appoggio contro la parte superiore del sedile, mentre quando detta azione à ̈ orientata verso la parte anteriore del veicolo oppure à ̈ trasversale, la reazione à ̈ dovuta a delle cinghiette che collegano il casco con parti che vengono rese sostanzialmente solidali alla struttura del veicolo. The accelerations to which the garment is subjected, during the normal conduct of car races, are essentially longitudinal and transverse. The former occur during changes in speed, while the latter occur during changes in trajectory. When the action of inertia forces, due to said accelerations, is oriented towards the rear part of the vehicle, the reaction is due to the simple support against the upper part of the seat, while when said action is oriented towards the front of the vehicle or is transverse, the reaction is due to straps that connect the helmet with parts that are made substantially integral to the vehicle structure.
Le forze trasversali sono, nel caso delle vetture tipo formula 1 e simili, assai ben contrastate dalla struttura stessa del veicolo, che offre un appoggio laterale assai ravvicinato al casco. Nelle vetture derivate di serie, invece, l'appoggio laterale à ̈ dovuto a delle alette laterali del sedile, che circondano il casco del pilota. Tuttavia questo genere di protezioni non sempre à ̈ utilizzabile, in quanto le strutture supplementari di sicurezza, di cui questo genere di vetture viene dotato per regolamento, spesso interferiscono con dette alette, le quali devono perciò essere rimosse. The transverse forces are, in the case of formula 1 type cars and the like, very well contrasted by the structure of the vehicle itself, which offers lateral support very close to the helmet. In the production derivative cars, however, the lateral support is due to the side wings of the seat, which surround the driver's helmet. However, this type of protection is not always usable, as the additional safety structures, with which this type of car is equipped by regulation, often interfere with these fins, which must therefore be removed.
Nel caso delle motociclette le sollecitazioni sono diverse, in quanto nei tratti curvi della pista, a causa dell'inclinazione del mezzo e del pilota, la risultante della forza centrifuga e della forza peso si traduce in una spinta che à ̈ percepita dal pilota come diretta sostanzialmente verso il basso. In the case of motorcycles, the stresses are different, as in the curved sections of the track, due to the inclination of the vehicle and the rider, the resultant of the centrifugal force and the weight force translates into a thrust that is perceived by the rider as direct. substantially downwards.
La domanda di brevetto MI2010A000991, a nome della stessa richiedente, descrive un dispositivo di protezione delle vertebre cervicali per impieghi nell'ambito dell'automobilismo e del motociclismo sportivo, detto dispositivo essendo dotato di mezzi atti a contrastare le forze di inerzia dovute alle forti accelerazioni alle quali à ̈ sottoposta la persona, evitando sollecitazioni nocive alla struttura ossea, nella normale conduzione delle gare, e minimizzandole in caso di incidente. Patent application MI2010A000991, in the name of the same applicant, describes a device for protecting the cervical vertebrae for use in the field of motor racing and motorcycling, said device being equipped with means capable of counteracting the forces of inertia due to strong accelerations. to which the person is subjected, avoiding harmful stresses to the bone structure, in the normal conduct of competitions, and minimizing them in the event of an accident.
Detto dispositivo di protezione delle vertebre cervicali à ̈ del tipo comprendente un supporto reso sostanzialmente solidale al tronco del pilota, un casco, e mezzi atti a collegare detto casco a detto supporto, in modo da limitare la mobilità del casco rispetto al supporto, ed à ̈ caratterizzato dal fatto che detti mezzi atti a collegare il casco al supporto, in modo da limitare la mobilità del casco rispetto al supporto, comprendono un elemento ad anello, o collare, il quale à ̈ atto a collegare in modo rapido il casco con il supporto, realizzando un accoppiamento girevole con detto supporto, la rotazione reciproca tra casco e supporto avvenendo secondo un asse che, nella zona delle vertebre cervicali, coincide sostanzialmente con l'asse fisiologico di rotazione delle vertebre cervicali. Said cervical vertebrae protection device is of the type comprising a support made substantially integral with the rider's trunk, a helmet, and means suitable for connecting said helmet to said support, so as to limit the mobility of the helmet with respect to the support, and It is characterized in that said means adapted to connect the helmet to the support, so as to limit the mobility of the helmet with respect to the support, comprise a ring element, or collar, which is able to quickly connect the helmet with the support, realizing a rotatable coupling with said support, the reciprocal rotation between helmet and support taking place according to an axis which, in the area of the cervical vertebrae, substantially coincides with the physiological axis of rotation of the cervical vertebrae.
Rimane tuttavia un inconveniente per il quale la domanda di brevetto MI2010A000991 propone una soluzione non completamente soddisfacente, cioà ̈ la limitata possibilità di oscillazione del capo in senso longitudinale, detta limitazione essendo assai più grave nel caso di impiego in ambito motociclistico che automobilistico. In realtà la predetta domanda di brevetto propone una soluzione per ampliare a sufficienza detta oscillazione, tuttavia detta soluzione risulta notevolmente complessa e costosa. However, there remains a drawback for which the patent application MI2010A000991 proposes a solution that is not completely satisfactory, that is the limited possibility of oscillation of the head in the longitudinal direction, said limitation being much more serious in the case of use in the motorcycling field than in the automobile. In reality, the aforesaid patent application proposes a solution for sufficiently broadening said oscillation, however said solution is considerably complex and expensive.
Nel caso di impiego nell’automobilismo sportivo, il pilota à ̈ seduto sul sedile in posizione sostanzialmente fissa, con il capo moderatamente reclinato in avanti, e non modifica sostanzialmente il suo assetto in caso di incidente. Scendendo dall’auto, può drizzare il capo, sfruttando la sia pur limitata possibilità di oscillazione, oppure aprire il collare, liberando così completamente il casco, detta operazione essendo assai rapida ed agevole. In ambito motociclistico, l’impiego riguarderebbe sia le competizioni che l’uso comune. Quando il pilota à ̈ in sella e sta guidando, se mantiene il busto reclinato in avanti, come avviene con le moto di tipo sportivo, terrà il capo reclinato all’indietro. Nel caso in cui egli si fermi, ad esempio ad un semaforo o ad un casello autostradale, normalmente si rialza ponendo il busto in posizione verticale. In tal caso, per poter tenere il capo in posizione corretta, à ̈ necessaria un’escursione longitudinale ben maggiore di quella consentita dal piccolo gioco esistente tra collare e struttura di supporto. Evidentemente à ̈ improponibile aprire ogni volta il collare. Nel caso di impiego in competizioni sportive, quando il pilota scende dalla moto, potrebbe agevolmente togliere il collare e, quindi, riacquistare la mobilità completa del capo ma, in caso di caduta, egli rimarrebbe con il capo reclinato all’indietro, quando sarebbe necessario reclinarlo rapidamente in avanti per prevenire gravi effetti della caduta. In the case of use in sports motoring, the driver is seated on the seat in a substantially fixed position, with his head slightly tilted forward, and does not substantially change his attitude in the event of an accident. Getting out of the car, he can straighten his head, taking advantage of the limited possibility of oscillation, or open the collar, thus completely freeing the helmet, this operation being very quick and easy. In the motorcycle field, the use would concern both competitions and common use. When the rider is in the saddle and is driving, if he keeps his torso leaning forward, as happens with sports bikes, he will keep his head tilted back. In the event that he stops, for example at a traffic light or at a motorway toll booth, he normally gets up, placing his torso in a vertical position. In this case, in order to keep the garment in the correct position, a much greater longitudinal excursion is necessary than that allowed by the small play existing between the collar and the support structure. Obviously it is impossible to open the collar every time. In the case of use in sports competitions, when the rider gets off the motorcycle, he could easily remove the collar and, therefore, regain complete mobility of the head but, in the event of a fall, he would remain with his head tilted back, when it would be it must be quickly reclined forwards to prevent severe effects of the fall.
La presente invenzione supera gli inconvenienti esposti proponendo un dispositivo, conforme alla rivendicazione 1, di protezione delle vertebre cervicali, per impieghi principalmente nell'ambito dell'automobilismo sportivo e del motociclismo, del tipo che comprende una struttura di supporto, resa sostanzialmente solidale al tronco del pilota, un casco e mezzi atti a collegare detto casco a detta struttura di supporto, in modo da limitare la mobilità di detto casco rispetto a detto supporto, caratterizzato dal fatto di prevedere primi mezzi, atti a collegare detto casco a detta struttura di supporto consentendo l’oscillazione di detto casco, rispetto a detta struttura di supporto, nel piano di simmetria longitudinale α, secondo un asse di rotazione y, perpendicolare a detto piano α, posizionato in modo da consentire un movimento ergonomicamente corretto delle vertebre cervicali. Secondo una forma preferita di attuazione, detti primi mezzi comprendono un collare oscillante aperto, che si collega contemporaneamente con la struttura di supporto ed il casco, essendo previsti secondi mezzi, atti a consentire l’oscillazione di detto collare oscillante aperto, rispetto alla struttura di supporto, nel piano di simmetria longitudinale α, secondo detto asse di rotazione y, e terzi mezzi, atti a collegare il casco con il collare oscillante aperto, consentendo la rotazione del capo attorno ad un asse z che, nella zona delle vertebre cervicali, coincide sostanzialmente con l’asse fisiologico di rotazione delle vertebre cervicali, impedendo tuttavia che dette rotazione e oscillazione superino i limiti di sicurezza. The present invention overcomes the drawbacks set forth by proposing a device, according to claim 1, for the protection of the cervical vertebrae, for use mainly in the field of motor racing and motorcycling, of the type which comprises a support structure, made substantially integral with the trunk of the pilot, a helmet and means adapted to connect said helmet to said support structure, so as to limit the mobility of said helmet with respect to said support, characterized in that it provides first means, able to connect said helmet to said support structure allowing the oscillation of said helmet, with respect to said support structure, in the plane of longitudinal symmetry Î ±, according to an axis of rotation y, perpendicular to said plane Î ±, positioned in such a way as to allow ergonomically correct movement of the cervical vertebrae . According to a preferred embodiment, said first means comprise an open oscillating collar, which connects simultaneously with the support structure and the helmet, second means being provided, suitable for allowing the oscillation of said open oscillating collar, with respect to the structure. support, in the plane of longitudinal symmetry Î ±, according to said axis of rotation y, and third means, adapted to connect the helmet with the open oscillating collar, allowing the rotation of the head around an axis z which, in the area of the cervical vertebrae , substantially coincides with the physiological axis of rotation of the cervical vertebrae, however preventing said rotation and oscillation from exceeding the safety limits.
Di fatto viene ripreso il concetto, espresso con la domanda di brevetto MI2010A000991, per cui il dispositivo di protezione delle vertebre cervicali prevede un elemento da fissare sul tronco e mezzi di collegamento rapido tra detto elemento ed il casco, con l’aggiunta di mezzi atti a consentire un’oscillazione guidata e controllata del capo nel piano di simmetria longitudinale α .ï€ In fact, the concept, expressed with the patent application MI2010A000991, is taken up, whereby the cervical vertebrae protection device includes an element to be fixed on the trunk and means of quick connection between said element and the helmet, with the addition of means designed to allow a guided and controlled oscillation of the head in the longitudinal symmetry plane Î ± .ï €
Come apparirà chiaro dalla descrizione che segue, l’aver aggiunto uno snodo tra il collare e la struttura di supporto, consente di avere la più ampia mobilità del capo, pur nel rispetto della biomeccanica della colonna vertebrale, con evidenti grandi benefici per l’incolumità del pilota. As it will become clear from the description that follows, adding a joint between the collar and the support structure allows for the widest range of motion of the head, while respecting the biomechanics of the spine, with evident great benefits for the ™ safety of the pilot.
Il dispositivo secondo l’invenzione à ̈ ovviamente applicabile anche in ambito automobilistico, anche se, in questo caso, non viene appieno utilizzata la sua principale peculiarità , cioà ̈ l’ampliata oscillazione del capo nel piano longitudinale α. The device according to the invention is obviously applicable also in the automotive field, even if, in this case, its main peculiarity is not fully utilized, that is the widened oscillation of the head in the longitudinal plane Î ±.
L'invenzione verrà ora descritta, a scopo illustrativo e non limitativo, secondo una forma preferita di attuazione, con riferimento alle figure allegate, in cui: ï‚· la figura 1 à ̈ una vista laterale ed una frontale di un dispositivo di sicurezza, per la protezione delle vertebre cervicali, secondo l'invenzione; ï‚· la figura 2 à ̈ un esploso del dispositivo mostrato in figura 1; The invention will now be described, for illustrative and non-limiting purposes, according to a preferred embodiment, with reference to the attached figures, in which: Figure 1 is a side and front view of a safety device, for the protection of the cervical vertebrae, according to the invention; ï ‚· figure 2 is an exploded view of the device shown in figure 1;
ï‚· le figure 3 (a, b) mostrano il dispositivo secondo l’invenzione rispettivamente con il casco sganciato e agganciato al supporto; ï ‚· figures 3 (a, b) show the device according to the invention respectively with the helmet unhooked and hooked to the support;
ï‚· le figure 4 (a, b) mostrano l’oscillazione del casco nel piano di simmetria longitudinale; ï ‚· figures 4 (a, b) show the oscillation of the helmet in the longitudinal plane of symmetry;
ï‚· la figura 5 mostra un elemento elastico di collegamento tra la struttura di supporto ed il casco. ï ‚· figure 5 shows an elastic connecting element between the support structure and the helmet.
Con riferimento alle figg.1 e 2, con (1) à ̈ indicato un dispositivo di sicurezza, secondo l'invenzione, per la protezione delle vertebre cervicali. Detto dispositivo (1) comprende sostanzialmente una struttura di supporto (2), che viene fissata al tronco del pilota, un casco (3) e primi mezzi, atti a collegare il casco (3) alla struttura di supporto (2), detti primi mezzi consentendo l’oscillazione di detto casco (3) rispetto a detta struttura di supporto (2), nel piano di simmetria longitudinale α, secondo un asse di rotazione y, perpendicolare a detto piano α, limitando la mobilità del casco (3) rispetto al supporto (2). With reference to figs. 1 and 2, with (1) is indicated a safety device, according to the invention, for the protection of the cervical vertebrae. Said device (1) substantially comprises a support structure (2), which is fixed to the rider's trunk, a helmet (3) and first means, suitable for connecting the helmet (3) to the support structure (2), said first means allowing the oscillation of said helmet (3) with respect to said support structure (2), in the plane of longitudinal symmetry Î ±, according to an axis of rotation y, perpendicular to said plane Î ±, limiting the mobility of the helmet ( 3) with respect to the support (2).
Secondo una forma preferita di attuazione, detti primi mezzi atti a collegare il casco (3) alla struttura di supporto (2), consentendo l’oscillazione di detto casco (3), comprendono un collare oscillante aperto (4), che si collega contemporaneamente con la struttura di supporto (2) ed il casco (3), essendo previsti secondi mezzi atti a consentire l’oscillazione di detto collare oscillante aperto (4), rispetto a detta struttura di supporto (2), nel piano di simmetria longitudinale α e secondo detto asse di rotazione y, e terzi mezzi atti a collegare detto casco (3) con detto collare oscillante aperto (4), consentendo la rotazione del capo attorno ad un asse z che, nella zona delle vertebre cervicali, coincide sostanzialmente con l’asse fisiologico di rotazione delle vertebre cervicali. According to a preferred embodiment, said first means adapted to connect the helmet (3) to the support structure (2), allowing the oscillation of said helmet (3), comprise an open oscillating collar (4), which connects simultaneously with the support structure (2) and the helmet (3), second means being provided for allowing the oscillation of said open oscillating collar (4), with respect to said support structure (2), in the plane of symmetry longitudinal Î ± and according to said axis of rotation y, and third means adapted to connect said helmet (3) with said open oscillating collar (4), allowing the rotation of the head around an axis z which, in the area of the cervical vertebrae, coincides substantially with the physiological axis of rotation of the cervical vertebrae.
Più esattamente, detto asse fisiologico di rotazione delle vertebre cervicali à ̈ l'asse attorno a cui avviene spontaneamente la rotazione del collo del pilota, quando questi à ̈ seduto sul sedile, in assenza di ogni altro vincolo. More precisely, said physiological axis of rotation of the cervical vertebrae is the axis around which the rotation of the pilot's neck occurs spontaneously, when he is seated on the seat, in the absence of any other constraint.
In pratica il collare (4) oscilla, rispetto alla struttura di supporto (2), secondo detto asse y. Il casco (3), essendo collegato al collare oscillante (4), oscilla insieme ad esso. In practice, the collar (4) oscillates, with respect to the support structure (2), according to said y axis. The helmet (3), being connected to the oscillating collar (4), oscillates together with it.
Detto asse di rotazione y à ̈ perpendicolare al piano di simmetria longitudinale α e la sua posizione, da determinare con i metodi della biomeccanica, à ̈ tale da consentire un’oscillazione longitudinale del capo ergonomicamente corretta. Said axis of rotation y is perpendicular to the longitudinal symmetry plane Î ± and its position, to be determined with the methods of biomechanics, is such as to allow an ergonomically correct longitudinal oscillation of the head.
La struttura di supporto (2) ha una forma adatta ad essere indossata sulla schiena del pilota ed à ̈ conformata in modo tale che la parte superiore (5) di detta struttura (2) sia idonea a scaricare sulle spalle del pilota le spinte dirette verso il basso che dovessero provenire dal casco (3). The support structure (2) has a shape suitable to be worn on the pilot's back and is shaped in such a way that the upper part (5) of said structure (2) is suitable for unloading on the pilot's shoulders the thrusts directed towards the bass that should come from the helmet (3).
Nel caso di impieghi automobilistici, sono preferibilmente presenti delle asole (6) e (6a), attraverso le quali far passare le cinture di sicurezza, per una migliore aderenza della struttura (2) al corpo del pilota. Nel caso di impieghi motociclistici, la struttura di supporto (2) può essere integrata nella tuta protettiva (non rappresentata). In the case of automotive applications, there are preferably slots (6) and (6a), through which the safety belts are to pass, for better adherence of the structure (2) to the driver's body. In the case of motorcycle uses, the support structure (2) can be integrated into the protective suit (not shown).
Sia la struttura di supporto (2), sia il collare oscillante (4) devono essere leggere ed il più sottili possibile, per limitare al massimo il loro ingombro. Inoltre, per favorire la vestibilità , la struttura di supporto (2) à ̈ preferibilmente dotata di una certa elasticità , in modo da potersi adagiare al meglio sulla schiena del pilota, pur mantenendo un’adeguata resistenza strutturale. Per questi motivi sia la struttura di supporto (2), sia il collare oscillante (4) sono, di preferenza, realizzati in materiale composito, ad esempio con fibre di carbonio, vetro o kevlar, o una combinazione delle stesse, impregnate con resine termoindurenti (ad esempio epossidiche, poliesteri, vinilesteri) o termoplastiche (ad esempio PEEK, PES, PA). Both the support structure (2) and the oscillating collar (4) must be light and as thin as possible, to minimize their overall dimensions. Furthermore, to facilitate wearability, the support structure (2) is preferably equipped with a certain elasticity, so as to be able to rest better on the rider's back, while maintaining adequate structural strength. For these reasons, both the support structure (2) and the oscillating collar (4) are preferably made of composite material, for example with carbon, glass or Kevlar fibers, or a combination thereof, impregnated with thermosetting resins. (e.g. epoxies, polyesters, vinyl esters) or thermoplastics (e.g. PEEK, PES, PA).
Detti secondi mezzi, atti a consentire l’oscillazione di detto collare oscillante aperto (4) rispetto a detta struttura di supporto (2), (ingrandimento di fig. 2) comprendono una coppia di perni (7), ciascuno dei quali si inserisce contemporaneamente in un foro (8) realizzato nel collare oscillante (4) ed in un corrispondente foro (9) realizzato nella parte superiore della struttura di supporto (2), detti fori (8) e (9) essendo coassiali rispetto a detto asse y. Said second means, adapted to allow the oscillation of said open oscillating collar (4) with respect to said support structure (2), (enlargement of fig. 2) comprise a pair of pins (7), each of which fits simultaneously in a hole (8) made in the oscillating collar (4) and in a corresponding hole (9) made in the upper part of the support structure (2), said holes (8) and (9) being coaxial with respect to said y axis .
Su ciascuno dei perni (7) Ã ̈ preferibilmente inserito un distanziale (10) che ha la funzione di distanziare sufficientemente il collare (4) dalla struttura di supporto (2), in modo da consentire una libera rotazione di detto collare (4) rispetto a detta struttura di supporto (2). A spacer (10) is preferably inserted on each of the pins (7) which has the function of sufficiently spacing the collar (4) from the support structure (2), so as to allow free rotation of said collar (4) with respect to to said support structure (2).
Secondo una forma preferita di attuazione, sul collare (4) sono realizzati più fori (8), ad esempio in numero di tre, in modo da poter regolare la posizione del casco (3) sulle misure effettive del pilota. Detti fori (8) sono allineati, come indicato in fig.2, in modo tale che l’asse y, che congiunge due fori (8) opposti, sia sempre orizzontale e perpendicolare al piano di simmetria longitudinale α. Per aumentare la possibilità di regolazione della posizione del casco (3) rispetto alla struttura di supporto (2), à ̈ possibile anche aumentare il numero di fori (9) (non rappresentati) presenti nella parte superiore della struttura di supporto (2), detti fori (9) dovendo essere allineati in modo da mantenere la perpendicolarità dell’asse y con il piano α. According to a preferred embodiment, several holes (8) are made on the collar (4), for example three in number, so as to be able to adjust the position of the helmet (3) to the actual measurements of the pilot. Said holes (8) are aligned, as indicated in fig.2, in such a way that the y axis, which joins two opposite holes (8), is always horizontal and perpendicular to the longitudinal symmetry plane Î ±. To increase the possibility of adjusting the position of the helmet (3) with respect to the support structure (2), it is also possible to increase the number of holes (9) (not shown) in the upper part of the support structure (2), said holes (9) having to be aligned so as to maintain the perpendicularity of the y axis with the Î ± plane.
Detti terzi mezzi, atti a collegare detto casco (3) con detto collare oscillante aperto (4), comprendono dei ganci (11), preferibilmente ad azionamento rapido, disposti lungo il bordo inferiore del casco (3), che impegnano una guida sostanzialmente circolare (12), solidale al collare oscillante (4), in modo da consentire la rotazione del caso (3), rispetto al collare oscillante (4), secondo un asse z che coincide sostanzialmente con detto asse di rotazione fisiologico z delle vertebre cervicali. Said third means, adapted to connect said helmet (3) with said open oscillating collar (4), comprise hooks (11), preferably with rapid action, arranged along the lower edge of the helmet (3), which engage a substantially circular guide (12), integral with the oscillating collar (4), so as to allow the rotation of the case (3), with respect to the oscillating collar (4), according to an axis z which substantially coincides with said physiological rotation axis z of the cervical vertebrae.
Detta guida sostanzialmente circolare (12), Ã ̈ aperta nella parte anteriore per poter inserire il collo all'interno di detta parte circolare (12) e giace su un piano (12a) perpendicolare all'asse fisiologico di rotazione delle vertebre cervicali z, detto asse passando per il centro geometrico di detta guida circolare (12). Said substantially circular guide (12), is open in the front part to be able to insert the neck inside said circular part (12) and lies on a plane (12a) perpendicular to the physiological axis of rotation of the cervical vertebrae z, called axis passing through the geometric center of said circular guide (12).
Detti ganci (11) sono preferibilmente del tipo che prevede un sistema di sicurezza che previene l’apertura non esplicitamente comandata del gancio stesso. Said hooks (11) are preferably of the type which provides a safety system which prevents the opening of the hook itself not explicitly controlled.
Secondo una forma preferita di attuazione, quando detti ganci ad azionamento rapido (11) sono serrati, rimane un certo gioco tra ganci (11) e guida (12), detto gioco consentendo una ulteriore possibilità di oscillazione della testa del pilota, sia nel piano longitudinale α che nel piano trasversale. Il gioco à ̈ ovviamente necessario per l’oscillazione nel piano trasversale, considerando il fatto che nel piano longitudinale l’oscillazione à ̈ consentita comunque dall’accoppiamento oscillante, secondo l’asse y, tra la struttura di supporto (2) ed il collare oscillante (4). According to a preferred embodiment, when said quick-action hooks (11) are tightened, a certain play remains between hooks (11) and guide (12), said play allowing a further possibility of oscillation of the pilot's head, both in the plane longitudinal Î ± than in the transverse plane. The play is obviously necessary for the oscillation in the transverse plane, considering the fact that in the longitudinal plane the oscillation is however allowed by the oscillating coupling, according to the y axis, between the support structure (2 ) and the oscillating collar (4).
L’entità dell’oscillazione, che dovrà tenere conto dell’eventuale gioco tra i ganci (11) e la guida (12), dovrà essere determinata con i metodi della biomeccanica, per consentire la massima mobilità al capo, compatibilmente con la necessità di impedire movimenti che dovessero risultare pericolosi per le vertebre cervicali. The extent of the oscillation, which must take into account any play between the hooks (11) and the guide (12), must be determined with the methods of biomechanics, to allow maximum mobility of the head, compatibly with the need to prevent movements that could be dangerous for the cervical vertebrae.
Nelle figg. 3 (a, b) à ̈ mostrato il dispositivo (1) secondo l’invenzione con i ganci (11) aperti (fig.3a) e con i ganci (11) chiusi (fig.3b). In figs. 3 (a, b) the device (1) according to the invention is shown with the hooks (11) open (fig.3a) and with the hooks (11) closed (fig.3b).
Nelle figg. 4 (a, b) à ̈ mostrato il dispositivo secondo l’invenzione con il casco (3) reclinato in avanti (fig. 4a) e con il casco (3) reclinato all’indietro (fig. 4b). Nelle figure à ̈ illustrata la sola escursione Î²ï€ dovuta all’oscillazione del collare oscillante (4) sui perni (7). In figs. 4 (a, b) the device according to the invention is shown with the helmet (3) reclined forwards (fig. 4a) and with the helmet (3) reclined backwards (fig. 4b). The figures show only the excursion Î²ï € due to the oscillation of the oscillating collar (4) on the pins (7).
L’oscillazione nel piano trasversale, dovuta sostanzialmente al gioco tra i ganci (11) e la guida (12), sarà vantaggiosamente di ±10°. The oscillation in the transverse plane, substantially due to the play between the hooks (11) and the guide (12), will advantageously be ± 10 °.
L’escursione massima della rotazione dell’asse z nel piano α, secondo l’asse y, che deve tenere conto anche dell’eventuale gioco tra ganci (11) e guida (12), à ̈ limitata da considerazioni di biomeccanica. Infatti appare consigliabile consentire comunque al capo di oscillare in avanti ed all’indietro fino ai valori massimi consentiti, compatibilmente con la necessità di non superare i limiti fisiologici della colonna vertebrale, detti limiti potendo variare da persona a persona. In pratica si può indicare un’escursione longitudinale β ,ï€ dovuta all’oscillazione del collare oscillante (4) sui perni (7) e al gioco tra i ganci (11) e la guida (12), di ±15°. The maximum excursion of the rotation of the z axis in the Î ± plane, according to the y axis, which must also take into account the possible play between hooks (11) and guide (12), is limited by considerations of biomechanics. In fact, it seems advisable to allow the head to swing forward and backward up to the maximum permitted values, compatibly with the need not to exceed the physiological limits of the spinal column, these limits being able to vary from person to person. In practice, it is possible to indicate a longitudinal excursion β, due to the oscillation of the oscillating collar (4) on the pins (7) and to the play between the hooks (11) and the guide (12), of ± 15 ° .
Nel caso di impieghi automobilistici, il capo à ̈, in condizioni di normale uso, moderatamente ripiegato in avanti. Ne risulta che, a partire da detta posizione, il casco (3) avrà un’oscillazione assai simile nei due versi. In the case of automotive applications, the garment is, under normal use, moderately folded forward. As a result, starting from this position, the helmet (3) will have a very similar oscillation in both directions.
Nel caso di impieghi motociclistici, l’assetto del capo à ̈, in condizioni di normale uso, fortemente dipendente dal tipo di motocicletta impiegato. Nel caso di motociclette sportive, il capo sarà fortemente reclinato all’indietro, quindi, a partire dalla posizione di normale impiego, la sua escursione sarà piccola all’indietro e più ampia in avanti. Nel caso di motociclette turistiche e di scooter, la situazione sarà assai prossima a quella automobilistica. In the case of motorcycle use, the trim of the garment is, in conditions of normal use, highly dependent on the type of motorcycle used. In the case of sports motorcycles, the head will be strongly reclined backwards, therefore, starting from the position of normal use, its excursion will be small backwards and wider forward. In the case of touring motorcycles and scooters, the situation will be very close to that of the automobile.
Secondo una forma preferita di attuazione, la parte superiore della struttura di supporto (2) termina con elemento (13), a forma di collare aperto nella parte anteriore, sul quale sono realizzati detti fori (9), di asse y, detto collare aperto (13) ) collegandosi tramite detta coppia di perni (7) con detto collare oscillante aperto (4), al quale à ̈ collegato il casco (3). According to a preferred embodiment, the upper part of the support structure (2) ends with an element (13), in the form of an open collar at the front, on which said holes (9), of axis y, said open collar, are made (13)) connecting through said pair of pins (7) with said open oscillating collar (4), to which the helmet (3) is connected.
Detto collare aperto (13) può essere solidale al resto della struttura (2). Secondo una forma di attuazione, detto collare aperto (13) fa parte di un elemento flessibile (14) che si collega con la struttura (2), la flessibilità di detto elemento (14) avendo lo scopo da limitare le sollecitazioni al tronco del pilota. Said open collar (13) can be integral with the rest of the structure (2). According to an embodiment, said open collar (13) is part of a flexible element (14) which connects with the structure (2), the flexibility of said element (14) having the purpose of limiting the stresses to the pilot's trunk .
Detto elemento (14), à ̈ preferibilmente collegato alla struttura (2) con l’interposizione di un elemento viscoelastico (15) che viene collegato alla struttura (2) e serra l’elemento (14), preferibilmente con il contributo di un coperchio (16), essendo prevista una sorta di dentatura (17), sui bordi di detto elemento viscoelastico (15), che impegna una corrispondente dentatura (18) ricavata sui bordi dell’elemento (14). Il coperchio (16), se presente, avrebbe la funzione di comprimere l’elemento (14) sulla struttura (2), impedendo il disimpegno reciproco delle dentature (17) e (18). Said element (14), is preferably connected to the structure (2) with the interposition of a viscoelastic element (15) which is connected to the structure (2) and tightens the element (14), preferably with the contribution of a cover (16), a sort of toothing (17) being provided on the edges of said viscoelastic element (15), which engages a corresponding toothing (18) obtained on the edges of the element (14). The cover (16), if present, would have the function of compressing the element (14) on the structure (2), preventing the mutual disengagement of the teeth (17) and (18).
Prevedendo delle asole (19) su detto elemento viscoelastico (15), à ̈ possibile regolare la posizione di questo e, di conseguenza, la posizione dell’elemento (14), in modo da adattare il dispositivo (1) alle misure del pilota. By providing slots (19) on said viscoelastic element (15), it is possible to adjust its position and, consequently, the position of the element (14), in order to adapt the device (1) to the rider's measurements .
Un’ulteriore regolazione (non rappresentata) della posizione dell’elemento (14) rispetto alla struttura (2), può essere ottenuta spostando l’elemento (14) rispetto all’elemento viscoelastico (15) impegnando i dentini appositi. In questo caso i fianchi dentati dell’elemento (14) dovranno essere paralleli, in modo da consentire un adeguato accoppiamento con i dentini dell’elemento viscoelastico (15). A further adjustment (not shown) of the position of the element (14) with respect to the structure (2), can be obtained by moving the element (14) with respect to the viscoelastic element (15) by engaging the special teeth. In this case, the toothed sides of the element (14) must be parallel, in order to allow adequate coupling with the teeth of the viscoelastic element (15).
L’elemento (14) oltre a limitare ulteriormente le sollecitazioni al tronco del pilota, conferisce al sistema la capacità di smorzare le vibrazioni del casco (3) rispetto alla struttura di supporto (2), dette vibrazioni essendo dovute alla dinamica del veicolo su strada e, nel caso di impieghi motociclistici, anche da effetti aerodinamici. The element (14) in addition to further limiting the stresses to the rider's trunk, gives the system the ability to dampen the vibrations of the helmet (3) with respect to the support structure (2), said vibrations being due to the dynamics of the vehicle on road and, in the case of motorcycle uses, also from aerodynamic effects.
In pratica detto elemento viscoelastico (15) assorbe almeno parte dell’energia di dette vibrazioni e di eventuali urti subiti dal pilota, attraverso il casco (3), in caso di incidente, detto assorbimento di energia traducendosi in una riduzione della sollecitazione della struttura ossea e muscolare del pilota. Come appare chiaro dalla descrizione che precede, il dispositivo di protezione secondo l'invenzione consente una pressoché libera rotazione del capo ed una limitata oscillazione del capo stesso nel piani di simmetria longitudinale e nel piano trasversale. Detta oscillazione, ancorché limitata, e quindi idonea a proteggere le vertebre cervicali da deformazioni eccessive che possano pregiudicarne l'integrità , à ̈ tuttavia sufficiente a garantire la mobilità necessaria per un impiego efficace e confortevole del dispositivo di protezione. In practice, said viscoelastic element (15) absorbs at least part of the energy of said vibrations and any impacts suffered by the rider, through the helmet (3), in the event of an accident, said energy absorption resulting in a reduction in the stress of the structure bone and muscle of the pilot. As it appears clear from the above description, the protection device according to the invention allows an almost free rotation of the garment and a limited oscillation of the garment itself in the longitudinal and transverse planes of symmetry. This oscillation, albeit limited, and therefore suitable for protecting the cervical vertebrae from excessive deformations that could compromise their integrity, is nevertheless sufficient to guarantee the mobility necessary for an effective and comfortable use of the protective device.
L'invenzione à ̈ stata descritta a scopo illustrativo e non limitativo, secondo una forma preferita di attuazione. Il tecnico esperto del settore potrà trovare numerose altre forme di attuazione, tutte ricadenti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni che seguono. The invention has been described for illustrative and non-limiting purposes, according to a preferred embodiment. The person skilled in the art will be able to find numerous other embodiments, all of which fall within the protection scope of the following claims.
Claims (16)
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