ITPD940092A1

ITPD940092A1 - MULTI-FUNCTIONAL PASSIVE DEVICE FOR SUPPORT AND PROTECTION OF THE CERVICAL SPINE.

Info

Publication number: ITPD940092A1
Application number: IT94PD000092A
Authority: IT
Inventors: Andrea Meneghini
Original assignee: Andrea Meneghini
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1994-08-20
Also published as: ITPD940092A0; IT1269219B

Abstract

La presente invenzione consiste in un dispositivo passivo polifunzione di sostegno e protezione, capace di ridurre od eliminare le forze di accelerazione, decelerazione, centrifughe o centripete a cui è sottoposto il capo di un pilota, qualsiasi veicolo esso conduca.The present invention consists of a multipurpose passive support and protection device, capable of reducing or eliminating the acceleration, deceleration, centrifugal or centripetal forces to which the driver's head is subjected, whatever vehicle it drives.

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo "Dispositivo passivo polifunzione di sostegno e protezione del rachide cervicale" Description of a patent application for industrial invention entitled "Multifunctional passive device to support and protect the cervical spine"

OGGETTO DELL'INVENZIONE OBJECT OF THE INVENTION

La presente invenzione consiste in un dispositivo passive polifunzione di sostegno e protezione, capace di ridurre od eliminare le forze di accelerazione, decelerazione, centrifughe, centripete o verticali a cui é sottoposto il capo di un pilota, qualsiasi veicolo esso conduca, o di qualunque atleta che necessiti dell'uso di un casco. The present invention consists of a multi-function passive device for support and protection, capable of reducing or eliminating the acceleration, deceleration, centrifugal, centripetal or vertical forces to which the head of a driver, any vehicle he drives, or any athlete is subjected. that requires the use of a helmet.

TECNICA ANTERIORE FRONT TECHNIQUE

Il trovato della presente invenzione deriva dalla constatazione che non esistono ad oggi nella progettazione, realizzazione e nell'impiego delle auto da competizione, degli aerei militari o acrobatici, in motonautica o in motociclismo, soluzioni valide, atte ad assorbire in parte od interamente l'energia cinetica che agisce sul capo e/ o sul collo del pilota, in accelerazione, decelerazione ed in traiettoria curva, nonché a sostenere il capo e/o il collo del pilota in caso di perdita del controllo neuromuscolare. The finding of the present invention derives from the observation that valid solutions, capable of absorbing part or all of the kinetic energy that acts on the rider's head and / or neck, in acceleration, deceleration and curved trajectory, as well as to support the rider's head and / or neck in case of loss of neuromuscular control.

Pur essendo stati fatti in passato dei tentativi volti a risolvere il problema mediante l'impiego di collari in poliespanso, cinghie in cuoio collegate al casco e fatte passare sotto le ascelle o cavetti di acciaio collegati a casco e veicolo, nessuno di questi sistemi di sicurezza ha dimostrato di essere sufficientemente efficace nel proteggere il capo e/o il collo del pilota da possibili danni, quali ad esempio distorsioni, fratture e lussazioni delle vertebre cervicali, provocati da incidenti con auto da competizione, in motonautica e con aerei sia militari che acrobatici, che in motociclismo. Although attempts have been made in the past to solve the problem by using poly-foam collars, leather straps connected to the helmet and passed under the armpits or steel cables connected to the helmet and vehicle, none of these safety systems has proven to be sufficiently effective in protecting the driver's head and / or neck from possible damage, such as sprains, fractures and dislocations of the cervical vertebrae, caused by accidents with racing cars, motor boating and with both military and acrobatic aircraft , than in motorcycling.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Il trovato della presente invenzione consiste pertanto in un dispositivo, avente caratteristiche e funzioni nuove rispetto ai sistemi di sicurezza noti, a forma di cuffia o barra di materiale indeformabile e non (polimero, materiale composito, metallico) con cui ancorare il casco del pilota al veicolo (fig.4a). La cuffia é collegata con le estremità bilateralmente al casco (ved. fig. 1) mediante un sistema di aggancio (fig. 2) che permette movimenti, limitabili, in avanti ed indietro, singoli o combinati, nonché la rotazione sull'asse passante per i due agganci: ciò permette il movimento del capo in avanti ed indietro, verso il basso e verso l'alto, a destra e a sinistra. Una sicura all'estremità dei sistemi di aggancio tra cuffia e casco impedisce la loro accidentale separazione. The invention of the present invention therefore consists of a device, having new characteristics and functions with respect to known safety systems, in the shape of a cap or bar of non-deformable and non-deformable material (polymer, composite material, metal) with which to anchor the pilot's helmet to the vehicle (fig.4a). The headset is connected with the ends bilaterally to the helmet (see fig. 1) by means of a hooking system (fig. 2) which allows limited, forward and backward, single or combined movements, as well as rotation on the axis passing through the two hooks: this allows the head to move back and forth, down and up, right and left. A safety device at the end of the coupling systems between the headset and the helmet prevents their accidental separation.

L'arco posteriore della cuffia scorre, quindi, in una guida solidale con la piastra n. 1 (fig. 3), opportunamente forgiata per poter ruotare sul proprio asse sagittale ed avere dei "segmenti" su cui applicare deLe forze. Il perno (fig. 3) per la rotazione della piastra n. 1 é fissato alla piastra n. 2 (fig. 3) posta posteriormente. Quest'ultima può essere fissata con mezzi meccanici, chimici, elettrici od elettrochimici alla parte posteriore dell'abitacolo. II movimento di rotazione della piastra n. 1 sulla piastra n. 2 può essere quindi controllato da uno strumento - di tipo meccanico, oleopneumatico, elettrico od elettronico - che agisce sui segmenti sopra descritti, capace di assorbire, frenare o limitare il movimento di rotazione della piastra n. 1 che controlla il movimento di flessione laterale del collo del pilota. Un più ampio movimento di rotazione del capo sull'asse verticale é possibile per lo scivolamento della cuffia al'interno della guida (fig. 1). The rear arch of the cap then slides in a guide integral with plate n. 1 (fig. 3), suitably forged to be able to rotate on its sagittal axis and have "segments" on which to apply forces. The pin (fig. 3) for the rotation of the plate n. 1 is fixed to plate n. 2 (fig. 3) placed at the rear. The latter can be fixed by mechanical, chemical, electrical or electrochemical means to the rear part of the passenger compartment. The rotational movement of plate no. 1 on plate no. 2 can therefore be controlled by an instrument - mechanical, oleopneumatic, electric or electronic - which acts on the segments described above, capable of absorbing, braking or limiting the rotation movement of plate n. 1 which controls the lateral flexion movement of the pilot's neck. A wider rotation movement of the head on the vertical axis is possible due to the sliding of the cap inside the guide (fig. 1).

Inoltre, un particolare della cuffia nel segmento coinvolto nello scivolamento entro la guida può essere di materiale diverso, per ridurre gli atriti, ed essere collegato alle estremità tramite idonee cerniere. Furthermore, a detail of the cap in the segment involved in sliding within the guide can be of a different material, to reduce friction, and be connected at the ends by means of suitable hinges.

Tale dispositivo permette, quindi, tutti i movimenti fisiologici del capo e del collo del pilota, riducendo la fatica causata dalle forze vettoriali agenti nei vari piani dello spazio. Altrimenti, in caso di incidente, il dispositivo sopperisce alla perdita di controllo neuromuscolare del capo e/o del collo, impedendo movimenti incontrollati ed eccessivi, passitili di provocare danni neurologici gravi al pilota e attivando, in concomitanza o singolarmente, un ulteriore sistema passivo di protezione posto nel bordo interno del casco ma non solidale con esso (fig. 5). Qui si può ricavare un alloggiamento per una camera d'aria in tessuto od altro materiale opportunamente ripiegato e idoneo alla tenuta di aria o di altri gas ad alta pressione. This device therefore allows all the physiological movements of the pilot's head and neck, reducing the fatigue caused by the vector forces acting in the various planes of space. Otherwise, in the event of an accident, the device compensates for the loss of neuromuscular control of the head and / or neck, preventing uncontrolled and excessive movements that could cause serious neurological damage to the driver and activating, concurrently or individually, an additional passive system of protection placed on the inner edge of the helmet but not integral with it (fig. 5). Here it is possible to obtain a housing for an air chamber made of fabric or other material suitably folded and suitable for sealing air or other high pressure gases.

Un ulteriore oggetto della presente invenzione riguarda, pertanto, l'impiego di una camera d'aria conformata, nei bordi superiore ed inferiore, con profili che seguono l'irregolare andamento del capo, delle spalle, del petto e del dorso del pilota/atleta, in modo che all'atto del riempimento essa possa adattarsi agevolmente all'arco mandibolare, all'osso occipitale del capo ed alla parte superiore del torace, creando subito condizioni di contenimento del rachide cervicale analogamente a quanto avviene per l'ortesi medica chiamata "Minerva ortopedica" (Ortesi e protesi dell'apparato locomotore -colonna vertebrale", R. Viladot et al., Verduci Ed., pag. 58 e seguenti) (fig. 5). Il riempimento viene, quindi, assicurato da aria od altro gas idoneo o da una miscela di gas, contenuti in una bomboletta posta in prossimità del/o sul casco stesso. L'apertura della bomboletta è comandata automaticamente tramite impulsi elaborati derivanti da sensori, posti alla periferia del mezzo e nei punti di resistenza del sistema di decelerazione o sul capo del pilota/atleta e/o comandata da opportuno strumento in grado di rilevare brusche variazioni di assetto. A further object of the present invention therefore relates to the use of an air chamber shaped, in the upper and lower edges, with profiles that follow the irregular course of the head, shoulders, chest and back of the pilot / athlete. , so that at the time of filling it can easily adapt to the mandibular arch, the occipital bone of the head and the upper part of the chest, immediately creating conditions for containing the cervical spine similarly to what happens for the so-called medical orthosis " Minerva ortopedica "(Orthosis and prosthesis of the musculoskeletal system - vertebral column", R. Viladot et al., Verduci Ed., Page 58 and following) (fig. 5). The filling is therefore ensured by air or other suitable gas or from a mixture of gases contained in a canister placed near the helmet itself. The opening of the canister is automatically controlled by elaborated pulses deriving from sensors, placed at the periphery of the vehicle and in the points of resistance of the deceleration system either on the rider / athlete's head and / or controlled by an appropriate instrument capable of detecting abrupt changes in attitude.

Lo s vuotamente della camera d'aria è sempre possibile agendo su apposita valvola di scarico posta in posizione facilmente accessibile. Infine, un altro alloggiamento idoneo a contenere la camera d'aria disattivata può essere il colletto della tuta od un piccolo collarino mantenuto alla base del collo del pilota/ atleta. The removal of the air chamber is always possible by acting on a special drain valve located in an easily accessible position. Finally, another suitable housing to contain the deactivated air chamber can be the collar of the suit or a small collar kept at the base of the pilot / athlete's neck.

In alternativa alla cuffia, e ciò costituisce un altro oggetto della presente invenzione, é possibile usare un'unica barra, collegata al vertice del casco secondo le modalità sopra descritte, che fuoriesce dalla presa d'aria posta sopra e dietro la testa del pilota di auto da competizione od in sito analogo di altro veicolo (aereo, off-shore, auto da rally). In questo caso, all'interno e nella parte inferiore della presa d'aria (fig. 4b), si alloggia orizzontalmente il As an alternative to the headset, and this constitutes another object of the present invention, it is possible to use a single bar, connected to the apex of the helmet in the manner described above, which emerges from the air intake located above and behind the pilot's head. racing car or similar site of another vehicle (airplane, off-shore, rally car). In this case, inside and in the lower part of the air intake (fig. 4b), the

Claims

CLAIMS Since the invention is thus described, it is clear that these devices can be modified in various ways. These modifications are not to be considered as divergences from the spirit and perspectives of the invention, and all those modifications which would appear evident to an expert in the art are included in the scope of the following claims: 1. Multifunction passive device for partial or total absorption of kinetic energy acting on the head and / or neck of the pilot / athlete and for supporting the head and / or neck of the pilot / athlete in the event of loss of neuromuscular control, characterized by a bonnet or bar of non-deformable and non-deformable material, bilaterally attached to the rider / athlete's helmet by means of one or more fastening systems equipped with safety devices and fixed to the rear part of the vehicle compartment by means of an integral guide that can be sliding or fixed .

2. Device according to claim 1, in which the coupling systems placed bilaterally to the helmet allow movements of the rider / athlete's head forward and backward, single or combined, and the rotation forwards and backwards, downwards and upwards, to right and left on the axis passing through the two couplings.

3. Device according to claim 1, in which the rear arch of the cap slides in a guide integral with the plate n. 1 (fig. 3), since this is forged to be able to rotate on its sagittal axis and have segments on which to apply forces and connected to plate n. 2 (fig. 3) by means of a pin.

4. Device according to claim 3, wherein plate no. 2 is fixed to the rear part of the passenger compartment by a mechanical, chemical, electrical or electrochemical means.

5. Device according to claim 3, wherein the rotational movement of the plate no. 1 on plate no. 2 is controlled by a mechanical, oleopneumatic, electric or electronic instrument.

6. Device according to claim 1, in which the cap or bar is made of non-deformable and non-deformable material, resistant to impacts, of the metal, composite or polymeric type.

7. Passive protection device to be activated individually or in conjunction with the device referred to in claims 1-6, consisting of an air chamber housed in the inner edge of the helmet, but not integral with it, in fabric or other material suitable for sealing of air or other high pressure gases contained in a canister placed near the / or helmet of the pilot / athlete.

8. Passive protection device according to claim 7, in which the filling of the air chamber with air or other single or mixed gases contained in the can takes place automatically by means of elaborated pulses deriving from sensors placed at the periphery of the medium and at the points of resistance. of the deceleration system, or on the body of the pilot / athlete and / or controlled by an appropriate instrument capable of detecting abrupt changes in attitude.

9. Passive protection device according to claims 7-8, in which the emptying of the air chamber takes place by means of an exhaust valve located in an accessible position.

10. Passive protection device according to claims 7, wherein the housing of the deactivated bladder is located in the collar of the suit, but not integral with it, or in a collar kept at the base of the pilot / athlete's neck.

11. Passive protection device according to claims 1-6, in which the bar, as an alternative to the hood, is connected horizontally and integrally with the upper or lower part of the plate no. 1 and the top of the helmet.

12. Passive protection device according to claims 1-6, in which the bar, as an alternative to the cap, is applied in an arcuate form on the profile of the helmet and anchored to the top of the rotating plate n. 1 and the top of the helmet.

13. Use of a passive multifunctional support and protection device as per the preceding claims, for the reduction and / or abolition of the acceleration, deceleration, centrifugal, centripetal or vertical forces linked to the kinetic energy for the safeguard of the anatomical structures of the spine neck of the pilot / athlete.