KR102604034B1

KR102604034B1 - 보호 헬멧

Info

Publication number: KR102604034B1
Application number: KR1020207006553A
Authority: KR
Inventors: 지오반니 마짜롤로; 로베르토 파리센티
Original assignee: 알파인스타스 리서치 에스.피.에이.
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2023-11-20
Also published as: AU2018332264B2; EP3681328A1; AU2018332264A1; ES2949455T3; KR20200052878A; US20200275725A1; CN111093414B; WO2019053183A1; CN111093414A; US11540586B2; EP3681328B1; IT201700103682A1

Abstract

본 발명은 보호 헬멧(10)에 관한 것으로서, 외부 쉘(12); 및 바이저(14)로서, 상기 외부 쉘(12)과 상기 바이저(14)의 페이싱 표면들에 배치된 파스닝 기구(20)에 의해 상기 외부 쉘(12)과 탈착 가능하게 커플링된 바이저;를 포함하는 보호 헬멧에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 파스닝 기구(20)는 상호보완적 형태의 요소들(22, 24)을 포함하고, 상기 상호보완적 형태의 요소들은 적어도 하나의 돌출부(22); 및 플렉서블 홀딩부(26)를 구비한 적어도 하나의 수용 시트(24);를 포함한다. 상기 적어도 하나의 돌출부(22)는 상기 플렉서블 홀딩부(26)와 결합함으로써 상기 적어도 하나의 수용 시트(24) 내부에 탈착 가능하게 고정되도록 구성된다.

Description

보호 헬멧

본 발명은 보호 헬멧에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 비제한적일지라도, 모터크로스(motorcross)와 같은 모터스포츠(motor sports)에서 사용되기 적합한 보호 헬멧에 대한 것이다.

이러한 유형의 헬멧들은 일반적으로 사용자의 머리를 보호할 수 있도록 설계된 돔(dome)형 구조의 쉘(shell)을 포함하고, 쉘의 전면(front)에는 개구(opening)가 구비된다.

통상적으로 모터크로스 헬멧들은 또한, 전면 개구와 가깝게 배치되고 쉘에 돌출된 바이저(visor)를 구비한다. 바이저는 오프로드 주행(off-road riding)을 하는 동안 비산하는 파편으로부터 사용자를 보호하고 눈부심을 감소시키는 기능을 한다.

일반적으로 바이저는 스냅(snaps), 스트랩(straps), 혹은 스크류(screws)와 같은 기계식 파스너들(mechanical fasteners)에 의해 쉘의 양 측면 및 전면에 커플링(coupled) 되어있다.

측면 파스너(side fasteners)는 바이저가 헬멧에 견고하게 부착되도록 하며, 한편 중앙 파스너(central fastener)는 바이저를 라이더(rider)의 눈에 맞추어 올리거나 내릴 수 있게 하는 기능 또한 갖는다.

바이저를 쉘에 연결하기 위하여, 열가소성 재료로 만들어지고 부서지기 쉬운(frangible) 형태의 스크류를 사용하는 것이 알려져 있다. 그러나, 이러한 유형의 스크류를 사용할 경우 바이저는 쉘과 지나치게 단단하게 커플링되고 충격이 있을 경우 쉘로부터 쉽게 분리되지 못한다.

이는, 바이저가 쉘로부터 돌출되어 있어 땅에 부딪힐 경우 헬멧이 원치 않게 회전할 수 있다는 점에서 사용자에게 잠재적인 위험이 될 수 있다.

이러한 헬멧의 회전은 심각한 뇌 손상을 야기할 수 있고, 궁극적으로 척추의 문제를 일으킬 수 있으며, 최악의 경우 치명적인 결과를 낳을 수도 있다.

나아가, “실제 상황(real conditions)”에서, 충격이 일어나는 동안 바이저와 쉘 사이의 연결부(attachment area)에 작용하는 분리력(detaching force)은, 접선 요소(tangential component)와 수직 요소(normal component)로 나누어질 수 있다. 바이저가 부서지기 쉬운 스크류에 의해 쉘에 고정될 경우, 분리력의 접선 요소만이 바이저를 쉘로부터 분리하는데 유효하게 작용한다. 사실상, 접선 요소에 의해 발생한 전단력(shearing force)은 스크류를 부서지게 한다. 다시 말해서, 바이저는 스크류를 “절단”한다.

결과적으로, 충격력(impact force)의 수직 요소는 바이저를 쉘로부터 분리하는데 보다 덜 효과적이다.

반대로, 예컨대 문헌 EP2759219 및 US6009561에 개시된 바와 같이, 바이저가 스냅 파스너에 의해 쉘에 고정된 경우, 분리력의 수직 요소만이 바이저를 쉘로부터 분리하는데 유효하게 작용한다.

따라서, 두 경우 모두에 있어서, 분리력이 작용하게 되는 방향은, 사용자에게 미칠 수 있는 심각한 위험과 함께 바이저의 쉘과의 분리에 영향을 준다.

또한 비강성 열가소성 재료, 예컨대 사출된 폴리프로필렌(injected polypropylene)으로 만들어진 바이저를 사용하는 것이 알려져 있다. 이 경우, 충돌이 발생하면 바이저는 구부러질 수 있으며, 그에 따라 회전 가속도(rotational acceleration)를 감소시킬 수 있다.

그러나, 바이저가 비강성 재료로 만들어졌더라도, 그 기하학적 구조가 지나치게 복잡하여 바이저의 유연성이 감소하고 원치 않는 회전의 위험성이 여전히 높을 수 있다.

또한 쉘과 바이저의 페이싱부(facing portions)에 사용된 자성 부재(magnetic elements)를 이용하여 바이저를 쉘에 부착하는 것이 알려져 있다.

자성 파스너 수단(magnetic fastener means)은 사고가 일어날 경우 바이저가 쉘로부터 보다 쉽게 분리될 수 있도록 한다. 그러나, 바이저가 비산하는 파편에 맞을 경우, 바이저가 의도치 않게 쉘로부터 분리될 위험이 높아진다.

나아가, 경우에 따라서는 바이저가 쉘에 부착되었을 때 쉘의 외면과 바이저의 내면 사이에 틈이 형성된다. 이 갭은 충돌이 일어날 경우 헬멧의 회전력(rotational force)을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 목적은, 전술한 문제들과 단점들을 적어도 부분적으로 해결하는 바이저를 갖춘 보호 헬멧을 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목표는, 정상적인 사용 시에는 쉘에 단단하게 부착되어 있고, 충격 시에는 쉽게 분리되어 헬멧의 원치 않는 회전을 줄이기에 적합한 바이저를 갖춘 보호 헬멧을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목표는, 예컨대 헬멧의 정비와 세척을 위해, 쉘로부터 쉽게 분리될 수 있는 바이저를 갖춘 보호 헬멧을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목표는, 쉘과 동일 평면으로(flush) 배치될 수 있는 바이저를 갖춘 보호 헬멧을 제공하는 것이다.

나아가, 본 발명의 목표는, 분리력이 가해지는 방향과 무관하게 쉘로부터 쉽게 분리될 수 있는 바이저를 갖춘 보호 헬멧을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목표는, 충돌에 의하여 쉘로부터 분리된 후에, 구조적 손상이 발견되지 않는 경우, 쉘에 쉽게 재연결될 수 있는 바이저를 갖춘 보호 헬멧을 제공하는 것이다.

마지막으로, 본 발명의 또 다른 목표는, 라이더의 눈에 맞추어 쉽게 조정될 수 있는 바이저를 갖춘 보호 헬멧을 제공하는 것이다.

상기 및 다른 목적과 목표들은 청구범위 제1항에 따른 보호 헬멧에 의해 달성된다.

본 발명의 장점 및 특징들은 첨부된 도면들을 참조하여 다음의 바람직한, 그러나 비제한적인, 보호 헬멧의 실시예에 의해 보다 자명해질 것이다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 보호 헬멧의 사시도를 나타낸다;
도 2는 도 1과 유사한 도면으로서, 바이저가 쉘로부터 분리된 것을 나타낸다;
도 3은 도 2의 바이저의 저면 사시도를 나타낸다;
도 4, 5 및 6은 각각 바이저를 쉘에 커플링하기 위하여 도 1의 헬멧에 사용된 파스닝 요소(fastening element)의 정면도, 측면도 및 사시도이다;
도 7, 8 및 9는 각각 도 4, 5 및 6에 나타난 파스닝 요소에 대한 보완 요소(complementary element)의 저면도, 측면도 및 사시도이다;
도 10은 도 4, 5 및 6의 파스닝 요소가 어떻게 본 발명에 따른 헬멧의 쉘에 부착될 수 있는지를 나타내는 개략적인 사시도이다;
도 11은 도 10의 개략적인 측면도이다;
도 12는 도 7, 8 및 9의 파스닝 보완 요소가 어떻게 본 발명에 따른 헬멧의 바이저에 부착될 수 있는지를 나타내는 개략적인 사시도이다;
도 13은 도 12의 개략적인 측면도이다;
도 14는 도 4, 5 및 6의 파스닝 요소가 도 7, 8 및 9의 보완 요소와 커플링 되었을 때의 개략적인 단면도를 나타낸다;
도 14a 및 도 14b는 도 14에서 문자 A에 의해 식별되는 항목의 각기 다른 실시예들의 확대도이다;
도 15는 본 발명에 따른 헬멧의 바이저의 파스닝 요소의 상세도를 나타낸다;
도 16a, 16b 및 16c는 도 15의 파스닝 요소의 가능한 조정들(adjustments)을 나타낸다;
도 17은 쉘에 있어서 도 15의 파스닝 요소에 의해 구현될 수 있는 바이저의 다른 조정들을 나타낸다.

첨부된 도면들을 참조하면, 본 발명에 따른 보호 헬멧의 예시는 전체적으로 참조번호 10에 의해 표시된다. 상기 보호 헬멧(10)은 특히 모터크로스 라이더에 의해 사용되기에 적합하다. 그러나, 이하의 설명에 의해 더욱 자명하게 드러나듯이, 보호 헬멧(10)은 또한 바람직하게는 사이클리스트(cyclists), 스키어(skiers)에 의해 또는 사용자의 머리를 효과적으로 보호할 것이 요구되는 다른 분야에서도 사용될 수 있다.

도 1에 나타나 있듯이, 보호 헬멧(10)은, 바람직하게는 강성 재료로 만들어지고 사용자의 머리 위로 피팅(fit)되도록 돔 형태로 이루어진 외부 쉘(outer shell, 12); 및 바람직하게는 강성 재료로 만들어지고 외부 쉘(12)과 탈착 가능하게 커플링되도록 설계된 바이저(14);를 포함한다. 바이저(14)는 바람직하게는 외부 쉘(12)의 전면 개구(16) 위로 돌출되도록 외부 쉘(12)과 커플링된다.

도 1에는, 턱 가드(chin guard, 18)가 구비된 보호 헬멧(10)이 나타나 있다. 그러나, 본 발명의 교시는 또한 바람직하게는 이른바 “오픈 페이스 헬멧(open-face helmets)”에도 적용될 수 있다.

바이저(14)는 파스닝 기구(fastening mechanism, 20)에 의해 외부 쉘(12)과 탈착 가능하게 커플링된다.

도 2 및 3에 나타나 있듯이, 파스닝 기구 (20)는 외부 쉘(12)과 바이저(14)의 페이싱 표면들(facing surfaces)에 배치된다.

본 발명에 의하면, 파스닝 기구(20)는 상호보완적 형태의 요소들(22, 24)을 포함하며, 위 상호보완적 형태의 요소들은 돌출부(protrusion, 22);와 (도 7 내지 9 참조), 플렉서블 홀딩부(flexible holding portion, 26)를 구비한 수용 시트(receiving seat, 24);를 포함한다(도 4 내지 6 참조).

이하에서, “플렉서블 홀딩부”는, 그에 힘이 가해질 때는 변형이 가능하고 힘이 제거되면 원래의 형태로 돌아오게 되는 홀딩부를 가리킨다.

도 14에 나타나 있듯이, 돌출부(22)는 플렉서블 홀딩부(26)와 결합함으로써 수용 시트(24) 내부에 탈착 가능하게 고정되도록 구성된다.

바람직하게는, 도 1 내지 3에 나타나 있듯이, 두 돌출부들(22)이 바이저(14)의 내부 측단들에 배치되고, 두 수용 시트들(24)이 외부 쉘(12)의 대응하는 위치에 배치된다.

바람직하게는, 제 3 수용 시트(24)가 외부 쉘(12)의 중간선(midline)을 따라 배치될 수 있고, 제 3 돌출부(22)가 바이저(14) 내면 상의 대응하는 위치에 배치될 수 있다.

대안적으로는, 수용 시트들(24)이 바이저(14) 위에 제공될 수 있고, 돌출부들(22)이 외부 쉘(12)의 대응하는 위치에 배치될 수 있다.

도 10에 나타나 있듯이, 각 수용 시트(24)는 바람직하게는 외부 쉘(12)의 오목부(recessed area, 28)에 제공된다.

바람직하게는, 수용 시트(24)는 외부 쉘(12)과 동일 평면에 배치되기 위해 오목부(28)에 삽입될 수 있다.

바람직하게는, 수용 시트(24)는 오목부(28) 내부에 탈착 가능하게 삽입된다.

예상하듯이, 각 수용 시트(24)는 플렉서블 홀딩부(26)를 구비한다.

도 4 내지 9를 참조하면, 플렉서블 홀딩부(26)는 바람직하게 하나 또는 그 이상의 플렉서블 암(arms)을 포함하고, 이 플렉서블 암은 후크 형태의 말단부들(26a)을 가지며, 대응하는 돌출부(22)의 주연부(perimetral portion, 30)를 둘러싸고 후킹(hook)하기에 적합하다.

바람직하게는, 수용 시트(24)는 중공체(hollow body, 32)를 포함하고, 바람직하게는 플렉서블 암들(26)이 중공체(32)의 주연부에 제공된다.

도 4 내지 6에 나타나 있듯이, 중공체(32)는 바람직하게는 원형이다. 이 경우, 플렉서블 암들(26)은 실질적으로 홀딩 링(holding ring)을 형성한다.

바람직하게는, 돌출부(22)는 중공체(32) 내부로 삽입되도록 구성되어, 돌출부(22)가 수용 시트(24) 내부로 들어가지 않도록 막는 돌출부(22)의 주연부(30)가 플렉서블 암들(26)과 결합하게 된다.

이로써, 돌출부(22)의 주연부(30)를 따라 구비된 플렉서블 암들에 의하여 가해지는 홀딩 동작(holding action)은, 바이저(14)를 외부 쉘(12)과 견고하게 커플링하기에 적합하다(도 14 참조).

동시에, 바이저(14)에 당김 동작(pull action)을 가함으로써, 플렉서블 암들(26)을 서로 이격시키기에 적합한 돌출부(22)의 주연부(30)에 의해, 돌출부(22)는 딱 맞게 피팅된 수용 시트(24)로부터 쉽게 풀릴 수 있고, 그에 따라 바이저(14)가 외부 쉘(12)로부터 분리될 수 있다.

도 7 내지 9에 나타난 실시예에 의하면, 돌출부(22)는 원형 중공체(32)를 갖는 수용 시트에 삽입되기 위해 원형으로 구성된다.

이 실시예에서, 플렉서블 암들(26)은, 돌출부(22)가 중공체(32) 내부로 삽입되고 나면, 돌출부(22)의 주연부를 둘러싼다. 수용 시트(24)에 의해 가해지는 홀딩력(holding force)은 다수의 플렉서블 암들(26) 사이에 실질적으로 균등하게 분배된다. 바람직하게는, 돌출부(22)의 사방을 둘러싸고 배치된 플렉서블 암들(26)로 인해, 충돌이 일어날 경우 바이저(14)는 분리력이 작용하는 방향에 영향 받지 않고 쉘(12)로부터 분리되게 된다.

사실상, 분리력의 두 구성요소, 즉 접선 요소와 수직 요소 모두, 바이저를 쉘로부터 해제하는데 있어서 유효하다.

다시 말해서, 분리력이 특정 방향을 따라, 예컨대 쉘에 수직인 방향을 따라 작용되어야만 하는 것은 아니다.

대안적인 실시예에서, 돌출부(22)는 돌출부(22)의 측면에 제공된 라운드 벌지(rounded bulge, 23)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 벌지(23)는 돌출부(22)와 일체형이다.

이 경우 수용 시트(24)의 플렉서블 홀딩부(26)는, 돌출부(22)가 수용 시트(24) 내부에 고정되었을 때, 라운드 벌지(23)와 결합되도록 설계된 대응하는 홈(groove, 27)을 포함한다(도 14a 참조).

다른 실시예에서, 바람직하게는 강성 재료로 만들어진 돌출부(22)는 블로킹 요소(blocking elements, 29)를 구비할 수 있으며, 이 블로킹 요소는 바람직하게는 탄성 재료로 만들어지고 돌출부(22)의 측면에 제공된 대응하는 요홈부(indentation, 31)에 부착되도록 설계되었다.

이 경우 수용 시트(24)의 플렉서블 홀딩부(26)는, 돌출부(22)가 수용 시트(24) 내부에 고정되었을 때, 블로킹 요소(29)와 결합되도록 설계된 대응하는 홈(33)을 포함한다(도 14b 참조).

또한 도 14a 및 14b의 실시예에서, 돌출부(22) 및 홀딩부(26)는 원형일 수 있다. 그 결과, 벌지(23) 및 블로킹 요소(29)는 돌출부의 주연 링(perimetral ring)을 형성한다. 또한 이들 실시예에서, 바이저의 쉘로부터의 분리는 그 어떤 방향으로 가해지는 힘에 의해서도 이루어질 수 있다.

물론, 다른 특정한 필요를 충족시키기 위해, 벌지(23)와 블로킹 요소(29)는 다르게 배열될 수도 있다. 예를 들어, 플렉서블 홀딩부(26)는 이전에 개시된 것과 같은 벌지와 블로킹 요소를 구비할 수도 있다. 이 경우, 돌출부(22)는 대응하는 홈들을 구비하게 된다.

바람직하게는, 수용 시트(24)는 주연 방향의 틈(perimetral gap)을 남긴 채로 오목부(28) 내부에 삽입된다. 이로써, 플렉서블 암들(26)은, 돌출부(22)가 수용 시트(24)에 삽입되거나 그로부터 분리될 수 있도록 외향으로 구부러질 수 있다.

바람직하게는, 첨부된 도면들에 나타나 있듯이, 플렉서블 암들의 후크 형태 말단부들(26a)은, 돌출부(22)를 대응하는 수용 시트(24)와 보다 쉽게 커플링하고 분리하기 위해, 라운드 엣지들(rounded edges)을 갖는다.

유사하게, 돌출부의 주연부(30)는 둥근 형태일 수 있다. 바람직하게는, 첨부된 도면들에 나타나 있듯이, 주연부(30)는 돌출부(22)의 견고한 레그부(leg portion, 34)로부터 외향으로 돌출되어 있다.

상기에 언급하였듯이, 첨부된 도면들에서, 주연부(30), 그리고 그에 따라 홀딩부(26)는, 원형이다.

이로써, 돌출부는 대응하는 수용 시트 내부에서 횡축 T(transversal axis T)를 중심으로 회전할 수 있다(도 8 및 14 참조). 바람직하게는, 만약 원형 주연부(30)를 갖춘 두 돌출부들(22)이 바이저(14)의 양 측면에 배치된다면, 바이저는, 수용 시트 내부에서 발생 가능한 각 돌출부(22)의 회전 덕분에, 외부 쉘(12)과 맞추어 조정될 수 있고, 이는 외부 쉘에 단단히 결합되어 있더라도 마찬가지이다.

물론, 다른 특정한 필요를 충족시키기 위해, 돌출부(22) 및 그에 따라 수용 시트(24)는, 다양한 형태일 수 있다. 예를 들어, 돌출부(22)는 타원형 혹은 삼각형의 단면을 가질 수 있다.

바람직하게는, 바이저(14)의 돌출부(22)가 외부 쉘(12)에 제공되는 대응하는 수용 시트(24)와 결합할 때, 바이저의 내부면은 쉘의 인접 표면과 접촉하고, 이로써 바이저는 쉘에 부착되어 있을 수 있다.

도 2의 실시예에 의하면, 외부 쉘(12)은 바이저(14)의 주연부를 보완하는 형태로 형성된 오목부(36)를 포함할 수 있고, 이로써 바이저(14)는 외부 쉘(12)과 동일 평면으로 커플링될 수 있다.

도 10 및 11을 참조하면, 바람직하게 각 수용 시트(24)는 외부 쉘(12)에 제공된 오목부(28)의 내부에 탈착 가능하게 삽입되고, 두 강성 파스너들(38, 40) 사이에 끼워넣어진다.

구체적으로, 제 1 파스너(38)는, 제 1 파스너(38) 내에 제공되고 대응하는 시트들과 결합하도록 설계된 제 1 스크류(42)에 의해, 오목부(28)의 내부에 탈착 가능하게 부착된다.

수용 시트(24)의 하부면은, 제 1 파스너(38)와 접촉하고 제 2 파스너(40)에 의해 그 안에 블로킹(blocked)되도록 설계되었으며, 한편 제 2 파스너(40)는, 제 1 파스너(38)의 대응하는 구멍들과 결합하는 제 2 스크류(44)에 의해, 제 1 파스너(38)에 연결되도록 구성된다.

이 특정 배열은 필요한 경우 수용 시트(24)의 수월한 교체가 가능하게 한다.

도 12 및 13을 참조하면, 바람직하게 각 돌출부(22)는, 바이저(14)의 외면에 제공되고 대응하는 리세스(recess, 48)와 상호보완적으로 피팅되는 형태를 갖춘 클립(46)에 의해, 바이저(14)의 내부면에 파스닝 되어있다.

클립(46)은 바람직하게는 바이저(14)의 외면과 동일 평면에 장착되고, 리세스(48)의 구멍들(52) 안으로 삽입되도록 설계된 돌출부(50)를 구비한다.

돌출부들(50)은, 바람직하게는 돌출부(22)의 레그부(34)에 제공된 대응하는 시트들(52)과 결합하고 스크류(54)에 의해 파스닝될 수 있다.

도 14에 나타나 있듯이, 돌출부(22)가 대응하는 수용 시트(24) 내부에 삽입되고 나면, 돌출부의 상부면은 제 2 강성 파스너(40)와 접촉하도록 설계되어, 바이저와 쉘 사이에 보다 견고한 연결을 제공한다.

유리하게는, 수용 시트(24)의 플렉서블 홀딩부(26)는 탄성 중합체 재료(elastic polymeric material)로 만들어지고, 바람직하게는, 예컨대 TPE(열가소성 엘라스토머, thermoplastic elastomer), TPEE(열가소성 폴리에스테르 엘라스토머, thermoplastic polyester elastomer) 또는 TPU(열가소성 폴리우레탄, thermoplastic polyurethane) 등의 열가소성 중합체 재료(thermoplastic polymeric material)로 만들어진다.

탄성 중합체 재료들, 그리고 특히 열가소성 중합체 재료들은, 고탄성(high elasticity) 및 고저항(high resistance)과 우수한 내충격성(good resistance to impact)을 갖춘다. 나아가, 열가소성 중합체 재료들의 사용, 특히 TPE, TPEE 및 TPU의 사용은, 넓은 온도 범위(-30°C에서 +70°C까지)에 있어서 홀딩부(26)의 균일한 행동(uniform behavior)을 보장한다.

바람직하게는, 탄성 중합체 재료로 만들어진 홀딩부(26)는 Shore D 수치가 58에서 68 사이로 구성된 경도를 갖는다.

탄성 중합체 재료로 만들어진 홀딩부(26)는, 그 안에 돌출부가 삽입되면 일시적으로 형태의 변형을 겪게 된다. 이 변형은 돌출부가 수용 시트(24)로부터 뽑히거나 그에 다시 삽입되면 스스로 원래의 모양으로 돌아온다.

대안적으로, 수용 시트의 플렉서블 홀딩부(26)는, 예를 들면 나일론(nylon) 또는 아세탈 중합체(acetalic polymer)와 같은 강성 중합체 재료(rigid polymeric material)로 만들어질 수 있다.

이 경우, 홀딩부(26)는 Shore D 수치가 80에서 100 사이로 구성된 경도를 갖는다.

이 경우, 홀딩부(26)는 탄성이 아니며, 암들(arms)을 적절한 모양으로 형성함으로써 가요성을 갖추도록 만들어진다. 특히, 암들은 탄성 재료로 제조되었을 때에 비해 상대적으로 더 길고 얇도록 설계될 수 있다.

이 형태는 암들이, 형태의 변형을 겪지 않더라도, 돌출부(22)의 삽입을 허용할 수 있도록 구부러질 수 있게 한다.

바람직하게는, 돌출부(22)는 나일론 또는 아세탈 중합체와 같은 강성 중합체 재료로 만들어진다.

도 15를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 바이저(14)의 내면의 중간선을 따라 파스너 핀(fastener pin, 56)이 배치되고, 외부 쉘(12)의 대응하는 위치에 수용 시트(58)가 배치된다.

수용 시트(58)는 바람직하게는 파스너 핀(56)과 결합하도록 설계된 중앙 슬롯(central slot, 60)을 구비한다.

바람직하게는, 중앙 슬롯(60)은 파스너 핀(56)이 수용 시트(58)와 다양한 위치로, 예컨대 세 가지의 다른 위치로 (도 16a-16c 참조) 결합할 수 있게끔 형성된다.

이로써, 바람직하게는 바이저(14)가 외부 쉘(12)에 맞게, 특히 수평면에 맞게 조정될 수 있다.

예를 들어, 파스너 핀(56)이 슬롯의 중앙부와 결합한 도 16b에서 시작하여, 파스너 핀(56)을 중앙 슬롯(60)의 상부에 삽입함으로써, 바이저(14)는 더 높은 위치로 배치될 수 있다(도 16a 참조).

유사하게, 파스너 핀(56)을 중앙 슬롯(60)의 하부에 삽입함으로써, 바이저(14)는 더 낮은 위치로 배치될 수 있다(도 16c 참조).

이 올려진 위치 및 내려진 위치는 도 17에서 점선에 의해 도시되어 있다.

현 시점에서, 소정의 목적들이 어떻게 본 발명에 따른 보호 헬멧(10)에 의해 달성될 수 있는지는 명백하다.

사실상, 파스닝 기구(20)는 정상적인 사용 시에 바이저(14)와 외부 쉘(12) 간의 견고한 커플링을 보장하고, 각 돌출부(22)는 대응하는 수용 시트(24)의 홀딩부에 의해 안정적으로 지지된다. 동시에, 홀딩부(26)의 가요성은, 돌출부(22)가 대응하는 수용 시트로부터 쉽게 분리될 수 있도록 함으로써, 충격이 있거나 필요할 경우 바이저가 쉘(12)로부터 분리될 수 있게 한다.

나아가, 돌출부와 수용 시트의 특정한 형태로 인해, 특히 가요성과 탄성을 갖춘 암들이 돌출부를 둘러싼 특정한 배치 덕분에, 바이저와 쉘은 어떠한 방향으로부터 충격이 오더라도 분리될 수 있다. 다시 말해서, 바이저는, 충격이 쉘 표면과 수직인 면을 따라 작용하는 경우뿐만 아니라, 충격이 쉘과 경사지도록 또는 평행하게 작용하는 경우에도 쉘로부터 해제될 수 있다.

사실상, 충격력의 두 구성요소, 즉 접선 요소와 수직 요소 모두, 바이저를 쉘로부터 해제하는데 있어서 유효하다.

이로써, 정상적인 사용 시에 바이저와 헬멧 간 연결의 신뢰성에 영향을 주지 않으면서, 충격 시 헬멧의 위험한 회전에 대해 보다 강한 보호가 보장된다.

뿐만 아니라, 대응하는 오목부(28) 내부의 수용 시트(24)는, 탈착 가능하게 고정됨으로써, 필요한 경우 수용 시트가 수월하게 교체될 수 있도록 한다. 사실상, 이와 같은 교체는 제 1 파스너와 제 2 파스너를 연결하는 스크류들을 단순히 제거함으로써 이루어질 수 있다.

나아가, 돌출부(22)가 수용 시트(24) 내부에 완전히 삽입됨으로써, 바이저의 내면이 쉘의 외면에 어떠한 틈도 없이 부착되도록 배치될 수 있다.

나아가, 외부 쉘이 바이저의 주연부에 맞게 형성된 오목부를 구비할 경우, 바이저는 바람직하게는 외부 쉘과 동일 평면에 장착될 수 있다.

마지막으로, 중앙 슬롯(60)에 의해, 바이저와 외부 쉘 사이의 커플링에 영향을 미치지 않으면서, 바이저를 라이더의 눈에 맞추어 손쉽게 조정할 수 있다.

상기의 장점들은 출원인이 수행한 실험에 의해 확인되었다. 이하에는 세 가지 실험에 따른 데이터를 기재하였다.

제 1 실험: 바이저 커넥터 강도 (visor connectors strength)

구체적으로, 이 실험은 바이저를 쉘로부터 분리하기 위해 요구되는 충격력의 측정에 관한 것이다.

두 파스닝 기구(원형 돌출부 및 대응하는 수용 시트로 구성된 것)에 대해 실험이 이루어졌다.

두 기구는 크기에 있어서 차이가 있다: 제 1 기구의 원형 돌출부는 27mm의 직경과 4mm의 높이를 갖고, 대응하는 수용 시트는 32mm의 직경과 10.5mm의 높이를 갖는다(이하 “대형(big)”).

제 2 기구의 원형 돌출부는 17.7mm의 직경과 3.9mm의 높이를 갖고, 대응하는 수용 시트는 22mm의 직경과 8.5mm의 높이를 갖는다(이하 “소형(small)”).

두 경우 모두에서 수용 시트는 TPEE (탄성 중합체 재료)로 만들어졌다.

파스닝 기구에 수직으로, 그러나 기구의 종방향 축으로부터 27.5mm 떨어진 곳에서 충격력을 가하는 시뮬레이션을 통하여, 파스닝 기구를 분리하기 위해 요구되는 힘을 측정하였다.

실험 결과는 아래와 같다:

파스닝 기구	분리력 (N)
대형	33,15
소형	26,36

상기 데이터는, 수용 시트가 탄성 재료로 만들어지더라도, 정상적인 사용 시에 바이저가 쉘에 견고하게 연결되어 있을 수 있음을 증명한다.

제 2 실험: 다방향 충격 실험 (multiple directions impact test)

구체적으로, 이 실험은 다방향에서의 충격이 있을 경우 본 발명에 따른 헬멧의 바이저의 분리 능력을 측정한다.

두 가지의 헬멧(사이즈 M)에 대해 실험 및 비교가 이루어졌다.

제 1 헬멧은, 본 발명에 따른 쉘과 커플링된 바이저로서, 특히 원형 돌출부 및 대응하는 수용 시트에 의해 커플링되고 상기 수용 시트는 TPEE로 만들어진 바이저를 구비한다(이하 “탈착식 바이저”).

제 2 헬멧은, 제 1 헬멧과 같이 바이저와 쉘을 구비하지만, 상기 바이저는 스크류에 의해 쉘에 블로킹(blocked) 되어있다(이하 “고정식 바이저”).

충격의 시뮬레이션은, 특정 리그(rig)를 따라 2.5-2.75 m/s의 속도에 의해 수직으로 떨어지며 바이저의 끝(tip) 부근을 충격하는 로드(rod)에 의해 이루어졌다.

두 가지 유형의 충격, 즉 위에서 아래로의 충격 (이하 “수직 구성(normal configuration)”) 및 아래에서 위로의 충격 (이하 “반전 구성(upside down configuration)”)에 대한 시뮬레이션이 이루어졌다.

충격이 일어나는 동안 로드의 감속을 측정하기 위하여, 가속도계가 설치되었다.

선형 가속도의 추세가 기록되었고 “피크 선형 가속도(PLA, peak of linear acceleration)”가 측정되었다; 또한, 속도의 추세가 계산되었으며 최초 속도와 최종 속도 간의 차이(Δv)가 측정되었다.

PLA는 충격이 일어나는 동안 헬멧에 가해지는 힘의 지표를 제공한다; 즉, 이 값이 작을수록, 헬멧/라이더의 머리에 가해지는 힘이 적다.

Δv는 충격이 일어나는 동안 헬멧에 의해 흡수되는 에너지의 지표를 제공한다; 즉, 이 값이 작을수록, 라이더의 머리에 전도되는 에너지가 적다.

실험 결과는 아래와 같다:

	수직 구성			반전 구성
	탈착식 바이저	고정식 바이저	Diff%	탈착식 바이저	고정식 바이저	Diff%
PLA (g)	11.30	19.73	74.6%	15.21	26.95	77.1%
Δv (m/s)	2.36	4.74	101.1%	2.48	3.42	38.1%

상기 데이터에 의해, 본 발명에 따른 헬멧으로서 충격 시에 쉽게 탈착 가능한 바이저가 구비된 헬멧은, 사고가 일어나는 동안 사용자의 머리에 전도되는 힘과 에너지를 감소시키는데 적합하다는 것이 명백하게 나타난다.

동시에, 상기 데이터를 비교하면, 충격의 방향에 관계없이, 바이저를 쉘로부터 분리하기 위해서는 실질적으로 같은 양의 힘이 필요하다는 것이 또한 확인된다.

제 3 실험: 충격이 일어나는 동안 바이저의 영향 (effect of the visor during an impact)

전술했듯이, 바이저는 충격이 일어나는 동안 헬멧의 “레버리지 효과(leverage effect)”를 증가시킨다는 점에서 영향을 미친다.

이 실험은 세 가지 헬멧(사이즈 M)의 움직임(behaviour)을 비교하기 위해 수행되었다:

바이저가 없는 헬멧으로서, 인증(homologation)을 위해 통상적으로 실험되는 것 (제 1 샘플);

본 발명에 따른 헬멧으로서, 바이저가 탄성 중합체 재료로 만들어진 수용 시트에 의해 쉘에 부착되어 있는 것 (제 2 샘플);

제 2 샘플과 동일한 헬멧으로서, 바이저가 스크류에 의해 쉘에 고정되어 있는 것 (제 3 샘플)

실험은 7.5m/s의 충격 속도로, 경사진 앤빌(oblique anvil) 위에서 수행되었다.

바이저가 조립된 헬멧(제 2 및 제 3 샘플)은, 바이저의 팁으로부터 5cm 정도 떨어진 곳에서 충격이 발생하도록 배치되었다; 바이저가 없는 헬멧(제 1 샘플)은, 쉘의 전면부에서 충격이 발생하도록 배치되었다.

충격이 일어나는 동안, “피크 선형 가속도(PLA)”및 “피크 회전 가속도(PRA, peak of rotational accelerations)”가 측정되었다.

실험 결과는 아래와 같다:

헬멧	PLA (g)	PRA (rad/s²)
제 1 샘플 (바이저 없음)	-	3777
제 2 샘플 (탈착식 바이저)	85	4014
제 3 샘플 (고정식 바이저)	92.5	4227

바이저가 없는 샘플이 가장 낮은 PRA 수치를 갖는다는 점에서, 상기 결과들은 충격이 일어나는 동안 바이저가 “레버리지 효과”를 갖는다는 것을 명백하게 증명한다.

상기 결과들은 또한, 본 발명에 따른 헬멧이, 제 3 샘플보다 낮은 PLA 및 PRA 값을 갖는다는 점에서, 이 “레버리지 효과”를 감소시키는 추가적인 장점을 갖추고 있음을 보여준다.

전술한 보호 헬멧(10)의 실시예들에 있어서, 해당 분야의 통상의 기술자는, 특정한 요구들을 충족시키기 위하여, 본 청구 범위에서 벗어나지 않는 선에서, 상기 요소들에 변형을 가하거나 그리고/또는 등가(equivalent)의 요소들로 대체할 수 있다.

Claims

보호 헬멧(10)으로서,
외부 쉘(12); 및
바이저(14)로서, 상기 외부 쉘(12)과 상기 바이저(14)의 페이싱 표면들(facing surfaces)에 배치된 파스닝 기구(20)에 의해 상기 외부 쉘(12)과 탈착 가능하게 커플링된 바이저;를 포함하고,
상기 파스닝 기구(20)는, 상호보완적 형태의 요소들(22, 24)을 포함하고,
상기 상호보완적 형태의 요소들(22, 24)은, 적어도 하나의 돌출부(22); 및 플렉서블 홀딩부(26)를 구비한 적어도 하나의 수용 시트(24);를 포함하며,
상기 적어도 하나의 돌출부(22)는, 상기 플렉서블 홀딩부(26)와 결합함으로써 상기 적어도 하나의 수용 시트(24) 내부에 탈착 가능하게 고정되도록 구성된 것이며,
상기 플렉서블 홀딩부(26)는 탄성 중합체 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
적어도 두 개의 돌출부들(22)이 상기 바이저(14)의 내부 측단들에 배치되고, 적어도 두 개의 수용 시트들(24)이 상기 외부 쉘(12)의 대응하는 위치들에 배치되는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수용 시트(24)는 상기 외부 쉘(12)의 오목부(28)에 제공되고;
상기 적어도 하나의 수용 시트(24)는 상기 외부 쉘(12)과 동일 평면인 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 홀딩부는, 하나 또는 그 이상의 플렉서블 암들을 포함하고,
상기 플렉서블 암들은, 후크 형태의 말단부들(26a)을 가지며 상기 적어도 하나의 돌출부(22)의 주연부(30)를 둘러싸고 후킹(hook)하도록 구성된 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수용 시트(24)는, 상기 바이저(14)와 상기 외부 쉘(12)이 서로 커플링 되었을 때, 상기 적어도 하나의 돌출부(22)를 수용하도록 구성된 중공체(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제5항에 있어서,
플렉서블 암들이 상기 수용 시트(24)의 상기 중공체(32)의 주연부에 제공되는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출부(22)는, 상기 적어도 하나의 돌출부(22)의 측면에 제공되는 라운드 벌지(23)를 포함하고;
상기 적어도 하나의 수용 시트(24)의 상기 플렉서블 홀딩부(26)는, 상기 적어도 하나의 돌출부(22)가 상기 수용 시트(24) 내부에 고정되었을 때, 상기 라운드 벌지(23)와 결합하도록 설계된 대응하는 홈(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출부(22)는, 상기 적어도 하나의 돌출부(22)의 측면에 제공된 대응하는 요홈부(31)에 부착되도록 설계된 블로킹 요소(29)를 구비하고;
상기 수용 시트(24)의 상기 플렉서블 홀딩부(26)는, 상기 적어도 하나의 돌출부(22)가 상기 수용 시트(24) 내부에 고정되었을 때, 상기 블로킹 요소(29)와 결합하도록 설계된 대응하는 홈(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 바이저(14)의 내면은, 상기 적어도 하나의 돌출부(22)가 대응하는 수용 시트(24)와 결합할 때, 상기 외부 쉘(12)의 인접 표면과 접촉하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
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제4항에 있어서,
상기 후크 형태의 말단부들(26a)은 라운드 엣지들을 갖는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 바이저(14)의 내면의 중간선을 따라 적어도 하나의 파스너 핀(56)이 배치되고, 상기 외부 쉘(12)의 대응하는 위치에 적어도 하나의 수용 시트(58)가 배치되는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수용 시트(58)는, 상기 적어도 하나의 파스너 핀(56)과 결합하도록 설계된 적어도 하나의 중앙 슬롯(60)을 구비하는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제14항에 있어서,
상기 중앙 슬롯(60)은, 상기 적어도 하나의 파스너 핀(56)이 결합 가능한 상부, 중앙부, 하부 구조로 구분되도록 형성됨으로써, 상기 바이저(14)가 상기 외부 쉘(12)에 맞게 조정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출부(22) 및 상기 플렉서블 홀딩부(26)는 원형인 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제4항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플렉서블 홀딩부(26)는, 상기 적어도 하나의 돌출부(22)의 주연부에 대한 홀딩 링을 형성하는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수용 시트(24)는, 상기 쉘(12)의 오목부(28) 내부에 탈착 가능하게 삽입되는 것을 특징으로 하는 보호 헬멧(10).