BE1025854B1

BE1025854B1 - Casque de protection comportant un système mécanique de réglage de taillant

Info

Publication number: BE1025854B1
Application number: BE2018/5303A
Authority: BE
Inventors: Alvaro Navarra
Original assignee: Forhed Sprl
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2019-07-23
Also published as: ES2924516T3; DK3790422T3; EP3790422A1; SI3790422T1; EP3790422B1; US20210085012A1; WO2019214960A1; CN112654269A

Abstract

La présente invention concerne un casque de protection (1) comportant des moyens d’amortissement sous forme de disques de déplacement (6) comprenant chacun : - un anneau externe (7) ;- une « bille » ou tenon central (9) ; - une pluralité de bras déformables (8) dont les deux extrémités relient substantiellement tangentiellement l’anneau externe (7) et de manière radiale la bille centrale (9). Les bras déformables (8) ont une longueur d’au moins 1,5 fois le rayon de l’anneau externe (7) de sorte à pouvoir former par déformation une structure conique et élastique dont la bille centrale (9) est localisée au sommet et est en contact avec la coque rigide externe (2). Les disques de déplacement (6) sont en outre solidarisés à la face interne de la coque rigide externe (2), de sorte qu’en position statique la structure interne (3) est séparée de la coque rigide externe (2) par un intervalle (14).

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un casque de protection, pour une utilisation par exemple dans le domaine du sport, de la sécurité routière ou militaire, présentant une capacité d'absorption des chocs améliorée grâce à un dispositif d'amortissement optimisé. Le casque de protection comprend par ailleurs une amélioration du système d'ajustement du casque à la taille de la tête de l'utilisateur.

Etat de la technique [0002] Les casques de protection comprennent généralement une structure externe rigide entourant une structure interne d'amortissement, les deux structures étant connectées par des éléments de liaison. Afin d'absorber la force d'impacts et d'amortir les chocs pour limiter leurs transmissions à la tête de l'utilisateur, les deux structures ont souvent la possibilité de coulisser l'une par rapport à l'autre.

[0003] La couche interne d'amortissement peut être faite d'un matériau absorbant globalement l'énergie et/ou peut comprendre également des éléments d'amortissement ponctuels ou locaux se déformant sous l'effet d'une force, tels que par exemple des ressorts. Dans certains casques, cette couche interne comprend également des moyens d'ajustement du casque à la taille de la tête de l'utilisateur.

[0004] La difficulté est de fournir une structure d'amortissement absorbant à la fois l'énergie d'un impact radial et celle d'un impact tangentiel.

[0005] Le document US 2016/073723 A1 divulgue un casque comprenant deux parties coulissant l'une par rapport à l'autre ainsi qu'un moyen

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[0006] Le document US 2017/172242 A1 décrit un casque comprenant une coque externe, une couche d'absorption des chocs à l'intérieur de la coque externe et encore une couche interne disposée à l'intérieur de la couche d'absorption des chocs. La couche interne est configurée pour glisser par rapport à la couche d'absorption des chocs et comprend un certain nombre d'ouvertures avec un déflecteur à l'intérieur de chaque ouverture. Chaque déflecteur comprend un corps relié à la couche d'absorption des chocs, une bordure périphérique connectée à l'ouverture dans laquelle elle est reçue, ainsi qu'un certain nombre de rayons déformables s'étendant entre le corps et la bordure. Le déflecteur permet d'absorber l'énergie du choc reçu sur la coque externe grâce àsa déformation.

[0007] Le document GB 2541760 A se rapporte à des systèmes d'absorption d'énergie. Un système d'absorption d'énergie flexible et déformable comprend un corps avec une cellule interne et une cellule externe (par exemple, des anneaux), la cellule interne étant retenue dans la cellule externe par des bandes latérales. La cellule interne comprend un élément en relief (« surplomb ») par rapport à la cellule externe, pouvant s'insérer dans une autre cellule ayant une géométrie rentrante, afin de permettre d'absorber l'énergie d'un choc. Lors de l'impact, le surplomb va être renfoncé dans la cellule interne d'un autre élément pour reprendre l'effort, dissipant de cette manière une partie de l'énergie de l'impact.

[0008] Par ailleurs, en ce qui concerne les systèmes d'ajustement de taille du casque sur la tête de l'utilisateur, il existe différents moyens de serrage.

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BE2018/5303 [0009] Le document US 2013/283507 A1 divulgue un casque comprenant une coque externe rigide et une structure interne d'ajustement dans laquelle vient s'engager la tête de l'utilisateur. La coque externe et la structure interne sont couplées à l'aide d'un système de câbles ou bandes de serrage. L'utilisateur a la possibilité de régler la taille de la structure interne en modifiant la tension des câbles de serrage disponibles dans le casque, à l'aide d'une roue dentée coopérant avec deux languettes dentées parallèles situées à l'arrière du casque, c'est-à-dire un système pignon-crémaillère.

[0010] Le document US 2013/312163 A1 décrit un casque avec une structure interne à réglage automatique. La structure interne comprend un panier arrière et un bandeau de tête frontal, ainsi qu'un moyen de mise sous tension du panier et du bandeau autour de la tête d'un utilisateur. Le moyen de mise sous tension comprend un ressort et un câble passant le long du panier et attaché au bandeau, le ressort permettant de tendre le bandeau de tête frontal via le câble.

Buts de l'invention [0011] La présente invention vise à fournir une solution permettant d'améliorer l'amortissement des petits chocs reçus par un casque de protection, amenant à repositionner constamment le casque à sa position initiale d'équilibre sur la tête.

[0012] Un autre but poursuivi par l'invention est de fournir une solution permettant une grande plage de réglage du casque et d'adaptation à tous types de tête ou morphologie, offrant ainsi un confort maximum.

[0013] En particulier, l'invention vise à permettre un réglage aisé lorsque le casque est déjà positionné sur la tête de l'utilisateur.

[0014] L'invention vise encore à améliorer la ventilation du casque par le fait que le système de réglage est « flottant », c'est-à-dire attaché uniquement en certains points.

Principaux éléments caractéristiques de l'invention [0015] La présente invention se rapporte à un casque de protection comprenant :

- une coque rigide externe ;

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- une structure interne située à l'intérieur de la coque rigide externe et ajustable à la tête d'un utilisateur, ladite structure interne comprenant un panier et un bandeau, le panier et le bandeau étant destinés à être positionnés respectivement à l'arrière et à l'avant de la tête, et au moins deux moyens d'amortissements distincts solidaires du bandeau ;

- des moyens d'ajustement de la structure interne ;

caractérisé en ce que les moyens d'amortissement sont des disques de déplacement comprenant chacun :

- un anneau externe ;

- une «bille» ou tenon central ;

- une pluralité de bras déformables dont les deux extrémités relient substantiellement tangentiellement l'anneau externe et de manière radiale la bille centrale ;

les bras déformables ayant une longueur d'au moins 1,5 fois le rayon de l'anneau externe de sorte à pouvoir former par déformation une structure conique et élastique dont la bille centrale est localisée au sommet et est en contact avec la coque rigide externe, et en ce que les disques de déplacement sont en outre solidarisés à la face interne de la coque rigide externe, de sorte qu'en position statique la structure interne est séparée de la coque rigide externe par un intervalle.

[0016] Selon des formes d'exécution préférées de l'invention, le casque de protection comprend en outre une des caractéristiques suivantes, ou une combinaison appropriée de plusieurs de ces caractéristiques :

- les moyens d'ajustement de la structure interne comprennent :

o un système pignon-crémaillère solidaire du panier et comprenant une roulette de serrage et une languette coulissante dentée ;

o un câble de serrage prolongeant ledit bandeau de la structure interne au niveau d'une première extrémité et se terminant à une seconde extrémité par la languette coulissante dentée ;

o la roulette de serrage étant apte à coopérer avec la languette coulissante dentée de sorte à raccourcir/tendre ou à allonger/détendre le câble de serrage pour augmenter le volume disponible entre le bandeau et le panier de la structure interne ;

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- le bandeau comporte au moins une partie azimutale par rapport au casque munie latéralement de chaque côté de la partie frontale du casque d'au moins un disque de déplacement ;

- le bandeau comporte en outre une partie méridienne par rapport au casque munie d'au moins un disque de déplacement ;

- la coque rigide externe est réalisée sous forme d'une couche externe réalisée dans un matériau rigide, tel que l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) ou le polycarbonate (PC), surmontant une couche absorbante, réalisée par exemple en polystyrène expansé (PSE) ou polypropylène expansé (PPE) ;

- la structure interne est réalisée en polyamide (PA);

- les disques de déplacement sont réalisés en matière plastique rigide et sont moulés par injection ou par impression 3D en une seule pièce ;

- les disques de déplacement sont réalisés dans la même matière que le bandeau, leur forme leur conférant leur élasticité ;

- les moyens d'ajustement de la structure interne comportent deux câbles de serrage, chacun relié respectivement à une extrémité du bandeau et ensemble à la languette coulissante dentée, les deux câbles de serrage étant disposés symétriquement de chaque côté du panier, grâce à des ponts de passage de câble.

Brève description des figures [0017] La figure 1 représente schématiquement une première vue d'un exemple de casque de protection selon la présente invention.

[0018] La figure 2 représente schématiquement une autre vue d'un exemple de casque de protection selon la présente invention.

[0019] La figure 3 représente schématiquement une vue en coupe du casque de protection selon la figure 1.

[0020] La figure 4 représente schématiquement une vue en coupe du casque de protection, réalisée selon un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure 3 [0021] La figure 5 représente schématiquement une vue de la structure interne du casque de protection selon l'invention.

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BE2018/5303 [0022] La figure 6 représente un exemple de moyen d'amortissement du casque de protection selon la présente invention.

[0023] La figure 7 représente un exemple pour la roulette de serrage et pour la languette coulissante dentée de la structure interne du casque de protection selon la présente invention.

Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention [0024] Une forme d'exécution du casque de protection 1 préconisé par la présente invention est représentée sur les figures 1 à 5. Le casque 1 comprend une coque externe rigide 2, soit pleine, soit présentant des orifices de ventilation, réalisée par exemple sous forme d'une couche externe réalisée dans un matériau rigide, tel que l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), le polycarbonate (PC), etc. et une couche absorbante en polystyrène expansé (PSE), polypropylène expansé (PPE), etc. Une structure interne 3 venant directement en contact avec la tête de l'utilisateur est positionnée radialement à l'intérieur de la coque externe 2. Cette structure interne 3, réalisée par exemple en polyamide (PA), est ajustable à la taille de la tête de l'utilisateur, grâce à des moyens d'ajustement localisés en partie à l'extérieur de la coque externe 2, au sommet du casque de protection 1 (voir ci-après). La coque externe 2 et la structure interne 3 peuvent se mouvoir l'une par rapport à l'autre, de sorte qu'un impact sur la coque externe ne soit transmis à la tête de l'utilisateur que de manière limitée. En effet, si un choc est appliqué au casque de protection, la force de ce choc sera en partie absorbée par le mouvement relatif de la coque externe 2 par rapport à la structure interne 3.

[0025] Comme représenté sur les figures 4 et 5, la structure interne comprend un panier 4, un bandeau 5 et une pluralité (au moins trois) de moyens distincts d'amortissement 6. Le bandeau 5 et le panier 4 viennent entourer la tête de l'utilisateur lors du port du casque 1, respectivement à l'arrière et sur le devant de la tête. Ainsi, le volume laissé disponible pour la tête est rendu variable grâce aux moyens d'ajustement de la structure interne. Ces moyens d'ajustement comprennent un ou plusieurs câbles de serrage 12, une roue dentée 10 et une languette coulissante dentée 11 coopérant avec la roue dentée 10, constituant un système pignon-crémaillère (la languette coulissante coulisse dans une

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[0028] Le système de réglage peut être déplacé, dans son entièreté, d'avant en arrière par une manipulation externe au casque. Le déplacement du système de réglage positionné de manière externe permet une manipulation de celui-ci, casque porté sur la tête, afin de positionner le panier dans sa position la plus confortable.

[0029] D'autre part, le bandeau 5 de la structure interne comprend, outre le câble de serrage 12, des moyens d'amortissement 6. Comme montré sur la figure 6, ceux-ci sont formés de préférence par un disque comprenant un anneau externe 7 reliant une bille ou tenon ou tige central 9, assurant un certain relief à la partie centrale du disque, à l'aide d'une pluralité de bras de liaison 8. Plus précisément, les bras de liaison 8 ont leur première extrémité reliant l'anneau externe 7 de manière substantiellement tangentielle, et leur seconde extrémité reliant la bille centrale 9 de manière radiale. De cette façon, les bras déformables 8 ont une longueur supérieure à la longueur du rayon de l'anneau

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7, et préférentiellement ont une longueur d'au moins 1,5 fois, et de préférence d'au moins 2 fois, celle du rayon de l'anneau 7. Alternativement, il peut n'y avoir qu'un seul bras de liaison 8 sous forme d'une spirale d'Archimède. De cette manière, et grâce à la forme du (des) bras de liaison 8, les moyens d'amortissement 6 ont la capacité de se déformer orthogonalement par rapport à l'anneau 7 pour former une structure tridimensionnelle se rapprochant d'un cône, avec la bille centrale 9 se situant au sommet de celui-ci.

[0030] Comme le montre la figure 6, cette structure permet, une fois que la bille centrale 9 est écartée du plan de l'anneau 7, un retour élastique de celle-ci dans ledit plan. Ainsi, comme le montre la figure 3, le taillant 3 selon la présente invention est prévu pour être à une distance de quelques millimètres de la face interne de la coque rigide externe 2. Comme la bille centrale 9 est solidaire de cette face interne, dans le casque en position statique, le disque d'amortissement ou de déplacement 6 est en position plus ou moins « conique », la force de rappel de l'élément 6 compensant la traction de la coque rigide externe 2 sur la bille 6.

[0031] Dans la structure interne du casque, les moyens d'amortissement 6 sont situés de sorte que chaque bille 9 puisse être connectée avec la face interne de la coque rigide externe 2. Quand un impact se produit sur le casque de manière radiale, le moyen d'amortissement 6aura tendance à être aplati par la compression, la bille centrale 9 se trouvant alors dans le même plan que l'anneau externe 7, absorbant une partie de l'énergie de la force appliquée. L'amortissement des chocs tangentiels est bien sûr également effectué par les disques d'amortissement 6. Ainsi, lors d'un impact, les disques d'amortissement 6, et donc la structure interne d'ajustement 3, peuvent se déplacer dans toutes les directions (c'est-à-dire radiale et tangentielle), en suivant le mouvement de la tête, indépendamment de la partie rigide externe du casque 2.

[0032] Lorsque le casque est ajusté sur la tête de l'utilisateur :

- en position statique, les disques de déplacement 6 fixés ponctuellement sur le casque permettent de conserver un espace entre le casque et le bandeau afin de permettre un passage d'air et d'améliorer la ventilation du casque. Du fait de sa géométrie, chaque disque de déplacement 6 peut fortement s'étirer (lors du déplacement normal à la surface interne du

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- en utilisation dynamique, les disques de déplacement 6 permettent un léger mouvement multidirectionnel du casque indépendamment du 5 mouvement de la tête afin de permettre au casque de revenir automatiquement à sa position initiale d'équilibre lors de petits impacts (par exemple, branches en forêt en utilisation «mountain bike»)

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Liste des symboles de référence

1. Casque de protection

2. Coque rigide externe

3. Structure interne (taillant)

4. Panier

5. Bandeau

6. Elément d'amortissement (disque de déplacement)

7. Anneau externe de l'élément d'amortissement

8. Bras déformablede l'élément d'amortissement

9. « Bille» centrale de l'élément d'amortissement

10. Roulette de serrage dentée

11. Languette coulissante dentée

12. Câble de serrage

13. Pont de passage de câble

14. Intervalle entre taillant et coque rigide externe

Claims

1. Casque de protection (1) comprenant :

- une coque rigide externe (2);

- une structure interne (3) située à l'intérieur de la coque rigide externe (2) et ajustable à la tête d'un utilisateur, ladite structure interne (3) comprenant un panier (4) etun bandeau (5), le panier (4) et le bandeau (5) étant destinés à être positionnés respectivement à l'arrière et à l'avant de la tête, et au moins deux moyens d'amortissements (6) distincts solidaires du bandeau (5) ;

- des moyens d'ajustement de la structure interne (3);

caractérisé en ce que les moyens d'amortissement sont des disques de déplacement (6) comprenant chacun :

- un anneau externe (7) ;

- une «bille» ou tenon central (9) ;

- une pluralité de bras déformables (8) dont les deux extrémités relient substantiellement tangentiellement l'anneau externe (7) et de manière radiale la bille centrale (9);

les bras déformables (8) ayant une longueur d'au moins 1,5 fois le rayon de l'anneau externe (7) de sorte à pouvoir former par déformation une structure conique et élastique dont la bille centrale (9) est localisée au sommet et est en contact avec la coque rigide externe (2), et en ce que les disques de déplacement (6) sont en outre solidarisés à la face interne de la coque rigide externe (2), de sorte qu'en position statique la structure interne (3) est séparée de la coque rigide externe (2) par un intervalle (14).

2. Casque de protection (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'ajustement de la structure interne (3) comprennent :

- un système pignon-crémaillère (10, 11) solidaire du panier (4) et comprenant une roulette de serrage (10) et une languette coulissante dentée (11);

- un câble de serrage (12) prolongeant ledit bandeau (5) de la structure interne (3) au niveau d'une première extrémité et se terminant à une seconde extrémité par la languette coulissante dentée (11) ;

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- la roulette de serrage (10) étant apte à coopérer avec la languette coulissante dentée (11) de sorte à raccourcir/tendre ou à allonger/détendre le câble de serrage (12) pour augmenter le volume disponible entre le bandeau (5) et le panier (4) de la structure interne (3).

3. Casque de protection (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bandeau (5) comporte au moins une partie azimutale par rapport au casque munie latéralement de chaque côté de la partie frontale du casque d'au moins un disque de déplacement (6).

4. Casque de protection (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bandeau (5) comporte en outre une partie méridienne par rapport au casque munie d'au moins un disque de déplacement (6).

5. Casque de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coque rigide externe (2) est réalisée sous forme d'une couche externe réalisée dans un matériau rigide, tel que l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) ou le polycarbonate (PC), surmontant une couche absorbante, réalisée par exemple en polystyrène expansé (PSE) ou polypropylène expansé (PPE).

6. Casque de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure interne (3) est réalisée en polyamide (PA).

7. Casque de protection (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques de déplacement (6) sont réalisés en matière plastique rigide et sont moulés par injection ou par impression 3D en une seule pièce.

8. Casque de protection (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les disques de déplacement (6) sont réalisés dans la même matière que le bandeau (5), leur forme leur conférant leur élasticité.

9. Casque de protection (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'ajustement de la structure interne (3) comportent deux câbles de serrage (12), chacun relié respectivement à une extrémité du bandeau (5) et ensemble à la languette coulissante dentée (11), les deux câbles de serrage (12) étant disposés symétriquement de chaque côté du panier (4), grâce à des ponts de passage de câble (13).

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10. Casque de protection (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système pignon-crémaillère (10, 11) pour le réglage de la structure interne par l'utilisateur, est situé sur la face externe de la coque rigide (2) du casque (1) et donc accessible à l'utilisateur une fois le casque (1) posé sur 5 sa tête, grâce à des orifices prévus dans la coque rigide externe (2) pour le passage du panier (4) et des câbles de serrage (12) de l'intérieur à l'extérieur du casque (1) et grâce à une forme sigmoïde du panier (4).