FR3102648A1 - Casque comprenant une coque de protection externe amovible - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un casque de protection (A) comprenant un système de gestion de choc (100). Le système de gestion de choc (100) comprend un système de connexion (130), une coque interne (110), et une coque externe amovible (120) superposée au-dessus de la coque interne (110). Le système de connexion (130) est disposé entre la coque interne (110) et la coque externe amovible (120) et configuré pour permettre la fixation de la coque interne (110) avec la coque externe amovible (120) lorsque la coque externe amovible (120) est soumise à une force ayant une composante tangentielle inférieure à une valeur seuil, et pour permettre la séparation de la coque interne (110) et de la coque externe amovible (120), lorsque la coque externe amovible (120) est soumise à une force ayant une composante tangentielle supérieure à la valeur seuil. Figure 3
Description
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne un casque de protection comprenant un système de gestion de choc, ledit système de gestion de choc comprenant un système de connexion, une coque interne et une coque externe,
le système de connexion étant disposé entre la coque interne et la coque externe.
Etat de la technique
Un casque du type précité est connu de l’état de la technique. Le document WO2014171889 divulgue un casque comprenant une première partie de casque disposée plus près de la tête du porteur et une seconde partie de casque disposée radialement à l’extérieur de la première partie de casque. Les deux parties de casque sont configurées pour coulisser l’une par rapport à l’autre dans toutes les directions. Un agencement de connexion est configuré pour contrôler l’amplitude du déplacement des deux parties de casque l’une par rapport à l’autre par une force de ressort ou d’amortissement.
Généralement, les casques de protection sont configurés pour protéger l’utilisateur en cas de choc ou d’impact au niveau de la tête. Les casques sont généralement composés d’une calotte interne épaisse faite d’un matériau expansé et d’une coque principale venant recouvrir la calotte interne. Lors d’un impact, comme illustré sur la figure 1, la force F0 du choc imprimé sur la surface du casque de protection se divise en deux composantes F1 et F2 générant des forces de réaction équivalentes F1’ et F2’ au point de contact du casque de protection avec le sol. La première composante F1’, appelée composante radiale, est perpendiculaire à la tangente au casque de protection en ce point. La deuxième composante F2’, appelée composante tangentielle, est tangente à la surface du casque de protection en ce point.
Il est prévu que la calotte interne et la coque principale d’un casque de protection absorbent au moins en grande partie, l’énergie communiquée par la composante radiale lors d’un choc, afin d’éviter les fractures ou écrasements de la boîte crânienne. En revanche dans les solutions existantes de l’état de la technique, il existe peu de systèmes permettant d’absorber la composante tangentielle, pouvant être la cause de lésions du cortex par rotation à l’intérieur de la boîte crânienne ou de lésions de la nuque lorsque celle-ci est mise en rotation comme illustré sur la figure 2.
La solution présentée dans le document WO2014171889 donne satisfaction en ce que la deuxième partie de casque, située le plus loin de la tête du porteur, peut absorber par coulissement, une partie de la composante tangentielle reçue par le casque lors d’un choc. L’agencement de connexion permet ensuite à la couche externe du casque de revenir à sa position d’origine une fois le choc passé.
Toutefois, en dépit de l’avantage que cette solution propose en terme de gestion des chocs, le déplacement de la deuxième partie de casque est limité en amplitude par la présence de l’agencement de connexion et la rotation s’arrête donc une fois que cet organe arrive en butée. En conséquence, les lésions du cortex peuvent être limitée, mais la rotation de la nuque ne peut pas être arrêtée par cette méthode. Par ailleurs les systèmes existants ne présentent pas de moyens pour améliorer la ventilation de la tête du porteur, ce qui serait gage de confort.
Objet de l’invention
La présente invention a pour but de proposer un casque de protection comprenant un système de gestion de choc comprenant un système de connexion, une coque interne et une coque externe amovible répondant à tout ou partie des problèmes précités.
Notamment, le but de l’invention est de proposer une solution qui réponde à au moins l’un des objectifs suivants :
- protéger la tête de l’utilisateur contre les chocs reçus par le casque de protection;
- augmenter la durée de vie des casques de protection ;
- améliorer la ventilation à la surface de la tête du porteur du casque.
Ce but peut être atteint grâce à la mise en œuvre d’un casque de protection comprenant un système de gestion de choc, le système de gestion de choc comprenant :
une coque interne;
une coque externe amovible;
un système de connexion disposé entre la coque interne et la coque externe amovible, et étant configuré pour :
- permettre la fixation de la coque interne avec la coque externe amovible lorsque la coque externe amovible est soumise à une force ayant une composante tangentielle inférieure à une valeur seuil ;
- permettre la séparation de la coque interne et de la coque externe amovible, lorsque la coque externe amovible est soumise à une force ayant une composante tangentielle supérieure à la valeur seuil ;
la coque externe amovible étant superposée au-dessus de la coque interne, la surface interne de la coque externe amovible étant complémentaire de la surface externe de la coque interne sur au moins 20% de la surface externe de la coque interne.
une coque interne;
une coque externe amovible;
un système de connexion disposé entre la coque interne et la coque externe amovible, et étant configuré pour :
- permettre la fixation de la coque interne avec la coque externe amovible lorsque la coque externe amovible est soumise à une force ayant une composante tangentielle inférieure à une valeur seuil ;
- permettre la séparation de la coque interne et de la coque externe amovible, lorsque la coque externe amovible est soumise à une force ayant une composante tangentielle supérieure à la valeur seuil ;
la coque externe amovible étant superposée au-dessus de la coque interne, la surface interne de la coque externe amovible étant complémentaire de la surface externe de la coque interne sur au moins 20% de la surface externe de la coque interne.
Les dispositions précédemment décrites, et en particulier la configuration du système de connexion, permettent à la coque interne de protéger la tête de l’utilisateur contre la composante radiale de la force appliquée au casque de protection, sans altération d’efficacité par rapport aux casques de protection existants, et permettent à la coque externe amovible de protéger la tête de l’utilisateur contre la composante tangentielle de la force appliquée au casque de protection.
Le casque de protection peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation, le système de connexion est configuré pour permettre un mouvement de glissement de la coque externe amovible par rapport à la coque interne, y compris lorsque la coque externe amovible est soumise à une force ayant une composante tangentielle inférieure à la valeur seuil.
Notamment le système de connexion peut être configuré pour permettre un mouvement de glissement dans toutes les directions de la coque externe amovible par rapport à la coque interne.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une portion de la surface externe de la coque interne est sensiblement complémentaire d’au moins une portion de la surface interne de la coque externe amovible. La surface interne de la coque externe amovible étant en regard de la coque interne amovible sur au moins 70%, de préférence au moins 80 % de la surface interne de la coque externe amovible.
Selon un mode de réalisation, la coque interne et la coque externe amovible peuvent comprendre un matériau rigide. Le matériau rigide choisi peut notamment comprendre une matière ou une épaisseur suffisante pour permettre à la coque externe amovible de présenter une résistance mécanique suffisante pour ne pas être transpercée lors d’un choc. De cette manière, la coque externe amovible permet d’empêcher le contact direct entre la coque interne et l’élément responsable du choc avec le casque de protection.
Selon un mode de réalisation la coque externe amovible peut comprendre des matériaux souples comme des silicones, des caoutchoucs, ou des fibres.
Le système de gestion de choc peut notamment être composé d’une ou plusieurs couches de n’importe quel matériau utilisé généralement dans les casques de protection comme par exemple : le polypropylène (PP), le polyuréthane (PU), l’éthylène vinyle acétate (EVA), le polycarbonate (PC), une fibre de carbone, le polyéthylène téréphtalate (PET), une résine, une fibre de verre, du Kevlar, etc.
Selon un mode de réalisation, la coque externe amovible peut comprendre une pluralité de sections de coque externes distinctes les unes des autres et configurées pour recouvrir des différentes zones de la tête du porteur du casque de protection.
Il est donc bien compris que la coque externe amovible peut recouvrir la coque interne à tout endroit susceptible de subir un choc nécessitant la protection de la tête de l’utilisateur contre la composante tangentielle de la force appliquée au casque de protection.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins l’une de la coque externe amovible et de la coque interne peut notamment être disposée au niveau du menton de l’utilisateur et/ou au moins l’une de la coque externe amovible et de la coque interne peut notamment être disposée au niveau du bas du visage de l’utilisateur.
La division de la coque externe amovible en une pluralité de sections de coque externe peut permettre une désolidarisation plus facile de la coque externe amovible lors d’un choc.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur et le matériau de la coque externe amovible sont choisis pour permettre à la coque externe amovible de protéger la tête de l’utilisateur du casque contre une partie de la composante radiale de la force appliquée au casque de protection.
Par ailleurs, la coque externe amovible permet de protéger la coque interne lorsque le casque de protection est manipulé, et qu’il rentre en contact avec d’autre éléments. De cette manière, la coque interne n’est pas atteinte par ces faibles chocs engendrés. La durée de protection conférée par le casque de protection est ainsi augmentée.
Selon un mode de réalisation, le système de connexion peut comprendre au moins un premier aimant, solidaire de la coque interne et ayant une première polarité, et au moins un deuxième aimant, solidaire de la coque externe amovible et ayant une deuxième polarité qui est opposée à la première polarité.
Selon un mode de réalisation, l’un des premier et deuxième aimants est muni d’une excroissance et l’autre des premier et deuxième aimants est muni d’une encoche apte à accueillir ladite excroissance.
Les dispositions précédemment décrites peuvent permettre aux premier et deuxième aimants de se désolidariser lors d’un choc pour détacher la coque externe amovible, et de repositionner ensuite la coque externe amovible de manière simple.
Selon un mode de réalisation, le système de connexion comprend au moins un élément d’élongation, configuré pour créer une force de rappel entre la coque interne et la coque externe amovible.
Selon un mode de réalisation particulier, l’au moins un élément d’élongation est configuré pour permettre notamment à la coque externe amovible de revenir dans une position initiale par rapport à la coque interne lors d’un déplacement de la coque externe amovible par rapport à la coque interne ayant une amplitude inférieure à 2 cm, et notamment inférieure à 5 mm.
Dans une variante de réalisation dans laquelle le système de connexion ne comprend pas d’élément d’élongation, la coque externe amovible peut se séparer immédiatement de la coque interne.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un élément d’élongation est configuré pour se rompre lorsqu’il est soumis à une force supérieure à la valeur seuil.
Les dispositions précédemment décrites permettent notamment à la coque externe amovible de rester connectée à la coque interne lorsque le choc est faible, et de se détacher lorsque le choc est important. Dans ce cas, la protection de la tête de l’utilisateur contre la composante tangentielle du choc sur le casque est maximisée par la rupture de l’élément d’élongation.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un élément d’élongation est configuré pour permettre un mouvement de la coque externe amovible dans toutes les directions par rapport à la coque interne.
Selon un mode de réalisation, le système de connexion peut comprendre une vis configurée pour s’étendre à travers l’au moins un élément d’élongation et pour fixer la coque externe amovible avec la coque interne par l’intermédiaire de l’élément d’élongation; l’élément d’élongation pouvant comprendre un matériau souple. La coque externe amovible peut comprendre une lumière, ménagée dans le matériau qui la constitue, l’élément d’élongation étant retenu dans la lumière, par exemple par l’intermédiaire de deux gorges prévues sur l’élément d’élongation et configurées pour coopérer avec des portions respectives du pourtour de la lumière. L’élément d’élongation est maintenu sur la coque interne directement ou indirectement, notamment grâce à la vis.
Selon un mode de réalisation, la vis est pourvue d’une tête configurée pour prendre appui contre l’élément d’élongation.
Selon une deuxième variante non limitative, la coque externe amovible est munie d’au moins un plot d’accroche sur sa surface interne, l’au moins un plot d’accroche étant configuré pour être inséré dans l’au moins un élément d’élongation, et par exemple dans un emplacement de réception ménagé dans l’élément d’élongation.
Selon une troisième variante non limitative, l’élément d’élongation peut comprendre un plot souple collé d’une part sur la coque externe amovible et d’autre part sur la coque interne. Le plot souple peut présenter en son centre une section plus étroite capable de se rompre en cas de choc générant une force supérieure à la valeur seuil.
Selon une quatrième variante non limitative, au moins un orifice de passage, comportant une portion centrale et au moins une encoche débouchant dans la portion centrale, peut être pratiqué dans la coque externe amovible. Le système de connexion peut alors comprendre une vis à tête conique s’étendant à travers la portion centrale de l’au moins un orifice de passage et étant fixée à la coque interne. Selon cette variante, la coque externe amovible peut se détacher de la coque interne par arrachement. Selon un mode de réalisation, l’au moins un orifice de passage est sensiblement en forme d’étoile.
Selon cette variante, la vis à tête conique peut être fixée à la coque interne ou a un élément solidaire de la coque interne par une languette. Dans ce cas, la valeur seuil peut correspondre à la force nécessaire pour permettre l’arrachement de la vis à tête conique, et donc à la désolidarisation de la coque externe amovible.
Dans une cinquième variante non limitative, le système de connexion peut comprendre au moins une rondelle, solidaire de la coque externe amovible, et comportant l’élément d’élongation. L’élément d’élongation comprend une partie centrale, une partie périphérique et une pluralité de bras de liaison reliant chacun la partie périphérique avec la partie centrale ; la partie périphérique étant solidaire de l’au moins une rondelle; la partie centrale étant traversée par une vis, la vis étant configurée pour fixer la partie centrale avec la coque interne. Les bras de liaison sont configurés pour permettre une amplitude de mouvement de la coque externe amovible par rapport à la coque interne avant de se rompre sous l’effet d’un choc suffisamment important. Dans ce cas, la coque externe amovible peut se détacher de la coque interne.
Les variantes précédemment décrites constituent des exemples non limitatifs présentant des modes de réalisation particuliers. Il est notamment possible de combiner plusieurs itérations de ces différentes variantes pour mettre en œuvre le système de connexion.
Par exemple, une variante de système de connexion peut être adoptée pour une section de coque externe et une seconde variante peut être adoptée pour une autre section de coque externe.
Selon un mode de réalisation, la coque interne comprend au moins un canal d’aération, ménagé dans la coque interne et configuré pour laisser passer un flux d’air.
Les dispositions précédemment décrites permettent notamment à l’air chaud présent à la surface de la tête de l’utilisateur d’être évacué hors du casque de protection par le canal d’aération.
Selon une variante particulière, le casque de protection peut comprendre plusieurs canaux d’aération.
Selon une variante, la coque externe amovible peut venir recouvrir le ou les canaux d’aération de sorte à empêcher l’entrée d’eau ou de poussière dans les canaux d’aération, par exemple lorsque qu’il pleut.
La coque externe amovible peut être configurée de sorte à permettre le passage d’un flux d’air entre la coque externe amovible et la coque interne. En d’autres termes, un canal de passage d’air est délimité entre la coque interne et la coque externe amovible.
Les dispositions précédemment décrites peuvent être mise en œuvre à plusieurs endroits de la coque externe amovible ou sur une pluralité de sections de coque externe pour permettre une intensité de ventilation plus importante.
Selon un mode de réalisation, la coque externe amovible est disposée, au niveau de l’au moins un canal d’aération, à une première distance de la coque interne, et au niveau des extrémités de la coque externe amovible, à une seconde distance de la coque interne ; la première distance étant strictement inférieure à la seconde distance.
Selon ce mode de réalisation, un flux d’air peut entrer au niveau d’une extrémité de la coque externe amovible et sortir à une autre extrémité de la coque externe amovible disposée dans le sens du flux d’air. La section de passage du flux d’air au niveau du canal d’aération étant plus faible que celles des passages aux deux extrémités décrites ci-avant, un phénomène de venturi peut se produire au niveau du flux d’air et peut provoquer une aspiration de l’air par différence de pression au niveau du canal d’aération. Les dispositions précédemment décrites permettent alors d’évacuer de manière efficace l’air chaud contenu dans le casque de protection. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’au moins un canal d’aération débouche dans le canal de passage d’air.
Selon un mode de réalisation, la coque externe amovible peut comprendre une section de coque externe qui s’étende au-dessus des yeux de l’utilisateur du casque, de sorte à former une visière. Les dispositions précédemment décrites permettent notamment à ladite section de coque externe de protéger les yeux de l’utilisateur par exemple de certains rayonnements ou de la pluie.
Selon un mode de réalisation, le système de gestion de choc comprend une calotte interne.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la calotte interne peut être disposée entre la coque interne et la tête de l’utilisateur, et configurée pour absorber une partie de l’énergie reçue par le casque de protection et pour protéger la tête de l’utilisateur du casque de protection contre l’écrasement. Les dispositions précédemment décrites permettent notamment d’apporter du confort à l’utilisateur pour ne pas que sa tête soit directement en contact avec la coque interne, notamment lorsqu’elle comprend un matériau rigide.
Selon un mode de réalisation, la calotte interne peut être séparée en plusieurs sections de calotte interne.
Description sommaire des dessins
D’autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnée à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
Description détaillée
Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux.
Comme le présentent les figures 3 à 7, l’invention concerne un casque de protection, noté « A », comprenant un système de gestion de choc 100.
Le système de gestion de choc 100 comprend une coque interne 110 et une coque externe amovible 120.
La coque externe amovible 120 est superposée au-dessus de la coque interne 110, de sorte que la surface interne de la coque externe amovible 120 soit complémentaire de la surface externe de la coque interne 110 sur au moins 20% de la surface externe de la coque interne 120.
Selon un mode de réalisation, la coque interne 110 et la coque externe amovible 120 peuvent comprendre un matériau rigide.
Le matériau rigide choisi peut notamment comprendre une matière ou une épaisseur suffisante pour permettre à la coque externe amovible 120 de présenter une résistance mécanique suffisante pour ne pas être transpercée lors d’un choc. De cette manière, la coque externe amovible 120 permet d’empêcher le contact direct entre la coque interne 110 et l’élément responsable du choc avec le casque de protection A.
Le système de gestion de choc 100 peut notamment être composée d’une ou plusieurs couches de n’importe quel matériau utilisé généralement dans les casques de protection comme par exemple : le polypropylène (PP), le polyuréthane (PU), l’éthylène vinyle acétate (EVA), le polycarbonate (PC), la fibre de carbone, le polyéthylène téréphtalate (PET), une résine, une fibre de verre, du Kevlar, etc.
Selon un mode de réalisation la coque externe amovible 120 peut comprendre un matériau souple comme des silicones, des caoutchoucs, ou des fibres.
Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 3, la coque externe amovible 120 comprend une pluralité de sections de coque externe distinctes les unes des autres et configurées pour recouvrir des différentes zones de la tête du porteur du casque de protection.
La division de la coque externe amovible 120 en une pluralité de sections de coque externe peut permettent une désolidarisation plus facile de la coque externe amovible 120 lors d’un choc.
Il est donc bien compris que la coque externe amovible 120 peut recouvrir la coque interne 110 à tout endroit susceptible de subir un choc nécessitant la protection de la tête de l’utilisateur contre une partie du choc et notamment de la composante tangentielle de la force appliquée au casque de protection A.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins l’une de la coque externe amovible 120 et de la coque interne 110 peut notamment être disposée au niveau du menton de l’utilisateur et/ou au moins l’une de la coque externe amovible 120 et de la coque interne 110 peut notamment être disposée au niveau du bas du visage de l’utilisateur.
Afin d’apporter une meilleure compréhension de la mise en œuvre de l’invention, certaines sections de coque externes ne sont pas représentées sur les figures 4 à 6.
Selon certaines variantes non limitatives, l’épaisseur et le matériau de la coque externe amovible 120 peuvent être choisis afin de permettre à la coque externe amovible 120 de protéger la tête de l’utilisateur du casque de protection A contre une partie de la composante radiale de la force appliquée au casque de protection A.
Par ailleurs, la coque externe amovible 120 permet de protéger la coque interne 110 lorsque le casque de protection A est manipulé, et qu’il rentre en contact avec d’autres éléments. De cette manière, la coque interne 110 n’est pas atteinte par ces faibles chocs engendrés. La durée de protection conférée par le casque de protection A est ainsi augmentée.
Selon un mode de réalisation, le système de gestion de choc 100 peut comprendre une calotte interne 140.
Les figures 3 à 5 et 7 à 13, illustrent une variante où la calotte interne 140 est disposée entre la coque interne 110 et la tête de l’utilisateur et configurée pour absorber une partie de l’énergie reçue par le casque de protection A. Cette calotte interne 140 permet également d’apporter du confort à l’utilisateur pour ne pas que sa tête soit directement en contact avec la coque interne 110, notamment lorsqu’elle comprend un matériau rigide.
Selon un mode de réalisation non représenté, la calotte interne 140 est séparée en plusieurs sections de calotte interne 140.
De manière générale, la calotte interne 140 peut être composé d’un matériau expansé comme le polystyrène ou le polypropylène.
Selon un mode de réalisation, la calotte interne 140 est configurée pour protéger la tête de l’utilisateur du casque contre l’écrasement. Ainsi, de manière synergique, la calotte interne 140, la coque interne 110 et la coque externe amovible 120 permettent de protéger la tête de l’utilisateur contre les différentes composantes de la force résultant du choc ou de l’impact.
Le système de gestion de choc 100 comprend également un système de connexion 130 disposé entre la coque interne 110 et la coque externe amovible 120. Le système de gestion de choc 100 est configuré pour permettre la fixation de la coque interne 110 avec la coque externe amovible 120 lorsque la coque externe amovible 120 est soumise à une force ayant une composante tangentielle inférieure à une valeur seuil.
Le système de connexion 130 est également configuré pour permettre la séparation de la coque interne 110 et de la coque externe amovible 120, lorsque la coque externe amovible 120 est soumise à une force ayant une composante tangentielle supérieure à la valeur seuil.
La valeur seuil peut notamment être déterminée en fonction de paramètres relatifs au casque de protection A comme : le poids de l’utilisateur du casque de protection A, l’âge de l’utilisateur du casque de protection A, l’activité ou la pratique pour laquelle le casque de protection A est utilisé, les conditions climatiques dans lesquelles le casque de protection A est destiné à être utilisé.
Les dispositions précédemment décrites, et en particulier la configuration du système de connexion 130, permettent à la coque interne 110 de protéger la tête de l’utilisateur contre une grande partie de la composante radiale de la force appliquée au casque de protection A et à la coque externe amovible 120 de protéger la tête de l’utilisateur contre une grande partie de la composante tangentielle de la force appliquée au casque de protection A.
Selon un mode de réalisation, le système de connexion 130 peut être configuré pour permettre un mouvement de glissement de la coque externe amovible 120 par rapport à la coque interne 110, y compris lorsque la coque externe amovible 120 est soumise à force ayant une composante tangentielle inférieure à la valeur seuil.
Notamment le système de connexion 130 peut être configuré pour permettre un mouvement de glissement dans toutes les directions de la coque externe amovible 120 par rapport à la coque interne 110.
Selon un mode de réalisation, au moins une portion de la surface externe de la coque interne 110 est sensiblement complémentaire d’au moins une portion de la surface interne de la coque externe amovible 120. La surface interne de la coque externe amovible pouvant notamment être en regard de la coque interne amovible sur au moins 70%, de préférence au moins 80 % de la surface interne de la coque externe amovible.
Les figures 8 à 12 illustrent des modes de réalisation dans lesquels le système de connexion 130 comprend au moins un élément d’élongation 134, configuré pour créer une force de rappel entre la coque interne 110 et la coque externe amovible 120.
Selon ces modes de réalisation, l’au moins un élément d’élongation est configuré pour permettre à la coque externe amovible 120 de revenir dans une position initiale par rapport à la coque interne 110 lors d’un déplacement de la coque externe amovible 120 par rapport à la coque interne 110 ayant une amplitude inférieure à 2 cm, et notamment inférieure à 5 mm.
L’élément d’élongation 134 peut en outre être configuré pour se rompre lorsqu’il est soumis à une force supérieure à la valeur seuil.
Les dispositions précédemment décrites permettent notamment à la coque externe amovible 120 de rester connectée à la coque interne 110 lorsque le choc est faible, et de se détacher lorsque le choc est important. Dans ce cas, l’absorption de la composante tangentielle du choc sur le casque est maximisée par la rupture de l’élément d’élongation 134.
Selon un mode de réalisation, l’élément d’élongation 134 est configuré pour permettre le mouvement de la coque externe amovible 120 dans toutes les directions par rapport à la coque interne 110.
Selon une première variante non limitative représentée sur la figure 8, le système de connexion 130 comprend une vis 135 configurée pour s’étendre à travers l’au moins un élément d’élongation 134 et pour fixer la coque externe amovible 120 avec la coque interne 110 par l’intermédiaire de l’élément d’élongation 134. Dans cette variante, l’élément d’élongation 134 comprend un matériau souple. La coque externe amovible 120 comprend une lumière 133, ménagée dans le matériau qui la constitue, et l’élément d’élongation 134 est retenu dans la lumière, par l’intermédiaire de deux gorges prévues sur l’élément d’élongation 134 et configurées pour coopérer avec des portions respectives du pourtour de la lumière 133. L’élément d’élongation 134 est maintenu sur la coque interne 110 directement ou indirectement, notamment grâce à la vis 135. La vis 135 peut être pourvue d’une tête configurée pour prendre appui contre l’élément d’élongation 134.
Selon une deuxième variante non limitative représentée sur la figure 9, la coque externe amovible 120 est munie d’au moins un plot d’accroche 121 sur sa surface interne, l’au moins un plot d’accroche 121 étant configuré pour être inséré dans l’au moins un élément d’élongation 134, et par exemple dans un emplacement de réception ménagé dans l’élément d’élongation 134.
Selon une troisième variante non limitative représentée sur la figure 10, l’élément d’élongation 134 comprend un plot souple collé d’une part sur la coque externe amovible 120 et d’autre part sur la coque interne 110. Le plot souple peut présenter en son centre une section plus étroite capable de se rompre en cas de choc générant une force supérieure à la valeur seuil.
Selon une quatrième variante non limitative représentée sur la figure 11, au moins un orifice de passage 122, comportant une portion centrale et au moins une encoche débouchant dans la portion centrale, peut être pratiqué dans la coque externe amovible 120. Le système de connexion 130 peut alors comprendre une vis à tête conique 136 s’étendant à travers la portion centrale de l’au moins un orifice de passage 122 et étant fixée à la coque interne 110. Selon cette variante, la coque externe amovible 120 peut se détacher de la coque interne 110 par arrachement. L’au moins un orifice de passage 122 peut notamment être sensiblement en forme d’étoile.
Selon cette variante, la vis à tête conique 136 peut être fixée à la coque interne 110 ou à un élément solidaire de la coque interne 110 par une languette 137. Dans ce cas, la valeur seuil peut correspondre à la force nécessaire pour permettre l’arrachement de la vis à tête conique 136, et donc à la désolidarisation de la coque externe amovible 120.
Dans une cinquième variante non limitative représentée sur la figure 12, le système de connexion 130 comprend au moins une rondelle 138 comportant l’élément d’élongation 134. L’élément d’élongation comprend une partie centrale, une partie périphérique et une pluralité de bras de liaison 139 reliant chacun la partie périphérique avec la partie centrale. La partie périphérique est solidaire de l’au moins une rondelle 138, et la partie centrale est traversée par une vis 135, la vis 135 étant configurée pour fixer la partie centrale avec la coque interne 110. Les bras de liaison 139 sont configurés pour permettre une amplitude de mouvement de la coque externe amovible 120 par rapport à la coque interne 110 avant de se rompre sous l’effet d’un choc suffisamment important. Dans ce cas, la coque externe amovible 120 peut se détacher de la coque interne 110.
Les variantes précédemment décrites constituent des exemples non limitatifs présentant des modes de réalisation particuliers. Il est notamment possible de combiner plusieurs itérations de ces différentes variantes pour mettre en œuvre le système de connexion 130.
Par exemple, une variante de système de connexion 130 peut être adoptée pour une section de coque externe et une seconde variante peut être adoptée pour une autre section de coque externe.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 6, la coque interne 110 présente au moins un canal d’aération 111, ménagé dans la coque interne 110 et configuré pour laisser passer un flux d’air. Les dispositions précédemment décrites permettent notamment à l’air chaud présent à la surface de la tête de l’utilisateur d’être évacué hors du casque de protection A par le canal d’aération 111. Sur la figure 6, la coque externe amovible 120 vient recouvrir les canaux d’aération 111 de sorte à empêcher l’entrée d’eau ou de poussière dans les canaux d’aération 111, par exemple lorsque qu’il pleut.
De manière avantageuse, la coque externe amovible 120 est configurée de sorte à permettre le passage d’un flux d’air entre la coque externe amovible 120 et la coque interne 110. En d’autres termes, un canal de passage d’air est délimité entre la coque interne 110 et la coque externe amovible 120, l’au moins un canal d’aération peut alors déboucher dans le canal de passage d’air.
Selon une variante particulière, le casque de protection A peut comprendre plusieurs canaux d’aération 111.
Les dispositions précédemment décrites peuvent être mise en œuvre à plusieurs endroits de la coque externe amovible 120 ou sur une pluralité de sections de coque externe pour permettre une intensité de ventilation plus importante.
La coque externe amovible 120 peut être disposée au niveau de l’au moins un canal d’aération 111, à une première distance de la coque interne 110, et au niveau des extrémités de la coque externe amovible 120, à une seconde distance de la coque interne 110 ; la première distance étant strictement inférieure à la seconde distance. Dans ce cas, un flux d’air peut entrer au niveau d’une extrémité de la coque externe amovible 120 et sortir à une autre extrémité de la coque externe amovible 120 disposée dans le sens du flux d’air. La section de passage du flux d’air au niveau du canal d’aération 111 étant plus faible que celles des passages aux deux extrémités décrites ci-avant, un phénomène de venturi peut se produire au niveau du flux d’air et peut provoquer une aspiration de l’air par différence de pression (P1, P2 et P3) au niveau du canal d’aération 111. Les dispositions précédemment décrites permettent alors d’évacuer de manière efficace l’air chaud contenu dans le casque de protection A.
Selon une variante non limitative, la coque externe amovible 120 comprend une section de coque externe qui s’étend au-dessus des yeux de l’utilisateur du casque. De cette manière, la section de coque externe peut former une visière. Une telle visière permet notamment de protéger les yeux de l’utilisateur par exemple de certains rayonnements ou de la pluie.
Dans une variante dans laquelle le système de connexion 130 ne comprend pas d’élément d’élongation 134, la coque externe amovible 120 peut se séparer immédiatement de la coque interne 110.
Selon une variante représentée sur la figure 13, le système de connexion 130 comprend au moins un premier aimant 131, solidaire de la coque interne 110 et ayant une première polarité, et au moins un deuxième aimant 132, solidaire de la coque externe amovible 120 et ayant une deuxième polarité qui est opposée à la première polarité. Dans cette variante, le premier aimant est muni d’une excroissance et le deuxième aimant est muni d’une encoche apte à accueillir ladite excroissance.
Les dispositions précédemment décrites peuvent permettre aux premier et deuxième aimants de se désolidariser lors d’un choc pour détacher la coque externe amovible 120, et de repositionner ensuite la coque externe amovible 120 de manière simple.
Selon un mode de réalisation particulier, le premier aimant ou le deuxième aimant comprennent une pièce de métal ferreux.
Selon une variante non décrite, le système de connexion 130 peut comprendre un ou plusieurs éléments de fixation appartenant au groupe composé d’un adhésif double face, un velcro, une colle, un élastique ou une ventouse. De cette manière, la coque externe amovible 120 peut être connectée à une coque interne 110 d’un casque de protection A par l’intermédiaire du système de connexion 130.
Alternativement ou conjointement, si le casque de protection A comprend une visière, la coque externe amovible 120 peut être fixée à la visière du casque de protection A par un ou plusieurs des moyens cités précédemment.
De manière générale, les casques de protection sont conçus pour permettre de protéger la tête de l’utilisateur lors d’un choc. Dans une grande partie des cas, le choc se produit entre le casque de protection A et le sol. Dans la suite de la description, il sera fait état de choc entre le casque de protection A et le sol. Il est cependant bien compris qu’il s’agit dans ce cas que d’un exemple particulier précis nécessaire à la compréhension de l’invention, mais que le casque de protection A peut protéger la tête de l’utilisateur pour tout type de choc. Par exemple lors d’un choc avec un plafond, avec un objet, avec une surface, avec une personne ou par la chute d’un objet sur le casque de protection A, ou tout autre élément pouvant atteindre directement ou indirectement la tête de l’utilisateur du casque de protection A.
La figure 3 illustre une situation à un premier instant où le casque de protection A subit un impact avec le sol. La force de réaction du sol F0’ lors du choc entre la surface externe amovible du casque de protection A peut être décomposée en une première composante radiale F1’ et une seconde composante tangentielle F2’.
Les dispositions selon l’invention permettent de protéger la tête de l’utilisateur au moins en partie contre la composante radiale de la force par la coque interne 110 du casque de protection A.
A un second instant, illustré sur la figure 4, la coque externe amovible 120 peut glisser par rapport à la coque interne 110 selon l’angle β.
Dans le cas où la composante tangentielle F2’ est supérieure à la valeur seuil, le système de connexion 130 provoque la séparation de la coque externe amovible 120 et de la coque interne 110, comme illustrée sur la figure 5.
La résistance du système de connexion 130 avant la mise en mouvement de la coque externe amovible 120 par rapport à la coque interne 110 sous l’effet de la composante tangentielle F2’, induit une rotation d’un angle α de la nuque de l’utilisateur du casque de protection A.
Dans une variante dans laquelle le système de connexion 130 comprend un élément d’élongation 134, la coque externe amovible 120 peut glisser par rapport à la coque interne 110 selon un angle β. Dans cette configuration, il existe un angle maximal βmax, en dessous duquel la coque externe amovible 120 peut retourner à une position initiale pour lequel l’angle β est nul. Au-delà de cette valeur maximale, la coque externe amovible 120 se sépare de la coque interne 110 comme illustré sur la figure 5.
Claims (11)
- Casque de protection (A) comprenant un système de gestion de choc (100),
le système de gestion de choc (100) comprenant :
une coque interne (110) ;
une coque externe amovible (120) ;
un système de connexion (130) disposé entre la coque interne (110) et la coque externe amovible (120), et étant configuré pour :
- permettre la fixation de la coque interne (110) avec la coque externe amovible (120) lorsque la coque externe amovible (120) est soumise à une force ayant une composante tangentielle inférieure à une valeur seuil ;
- permettre la séparation de la coque interne (110) et de la coque externe amovible (120), lorsque la coque externe amovible (120) est soumise à une force ayant une composante tangentielle supérieure à la valeur seuil ;
la coque externe amovible (120) étant superposée au-dessus de la coque interne (110), la surface interne de la coque externe amovible (120) étant complémentaire de la surface externe de la coque interne (110) sur au moins 20% de la surface externe de la coque interne (110). - Casque de protection (A) selon la revendication 1, dans lequel le système de gestion de choc (100) comprend une calotte interne 140 configurée pour absorber une partie de l’énergie reçue par le casque de protection, et pour protéger la tête de l’utilisateur du casque de protection A contre l’écrasement.
- Casque de protection (A) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le système de connexion (130) est configuré pour permettre un mouvement de glissement de la coque externe amovible (120) par rapport à la coque interne (110), y compris lorsque la coque externe amovible est soumise à force ayant une composante tangentielle inférieure à la valeur seuil.
- Casque de protection (A) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la coque interne (110) et la coque externe amovible (120) comprennent un matériau rigide.
- Casque de protection (A) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la coque externe amovible (120) comprend une pluralité de sections de coque externes distinctes les unes des autres et configurées pour recouvrir des différentes zones de la tête du porteur du casque de protection.
- Casque de protection (A) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le système de connexion (130) comprend au moins un premier aimant (131), solidaire de la coque interne (110) et ayant une première polarité, et au moins un deuxième aimant (132), solidaire de la coque externe amovible (120) et ayant une deuxième polarité qui est opposée à la première polarité.
- Casque de protection (A) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le système de connexion (130) comprend au moins un élément d’élongation (134), configuré pour créer une force de rappel entre la coque interne (110) et la coque externe amovible (120).
- Casque de protection (A) selon la revendication 7, dans lequel l’au moins un élément d’élongation (134) est configuré pour se rompre lorsqu’il est soumis à une force supérieure à la valeur seuil.
- Casque de protection (A) selon l’une quelconque des revendications 7 à 8, dans lequel l’au moins un élément d’élongation (134) est configuré pour permettre un mouvement de la coque externe amovible (120) dans toutes les directions par rapport à la coque interne (110).
- Casque de protection (A) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la coque interne (110) comprend au moins un canal d’aération (111), ménagé dans la coque interne (110) et configuré pour laisser passer un flux d’air.
- Casque de protection (A) selon la revendication 10, dans lequel la coque externe amovible (120) est disposée, au niveau de l’au moins un canal d’aération (111), à une première distance de la coque interne (110), et au niveau des extrémités de la coque externe amovible (120), à une seconde distance de la coque interne (110) ; la première distance étant strictement inférieure à la seconde distance.
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