WO2016183652A1

WO2016183652A1 - Aperfeiçoamentos introduzidos em célula de proteção craniana

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Publication number: WO2016183652A1
Application number: PCT/BR2016/050095
Authority: WO
Inventors: Maurício PARANHOS TORRES
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: AU2016262801B2; US11419381B2; JP2018519435A; US20180132557A1; MX2017014780A; AU2016262801A1; JP6761465B2; CA2986552C; ES2905906T3; PT3298918T; CA2986552A1; EP3298918A4; EP3298918A1; CN107635425A; CN107635425B; EP3298918B1

Abstract

Aperfeiçoamentos introduzidos em célula de proteção craniana, formada por um casco externo (11, 20) revestida internamente por material absortivo (12, 12'), compreendendo esse material uma primeira camada (21), imediatamente abaixo do casco, de espuma de células fechadas, rígida ou semi-rígida, em contato com uma segunda camada (22) de espuma viscoelástica de células abertas, a interface entre ditas primeira e segunda camadas sendo provida de interdigitações compreendendo cavidades (24) na dita primeira camada nos quais se encaixam, complementar e cooperantemente, ressaltos (23) providos na dita segunda camada. São ainda providos apoios de material absortivo na região da mandíbula (32), nas regiões maxilares (33, 34) e mastóideas (35). Quando fechada, a viseira (37) fica embutida na correspondente abertura da célula de proteção craniana, e sua abertura é feita em duas etapas, a primeira compreendendo a translação para diante e a segunda, a rotação para cima. A célula de proteção craniana (CPC) compreende ainda uma queixeira removível (54) cujo mecanismo de destravamento é acionado por meio de botões (51) situados de um e do outro lados do casco.

Description

APERFEIÇOAMENTOS INTRODUZIDOS EM CÉLULA DE PROTEÇÃO CRANIANA

Campo de Aplicação

[001] De uma forma geral, refere-se a presente invenção a aperfeiçoamentos em artigos destinados à proteção individual da cabeça contra impactos e desacelerações. Mais particularmente, ditos artigos destinam-se a proteger a cabeça dos motociclistas, podendo, todavia, estender-se sua aplicação a outras atividades tais como o automobilismo, o ciclismo, a construção civil, e outras situações em que seja necessário proteger o cérebro contra lesões. Se bem que a palavra "capacete" seja correntemente utilizada para designar tais artigos produzidos segundo o estado da técnica, adotar-se-á, na presente descrição, o termo Célula de Proteção Craniana, ou CPC, para designar o objeto da invenção ora proposta, uma vez que suas características, desempenho e funcionalidades ultrapassam o que existe hoje.

Estado da Técnica

[002] As considerações iniciais apresentadas a seguir tem por objetivo esclarecer a natureza do problema que a invenção visa resolver, de modo a tornar mais evidentes as vantagens desta.

[003] Os capacetes - do latim caput (cabeça) - surgiram historicamente da necessidade de proteção contra impactos diretos de flechas, lanças, espadas e, nos tempos modernos, contra projéteis. Sua função principal era a de proteger o crânio, e consequentemente o cérebro, contra ferimentos por impactos diretos. [004] A partir da invenção da motocicleta em 1885 por Gottlieb Daimler e da consequente expansão dos esportes a motor, a necessidade de proteção contra lesões na cabeça decorrentes de quedas e acidentes aumentou. A velocidade e, portanto, a aceleração, ultrapassaram os limites naturais de proteção que o crânio do individuo propicia ao cérebro.

[005] Por oportuno, convém ressaltar que o objeto da proteção é o cérebro do individuo. A natureza teve milhões de anos para criar um invólucro adequado para essa tarefa, o crânio, porém este tem limites, ultrapassados pela velocidade, aceleração e as forças hoje encontradas.

[006] 0 inventor, que é neurocirurgião, esclarece que as lesões cerebrais decorrente do trauma, são classificadas de acordo com o tipo de força predominante: a concussão, a lesão axonal difusa (LAD) , o hematoma subdural, a contusão e o hematoma intra-cerebral , no caso de predomínio de forças rotacionais; a fratura do crânio, o hematoma epidural e a contusão cerebral decorrente de fratura em caso de predomínio de forças radiais.

[007] Como os capacetes atuais são baseados na patente de Roth et al . de 1947 (US Patent 2,625,683) não funcionam na prevenção contra lesões por desaceleração, uma vez que a fisiopatologia destas somente foi detalhadamente estudada por Thomas Gennarelli no final da década de 1980. Hoje é sabido que esse tipo de lesão é a causa de óbito e de sequelas graves em todos os acidentes motociclí sticos e naqueles em que a velocidade está envolvida, como no recente caso de acidente de esqui do ex-campeão de formula 1 Michael Schumacher. [008] As lesões decorrentes da velocidade produzidas pela desaceleração são, como já foi citado, as mais graves. Dessas, a concussão e a lesão axonal difusa (LAD) são as mais perigosas sendo que esta última é a responsável pela maioria de mortes e sequelas graves.

[009] A concussão é uma alteração na consciência com recuperação em minutos e sem sequelas clinicas ou estruturais resultante de lesão traumática não penetrante. Ocorre em baixa velocidade e torque, em torno de 7,5 m/s (27 km/h), principalmente em esportes de contato (Futebol Americano, Rugby, Boxe, etc.) .

[010] A Lesão Axonal Difusa (LAD) é uma lesão potencialmente fatal associada ao torque e que deixa graves sequelas em caso de sobrevivência. Ocorre quase como uma extensão da concussão exceto pelo fato de que as forças e velocidades envolvidas são maiores. A média de velocidade no acidente de motocicleta é de 44 km/h e o ângulo de impacto é de 28 graus. Nessas condições, torna-se quase inevitável a lesão por desaceleração. Por inércia, o tecido cerebral sofre compressão, torção e cisalhamento mecânico com ruptura estrutural e morte celular.

[011] A Fig. 1 mostra de maneira simplificada que, ao ser aplicada uma aceleração angular ω (torque) o conteúdo do continente é submetido a esforços de cisalhamento, como exemplificado na parte inferior à direita da figura. É este o mecanismo de lesão axonal difusa, ou seja, lesão difusa de todo o cérebro, quando do impacto em velocidade com rotação da cabeça .

[012] Esse conjunto de alterações estruturais provoca inchaço cerebral (brain swelling) com aumento da pressão intracraniana e morte encefálica por impossibilidade de manutenção do fluxo sanguíneo cerebral.

[013] Na literatura médica, vários pesquisadores já detectaram o problema. Diz Parreira:

[014] "As lesões neurológicas são a causa mais frequente de morte em motociclistas traumatizados. Contudo, notamos que a incidência de lesões graves em segmento cefálico em nossa amostra foi menor em motociclistas quando comparados a outros mecanismos de trauma. Das lesões investigadas, os motociclistas apresentaram menor frequência de hematomas extradurais, hematomas subdurais, hemorragias subaracnóideas e contusões cerebrais, mas apresentaram com maior frequência, lesão axonal difusa. Isso pode indicar uma certa proteção do capacete contra lesões que ocorrem por golpe e contragolpe, mas não contra lesões relacionadas a diminuição abrupta da velocidade e cisalhamento (grifo nosso), in Parreira, J. G. et al . - "Análise comparativa entre as lesões encontradas em motociclistas envolvidos em acidentes de trânsito e vítimas de outros mecanismos de trauma fechado" - Rev Assoe Med Bras 2012; 58(1) : 76-81) .

[015] Afirma Martinus Richter em um excelente estudo em 2001:

[016] "The lesions caused by indirect force effect (e.g., acceleration and deceleration) remain a problem. In particular_r rotation is an important and underestimated factor. The reduction of the kinetic consequences of the effecting forces should be a direction for future motorcycle helmet generations" in Richter M_r Otte D, Lehmann O_r Chinn B_r Schuller E_r Doyle D: Head injury mechanisms in helmet- protected motorcyclists : prospective multicenter study. J Trauma 2001 , 51 : 959-958.

[017] Não obstante a literatura cientifica mundial ter se debruçado, de há muito, sobre o problema, este tem sido simplesmente ignorado pela indústria.

[018] Com efeito, ao longo dos anos a indústria de capacetes esteve focada no cumprimento das normas de certificação e não na evolução dos conhecimentos de neurotraumatologia . Todas as modificações se concentraram no casco apelando para a "resistência" ao impacto em detrimento da absorção da energia de impacto. 0 resultado foi que, à medida que os cascos foram ficando mais rígidos, menos densa e mais espessa ficou a camada absortiva, aumentando as dimensões e o peso dos capacetes, alguns chegando a pesar 1,8 kg!

[019] 0 aumento das dimensões do capacete não soluciona o problema da prevenção da lesão axonal difusa, podendo mesmo estar agravando ou mesmo induzindo tal lesão, pelo fato de que quanto maior o capacete, maior o torque sobre a cabeça, já que a força aplicada é diretamente proporcional à distância do centro de rotação (a força aplicada no casco no ponto de impacto) . 0 trabalho de Parreira citado acima é um indicativo disso .

[020] As figuras 2-a e 2-b exemplificam o que ocorre quando se aumenta a espessura da camada absorvedora de impacto. Nesse exemplo, está ilustrado um capacete compreendendo um casco externo rígido 11, em cujo interior se adapta uma camada de material absorvedor 12 que repousa sobre a cabeça do usuário 13. Um impacto tangencial no ponto 15 dá origem a uma força 16 nesse ponto. Esse impacto produz uma segunda força 17 aplicada à calota craniana, cujo valor depende da distância dl entre o ponto de aplicação do impacto e o centro de rotação do conj unto .

[021] Segundo mostra a Fig. 2-b, o aumento da espessura da camada de material absorvedor 12' resulta num aumento da distância d2 entre o ponto de impacto 15' e o centro de rotação 14. Em consequência, o torque 17' aplicado à calota craniana é maior do que no caso anterior, resultando um aumento nos esforços de cisalhamento e, portanto, na possibilidade de lesão por LAD.

[022] Estamos convencidos de que os capacetes tradicionais podem gerar acelerações angulares no interior do crânio superiores ao limite estabelecido por Gennarelli, de 12.000 rads/s², acima do qual, dependendo da velocidade de impacto, há 100% de probabilidade de LAD. O estudo de Parreira, já citado, apoia esse convencimento. O CPC estruturado de acordo com a presente invenção pode, segundo nossas estimativas, atingir valores de aceleração angular inferiores à mediana da curva de Gennareli, sendo esse desempenho ainda passível de melhoramentos adicionais.

[023] O gráfico da Fig. 5, mostra que, para esse valor de aceleração angular, ocorre apenas a concussão, cuja recuperação ocorre em minutos e sem sequelas clínicas ou estruturais .

[024] Além do aumento do torque aplicado à cabeça do usuário, um capacete de maiores dimensões, como o mostrado na Fig. 3, aumenta o arrasto aerodinâmico e possui maior massa, requerendo maior esforço da musculatura do usuário e aumentando a carga sobre a coluna cervical. [025] Um segundo aspecto dos capacetes atuais se refere à região da queixeira (chin guard) . Por exemplo, o capacete do estado da técnica mostrado na Fig. 3, reproduzido da patente US62126898, está provido de uma espessa camada de material absorvedor 10 na região da calota craniana, porém sua queixeira está totalmente desprovida de material absorvedor. Assim, no caso de impacto frontal, o queixo e a mandíbula são submetidas à força total do impacto, que é transmitido integralmente à base do crânio podendo ocasionar sua fratura.

[026] Mais outro aspecto em que se evidencia a precariedade dos capacetes produzidos de acordo com a técnica conhecida se refere à camada absortiva. A principal função do material utilizado nessa camada é a de aumentar o tempo de impacto. A justificativa física estabelece que a aceleração é resultante da velocidade de impacto dividida pelo tempo em que essa velocidade cai a zero, ou seja:

a = (Vi - Vo) /t

onde

a é a aceleração

Vi é a velocidade inicial, ou seja, aquela em que ocorre o impacto .

Vo é a velocidade final, que no caso presente é zero.

t é o tempo dispendido na redução de Vi para zero.

[027] Resulta, portanto que quanto menor o tempo do impacto maior será a aceleração à qual a cabeça está submetida e, consequentemente, a força que age sobre ela, de acordo com a expressão :

F = m . a

Ou seja, F = (m . Vi) /t

onde

m é a massa da cabeça do usuário.

[028] Quando o capacete se choca com um obstáculo, a cabeça comprime essa camada, a qual apresenta uma resistência à deformação .

[029] Praticamente todos os capacetes comercializados em larga escala no mundo tem o poliestireno expandido (EPS), ou "isopor" como conhecido no Brasil, como camada absortiva. Apesar de seu uso generalizado, esse material apresenta uma série de desvantagens, tais como cisalhamentos e fragmentação, o que compromete sua função. Ademais, sua resistência à compressão não é uniforme, mas aumenta com a deformação. Disso resulta que o tempo efetivo de deformação é reduzido, consequentemente aumentando a aceleração e a força que age sobre a cabeça.

[030] Uma tentativa de melhorar o desempenho dos capacetes encontra-se descrita na patente US7802320 intitulada Helmet Padding, cu a figura 1 está reproduzida no presente pedido como Fig. 4. Segundo ilustrado e como consta nesse documento, são utilizadas duas camadas de material absorvente, uma camada interna de baixa densidade próxima ao crânio e outra camada externa de alta densidade. A camada interna está provida de uma pluralidade de ressaltos cónicos que se encaixam em rebaixos complementares na camada externa.

[031] Trata-se de mera modificação em acolchoamento de tipo já conhecido, que utiliza espuma de poliestireno expandida (EPS), ou isopor, em duas camadas com densidades diferentes, diferindo da técnica anterior apenas pelo provimento dos referidos ressaltos e cavidades complementares. Todavia, o uso desse material não proporciona qualquer redução no tamanho e/ou peso do capacete, resultado uma situação tal como representada na Fig. 2-b, além de não produzir qualquer ganho de eficiência aerodinâmica.

[032] O documento não revela a existência de qualquer efeito técnico diferente daqueles já conhecidos, que pudesse decorrer do fato de ser utilizada a estrutura em duas camadas de isopor com densidades diferentes compreendendo saliências e rebaixos cónicos. Ademais, conforme já destacado anteriormente, esse material fragmenta-se com facilidade, principalmente quando submetido a esforços cisalhantes que ocorrem no caso de forças tangenciais, como exemplificado nas figuras 2-a e 2-b.

[033] Assim, o objeto da patente US7802320 revela-se totalmente inadequado para prevenção da Lesão Axonal Difusa, além de apresentar uma resistência não uniforme à compressão, característica essa que, no caso de impactos radiais, reduz o tempo efetivo de deformação e, consequentemente, aumenta a aceleração que age sobre a cabeça, como também exposto anteriormente .

Objetivos da Invenção

[034] Em vista do exposto, constitui um primeiro objetivo da invenção o provimento de meios absortivos que minimizem a transmissão de esforços tangenciais (torque) sobre a cabeça do usuário .

[035] Outro objetivo é o provimento de meios absortivos que aumentem o tempo de deformação. [ 036 ] Mais outro objetivo é o de reduzir a espessura do material absortivo, de modo a diminuir o tamanho dos chamados capacetes e sua massa.

[ 037 ] Mais outro objetivo é o de aumentar a proteção à região da face do usuário, principalmente mandíbulas e queixo.

[ 038 ] Mais outro objetivo é aproximar a viseira da face aumentando o campo de visão do usuário.

[ 039 ] Mais outro objetivo é aumentar a retenção do capacete na cabeça quando do impacto, dado que em até 38% das vezes este escapa em função de estar apenas retido pela cinta jugular.

Resumo da Invenção

[ 040 ] Os objetivos acima, bem como outros, são atingidos pela invenção mediante o provimento de meios absortivos compreendendo uma primeira e uma segunda camadas de espuma com características diferentes entre si, a camada interna, mais próxima do crânio, sendo de material de baixa resiliência e provida de saliências elasticamente deformáveis sob a ação de esforços mecânicos e a camada externa, situada logo abaixo do casco, sendo de material rígido ou semi-rígido, provida de uma pluralidade de cavidades nas quais se encaixam, complementar e cooperantemente, as saliências providas na dita camada interna, dita camada externa compreendendo material com densidade inferior à de dita camada interna.

[ 041 ] De acordo com outra característica da invenção, os elementos em relevo de dita camada interna compreendem ressaltos que se encaixam nos elementos em baixo-relevo de dita camada externa.

[042] De acordo com outra característica da invenção, dita camada externa, localizada imediatamente abaixo do casco, compreende uma espuma rígida com células fechadas.

[043] De acordo com outra característica da invenção, dita camada externa, localizada imediatamente abaixo do casco, compreende uma espuma semi-rígida com células fechadas.

[044] De acordo com outra característica da invenção, dita camada interna, situada entre dita camada externa e a cabeça do usuário, compreende uma espuma viscoelástica de baixa resiliência, estando separada da cabeça do usuário por um tecido de revestimento.

[045] De acordo com outra característica da invenção, a queixeira é provida de material absorvedor de impacto.

[046] De acordo com outra característica da invenção, dito material absorvedor de impacto compreende camada dupla de espuma, idêntica àquela utilizada na calota craniana. Esta dupla camada está apoiada nas regiões maxilares da face, onde há maior capacidade de absorção de impacto e ainda envolve o queixo produzindo mais um ponto de retenção do capacete na cabeça além da cinta jugular.

[047] De acordo com outra característica da invenção, as regiões temporais do célula de proteção craniana são também providas do mesmo material absorvedor de impacto utilizado na queixeira . [ 048 ] De acordo com outra característica da invenção, a viseira, quando fechada, fica embutida na correspondente abertura do célula de proteção craniana, evitando assim sua abertura acidental devido à intensidade do vento.

[ 049 ] De acordo com outra característica da invenção a abertura da viseira é realizada em duas fases, a primeira compreendendo o deslocamento translacional para diante e a segunda o movimento rotacional ao redor de um eixo.

[ 050 ] De acordo com outra característica da invenção o ângulo de inclinação da viseira com relação à vertical é zero, aproximando-se do ângulo pantoscópico, ampliando o campo de visão e permitindo projeção de dados na mesma. Ademais, a menor distância entre a viseira e a face, decorrente da diminuição da espessura do conjunto de espumas utilizado na invenção, melhora o campo de visão do usuário.

[ 051 ] De acordo com outra característica da invenção a queixeira se movimenta em 2 estágios para frente podendo ser totalmente retirada transformando o capacete em um capacete aberto para atividades como esqui e ciclísticas. 0 primeiro estagio serve para a colocação e retirada do capacete, visto que quando na posição zero, envolve a região sub-mentoniana

(queixo) impedindo a perda do capacete no impacto por ser um ponto de retenção adicional; o segundo estagio é acionado para a remoção completa da queixeira.

[ 052 ] De acordo com outra característica da invenção, o casco tem um comportamento mecânico que contribui para com a dissipação de energia e, ao mesmo tempo, não possui saliências externas que possam provocar atrito e travamento de giro em caso de queda. [053] De acordo com outra característica da invenção, o casco, em lugar dos materiais compósitos usualmente empregados, é produzido em termoplástico moldado por injeção e reação (RIM) buscando um comportamento mecânico de resistência até certo limite seguido do rompimento do casco, fraturando-o e dissipando energia.

Descrição das Figuras

[054] As demais características e vantagens da invenção ficarão evidentes mediante a descrição de uma concretização preferida e não limitativa, dada a título de exemplo, e da figuras que a ela se referem, nas quais:

[055] A figura 1 exemplifica, de maneira simplificada, o efeito de cisalhamento decorrente da aplicação de esforço rotacional .

[056] As figuras 2-a e 2-b ilustram o aumento do torque aplicado à cabeça do usuário quando se aumenta a espessura da camada de material absortivo.

[057] A figura 3 ilustra um capacete do estado da técnica provido de material absorvente em camada única.

[058] A figura 4 ilustra outro capacete do estado da técnica provido de duas camadas de espuma de poliestireno expandida

(EPS) que se diferenciam entre si apenas pelo fato de apresentarem densidades diferentes.

[059] A figura 5 é um gráfico ilustrando a relação entre aceleração angular e a Lesão Axonal Difusa LAD (no original, DAI - Diffuse Axonal Injury) , elaborado por Gennarelli, T.A. in Head Injuries: How to Protect What _r Snell Conference on HIC, May 6, 2005, Milwaukee, Wisconsin, USA.

[060] A figura 6-a é uma vista em perspectiva, esquematizando a relação entre as camadas de material absortivo utilizado na invenção .

[061] As figuras 6-b e 6-c esquematizam a deformação na interface entre a camada mais rígida e a camada viscoelástica quando da aplicação de um esforço tangencial.

[062] A figura 7 ilustra, em detalhe, o provimento do material absortivo na queixeira e na região maxilar.

[063] A figura 8 mostra, em detalhe, o provimento do material absortivo nas regiões mastoideas.

[064] As figuras 9a - 9e detalham o mecanismo de movimentação do visor da célula de proteção craniana proposta, ilustrando sua abertura.

[065] As figuras 10-a, 10-b e 10-c detalham a queixeira removível e respectivo mecanismo de retenção, de acordo com a invenção .

Descrição Detalhada

[066] Fazendo referência, agora, à Fig. 6-a, compreendem os meios absortivos utilizados na invenção uma primeira camada

(21) de espuma rígida, ou semi-rígida de poliuretano, de células fechadas com espessura entre 18mm e 28mm, sendo preferencialmente utilizada uma espessura aproximada de 23mm. A densidade desse material varia entre 40 e 85 kg/m³ adotando- se, de preferência, um valor aproximado de 45 kg/m³ e sua resistência mecânica à compressão varia entre 120kPa e 200kPa. A quantidade de células por cm³ e a resistência mecânica podem variar. A invenção não está restrita ao material citado, podendo ser utilizados materiais equivalentes com características similares de densidade e comportamento mecânico .

[067] No impacto, a cabeça, comprimindo esta camada, provoca o colapso das células com consequente absorção de energia e aumento do tempo de impacto, com deformação permanente, ao contrario do EPS, função fundamental para prevenir a lesão traumática do cérebro.

[068] A Fig. 6-a mostra, ainda, a segunda camada 22, situada entre dita primeira camada e a cabeça do usuário. Trata-se de uma espuma viscoelástica dotada de propriedades de alta absorção de impacto (até 90%), som e vibrações, e devido ao toque suave, redução de pontos de tensão na pele. Sua função é de conforto e, no momento do impacto, de distribuição da pressão que a cabeça fará sobre a camada rígida e de ser o primeiro, e talvez o mais importante, sistema de absorção de energia do impacto. Tem papel semelhante ao do líquor no sistema nervoso central.

[069] Dita segunda camada consiste de uma espuma de células abertas, com densidade entre 50 e 95 kg/m³, adotando-se, preferencialmente, o valor de 65 kg/m³. A força de endentação a 40% desse material situa-se entre 80N e 150N. A espessura dessa camada varia entre 12mm e 22mm, sendo seu valor preferencial de, aproximadamente, 17mm. Assim como a anterior, sua configuração pode variar levando-se em consideração vários parâmetros, podendo ser substituída, como a anterior, por outro material, desde que tendo desempenho mecânico similar.

[070] Segundo mostra a Fig. 6-a, as referidas camadas estão encaixadas em interdigitações , de modo que o conjunto tem espessura final não superior a 35mm, preferencialmente de 30 mm, e não de 40 mm como seria esperado da soma de suas espessuras. Novos materiais, desde que com o mesmo comportamento mecânico aqui definido, podem inclusive resultar na futura diminuição dessa espessura.

[071] Ainda de acordo com a Fig. 6-a, as superfícies na interface entre ditas camadas apresentam encaixes edentados, ou seja, configurações em relevo. Nessa figura, bem como na vista em corte da Fig. 6-b, nota-se uma pluralidade de cavidades 24 na primeira camada 21, às quais correspondem uma pluralidade de ressaltos 23 na segunda camada 22, ditos ressaltos estando posicionados coincidentemente com ditas cavidades, nas quais se encaixam de maneira cooperante e complementar. A figura mostra ainda um tecido de conforto 26 entre a segunda camada 22 e a cabeça do usuário 25.

[072] O encaixe edentado das espumas permite um aumento da superfície de absorção de impacto, um aumento no tempo de deformação e, mais importante, permite que haja entre elas um deslocamento longitudinal parcial cujo objetivo é de minimizar o torque sobre o cérebro. Tal deslocamento encontra-se ilustrado nas vistas em corte 6-b e 6-c.

[073] Como ilustrado na Fig. 6-c, parte das forças tangenciais que agem sobre o capacete são dissipadas pela deformação das edentações 23, havendo portanto transmissão apenas parcial das forças para a cabeça do motociclista (o que está simbolizado pelo comprimento das setas) . Outrossim, num impacto radial a cabeça começa a comprimir o viscoelástico e depois o semi- rigido, sendo que a primeira deformação deste se faz para as laterais (para dentro das cavidades) e só então para o sentido longitudinal. Isso aumenta o tempo de impacto diminuindo a força, como já demonstrado anteriormente.

[074] A Fig. 7 é uma vista ilustrativa de apoio do material absortivo 32 na queixeira 31, a qual envolve a região sub- mentoniana criando um ponto de fixação adicional. Além desse material, são providos os apoios 33 e 34 do material absortivo nas regiões maxilares, possibilitando maior proteção do usuário no caso de impacto frontal.

[075] A Fig. 7 mostra ainda, um dos botões 35 de acionamento externo da trava da viseira, como será descrito em conexão com a Fig. 9.

[076] De acordo com o ilustrado na Fig. 8, a invenção ainda prevê pontos de apoio 36 do material absortivo nas regiões mastóideas, criando destarte um terceiro ponto de retenção, além da região sub-mentoniana e cinta jugular.

[077] 0 conjunto de figuras 9-a...9-e se refere à viseira da célula de proteção craniana (PC) da invenção. A Fig. 9-a é uma vista interna em corte da célula de proteção craniana, mostrando os elementos que integram o mecanismo de movimentação da viseira, como será descrito a seguir.

[078] A Fig. 9-b é uma vista externa parcial da CPC mostrando um dos botões de acionamento 35 do mecanismo, situado na lateral do casco, existindo um botão similar, simetricamente disposto, do lado oposto do casco. [079] Segundo a vista interna em detalhe da Fig. 9-c, esse botão está associado internamente a um pino 40, que é o eixo de rotação do mecanismo que suspende a viseira 37 a qual está fixada a uma das extremidades de uma haste 38 cu a outra extremidade é solidária com dito pino. De acordo com a invenção, é provido um rasgo passante substancialmente horizontal 39 em cada lateral do casco, o qual está provido em ambas as extremidades de alargamentos nos quais se encaixa dito pino; na posição normalmente fechada, o pino 40 se encaixa no primeiro alargamento 39a. Conforme pode ser observado, nessa posição a borda inferior da viseira encontra- se recuada com relação à face frontal 41 do casco, o que impede sua abertura acidental pela pressão do vento quando em velocidades elevadas.

[080] Para abrir a viseira pressiona-se os botões 35 que desencaixam cada um dos pinos 40 do primeiro alargamento, empurra-se horizontalmente para diante o conjunto formado pelos pinos 40, hastes 38 e viseira 37 até a posição ilustrada na Fig. 9-d, onde os pinos 40' se encaixam no segundo alargamento 39b - dianteiro - de cada um de ditos rasgos. Segundo se observa na figura, a viseira se encontra, agora, em posição avançada com relação à parte dianteira do casco.

[081] Para concluir a abertura, as hastes são giradas em torno dos pinos 40' que exercem a função de fulcros, como indicado na Fig. 9-e, sendo essa rotação limitada pelo contato de travas de segurança 38a, nas extremidades das hastes 38', com a borda superior 42 do vão de abertura do casco.

[082] As figuras 10-a, 10-b e 10-c se referem à queixeira da CPC. Na Fig. 10-a está ilustrada uma vista lateral da CPC com a queixeira em sua posição normal. Nessa figura está ilustrado um dos botões 51 que aciona o mecanismo de destravamento da queixeira, sendo provido outro botão idêntico do lado oposto do casco.

[083] A Fig. 10-b é uma vista em detalhe correspondente ao corte B-B da vista anterior. Observa-se, no detalhe, o botão 51, a trava oscilante 52 dotada de uma garra retentora (não referenciada) , o elemento de retenção denteado 53 que é vinculado à queixeira 54 e o casco principal 11 da CPC.

[084] Como ilustrado na Fig. 10-b o botão 51 é acoplado ã primeira extremidade da trava oscilante 52 por meio de um eixo

(não referenciado) . Assim, quando o botão 51 é pressionado a trava irá oscilar por um efeito de "gangorra", destravando a garra retentora, na segunda extremidade, dos dentes do elemento de retenção 53, ficando então liberada a retirada da queixeira 54, por simples deslizamento para diante, como mostrado na Fig. 10-c.

[085] Em síntese, a célula de proteção craniana (CPC) da presente invenção destaca-se dos convencionais capacetes por uma série de vantagens, dentre as quais se destacam as seguintes :

- estrutura de proteção para face, protegendo contra impactos frontais ;

- redução do risco de Torque e Lesão Axonal Difusa

- peso reduzido, em torno de 1 kg, com mais conforto e menos arrasto aerodinâmico;

- sistema de encaixe da viseira, aumento de sua eficiência óptica e queixeira removível;

- material absortivo nas regiões mastóideas;

- melhor retenção da CPC na cabeça do usuário; - casco liso e sem saliências, evitando o travamento da cabeça contra algum obstáculo externo, o que contribui para reduzir ou impedir o torque.

[086] Portanto a Célula de Proteção Craniana representa um conceito radicalmente inovador quando comparado aos capacetes conhecidos, superando a técnica conhecida do ponto de vista funcional, ampliando de modo significativo e cientifico a proteção do crânio e, consequentemente, do cérebro, que é, em síntese, aquilo que somos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. APERFEIÇOAMENTOS INTRODUZIDOS EM CÉLULA DE PROTEÇÃO CRANIANA, formada por um casco externo (11, 20) revestido internamente por uma dupla camada de material absortivo de impactos (21, 22), a primeira camada, externa, situada junto ao casco (20) estando provida de uma pluralidade de cavidades (24) nas quais se encaixam, complementar e cooperantemente, ressaltos (23) providos na segunda camada, interna, mais próxima à cabeça do usuário, caracterizados pelo fato do material de dita primeira camada possuir maior rigidez e menor densidade do que o material de baixa resiliência de dita segunda camada e pelo fato de serem ditos ressaltos (23) elasticamente deformáveis sob esforços mecânicos.

2. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de dita primeira camada (21), dotada de uma pluralidade de cavidades, ser constituída por espuma de poliuretano, de células fechadas, com densidade entre 40 e 85 kg/m³ e resistência mecânica à compressão entre 120kPa e 200kPa.

3. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de dita segunda camada (22) ser constituída por espuma viscoelástica de células abertas e baixa resiliência, com o densidade entre 50 e 95 kg/m3 e força de endentação (40%) entre 80N e 150N.

4. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de compreender coxins de apoio de material absortivo de impacto (32) na região da queixeira (31), correspondente à parte frontal da mandíbula.

5. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de compreender coxins de apoio de material absortivo de impacto (33, 34) nas regiões maxilares da face .

6. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de compreender o provimento de coxins de apoio de material absortivo de impacto (36) nas regiões mastoideas .

7. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de compreender uma viseira basculante (37) embutida na correspondente abertura dianteira de dito casco (20), quando fechada.

8. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com as reivindicações 1 ou 7, caracterizados pelo fato de dita viseira (37) ter cada um dos lados afixado à extremidade livre de uma haste de suporte (38, 38') cuja extremidade oposta é solidária com um eixo de rotação em forma de um pino (40, 40') associado a um botão externo de acionamento (35) situado nas laterais direita e esquerda do casco.

9. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação

8, caracterizados pelo fato da ser provido, em cada lateral do casco, um rasgo passante (39) substancialmente horizontal, provido nas suas extremidades traseira e dianteira, respectivamente, de um primeiro (39a) e um segundo (39b) alargamentos, os quais constituem meios de encaixe não permanente de dito pino (40, 40') .

10. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação

9, caracterizados pelo fato de a abertura da viseira (37) ser realizada em duas etapas, a primeira compreendendo o deslocamento translacional para diante de dito pino (40) do primeiro dito alargamento (39a) para o segundo dito alargamento (39b) de dito rasgo passante (39) , a segunda etapa compreendendo a rotação para cima da haste de suporte (38') ao redor de dito pino quando encaixado no dito segundo alargamento .

11. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação

I, caracterizados pelo fato de compreender o provimento de uma queixeira removível (54) e respectivos mecanismos de travamento situados de um e do outro lado do casco.

12. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação

II, caracterizados pelo fato de cada dito mecanismo de travamento compreender um botão (51) de acionamento externo, acoplado ã primeira extremidade de uma trava oscilante (52) cuja segunda extremidade está provida de uma garra retentora cooperante com os dentes de um elemento de retenção (53) vinculado à queixeira (54) .

14. APERFEIÇOAMENTOS de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de o material do casco (11, 11', 20) compreender um termoplástico moldado por injeção e reação (RIM) .