Brevet FR2485341A1 — publié le 19811231

La présente invention concerne un casque de protection pour utilisateur de véhicules et un procédé d'obtention dudit casque. L'invention s'applique plus particulièrement aux casques comportant une coque injectée en thermoplastique. La fabrication de coque de casque par injection de thermoplastique offre de nombreux avantages du fait notamment de la précision des pièces obtenues qui dans la plupart des cas, ne nécessitez aucune opération supplémentaire de finition tel que détourage usinage ou ponçage. Malheureusement,pour offrir une résistance aux chocs suffisante, ces coques en thermoplastique injectée doivent avoir une forte épaisseur ce qui augmente d'autant leur poids et leur coOt. On connaît par ailleurs des coques de casquesde protection réali- sées en résine stratifiée armée de fibres de verre ou autres, ces coques stratifiées offrant sous une épaisseur raisonnable une excellente protection contre les chocs, mais leur fabrication nécessite de nombreuses opérations de finition notamment de détourage et d'usinage qui réduisent considérablement les cadences de fabrication et limitent la mécanisation de celle-ci, ce qui augmente considérablement les coOts. Le but de la présente invention est donc de proposer un casque à coque injectée en thermoplastique qui possède les mêmes qualités de protection qu'une coque stratifiée et traditionnelle mais dont le procédé de fabrication permet d'éliminer la quasi-totalité des opérations de finition exigées habituellement par lesdites co- ques stratifiées et procure tous les avantages des pièces injectées. Le casque de protection selon l'invention comporte une coque injectée en thermoplastique munie intérieurement d'un insert en résine stratifiée, ledit insert ayant la forme de la coque elle-même et étant à la fois incrusté dans la masse injectée de laAdite coque et soumis à un effet de fretede la part de celle-ci. e Selon l'invention, la coque en thermoplastique injectée est surmoulée sur l'insert intérieur et déborde sur tout le pourtour dudit insert. les Sur/ casques dont la coque présente une contre-dépouille inté- rieure limitée par un plan de joint, l'insert stratifié interne est logé dans la partie du casque située au-dessus dudit plan de joint et ne comporte pas de contre-dépouille. Selon l'invention, le procédé de fabrication du casque ci-dessus consiste essentiellement à préfabriquer un insert en résine stratifiée, à appliquer étroitement ledit insert sur la partie mâle d'un moule d'injection de la coque thermoplastique, à disposer de manière connue en soi ladite partie mâle recouverte de l'insert dans le moule d'injection de manière à ménager entre la surface in- terne dudit moule et l'insert un espace d'épaisseur sensiblement constant, à injecter de la résine thermoplastique à l'intérieur dudit espace de manière à remplir celui-ci et à surmouler la résine sur l'insert, et à démouler l'ensemble après refroidissement et précontrainte de l'insert par la coque thermoplastique ainsi formée extérieurement De préférence, l'insert en résine stratifiée appliqué sur la partie mâle du moule d'injection et assujetti à celle-ci de manière à évi- ter tout déplacement au moment de l'injection. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier qité à titre d'exemple non limitatif et représenté par les dessins annexés dans lesquels: Fig.l représente une coupe longitudinale d'une coque thermoplastique renforcée selon l'invention; Fig.2 représente une coupe transversale de la coque renforcée de la figure 1; et Fig.3 représente une coupe transversale d'un moule d'injection de la coque thermoplastique représentée sur les figures 1 et 2. Telle que représentée sur les figures 1 et 2, la coque du casque de protection selon l'invention a une structure composite stratifiée et elle est essentiellement constituée par une coquille interne en résine stratifiée 1 et une coquille externe 2 en thermo- plastique surmoulée par injection sur la coquille interne 1 formant un insert dans la coque stratifiée ainsi réalisée. La coquille interne ou insert 1 en résine stratifiée peut être armée de fibre de verre ou de tout autre fibre et réali- sée notamment à l'aide d'une toile forte recouverte de résine. La coquille interne ou insert 1 a des dimensions plus petites que celles de la coquille externe 2 et cette dernière comporte des parties débordantes 3 et 4 respectivement à la partie basse du casque et en bordure de l'ouverture frontale de-celui-ci. La coquille interne ou insert 1 est incrustée dans la masse injectée de la coquille externe 2 et les parties débordantes 3 et 4 de ladite co- quille externe 2 forment sur la totalité du pourtour de l'insert 1 des épaulements de butée respectivement 5 et 6 qui retiennent par encastrement l'insert 1 à l'intérieur de la coquille 2. Outre le fait que le surmoulage de la coquille externe 2 en thermoplastique sur la coquille interne 1 réalise un collage des deux coquilles l'une sur l'autre, la liaison entre celles- ci est encore améliorée par le fait que le thermoplastique injecté se rétracte en se refroidissant ce qui engendre un effet de frette sur l'insert intérieur 1. Cet effet de frette la coquille exter- ne 2 sur la coquille interne 1 engendre une précontrainte dans cette dernière laquelle est emprisonnée sur ses bords par les épaulements périphériques 5 et 6 des parties débordantes 3 et 4.La précontrainte engendrée dans la coquille interne 1 contribue à rigidifier aussi bien ladite coquille que l'ensemble de la coque stratifiée. La coquille externe 2 en thermoplastique comporte d'un seul tenantvenu d'injection des bossages latéraux 7 et 8 destinés notam- ment à la fixation par exemple d'un mentonnet, d'une jugulaire ou d'une visière. Des trous 9 venus également de moulage peuvent être prévus dans les deux coquilles 1 et 2 emboîtées, lesdits trous servant par exemple à l'articulation de la visière du casque (figure 2). La coque renforcée décrite ci-dessus est réalisée par injection dans un moule tel que représenté en coupe transversale sur la figure 3 O Ce moule comporte une matrice en deux parties 10 et 11 réunies par un plan de joint 12 et un poinçon composé de deux par- ties latérales 13 et 14 et d'une partie centrale en forme de coin 15. Lorsque les différentes parties dvfoinçon et de la matrice sont réunies en service, les surfaces convexe, et concave respectives sont complémentaires et laissent subsister entre elles un espace intercalaire 16 destiné à loger l'insert 1 de la coque et à contenir la résine thermoplastique surmoulée sur celle-ci. La partie supérieure Il de la matrice comporte en son centre un canal d'injection 17 du thermoplastiques tandis que les parties la- térales 13 et 14 du poinçon comportent des évidements 18 destinés à former les parties en relief en saillie à l'intérieur de la coque 2, lesdites parties latérales 13 et 14 comportant en outre des tétons 19 servant à la fois à immobiliser l'insert 1 sur le poinçon et également à ménager dans la coque injectée les trous d'articula- tion 9 de la visière. Pour fabriquer la coque s renforcée décrite précédem- ment, à l'aide du moule ci-dessuson procède de la façon suivante: Un insert 1 est préalablement fabriqué en résine stratifiée armée de fibre de verre ou d'autres fibres ou encore à l'aide d'une toile sur laquellejrésine est étalée, ledit insert étant conformé à la forme définitive de la coque à fabriquer. Après durcissement de la résine, l'insert 1 est monté sur le poinçon du moule d'injection,le montage s'effectuant en introduisant d'abord les deux parties latérales 13 et 14 à l'intérieur de l'insert 1 et en engageant les tétons 19 dans des trous préalablement percés dans ledit insert puis en enfonçant la partie centrale 15 en forme de coin entre ces deux parties latérales 13 et 14. Pour obtenir un bon résultat, il est nécessaire que l'insert épouse parfaitement le poinçon du moule afin que le thermoplastique injecté ne puisse s'insérer entre le poinçon et l'insert. Bien entendu, ledit insert devra être d'une épaisseur sensiblement constante de telle sorte que l'espace libre laissé à l'intérieur du moule pour l'injection de thermoplastique soit également d'épaisseur sensiblement constante. Enfin, l'insert doit avoir un état de surface externe qui permet un parfait accrochage mécanique du thermoplastique injecté sans pour autant gêner l'écoulement dudit thermoplastique lors de son introduction dans le moule. L'ensemble formé par le poinçon recouvert par l'insert 1 est ensuite introduit dans la cavité interne de la partie 11 du moule d'injection puis la partie 10 dudit moule est montée à son tour de manière à s'appliquer parfaitement sur la partie Il le long du plan de joint 12 et également à la base du poinçon de manière à assurer une bonne étanchéité. Une résine de thermoplastique liquide est ensuite injectée à travers le canal 17 dans l'espace intercalaire 16 subsistant entre l'insert 1 et la paroi complémentaire concave de la cavité du moule. Le thermoplastique injecté est surmoulé sur l'insert 1 et en se refroidissant, son retrait assure le frett;cyedudit insert. Après durcissement du thermoplastique dans le moule, on retire la partie 10 de la matrice puis on sort hors de la cavité de la partie Il de celleci l'ensemble constitué par le poinçon l'insert 1 et la coquille thermoplastique surmoulée sur celui-ci. Il suffit ensuite de retirer de la partie centrale en forme de coin du poinçon pour permettre le rapprochement des deux parties latérales 13 et 14 et leur extraction hors de la coque thermoplasti- que renforcée réalisée. A noter que sur les coques de casque qui présentent une contre-dépouille intérieure, l'insert stratifié peut être disposé seulement dans la partie supérieure de la coque située au-dessus du plan de joint 12 de la matrice, ce qui fait qu'il Se comportera pas de contre-dépouille et pourra être réalisé aisément à la presse et aura ainsi des dimensions et une qualité constante. L'insert étant conçu de telle sorte que lorsqu'il est placé dans la coque son bord est en retrait de celui de la coque définiti- ve, il se trouve incrusté dans la masse injectée et son contour vient en butée sur la résine thermoplastique, si bien que lorsque celle-ci se refroidit et amorce un certain retrait, un effet d'arcboutement se produit sur l'insert qui est fortement appliqué contre la face interne concave de la coquille extérieure 2 du casque, cet effetd'arc boutement assurant le frettagede l'insert à l'intérieur de ladite coquille thermoplastique. Du fait de la précontrainte ainsi introduite dans les éléments de cette coque, celle-ci possède des qualités cde protec- tion supérieures à une coque stratifiée traditionnelle dont les composants n'exercent aucune action defrettage entre eux. En outre, la coque selon l'invention autorise la mise en oeuvre du procédé de fabrication décrit précédemment grâce auquel une fabrication industrielle avec mécanisation des opérations devient possible,ce qui assure à la fois une réduction considérable des coûts de fabrication du fait notamment de la suppression des opérations de finition et également une régularité et une constance de qualité exceptionnelles grâce notamment à la liaison parfaite assurée entre l'insert et la coquille externe. Bien entendu, la portée de l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation décrit ci-dessus à;titre d'exemple non limitatif mais elle couvre également toute variante qui ne différe- rait que par des détails. 248534 1 REVENDICATIONS 1. Casque de protection,notamment pour utilisateur de véhicules, comportant une coque injectée en thermoplastique munie intérieure- ment d'un insert en résine stratifiée ayant la forme de la coque ellemême caractérisé en ce que ledit insert (1) est incrusté dans la masse injectée de la coque (2) et précontraint par un effet de frette de la part de celle-ci. 2. Casque selon la revendication 1 caractérisé en ce que la coque (2) en thermoplastique est surmoulée sur l'insert (1) inté- rieur et comporte des parties (3) et (4) débordantes sur tout le pourtour dudit insert. 3. Casque selon l'une des revendications 1 et 2 dont la coque présente une contre-dépouille intérieure limitée par un plan de joint, caractérisé en ce que l'insert stratifié interne (1) est logé dans la partie du casque située au-dessus dudit plan de joint (12) et ne comporte pas de contre-dépouille. 4. Casque selon l'une quelconque des revendications là 3,carac- térisé en ce que la coque thermoplastique externe (2) comporte. intérieurement,le long de son bord,des épaulements de butée (5,6) arcboutés contre le pourtour de l'insert (1) qu'ils retiennent à l'intérieur de la coque par encastrement. 5. Procédé de fabrication d'un casque selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement: -à préfabriquer un insert en résine stratifiée, -à appliquer étroitement ledit insert sur la partie mâle d'un moule d'injection de la coque thermoplastique, - à disposer de manière connue en soi ladite partie mâle recou- verte de l'insert dans le moule d'injection de manière à ménager entre la surface interne dudit moule et l'insert un espace d'épaisseur sensiblement constante, -à injecter de la résine thermoplastique à l'intérieur dudit espace de manière à remplir celui-ci et à surmouler la résine Z485341 sur l'insert et, -à démouler l'ensemble après refroidissement et précontrainte de l'insert par la coque thermoplastique ainsi formée extérieure- ment. 6. Procédé selon la revendication 5,caractérisé en ce qu'on assujettit l'insert sur la partie mâle du moule d'injection avant de disposer l'ensemble dans ledit moule et d'effectuer le surmoula- ge.