Brevet FR2719747A1 — publié le 19951117

La présente invention concerne le domaine des équipements de sécurité pour usagers de véhicules. Plus précisément la présente invention concerne le domaine des équipements de sécurité à base de casque. La présente invention peut trouver une large application sur tous types de véhicules conçus pour se déplacer sur terre, à deux ou quatre roues voire plus, conçus pour se déplacer sur l'eau ou même dans les airs. La présente invention peut être utilisée pour la protection du conducteur d'un véhicule, ou encore d'un passager ou d'un équipier. Elle s'applique en particulier mais non exclusivement aux véhicules utilisés dans le cadre de la compétition. La présente invention a pour but d'améliorer l'efficacité des équipements de sécurité à base de casque. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention, grâce à un équipement de sécurité comprenant un casque, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un ensemble associé au casque et adapté pour reposer sur les épaules et recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure du buste de l'utilisateur. Selon une première variante de réalisation conforme à la présente invention, ledit ensemble est formé d'une coquille rigide reliée au casque par l'intermédiaire de moyens d'articulation à débattement limité. Selon une seconde variante de réalisation conforme à la présente invention, ledit ensemble est formé d'un coussin gonflable conçu pour reposer sur les épaules, recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure du buste de l'utilisateur et servir d'appui à la base du casque. Selon une troisième variante de réalisation conforme à la présente invention, le dit ensemble comprend une coquille rigide conçue pour reposer sur les épaules et recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure du buste de l'utilisateur et l'équipement comprend en outre un coussin gonflable en forme de couronne conçu pour bloquer le casque par rapport à la coquille, lorsqu'il est gonflé. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique d'un équipement de sécurité conforme à une première variante de réalisation de la présente invention, - la figure 2 représente une vue de côté de l'équipement de sécurité conforme à cette première variante de réalisation, - la figure 3 représente une vue de face de l'équipement de sécurité conforme à cette première variante de réalisation, - la figure 4 représente une vue de dessus de l'équipement de sécurité conforme à cette première variante de réalisation, - la figure 5 représente une vue schématique d'un équipement de sécurité conforme à une seconde variante de réalisation de la présente invention, avant gonflage du coussin gonflable, - la figure 6 représente une vue schématique du même équipement conforme à la seconde variante de réalisation, après gonflage du coussin, - la figure 7 représente une vue schématique d'un équipement de sécurité conforme à une troisième variante de réalisation de la présente invention, avant gonflage du coussin gonflable, - la figure 8 représente une vue schématique du même équipement conforme à la troisième variante de réalisation, après gonflage du coussin, - la figure 9 représente un mode de réalisation particulier de moyens d'articulation à débattement limité utilisé dans le cadre de la première variante de réalisation de la présente invention, et - la figure 10 représente un mode de réalisation particulier d'un équipement conforme à la troisième variante de réalisation. L'équipement de sécurité conforme à la première variante de réalisation de la présente invention, représenté sur les figures 1 à A, comprend essentiellement un casque 10 et une coquille rigide 50. Le casque 10 peut être formé de toute structure connue. Il s'agit de préférence d'un casque de type intégral. La structure de ce casque 1() ne sera donc pas décrite par la suite. La coquille rigide 50 peut être formée de tout matériau approprié. Elle est constituée avantageusement à base de matière plastique chargée par exemple par des fibres de verre, carbone ou équivalent. La coquille 50 est conformée pour reposer sur les épaules et recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure au moins du buste. La coquille 50 est fixée à la poitrine et sur les épaules de l'utilisateur par tous moyens appropriés, de préférence par sanglage. Sur les figures 1 à 4 annexées, les deux parties symétriques ou épaulières" de la coquille 50 qui reposent sur les épaules sont référencées 52, celle qui recouvre la face avant du buste et constitue un "plastron" est référencée 54 et celle qui recouvre la face arrière du buste et constitue une dossière" est référencée 56. La hauteur des éléments 54 et 56 de la coquille 50 peut faire l'objet de nombreuses variantes selon la position occupée par l'usager sur ou dans le véhicule. Comme on le voit sur la figure 1, de préférence l'élément avant ou plastron 54 possède une hauteur supérieure à l'élément arrière ou dossière 56. Le cas échéant l'élément avant 54 peut s'étendre sur toute la hauteur du thorax de l'utilisateur. Epaulières 52, plastron 54 et dossière 56 doivent bien entendu être conformés à la morphologie de la partie sous-jacente du corps de l'usager. Le cas échéant la coquille 50 peut être intégrée à la combinaison de l'usager. Comme on le voit sur les figures 2 à 4, la coquille 50 est de préférence placée sous le harnais de sécurité 80. Dans ce cas de préférence deux sangles 82, 84 de ce harnais 80 reposent sur les épaulières 52 et le système de fermeture 86 de ce harnais est de préférence placé à la base du plastron 54. Le harnais 80 renforce ainsi la fixation de la coquille 50 sur le corps de l'utilisateur. Par ailleurs la coquille 50 est reliée au casque 10 par l'intermédiaire de moyens d'articulation 70 à débattement limité. Ces moyens 70 peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Ils sont seulement schématisés sur les figures 1 à 4 annexées. Plus précisément encore, ces moyens d'articulation 70 sont adaptés pour n'autoriser que deux degrés de liberté entre le casque 1() et la coquille 50: - la rotation ss de la tête par rapport au corps suivant l'ase vertical (correspondant à l'axe z sur les figures annexées), cette rotation K étant toutefois limitée typiquement à environ 45" de chaque côté, et - l'inclinaison a de la tête d'avant en arrière dans le plan longitudinal vertical du casque défini par les axes longitudinal x et vertical z (autour de l'axe transversal référencé y sur les figures annexées), là aussi avec une limite angulaire, tyiquement d'environ 20 dans les deux sens. Selon le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 9, ces moyens d'articulation 70 sont formés de deux tourillons 72, avantageusement métalliques, coaxiaux et centrés sur l'axe y, solidaires du sommet de la coquille 50, plus précisément des épaulières 52 et engagés respectivement dans des ouvertures ovales horizontales 12 ménagées latéralement de chaque côté du casque 10. Le diamètre des tourillons 72 est complémentaire de la largeur des ouvertures 12 de sorte que d'une part le casque 10 puisse tourner par rapport à la coquille 50 autour de l'axe central des tourillons 72, d'autre part les tourillons 72 puissent coulisser dans les ouvertures 12 d'un angle +/-ss par rapport à l'axe vertical z. Le coulissement des tourillons 72 dans les ouvertures 12 est limité à l'angle +/X par la longueur des ouvertures 12. L'amplitude du pivotement relatif casque 10/coquille 50, autour de l'axe y des tourillons 72 est quant à lui limité par deux appuis 58 et 59 solidaires respectivement du plastron 54 et de la dossière 56 et qui servent de butées au casque 10 comme on le voit sur la figure 9. Bien entendu on peut prévoir une disposition inverse, c'est à dire des tourillons solidaires du casque 10, qui coulissent et tournent dans des ouvertures oblongues et horizontales formées dans le sommet de la coquille 50. Grâce à la structure qui vient d'être décrite, l'inclinaison latérale de la tête autour de l'axe longitudinal x du casque est impossible, ce qui a pour effet de supprimer les efforts très importants induits par la force centrifuge dans les virages, sur les muscles du cou. En effet, en courbe la tête de l'utilisateur peut reposer confortablement dans le casque 10 n'ayant pas à combattre la force engendrée par l'accélération latérale. La structure conforme à la présente invention permet notamment de reporter, en cas de chocs sur le casque 10, un maximum d'efforts sur les épaules de l'utilisateur, grâce à la coquille 50. Ainsi les efforts sont répartis sur une surface importante. La présente invention permet en particulier d'éviter les fractures ou au moins de limiter l'importance et les conséquences de celles-ci. La présente invention permet en particulier de protéger très efficacement les cervicales. La seconde variante de réalisation conforme à la présente invention est représentée sur les figures 5 et 6 annexées. Les références numériques des éléments de cette seconde variante de réalisation sont incrémentées de 100 par rapport aux éléments homologues de la première variante précédemment décrite. Cette seconde variante se distingue de la première variante par le fait que la coquille rigide 50 est remplacée par un coussin gonflable 150 conçu pour servir d'appui à la base du casque 110. Ce coussin gonflable 150 est également constitué d'épaulières 152 conformées pour reposer sur les épaules et d'un plastron 154 et d'une dossière 156 conformés pour recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure au moins du buste comme on le voit sur la figure 6. Le coussin 150 comprend en outre une couronne ou cylindre gonflable 160 qui surmonte la structure précitée 152, 154 et 156. Cette couronne 160 est reliée au coussin 150 au niveau du contour d'ouverture défini par les épaulières 152, le plastron 154 et la dossière 156. La couronne 160 est adaptée pour servir d'appui à la base du casque 210. Ce coussin 150 est de préférence relié à la base du casque 110, bien que selon une variante il puisse être indépendant de celui-ci. Le coussin 150 peut être conditionné sous forme d'un anneau à la base du casque 110 avant utilisation, comme on le voit sur la figure 5 ou peut être prédéployé en permanence, avant gonflage, sur le buste de l'utilisateur. Le coussin 150 est gonflé par tous moyens appropriés, générateurs de fluide, connus de l'homme de l'art, eux mêmes commandés par tous moyens appropriés connus détecteurs de situation critique, généralement un capteur de décélération, voire un capteur de retournement, tonneau, tête-à-queue, ou encore un capteur de toutes autres situations anormales du véhicule. L'équipement conforme à cette seconde variante de réalisation assure les mêmes effets que le premier mode de réalisation précédemment décrit. La troisième variante de réalisation conforme à la présente invention est représentée sur les figures 7 et 8 annexées. Les références numériques des éléments de cette troisième variante de réalisation sont incrémentées de 200 par rapport aux éléments homologues de la première variante précédemment décrite et de 100 par rapport aux éléments homologues de la seconde variante précédemment décrite. Selon cette troisième variante de réalisation conforme à la présente invention, le dit ensemble comprend une coquille rigide 250 composée d'épaulières 252, d'un plastron 254 et d'une dossière 256. La coquille 250 est de préférence reliée au casque 210 par l'intermédiaire de moyens d'articulation à débattement limité 270 similaires aux moyens 70 précités. Cependant en variante la coquille 250 peut être indépendante du casque 210. Et l'équipement comprend en outre un coussin gonflable 260 en forme de couronne conçu pour bloquer le casque 210 par rapport à la coquille 250, lorsqu'il est gonflé. Le coussin 260 en forme de couronne ou de cylindre, est centré sur l'axe vertical z, il est conçu de préférence pour s'intercaler entre la coquille 250 et le casque 210 lorsqu'il est gonflé, comme on le voit sur la figure 8, afin d'immobiliser le casque 210 par rapport à la coquille 250 et par conséquent immobiliser la tête de l'usager par rapport à son buste. Ce coussin 260 peut être relié à la base du casque 210 et conditionné avant gonflage sous forme d'un anneau à la base du casque 210, comme on le voit sur la figure 7. Dans ce cas il est abaissé lors du gonflage pour venir reposer sur les épaulières 252 de la coquille 250. Le coussin 260 selon une autre variante est relié à la coquille 250. Dans ce cas il est élevé lors du gonflage pour venir soutenir le casque 21Q Selon encore une autre variante de réalisation représentée sur la figure 10, le coussin 260 peut être relié en permanence à la fois au casque 210 et à la coquille 250. Le coussin 260 peut être formé par exemple d'une collerette constituée de deux anneaux rigides concentriques 262 et 264 respectivement supérieur et inférieur, et de deux jupes souples cylindriques et également concentriques 266 et 268, respectivement intérieure et extérieure. L'anneau supérieur 262 est fixé sur le casque 210. L'anneau inférieur 264 est fixé sur le sommet de la coquille 250. La jupe 266 relie de façon étanche les surfaces intérieures des anneaux 262 et 264. La jupe 268 relie de façon étanche les surfaces extérieures des anneaux 262 et 264. Les jupes 266 et 268 peuvent être formées en tout matériau approprié, tel que par exemple en Kevlar unidirectionnel vulcanisé. Le cas échéant le coussin 260 peut être muni de tirants 269, formés par exemple de cables d'acier, Kevlar ou équivalent, reliant les anneaux 262 et 264. Ces tirants 269 permettent de compenser la poussée verticale exercée sur le casque 210 lors de la mise en pression du volume interne du coussin 260. L'équipement conforme à cette troisième variante de réalisation assure les mêmes effets que les premier et second modes de réalisation précédemment décrits. Les moyens de détection de situation critique (capteur de décélération tel que par exemple accéléromètre actif au mercure sur trois axes x, y et z, capteur de retournement, etc...) sont schématisés sous les références 120 sur les figures 5 et 6 et 220 sur les figures 7, 8 et 10, tandis que les moyens générateurs de fluide sous pression, initiés par ces moyens de détection sont schématisés sous les références 130 sur les figures 5 et 6 et 230 sous les figures 7, 8 et 10. Les moyens 130, 230 sont de préférence conçus pour générer un fluide gazeux, tel que de l'air ou le cas échéant un gaz inerte. Eventuellement on peut utiliser des moyens 130, 230 adaptés pour délivrer un fluide liquide incompressible dans les coussins 150, 260 afin d'améliorer la rigidité et la tenue de ces derniers. Les moyens 130, 230 peuvent être formés d'une bouteille comprenant une vanne 231 à percussion type extincteur de voiture. Comme on l'a schématisé sur la figure 10 on peut prévoir une pompe 134, par exemple à actionnement manuel sur la canalisation 136 qui relie la sortie de la bouteille 230 au volume interne du coussin 260 pour assurer une légère mise en pression du coussin 260 et assurer le confort de l'usager. Les moyens de détection de situation critique 120, 220 et les moyens générateurs de fluide sous pression 130, 230 peuvent être solidaires du véhicule. Dans ce cas il est nécessaire de prévoir une liaison amovible entre les coussins 150, 260 et la sortie des moyens générateurs de fluide 130, 230. Les moyens de détection de situation critique 120, 220 et les moyens générateurs de fluide sous pression 130, 230, peuvent être au contraire prévus sur le casque 110, 210 ou la coquille 250 portés par l'usager. Selon encore une autre variante, on peut prévoir de placer les moyens de détection de situation critique 120, 220 sur le véhicule et les moyens générateurs de fluide sous pression 130, 230 sur l'équipement, casque 110, 210 ou coquille 250. Dans ce cas il est nécessaire de prévoir une liaison amovible entre la sortie des moyens de détection de situation critique 120, 220 et l'entrée de commande des moyens générateurs de fluide 130, 230. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Ainsi par exemple on peut prévoir un clapet anti dégonflement 132, 232, sur l'entrée du coussin 150 ou 260 reliée aux moyens générateurs de fluide 130, 230. Ce clapet 132, 232 permet de déconnecter les moyens générateurs de fluide 130, 230, après un choc et gonflage du coussin 150 ou 260, tout en maintenant le coussin 150, 260 à l'état gonflé. Cette mesure permet notamment de faciliter le transport de l'usager en maintenant l'immobilisation de la tête par rapport au buste et notamment en évitant tout déplacement des cervicales. Le cas échéant les coussins 150, 260 peuvent être munis de raidisseurs ou rigidificateurs, par exemple à base de fibre de verre ou équivalent, adaptés pour reprendre les efforts appliqués par le casque Il () ou 210. Par ailleurs bien entendu l'ensemble des matériaux composant l'équipement de sécurité conforme à la présente invention doivent Ctrc anti-feu. REVENDICATIONS 1. Equipement de sécurité pour usager d'un véhicule, comprenant un casque (10; 110; 210), caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un ensemble (50; 150; 250, 260) associé au casque (10; 110; 210) et adapté pour reposer sur les épaules et recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure du buste de l'utilisateur. 2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit ensemble est formé d'une coquille rigide (50; 250) reliée au casque (10; 210) par l'intermédiaire de moyens d'articulation à débattement limité (70; 270). 3. Equipement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit ensemble est formé d'un coussin gonflable (150) conçu pour reposer sur les épaules, recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure du buste de l'utilisateur et servir d'appui à la base du casque (110). 4. Equipement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dit ensemble comprend une coquille rigide (250) conçue pour reposer sur les épaules et recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure du buste de l'utilisateur et l'équipement comprend en outre un coussin gonflable (260) en forme de couronne conçu pour bloquer le casque (210) par rapport à la coquille (250) lorsqu'il est gonflé. 5. Equipement selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que le coussin gonflable (150, 260) est relié à la base du casque (110, 210). 6. Equipement selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que le coussin gonflable (260) est relié à la coquille (250). 7. Equipement selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que le coussin gonflable (260) est relié au casque (210) et à la coquille (250). 8. Equipement selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que la coquille rigide (250) est reliée au casque (210) par l'intermédiaire de moyens d'articulation à débattement limité. 9. Equipement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la coquille (50, 250) est formée à base de matière plastique chargée des fibres de verre, carbone ou équivalent. 10. Equipement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la coquille (50; 250) est intégrée à la combinaison de l'usager. 11. Equipement selon l'une des revendications 2 ou 8, caractérisé par le fait que les moyens d'articulation (70; 270) sont adaptés pour n'autoriser que deux degrés de liberté entre le casque (10; 210) et la coquille (50; 250): une rotation limitée (ss) de la tête par rapport au corps suivant l'axe vertical et une inclinaison limitée (a) de la tête d'avant en arrière dans le plan longitudinal vertical du casque. 12. Equipement selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la rotation (R) est limitée à environ 45" de chaque côté. 13. Equipement selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé par le fait que l'inclinaison (a) de la tête d'avant en arrière dans le plan longitudinal vertical du casque est limitée à environ 200 dans les deux sens. 14. Equipement selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le coussin gonflable (150) est constitué d'épaulières (152) conformées pour reposer sur les épaules, d'un plastron (154) et d'une dossière (156) conformés pour recouvrir l'avant et l'arrière de la partie supérieure au moins du buste et une couronne ou cylindre (160) qui surmonte la structure précitée (152, 154 et 156) et est adaptée pour servir d'appui à la base du casque (110). 15. Equipement selon l'une des revendications 3 à 14, caractérisé par le fait que des moyens de détection de situation critique (120, 220) et des moyens générateurs de fluide sous pression (130, 230) pour gonfler le coussin (150, 260) sont solidaires du véhicule et il est prévu une liaison amovible entre les coussins (150, 260) et la sortie des moyens générateurs de fluide (130, 230). 16. Equipement selon l'une des revendications 3 à 14, caractérisé par le fait que des moyens de détection de situation critique (120, 220) et des moyens générateurs de fluide sous pression (130, 23()) pour gonfler le coussin (150, 260), sont prévus sur l'équipement (110, 210, 250) porté par l'usager. 17. Equipement selon l'une des revendications 3 à 14, caractérisé par le fait que des moyens de détection de situation critique (120, 220) sont prévus sur le véhicule, tandis que des moyens générateurs de fluide sous pression (130, 230) sont prévus sur l'équipement (110, 210, 250), une liaison amovible étant placée entre la sortie des moyens de détection de situation critique (120, 220) et l'entrée de commande des moyens générateurs de fluide (130, 230). 18. Equipement selon l'une des revendications 3 à 17, caractérisé par le fait qu'il comprend un clapet anti dégonflement (132, 232), sur l'entrée du coussin (150 ou 260) reliée aux moyens générateurs de fluide (130, 230). 19. Equipement selon l'une des revendications 3 à 18, caractérisé par le fait que les coussins (150, 260) sont munis de raidisseurs ou rigidificateurs, par exemple à base de fibre de verre ou équivalent, adaptés pour reprendre les efforts appliqués par le casque (110 ou 210). 20. Equipement selon l'une des revendications 2, 8 et 1 1 à 13 caractérisé par le fait que les moyens d'articulation à débattement limité comprennent deux tourillons (72) solidaires de l'un du casque (10) ou de la coquille (50) et engagés libre de pivotement et de coulissement dans des ouvertures oblongues et horizontales (12) ménagées dans l'autre de la coquille (50) et du casque (10). 21. Equipement selon l'une des revendications 2, 8, 1 1 à 13 et 20, caractérisé par le fait que les moyens d'articulation à débattement limité comprennent en outre des appuis (58, 59) sur la coquille (50) adaptés pour servir de butées au casque (10). 22. Equipement selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le coussin (260) comprend deux anneaux (262, 264) fixés respectivement sur le casque (210) et sur la coquille (250) et reliés entre eux par deux jupes souples (266, 268). 23. Equipement selon l'une des revendications 3 à 22, caractérisé par le fait qu'il comprend des tirants (269) conçus pour limiter l'allongement vertical du coussin (260). 24. Equipement selon l'une des revendications 3 à 23, caractérisé par le fait qu'il comprend une pompe (234) permettant de controler le gonflage du coussin (150, 260).