Brevet FR2721272A1 — publié le 19951222

La présente invention concerne un dispositif électro-magnétique permettant de limiter l'amplitude des mouvements du casque porté par un pilote dans un cockpit de véhicule en cas de choc. La limitation de l'amplitude des mouvements d'un casque de pilote est traditionnellement obtenue à l'aide des systèmes suivants - tampon souple en mousse fixé sur le châssis derrière le casque du pilote. - rebords surélevés des deux côtés du cockpit. - coque en mousse fixée sur le châssis, enserrant les côtés et l'arrière du casque. - boucles en fil métallique fixées à droite et à gauche sur le casque, et passées dans les épaulettes de la combinaison du pilote. -nunerve portée au cou par le pilote. - airbag, sac en toile se gonflant d'air comprimé devant la tête du pilote en cas de choc. Ces différents systèmes, même combinés entre eux, ne permettent pas une limitation suffisante de l'amplitude des mouvements de la tête du pilote en cas de choc violent, selon l'angle de choc, ce qui entraîne des risques de traumatismes crâniens ou vertébraux. Le dispositif selon l'invention permet de limiter l'amplitude de ces mouvements en cas de choc seulement, et de diminuer les risques de traumatismes, le pilote gardant sinon une totale liberté de mouvement de la tête casquée pendant les phases normales d'arrêt ou de conduite. Le dispositif se compose d'un casque de protection équipé d'une plaque métallique en son sommet, et d'un circuit électrique intégré au véhicule, se composant d'un électro-aimant solidaire d'une platine fixée au châssis du véhicule, d'une batterie d'alimentation, d'un capteur de chocs et de deux coupe-circuits équipés d'inverseurs de tension. En phase normale d'arrêt ou de conduite, le circuit électrique est ouvert au niveau du capteur de chocs : l'électro-aimant n'est pas activé et la tête casquée a toute sa liberté de mouvement. Lorsque le véhicule subit un choc, le capteur de chocs ferme le circuit : l'électroaimant est activé et exerce une attraction magnétique sur la plaque métallique équipant le sommet du casque, limitant l'amplitude des mouvements qu'il aurait à subir consécutivement au choc. Une fois le véhicule à l'arrêt après le choc, l'attraction entre l'électro-aimant et la plaque du casque est annulée en actionnant l'une des deux commandes de coupecircuit, l'une étant dans le cockpit à portée de main du pilote, l'autre hors du cockpit à portée de main d'un intervenant extérieur. Ces deux commandes peuvent comporter deux positions : une position coupe-circuit, et une position inversant le sens du courant envoyé dans les bobines de l'électro-aimant, pour créer une répulsion entre l'électro-aimant et la plaque métallique du casque, au cas où l'aimantation rémanente serait trop forte. Selon des modes particuliers de réalisation: - La plaque métallique pourra être réalisée en fer doux, avoir une forme circulaire et être positionnée de préférence à l'intérieur de la calotte du casque par collage ou par recouvrement de fibres de renfort et de résine. Elle comportera éventuellement en circonférence des petites griffes perpendiculaires à son plan qui permettront un ancrage mécanique dans la calotte. - La plaque pourra être positionnée au sommet du casque, I'électro-aimant étant fixé sur une platine surplombant le casque du pilote assis dans son cockpit. Cette platine, réalisée en métal ou matériau composite, est fixée sur une partie très peu déformable du châssis du véhicule en cas de choc important, par exemple sur l'arceau de protection se trouvant derrière le pilote. Elle est fixée directement sur l'arceau ou sur une entretoise elle-même fixée sur l'arceau. La platine est fixe ou articulée sur charnière pour pouvoir pivoter vers le haut, et faciliter l'entrée ou la sortie du pilote de son cockpit. Une tige ou une goupille coulissant dans un ensemble de pontets fixés à la platine et au châssis permet le blocage et le déblocage rapide de la platine articulée.L'extrémité de la tige ou de la goupille comporte un anneau facilitant sa préhension par le pilote ou par un intervenant extérieur. La platine est fixée quelques millimètres au-dessus du plan horizontal passant par le sommet du casque du pilote assis dans son cockpit. L'électro-aimant est situé à la verticale de la plaque métallique intégrée au sommet du casque du pilote assis, tête droite. La platine en position bloquée horizontale doit être incluse dans le volume délimité par les différents arceaux ou cages de protection du cockpit du véhicule. - Selon une variante du dispositif décrit ci-dessus, la plaque métallique pourra être positionnée à l'arrière du casque, I'électro-aimant étant dans ce cas fixé sur une entretoise elle-même fixée derrière le casque sur l'arceau de protection, à quelques millimètres derrière le plan vertical passant par l'arrière du casque du pilote assis dans son cockpit, tête droite. Des tampons en mousse sont fixés dans le cockpit derrière le casque pour amortir les chocs répétés du casque contre l'entretoise. - L'ensemble du circuit électrique devra être monté dans la partie réputée indéformable du châssis, dite cellule de survie , de façon à éviter toute coupure indésirée du circuit consécutive à un choc. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente, vu de côté, en coupe, le dispositif selon l'invention. La figure 2 représente, vu de côté en coupe, la plaque métallique fixée au sommet du casque. La figure 3 représente vu de côté en coupe, la platine articulée fixée sur l'arceau de protection, avec l'électro-aimant surplombant la plaque métallique intégrée au casque. La figure 4 représente, vu de face, la platine articulée fixée sur une entretoise de l'arceau de protection, avec le système de blocage et déblocage rapide. La figure 5 représente, vu de côté en coupe, une variante du dispositif selon l'invention. La figure 6 représente, vu de côté en coupe, la plaque métallique fixée à l'arrière du casque. La figure 7 représente le schéma détaillé du circuit électrique. La figure 8 représente le schéma du capteur de chocs avant le choc en position circuit ouvert. La figure 9 représente le schéma du capteur de chocs après le choc en position circuit fermé. La figure 10 représente le schéma de la commande de coupe-circuit en position circuit fermé. La figure 1 1 représente le schéma de la commande de coupe-circuit en position circuit ouvert. La figure 12 représente le schéma de la commande de coupe-circuit en position circuit fermé et sens du courant inversé. En référence à ces dessins, le dispositif se compose d'un casque de protection (1) équipé d'une plaque métallique (2) en son sommet, et d'un circuit électrique intégré au véhicule, se composant d'un électro-aimant (3) solidaire d'une platine (4) fixée au-dessus du casque sur une partie peu déformable du châssis (5), d'une batterie d'alimentation (10), d'un capteur de chocs (7) et de deux commandes (8) de coupecircuit et inverseurs de tension. La plaque métallique (2) est fixée à l'intérieur de la calotte (6) au sommet de celleci. Le calotin (11) en polystyrène expansé et la garniture (12) en tissu complètent la finition intérieure du casque. La platine (4) articulée comporte en partie supérieure une charnière (13) boulonnée sur une entretoise (14) fixée sur une partie peu déformable du châssis (5), ainsi qu'un dispositif de blocage et déblocage rapide en partie inférieure. Ce dispositif est constitué d'équerres percées (16) boulonnées sous la platine (4), venant s'enclencher lorsque la plaque est à l'horizontale sur des pontets (15) boulonnés sur l'entretoise (14). Une tige ou goupille (17) passe à travers les pontets (15) pour bloquer les équerres (16). Cette tige ou goupille (17) est munie d'un anneau de préhension (18) à son extrémité. Selon une variante, l'électro-aimant (3) est fixé sur une entretoise (14) fixée derrière le casque sur une partie peu déformable du châssis (5). Des tampons en mousse (9) sont fixés dans le cockpit. Dans ce cas, la plaque métallique (2) est fixée à l'arrière de la calotte (6). Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la sécurité des pilotes et copilotes de courses automobiles et motonautiques. REVENDICATIONS 1) Dispositif électro-magnétique pour limiter l'amplitude des mouvements du casque porté par un pilote dans un cockpit de véhicule en cas de choc, caractérisé en ce qu'il se compose d'un casque de protection (1) équipé d'une plaque métallique (2) en son sommet, et d'un circuit électrique intégré au véhicule, se composant d'un électro-aimant (3) solidaire d'une platine (4) fixée au-dessus du casque (1) sur une partie peu déformable du châssis (5), d'une batterie d'alimentation (10), d'un capteur de chocs (7) et de deux commandes (8) de coupe-circuit et inverseurs de tension. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque métallique (2) est fixée au sommet de la calotte (6) du casque. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la platine (4) supportant l'électro-aimant (3) est fixée au-dessus du casque (1) sur une partie très peu déformable du châssis (5) du véhicule, par exemple sur l'arceau de protection, directement ou par une entretoise (14). 4) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 3 caractérisé en ce que la platine (4) peut être fixe ou articulée sur charnière (13) pour pouvoir pivoter vers le haut. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'une tige ou goupille (17) permet le blocage et le déblocage rapide de la platine (4) articulée sur charnière (13). 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'électro-aimant (3) est fixé sur une entretoise (14) fixée derrière le casque (1) sur une partie peu déformable du châssis (5). 7) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 6 caractérisé en ce que la plaque métallique (2) est fixée à l'arrière de la calotte (6) du casque. 8) Dispositif selon la revendication 1, la revendication 2, la revendication 6 et la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit électrique est fermé irréversiblement au niveau du capteur de chocs (7) lorsqu'un choc est capté, créant une attraction magnétique sous les poles de l'électro-aimant (3), s'exerçant sur la plaque métallique (2) équipant le casque (1). 9) Dispositif selon les revendications 1. 2, 6, 7 et 8 caractérisé en ce que l'attraction magnétique décrite ci-dessus peut-être interrompue en positionnant l'une des commandes (8) sur la position coupe-circuit, ou la position courant inversé.