WO1995011731A1 - Dispositif de protection contre les chocs particulierement pour les jambes - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a device for protecting a part of the human or animal body against shocks, intended more particularly for protecting the legs.
- a device for protecting a part of the human or animal body against shocks intended more particularly for protecting the legs.
- football players for example, use to protect their legs, in particular direct blows to the shins, protections comprising a plastic shell having on its inner face a layer of comfort such as a simple air pocket.
- the displacement - of the leg of a player of a good athletic level when striking a ball, can reach speeds of the order of 100 km / h, adding to the running speed of the player, and the current protections can only act as a bulwark protecting only the shin at the time of impact of the shoes and especially spikes or spikes against said protections, the bone system being able to receive and collect waves of shocks or tremors.
- these protections do not make it possible to avoid secondary repercussions on the surrounding organism, due in particular to the multiplicity of blows that a footballer receives during his professional career.
- These trauma affect on the one hand the so-called hard parts, located above and below the impact, such as the joints at the ankle or knee, and on the other hand the so-called soft parts of the leg such as resting muscles, veins, arteries or nerves.
- the object of the present invention is to remedy this type of drawback by proposing a device for protecting a part of the human body against impact, making it possible to absorb and filter a shock wave, thereby avoiding internal damage.
- the device according to the invention comprises a relatively rigid shell designed to withstand violent shocks and it is essentially characterized in that it comprises, on the inner face of said shell, to which they are secured by gluing or heat sealing. , at least two damping layers superimposed on materials of suitable mechanical impedance, the value of the mechanical impedance of the first external layer disposed in contact with the shell being less than that of said shell and greater than that of the second layer, arranged in immediate contact with said first outer layer.
- the shell of the device according to the invention is made, as in itself, of a rigid plastic material such as a polycarbonate, a polyethylene or a polyvinyl chloride, and it has a thickness of the order of 1 to 2 mm .
- the first damping layer external, placed in immediate contact with the shell, is made of closed cell foam or an elastomer of mechanical impedance between 10 * *** and 10 ⁇ kg / m ⁇ / s, the thickness of said layer being of the order of 1 to 2 mm.
- a material which can be used to produce this first layer of the device according to the invention mention may be made, among others, of polyethylene, polybutadiene, neoprene and butadiene-styrene copolymers.
- the second layer placed in immediate contact with the first, is made of a closed cell foam of mechanical impedance between 10 * 3 and 10 * 5 kg / m ⁇ / s, the thickness of said layer being of the order of 1 to 2 mm.
- a material which can be used to produce this second layer mention may be made, among others, of polyurethane.
- the latter comprises a third, internal layer, intended to come into contact with the part of the body to be protected, and whose mechanical impedance is greater than that of the second layer, in contact with which it is arranged, and greater than or equal to that of the outer layer.
- this third layer is made, like the first, in a closed cell foam or in an elastomer of mechanical impedance between 10 **** and 10 "kg / m ⁇ / s, the thickness of said layer being of the order of 1 to 2 mm.
- FIG. 1 represents a schematic plan view of a first embodiment of the device according to the invention placed on a body to be protected, in this case the front face of the leg of an individual.
- FIG. 3 represents graphs indicating the variations in the intensity of a shock in function of time, recorded by electronic sensors.
- Figure 4 shows schematically the position of the electronic sensors used to record the intensity of shocks, the variations of which are represented on the graphs of Figure 3.
- Figure 5 shows a schematic plan view of a second embodiment of the device according to the invention. If we refer to Figure 1 we can see that the device according to the invention, intended to protect the leg 4 and the shin 44 of a footballer, for example, comprises a shell 5 of resistant plastic, for example polycarbonate density 1.44 g / cm- ** , the external face 51 of which is exposed to violent shocks from shoes or their crampons.
- the outer layer 1 in contact with the shell 5 has a mechanical impedance greater than that of the inner layer 2 and less than that of the shell 5.
- the outer layer 1 can for example be made of a polyethylene foam with a density of 0.08 g / cm - *** or an elastomer such as polybutadiene, isoprene or a butadiene-styrene copolymer.
- the inner layer 2 can be made of a polyurethane foam, for example with a density of 0.03 g / cm ---- *. If we now refer to FIG. 2 we can see that the outline of the lower part of the shell 5 has two parts 51 and 52 swollen downwards on each side of the center line 55 of the shell 5.
- the two bulging parts 51 and 52 meanwhile protect the peroneal muscles which, when affected, cause instability of the ankle.
- Figure 3 we can see two graphs 6 and 7 showing the variations of the intensity of a shock as a function of time, recorded by electronic sensors placed at points A, B, C, D, E located at different places in the bone 44 of the leg 4, the shocks being induced by an impactor 8 on a protection device, the graph 6 relating to a protection device of known type and the graph 7 a device as shown in figure 1.
- FIG. 4 indicates the precise position of the points where the variations due to shock are detected, the points A, B, C, D being located in the vicinity of the impact generated by the impactor 8 and the point E being located furthest place in bone 44.
- FIG. 5 we see in this figure a second embodiment of the device according to the invention, which comprises three successive layers 1, 2 and 3.
- the two layers 1 and 2 can be identical to those used in the device represented in FIG. 1, while the layer 3, intended to come into contact with the part of the body to be protected, can be made from polyethylene foam or an elastomer such as polybutadiene, isoprene, or a butadiene-styrene copolymer.
- the shock wave in the event of a shock, the shock wave successively crosses layers 1 and 2 up to layer 3 which plays the role of reflection layer by reflecting the shock wave up to layer 1, which essentially plays the role of damping layer while layer 2 plays the role of absorption layer.
- each layer of the device according to the invention can be replaced by two superimposed layers respecting the direction of variation of the mechanical impedances indicated above.
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Abstract
Dispositif de protection d'une partie d'un corps humain ou animal contre les chocs, notamment de jambes (4), du type comportant une coque (5) relativement rigide apte à résister à des chocs violents. Il comprend, solidarisées à la face interne de la coque (5), au moins deux couches d'amortissement superposées (1, 2) en matériaux d'impédances mécaniques adaptées, la valeur de l'impédance mécanique de la première couche, externe, (1) étant inférieure à celle de la coque (5) et supérieure à celle de la seconde couche (2) disposée au contact immédiat de la couche externe (1).
Description
DISPOSITIF DE PROTECTION CONTRE LES CHOCS PARTICULIEREMENT POUR LES JAMBES
La présente invention a pour objet un dispositif de protection d'une partie du corps humain ou animal contre les chocs, destiné plus particulièrement à la protection des jambes. Actuellement les joueurs de football, par exemple, utilisent pour se protéger les jambes, notamment des coups directs portés sur l'arête des tibias, des protections comprenant une coque en matière plastique comportant sur sa face intérieure une couche de confort telle qu'une simple poche d'air.
Toutefois le déplacement - de la jambe d'un joueur d'un bon niveau athlétique, lors de la frappe d'une balle, peut atteindre des vitesses de l'ordre de 100 km/h, s 'ajoutant à la vitesse de course du joueur, et les protections actuelles ne peuvent agir que comme un rempart protégeant uniquement le tibia au moment de 1 ' impact des chaussures et surtout des crampons ou des pointes contre lesdites protections, le système osseux étant capable de recevoir et d'encaisser des ondes de chocs ou des secousses. Toutefois ces protections ne permettent d'éviter des répercussions secondaires sur l'organisme environnant, dues en particulier à la multiplicité des coups que reçoit un footballeur durant sa carrière professionnelle. Ces traumatismes affectent d'une part les parties dites dures, se situant au dessus et en dessous de l'impact, telles que les articulations au niveau de la cheville ou du genou, et d'autre part les parties dites molles de la jambe telles que les muscles au repos, les veines, les artères ou encore les nerfs.
La présente invention a pour but de remédier à ce type d'inconvénients en proposant un dispositif de protection d'une partie du corps humain contre les chocs permettant d'absorber et de filtrer une onde de choc en évitant de ce fait des lésions internes.
A cet effet le dispositif selon 1 ' invention comprend une coque relativement rigide conçue pour résister à des chocs violents et il se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend, sur la face intérieure de ladite coque, à laquelle elles sont solidarisées par collage ou thermosoudage, au moins deux couches d'amortissement superposées en matériaux d'impédance mécanique adaptée, la valeur de l'impédance mécanique de la première couche, externe, disposée au contact de la coque, étant inférieure à celle de ladite coque et supérieure à celle de la deuxième couche, disposée au contact immédiat de ladite première couche externe.
La coque du dispositif selon 1 ' invention est réalisée, de manière comme en soi, en une matière plastique rigide telle qu'un polycarbonate, un polyéthylène ou un chlorure de polyvinyle, et elle présente une épaisseur de l'ordre de 1 à 2 mm.
Conformément à 1 ' invention la première couche d'amortissement, externe, disposée au contact immédiat de la coque, est réalisée en une mousse à cellules fermées ou en un élastomère d'impédance mécanique comprise entre 10**** et 10^ kg/m^/s, l'épaisseur de ladite couche étant de l'ordre de 1 à 2mm. A titre de matériau utilisable pour réaliser cette première couche du dispositif selon 1 ' invention on peut citer, entre autres, le polyéthylène, le polybutadiène, le néoprène et les copolymères butadiène- styrène. Toujours conformément à l'invention la deuxième couche, disposée au contact immédiat de la première, est réalisée en une mousse à cellules fermées d'impédance mécanique comprise entre 10*3 et 10*5 kg/m^/s, l'épaisseur de ladite couche étant de l'ordre de 1 à 2 mm.
A titre de matériau utilisable pour réaliser cette deuxième couche on peut citer, entre autres, le polyuréthane.
Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif selon l'invention, ce dernier comprend une troisième couche, interne, destinée à venir au contact de la partie du corps à protéger, et dont l'impédance mécanique est supérieure à celle de la deuxième couche, au contact de laquelle elle est disposée, et supérieure ou égale à celle de la couche externe.
Conformément à l'invention, cette troisième couche est réalisée, comme la première, en une mousse à cellules fermées ou en un élastomère d'impédance mécanique comprise entre 10**** et 10" kg/m^/s, l'épaisseur de ladite couche étant de l'ordre de 1 à 2 mm.
Dans le cas de la protection de la jambe d'un individu, la partie inférieure du dispositif selon 1'invention comprend avantageusement deux parties renflées vers le bas par rapport à la ligne médiane dudit dispositif, en vue de protéger les parties dites molles, par exemple les muscles péroniers.
Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente deux modes de réalisation non limitatifs.
Dans le dessin annexé : la figure 1 représente une vue en plan schématique d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention placé sur un corps à protéger, en l'occurence la face antérieure de la jambe d'un individu.
- la figure 2 représente une vue de face de ce même dispositif mis à plat. la figure 3 représente des graphiques indiquant les variations de l'intensité d'un choc en
fonction du temps, enregistrées par des capteurs électroniques.
- la figure 4 représente schématiquement la position des capteurs électroniques mis en oeuvre pour enregistrer l'intensité des chocs dont les variations sont représentées sur les graphiques de la figure 3. la figure 5 représente une vue en plan schématique d'un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Si on se réfère à la figure 1 on peut voir que le dispositif selon l'invention, destiné à protéger la jambe 4 et le tibia 44 d'un footballeur, par exemple, comprend une coque 5 en matière plastique résistante, par exemple en polycarbonate de densité 1,44 g/cm-** , dont la face externe 51 est exposée aux chocs violents provenant de chaussures ou de leurs crampons.
Deux couches d'amortissement 1 et 2 superposées et fabriquées chacune en un matériau de caractéristique mécanique adaptée recouvrent la coque rigide 5 à sa face interne.
La couche externe 1 au contact de la coque 5 possède une impédance mécanique supérieure à celle de la couche interne 2 et inférieure à celle de la coque 5.
La couche externe 1 peut être par exemple réalisée en une mousse de polyéthylène de densité 0,08 g/cm-*** ou en un élastomère tel que le polybutadiène, 1 ' isoprène ou un copolymère butadiène-styrène.
La couche interne 2 peut être réalisée en une mousse de polyuréthane, par exemple de densité 0,03 g/cm----*. Si on se réfère maintenant à la figure 2 on peut voir que le contour de la partie basse de la coque 5 comporte deux parties 51 et 52 renflées vers le bas de chaque coté de la ligne médiane 55 de la coque 5.
De plus les couches d'amortissement 1 et 2 débordent autour de la coque 5 dont elles reproduisent les contours, en vue de protéger d'une part la face externe de
la jambe 4 et notamment le muscle jambier antérieur porteur de la branche externe du nerf sciatique, qui, lorsqu'il est comprimé, entraîne une parésie du pied, et d'autre part la face interne de la jambe 4, notamment la veine saphène, siège de fréquents hématomes.
Les deux parties renflées 51 et 52 quant à elles permettent de protéger les muscles péroniers qui, lorsqu'ils sont touchés, entraînent une instabilité de la cheville. Si on se réfère à la figure 3, on peut voir deux graphiques 6 et 7 montrant les variations de l'intensité d'un choc en fonction du temps, enregistrées par des capteurs électroniques placés en des points A,B,C,D,E situés à des endroits différents dans l'os 44 de la jambe 4, les chocs étant induits par un impacteur 8 sur un dispositif de protection, le graphique 6 concernant un dispositif de protection de type connu et le graphique 7 un dispositif tel que représenté en figure 1.
La figure 4 indique la position précise des points où sont détectées les variations dues au choc, les points A,B,C,D étant situés au voisinage de l'impact généré par 1 ' impacteur 8 et le point E se trouvant à l'endroit le plus éloigné dans l'os 44.
Les courbes de pression des deux graphiques 6 et 7 montrent bien que la mise en oeuvre des couches d'amortissement 1 et 2 permet de diminuer l'intensité du choc induit par 1 ' impacteur 8, cette atténuation de l'intensité étant surtout importante au niveau du point C.
Si on se réfère enfin à la figure 5 on voit sur cette figure un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, qui comprend trois couches successives 1, 2 et 3.
Les deux couches 1 et 2 peuvent être identiques à celles mises en oeuvre dans le dispositif représenté en figure 1 , tandis que la couche 3, destinée à venir au contact de la partie du corps à protéger, peut
être réaisée en mousse de polyéthylène ou en un élastomère tel que le polybutadiène, l'isoprène, ou un copolymère butadiène-styrène.
Dans ce mode de réalisation, en cas de choc l'onde de choc traverse successivement les couches 1 et 2 jusqu'à la couche 3 qui joue le rôle de couche de réflexion en réfléchissant l'onde de choc jusqu'à la couche 1, laquelle joue essentiellement le rôle de couche d'amortissement tandis que la couche 2 joue le rôle de couche d'absorption.
Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède d'un de ses modes de réalisation, susceptible de subir un certain nombre de modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
Il convient notamment de souligner que chaque couche du dispositif selon l'invention peut être remplacée par deux couches superposées respectant le sens de variation des impédances mécaniques indiqué ci-dessus.
Claims
REVENDICATIONS
1) Dispositif de protection d'une partie d'un corps humain ou animal contre les chocs, notamment de jambes (4), du type comportant une coque (5) relativement rigide apte à résister à des chocs violents, caractérisé en ce qu'il comprend, solidarisées à la face interne de la coque (5), au moins deux couches d'amortissement superposées (1, 2) en matériaux d' impédances mécaniques adaptées, la valeur de l'impédance mécanique de la première couche, externe, (1) étant inférieure à celle de la coque (5) et supérieure à celle de la seconde couche (2) disposée au contact immédiat de couche externe (1).
2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième couche, interne (3), destinée à venir au contact de la partie du corps à protéger, et dont l'impédance mécanique est supérieure à celle de la deuxième couche (2) au contact de laquelle elle est disposée et supérieure ou égale à celle de la couche externe (1) . 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la coque (2) est réalisée en polycarbonate, en polyéthylène ou en chlorure de polyvinyle et présente une épaisseur de 1 à 2 mm.
4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche externe (1) est réalisée en une mousse à cellules fermées ou en un élastomère et présente une impédance mécanique comprise entre 10^ et 10*5 kg/cm^/s.
5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième couche (2) est réalisée en une mousse à cellules fermées d'impédance mécanique comprise entre 10-3 et 105 kg/m2/s.
6) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche interne (3) est réalisée
en une mousse à cellules fermées ou en un élastomère d'impédance mécanique comprise entre lO'* et 10° kg/m^/s.
7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche externe (1) et le couche interne (3) sont réalisées en polyéthylène, en polybutadiene, en isoprène ou en un copolymère butadiène-styrène.
8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième couche (2) est réalisée en une mousse de polyuréthanne.
9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractér-isé en ce que les différentes couches présentent une épaisseur de 1 à 2 mm.
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| FR9313101A FR2711539B1 (fr) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Dispositif de protection d'une partie du corps humain ou animal contre les chocs, destiné plus particulièrement à la protection des jambes. |
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Publications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |