DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN CORPORAL.

La presente invención está relacionada con los dispositivos de protección corporal. En particular, pero no exclusivamente, la invención está relacionada con los materiales de absorción de energía utilizados en los dispositivos que tienen una curvatura relativamente grande, tal como los cascos (o yelmos), coderas, rodilleras, hombreras y similares. Los cascos o yelmos de seguridad comprenden convencionalmente un revestimiento exterior substancialmente esférico de material de plástico duro y un revestimiento interior de material flexible tal como una espuma dura. El revestimiento exterior rígido actúa como una superficie de impacto para transmitir una carga de impacto de forma más uniforme hacia el revestimiento interior el cual absorbe la energía impartida por la carga de impacto. El fin de cualquier dispositivo de protección corporal es primeramente reducir la carga de impacto inicial transmitida al usuario y en segundo lugar absorber toda la energía del impacto de una forma controlada y constante. Es con frecuencia altamente deseable que la rigidez o la respuesta de absorción de la energía del dispositivo varíen en todo el dispositivo. Típicamente, el revestimiento de un casco puede tener entre dos y diez porciones de densidad variable. Es deseable el proporcionar un dispositivo o bien un material para el dispositivo, en donde la rigidez o respuesta de absorción de la energía pueda variarse fácilmente. No se conoce como proporcionar un revestimiento que use distintos materiales o distintas configuraciones geométricas en distintos lugares. Se sabe que los dispositivos de protección del cuerpo, en particular los cascos de seguridad para motocicletas, están sujetos con frecuencia a impactos más frecuentemente en áreas en particular o lugares del dispositivo. Así mismo, algunas partes del cuerpo de un usuario están más predispuestas a las heridas o lesiones, o bien los efectos de las lesiones son más severos que otros. Es por tanto deseable el proporcionar un dispositivo que tenga el nivel más alto de protección en estas áreas respectivas. No obstante, un dispositivo que proporcione este alto nivel de protección en todas las zonas es más difícil o costoso de fabricar. Un dispositivo de protección corporal que incluye una matriz de tubos de absorción de energía es el expuesto en el documento WO 2005/060778. Los tubos están dispuestos de forma tal que en su utilización están cargados axialmente. El dispositivo supera a los dispositivos convencionales utilizando un material de espuma dura para absorber la energía de impacto. Las columnas cargadas axialmente han sido utilizadas durante algún tiempo para mejorar la capacidad de absorción de la energía de choque estructural de los vehículos, elementos del mobiliario urbano y similar. Las columnas de cada uno de estos sistemas conocidos están típicamente sin conectar y funcionan en forma independiente. Es deseable que las columnas de metal muestren un pandeo local múltiple y un modo de fallo de doblado, el cual es efectivo en la absorción de la energía de impacto. Las columnas de plástico y de composite tienen un número de modos de fallos que son eficientes para la absorción de la energía de impacto, pero todos los modos incluyen típicamente el aplastamiento progresivo en un extremo de la columna. El rendimiento y el modo de fallo de las columnas de plástico y de composite dependen de una interacción compleja de varios parámetros distintos incluyendo el material utilizado, la geometría (forma y grosor), la alineación de las fibras en los composites, el uso de disparadores, y las condiciones de la carga. No obstante, una selección cuidadosa de estos parámetros puede dar lugar a un dispositivo de seguridad que supere al equivalente de metal. Con independencia del material usado, se ha encontrado que las matrices de las columnas independientes dispuestas en forma paralela o coaxial con respecto a la carga, proporcionan un rendimiento eficiente de absorción de energía, y mejorando la estabilidad del dispositivo de seguridad. Las columnas tienden a producir un nivel relativamente constante de absorción de la energía conforme la columna se pandea progresivamente o bien durante su aplastamiento. Es conocido también el uso de uno o más miembros estructurales cilíndricos, los cuales están cargados lateralmente. En otras palabras, el eje del miembro estructural cilíndrico es normal a la carga. La energía de impacto es absorbida conforme la sección circular se aplasta en forma plana progresivamente. Es conocido el uso de materiales de composite que tengan fibras direccionales reforzadas dentro de un material de matriz. La direccion de las fibras con respecto a la carga puede variarse para proporcionar la respuesta a la carga deseada. No obstante, puesto que el material de la matriz es sólido, el material de composite es relativamente denso. Así mismo, la respuesta a la carga de un material de composite que tiene fibras orientadas con un ángulo está dominada típicamente por las propiedades del material de la matriz. Estas propiedades son frecuentemente del orden una magnitud inferior a las del material de la fibra. Así mismo, aunque el material puede tener fibras orientadas con un ángulo oblicuo con la carga, la estructura como un conjunto está dispuesta en forma paralela o bien normal con la carga. De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona un dispositivo de protección del cuerpo para el uso por un usuario que comprende: 2   una superficie de impacto; una matriz de células de absorción de energía, en donde cada una de las mencionadas células comprenden un tubo, y en donde el eje longitudinal de los tubos de una o más células mencionadas está dispuesto con un ángulo oblicuo con respecto a la superficie de impacto. El término tubo se utiliza para denotar una estructura hueca que tiene una geometría regular o irregular. Preferiblemente, el tubo tiene una estructura cilíndrica o cónica, más preferiblemente una estructura circular cilíndrica o cónica. Preferiblemente, el eje longitudinal de los tubos está dispuesto con un ángulo de entre 5 o y 45 o con una línea normal a la superficie de impacto, más preferiblemente con un ángulo de entre 5 o y 30 o con respecto a una línea normal a la superficie de impacto. Preferiblemente, la disposición oblicua de los tubos está adaptada para proporcionar unos medios de deflexión para provocar una deflexión lateral del impacto de un objeto impactante en la superficie de impacto. Preferiblemente, la superficie de impacto es convexa. Alternativamente, la superficie de impacto es plana o bien cóncava. Preferiblemente, el dispositivo de protección del cuerpo tiene una capa exterior que proporciona la superficie de impacto. Preferiblemente, el dispositivo de protección del cuerpo tiene una superficie interna y el eje de uno o más tubos se extienden desde la superficie de impacto hacia la superficie interna. Preferiblemente, el dispositivo de protección del cuerpo incluye una capa interior que proporciona la superficie interior. Preferiblemente, el dispositivo de protección del cuerpo incluye una capa intermedia que proporciona la matriz de las células de absorción de la energía. Preferiblemente, la matriz está localizada en un área en particular en el plano del dispositivo de protección del cuerpo. Preferiblemente, está provista una pluralidad de matrices en diferentes localizaciones del dispositivo de protección del cuerpo. Preferiblemente, la capa intermedia comprende una pluralidad de matrices proporcionadas en lugares discretos por debajo de la superficie de impacto. Preferiblemente, una o más de la pluralidad de las matrices incluyen tubos que están orientados con un ángulo oblicuo distinto para los tubos de las demás pluralidades de las matrices. Preferiblente, el dispositivo incluye también una o más matrices de tubos en donde el eje de uno o más tubos está dispuestos con un ángulo que es normal a la superficie del impacto. Preferiblemente, cada una de las pluralidades de las matrices comprenden una inserción proporcionada en un miembro de separación. Preferiblemente, el miembro de separación está formado desde al menos un material de espuma. Preferiblemente, el dispositivo de protección del cuerpo comprende un casco o yelmo de seguridad. Alternativamente, el dispositivo de protección del cuerpo comprende un acolchado de seguridad o un revestimiento para una prenda de vestir. El término dispositivo de protección del cuerpo tiene por objeto también el incluir un revestimiento para un casco de seguridad, acolchado de seguridad o similar. Preferiblemente en forma substancial cada tubo tiene una pared lateral que está en contacto con la pared lateral de al menos otro tubo. Preferiblemente en forma substancial cada tubo tiene una pared lateral que está conectada a la pared lateral de al menos otro... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de protección del cuerpo para su uso que comprende: una superficie de impacto; una matriz de células de absorción de energía, en donde cada de las mencionadas células comprenden un tubo (22) caracterizado porque el eje longitudinal (24) de los tubos, de una o mas de las células está dispuesto con un ángulo oblicuo (26) hacia la superficie de impacto. 2. Un dispositivo de protección del cuerpo según la reivindicación 1, en donde el eje de cada tubo (22) está dispuesto con un ángulo de entre 5 o y 45 o con una línea normal a la superficie de impacto. 3. Un dispositivo de protección del cuerpo según la reivindicación 1, en donde el eje de cada tubo (22) está dispuesto con un ángulo de entre 15 o y 30 o con una línea normal a la superficie de impacto. 4. Un dispositivo de protección del cuerpo según lo reivindicado en cualquier reivindicación anterior, en donde la configuración oblicua de los tubos (22) está adaptada para proporcionar unos medios de deflexión para provocar la deflexión lateral del impacto de un objeto impactante en la superficie de impacto. 5. Un dispositivo de protección del cuerpo según lo reivindicado en cualquier reivindicación anterior, en donde la superficie de impacto es convexa. 6. Un dispositivo de protección del cuerpo según lo reivindicado en cualquier reivindicación anterior, incluyendo una superficie interior, y en donde el eje de uno o más tubos (22) se extiende desde la superficie de impacto hacia la superficie interna. 7. Un dispositivo de protección del cuerpo según lo reivindicado en cualquier reivindicación anterior, en donde la matriz está localizada en un área en particular en el plano del dispositivo de protección del cuerpo. 8. Un dispositivo de protección del cuerpo según lo reivindicado en cualquier reivindicación anterior, en donde la pluralidad de matrices están provistas en distintos lugares del dispositivo de protección del cuerpo. 9. Un dispositivo de protección del cuerpo según la reivindicación 8, en donde una o más de la pluralidad de matrices incluyen tubos (22) que están orientados con un ángulo oblicuo distinto con respecto a los tubos (22) de otra pluralidad de matrices. 10. Un dispositivo de protección del cuerpo según la reivindicación 8 ó 9, en donde el dispositivo incluye también una o más matrices de tubos (22), en donde el eje de uno o más tubos (22) están dispuestos con un ángulo que es normal a la superficie de impacto. 11. Un dispositivo de protección del cuerpo según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde cada una de la pluralidad de matrices comprende una inserción (120, 122, 124) provistas en un miembro de separación (110). 12. Un dispositivo de protección del cuerpo según la reivindicación 11, en donde el miembro de separación (110) está formado por al menos un material de espuma. 13. Un dispositivo de protección del cuerpo según cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo de protección del cuerpo comprende un casco de seguridad (10). 14. Un dispositivo de protección del cuerpo según cualquier reivindicación anterior, en donde substancialmente cada tubo (22) tiene una pared lateral que está conectada a la pared lateral de al menos otro tuvo. 15. Un dispositivo de protección del cuerpo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde uno o más tubos (22) están formados a partir de un núcleo interno que comprende un primer material y un núcleo exterior que comprende un segundo material. 16. Un dispositivo de protección del cuerpo según la reivindicación (15), en donde cada uno del primer y segundo material es un polímero, y en donde el segundo material tiene una temperatura de fusión inferior a la del primer material. 17. Un dispositivo de protección del cuerpo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde substancialmente cada tubo (22) está cerca o adyacente al menos a otros tres tubos. 18. Un dispositivo de protección del cuerpo según lo reivindicado en cualquier reivindicación anterior, en donde substancialmente cada tubo (22) está cerca o adyacente a otros seis tubos. 19. Un dispositivo de protección del cuerpo según cualquier reivindicación anterior, en donde la matriz de las células de absorción de energía se proporciona como un material integral. 20. Un método de absorción de energía impartido por una carga de impacto (50) aplicada en una primera direccion, en un dispositivo de protección del cuerpo según lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 1-19 que tiene una superficie convexa, que comprende: 7   proporcionar una matriz de células de absorción de energía, en donde cada una de las mencionadas células comprende un tubo (22), la orientación de la matriz tal que el eje longitudinal de los tubos de una o más de las mencionadas células se encuentra en un ángulo oblicuo con la superficie de impacto del dispositivo de protección del cuerpo y por tanto la carga de impacto (50). 8   9     11   12   13   14     16   17