ES2315994T3 - Sistema de restriccion para casco. - Google Patents
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Abstract
La combinación de una prenda de vestir con un sistema de restricción para casco (2) para restringir el movimiento hacia adelante y hacia abajo del casco y la cabeza del ocupante, en particular adaptado para un casco (4) pesado de piloto que tiene un centro de gravedad desfavorable, que comprende una correa en bucle (6) que tiene un primer extremo (18) y un segundo extremo (22), unos primeros medios de fijación (8) trabados con dicho casco y adaptados para ser asociados con dicha correa en bucle y unos segundos medios de fijación (20, 23) trabados con dicha correa en bucle, por medio de lo cual la correa en bucle (6) está configurada para quedar dispuesta de manera amovible en una prenda de vestir (10) del piloto y dichos medios de fijación comprenden un primer punto de fijación (20) situado en el lado frontal izquierdo y un segundo medio de fijación (23) situado en el lado frontal derecho de dicha prenda de vestir, estando la correa en bucle (6) precargada entre su primer extremo (18), el cual está fijado a dicho primer punto de fijación (20), y su segundo extremo (22) el cual está fijado a segundo dicho punto de conexión (23), y extendida en un bucle (24) que sale, respectivamente, de las primera (26) (izquierda) y segunda (28) (derecha) aberturas, del cuello de dicha prenda de vestir (10) para su conexión con dichos medios de fijación (8).
Description
Sistema de restricción para casco.
La invención se refiere a la combinación de una
prenda de vestir y un sistema de restricción para casco para
limitar el movimiento hacia delante y hacia atrás del casco y de la
cabeza del ocupante, en particular adaptado para un casco pesado de
piloto que tiene un centro de gravedad desfavorable que comprende
una correa en bucle que tiene un primer extremo y un segundo
extremo, unos primeros medios de fijación conectados con dicho casco
y adaptados para asociarse con dicha correa en bucle y unos
segundos medios de fijación conectados con la correa en bucle. Más
concretamente la invención se refiere a un sistema para sujetar
funcionalmente un casco portado por un conductor, piloto u ocupante
de un vehículo de alto rendimiento como por ejemplo un coche de
carreras, una aeronave o una embarcación, a la prenda de vestir de,
por ejemplo, dicho piloto.
Recientemente, en aeronaves y helicópteros se ha
incrementado el uso de sistemas montados con casco como la
Visualización Montada en el Casco (HMD), cascos de piloto provistos
de Gafas de Visión Noctura (NVG's) y cascos pesados de pilotos que
tienen un centro de gravedad desfavorable/adverso. Por consiguiente,
los casos provistos de HMD y NVG inducen un incremento de las
fuerzas de carga sobre los músculos, tejidos y ligamentos de la
cabeza y cuello de los pilotos. Es sobradamente conocido que incluso
cascos con un centro de gravedad relativamente bien dispuesto
podrían ocasionar lesiones de cuello en situaciones que comportan
una carga pesada debida a la aceleración de la gravedad ("carga
G") combinada con un uso continuado. Se supone que un centro de
gravedad adverso dará como resultado una probabilidad cada vez
mayor de lesiones de cuello. Así mismo, el diseño específico de un
casco en combinación con la posición corporal del piloto, la pesada
carga G -aceleración durante el vuelo y vuelos de larga duración,
provocaría pesadas fuerzas de carga sobre los músculos y tejidos de
la cabeza y cuello de los pilotos.
En los casos de HMD y NVG el centro de gravedad
está situado en una posición alejada delantera y hacia arriba
(arriba adelante) en relación con un óptimo centro de gravedad. Esto
producirá un factor de momento elevado sobre el cuello durante el
vuelo, lo que debe ser compensado por la actividad de los músculos
del cuello. Un peso de gran entidad combinado con un centro de
gravedad adverso producirá también un momento de inercia elevado,
el cual a su vez podría provocar unos movimientos rotatorios
desagradables al cuello junto con una deformación de cizallamiento
en la columna vertebral. Estos elementos sumados producirían una
deformación incrementada sobre los músculos, espóndilos, tejidos y
ligamentos.
Los exámenes relacionados con los problemas de
cuello complejos de pilotos de combate incluyen entre otros la
fatiga de los músculos y los cambios degenarativos. La fatiga podría
traducirse en un rendimiento disminuido del piloto con el
acortamiento de vuelos lo que se agravaría seguramente con un diseño
de casco desfavorable. Los sistemas montados en el casco a menudo
incrementan la carga estática sobre el cuello. Se ha observado que
la carga estática durante, por ejemplo, los vuelos de transporte
podrían acelerar los cambios degenerativos y se cree que este
fenómeno aumentaría con un incremento del peso y con un adverso
centro de gravedad. De acuerdo con la información obtenida, los
cambios degenerativos podrían producir una lesión crónica por parte
de gente de edad más avanzada lo que tendría por consecuencia la
deshidratación y la formación de fisuras en las vértebras. Por
tanto, se ha observado que los pilotos de combate contraen cambios
degenerativos de forma prematura como resultado de una exposición
continuada a las elevadas cargas debidas a las cargas G.
Tradicionalmente, por ejemplo, las NVGs son
utilizadas en combinación con contrapesos con el fin de mejorar el
emplazamiento del centro de gravedad y aumentar la comodidad del
piloto. Sin embargo, estas medidas no son óptimas, dado que, por un
lado, el espacio trasero es limitado sobre todo por la resistencia a
aumentar el factor de inercia. Un aumento del momento de inercia
provocaría unos movimientos rotatorios incrementados de la cabeza
de los pilotos durante maniobras consistentes en giros de gran
pendiente y/o acrobáticos, los cuales producirían unos factores de
momento inconvenientes para el cuello y una actividad muscular
incrementada. Por consiguiente, generalmente no se utiliza ningún
soporte externo para aliviar la presión sobre el cuello del piloto,
por ejemplo en aviones caza a chorro.
El documento
US-B1-6,330,722, que constituye la
técnica anterior más próxima, divulga una restricción para casco
protector y un sistema de estabilización de cabeza y cuello en
combinación con un sistema de cinturón para los hombros o un traje
portador por un operador. Dicho sistema incluye dos conectores
terminales, dos hebillas que pueden desabrocharse, dos cinturones
terminales flexibles y un cinturón intermedio flexible. El sistema
está provisto de una pluralidad de medios de interconexión
ajustables.
El documento GB 564614 divulga un dispositivo de
seguridad para, por ejemplo, pilotos, destinado a impedir la
dislocación del cuello en una parada brusca. Dicho dispositivo de
seguridad comprende un bastidor alargado sujeto a la espalda del
piloto y que tiene una proyección rígida fijada al casco mediante
una correa con una longitud y elasticidad tales que impiden la
lesiva sacudida hacia delante de la cabeza. El bastidor puede estar
incorporado en el paquete del paracaídas.
El documento
US-B1-6,810,535 divulga un
dispositivo de restricción para casco del tipo definido al
principio, el cual reduce las fuerzas potencialmente lesivas para
la cabeza y cuello del ocupante durante una pronunciada
desaceleración de un vehículo, particularmente una colisión frontal.
Un vástago está dispuesto por detrás y por debajo del cuello del
ocupante, justo por debajo del arnés de los hombros y está conectado
con una correa que se fija entre el casco del ocupante y dicho
vástago. Dicha correa está conectada al vástago por medio de unas
fijaciones existentes en el casco y en un montaje de cable, para
permitir que la cabeza del ocupante se desplace libremente de lado
a lado. La correa se alarga hasta una cantidad controlada cuando las
fuerzas de desaceleración sobre el casco, el cuello y la cabeza se
incrementan, posibilitando con ello una restricción controlada de
la cabeza y cuello del ocupante. La cantidad de alargamiento de la
correa podría personalizarse por medio de la composición de la
correa en cuanto a material, tejedura y densidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Un objetivo principal de la presente invención
consiste en proporcionar un sistema para reducir las pesadas
fuerzas de carga sobre los músculos, tejidos y ligamentos de la
cabeza y cuello de un ocupante de un vehículo de alto rendimiento,
de acuerdo con lo definido mediante las características de la
reivindicación 1. Esto es posible con un sistema del tipo
inicialmente identificado, por medio del cual la correa en bucle
está configurada para quedar dispuesta de manera amovible en una
prenda de vestir de un piloto y dichos medios de fijación
comprenden un primer punto de fijación situado en el lado frontal
izquierdo y un segundo punto de fijación situado en el lado frontal
derecho de dicha prenda de vestir, estando la correa en bucle
precargada entre su primer extremo, el cual está fijado a dicho
primer punto de fijación y su segundo extremo, el cual está fijado
a dicho segundo punto de fijación, y extendiéndose en un bucle que
sobresale de la primera (izquierda) y segunda (derecha) aberturas,
respectivamente, del cuello de dicha prenda de vestir para su
conexión con dichos primeros medios de fijación.
En una forma de realización la correa en bucle
es al menos parcialmente guiada dentro de unos miembros rígidos
huecos montados dentro de unos canales de arpillera extendidos
entre, por un lado, la primera abertura del cuello y el primer
punto de fijación y por el otro en la segunda abertura del cuello y
el segundo punto de fijación de la prenda de vestir.
Ventajosamente, el primer punto de fijación está
configurado con un mecanismo de ajuste dispuesto para ajustar la
tensión de la correa en bucle en su primer extremo y el segundo
punto de fijación está configurado con un soltador de emergencia
dispuesto para la fijación liberable de la correa en bucle en su
segundo extremo.
Determinadas formas de realización, mejoras y
desarrollos adicionales del dispositivo de acuerdo con la invención
se desprenden de la descripción detallada subsecuente y de las
reivindicaciones adjuntas con referencia a los dibujos esquemáticos
que se acompañan. En los dibujos los elementos similares o idénticos
llevan las mismas referencias numerales.
\vskip1.000000\baselineskip
Se configura un sistema 2 de restricción para
casco. La Fig. 1 muestra un casco desde atrás asociado con una
correa en bucle del sistema de restricción, la Fig. 2 es una vista
lateral de dicho casco situado sobre la cabeza del piloto, la Fig.
3 es una vista frontal de una prenda de vestir de un piloto equipada
con el sistema de restricción para casco, la Fig. 4 muestra el
sistema de restricción para casco de la Fig. 3, omitiéndose la
prenda de vestir del piloto, la Fig. 5 es una vista lateral
parcialmente recortada de un mecanismo de ajuste de dicho sistema y
la Fig. 6 es una vista en perspectiva parcialmente recortada de un
soltador de soltador del sistema.
El sistema de restricción para casco 2 está
configurado para restringir el movimiento hacia delante y hacia
abajo del casco y de la cabeza de un ocupante. Dicho sistema de
restricción está en particular adaptado para un casco pesado 4 de
un piloto con un centro de gravedad desfavorable, por ejemplo de los
provistos de HMD y NVG. En las figs. 1 y 2, el casco 4 se muestra
asociado con o unida a una correa 6 con bucle del sistema de
restricción 2 por medio de unos primeros medios de fijación
ejemplificados en forma de mosquetón 8 permanentemente sujeto a la
parte trasera central del casco 4.
La Fig. 3 muestra una vista frontal del sistema
de restricción integrado en una prenda de vestir de un piloto, por
ejemplo un chaleco salvavidas, un arnés, un chaquetón de vuelo
convencional o un chaleco de restricción de los brazos. En la forma
de realización ilustrada, la prenda de vestir es un chaquetón de
vuelo 10 con un chaleco salvavidas que tiene un cuello de flotación
12. La correa en bucle 6 está configurada para situarse de forma
amovible dentro de unos canales de arpillera 14, 16 cosidos a dicho
chaquetón de vuelo en el lado frontal izquierdo y en el lado
frontal derecho, respectivamente, de dicho chaquetón. Un extremo 18
de la correa en bucle 6 está asociado con un mecanismo de ajuste 20
como primer punto de fijación en el lado frontal izquierdo del
chaquetón y el segundo extremo 22 está asociado con un soltador de
emergencia 23 como segundo punto de fijación por debajo de su
chaleco salvavidas en el lado frontal derecho del chaquetón. Por
medio de dicho mecanismo de ajuste 20 el cual podría estar situado
en un bolsillo sujeto al bolsillo de la radio de emergencia, la
correa 6 con bucle puede estar precargada entre su primer extremo 18
y su segundo extremo 22 extendida en un bucle 24 que sobresale de
una primera 26 (izquierda) y una segunda 28 (derecha) aberturas del
cuello de flotación del chaquetón, estando dicho bucle 24 conectado
a dicho chaquetón 8.
Ventajosamente, como se aprecia perfectamente en
la Fig. 4, la correa en bucle está parcialmente hecha del cordón
elástico 30 y al menos una parte adyacente a su primer extremo del
cordón inelástico 32, el cordón elástico podría ser de un carácter
moderamente elástico para generar una resistencia elástica en el
mosquetón 8 tensada preferentemente dentro de un intervalo 10 a 300
N. Con este fin sería preferente un cordón habitual hecho de caucho
absorbente a los choques. El cordón inelástico está preferentemente
hecho de material sintético como por ejemplo hilo meollar, etc.
capaz de soportar una tensión correspondiente. Los cordones elástico
30 e inelástico 32 están interconectados por medio de una costura
34, lo que significa que los cordones pueden estar cosidos, fundidos
o soldados entre sí.
En una forma de realización ventajosa, unos
miembros rígidos huecos, configurados por ejemplo como un tubo
izquierdo 36 y derecho 38 de un material plástico de baja fricción
como Teflon pueden estar dispuestos en los respectivos canales 14,
16 del mosquetón entre las primera 26 y segunda 28 aberturas del
cuello y en los primero 20 y segundo 23 puntos de fijación,
respectivamente, para alojar la correa en bucle constituida por
dichos cordones elástico 30 e inelástico 32. Los extremos de dichos
canales del mosquetón puede consistir en unos receptáculos cerrados
por Velcro®, lo que facilita su sustitución o separación de los
tubos 36, 38 si es necesario, por ejemplo, cuando no se esté
volando con un casco HMG o NVG. Los tubos tienen una transición
suave en los extremos para ofrecer una superficie de deslizamiento
suave destinada a la correa en bucle 6.
La Fig. 5 ilustra el mecanismo de ajuste
(primer punto de fijación) 20 con mayor detalle. Una carcasa 40
hecha con materiales apropiados como delrin® y aluminio está
provista de un elemento deslizante 44 oportunamente cargado con un
muelle de compresión 42, elemento deslizante que bloquea el cordón
inelástico 32 de la correa en bucle 6 en la dirección de la fuerza
de tensión F y posibilita que dicho cordón 32 sea desplazado en la
dirección opuesta. Por tanto, la tensión del cordón elástico 30 de
la correa en bucle 6 se efectúa traccionando su primer extremo 18
(el extremo libre de dicho cordón inelástico 32) en la dirección
opuesta, lo que provoca que el elemento deslizante 44 comprima el
muelle lo suficiente para posibilitar que una tensión deseada del
cordón elástico genere una resistencia elástica en el mosquetón 8,
preferentemente en un intervalo de 3 a 300 N.
Cuando se ha establecido una tensión deseada y
ha terminado la tracción, por medio de la carga por resorte, el
elemento deslizante 44 empujará en cuña el cordón inelástico 32
contra la pared de dicha carcasa 40. Cuando se desee reducir la
resistencia elástica del mosquetón 8, se tira de una correa de
aflojamiento 46, la cual está configurada para forzar el elemento
deslizante 44 contra la fuerza de dicho muelle 42 y de esta forma
aliviar la tensión de la correa en bucle 6.
La Fig. 6 ilustra el soltador de emergencia
(segundo punto de fijación) 23 con mayor detalle. Una mordaza de
bloqueo 48 de tipo convencional está cosida 50 a la arpillera 52 al
nivel del segundo punto de fijación 23. El extremo libre, esto es
el segundo extremo 22 del cordón elástico 30 de la correa en bucle 6
está conformada en un bucle y queda bloqueado en dicha mordaza de
bloqueo cuando el sistema de restricción 2 está operativo. En el
caso de una situación de emergencia el piloto puede fácilmente
levantar el casco simplemente tirando 54 del cordón elástico 30
liberándolo de la mordaza de bloqueo y sacarse el casco, saliendo
fácilmente el cordón elástico.
El sistema de restricción para casco 2 está
diseñado para cargas G ampliamente variables en un intervalo de 1 a
9 G. Los experimentos han revelado que con el fin de conseguir una
fuerza de los músculos del cuello como si no se llevara casco en
posición neutral durante una carga de 1 G la resistencia elástica
del mosquetón típicamente se tensaría con 11 N. Así mismo, con el
fin de conseguir una fuerza de los músculos del cuello como si no
se llevara el caso en posición neutral durante una carga de 9 G, la
resistencia elástica del mosquetón resultaría típicamente tensada
con 268 N. En consecuencia, dicho sistema de restricción es
fácilmente ajustable durante el vuelo al cambiar entre
misiones/maniobras con diferentes cargas G esperadas; fácilmente
ajustable incluso cambiando el tipo de aeronave (Hkp); rápidamente
ajustable durante el vuelo en una alteración repentina de la carga
G.
Incluso es posible configurar dicho sistema de
restricción 2 automáticamente ajustable adaptándolo a los sistemas
ya existentes que responden a variaciones de la carga G.
Claims (10)
1. La combinación de una prenda de vestir con un
sistema de restricción para casco (2) para restringir el movimiento
hacia adelante y hacia abajo del casco y la cabeza del ocupante, en
particular adaptado para un casco (4) pesado de piloto que tiene un
centro de gravedad desfavorable, que comprende una correa en bucle
(6) que tiene un primer extremo (18) y un segundo extremo (22), unos
primeros medios de fijación (8) trabados con dicho casco y
adaptados para ser asociados con dicha correa en bucle y unos
segundos medios de fijación (20, 23) trabados con dicha correa en
bucle, por medio de lo cual la correa en bucle (6) está configurada
para quedar dispuesta de manera amovible en una prenda de vestir
(10) del piloto y dichos medios de fijación comprenden un primer
punto de fijación (20) situado en el lado frontal izquierdo y un
segundo medio de fijación (23) situado en el lado frontal derecho
de dicha prenda de vestir, estando la correa en bucle (6) precargada
entre su primer extremo (18), el cual está fijado a dicho primer
punto de fijación (20), y su segundo extremo (22) el cual está
fijado a segundo dicho punto de conexión (23), y extendida en un
bucle (24) que sale, respectivamente, de las primera (26)
(izquierda) y segunda (28) (derecha) aberturas, del cuello de dicha
prenda de vestir (10) para su conexión con dichos medios de
fijación (8).
2. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la
correa en bucle (6) está parcialmente fabricada de cordón elástico
(30) y al menos una parte adyacente a su primer extremo (18) de
cordón inelástico (32).
3. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque
el cordón elástico (30) y el cordón inelástico (32) están
interconectados por medio de una costura (34).
4. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque la correa en bucle (6) al menos parcialmente es guiada
dentro de unos miembros rígidos huecos (36, 38) montados en unos
canales de arpillera (14, 16) extendidos entre, por un lado la
primera abertura (26) del cuello y el primer punto de fijación (20)
y por el otro lado la segunda abertura (28) del cuello y el segundo
punto de fijación (23) de la prenda de vestir.
5. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el primer punto de fijación está
configurado con un mecanismo de ajuste (20) dispuesto para ajustar
la tensión de la correa en bucle (6) en su primer extremo (18).
6. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el segundo punto de fijación está
configurado con un soltador de emergencia (23) dispuesto para la
fijación liberable de la correa en bucle (6) en su segundo extremo
(22).
7. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque dichos primeros medios de fijación
están configurados con un mosquetón (8).
8. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el cuello de la prenda de vestir (10)
es un cuello de flotación de un chaleco salvavidas de un chaquetón
de vuelo.
9. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el
chaquetón de vuelo está constituido mediante un chaquetón de
restricción de los brazos.
10. Un sistema de restricción para casco de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes 1 a 7,
caracterizado porque la prenda de vestir (10) es un
arnés.
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