MXPA99008260A - Dispositivo de proteccion para motociclistas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo 10 de protección específicamente adecuado para motociclistas. Es del tipo que comprende por lo menos un elemento inflable colocado sustancialmente a lo largo de la columna vertebral del usuario, provisto de cintas de sujeción proyectadas para cooperar con el cuerpo del usuario. Comprende también medios de inflado accionados automáticamente. El dispositivo estáformado de por lo menos dos elementos (11, 12) tubulares colocados adyacentes a la columna vertebral del usuario, en posiciones opuestas y se extiende en casi toda la longitud del mismo.

Description

DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN PARA MOTOCICLISTAS Campo técnico La presente invención se relaciona generalmente a dispositivos de protección para uso por motociclistas y, mas particularmente, un dispositivo capaz de minimizar el riesgo de lesiones en la columna vertebral y, pero sobre todo, en la región lumbar del cuerpo del motociclista en el evento de una caída.

Antecedentes de la técnica En la técnica se dan muchos ejemplos de dispositivos capaces de proteger a un motociclista cuando este es arrojado fuera de la motocicleta en un accidente. Aparte de los equipos para la cabeza convencionales o cascos para choques, se conocen prendas de protección los cuales están provistos con alcolchados y refuerzos colocados en las articulaciones del cuerpo del motociclista o tienen elementos o compartimentos que se inflan automáticamente en caso de una emergencia y cubren o envuelven casi todo el cuerpo del motociclista y que están pensados para disminuir la intensidad de un impacto contra el suelo o un obstáculo.

Refiriéndose en particular al último, las soluciones al problema que han sido desarrolladas hasta ahora son susceptibles a mejoras importantes debido a que el número de accidentes que causan lesiones severas tales como parálisis o muerte es desafortunadamente alto aún en el caso en que el motociclista está usando este tipo de prenda .

La ineficacia de las prendas antes mencionadas es debida parcialmente al hecho de que, en el evento de un accidente, cuando las prendas están en una condición inflada el motociclista que las usa está virtualmente envuelto por estas prendas y en consecuencia puede fácilmente rebotar o rodar en el suelo y por consiguiente incurriendo en lesiones más severas.

Además de su ineficacia, estas prendas tienen la desventaja de ser muy incómodas en condiciones ordinarias de uso . Para superar estas desventajas, dispositivos o prendas de protección han sido diseñadas con piezas o compartimentos los cuales se inflan automáticamente en caso de un accidente y, en lugar de cubrir o envolver casi todo el cuerpo del motociclista, solo protegen aquellas partes del cuerpo que en caso de un accidente pueden sufrir dañoso lesiones letales para el usuario, por ejemplo la columna vertebral y los órganos contenidos en la región abdominal, particularmente en la espalda.

La Patente Europea 043 990 proporciona un ejemplo de tales dispositivos de protección. Específicamente, la Patente describe un dispositivo de protección para motociclistas el cual comprende un elemento proyectado para proteger la columna vertebral y provisto de un elemento de protección para la nuca del motociclista en su extremo superior, y con un cinturón en su extremo inferior. El dispositivo está formado substancialmente por una envoltura hermética y está provisto de medios de inflado accionados automáticamente. El dispositivo de protección se usa como un arnés por medio de cintas o puede estar incorporado en una prenda.

Aún cuando hasta ahora este dispositivo ha probado ser el más efectivo en reducir el riesgo de lesiones severas en la columna vertebral, a la nuca y la espalda en el caso de un accidente, está afectado por al menos tres desventajas .

Primero, la protección dada por un elemento inflable colocado a lo largo pero directamente sobre la columna vertebral determina una concentración de la fuerza de deslizamiento y del momento de flexión. Como se conoce, el primero puede causar desviaciones de las vértebras, mientras que el último puede causar discopatías de fracturas vertebrales. En ambos casos, el efecto perjudicial a la médula vertebral puede ser irrecuperable.

En segundo lugar, al impacto contra el suelo o un obstáculo el elemento inflable puede moverse hacia la izquierda o la derecha con respecto a la columna vertebral y por consiguiente no asegurar ya la protección.

En tercer lugar, el inflado del elemento previsto para proteger la nuca puede estirar peligrosamente la porción cervical de la columna vertebral debido a que el componente vertical de la presión de inflado ejerce una tracción violenta sobre la cervix y, en el caso del casco de choque está incorrectamente sujeto, tal presión de inflado podría aún causar su desprendimiento.

Descripción de la invención El objeto principal de la presente invención es por consiguiente proporcionar un dispositivo de protección capaz de reducir la intensidad de la fuerza de deslizamiento y del momento de flexión que actúan sobre la columna vertebral del cuerpo de motociclista durante un impacto contra el suelo, y distribuir tanto como sea posible estas acciones sobre las porciones musculares y esqueletales que están adyacentes a la columna vertebral a lo largo de esta.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de protección capaz de disminuir los violentos movimientos laterales y hacia atrás de la cabeza del motociclista causados por los impactos durante un accidente.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de protección que sea ergonómico y sujetable al cuerpo del motociclista en una forma firme.

Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de protección que habrá de ser usado con un arnés o incorporado en una prenda tal como un chaleco, chamarra y que es particularmente ligero, cómodo de usar y también no costoso.

Estos y otros objetos de la presente invención son logrados por la provisión de un dispositivo de protección, específicamente adecuado para motociclistas, del tipo que comprende por lo menos un elemento inflable colocado substancialmente a lo largo de la columna vertebral del usuario, cintas de sujeción aseguaradas a tal por lo menos un elemento inflable y previsto para cooperar con el cuerpo del usuario y medios de inflado automáticamente accionados para inflar este por lo menos un elemento inflable, caracterizado en que este por lo menos un elemento inflable comprende por lo menos dos elementos tubulares, cada uno de los cuales está colocado adyacente a la columna vertebral del usuario en posición opuesta y se extienden en casi toda la longitud del mismo .

De acuerdo con una característica de la invención también las cintas de sujeción están proporcionadas con elementos inflables destinadas para proteger la cabeza en contra de movimientos laterales violentos causados por los impactos durante un accidente.

De acuerdo con aún otra característica de la invención, los por lo menos dos elementos inflables tubulares están colocados para estar en una comunicación neumática.

De acuerdo con aún otra característica de la invención, las paredes de los dos elementos tubulares están formados por dos o más capas que tienen propiedades físicas diferentes .

La presente invención será ahora descrita con más detalle con referencia a los dibujos que acompañan, en donde : La figura 1 es una vista de plano del lado frontal del dispositivo de acuerdo a la invención en la condición desinflada y con una porción seccionada para mostrar el interior; la figura 2 es una vista de plano del lado posterior del dispositivo de acuerdo a la invención; las figuras 3a, 3b son vistas seccionadas del dispositivo de acuerdo con la invención tomadas a lo largo de la línea III-III de la figura 2 con el dispositivo en las condiciones desinflada e inflada respectivamente; las figuras 4A, 4B muestran esquemáticamente una vista frontal y posterior de un motociclista usando el dispositivo de la presente invención, respectivamente.

Las figuras 5A, 5B muestran el diagrama de la fuerza de deslizamiento actuando sobre la columna vertebral durante una prueba que simula una caída de un motociclista; las figuras 6A, 6B muestran el diagrama del momento de flexión actuando sobre la columna vertebral durante una prueba que simula una caída de un motociclista.

El dispositivo de acuerdo a la presente invención es resultado de estudios meticulosos e investigaciones realizadas con el propósito de determinar la mejor posición con respecto a la columna vertebral para colocar los elementos inflables de protección. De hecho, resultó a partir de tales estudios e investigaciones que el elemento tubular causa una concentración de la fuerza de deslizamiento y del momento de flexión en la columna vertebral y por consiguiente no permite que tales fuerzas sean distribuidas uniformemente sobre las porciones muscular y esqueletal adyacentes a la columna vertebral si está colocado directamente sobre la columna vertebral y a lo largo de la misma. Por el contrario, resultó que la fuerza de deslizamiento y el momento de flexión pueden ser reducidos y distribuidos mejor si los elementos inflables se colocan adyacentes a la columna vertebral cada uno a un lado de esta.

Refiriéndose a las figuras 1 y 2, se muestra un dispositivo de protección de acuerdo con la invención generalmente indicado por el número de referencia 10 el cual comprende como una característica dos elementos 11 y 12 inflables tubulares, proyectados para no estar colocados sobre la columna vertebral sino adyacentes y opuestas en lados opuestas de esta, y extendiéndose substancialmente a lo largo de casi toda la longitud de la misma. La columna vertebral está esquemáticamente indicada por una línea discontinua V.

Los elementos 11 y 12 tubulares del dispositivo 10 de protección se obtienen al unir dos franjas laminadas substancialmente similares franjas A y P para incorporar dos cámaras 13 y 14 de aire, respectivamente, las cuales están en comunicación neumática a través de los pasajes 15. Los puntos de unión de las dos franjas A y P laminadas están indicados por S. La unión es perfectamente hermética y está hecha por técnicas conocidas tales como soldadura de alta frecuencia.

En las figuras 3a y 3b se muestra una sección del dispositivo 10 de protección de la invención en las condiciones inflada y desinflada respectivamente. Como puede verse, cada franja A y P laminada está formada preferiblemente por al menos dos capas, a saber una capa 16 interna de material impermeable y una capa 17 externa también hecha de material plástico pero reforzada para resistir a la abrasión, cortes o calor. Por supuesto, varios materiales pueden ser usados y también el número de capas de tela sintética pueden ser más de dos de acuerdo con los requerimientos y los resultados esperados y deseados .

Las figuras 4a y 4b muestran ilustrativamente la aplicación del dispositivo al cuerpo del usuario, en este caso un motociclista. Como puede verse, el dispositivo 10 de protección está asegurado a una prenda 18 de cubierta hecha de un material impermeable y resistente por medio de una costura o una soldadura a lo largo de la línea discontinua C y es llevado sobre los hombros del usuario y mantenido firmemente en posición por medio de cintas 19 ajustables y una cinturón 20.

El dispositivo 10 de protección de la invención está provisto con medios para de sujeción externos (no mostrados) lo que le permite ser sujetado a un arnés o ser aplicado a una prenda usada por el usuario.

Alternativamente, el dispositivo 10 de protección puede ser sujetado directamente a una prenda de cubierta por medio de una soldadura o costura.

Por lo menos uno de los elementos tubulares está en comunicación neumática a través de una válvula de retención en una forma conocida con un suministro de gas comprimido, por ejemplo con un cilindro que contiene C02 o cualquier otro gas conveniente, el cual deberá ser llevado por el usuario y conectado a medios de accionamiento automático proyectados para ser accionados en caso de un accidente cuando el motociclista es lanzado de la motocicleta. Estos medios de accionamiento automático, conocidos per se están formados preferiblemente por una palanca con una aguja perforadora accionada por una cuerda corta o un similar conectada a una parte seleccionada de la motocicleta. Cuando el motociclista es lanzado de la motocicleta, la aguja perforadora accionada por la cuerda corta perfora el cilindro de gas comprimido y, por consiguiente, causa el inflado del el dispositivo 10 de protección. La cuerda corta tiene una carga de ruptura predeterminada para romperse después de que la aguja perforadora es accionada y permite al motociclista separarse de la motocicleta. El inflado es casi instantáneo ya que ocurre en pocas décimas de segundo. Alternativamente, un dispositivo pirotécnico de accionamiento con una pequeña carga actuada por una señal en una fibra óptica la cual se interrumpe cuando el motociclista es lanzado de la motocicleta puede usarse. En este caso, el tiempo de inflado será de menos de una décima de segundo .

Deberá señalarse que el dispositivo 10 de protección puede ser desinflado accionando la válvula de retención para permitir que el dispositivo sea usado de nuevo .

Se pueden tomar provisiones para la deflación automática lenta del dispositivo 10 de protección por medio de la válvula a través de la cual está en comunicación con el suministro de gas comprimido. Para este propósito se puede usar una válvula con una filtración controlada. Para acelerar la deflación el usuario solo tendría que destornillar el cilindro de gas.

Ventajosamente, los elementos inflables del dispositivo se pueden extender hasta la porción superior de las cintas 19 envueltas alrededor de los hombros del usuario y, en la condición inflada, estar colocados a los lados de la cabeza del usuario, pero separados de esta para amortiguar los movimientos laterales .

Además, los por lo menos dos elementos inflables tubulares del dispositivo en condición inflada podrían extenderse también hasta el área de la nuca mientras que están separados de esta para amortiguar los violentos movimientos hacia atrás de la cabeza del usuario causados por una caída.

Para evaluar su eficacia, el dispositivo de protección de la invención fue sometido a pruebas en el Departamento de Ingeniería Aerospacial del Instituto Politécnico de Milán. Para la conducción de tales pruebas las cuales fueron inspiradas por resultados favorables de anteriores simulaciones numéricas hechas en una computadora utilizando un código de cálculo específicamente diseñado para estudiar la biomecánica de los impactos, se usó un maniquí antropométrico HYBRID III pesando 75 kg. y provisto de un casco para choques. El dispositivo de protección de la invención se aplicó a la espalda del maniquí por medio de un arnés . Las pruebas fueron proyectadas para reproducir una condición de impacto simple pero significativa, es decir, una caída hacia atrás en una escalón de esquina desde una altura predeterminada y sin un componente de velocidad horizontal. El criterio adoptado para medir la eficacia del dispositivo de protección fue evaluar la reducción en intensidad del esfuerzo de deslizamiento y del momento de flexión en la porción lumbar de la columna vertebral con respecto al caso de una caída sin protección. Para medir estas cantidades físicas un dispositivo de medición de tensión fue colocado en la región lumbar del maniquí. El inflado del dispositivo de protección fue filmado con una cámara electrónica de alta velocidad tipo NAC E-10 para determinar el tiempo de inflado. Los resultados de las pruebas están resumidos en la Tabla 1 e ilustrados en los diagramas de las figuras 5A, 5B y 6A, 6B en donde en el eje de las abscisas se puede leer el tiempo en segundos y en el eje de las ordenadas se puede leer la fuerza de deslizamiento T en kilogramos y el momento de flexión M en kilográmetros, respectivamente. Los diagramas de la figura 5A y 6A se refieren a la caída del maniquí sin el dispositivo 10 de protección, mientras que aquellos mostrados en las figuras 5B y 6B se refieren a la caída del maniquí con el dispositivo 10.

Tabla 1 Altura del escalón 150 mm Altura desde el suelo 1000 mm Inclinación .r.t. suelo 0 grados Máxima fuerza de deslizamiento - sin el dispositivo 690 kg. - con el dispositivo en condición inflada 420 kg. Momento de flexión máximo - sin el dispositivo 32.7 kg. - con el dispositivo en condición inflada 28.8 kg. Presión del gas 0.4-0.5 bar Tiempo de inflado 0.75 s De lo anterior, será aparente que el dispositivo de protección de acuerdo con la presente invención representa una mejora importante con respecto a las soluciones propuestas hasta ahora debido a que tiene las siguientes ventajas : - el dispositivo de protección puede proteger la columna vertebral al proporcionar en la región lumbar de esta una reducción de la fuerza de deslizamiento y del momento de flexión aproximadamente de 40% y de 12%, respectivamente , el dispositivo de protección puede usarse con un arnés o incorporado en un chaleco o una chamarra, el dispositivo de protección puede ser restablecido para ser usado de nuevo si no está dañado después de la caída.

Aún cuando el dispositivo de protección ha sido descrito e ilustrado con referencia a su aplicación al campo de las motocicletas, es aparente que también puede ser usado en otros campos, por ejemplo montar en bicicleta y monta y carreras a caballo, en donde dispositivos de protección los cuales ofrecen una protección eficaz en caso de caídas son requeridos específicamente.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de protección, específicamente conveniente para motociclistas, del tipo que comprende: - por lo menos un elemento inflable colocado substancialmente a lo largo de la columna vertebral del usuario, - cintas de sujeción aseguradas al por lo menos un elemento inflable y destinadas para cooperar con el cuerpo del usuario, y - medios de inflado accionados automáticamente para inflar el por lo menos un elemento inflable, caracterizado en que el por lo menos un elemento inflable comprende por lo menos dos elementos tubulares, cada uno de los cuales está colocado adyacente a la columna vertebral del usuario en posiciones opuestas y se extiende en casi toda la longitud de la columna.

2. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que también las cintas de sujeción están provistas con elementos inflables destinados para piroteger la cabeza del usuario en contra de movimientos laterales violentos causados por los impactos durante un accidente .

3. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los por lo menos dos elementos inflables tubulares se extienden hasta el área de la nuca mientras que están separados de esta para amortiguar los violentos movimientos hacia atrás de la cabeza del usuario causados por una caída.

4. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los por lo menos dos elementos inflables tubulares están colocados para estar en comunicación neumática entre sí.

5. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las paredes de estos por lo menos dos elementos tubulares están formados de dos o más capas que tienen propiedades físicas diferentes.