DE19631465A1 - Kopfschutzhelm mit einem Sichtfenster und einer Halsöffnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kopfschutzhelm mit einem Sichtfenster und einer Halsöffnung, die mit Abstand oberhalb des Schulterbereichs des Helmträgers ausgebildet ist und dem Hals und dem Genickbereich des Helmträgers im wesentlichen uneingeschränkten Bewegungsspielraum läßt.

Kopfschutzhelme gewinnen zunehmend an Bedeutung, nicht nur in den altbekannten Einsatzgebieten wie Motorsport, sondern beispielsweise auch beim Fahrradfahren, Bergsteigen, Ski fahren, Rollschuhlaufen, Schlittschuhlaufen u.v.m. Sie sind vor allen Dingen zu dem Zweck konstruiert, den Kopf, insbesondere die Schädeldecke gegen Prellungen und Brüche zu schützen. Gleichzeitig sollen sie die Bewegungsfreiheit des Helmträgers im Kopf- und Halsbereich so wenig wie möglich beeinträchtigen, da eine derartige Beeinträchtigung die Unfallgefahr wieder vergrößern würde. Aus diesem Grund enden die allermeisten Kopfschutzhelme mehr oder weniger im Bereich der Kinnpartie und lassen den Hals- Nacken- und Genickbereich weitgehend frei. Aber auch diese Körperbereiche sind bei Stürzen und anderen Unfällen stark verletzungsgefährdet. Durch die bei Stürzen und Unfällen entstehende abrupte Abklappbewegung der Halswirbelsäule (der Kopf wird schlagartig nach hinten, zur Seite oder nach vorn gerissen) stellen sich Schmerzen im Nacken und in der Halsmuskulatur ein. Die häufigste Verletzung ist das Halswirbelsäulen-Syndrom (HWS), das auch als Schleudertrauma oder Peitschenschlag-Phänomen bekannt ist, und auf einer Überdehnung und Zerrung der Halswirbelsäule beruht. Die Folge sind starke Schmerzen, die von Nacken- und Kopfschmerzen über Schwindelgefühle und "Nackenstarre" bis hin zur vollständigen Bewegungsunfähigkeit führen können und oftmals nicht nur die Hals-und Nackenpartie betreffen, sondern den gesamten Rücken- bis Lendenbereich. Vor Verletzungen dieser Art bieten die bekannten Helme keinen wirksamen Schutz.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kopfschutzhelm zu schaffen, der auch den Hals- und Genickbereich gegen Verletzungen, insbesondere gegen Zerrungen, Überdehnungen, Verdrehungen und letztendlich natürlich auch gegen Abknicken, d. h. gegen Genickbruch, schützt.

Eine Lösung dieser Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Kopfschutzhelms der eingangs genannten Art, bei dem an der Halsöffnung eine Airbag- Vorrichtung, d. h. eine aufblasbare Polsterung, vorgesehen ist, die im aufgeblasenen Zustand den Helm gegen die Schultern des Helmträgers abstützt und den Hals- und Genickbereich des Helmträgers gegen Verdrehen und/oder Verknicken stabilisiert bzw. schützt.

Noch einmal zur Verdeutlichung der Wirkungsweise: Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein aufblasbares Sicherheitsluftkissen, das bei einem Sturz/Unfall die Wirkung der Trägheit und die damit fatale Beschleunigung des Kopfes mit Auswirkung auf den Halswirbelbereich erheblich mindert. Die Airbag- Vorrichtung soll die katapultartige Bewegung/Beschleunigung möglichst augenblicklich abbremsen und den Bewegungsradius des Kopfes im Halswirbelbereich eindämmen. Dazu legt sich das Sicherheitsluftkissen im aktivierten/aufgeblasenen Zustand eng und im wesentlichen ringförmig um den Hals und stützt dabei den Kopf auf die Schultern, den Brustkorb und den Schultergürtel ab. Der Kopf wird durch die/das den anatomischen Gegebenheiten angeglichene/n in ihrer Formgebung entsprechend gestalteten Luftkissen in seiner Ruhestellung gehalten. Das/die Luftkissen ist/sind in vorzugsweiser Ausbildung bogenförmig an den Schulter-/Nacken-Bereich angepaßt. Der Kopf wird letztlich automatisch in eine einheitliche Ebene - Gesichtsfront mit Körperfront - ausgerichtet, wodurch die Gefahr eines Verdrehens des Kopfes und der Halswirbelsäule relativ zum Rumpf um die vertikale Körperachse verringert wird. Es wird eine aufrechte Kopfhaltung erzielt, die der natürlichen Stellung des Kopfes und der Halswirbelsäule entspricht; eine Torsionsbewegung und ein Kippen des Kopfes wird so auf ein Minimum vermindert.

Die bei einem Unfall auftretende Energie wird vom Halswirbelbereich auf eine größere Körperfläche im Rumpfbereich übertragen beziehungsweise abgeleitet. Somit entsteht ein geringerer spezifischer Druck, wodurch die Verletzungsgefahr im allgemeinen und im Halswirbelbereich im besonderen ganz wesentlich verringert wird.

Die Airbag-Vorrichtung, die als Präventivmaßnahme gegen schwerste Unfallverletzungen insbesondere im Kopf- und Nackenbereich zu betrachten ist, kann als Ein- oder als Mehrkammersystem ausgebildet und gesteuert sein.

Grundsätzlich ist es auch möglich die Airbag- Vorrichtung durch eine Kombination einzeln miteinander verbindbarer und auch aktivierbarer Luftkissen zu realisieren.

Sie sollte mit einer Sensor-Steuerung gekoppelt sein, über die die Airbag-Vorrichtung aktivierbar ist. Die Sensoren ihrerseits registrieren dabei bestimmte Signale, die dann seitens der Steuerung verarbeitet werden und bei Vorliegen eines bestimmten Grenzwerts, d. h. im Bedarfsfall, den Aufblasvorgang der Airbag- Vorrichtung auslösen.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Sensoren zur Registrierung von Beschleunigungs- bzw. Bremskräften geeignet.

Insbesondere bei Verwendung solcher Sensoren wird vorgeschlagen, die Sensoren und/oder die Steuerung an dem Kopfschutzhelm anzuordnen. Damit geht der Vorteil einher, daß der Helmträger zum Anlegen bzw. Einrichten der Airbag-Vorrichtung keine speziellen Maßnahmen zur Verbindung bzw. Verschaltung von Helm und übriger Schutzkleidung und/oder dem "fahrbaren" Untersatz (Motorrad u.ä.) vornehmen muß. Derartige Handgriffe werden oftmals als lästig empfunden und häufig vergessen (wie von den Anschnallgurten in Autos allgemein bekannt). Dem Aufsetzen und Anpassen des Helms wird dagegen von vornherein mehr Aufmerksamkeit gewidmet, - allein schon deshalb, weil nur bei paßgenauem Sitz des Helms das Gesichtsfeld minimal eingeschränkt ist und kein unangenehmer Druck auf irgendwelche Kopfpartien ausgeübt wird. Die Einrichtung bzw. das Einschalten einer zusätzlichen Airbag- Vorrichtung wird beim Anlegen des Helms nicht vergessen, sondern mit der gebotenen Sorgfalt vorgenommen werden.

Bei einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sensoren zur Registrierung von Berührungskontakten, insbesondere Bodenkontakt, geeignet sind.

Insbesondere im Fall solcher Sensoren ist vorgeschlagen, daß sie im Bereich von Körperteilen angeordnet sind, die im ordnungsgemäßen Zustand Kontakt mit dem "fahrbaren" Untersatz haben und im Falle eines Schutzbedürfnisses diesen Kontakt verlieren.

Bei diesen Körperteilen handelt es sich insbesondere um die Handflächen, Fußsohlen und - insbesondere bei Motoradfahrern - die Sitzfläche. Im Fall eines Unfalls wird der Helmträger durch den Aufprall von seinem "fahrbaren" Untersatz gelöst; Hände, Füße und Gesäß verlieren den Kontakt zu den entsprechenden Griff-, Stand- oder Sitzflächen, und dieses Los lösen wird über die Sensoren registriert und an die Steuerung übertragen, die letztendlich die Airbag-Vorrichtung aktiviert. Diese Variante der Erfindung hat somit den Vorteil, daß die Airbag-Vorrichtung nur dann ausgelöst wird, wenn es tatsächlich zu einem schwerwiegenden
Unfall kommt, bei dem der Helmträger von seinem "fahrbaren" Untersatz - insbesondere seinem Motorrad abgehoben bzw. weggeschleudert wird.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Airbag-Vorrichtung als separates Bauteil ausgebildet, das an einen vorgefertigten Kopfschutzhelm montiert werden kann.

Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, daß bereits vorhandene Kopfschutzhelme nachgerüstet werden können. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Sensitivität der Steuerung so einzustellen, daß die Airbag-Vorrichtung im Zweifel eher einmal zu früh oder zuviel ausgelöst wird als zu spät bzw. zu wenig - beispielsweise bei einem plötzlichen starken Bremsmanöver -, wodurch vorrübergehende Schädigungen der Halswirbelsäule, insbesondere die sog. Schleudertrauma, vermieden werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Prinzipskizze näher erläutert. Diese zeigt einen Motorradhelm von vorne (A), von der Seite (B) und und von hinten (C). Der Motorradhelm 1 weist an seiner Halsöffnung 2 Luftkissen 3 einer Airbag-Vorrichtung auf. Diese Airbag-Vorrichtung ist hier als Mehrkammersystem dargestellt.

Zur Erläuterung der Funktionsweise bedarf es an sich nur der Erläuterung der Funktion einer Airbag- Vorrichtung:
Eine Airbag-Vorrichtung umfaßt grundsätzlich die folgenden Bauteile:

• - Das elektronische Auslösegerät, das bei einem Unfall den Airbag an sich aktiviert.
  Es hat die Aufgabe, die Schwere des Unfalls zu erkennen und ggf. die Vorrichtung zeitrichtig auszulösen; außerdem dient es zur Überwachung der elektrischen bzw. elektronischen Komponenten, sowie zur Sicherung gegen Fehlauslösung. Das Auslösegerät setzt die Airbag-Vorrichtung erst bei Überschreitung eines vorbestimmten - unfallträchtigen- Grenzwerts in ihre bestimmungsgemäße Funktion.
• - Ein Diagnosegerät, das bei Benutzung des Helms ständig sämtliche Elemente der Airbag-Vorrichtung auf elektronische Fehler überwacht. Durch Aufleuchten einer Kontrollampe oder Ertönen eines Signaltons wird der Helmträger über den Ablauf des Prüfprogramms bzw. über eventuelle Mängel informiert:
• - Der Airbag, d. h. die einzelne(n) Kammer(n) selbst besteht/en aus einem gummibeschichteten Polyamidgewebe. Er ist im Ruhezustand eng zusammengefaltet und durch ein Polster o.a. verdeckt. Kommt er zum Einsatz, so klappt das Polster an Sollbruchstellen auf und gibt den Airbag frei.
• - Der Gasgenerator - beispielsweise in Form von Gaspatronen - ist mit dem Auslösegerät elektrisch verbunden. Sobald dieses einen entsprechenden Impuls empfängt, wird ein elektrischer Zünder ausgelöst und das Füllgas wird freigegeben. Dieses Füllgas (beispielsweise Stickstoff) ist für Mensch und Umwelt unschädlich.

Die Funktionsfähigkeit aller Airbagkomponenten muß im (Fahr-)Betrieb bei Temperaturen von -35°C bis +85°C, bei Feuchtigkeit, bei Vibrationen und auch bei Einfluß starker magnetischer Felder für eine Mindestlebensdauer von zehn Jahren gewährleistet sein.

Claims (8)

1. Kopfschutzhelm mit einem Sichtfenster und einer Halsöffnung, die mit Abstand oberhalb des Schulterbereichs des Helmträgers ausgebildet ist und dem Hals und dem Genickbereich des Helmträgers im wesentlichen uneingeschränkten Bewegungsspielraum läßt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halsöffnung eine Airbag-Vorrichtung (aufblasbare Polsterung) vorgesehen ist, die im aufgeblasenen Zustand den Helm gegen die Schultern des Helmträgers abstützt und den Hals- und Genickbereich des Helmträgers gegen Verdrehen und/oder Verknicken stabilisiert bzw. schützt.

2. Kopfschutzhelm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Airbag-Vorrichtung als Mehrkammersystem ausgebildet ist.

3. Kopfschutzhelm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Airbag-Vorrichtung mit einer Steuerung gekoppelt ist, die mit Hilfe von Sensoren eine Aktivierung der Airbag-Vorrichtung initiiert.

4. Kopfschutzhelm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren zur Registrierung von Beschleunigungs- bzw. Bremskräften geeignet sind.

5. Kopfschutzhelm nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren und/oder die Steuerung an dem Kopfschutzhelm angeordnet sind.

6. Kopfschutzhelm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren zur Registrierung von Berührungskontakten geeignet sind.

7. Kopfschutzhelm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren im Bereich solcher Körperteile angeordnet sind, die im ordnungsgemäßen Zustand Kontakt mit dem "fahrbaren′ Untersatz haben und im Falle eines Schutzbedürfnisses (Unfalls) diesen Kontakt verlieren.

8. Kopfschutzhelm nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d dadurch gekennzeichnet, daß die Airbag-Vorrichtung als separates Bauteil ausgebildet ist, das an einem vorgefertigten Kopfschutzhelm montierbar ist.