DE69614965T2

DE69614965T2 - Sicherheitshelm und Kopfschützvorrichtung dafür

Info

Publication number: DE69614965T2
Application number: DE69614965T
Authority: DE
Inventors: Sakae Fujihira; Hideaki Hirosawa
Original assignee: Shoei Co Ltd; Shoei Kako Co Ltd
Current assignee: Shoei Co Ltd
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1996-10-26
Publication date: 2002-04-25
Anticipated expiration: 2016-10-27
Also published as: DE69634862T2; DE69634862D1; EP0771534B1; EP1066765A3; EP0771534A1; EP1066765B1; EP1066765A2; DE69614965D1; US5867840A

Description

Technischer Anwendungsbereich

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kopfschützvorrichtung für einen Sicherheitshelm mit einer äußeren, aus hartem Material hergestellten Schale und einer einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage, die auf der Innenseite der äußeren Schale angeordnet ist, und auf einen Sicherheitshelm, welcher die o. g. Kopfschützvorrichtung beinhaltet.
Eine Kopfschützvorrichtung gemäß des Oberbegriffes des Anspruchs 1 ist aus der US A-4,051,555 bekannt.

Hintergrund der Erfindung

Gut bekannt ist ein Sicherheitshelm, wie z.B. des Jet-Typs, des Halb-Jet-Typs oder des Vollgesichts Typs, welcher eine Kopfschützvorrichtung (nachfolgend in diesem Text nur als "Kopfverkleidung" bezeichnet) beinhaltet, welche dazu benutzt wird um den Kopf eines Mannes mit aufgesetztem Helm, wie z.B. den Fahrer auf einem Motorrad (sie werden im folgenden als "ein Fahrer oder dergleichen" bezeichnet), zu schützen. Der herkömmliche Helm des Jet-Typs, Halb-Jet Typs oder Vollgesichtstyps hat üblicherweise eine Kopfverkleidung und ein Paar aus rechtem und linkem Kinnriemen, welche auf der Innenseite der Kopfverkleidung befestigt sind und typischerweise wie folgt aufgebaut sind.
Die Kopfverkleidung hat einen. Einschnitt (im Falle des Helms des Jet-Typs oder des Halb-Jet-Typs) oder einer Öffnung (im Falle des Vollgesichtshelms), welche vor dem Teil zwischen der Stirn und dem Kinn (das ist das Gesicht) ausgeformt ist. Der Jet-Typ oder der Halb-Jet Typ des Helms hat des weiteren ein Visier, welches an der Kopfverkleidung an den oberen Rand der Ausnehmung angrenzend befestigt ist. Der Helm des Vollgesichtstyps hat desweiteren eine Schutzscheibe, welche an der Kopfverkleidung befestigt ist, um zwischen einer unteren Position, in der sie die Öffnung verschließt, und einer oberen Position, in der sie die Öffnung freigibt, bewegbar zu sein. Die Schutzscheibe kann für den Jet-Typ und Halb-Jet-Typ des Helms z.B. an Stelle von dem Visier verwendet werden. In diesem Falle kann die Schutzscheibe die Ausnehmung freigeben und verschließen.
Die Kopfverkleidung umfaßt eine äußere Schale, welche die äußere, periphere Wand der Kopfverkleidung bildet, eine Randfassung, und ein Stützteil, welches mit der inneren Oberfläche der äußeren Schale in Kontakt gebracht wird und durch Klebemittel oder dergleichen befestigt ist. Die Randfassung ist mit Klebemittel oder dergleichen am Rand der äußeren Schale befestigt, so daß der gesamte Rand der äußeren Schale (im Falle eines Vollgesichtshelms ist der gesamte Rand der Öffnung ebenfalls mit eingeschlossen) zwischen die Randfassung gebracht wird. Das Stützteil beinhaltet ein Stützteil für den Kopf, welches dazu bestimmt ist, dem Schädeldach, dem Scheitel, den Schläfen und dem Hinterkopf gegenüber zu liegen. Das Stützteil des Helms des Jet-Typs oder des Halb-Jet-Typs beinhaltet des weiteren zwei Stützteile für die zwei Ohren, von denen jedes dazu bestimmt ist, den Ohren gegenüber zu liegen, oder das Stützteil für den Kopf ist bildet eine Einheit mit dem Stützteil für die Ohren. Das Stützteil des Vollgesichtshelms schließt des weiteren ein Stützteil für das Kinn, welches dazu bestimmt ist, dem Kinn gegenüber zu liegen, ein.
Das Stützteil für den Kopf umfaßt eine einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage und eine luftdurchlässige Stützplatte. Die Stützplatte für den Kopf ist mittels eines Klebemittels oder eines Bandes an der Aufprall aufnehmenden Einlage befestigt, so daß die Stützplatte für den Kopf die innere Oberfläche der Aufprall aufnehmenden Einlage bedeckt (manchmal ist ein dem Scheitel des Kopfes des Fahrers oder dergleichen gegenüberliegender Teil teilweise ausgenommen), die Seitenflächen (das ist eine schmale, zwischen der inneren und äußeren Oberfläche liegende Fläche), und den Rand der äußeren Fläche, welcher sich von der Seitenfläche her erstreckt. Die Aufprall aufnehmende Einlage ist aus geschäumtem synthetischem Harz gemacht, wie z. B. Polystyrol, Polypropylen oder Polyäthylen. Das Stützteil für den Kiefer hat ebenfalls im wesentlichen die gleich Struktur wie die des Stützteils für den Kopf abgesehen davon, daß es solch eine Form hat, um mit dem Kiefer des Fahrers oder dergleichen zu korrespondieren. Wenn nötig wird ein Paar eines rechten und eines linken blockförmigen inneren Polsters an ein Teil der inneren Oberfläche der einen Aufprall auf den Kiefer absorbierenden Einlage angesteckt (z.B. zwei Bereiche um den Wangen des Fahrers oder dergleichen gegenüber gelegt zu werden). Folglich wird dieses blockförmige innere Kissen zwischen der einen Aufprall auf den Kiefer aufnehmenden Einlage und der Stützplatte für den Kiefer positioniert. Das Stützteil für jedes Ohr hat ebenfalls im wesentlichen dieselbe Struktur wie die des Stützteils für den Kopf oder den Kiefer abgesehen davon, daß es solch eine Form hat, um mit dem Ohr des Fahrers oder dergleichen zu korrespondieren.
Wenn ein Aufprall auf einen Teil der äußeren Schale eines konventionellen Sicherheitshelms, der typischerweise wie oben ausgeführt aufgebaut ist, ausgeübt wird, wird der Aufprall weit über die ganze äußere Schale verteilt und die Aufprallenergie wird durch die deformierte äußere Schale aufgenommen. Desweiteren betätigt sich die den Aufprall aufnehmende Einlage im Absorbieren der Aufprallenergie, die sich von der äußeren Schale durch ihrer Deformation ausbreitet, die Aufprallenergie mittels ihrer Dicken-Verkleinerung absorbierend (das ist eine zusammendrückende Deformation), und die maximale, durch den Aufprall bedingte Beschleunigung senkend durch Verzögern der Ausbreitung dieser Aufprallenergie, die auf den Kopf des Fahrers oder dergleichen ausgeübt wird. In diesem Text bedeutet "maximale Beschleunigung" der maximale Wert der Beschleunigung über einen einen Aufprall aufnehmenden Test für den Helm.
Bis heute wurde der o.g. Aufprall absorbierende Test gemacht, um die Schutzcharakteristik des Sicherheitshelms zu ermitteln. Bei diesem Aufprall absorbierenden Test wird ein metallisches Kopfmodell, welches den Kopf eines Mannes mit Helm auf nachahmt, benutzt, in dem ein Beschleunigungsmesser integriert ist. Es wurde ein Standard für die mit dem Beschleunigungsmesser gemessene maximale Beschleunigung in jedem Land eingeführt. Desweiteren wurde ein HIC-Index (Head Injury Criteria) vorgeschlagen auf der Basis einer Korrelation zwischen dem Beschleunigungsmittelwert einer gewissen Dauer und der Dauer des Vorliegens von Werten, die fortwährend über diesem Beschleunigungsmittelwert sind, und dem Gehirnschaden. HIC ist gegeben durch:
wobei a(t) die Änderung des Beschleunigungswertes über der Zeit während des einen Aufprall absorbierenden Tests ist, und t&sub1;, t&sub2; die Zeiten sind, von denen jede den HIC-Wert maximiert.
Der HIC-Wert wurde erachtet, eine gute Korrelation mit dem Grad der in einem Unfall erlittenen Verletzungen zu haben. Gemäß Mr.P.D. Hope vom Transport and Road Research Laboratory gegründet in England, ist bei einem Unfall mit dem Motorrad die Wahrscheinlichkeit der Sterblichkeit 8,5%, wenn der HIC- Wert 1000 beträgt, die Wahrscheinlichkeit der Sterblichkeit 31% wenn der HIC- Wert 2000 beträgt, und die Wahrscheinlichkeit der Sterblichkeit 65%, wenn der HIC-Wert 4000 beträgt.
Deshalb ist es notwendig, den HIC-Wert zu senken, um den Grad der Verletzungen zu senken.
Wie oben beschrieben ist es notwendig den maximalen Beschleunigungswert und den durch den Aufprall bedingten HIC-Wert zu senken, wenn es gewünscht ist, die Schutzcharakteristik des Sicherheitshelms zu verbessern. Das ist der Fall. Um den maximalen Beschleunigungswert und den HIC-Wert zu senken, wurde bisher die Dicke der den Aufprall absorbierenden Einlage vergrößert.
Jedoch ist es unzureichend nur die Dicke der den Aufprall aufnehmenden Einlage für eine Herabsetzungung des maximalen Beschleunigungswertes zu vergrößern und insbesondere für eine Herabsetzung des HIC-Wertes schwierig. Der HIC- Wert schließt die Dauer des Vorliegens von Werten, welche fortlaufend über einem spezifischen Beschleunigungswert liegen, ein, so daß sogar wenn der maximale Beschleunigungswert ein wenig gesenkt wird es infolge der Dämpfer- Eigenschaft der Aufprall aufnehmenden Einlage unmöglich ist, die Dauer des Vorliegens von Werten, die fortlaufend über dem spezifischen Beschleunigungswert liegen, zu verkürzen.
Somit ist es unmöglich den HIC Wert herabzusetzen.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Kopfverkleidung für einen Sicherheitshelm bereit zu stellen, bei dem sowohl die maximalen Beschleunigungswerte als auch die HIC Werte, welche durch einen Aufprall verursacht werden, wirksam herabgesetzt sind ohne insbesondere die Stabilität einer einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage herabzusetzen.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine Kopfschutzvorrichtung für einen Sicherheitshelm bereit zu stellen, welcher eine gute Ventilation hat.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung umfaßt eine Kopfschutzvorrichtung für einen Sicherheitshelm eine äußere, aus hartem Material hergestellte Schale und eine einen Aufprall auf den Kopf aufnehmende Einlage, die auf der Innenseite der äußeren Schale angeordnet ist, wobei die den Aufprall aufnehmende Einlage ein Haupteinlageteil und ein inneres Nebeneinlageteil umfaßt, dessen Dichte geringer ist als die des Haupteinlageteils, und eine innere Ausnehmung in der inneren Oberfläche des Haupteinlageteils vorgesehen ist, in welche das innere Nebeneinlageteil eingepaßt wird. In diesem Falle ist es wünschenswert, daß die jeweilige innere Ausnehmung und das jeweilige innere Nebeneinlageteil im wesentlichen nur in der inneren Oberfläche des oberen Abschnitts der den Aufprall aufnehmenden Einlage bereitgestellt werden und jeder von ihnen von im wesentlichen elliptischer, im wesentlichen gestreckt kreisförmiger oder im wesentlichen kreisförmiger Gestalt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung umfaßt die den Aufprall aufnehmende Einlage bei einer Kopfschutzvorrichtung für einen Sicherheitshelm, in welchem die innere Ausnehmung und die innere Nebeneinlage bereitgestellt werden, desweiteren ein äußeres Nebeneinlageteil, dessen Dichte zwischen den Dichten des Haupteinlageteils und des inneren Nebeneinlageteils liegt, und in der äußeren Oberfläche des Haupteinlageteils ist eine äußere Ausnehmung vorgesehen, in welche das äußere Nebeneinlageteil eingepaßt ist. In diesem Fall ist es wünschenswert, daß wenigstens ein Belüftungsloch zwischen dem Haupteinlageteil und dem äußeren Nebeneinlageteil ausgebildet ist. Desweiteren ist es wünschenswert, daß die jeweilige äußere Ausnehmung und das jeweilige äußere Nebeneinlageteil von dem vorderen Abschnitt über den oberen Abschnitt zu dem hinteren Abschnitt der äußeren Oberfläche der den Aufprall aufnehmenden Einlage angeordnet sind, aber im wesentlichen nicht in dem rechten und linken Abschnitt davon angeordnet sind und daß, wenn sie abgewickelt sind, von im wesentlichen rechteckiger, im wesentlichen elliptischer oder im wesentlichen gestreckt kreisförmiger Gestalt sind.
Die oberen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sogleich aus ihrer folgenden detaillierten Beschreibung, welche im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen zu lesen ist, sichtbar.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Ansicht der Unterseite einer Kopfverkleidung entsprechend einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung, wobei die Stützplatte teilweise weggebrochen ist und beide Basisabschnitte eines Paares eines rechten und eines linken Kinnriemens hinzugefügt wurden,
Fig. 2 ist eine Seitenansicht von rechts, teilweise im Schnitt, der in Fig. 1 gezeigten Kopfverkleidung, wobei die Stützplatte weggelassen wurde und der obere Abschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1 mittels einer Ansicht in Längsrichtung geschnitten gezeigt wird,
Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, der in Fig. 1 gezeigten Kopfverkleidung im Schnitt,
Fig. 4 ist eine in die horizontale Ebene projizierte Projektionsdarstellung der Oberfläche der Unterseite der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten, einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage,
Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Kopfverkleidung von rechts gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung, teilweise weggebrochen und teilweise im Schnitt entlang eines Belüftungsloches,
Fig. 6 ist eine ebene Ansicht einer einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage der Fig. 5, wobei das äußere Nebeneinlageteil in Strichpunktlinien gezeigt ist, und
Fig. 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage, wobei das innere und das äußere Nebeneinlageteil der Fig. 5 jeweils mit der Oberseite nach unten gedreht wurden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Zunächst wird eine in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Kopfverkleidung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung im folgenden beschrieben. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird diese Kopfverkleidung 10 zum Ausstatten eines Sicherheitshelmes des Jet-Typs verwendet, so daß dieser Helm nicht nur die Kopfverkleidung 10 hat sondern ebenfalls ein Paar eines rechten und eines linken gut bekannten Kinnriemens 11a, 11b, dessen Basisenden auf der Innenseite der Kopfverkleidung 10 befestigt sind. Der Helm könnte ebenfalls ein allseits bekanntes Visier oder eine allseits bekannte Schutz Abschirmung (nicht dargestellt) haben. In Fig. 2 gezeigt ist die Kopfverkleidung genau zu dem Zeitpunkt, wenn ein Fahrer oder dergleichen mit dem Helm auf sich in einer üblichen Haltung befindet (in diesem Text im Folgenden beschrieben als "die Kopfverkleidung getragen in der üblichen Haltung").
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt umfaßt die Kopf-Verkleidung 10 einen haubenähnliche, die äußere periphere Wand der Verkleidung bildende, äußere Schale 12, die vorstehend beschriebene allseits bekannte Randfassung 13, ein Stützteil 14 für den Kopf, das auf der Innenseite der äußeren Schale 12 durch ein Klebemittel oder dergleichen befestigt ist, und ein Stützteil 16, 17 für das rechte Ohr und das linke Ohr.
Das Merkmal dieser Erfindung liegt in der Struktur einer einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage 15, wobei die anderen Strukturen die gleichen sein können wie die, welche vorstehend bei dem allseits bekannten beschriebenen Helm verwendet werden, so daß die Beschreibung der anderen Strukturen nicht gegeben wird mit der Ausnahme, daß sich die Notwendigkeit dazu ergibt.
Wenn ein Aufprall auf einen Teil der äußeren Schale 12 ausgeübt wird, muß der Aufprall weit über die ganze äußere Schale verteilt werden und die Aufprallenergie muß infolge der Deformation der äußeren Schale 12 absorbiert werden, so daß die äußere Schale 12 eine hohe Steifigkeit und eine hohe Bruchfestigkeit haben muß. Somit könnte die äußere Schale 12 aus verstärktem steifen Harz hergestellt werden, der durch Aushärten einer Mixtur von verstärkendem Material, wie beispielsweise Glasfaser, Kohlefaser, hochfester organischer Faser oder dergleichen, und in Wärme aushärtendem Harz, wie beispielsweise ungesättigtem Polyesterharz, Epoxydharz oder dergleichen erhalten wird. Die äußere Schale 12 könnte ebenfalls aus verstärktem steifen Harz hergestellt werden, welcher durch Heißformgebung einer Mischung der o.g. stärkenden Materialien und thermoplastischem Harz, wie beispielsweise Polycarbonat oder dergleichen, erhalten wird. Desweiteren könnte die äußere Schale 12 ebenfalls aus einem Verbundmaterial hergestellt werden, welches durch Hinterlegen dieser steifen Harze mit einem weichen Tuch wie ein nicht gewebtes Stofftuch, erhalten wird.
Es wird bevorzugt, daß die Dicke der äußeren Schale 1-6 mm beträgt und es wird sehr bevorzugt, daß die Dicke 2-5 mm beträgt. Es ist nicht wünschenswert, daß die Dicke außerhalb dieses Bereiches liegt. D.h. je schmaler die Dicke ist, desto geringer ist die Steifigkeit der äußeren Schale 12, und je größer die Dicke ist, desto schwerer ist die äußere Schale 12.
Das Stützteil 14 für den Kopf kann eine Form haben, die sich im wesentlichen an der ganzen inneren Oberfläche der äußeren Schale 12 anlehnt, wobei aber bei der ersten Ausführungsform das Stützteil 16 für das rechte Ohr und das Stützteil 17 für das linke Ohr getrennt davon - wie in Fig. 1 gezeigt - ausgebildet werden können. Im letzteren Fall hat das Stützteil 14 für den Kopf solch eine Form, bei der es ausgeschnittene Abschnitte aufweist, welche der inneren Oberfläche der äußeren Schale 12 gegenübergelegt werden und außerdem jeweils dem rechten und linken Ohr des Fahrers oder dergleichen gegenüber gelegt werden.
Das in Fig. 1 gezeigte Stützteil 14 zu dem Kopf umfaßt eine einen Aufprall auf den Kopf aufnehmende Einlage 15, welche solch eine Form hat, um ausgeschnittene Abschnitte aufzuweisen, welche der inneren Oberfläche der äußeren Schale 12 gegenüber gelegt werden und außerdem dem rechten und linken Ohr des Fahrers oder dergleichen gegenüber gelegt werden, und eine luftdurchlässige Stützdecke 18 für den Kopf, welche die innere Oberfläche der Einlage 15 bedeckt. In den Fig. 1 und 2 ist diese Stützdecke 18 für den Kopf aufgeschnitten und in dem Bereich weggelassen, der zu dem oberen Abschnitt der Einlage 15 korrespondiert und welcher dazu bestimmt ist, dem Scheitel des Fahrers oder dergleichen gegenüber gelegt zu werden.
Das Stützteil 16 für das rechte Ohr und das Stützteil 17 für das linke Ohr umfassen eine einen Aufprall aufnehmende Einlage für das rechte Ohr und eine einen Aufprall aufnehmende Einlage für das linke Ohr (bei sind nicht dargestellt), ein blockförmiges inneres Polster für das rechte Ohr und ein blockförmiges inneres für das linke Ohr (beide nicht dargestellt), die an den inneren Oberflächen der jeweiligen Aufprall aufnehmenden Einlagen vorgesehen sind und die aus flexiblem elastischem Material wie Urethanschaum, anderen synthetischen Harzen oder dergleichen hergestellt werden, und einer luftdurchlässigen Stützdecke 19 für das rechte Ohr und einer luftdurchlässigen Stützdecke 20 für das linke Ohr, welche nicht nur diese Polster bedecken, sondern ebenfalls von den inneren Seitenflächen deren Aufprall aufnehmenden Einlagen für das rechte und das linke Ohr. Das Paar aus rechtem und linkem Kinnriemen 11a, 11b, das vorstehend beschrieben wurde, wird an den Stützteilen 16, 17 für das rechte bzw. linke Ohr befestigt.
Die einen Aufprall auf den Kopf aufnehmende Einlage 15 muß deformiert werden, um die von der äußeren Schale 12 ausgebreitete Aufprallenergie zu absorbieren, und die Einlage muß ihre Dicke vermindern, um die Aufprallenergie zu absorbieren und die Übertragung der Aufprallenergie auf den Kopf des Fahrers oder dergleichen zu verzögern, so daß die Einlage 15 einen geeigneten plastischen Deformationsbetrag und einen geeigneten elastischen Deformationsbetrag haben muß.
Die Kopfverkleidung 10 hat fünf Bereiche: Einen vorderen Bereich, um dem Schädeldaches des Fahrers oder dergleichen gegenübergelegt zu werden, einen oberen Bereich, um dem Scheitels des Fahrers oder dergleichen gegenübergelegt zu werden, einen rechten und einen linken Seitenabschnitt, um der rechten und linken Schläfe des Fahrers oder dergleichen gegenübergelegt zu werden, und einen hinteren Abschnitt, um dem Hinterkopf des Fahrers oder dergleichen gegenübergelegt zu werden, wobei der obere Abschnitt der Einlage 10 im wesentlichen eine hemisphärische Gestalt hat und mit dem vorderen Abschnitt, dem rechten und linken Abschnitt und dem hinteren Abschnitt verbunden ist, so daß die Festigkeit des oberen Abschnitts die höchste unter allen Abschnitten ist. In dem Fall aller Helme, des Jet-Typs, des Halb-Jet-Typs und des Vollgesichtstyps, erstreckt sich der hintere Abschnitt der Kopfverkleidung 10 tief nach unten und ist mit dem oberen Abschnitt und sowohl mit dem rechten als auch mit dem linken Abschnitt verbunden, so daß dieser Abschnitt die zweithöchste Festigkeit unter allen Abschnitten aufweist. Wie vorher dargelegt hat der vordere Abschnitt der Kopfverkleidung 10 einen Ausschnitt 25 oder eine Öffnung und, wie es der Fall sein könnte, einen Belüftungsmechanismus, so daß seine Festigkeit die geringste ist. Desweiteren sind der rechte und der linke Seitenabschnitt der Kopfverkleidung 10 angrenzend zu dem Ausschnitt 25 oder der Öffnung angeordnet, so daß ihre Festigkeit höher ist als die des vorderen Abschnitts aber beträchtlich niedriger als die des hinteren Abschnitts.
Wie oben beschrieben hat der obere Abschnitt der herkömmlichen Kopfverkleidung 10 die höchste Festigkeit unter allen und ist von hemisphärischer Gestalt, so daß dieser nicht infolge der von der äußeren Schale 12 übertragenen Aufprallenergie kräftig deformiert wird. Somit neigen der maximale Beschleunigungswert und der HIC-Wert des oberen Abschnittes dazu, höher zu sein als die Werte der anderen Abschnitte (des vorderen Abschnitts, des rechten und linken Abschnittes und des hinteren Abschnitts). Daher ist es, um die auf die Kopfverkleidung 10 ausgeübte Aufprallenergie zu verteilen und sie zu veranlassen diese wirksam zu absorbieren und dadurch den maximalen Beschleunigungswert und den HIC-Wert herabzusetzen, notwendig, daß im oberen Bereich der Kopfverkleidung 10 die den Aufprall aufnehmende Einlage infolge des Aufpralls deformiert wird, um die Aufprallenergie zu verteilen und die Einlage zu veranlassen diese zu absorbieren, und desweiteren wird die Dicke der Einlage 15 wirksam verkleinert, um es der Einlage 15 zu ermöglichen, die Aufprallenergie wirksam zu absorbieren.
Dies ist der Fall, wenn die einen Aufprall auf den Kopf aufnehmende Einlage 15 - wie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt und in einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung offenbart - umfaßt:
(1) ein Haupteinlageteil 32, in dessen innerer Oberfläche des im wesentlichen zentralen Teils (das ist im wesentlichen das oberste Teil) eine im wesentlichen elliptische oder gestreckte Ausnehmung 31 angeordnet ist, deren Hauptachse im wesentlichen mit der Längsachse der Kopfverkleidung 10 zusammenfällt, und
(2) ein inneres Nebeneinlageteil 33, das in die Ausnehmung 31 eingepaßt ist, um am Haupteinlageteil befestigt zu sein.
Es ist erforderlich, daß beide, das Haupteinlageteil 32 und das innere Nebeneinlageteil 33 einen geeigneten plastischen und elastischen Deformationsbetrag haben, so daß es bevorzugt wird, daß sie aus geschäumten Kunststoff hergestellt werden, wie beispielsweise Polystyrolschaum, Polypropylenschaum, Polyäthylenschaum oder dergleichen. Desweiteren ist es wünschenswert, daß beide Einlagen 32, 33 aus dem gleichen Material hergestellt werden, aber sie können ebenfalls aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Bei diesen geschäumten Kunststoffen ist im allgemeinen die Dichte (g/lit) im wesentlichen proportional zu der Druckfestigkeit (kg/cm²) und der Biegefestigkeit (kg/cm²), und die Dichte beeinflußt die den Aufprall aufnehmende Fähigkeit und die Fähigkeit der Übertragung.
Bei dieser Erfindung ist es erforderlich, daß die Druckfestigkeit und die Biegefestigkeit des inneren Nebeneinlageteils 33 im Vergleich zu den Festigkeiten des Haupteinlageteils 32 niedriger sind, so daß die Dichte des Nebeneinlageteils 33 niedriger ist als die des Haupteinlageteils 32.
Es ist wünschenswert, daß die jeweilige Gestalt der Ausnehmung 31 und des inneren Nebeneinlageteils 33 im wesentlichen elliptisch, (einschließlich kreisförmig) oder gestreckt sind und daß sie in Längsrichtung oder seitlicher Richtung länger sind, wobei sie aber auch im wesentlichen vieleckig, im wesentlichen sternförmig oder geeignet geformt sein können. Des weiteren ist es wünschenswert, daß die Gestalt des inneren Nebeneinlageteils 33 im wesentlichen zusammenfällt mit jener der Ausnehmung 31, oder schmaler als diese aber ähnlich der Gestalt der Ausnehmung 31 ist. Aber es ist nicht nötig, daß dies immer so ist. Das innere Nebeneinlageteil 33 kann an dem Haupteinlageteil 32 mittels eines Klebemittels oder eines Bandes befestigt sein. Aber es könnte nur durch Mittel, welche in die Ausnehmung 31 des Haupteinlageteils 32 eingepaßt sind, befestigt sein, um nicht einfach abtrennbar zu sein.
Es ist bevorzugt, daß die Dichte des Haupteinlageteils 32 im allgemeinen innerhalb des Bereiches von 20-80 g/lit liegt und es ist sehr bevorzugt, daß die Dichte innerhalb des Bereiches von 30-70 g/lit liegt. Wenn die Dichte größer ist, über der o.g. Bereich, wird die den Aufprall auf die äußere Schale aufnehmende Fähigkeit des Haupteinlageteils 32 geringer, so daß der größte Teil der Aufprallenergie direkt auf den Kopf des Fahrers oder dergleichen übertragen wird. Als Ergebnis daraus wächst die maximale Beschleunigung auf den Kopf, so daß die Schutzwirkung des Helmes unzureichend wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Dichte des Haupteinlageteils 33 kleiner d.h. unter dem o.g. Bereich liegt, die Aufprall aufnehmende Fähigkeit größer, so daß die Deformation des Haupteinlageteils 32 infolge des Aufpralls zu groß wird, um Schaden einfach zu verhindern.
Insbesondere, wenn ein kollidierendes Objekt von sphärischer oder stumpf hervorstehender Form ist, und außerdem die Dichte des Haupteinlageteils 32 zu gering ist, wird die Aufprallenergie, die von der äußeren Schale 12 zu einem Teil des Haupteinlageteils 32 übertragen wird, nicht wirksam und weit in dem Haupteinlageteil 32 verteilt, sondern auf einem extrem begrenzten Bereich ausgeübt, so daß das Haupteinlageteil 32 in diesem äußerst begrenzten Bereich deformiert und komprimiert wird (d.h. seine Dichte nimmt ab). Als Ergebnis kommt ein sogenanntes "Bottoming-Phänomen" zu stande und eine große Kraft wird auf den Kopf ausgeübt. Um das "Bottoming-Phänomen" zu verhindern, ist es notwendig, die ursprüngliche Dicke des Haupteinlageteils 32 zu vergrößern (d. h. die Dicke des Haupteinlageteils 32 zu der Zeit, wenn die Ausnehmung 31 nicht angeordnet ist und an Stelle davon da ein Teil des Haupteinlageteils 32 in diesem selbst existiert, so daß seine innere Oberfläche 23 im Wesentlichen von halbkugelförmiger Form sein kann). Jedoch wenn die Dicke des Haupteinlageteils 32 zunimmt, ist die Kopfverkleidung 10 zu groß, so daß es schwierig wird den Helm zu tragen, oder der Druck des Windes auf den Helm nimmt stark zu. Somit ist dies wenig nützlich. Daher wird es bevorzugt, daß die ursprüngliche mittlere Dicke des Haupteinlageteils 32 zu der Zeit, wenn vorausgesetzt wird, daß die Ausnehmung 31 nicht vorgesehen ist, innerhalb von 15-55 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß die mittlere Dicke innerhalb von 25-45 mm liegt.
Die Ausnehmung 31 kann gleichzeitig ausgebildet werden, wenn das Haupteinlageteil in einer Form schaumgegossen wird, oder es kann durch Bearbeitung ausgebildet werden nach dem Schaumgießen des Haupteinlageteils 32.
Die obere Beschreibung des Materials und der Dichte des Haupteinlageteils 32 wird verwendet für die einen Aufprall aufnehmende Einlage des rechten und linken Ohres.
Es wird bevorzugt, daß die Dichte des inneren Nebeneinlageteils 33 im Allgemeinen innerhalb eines Bereiches von 20-80% der Dichte des Haupteinlageteils 32 liegt. Es wird sehr bevorzugt, daß diese innerhalb eines Bereiches von 35-65% liegt. Konkret gesagt, es wird bevorzugt, daß die Dichte des inneren Nebeneinlageteils 33 innerhalb eines Bereiches von 5-50 g/lit liegt. Es wir sehr bevorzugt, daß die Dichte innerhalb eines Bereiches von 10-40 g/lit liegt. Wenn die Dichte des inneren Nebeneinlageteils 33 über den o.g. Bereich hinaus zunimmt, wird die Wirkung des Vorsehens des inneren Nebeneinlageteils 33 unzureichend. Im Gegensatz dazu, wenn die Dichte des Nebeneinlageteils 33 unter den o.g. Bereich abnimmt, wird seine einen Aufprall aufnehmende Fähigkeit geringer, so daß, wenn eine sphärisches oder stumpf hervorragendes Objekt kollidiert, die Möglichkeit des frühen Auftretens des "Bottoming- Phänomens" zunimmt.
Fig. 4 ist die Projektionsdarstellung der Unterseite der einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage 15 zu der Zeit, zu der die Kopfverkleidung 10, welche in der üblichen Haltung getragen wird, auf die horizontale Ebene 22 projiziert wird. Wie in Fig. 4 gezeigt, können die Ausnehmung 31 und das innere Nebeneinlageteil 33 in der Projektionsdarstellung jeder im wesentlichen ähnlich in der Gestalt sein und das im wesentlichen konzentrisch mit dem Raum 21 der Einlage 15, der dazu bestimmt ist vom Kopf eingenommen zu werden (mit anderen Worten das Haupteinlageteil 32).
In der Projektionsdarstellung der Fig. 4 ist es bevorzugt, daß die Strecke L&sub2; entlang der longitudinalen Richtung (vertikale Richtung in Fig. 4) der Ausnehmung 31, und deren Strecke W&sub2; entlang der seitlichen Richtung (horizontale Richtung in Fig. 4) 40-80% der longitudinalen Strecke L&sub1; des Raumes 21 sind (d.h. L&sub2;/L&sub1; 0,4-0,8), bzw. 45-85% der seitlichen Strecke W&sub1; des Raumes 21 (d.h. W&sub2;/W&sub1; 0,45-0,85). Es ist sehr bevorzugt, daß L&sub2; und W&sub2; 50-70% von L&sub1; (d.h. L&sub2;/L&sub1; = 0,5-0,7) bzw. 55-75% von W&sub1; (d.h. W&sub2;/W&sub1; = 0,55-0,75) sind. Somit wird es möglich die Ausnehmung 31 in der Kopfverkleidung 10 vorzusehen, so daß die Ausnehmung 31 dazu bestimmt ist, im wesentlichen dem Scheitel des Fahrers oder dergleichen gegenüber zu liegen. Vom Standpunkt seiner Nützlichkeit her ist es bevorzugt, daß die longitudinale Strecke L&sub1; des Raumes 21 zwischen 190-250 mm liegt. Es ist sehr bevorzugt, daß L&sub1; 205-235 mm beträgt. Des weiteren ist es bevorzugt, daß die seitliche Strecke W&sub1; des Raumes 21 zwischen 150-210 mm liegt. Es ist sehr bevorzugt, daß W&sub1; 165-195 mm beträgt. Somit ist es bevorzugt, daß die Strecke L&sub2; 80-200 mm beträgt. Es ist sehr bevorzugt, daß L&sub2; 100-160 mm beträgt. Desweiteren ist es bevorzugt, daß die Strecke W&sub2; 70-170 mm beträgt. Es ist sehr bevorzugt, daß W&sub2; zwischen 90-140 mm liegt.
In der in Fig. 4 gezeigten Projektionsdarstellung ist es bevorzugt, daß die longitudinale Strecke L&sub3; bzw. die seitliche Strecke W&sub3; des inneren Nebeneinlagteils 33 innerhalb des Bereiches von 60-100% der longitudinalen Strecke L&sub2; bzw. der seitlichen Strecke W&sub2; der Ausnehmung 31 liegt. Es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb des Bereiches von 75-100% liegen. Wenn die Strecken L&sub3; und W&sub3; unterhalb des o.g. Bereiches vermindert werden, wird die Wirkung des inneren Nebeneinlageteils unzureichend.
Wie oben dargelegt kann die Gestalt der Ausnehmung 31 in der Projektionsdarstellung der Fig. 4 in der Form im wesentlichen ähnlich zu dem Raum 21 sein und im wesentlichen mit dem Raum 21 koaxial sein. Daher kann die Strecke L&sub4; zwischen dem vorderen Ende des Raumes 21 und dem vorderen Ende der Ausnehmung 31 im wesentlichen die gleiche sein, wie die Strecke L&sub5; zwischen dem hinteren Ende des Raumes 21 und dem hinteren Ende des Ausnehmung 31. Somit ist es bevorzugt, daß die Strecken L&sub4;, L&sub5; jeder 10-30% der Strecke L&sub1; betragen. Es ist sehr bevorzugt, daß die Strecken L&sub4;, L&sub5; jeder 15- 25% davon betragen. Genauer gesagt ist es bevorzugt, daß sie zwischen 20-65 mm liegen. Es ist sehr bevorzugt, daß sie zwischen 30-55 mm liegen.
Darüber hinaus kann die Strecke W&sub4; zwischen dem linken Ende (das rechte Ende in Fig. 4) des Raumes 21 und dem linken Ende der Ausnehmung 31 im wesentlichen die gleiche sein wie die Strecke W&sub5; zwischen dem rechten Ende des Raumes 21 und dem rechten Ende der Ausnehmung 31. Daher ist es bevorzugt, daß die Strecken W&sub4;, W&sub5; jeweils zwischen 8-28% der Strecke W&sub1; betragen. Es ist sehr bevorzugt, daß W&sub4;, W&sub5; jeweils 13-23% davon betragen. Genauer gesagt ist es bevorzugt, daß W&sub4;, W&sub5; 15-55 mm in der Länge aufweisen. Es ist sehr bevorzugt, daß sie 20-25 mm sind.
Als ein Ergebnis des vorangegangenen wird in der Projektionsdarstellung der Fig. 4 die Ausnehmung 31 in einen im wesentlichen rechteckigen Bereich mit der longitudinalen Länge L&sub2; und der seitlichen Länge W&sub2; eingeschrieben, so daß die Ausnehmung 31 um die Strecken L&sub4; bzw. L&sub5; von dem vorderen Ende bzw. dem hinteren Ende des Raumes 21 der Einlage 15 beabstandet ist und um die Strecken W&sub4; bzw. W&sub5; vom rechten Ende bzw. linken Ende davon beabstandet sind. Somit wird die Ausnehmung 31 im wesentlichen nur im oberen Teil der inneren Oberfläche der Einlage 15 gebildet und ist im wesentlichen nicht im vorderen Teil, im rechten und linken Teil und im hinteren Teil der inneren Oberfläche der Einlage 15 ausgebildet, so daß die Ausbildung der Ausnehmung 31 nicht wertlos die Verminderung der Steifigkeit (d.h. der Festigkeit) der gesamten Einlage 15 im Ganzen begründet.
Es ist wünschenswert, daß die Tiefe der Ausnehmung 31 (mit anderen Worten, der Abstand zwischen der Bodenfläche der Ausnehmung 31 und der ursprünglichen inneren Oberfläche 23 der Einlage 15) geringer ist als eine Hälfte der ursprünglichen Dicke der Einlage 15 (d.h., der ursprünglichen Dicke des Haupteinlageteils 32) und größer ist als 5 mm. Es ist bevorzugt, daß die ursprüngliche Dicke der Einlage 15 zwischen 15-55 mm beträgt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 25-45 mm liegt wie davor dargelegt, so daß es bevorzugt ist, daß die Tiefe der Ausnehmung 31 zwischen 5-30 mm beträgt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 10-20 mm liegt. Wenn die Tiefe der Ausnehmung 31 über den oberen Bereich hinaus zunimmt, vermindert sich die Steifigkeit der Einlage 15 im Ganzen, so daß, wenn ein Aufprall auf die Einlage 15 ausgeübt wird, die Verteilung der Aufprallenergie unzureichend ist. Somit ereilt die Einlage 15 das "Bottoming-Phänomen" infolge eines Aufpralls, der durch eine Kollision eines sphärischen oder stumpf- spitzen Objektes mit dem Helm verursacht wird, so daß der maximale Beschleunigungswert wahrscheinlich rapide steigen wird. Im Gegensatz dazu, wenn die Tiefe unter den o.g. Bereich abnimmt, wird die Wirkung des Vorsehens der Ausnehmung 31 fortschreitend unzureichend.
Die Tiefe der Ausnehmung 31 kann im Wesentlichen einheitlich über seinen ganzen Bereich sein, oder die Tiefe kann an jeder Stelle verschieden sein. Z.B kann sie nur in ihrem mittigen Teil tief sein und zu ihrer äußeren Peripherie hin fortschreitend verflachen. Die in Fig. 2 gezeigte Ausnehmung ist nur in der Nähe ihrer Peripherie flach und ist einheitlich tief in den verbleibenden Teilen. Es ist bevorzugt, daß die Dicke des inneren Nebeneinlageteils 33 im wesentlichen gleich ist mit der Tiefe der Ausnehmung 31, oder größer ist als die Tiefe der Ausnehmung 31, aber innerhalb von weniger als 10 mm positiv gezählt. Wenn die Dicke des inneren Nebeneinlageteils 33 durch T gekennzeichnet wird und die Tiefe der Ausnehmung mit D gekennzeichnet wird, ist es bevorzugt, daß T innerhalb eines Bereiches von D - (D + 10 mm) liegt und es ist sehr bevorzugt, daß T innerhalb eines Bereiches von (D + 3 mm) - (D + 7 mm) liegt. Wenn die Dicke des inneren Nebeneinlageteils 33 über den o.g. Bereich hinaus zunimmt, ist der Betrag des Teils des inneren Nebeneinlageteils 33, welcher wie ein Plateau von der ursprünglichen inneren Oberfläche des Haupteinlageteils hervorsteht, größer und es wird schwerer die Kopfverkleidung 10 zu tragen. Im Gegensatz dazu, wenn die Dicke des inneren Nebeneinlageteils 33 unter den o.g. Bereich abnimmt, wird die Wirkung der Ausnehmung 31 und des inneren Nebeneinlageteils 33 unbefriedigend.
Die Dicke des inneren Nebeneinlageteils 33 kann im Ganzen im wesentlichen einheitlich sein oder teilweise dick und dünn sein. Z.B. kann die Einlage nur in ihrem mittigen Teil dick sein und zu ihrer Peripherie hin fortschreitend dünn werden. Bei dem in Fig. 2 gezeigten inneren Nebeneinlageteil 33 ist die Dicke nur in der Nähe der Peripherie dünn und in den verbleibenden Teilen einheitlich dick.
Wie oben beschrieben wird, wenn die Ausnehmung 31 im wesentlichen im oberen Teil der inneren Oberfläche des Haupteinlageteils 32 und ebenfalls das innere Nebeneinlageteil 33, dessen Dichte geringer ist als die des Haupteinlageteils 32, vorgesehen wird, die Einlage 15 entlang der Oberfläche des Scheitels eines Fahrers oder dergleichen leicht in einer wünschenswerten Richtung verformt infolge des auf der Innenseite der Einlage 15 vorgesehenen inneren Nebeneinlageteils 33, wenn auf die Kopfverkleidung 10 ein Aufprall ausgeübt wird, so daß die Aufprallenergie wirksam über den ganzen obersten Teil der Einlage 15 verteilt werden kann, um in der Einlage 15 absorbiert zu werden und ebenfalls kann sie wirksam in der druckdeformierten Einlage 15 absorbiert werden. Daher ist es möglich die maximale Beschleunigung, die auf den Kopf des Fahrers oder dergleichen ausgeübt wird, wirksam herabzusetzen und die Dauer des Verbleibens von Beschleunigungswerten zu vermindern, die einen vorgegebenen Wert überschreiten, und dadurch den HIC-Wert zu senken.
Darüber hinaus erzielt die Einlage 15 gemäß der ersten Ausführungsform einen höheren Freiheitsgrad bezüglich seiner Deformation in jeder beliebigen Richtung entlang der Oberfläche des Kopfes des Fahrers oder dergleichen, so daß es möglich ist, das Haupteinlageteil 32 mit einem Schaummaterial höherer Dichte auszubilden verglichen mit der einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage einer herkömmlichen Kopfverkleidung, in welcher die Ausnehmung 31 und das innere Nebeneinlageteil 33 nicht vorgesehen sind. Dementsprechend, auch wenn die Dicke des Haupteinlageteils 32 infolge der Ausbildung der Ausnehmung 31 abnimmt, kommt es nicht vor, daß die Einlage 15 im Ganzen gegenüber einem Aufprall, der durch die Kollision mit einem sphärischen oder stumpf hervorstehenden Objekt verursacht ist, geschwächt wird. Desweiteren wird die Ausnehmung 31 nur im oberen Teil mit der höchsten Festigkeit des Haupteinlageteils 32 vorgesehen, so daß es nicht vorkommt, daß die Festigkeit der Einlage 15 im Ganzen wertlos abnimmt im Vergleich mit einer Einlage mit solch einer Ausnehmung ebenfalls in seinem vorderen Teil und seinen rechten und linken Seitenteilen, dessen Festigkeit vergleichsweise gering ist.
Ein Beispiel der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Kopfverkleidung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung wird im folgenden beschrieben.

Beispiel

Eine mit ungesättigtem Polyester getränkte Glasfaser wird erhitzt, um in einer Metallform zu polymerisieren, um eine äußere Schale 12, dessen Dicke 3 mm ist, zu bilden.
Als nächstes wird ein Haupteinlageteil 32 aus geschäumten Polystyrol gebildet, dessen mittlere Dicke 35 mm beträgt, wenn vorausgesetzt wird, daß sie ihre ursprüngliche innere Oberfläche 23 hat, und deren Dichte 43 g/lit beträgt. In der in Fig. 4 gezeigten Projektionsdarstellung betragen die longitudinale Strecke L&sub1; und die seitliche Strecke W&sub1; des Raumes 21 dieses Haupteinlageteils 32 220 mm bzw. 180 mm. Eine Ausnehmung 31 wird im wesentlichen in dem oberen Teil der inneren Oberfläche des Haupteinlageteils 32 vorgesehen, und die longitudinale Strecke L&sub2; und seitliche Strecke W&sub2; dieser Ausnehmung ist 126 mm (L&sub2;/L&sub1; = 0,57) bzw. 126 mm (W&sub2;/W&sub1; = 0,7). L&sub4; und L&sub3; betragen beide 47 mm und W&sub4; und W&sub5; betragen beide 27 mm. Die Tiefe der Ausnehmung 31 beträgt 10 mm. D. h., sie beträgt ungefähr 29% der mittleren ursprünglichen Dicke des Haupteinlageteils 32.
Ein inneres Nebeneinlageteil 33 aus geschäumten Polystyrol wird hergestellt, dessen Dichte 21 g/lit beträgt (50% der Dichte des Haupteinlageteils 32) und dessen Dicke 15 mm beträgt. Dieses innere Nebeneinlageteil 33 ist von im wesentlichen kreisförmiger Gestalt, dessen longitudinale Strecke L&sub3; und seitliche Strecke W&sub3; jeweils 120 mm beträgt (ungefähr 95% der jeweiligen longitudinalen und seitlichen Strecken L&sub2; und W&sub2; der Ausnehmung 31).
Das innere Nebeneinlageteil 33 ist in die Ausnehmung 31 der inneren Oberfläche des Haupteinlageteils 32 eingefaßt und somit wird eine einen Aufprall auf den Kopf absorbierende Einlage 15 hergestellt, in welcher das innere Nebeneinlageteil 33 im wesentlichen wie ein Plateau von einer Höhe von ungefähr 5 mm von der inneren Oberfläche 23 des Haupteinlageteils 32 selbst hervorsteht. Danach wird die einen Aufprall auf den Kopf aufnehmende Einlage 15 in die äußere Schale 12 eingepaßt, um eine Kopfschützvorrichtung herzustellen.
Ein vergleichbares Beispiel, das mit dem oberen Beispiel zu vergleichen ist, wird im folgenden beschrieben.

Vergleichbares Beispiel

Ein unter den selben Vorschriften wie die im Beispiel offenbarten hergestellte Kopfverkleidung wird zum Vergleich bereit gestellt, ausgenommen, daß sowohl die Ausnehmung 31 als auch das innere Nebeneinlageteil 33 nicht im Haupteinlageteil 32 vorgesehen sind, so daß die einen Aufprall auf den Kopf aufnehmende Einlage nur das Haupteinlageteil umfaßt, dessen innere Oberfläche von im wesentlichen sphärischer Gestalt ist und im wesentlichen übereinstimmt mit der imaginären gekrümmten Oberfläche (d.h., die ursprüngliche innere Oberfläche) 23.
Aufprall absorbierende Tests, die für die Kopfverkleidung aus dem Beispiel und dem vergleichbaren Beispiel durchgeführt wurden, werden im folgenden beschrieben.

Aufprall absorbierender Test

Die von einem Kopf-Dummy getragene Kopfverkleidung wird aus einer Höhe von 2,9 m auf eine Stahlebene frei fallen gelassen, wobei die maximale Beschleunigung, die Zeitdauer der Beschleunigung über 150 G und deren HIC- Wert auf Basis der durch einen in den Kopf-Dummy befestigten Beschleunigungsmesser gemessenen Werte berechnet werden. G steht für die Erdbeschleunigung und ihr Wert ist 9.8 m/s².
Die folgende Tabelle zeigt das Ergebnis eines Aufprall absorbierenden Tests im Vergleich zwischen dem Beispiel und dem vergleichbaren Beispiel.
Gemäß der Tabelle ist es sichtbar, daß die maximale Beschleunigung und der HIC des Beispiels niedriger sind als die des vergleichbaren Beispiels.
Die in den Fig. 5 bis 7 gezeigte Kopfverkleidung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung wird im folgenden beschrieben. Es ist anzumerken, daß die Beschreibung der ersten Ausführungsform für die zweite Ausführungsform mit Ausnahme der verschiedenen Punkte zwischen diesen, welche unten beschrieben werden, gültig bleibt.
Die Kopfverkleidung gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung (Fig. 5 bis 7) ist nur teilweise verschieden von der Kopfverkleidung 10 gemäß der ersten Ausführungsform (Fig. 1 bis 4) mit Ausnahme der Struktur der einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage 15, welche ein Stützteil für den Kopf umfaßt, und der Vorrichtung des Belüftungsmechnismus, wobei die verbleibende Struktur im wesentlichen der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Kopfverkleidung gleichen kann. Somit wird die Erläuterung der verbleibenden Struktur falls unnötig weggelassen und es werden die gleichen Bezugsziffern zum Identifizieren der gleichen Elemente benutzt.
Bei der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung umfaßt eine in den Fig. 5 bis 7 gezeigte einen Aufprall auf den Kopf aufnehmende Einlage 15:
(1) ein Haupteinlageteil 32, das von dem allseits bekannten in den Punkten verschieden ist, daß die innere Ausnehmung 31 auf seiner inneren Oberfläche angeordnet ist und die äußere Ausnehmung 34 auf seiner äußeren Oberfläche angeordnet ist,
(2) ein inneres Nebeneinlageteil 33, das in der inneren Ausnehmung 31 eingepaßt ist, um an dem Haupteinlageteil 32 befestigt zu werden, und
(3) ein äußeres Nebeneinlageteil 35, das in die äußere Ausnehmung 34 eingepaßt ist, um am Haupteinlageteil 32 befestigt zu werden.
Das in der zweiten Ausführungsform gezeigte Haupteinlageteil 32 ist ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform gezeigten, mit der Ausnahme, daß eine äußere Ausnehmung 34 und ein unten beschriebener Belüftungsmechanismus vorgesehen wird. Des weiteren wird ebenfalls das in der zweiten Ausführungsform gezeigte äußere Nebeneinlageteil 35 in solch einer Weise ausgebildet, daß es ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform gezeigten Nebeneinlageteil ist, mit Ausnahme der o.b. und im Folgenden beschriebenen Punkte. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß das äußere Nebeneinlageteil 35 hinsichtlich des Materials das Gleiche ist wie das Haupteinlageteil 32 und das innere Nebeneinlageteil 33, aber es könnte hinsichtlich des Materials auch verschieden sein von einem oder allen von diesem.
Bei der zweiten Ausführungsform liegt das Ziel, die äußere Ausnehmung 34 und das äußere Nebeneinlageteil 35 bereitzustellen, in der Vorrichtung des Belüftungsmechanismus für die Kopfverkleidung 10 und die Verbesserung der die Aufprallenergie verteilenden und aufnehmenden Fähigkeit wie es in dem inneren Nebeneinlageteil 33 gemacht wurde. Zu diesem Zwecke wird die äußere, sich von dem vorderen Teil über das obere Teil zu dem hinteren Teil erstreckende äußere Ausnehmung 34 in dem Haupteinlageteil 32 vorgesehen. Diese äußere Ausnehmung 34 ist von im wesentlich spärischer Gestalt (aber mit einer teilweisen sphärischen Oberfläche) und, abgewickelt ist sie im wesentlichen von einer rechteckförmigen, entlang ihrer longituginalen Richtung längeren Gestalt. Zusätzlich ist ihr vorderes Ende 34a in einer Lage ein wenig über dem unteren Ende 36 des vorderen Teils des Haupteinlageteils 32 angeordnet, und ihr hinteres Ende 34b ist in einer Lage angeordnet, in einem gewissen Grad über dem unteren Ende 37 von dessen hinteren Teil.
Die äußere Ausnehmung 34 ist im oberen Teil (der Bereich im wesentlichen gegenüber der inneren Ausnehmung 31) im wesentlichen flach, und im verbleibenden Teil tief. Desweiteren wird die Tiefe zwischen dem oberen flachen Bereich und dem unteren tiefen Bereich zu ihrem vorderen Ende 34a und ihrem hintern Ende 34b fortwährend tiefer. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die mittlere Tiefendifferenz zwischen dem flachen Bereich und dem tiefen Bereich innerhalb von 2-18 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß die Tiefendifferenz zwischen 3-12 mm liegt. Beispielsweise könnte der flache Bereich eine Tiefe von 12 mm aufweisen und der tiefe Bereich eine Tiefe von 18 mm haben.
In der Bodenfläche 38 der äußeren Ausnehmung 34 erstreckt sich ein Paar, bestehend aus einer rechten und einer linken Nut von ihrem vorderen Ende 34a über den oberen Abschnitt zu dem hinteren Ende 34b und deren vordere Enden sind mit den jeweiligen Aussparungen 43, 44, die in der vorderen Oberfläche der äußeren Ausnehmung 34 ausgebildet sind, verbunden. Jede Nut 41, 42 hat eine Vielzahl von Durchgangslöchern 45, 46 (da sind 3 Löcher in der Zeichnung) und dadurch werden die Nuten 41, 42 mit der inneren Ausnehmung 31 verbunden. In dem Haupteinlageteil 33 ist ein Paar, bestehend aus einer rechten und einer linken Nut 49, 50 ausgebildet, die sich aufwärts zwischen dem hinteren Ende 34b der äußeren Ausnehmung 34 und dem unteren Ende 37 des hinteres Teils erstrecken.
Das äußere Nebeneinlageteil 35, welches in der Form im wesentlichen gleich ist wie die äußere Ausnehmung 34 (d.h. eine im wesentlichen spärische Gestalt und abgewickelt eine im wesentlichen rechteckförmige, in ihrer longitudinalen Richtung längeren Gestalt), ist in die Ausnehmung 34 eingepaßt und mit Hilfe von Klebemitteln, einem Band oder dergleichen an dem Haupteinlageteil 32 befestigt. In der inneren Oberfläche des äußeren Nebeneinlageteils 35 erstrecken sich über seine Länge in longitudinaler Richtung ein Paar, bestehend aus einer rechten und aus einer linken Nut 51, 52, welche dazu bestimmt sind, gegenüber den jeweiligen Nuten 41, 42 des Haupteinlageteils 32 gelegt zu werden, so daß zwischen dem Haupteinlageteil 32 und den äußeren Nebeneinlageteil 35 ein Paar, bestehend aus einem rechten und einem linken Belüftungsschlitz 47 ausgebildet wird, die mit den Nuten 41, 42, 51, 52 ausgebildet werden. Diese Belüftungsschlitze 47 können nur mit den Nuten 41, 42 des Haupteinlageteils 32 oder mit den Nuten 51, 52 des äußeren Nebeneinlageteils 35 ausgebildet werden.
Die hinteren Enden der Nuten 51, 52 sind verbunden mit einer ihnen einzeln zukommenden Aussparung 53, 54, die durch das äußere Nebeneinlageteil 35 zu seiner äußeren Oberfläche hindurch treten. In der Zeichnung hat jede Nut 51, 52 ein Durchgangsloch 55, 56. Dadurch werden die Nuten 51, 52 mit der äußeren Oberfläche des äußeren Nebeneinlageteils 35 in deren oberen Abschnitt durch die Durchgangslöcher 55, 56 verbunden. In dem inneren Nebeneinlageteil 33 sind Durchgangslöcher 57, 58, die zwei Reihen bilden (in der Zeichnung sind 3 Löcher in jeder Reihe), und die Vielzahl der Durchgangslöcher 57, 58 in jeder Reihe ist dazu bestimmt, der Vielzahl von Durchgangslöchern 45, 46 des Haupteinlageteils 32, die zwei Reihen bilden, gegenübergelegt zu werden.
Wie in Fig. 5 gezeigt sind in der äußeren Schale 12 Durchgangslöcher ausgebildet, die den Aussparungen 43, 44 des Haupteinlageteils 32 und den Durchgangslöchern 55, 56 und Aussparungen 53, 54 des äußeren Nebeneinlageteils 35 gegenüberliegen. Desweiteren sind befestigt an diesen Durchgangslöchern Einlaßkanäle 61 bzw. Auslaßkanäle 62, 63 vorgesehen. Diese Kanäle 61, 62, 63 sind im vorderen Teil, im oberen Teil und im hinteren Teil der Einlage 15 angeordnet und können aus geeignetem Material hergestellt werden, wie beispielsweise Polycarbonat, Polyacetal oder anderen synthetischen Harzen.
Wie in Fig. 5 gezeigt hat die Kopfverkleidung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung somit einen rechten und einen linken belüftenden Durchgang, von denen jeder eine Strecke hat: Einlaßkanal 61 - Aussparung 43, 44 - Belüftungsschlitze 47 - Aussparungen 53, 54 - Nuten 49, 50 - Austrittskanal 63. Zusätzlich haben diese belüftenden Durchgänge Auslaßbypässe, die von einer Zwischenposition der Belüftungsschlitze 47 zu den Austrittskanälen 62 über Durchgangslöcher 55, 56 des äußeren Nebeneinlageteils 35 laufen, und Lochdurchgänge, die die Zwischenpositionen der Belüftungsschlitze 47 mit dem Raum 21 mittels der Durchgangslöcher 45, 46 des Haupteinlageteils 32 und mittels der Durchgangslöcher 57, 58 des Nebeneinlageteils 33 verbinden. Somit wird die Frischluft über den Einlaßkanal 61 in die Kopfverkleidung 10 eingelassen, wenn Schließmittel (nicht dargestellt) geöffnet sind, um die jeweiligen Kanäle 61, 62, 63 zu öffnen, und diese Luft kann über die Belüftungsschlitze 47 durch die Auslaßkanäle 62, 63 ausgelassen werden. Im gewöhnlichen Zustand kann die Luft im Raum 21 über die Durchgangslöcher 57, 58, 45, 46, den Lüftungsschlitz 47 und die Durchgangslöcher 55, 56 ausgelassen werden und entsprechend der jeweiligen offenen oder geschlossenen Stellung der Schließmittel für die Kanäle 61, 62, 63 kann die Luft in den Raum 21 der Kopfverkleidung 10 umgekehrt zu der o.b. Route eingelassen werden. Deshalb garantiert der o.b. Belüftungsmechanismus eine bessere Belüftung der Kopfverkleidung 10.
Bei der Kopfverkleidung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung ist die Dichte des äußeren Nebeneinlageteils 35 niedriger festgesetzt als die des Haupteinlageteils 32, um dessen Aufprallenergie verteilende und aufnehmende Fähigkeit durch Verwendung des äußeren Nebeneinlageteils 35 zu verbessern. Jedoch ist dieses äußere Nebeneinlageteil 35 auf der Außenseite des Haupteinlageteils 32 positioniert und es liegt nicht nur im oberen Teil sondern ebenfalls in dem vorderen und hinteren Teil der Einlage 32, so daß seine Dichte in der Art festgelegt wird, daß sie höher ist als die des inneren Nebeneinlageteils 33.
Bei der zweiten Ausführungsform ist es bevorzugt, daß die Dichte des Haupteinlageteils 32 im Großen und Ganzen innerhalb von 30-100 g/lit liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 40-90 g/lit liegt. Es ist bevorzugt, daß die Dichte des äußeren Nebeneinlageteils 35 im Großen und Ganzen innerhalb von 20-80% der Dichte des Haupteinlageteils 32 liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 35-65% davon liegt. Genauer gesagt, es ist bevorzugt, daß die Dichte des äußeren Nebeneinlageteils 35 innerhalb von 10-70 g/lit liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 15-30 g/lit liegt. Es ist bevorzugt, daß die Dichte des inneren Nebeneinlageteils 33 im Großen und Ganzen innerhalb von 15-75% der Dichte des Haupteinlageteils 32 beträgt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 25-55% davon liegt. Desweiteren ist es bevorzugt, daß die Dichte des inneren Nebeneinlageteils 33 innerhalb von 35-85% der Dichte des äußeren Nebeneinlageteils 35 liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 45-75% davon liegt. Genauer gesagt, ist es bevorzugt, daß die Dichte des inneren Nebeneinlageteils 33 innerhalb von 5-70 g/lit liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 10-50 g/lit liegt. In einem praktischen Beispiel sind die jeweiligen Dichten des Haupteinlageteils 32, des äußeren Nebeneinlageteils 35 und des inneren Nebeneinlageteils 33 60 g/lit, 30 g/lit und 20 g/lit.
Es ist nicht immer notwendig, daß die jeweiligen Strukturen der äußeren Ausnehmung 34 und des äußeren Nebeneinlageteils 35 abgewickelt im wesentlichen rechteckig sind. Sie können von im wesentlichen elliptischer oder im wesentlichen gestreckter kreisförmiger Form sein. Z.B., insbesondere, wenn es unnötig ist, den Ventilationsmechanismus innerhalb der Kopfverkleidung 10 mittels der äußeren Ausnehmung 34 und dem äußeren Nebeneinlageteil 35 bereit zu stellen, können sie im wesentlichen kreisförmig, im wesentlichen vieleckig, im wesentlichen sternförmig oder anderer geeigneter Gestalt sein.
Desweiteren ist es bevorzugt, daß die Ausgestaltung des äußeren Nebeneinlagteils 35 im wesentlichen gleich zu der äußeren Ausnehmung 34 oder im wesentlichen ähnlich zu und ein bißchen kleiner als die der äußeren Ausnehmung 34 ist, wobei es aber nicht immer notwendig so sein muß. Z.B., wenn es unnötig ist den Belüftungsmechanismus innerhalb der Kopfverkleidung 10 mittels der äußeren Ausnehmung 34 und dem äußeren Nebeneinlageteil 35 bereit zu stellen, kann die äußere Ausnehmung 34 und das äußere Nebeneinlageteil 35 nur im wesentlichen in dem oberen Abschnitt der Einlage 15 angeordnet werden. In diesem Fall ist es möglich die Dichte des äußeren Nebeneinlageteils 35 im wesentlichen gleich oder geringer als die des inneren Nebeneinlageteils 33 zu machen. Desweiteren kann die Länge der äußeren Ausnehmung 34, gemessen entlang ihrer longituginalen Richtung, innerhalb von 45-85% der longituginalen Länge der Einlage 15 sein wie das zuvor beschriebene Verhältnis von Strecke L&sub2; zu Strecke L&sub1;, und es ist bevorzugt, daß die Länge innerhalb von 50-70% davon liegt.
Fig. 6 ist die Projektionsdarstellung der Ebene (das äußere Nebeneinlageteil 35 ist mit Strichpunktlinien gekennzeichnet) der einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage zu der Zeit, wenn die Kopfverkleidung 10 in der üblichen Haltung getragen wird, projiziert in die horizontale Ebene 22.
In der Projektionsdarstellung ist es bevorzugt, daß die seitliche Strecke W&sub7; (die in Fig. 6 in horizontaler Richtung gemessene Strecke) der äußeren Ausnehmung 34 innerhalb von 30-80% der seitlichen Strecke W&sub6; der Einlage 15 liegt (d.h., W&sub7;/W&sub6; = 0.3-0.8) und es ist sehr bevorzugt, bevorzugt, daß sie innerhalb von 40-70% davon liegt (d.h., W&sub7;/W&sub6; = (1.4-0.7). Vom Standpunkt des praktischen Gebrauchs ist es vorzuziehen, daß die seitliche Länge W&sub6; der Einlage 15 innerhalb von 220-280 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 235-265 mm liegt, so daß es bevorzugt ist, daß die seitliche Länge W&sub7; der äußeren Ausnehmung 34 innerhalb von 90-190 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 110-170 mm liegt. In einem praktischen Beispiel ist die Strecke W&sub6; 250 mm und die Strecke W&sub7; ist 140 mm (d.h. W&sub7;/W&sub6; = 0.56).
In der in Fig. 6 gezeigten Projektionsdarstellung ist die seitliche Strecke des äußeren Nebeneinlageteils 35 im wesentlichen gleich mit der seitlichen Strecke W&sub7; der äußeren Ausnehmung 34, aber üblicherweise ist es bevorzugt, daß die seitliche Strecke der Einlage 35 innerhalb von 60-100% der Strecke W&sub7; ist und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 75-100% davon ist. Die longitudinale Länge des äußeren Nebeneinlageteils 35 (gemessen in seiner abgewickelten Ansicht) ist im wesentlichen gleich zu der longituginalen Länge der äußeren Ausnehmung 34 in der abgewickelten Ansicht, aber üblicherweise ist es bevorzugt, daß die longitudinale Länge des Teils 35 innerhalb von 60-100% davon und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 75-100% davon liegt.
Die seitliche Strecke W&sub8; zwischen dem linken seitlichen Ende (in Fig. 6 im rechten seitlichen Ende) der Einlage 15 und dem linken seitlichen Ende der äußeren Ausnehmung 34 kann im wesentlichen gleich zu der seitlichen Strecke W&sub9; zwischen dem rechten seitlichen Ende der Einlage 15 und dem rechten seitlichen Ende der äußeren Ausnehmung 34 sein. Daher ist es bevorzugt, daß die jeweilige Strecke W&sub8;, W&sub9; innerhalb von 10-35% der Strecke W&sub6; liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 15-30% davon liegen. Genauer gesagt ist es bevorzugt, daß sie innerhalb von 20-90 mm liegen und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 35-75 mm liegen. In einem praktischen Beispiel sind die Strecken W&sub8;, W&sub9; jeweils 55 mm (d.h. W&sub8;/W&sub6; = W&sub8;/W&sub6; = 0.22).
Als ein Ergebnis des vorangegangenen ist in der in Fig. 6 gezeigten Projektionsdarstellung die äußere Ausnehmung 34 um die Strecke W&sub8; von dem linken seitlichen Ende der Einlage 15 beabstandet und um die Strecke W&sub9; von dem rechten seitlichen Ende der Einlage beabstandet, so daß die äußere Ausnehmung nur im vorderen Teil, im oberen Teil und im hinteren Teil der äußeren Oberfläche der Einlage 15 ausgebildet ist und nicht in den rechten und linken seitlichen Teilen davon ausgebildet ist, so daß es nicht vorkommt, daß die Ausbildung der äußeren Ausnehmung 34 die Steifigkeit (d.h. die Festigkeit) der Einlage 15 im Ganzen nutzlos herabsetzt.
Es ist bevorzugt, daß die Entfernung L&sub6; (Fig. 5 und 7) zwischen dem unteren Ende 36 des vorderen Teils der Einlage 15 (im Falle des dargestellten Helms vom Jet-Typ, das obere Ende der Ausnehmung 25 in deren Mitte; in dem Fall des Helms des Vollgesichtstyps die obere Seite der Öffnung in deren Mitte) und des vorderen Endes 34a der äußeren Ausnehmung 34 innerhalb von 7-50 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 10-40 mm liegt. In einem praktischen Beispiel beträgt die Entfernung L&sub6; 18 mm. Die Entfernung L&sub7; (Fig. 5) zwischen dem unteren Ende 37 des hinteren Teils der Einlage 15 und dem hinteren Ende 34b der äußeren Ausnehmung 34 variiert in einem gewissen Grade, in Abhängigkeit vom Typ des Helms, wie beispielsweise dem dargestellten Helm vom Jet-Typ, dem Helm vom Halb-Jet Typ, oder dem Helm vom Vollgesichtstyp, aber üblicherweise ist es bevorzugt, daß die Entfernung L&sub7; innerhalb von 7-150 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 10-120 mm liegt. Bei dem in den Zeichnungen gezeigten Helm von Jet-Typ ist die Entfernung in einem praktischen Beispiel 60 mm.
Es ist bevorzugt, daß die Tiefe der äußeren Ausnehmung 34 (mit anderen Worten zwischen der Bodenfläche der äußeren Ausnehmung 34 und der ursprünglichen äußeren Oberfläche der Einlage 15, wobei die in den Zeichnungen gezeigte ursprüngliche äußere Oberfläche praktisch gleich zu der äußeren Oberfläche des äußeren Nebeneinlageteils 35 ist) schmaler ist als die Hälfte der ursprünglichen Dicke der Einlage 15 (d.h., die ursprüngliche Dicke des Haupteinlageteils 32) und größer als 5 mm. Es ist bevorzugt, daß die ursprüngliche Dicke der Einlage 15 - wie zuvor dargelegt - innerhalb von 15-55 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 25-45 mm liegt, so daß es bevorzugt ist, daß die Tiefe der äußeren Ausnehmung 34 innerhalb von 5-30 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 10-20 mm liegt. In einem praktischen Beispiel, ist die mittlere Tiefe der äußeren Ausnehmung 34 10 mm. Es ist bevorzugt, daß die Dicke des Haupteinlageteils 32 in dem Teil, in dem die innere Ausnehmung 31 in ihrer inneren Oberfläche ausgebildet ist und in dem die äußere Ausnehmung 34 in ihrer äußeren Oberfläche ausgebildet ist (d.h. die Entfernung zwischen der Bodenfläche der inneren Ausnehmung 31 und der Bodenfläche 38 der äußeren Ausnehmung 34) innerhalb von 20-70% der ursprünglichen Dicke des Haupteinlageteils 32 liegt und es ist sehr viel besser, daß sie innerhalb von 30-60 % davon liegt.
Genauer gesagt, ist es bevorzugt, daß sie innerhalb von 5-40 mm liegt und es ist sehr bevorzugt, daß sie innerhalb von 8-25 mm liegt. In einem praktischen Beispiel beträgt die Dicke des Teils (des Teils, wo die Ausnehmungen 31, 35 auf der Innenseite bzw. auf der Außenseite angeordnet sind) des Haupteinlageteils 32 7 mm.
Es ist wünschenswert, daß die Dicke des äußeren Nebeneinlageteils 35 im wesentlichen gleich zu der Tiefe der äußeren Ausnehmung 34 ist, wie in den Figuren gezeigt, aber die Dicke kann ein bißchen schmaler oder größer sein als die Tiefe der äußeren Ausnehmung 34. Desweiteren sind die Tiefe der äußeren Ausnehmung 34 und die Dicke des äußeren Nebeneinlageteils 35 - wie in den Bezeichnungen dargestellt - in einem gewissen Ausmaß tief und in einem gewissen Ausmaß flach, wobei sie aber jeweils im Ganzen einheitlich sein können.
Bei der zweiten o.b. Ausführungsform werden nicht nur die innere Ausnehmung 31 und das innere Nebeneinlageteil 33 auf der Innenseite des Haupteinlageteils 32 bereit gestellt, sondern ebenso die äußere Ausnehmung 34 und das äußere Nebeneinlageteil 35, dessen Dichtewerte zwischen den Dichtewerten des Haupteinlageteils 32 und denen des inneren Nebeneinlageteils 33 liegt, werden auf der Außenseite des Haupteinlageteils 32 bereit gestellt. Zusätzlich wird der Belüftungsmechanismus integriert. Daher kann gemäß der zweiten Ausführungsform die maximale Beschleunigung, welche auf den Scheitel des Fahrers oder dergleichen ausgeübt wird, wirksam herabgesetzt werden und die Austrittsdauer von Beschleunigungswerten über einem gewissen Wert kann ebenfalls gemindert werden, um den HIC um denselben Grad oder mehr wie bei · der ersten Ausführungsform gezeigt zu senken.
Desweiteren kann die Belüftung der Kopfverkleidung 10 verbessert werden.
Nachdem bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben worden sind ist es selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf diese genauen Ausführungsformen begrenzt ist, und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen darin durch einen Fachmann getätigt werden können ohne den Bereich oder Geist der Erfindung wie er in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.
Z.B. ist der Sicherheitshelm, der fähig ist diese Erfindung zu verwenden, nicht beschränkt auf den in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel gezeigten Helm des Jet-Typs, sondern diese Erfindung kann auf den Helm des Halb-Jet- Typs und den Helm des Vollgesichtstyps oder andere Typen von Helmen angewendet werden.
Darüber hinaus können in dem o.b. ersten und zweiten Ausführungsbeispiel viele Nuten in einer gitterförmigen Anordnung oder einer anderen geeigneten Anordnung in jeder oder beiden der inneren Oberfläche des inneren Nebeneinlageteils 33 und der äußeren Oberfläche des äußeren Nebeneinlageteils 35 geformt werden und dadurch kann die Aufprallenergie verteilende und aufnehmende Fähigkeit der Einlage 15 weiter verbessert werden.
Darüber hinaus kann in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel jede oder beide der inneren Ausnehmung 31 und der äußeren Ausnehmung 34 mehr als eine in der Anzahl sein und jeder oder beide des inneren Nebeneinlageteils 33 und des äußeren Nebeneinlageteils 35 kann korrespondierend mehr als eine in der Anzahl sein.
Darüber hinaus kann die innere Ausnehmung 31 und die äußere Ausnehmung 34 (einschließlich des inneren Nebeneinlageteils 33 und des äußeren Nebeneinlageteils 35) in einem oder mehreren als einem vorderen Teil, oberen Teil, hinteren Teil und rechten und linken Teilen der Aufprall aufnehmenden Einlage 15 vorgesehen sein.

Claims

1. Kopfschützvorrichtung (10) für einen Sicherheitshelm mit einer äußeren, aus hartem Material hergestellten Schale (12) und einer einen Aufprall auf den Kopf aufnehmenden Einlage (15), die auf der Innenseite der äußeren Schale (12) angeordnet Ist, wobei

- die Aufprall aufnehmende Einlage (15) ein Haupteinlageteil (32) und ein inneres Nebeneinlageteil (33) umtaßt,

- eine innere Ausnehmung (31) an der inneren Oberfläche des Haupteinlageteils (32) vorgesehen ist, und

- das innere Nebeneinlageteil (33) in die innere Ausnehmung (31) eingepaßt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Tiefe (D) der inneren Ausnehmung (31) kleiner als 30 mm und größer als 5 mm ist,

b) die Rückenfläche des inneren Nebeneinlageteils (33) den Boden der inneren Ausnehmung (31) berührt, so daß keine Lücke zwischen dem Teil (33) und dem Boden der Ausnehmung (31) ausgebildet wird,

c) das innere Nebeneinlageteil (33) ein einteiliges Erzeugnis ist, und

d) das Haupteinlageteil (32) und das innere Nebeneinlageteil (33) jeweils aus synthetischen Harzschaum gebildet sind, wobei die Dichte des inneren Nebeneinlageteils (33) in einem Bereich zwischen 20-80% der des Haupteinlageteils (32) liegt.

2. Kopfschützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des inneren Nebeneinlageteils (33) in einem Bereich zwischen 35-65% der des Haupteinlageteils (32) liegt.

3. Kopfschützvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Haupteinlageteils (32) zwischen 20-80 g/lit, vorzugsweise zwischen 30-70 g/lit liegt und die Dichte des inneren Nebeneinlageteils (33) zwischen 5-50 g/lit, vorzugsweise zwischen 10-40 g/lit liegt.

4. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (D) der inneren Ausnehmung (31) zwischen 10-20 mm liegt.

5. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (D) der inneren Ausnehmung (31) kleiner ist als die Hälfte der ursprünglichen Dicke der Aufprall aufnehmenden Einlage (15).

6. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- wenn die Tiefe der inneren Ausnehmung (31) durch (D) gekennzeichnet ist, die Dicke (T) des inneren Nebeneinlageteils (33) in dem Bereich (D) - (D + 10 mm), vorzugsweise in dem Bereich (D + 3 mm) - (D + 7 mm) liegt.

7. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- wenn unterstellt wird, daß die innere Ausnehmung (31) nicht angeordnet ist, die ursprüngliche Dicke des Haupteinlageteils (32) in dem Bereich zwischen 15-55 mm, vorzugsweise in dem Bereich zwischen 25-45 mm liegt.

8. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- die innere Ausnehmung (31) in einem vorbestimmten Bereich bereitgestellt wird, welcher wenigstens den oberen Abschnitt der inneren Oberfläche des Haupteinlageteils (32) beinhaltet, aber im wesentlichen nicht wenigstens den Frontabschnitt von diesem beinhaltet.

9. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- der vorbestimmte Bereich im wesentlichen nur den oberen Abschnitt der inneren Oberfläche der Einlage (15) beinhaltet.

10. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- die longitudinale Strecke (L&sub2;) des vorbestimmten Bereiches, die in einer Projektionsdarstellung der Unterseite der Einlage (15) zu einer Zeit gezeigt wird, zu der die Kopfschützvorrichtung (10), welche von einer Person in der üblichen Haltung getragen wird, auf die horizontale Ebene (22) projiziert wird, in einem Bereich zwischen 40-80%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 50- 70% der longitudinalen Strecke (L&sub1;) des durch den Kopf einer Person eingenommenen Raumes (21) der Einlage (15) liegt,

- die seitliche Strecke (W&sub2;) des vorbestimmten Bereiches, die in der Projektionsdarstellung gezeigt wird, in einem Bereich zwischen 45- 85%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 55-75% der seitlichen Strecke (W&sub1;) des Raumes (21) liegt,

- die longitudinale Strecke (L&sub4;) zwischen dem vorderen Ende des Raumes (21) und dem vorderen Ende des vorbestimmten Bereiches, und die longitudinale Strecke (L&sub5;) zwischen dem hinteren Ende des Raumes und dem hinteren Ende des vorbestimmten Bereiches, die beide in der Projektionsdarstellung gezeigt sind, in einem Bereich zwischen 10-30%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15- 25% der longitudinalen Strecke (L&sub1;) des Raumes (21) liegen, und

- die seitliche Strecke (W&sub4;) zwischen dem linken Ende des Raumes (21) und dem linken Ende des vorbestimmten Bereiches, und die seitliche Strecke (W&sub5;) zwischen dem rechten Ende des Raumes (21) und dem rechten Ende des vorbestimmten Bereiches, die beide in der Projektionsdarstellung gezeigt sind, in einem Bereich zwischen 8-28%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 13-22% der seitlichen Strecke (W&sub1;) des Raumes (21) liegen.

11. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

- die innere Ausnehmung (31) von im wesentlichen elliptischer oder im wesentlichen kreisförmig gedehnter Form, die in der im wesentlichen longitudinalen Richtung der Kopfschützvorrichtung (10) verlängert ist, oder von im wesentlichen kreisförmiger Form ist, und

- die im wesentlichen elliptische, im wesentlichen kreisförmig gedehnte oder im wesentlichen kreisförmige innere Ausnehmung (31) in dem vorbestimmten Bereich eingetragen ist.

12. Kopfschützvorrichtung nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die longitudinale Strecke (L&sub3;) und die seitliche Strecke (W&sub3;) des inneren Nebeneinlageteils (33), die beide in der Projektionsdarstellung gezeigt sind, in einem Bereich zwischen 60-100%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 75-100% der longitudinalen Strecke (L&sub2;) bzw. der seitlichen Strecke (W&sub2;) der inneren Ausnehmung (31) liegen.

13. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

- die longitudinale Strecke (L&sub2;) des vorbestimmten Bereiches, die in der Projektionsdarstellung gezeigt ist, in einem Bereich zwischen 8- 200 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 100-160 mm liegt,

- die seitliche Strecke (W&sub2;) des vorbestimmten Bereiches, die in der Projektionsdarstellung gezeigt ist, in einem Bereich zwischen 70- 170 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 90-140 mm liegt.

14. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Aufprall aufnehmende Einlage (15) des weiteren ein äußeres Nebeneinlageteil (35), dessen Dichte zwischen der Dichte des Haupteinlageteils (32) und des inneren Nebeneinlageteils (33) liegt, umfaßt,

- eine äußere Ausnehmung (34) in der äußeren Oberfläche des Haupteinlageteils (32) vorgesehen ist, und

- das äußere Nebeneinlageteil (35) in die äußere Ausnehmung (34) eingepaßt ist.

15. Kopfschützvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Haupteinlageteil (32), das innere Nebeneinlageteil (33), und das äußere Nebeneinlageteil (35) jeweils aus synthetischem Harzschaum gebildet sind,

- die Dichte des äußeren Nebeneinlageteils (35) in einem Bereich zwischen 20-80%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 35- 65% der des Haupteinlageteils (32) liegt, und

- die Dichte des inneren Nebeneinlageteils (33) in einem Bereich zwischen 15-75%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 25- 55% der des Haupteinlageteils (32) liegt und in einem Bereich zwischen 35-85%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 45- 75% der des äußeren Nebeneinlageteils (35) liegt.

16. Kopfschützvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Dichte des Haupteinlageteils (32) in einem Bereich zwischen 30-100 g/lit, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 40-90 g/lit liegt,

- die Dichte des äußeren Nebeneinlageteils (35) in einem Bereich zwischen 10-70 g/lit, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15- 60 g/lit liegt, und

- die Dichte des inneren Nebeneinlageteils (33) in einem Bereich zwischen 5-70 g/lit, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10-50 g/lit liegt.

17. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Durchschnittstiefe der äußeren Ausnehmung (34) kleiner als die Hälfte der ursprünglichen Durchschnittsdicke der Aufprall aufnehmenden Einlage (15) und größer als 5 mm ist, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10-20 mm liegt.

18. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß

- die ursprüngliche Dicke des Haupteinlageteils (32), zu einem Zeitpunkt, zu dem unterstellt wird, daß die innere Ausnehmung (31) und die äußere Ausnehmung (34) nicht bereitgestellt sind, in einem Bereich zwischen 15-55 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 25-45 mm liegt.

19. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Dicke des Abschnitts des Haupteinlageteils (32), wo die innere Ausnehmung (31) bzw. die äußere Ausnehmung (34) in dessen innere Oberfläche bzw. äußeren Oberfläche ausgebildet wird, in einem Bereich zwischen 20-70%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 30-60% der ursprünglichen Dicke des Haupteinlageteils (32) liegt.

20. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß

- die äußere Ausnehmung (34) in einem zweiten vorbestimmten Bereich vorgesehen wird, in dem der vordere Abschnitt, der obere Abschnitt und der hintere Abschnitt der inneren Oberfläche des Haupteinlageteils (32) enthalten sind, und die rechten und linken Seitenabschnitte von diesem im wesentlichen nicht enthalten sind.

21. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß

- wenigstens ein Lüftungsschlitz (47) zwischen dem Haupteinlageteil (32) und dem äußeren Nebeneinlageteil (35) angeordnet ist,

- der Lüftungsschlitz (47) sich von dem vorderen Abschnitt zu dem hinteren Abschnitt der Aufprall aufnehmenden Einlage (15) über den oberen Abschnitt von dieser erstreckt, und

- erste in Verbindung bringende Mittel (43, 44, 61) für eine Verbindung zwischen dem Lüftungsschlitz (47) und der äußeren Oberfläche des vorderen Abschnitts der äußeren Schale (12), und zweite in Verbindung bringende Mittel (49, 50, 53, 54, 63) für eine Verbindung zwischen dem Lüftungsschlitz (47) und der äußeren Oberfläche des hinteren Abschnitts der äußeren Schale (12) bereitgestellt werden.

22. Kopfschützvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß

- dritte in Verbindung bringende Mittel (55, 62) für eine Verbindung zwischen dem Lüftungsschlitz (47) und der äußeren Oberfläche des oberen Abschnitts der äußeren Schale (12), und desweiteren vierte in Verbindung bringende Mittel (45, 46, 57, 58) für eine Verbindung zwischen dem Lüftungsschlitz (47) und dem Raum der Aufprall aufnehmenden Einlage (15) bereitgestellt werden.

23. Kopfschützvorrichtung mach einem der Ansprüche 20-22, dadurch gekennzeichnet, daß

- die seitliche Strecke (W&sub7;) des zweiten vorbestimmten Bereiches, die in einer Projektionsdarstellung der Ebene der Einlage (15) zu einem Zeitpunkt gezeigt wird, in welchem die Kopfschützvorrichtung (10), die von einer Person in einer üblichen Haltung getragen wird, in eine horizontale Ebene (22) projiziert wird, in einem Bereich zwischen 30-80%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 40- 70% der seitlichen Strecke (W&sub6;) der Aufprall aufnehmenden Einlage (15) liegt,

- die seitliche Strecke (W&sub8;) zwischen dem linken Ende der Aufprall aufnehmenden Einlage (15) und dem linken Ende des zweiten vorbestimmten Bereiches, und die seitliche Strecke (W&sub9;) zwischen dem rechten Ende der Aufprall aufnehmenden Einlage (15) und dem rechten Ende des zweiten vorbestimmten Bereiches jeweils in einem Bereich zwischen 10-35%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15-30% der seitlichen Strecke (W&sub6;) der Aufprall aufnehmenden Einlage (15) liegen,

die Distanz (L&sub6;) zwischen dem unteren Ende (36) des vorderen Abschnittes der Aufprall aufnehmenden Einalge (15) und dem vorderen Ende (34a) der äußeren Ausnehmung (34) in einem Bereich zwischen 7-50 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10-40 mm liegt, und

- die Distanz (L&sub7;) zwischen dem unteren Ende (37) des hinteren Abschnitts der Aufprall aufnehmenden Einlage (15) und dem hinteren Ende (34b) der äußeren Ausnehmung (34) in einem Bereich zwischen 7-150 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10-120 mm liegt.

24. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Tiefe der äußeren Ausnehmung (34) in dem Bereich, der im wesentlichen der inneren Ausnehmung (31) gegenüberliegt, flach ist und in dem verbleibenden Bereich tief ist.

25. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß

- wenn diese abgewickelt ist, jeweils die äußere Ausnehmung (34) und das äußere Nebeneinlageteil (35) von im wesentlichen rechtwinkliger, im wesentlichen elliptischer, oder im wesentlichen kreisförmig gedehnter Form ist, die in der im wesentlichen longitudinalen Richtung verlängert ist.

26. Kopfschützvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß

- die seitliche Strecke des äußeren Nebeneinlageteils (35), die in der Projektionsdarstellung gezeigt ist, in einem Bereich zwischen 60- 100%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 75-100% der seitlichen Strecke (W&sub7;) der äußeren Ausnehmung (34) liegt, und

- die longitudinale abgewickelte Strecke des äußeren Nebeneinlageteils (35) in einem Bereich zwischen 60-100%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 75-100% der longitudinalen, abgewickelten Strecke der äußeren Ausnehmung (34) liegt.

27. Schutzhelm mit einer Kopfschützvorrichtung, die in einem der Ansprüche 1 bis 26 beschrieben ist.