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Die neue Vorrichtung des Gurtaufrollers eines Kopf-Sicherheitsgurtes für Autofahrer sieht in der Kopfstütze des Autositzes vor, die Rückhaltegurtanteile, die von der linken und rechten Kopfhälfte nach hinten zur Kopfstütze führen, auf einer Rolle aufzuwickeln. Die Aufwickelrichtung der beiden Gurtenden ist zueinander entgegengesetzt gerichtet. Der Autofahrer kann hierbei seinen Kopf frei nach links und rechts drehen. Die Rolle ist in zwei verzahnte Teile geteilt, wobei auf jeden Teil eines der Gurtenden in oben beschriebener Weise aufgerollt wird. Die verzahnten Teile der Rolle können auseinandergebracht werden und dann mit dem Mechanismus eines drehbaren Zahnrades gedreht werden, um eine gleichmäßige, symmetrische Längenverstellung des linken und rechten Rückhaltegurtanteils gemäß der individuellen Kopfgröße der Person zu erzielen.
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Kopf-Sicherheitsgurte für Autofahrer und Insassen sind zur Verhinderung von Schleudertraumen der Halswirbelsäule in Ergänzung zum allgemein benutzten Körper-Dreipunktgurt zu tragen. Moderne Kopf-Sicherheitsgurte verhindern Schleudertraumen bei Autofahrern beim Frontal- und Heckaufprall. Die bisher üblichen Airbags wirken nur bei Frontalunfällen bis 50 km/h zuverlässig, maximal aber 64 km/h; beim Heckaufprall wirken Airbags gar nicht.
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Schleudertraumen der Halswirbelsäule ereignen sich derzeitig bei einer Million Autofahrern jährlich in Europa – trotz Airbags. In Industriestaaten wie Deutschland werden 25% der Neugeborenen im Laufe ihres Lebens ein Schleudertrauma erleiden (220.000 Schleudertraumen pro Jahr auf jährlich 840.000 Geburten in Deutschland) (
Lit.: Graf, M., Grill, C., Wedig, H.-D. (Hrsg.): Beschleunigungsverletzung der Halswirbelsäule, "HWS-Schleudertrauma", Steinkopff-Verlag, 2009, Vorwort Seite VII).
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Der Kopf-Sicherheitsgurt wird über einen Rückhaltegurt befestigt an der integrierten oder höhenverstellbaren Kopfstütze des Autositzes, um beim Frontalunfall das Zurückhalten des Kopfes zu gewährleisten. Der Hinterkopf hat durch den Kopf-Sicherheitsgurt einen zuverlässig geringen Abstand zur Kopfstütze, so dass beim Heckaufprall keine Verbiegung der Halswirbelsäule gegenüber dem Oberkörper eintritt.
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Für Vorrichtungen zum Befestigen des Rückhaltegurtes eines Kopf-Sicherheitsgurtes an der Kopfstütze des Autositzes wurden verschiedene Vorschläge gemacht.
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Stand der Technik
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Die gattungsbildende
FR-A-2316102 beschreibt einen Kopfsicherheitsgurt, dessen Rückhaltegurt mit einer Öse am Hinterkopfgurt verbunden ist über einen circa 25 cm langen Gurt zur Kopfstütze. Die Befestigungsart des Rückhaltegurtes an oder in der Kopfstütze ist nicht weiter dargestellt oder erläutert. Wie im zugehörigen Text beschrieben und in den Figuren der Patentschrift gezeigt wird, hängt der lange Rückhaltegurt während einer normalen Fahrt locker herunter, um bei einer Frontalkollosion dann gespannt zu werden. Der Kopf muss hierbei also erst 25 cm vorschnellen, damit eine Rückhaltewirkung nach dem Aufbruch der 25 cm langen Gurtreserve eintritt. Die freie Kopfbeweglichkeit nach links und rechts ist bei dieser Lösung eines Rückhaltegurtes mit einer Öse allein durch die große Länge des Rückhaltegurtes gewährleistet.
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Die
FR-A-2721880 beschreibt für Autorennfahrer einen Gurt am Helm des Rennfahrers, dessen Rückhaltegurt mit einem Schnappverschluss an der integrierten Kopfstütze befestigt wird.
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WO 99/10208 beschreibt einen Rückhaltegurt für Autofahrer mit Helm. Der Rückhaltegurt wird mit Schnappverschluss an der Kopfstütze befestigt.
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Die
DE 4306555 A1 beschreibt einen Kopfkappen-Rückhaltesicherungsgurt für Autofahrer mit Befestigung an der Kopfstütze der Vordersitze und Rücksitze. Hierbei ist der in der Kappe eingenähte Gurt hinten an der Kopfstütze des Sitzes befestigt. Er kann dort ganz fixiert sein oder nur um die Kopfstütze herumgeschlungen werden. Im Augenblick des Unfalles ist aber das Gurtband nicht straff und Halswirbelsäulenschäden sind deshalb nicht verhindert.
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Die
DE 90 01 789 U1 beschreibt eine Rückhaltevorrichtung für den Kopf von Kindern in einem eingebauten Kindersitz. Ein Stirngurt und ein Kinngurt halten den Kopf zurück. Ein mit Klettverschluss fixierter Rückhaltegurt vom Hinterkopf führt zum Einbaukindersitz. Bei dieser Lösung würde beim Frontalunfall im Augenblick des Zusammenstoßes nicht ein straffer Rückhaltegurt vorliegen und somit Halswirbelsäulenschäden auftreten können.
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Die
DE 1961 4594 A1 beschreibt ein Kopf-Sicherheitsgurt-System vornehmlich für Formel 1 Rennwagenfahrer und in abgewandelter Form auch für andere PKW-Fahrer. Für letztere wird anstelle eines Helmes ein kreisförmiger fester Rahmen um den Kopf mit Kinnband vorgeschlagen. Nach hinten wird dieser Rahmen über einen Schwenkbügel und ein Gurtschloss an den nach hinten führenden Gurt befestigt. Dieser Gurt führt durch entsprechende Führung zu einer eigenen Gurtaufrollvorrichtung mit zusätzlichem Gurtstrammer.
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In dieser Ausgestaltung des Rückhaltegurtes besteht bei Heckaufprall die Gefahr von Nacken- und Halswirbelsäulenschäden durch den Hinterkopfbügel mit Nackenschloss. Zum anderen ist bei dieser Erfindung ein ständiger Zug des Kopfes nach hinten durch die Gurtaufrollvorrichtung vorhanden, was die Haltemuskulatur des Hals-Nacken-Bereiches ununterbrochen ausgleichen muss und dadurch ermüdet und sich verspannt.
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Die
DE 19855972 C2 beschreibt eine Vorrichtung zur Absicherung der Wirbelsäule und des Kopfes eines Kindes in einem Kraftfahrzeug. Hierbei wird der Kopf durch einen Helm mit einem Kinngurt gesichert. Am Schädeldach des Helmes ist der Rückhaltegurt angekoppelt. Der Rückhaltegurt führt zu einem mit einem Beschleunigungssensor ausgestatteten Gurtaufroller im Aufsatz der Rückenlehne des Kindersitzes. Der Helm wird am Kopfscheitel ständig durch den Gurtaufroller zurückgezogen in eine Reklination des Kopfes, was bei normaler Autofahrt Nackenschmerzen machen würde.
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Die
US 2004/0055077 A1 beschreibt einen Kopfhelm, der mit einem Bandapparat an den beiden senkrecht verlaufenden Körperhaltegurten starr befestigt wird. Hierbei ist ein starrer Kopf-Nacken-Abstand für die normale Autofahrt zu erwarten und somit eine eingeschränkte Kopfbeweglichkeit.
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Die
DE 94 20 262 U1 beschreibt Sicherheitsgurte, die links und rechts aus der Sitzrückenlehne kommen und dort automatische Gurtaufroller haben und zum Helm führen und eingerastet werden können. Die Sicherheitsgurte sind mit einer Aufrollautomatik versehen, die an den Karosserieelementen befestigt ist.
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Die
JP 08 07 26 69 beschreibt eine Gurthalterung für Autofahrer mit Schutzhelmen. Die Gurtführung kann aus einem Gurt oder auch aus zwei Gurten mit jeweiligem eigenen Gurtaufroller bestehen.
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Die
US 4 477 041 offenbart ein Rückhaltesystem für einen Schleudersitz, bei dem der Helm des Piloten über einen Gurt mit einem an der Rückenlehne des Sitzes befestigten und mit einem Beschleunigungssensor ausgestatteten Gurtaufroller verbunden ist.
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Die
EP 1924468 beschreibt ein Kopf-Sicherheitsgurt-System, dessen Rückhaltegurt vom Kopf zur Mitte der Kopfstütze bzw. verlängerten Rückenlehne führt und von dort zu einem Gurtaufroller, der mit dem Gurtaufroller des Körper-Dreipunktgurtes in der Mittelsäule des Personenkraftwagens untergebracht ist und beim Unfall zum identischen Zeitpunkt blockiert.
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Die
WO 99/02376 beschreibt eine Kopfstütze zur Befestigung eines Kopf-Sicherheitsgurtes, die einen harten Ring zum Hindurchgleiten des Rückhaltegurtes vorsieht. Der Ring ist an einem Band befestigt, welches ins Innere der Kopfstütze führt und reibungslos nach innen und außen der Kopfstütze gleiten kann.
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Die
DE 26 17 801 A1 offenbart ein Rückhaltesystem für einen Hosenträgergurt. Dabei verlaufen die beiderseits des Körpers angeordneten Brustgurte hinter dem Insassen als geschlossener Bogen zusammen, welcher dabei durch die Schlaufe verläuft. Diese Schlaufe wird mittels eines Gurtbandes zu einem Gurtaufroller geführt und von diesem gehalten.
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Kopf-Sicherheitsgurte im Alltagsverkehr der Autofahrer sollten mehrere Anforderungen erfüllen, um die gewünschte hohe Akzeptanz zu erreichen: Eine Voraussetzung ist die sichere Rückhaltewirkung des Kopfes durch den Gurt bei Frontalunfällen mit verschieden hohen Geschwindigkeiten. Zusätzlich ist eine Schutzfunktion beim Heckaufprall ohne Verletzung des Hinterkopfes zu fordern. Darüberhinaus ist ein sehr niedriges Eigengewicht des aufzusetzenden Kopf-Sicherheitsgurtes für eine Dauerbenutzung notwendig. Die freie Beweglichkeit des Kopfes eines Autofahrers muss bei angelegtem Kopf-Sicherheitsgurt während der normalen Autofahrt gewährleistet sein und zwar im Sinne der Kopfdrehung nach links und rechts wie auch der Kopfbewegung nach vorne und wieder zurück.
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Aufgabe
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Für die Befestigung des Rückhaltegurtes eines Kopf-Sicherheitsgurtes ist eine Vorrichtung in der Kopfstütze eines Autositzes so vorzusehen, dass der Rückhaltegurt individuell auf die persönliche Kopfgröße einstellbar ist, damit eine Schutzwirkung sowohl vor dem Schleudertrauma bei Frontal-, Heck- und Seitenaufprall besteht als auch die Bewegungsfreiheit des Kopfes nach links und rechts bei angelegtem Kopf-Sicherheitsgurt während einer normalen Autofahrt vollständig gewährleistet ist. Dabei hat die Kopfstütze so gebaut zu sein, dass der Hinterkopf beim Anschlagen an die Kopfstütze während eines Heckaufpralles nicht verletzt wird.
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Erfindung
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Die Innovation betrifft den Rückhaltegurt eines Kopf-Sicherheitsgurtes für Autofahrer und Insassen. Der Rückhaltegurt wird von der linken und rechten Kopfseite kommend auf eine Rolle in der Kopfstütze geführt. Die Aufwickelrichtung des linken und rechten Gurtteils auf der Rolle ist zueinander entgegengesetzt. Die individuell eingestellte Gesamtlänge des Rückhaltegurtes bleibt während der normnalen Autofahrt gleich.
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Die Rolle besteht aus zwei verzahnten Teilen, deren Verzahnung gelöst werden kann und dabei ein Zahnrad an die Zähne der beiden Rollenteile kommt, so dass mit diesem die individuell gewünschte Länge des Rückhaltegurtes und damit der Abstand vom Hinterkopf zur Kopfstütze eingestellt werden können.
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Anhand der 1 kann die Rolle in der Kopfstütze und die Aufwicklung des Rückhaltegurtes sowei der Mechanismus der individuellen Längeneinstellung erläutert werden:
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1: Schematische Darstellung der Rolle in Mittelstellung: Perspektive von vorne – oben
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2: Zweigeteilte Rolle mit eingerasteter Verzahnung und gelöstem Zahnrad
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3: Zweigeteilte Rolle mit gelöster Verzahnung und eingerastetem Zahnrad
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In 1 ist die Kopfstütze 1 durchsichtig skizziert. Zur besseren Darstellbarkeit des Wickelmechanismus sind die Wicklungen der Rückhaltegurtanteile 4 nur je ein halbes Mal um die Rolle 2 gewickelt worden; in Wirklichkeit sind mehrere Wicklungen auf der Rolle 2 notwendig. Die Achse 3 der Rolle 2 in der 1 ist in der hinteren Ausgangsposition abgebildet: Eine Druckfeder in der Führungsschiene 5 bringt die Rolle 2 an diese Stelle zurück, wenn der Autofahrer vorher seinen Kopf nach vorne gezogen hatte.
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Bei einer Kopfdrehung nach links oder rechts wickelt sich der Gurtanteil 4 der einen Seite auf und der der anderen gleichzeitig ab: Der Abstand des Hinterkopfes zur Kopfstütze 1 bleibt somit bei der Kopfdrehung konstant klein, was günstig ist als Schutz vor einem Schleudertrauma bei eventuellem Heckaufprall.
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Zur individuellen Größeneinstellung des Rückhaltegurtes 4 kann die Rolle 2 entriegelt werden und die Verzahnung 7 der beiden Rollenteile 2 gelöst werden, so dass zwischen den Zähnen Platz entsteht, in den ein seitliches Zahnrad 8 hineingleiten kann. Mit diesem Zahnradmechanismus 8 kann der Gurtbedarf variiert werden, um bei verschiedenen Kopfumfängen der verschiedenen Personen die Weite des Rückhaltegurtes 4 individuell einzustellen: Die beiden Hälften der verzahnten Rolle 2 in 2 werden per Hand entriegelt und auseinandergezogen. Beim Auseinanderziehen schiebt sich gleichzeitig ein passendes Zahnrad 8 in die Spalte zwischen den beiden mit Zähnen besetzten Rollenteile 2. Wird dann das Zahnrad 8 am Drehhebel 9 von außen per Hand oder Elektromotor gedreht, so wird der Rückhaltegurt 4 entweder länger oder kürzer, je nachdem, wie es der Autofahrer für seinen Kopf braucht.
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Mit dieser Vorrichtung der Rolle 2 zum Aufwickeln eines Rückhaltegurtes 4 wird die Oberfläche der Kopfstütze 1 glatt gepolstert für den Hinterkopf gestaltet und somit ohne Verletzungsgefahr für den Hinterkopf beim Heckaufprall oder Rebound beim Frontaluafprall sein.
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Zum Zweiten kann mit der verzahnten Rolle 2 durch Entriegelung der Verzahnung 7 die Länge des Rückhaltegurtes 4 individuell und optimal eingestellt werden.
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Die Auslassöffnungen 6 des Rückhaltegurtes 4 an der Kopfstütze 1 können weit außerhalb der Mittellinie der Kopfstütze 1 gewählt werden, wodurch dann auch beim Seitenaufprall ein zusätzlicher Schutz vor Kopfverletzungen und vor Schleudertraumen des Nackens gegeben ist.
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Bei dieser neuen Vorrichtung für Rückhaltegurte 4 kann der Autofahrer in gewissem Umfang seinen Kopf vor und zurück bewegen, weil die Achse 3 der Rolle 2 in der Führungsschiene 5 vor und zurück bewegt werden kann: Beim Vorbeugen des Kopfes wird eine Feder in der jeweiligen Führungsschiene 5 zusammengedrückt, die die Achse 3 später wieder in die Ausgangsposition zurückstellt.
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Der Rückhaltegurt 4 kann in dem Abschnitt direkt vor und in der Kopfstütze 1 nicht nur in Form eines Gurtes ausgebildet sein, sondern es besteht auch die Möglichkeit eines Seiles mit entsprechend hoher Reißfestigkeit.
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Das Zahnrad 8 kann zur individuellen Längeneinstellung des Rückhaltegurtes 4 manuell oder über einen anderen Drehantrieb (9) betätigt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kopfstütze
- 2
- Rolle
- 3
- Achse
- 4
- Teil des Rückhaltegurtes
- 5
- Führungsschiene
- 6
- Auslassöffnung
- 7
- Verzahnung der Rolle
- 8
- Zahnrad
- 9
- Drehmechanismus
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 2316102 A [0006]
- FR 2721880 A [0007]
- WO 99/10208 [0008]
- DE 4306555 A1 [0009]
- DE 9001789 U1 [0010]
- DE 19614594 A1 [0011]
- DE 19855972 C2 [0013]
- US 2004/0055077 A1 [0014]
- DE 9420262 U1 [0015]
- JP 08072669 [0016]
- US 4477041 [0017]
- EP 1924468 [0018]
- WO 99/02376 [0019]
- DE 2617801 A1 [0020]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Lit.: Graf, M., Grill, C., Wedig, H.-D. (Hrsg.): Beschleunigungsverletzung der Halswirbelsäule, ”HWS-Schleudertrauma”, Steinkopff-Verlag, 2009, Vorwort Seite VII [0003]
