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Die Erfindung betrifft einen Airbag-Helm, insbesondere einen Airbag-Helm mit geringem Gewicht, nach Anspruch 1.
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Fahrradhelme sind im Stand der Technik bekannt. Diese Fahrradhelme sind leicht und bestehen aus einem schützenden Hauptkörper, der meist aus einem geschäumten Kunststoffmaterial hergestellt wird. Trotz des geringen Gewichts bieten solche Helme bei einem Fahrradunfall ein hohes Maß an Schutz. Daher wurde die Verwendung solcher Helme immer beliebter, und in vielen Ländern trägt fast jeder Fahrradfahrer einen solchen Helm.
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Ein herkömmlicher Helm dieser Art besteht aus einem schützenden Hauptkörper mit einer Innenfläche, die zum Kopf des Benutzers zeigt, und einer Außenfläche, die vom Kopf des Benutzers weg zeigt, wenn der Helm getragen wird. Dieser schützende Hauptkörper besteht in der Regel aus einem leichten und stoßdämpfenden Material, insbesondere aus einem geschäumten Kunststoffmaterial wie Styropor. Von diesem schützenden Hauptkörper erstrecken sich zwei Riemen, die mittels einer Schnappverbindung miteinander verbunden werden können, sodass der schützende Hauptkörper und damit der Helm sicher am Kopf des Benutzers (häufig ein Fahrradfahrer) befestigt werden kann. An der Außenfläche des Schutzkörpers ist häufig eine dünne Abdeckung angebracht.
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Um eine gewisse Belüftung des Kopfes zu gewährleisten, verfügen die meisten Helme über durchgehende Öffnungen, die sich von der Außenfläche zur Innenfläche des Helms erstrecken.
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Aus
EP 2 621 297 B1 ist eine Kopfschutzvorrichtung für Fahrradfahrer bekannt, die keinen Helm verwendet, der auf dem Kopf getragen wird. Stattdessen ist ein Airbag vorgesehen, der in einem Ruhezustand um den Hals des Fahrradfahrers getragen wird. Dieser Kopfschutz umfasst ferner eine Aufblasvorrichtung und einen Auslösemechanismus. Dieser Auslösemechanismus weist in der Regel einen Trägheitssensor auf, der eine unfalltypische Beschleunigung des Kopfes erkennt. Wenn der Airbag aufgeblasen ist, deckt er wesentliche Teile des Kopfes des Benutzers ab, so dass der Kopf beim Aufprall auf eine harte Oberfläche geschützt ist, nachdem eine ungewöhnliche Bewegung festgestellt wurde.
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Der Hauptvorteil der in
EP 2 621 297 B1 beschriebenen Kopfschutzvorrichtung ist, dass sie in der Regel bequemer zu tragen ist als ein Helm, insbesondere im Sommer. Aber diese Kopfschutzvorrichtung hat auch gravierende Nachteile, von denen die wichtigsten sind: Die Vorrichtung bietet keinen Schutz für den Fall, dass der Kopf des Fahrradfahrers ohne vorherige Beschleunigung oder Abbremsung auf ein Hindernis trifft. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der Kopf des Fahrradfahrers auf einen tief hängenden Ast eines Baumes oder ein ähnliches Hindernis trifft. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist, dass der Kopf im Falle einer Fehlfunktion des Auslösemechanismus überhaupt nicht geschützt ist.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten Helm bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Helm mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt.
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Erfindungsgemäß umfasst der Helm einen schützenden Hauptkörper, der im Wesentlichen wie der schützende Hauptkörper eines herkömmlichen Fahrradhelms geformt sein kann, so dass er auch die Schutzfunktion wie der schützende Hauptkörper eines herkömmlichen Fahrradhelms hat. Zusätzlich umfasst der Helm eine Airbag-Vorrichtung, die an dem schützenden Hauptkörper befestigt ist, so dass der Helm ein Airbag-Helm ist. Die Airbag-Vorrichtung weist eine Aufblasvorrichtung und einen Airbag auf. Dieser Airbag hat mindestens einen schlauchförmigen Schutzabschnitt, der sich von der Außenfläche des schützenden Hauptkörpers erstreckt, wenn der Airbag durch die Aufblasvorrichtung mit Gas gefüllt ist.
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In der Regel ist mehr als ein schlauchförmiger Schutzabschnitt erforderlich, insbesondere können drei schlauchförmige Schutzabschnitte vorgesehen sein.
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Es ist weiter bevorzugt, dass sich die schlauchförmigen Schutzabschnitte im Wesentlichen in Längsrichtung des Airbag-Helms erstrecken, d.h. von einem hinteren Endbereich des schützenden Hauptkörpers zu einem vorderen Bereich des schützenden Hauptkörpers. Im bevorzugten Fall von drei schlauchförmigen Schutzabschnitten gibt es einen linken schlauchförmigen Schutzabschnitt, einen rechten schlauchförmigen Schutzabschnitt und einen mittleren schlauchförmigen Schutzabschnitt, wobei sich vorzugsweise eine Symmetrieebene entlang des mittleren schlauchförmigen Schutzabschnitts erstreckt.
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Durch die schlauchförmige Form der Schutzabschnitte kann ein großer Sicherheitsgewinn mit einem Minimum an mit Gas zu füllendem Volumen erreicht werden.
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Die Airbag-Vorrichtung des Airbag-Helms umfasst in der Regel zusätzlich einen Auslösemechanismus zum Auslösen der Aufblasvorrichtung und/oder zum Öffnen eines Durchgangs zwischen der Aufblasvorrichtung und dem Airbag. Dieser Auslösemechanismus umfasst in der Regel einen Beschleunigungssensor. Unter einer Verzögerung ist in diesem Zusammenhang auch eine Beschleunigung zu verstehen, nämlich eine negative Beschleunigung.
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Im Falle eines Unfalls, der zu einer typischen „Unfallbeschleunigung“ führt, entfaltet sich der Airbag, weil er sich mit Gas aus dem Inflator füllt und damit von der Außenfläche des schützenden Hauptkörpers hervorragt und so die Dicke des Helms zumindest abschnittsweise erhöht. Das bedeutet, dass eine zusätzliche „Schutztiefe“ für den Kopf bereitgestellt wird. Diese zusätzliche „Schutztiefe“ führt natürlich zu einem verbesserten Schutz. Da der Kopf nicht allein durch den Airbag geschützt wird, kann der entfaltete Airbag relativ weich sein, so dass zu schnelle Verzögerungen vermieden werden können, wenn der Airbag-Helm (d.h. der Airbag) auf ein Hindernis wie z.B. ein Autoteil oder eine Straßenoberfläche trifft.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass in Fällen, in denen sich der Airbag nicht entfaltet, z. B. wenn keine anfängliche Beschleunigung/Verzögerung stattfindet, der Kopf des Benutzers wie bei einem herkömmlichen Helm immer noch durch den schützenden Hauptkörper geschützt ist.
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Weiterhin schützt der schützende Hauptkörper den Kopf des Benutzers im Falle eines zweiten Aufpralls, auch wenn der Airbag nicht mehr expandiert ist.
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Der schützende Hauptkörper besteht vorzugsweise aus einem geschäumten Material, insbesondere einem geschäumten Kunststoff, wie der Hauptkörper eines herkömmlichen Fahrradhelms.
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Auch die Geometrie des schützenden Hauptkörpers entspricht vorzugsweise im Wesentlichen der Geometrie des schützenden Hauptkörpers eines herkömmlichen Fahrradhelms, so dass er vorzugsweise eine Mindestdicke von mindestens fünf Millimetern aufweist.
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Um den Kopf des Benutzers zu belüften, kann der schützende Hauptkörper mindestens eine Durchgangsöffnung aufweisen.
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Um eine Aufnahme für den nicht entfalteten Airbag zu schaffen, kann eine Rinne im schützenden Hauptkörper vorgesehen werden.
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Obwohl der erfindungsgemäße Airbag-Helm etwas mehr Masse hat als ein herkömmlicher Fahrradhelm, ist er dennoch so leicht, dass er als Fahrradhelm mit erhöhten Schutzeigenschaften verwendet werden kann. Darüber hinaus führen diese verbesserten Schutzeigenschaften zu zusätzlichen Anwendungsmöglichkeiten. So könnte der erfindungsgemäße Helm auch für jede Art von motorisierten Fahrzeugen ohne Karosserie, wie z.B. Zweiräder, Trikes, Quads und dergleichen verwendet werden.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsformen anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf einen Hauptkörper einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Airbag-Helms,
- 1 einen Schnitt entlang die Ebene A-A in 1,
- 1b einen Schnitt entlang der Ebene B-B in 1,
- 1c einen Schnitt entlang der Ebene C-C in 1,
- 2 den in 1 gezeigte Hauptschutzkörper nach Anbringung einer Airbagvorrichtung,
- 2a einen Schnitt entlang der Ebene D-D in 3,
- 3 den Airbag-Helm aus 1a, nachdem der Airbag mit Gas gefüllt wurde, so dass er sich in seinem entfalteten Zustand befindet,
- 4 das in 3 Gezeigte in einer der 1c entsprechenden Schnittdarstellung,
- 5 eine zweite Ausführungsform in einer Darstellung gemäß 2, und
- 6 die in 5 gezeigte Ausführungsform in einer Darstellung gemäß 3, das heißt, nach Auslösung des Airbags.
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Die 1 bis 1c zeigen einen schützenden Hauptkörper. Dieser schützende Hauptkörper 10 hat die typische „Halbschalen“-Form eines schützenden Hauptkörpers eines Fahrradhelms. Dieser schützende Hauptkörper 10 hat eine im Wesentlichen konkave Innenfläche 11 und eine im Wesentlichen konvexe Außenfläche 12. Der Mindestabstand zwischen der Innenfläche 11 und der Außenfläche 12 beträgt in der Regel mindestens fünf Millimeter, kann aber auch wesentlich größer sein. Der schützende Hauptkörper 10 besteht in der Regel aus einem leichten, geschäumten Kunststoffmaterial, wie z. B. Styropor. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, können sich Durchgangsöffnungen 16 durch den schützenden Hauptkörper erstrecken.
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Gemäß der gezeigten Ausführungsform der Erfindung weist die Außenfläche 12 des Schutzkörpers 10 eine Rinne 14 auf. Diese Rinne 14 weist einen zentralen Abschnitt 14a auf, der sich in Längsrichtung des Helms entlang einer wesentlichen Länge des Helms erstreckt, zwei seitliche Abschnitte 14b, 14c, die sich vom vorderen Ende des zentralen Abschnitts 14a erstrecken, und einen Inflatorabschnitt 14d, der sich vom hinteren Ende des zentralen Abschnitts 14a erstreckt.
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Der mittlere Abschnitt 14a und die seitlichen Abschnitte 14b, 14c haben typischerweise eine Tiefe von mehreren Millimetern, wobei die Tiefe weit geringer ist als die Dicke des schützenden Hauptkörpers 10. Die Tiefe des Inflatorabschnitts 14d ist in der Regel größer als die Tiefe des mittleren Abschnitts und der seitlichen Abschnitte.
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2 zeigt den in 1 dargestellten schützenden Hauptkörper 10 und eine daran angebrachte Airbagvorrichtung. Diese Airbagvorrichtung umfasst einen Airbag 30, eine Aufblasvorrichtung 40 und einen Auslösemechanismus 42. Der Airbag weist drei schlauchförmige Schutzabschnitte 30a bis 30c auf, die sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung DL von einem hinteren Endbereich des schützenden Hauptkörpers 10 zu einem vorderen Endbereich des schützenden Hauptkörpers 10 erstrecken. Diese drei schlauchförmigen Schutzabschnitte 30a bis 30c bilden ein T, dessen Kreuzungspunkt im vorderen Endbereich des schützenden Hauptkörpers 10 liegt, so dass der Airbag 30 einen mittleren schlauchförmigen Schutzabschnitt 30a, einen rechten schlauchförmigen Schutzabschnitt 30b und einen linken schlauchförmigen Schutzabschnitt 30c umfasst. Der Airbags 30 wird vom hinteren Ende des mittleren schlauchförmigen Schutzabschnitts 30a her befüllt. Der Airbag 30 wird in den mittleren Abschnitt 14a und die seitlichen Abschnitte 14b, 14c der Rinne 14 gefaltet.
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Die Aufblasvorrichtung 40 befindet sich im Inflatorabschnitt der Rinne 14 und ist zumindest indirekt mit dem schützenden Hauptkörper 10 sowie mit dem Airbag 30 verbunden. Diese Aufblasvorrichtung 40 kann jede Art von bekannter Aufblasvorrichtung sein, insbesondere ein pyrotechnischer Gasgenerator oder eine Aufblasvorrichtung, welche Druckgas enthält.
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Der Auslösemechanismus 42 betätigt die Aufblasvorrichtung und/oder öffnet eine Strömungsverbindung zwischen der Aufblasvorrichtung 40 und dem Airbag 30. Handelt es sich bei der Aufblasvorrichtung 40 um einen pyrotechnischen Gasgenerator, benötigt der Auslösemechanismus 42 in der Regel eine Batterie oder ein anderes elektrisches Speichermittel, damit er eine pyrotechnische Ladung der Aufblasvorrichtung zünden kann. Wenn die Aufblasvorrichtung komprimiertes Gas enthält, könnte der Auslösemechanismus 42 nur ein Ventil benötigen. Der letztgenannte Fall ist in 2 schematisch als Beispiel dargestellt, ist aber natürlich nicht einschränkend. Ferner umfasst der Auslösemechanismus 42 einen Beschleunigungssensor (auch Trägheitssensor genannt), wie er von Airbagvorrichtungen in Kraftfahrzeugen bekannt ist. Dieser Beschleunigungssensor kann rein mechanisch, insbesondere mit einer Trägheitsmasse, oder elektronisch arbeiten, wie es ebenfalls aus der Technik bekannt ist.
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Die 3 und 4 zeigen die Situation nach Aufblasen des Airbags 30. Man sieht, dass sich die schlauchförmigen Schutzabschnitte 30a bis 30c von der Außenfläche 12 des schützenden Hauptkörpers 10 erstrecken, sodass im typischen Fall, dass der Airbag-Helm auf eine im Wesentlichen ebene Fläche trifft, diese Fläche zuerst vom Airbag 30 getroffen wird. Am hinteren Ende ist der Airbag 30 über den Inflator 40 am schützenden Hauptkörper 10 befestigt. Da ein Befestigungspunkt in der Regel nicht ausreicht, ist mindestens ein weiterer Befestigungspunkt vorgesehen, hier im vorderen Bereich des Helms. Im gezeigten Beispiel ist dafür ein Befestigungsband 32 vorgesehen. Natürlich wäre es auch möglich, den Airbag 30 direkt am schützenden Hauptkörper 10 zu befestigen.
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Die 5 und 6 zeigen eine alternative Ausführungsform. Der Hauptunterschied zu der soeben beschriebenen Ausführungsform besteht darin, dass sich die Verbindungsstelle des T des Airbags 30 am hinteren Ende befindet, sodass alle schlauchförmigen Schutzabschnitte 30a bis 30b von hinten befüllt werden. In diesem Fall sollte jedes vordere Ende eines schlauchförmigen Schutzabschnitts mit dem schützenden Hauptkörper 10 verbunden sein.
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In beiden gezeigten Ausführungsformen, und das ist typisch für den erfindungsgemäßen Airbag-Helm, ist die Gesamtfläche des verwendeten Airbagmaterials klein. Dies führt zu einem geringen Bedarf an Packvolumen. Auch der mit Gas zu füllende Raum ist klein, so dass nur ein kleine und damit leichte Aufblasvorrichtung benötigt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hauptschutzkörper
- 10a
- hinteres Ende
- 10b
- vorderes Ende
- 11
- innere Oberfläche
- 12
- Außenfläche
- 14
- Rinne
- 14a
- Mittelabschnitt
- 14b, 14c
- Seitenabschnitt
- 14d
- Inflatorabschnitt
- 16
- durch die Öffnung
- 30
- Airbag
- 30a- 30c
- schlauchförmiger Schutzabschnitt
- 32
- Befestigungband
- 40
- Aufblasvorrichtung
- 42
- Auslösemechanismus
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2621297 B1 [0005, 0006]
