DE19540574A1

DE19540574A1 - Head protector for racing car driver

Info

Publication number: DE19540574A1
Application number: DE19540574A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Gruenewald; Claudia Siepmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-21
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-04-24
Also published as: DE29516661U1

Abstract

The helmet is connected to and can be detached from the headrest by a cord or belt (14). This cord may be attached to the helmet by a releasable locking device (15), preferably via a lock integrated into the helmet. The head protector protects the driver of a racing car (10), particularly one with mono-post bodywork, such as Formula One cars, which have a headrest (11). It includes a protective helmet (13), preferably an integrated one.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopfschutzvorrichtung für Fahrer von Sportwagen, insbesondere mit Monoposto-Karosserien, wie bei Formel 1-Fahrzeugen, die mit einer Fahrersitz-Kopfstütze ausge stattet sind, mit einem Sturzhelm, vorzugsweise Integralhelm.The invention relates to a head protection device for drivers of sports cars, in particular with monoposto bodies, as with Formula 1 vehicles that featured a driver's seat headrest are equipped with a helmet, preferably full-face helmet.

Zur Sicherheitsausstattung von Kraftwagen gehören sogenannte Sicherheitsgurte, die in verschiedenen Versionen, nämlich als Beckengurt, Schrägschultergurt, Schrägschultergurt kombiniert mit Beckengurt (Dreipunkt-Gurt), Hosenträgergurt, Schrägschul tergurt kombiniert mit Kniegurt, Schrägschultergurt kombiniert mit Kniepolster oder ähnlichen Varianten, zum Stand der Technik gehören. Diese Gurte sollen verhindern, daß der Fahrer oder die Beifahrer trägheitsbedingt auf vor ihm liegende Fahrzeugteile geschleudert wird. Die beschriebenen Gurtsysteme besitzen ein starkes, breites Gewebeband, das ggf. wie bei den sogenannten Automatikgurten an einem Ende mit einem Aufrollmechanismus ver bunden ist, wodurch gewährleistet wird, daß die Gurtfreigabe bei Überschreiten fest vorgegebener Beschleunigungen sperrt. Hierdurch wird in den Kraftwagen zum einen dem Fahrer eine größtmögliche Bewegungsfreiheit ermöglicht.The safety equipment of motor vehicles includes so-called Seat belts in different versions, namely as Lap belt, inclined shoulder belt, inclined shoulder belt combined with lap belt (three-point belt), harness belt, inclined shoulder harness combined with knee belt, inclined shoulder belt combined with knee pads or similar variants, state of the art belong. These straps are intended to prevent the driver or the Passenger due to inertia on vehicle parts in front of him is thrown. The belt systems described have a strong, wide fabric tape, which, if necessary, as with the so-called Automatic belts at one end with a retractor is bound, which ensures that the belt release locks when predefined accelerations are exceeded. As a result, in the motor vehicle, the driver is one allows the greatest possible freedom of movement.

Allgemein üblich sind in Kraftfahrzeugen auch Fahrersitz-Kopf stützen, die Halswirbelverletzungen bis hin zu Brüchen verhin dern sollen. Anordnungsgemäß können die Kopfstützen jedoch nur verhindern, daß der Kopf des Fahrers beim bzw. nach dem Auf prall nach hinten schnellt, in Fahrtrichtung ist hingegen keine Abstützmöglichkeit gegeben.Driver seat heads are also common in motor vehicles support that prevent cervical vertebral injuries up to fractures should be. According to the instructions, the headrests can only prevent the driver's head from moving up or down bounces backwards, but there is none in the direction of travel Support possible.

Zur Abhilfe sind daher aufblasbare Luftkissen (Air-bags) ent wickelt worden, die in der Lenkradsäule oder vor dem Beifahrer sitz zusammengefaltet angeordnet sind und die im Kollisionsfall unter Druck mit Luft gefüllt werden und den Fahrer und/oder den Beifahrer sichern. Konstruktions- und zum Teil gewichtsbedingt sind solche Air-bags bei Sportkraftwagen nicht zu realisieren.To remedy this, inflatable air cushions (air bags) are ent been wrapped in the steering column or in front of the passenger are folded and arranged in the event of a collision be filled with air under pressure and the driver and / or the Secure the passenger. Construction and partly due to weight Such air bags cannot be realized in sports cars.

Darüber hinaus sind Schutzhelme, insbesondere sogenannte Inte gralhelme bekannt, deren Tragen für Motorradfahrer gesetzlich vorgeschrieben sind und die auch von Sportwagenfahrern getragen werden, wodurch der Kopf des Fahrers durch die äußere Helmsta bilität bei einem Aufprall geschützt wird.In addition, protective helmets, especially so-called Inte Grail helmets known, their wearing by law for motorcyclists are prescribed and also worn by sports car drivers through which the driver's head passes through the outer Helmsta stability in the event of an impact.

Der Helmschutz reicht jedoch nicht aus, um bei einem harten Aufprall den Kopf vor äußerst heftigen und ruckartigen Bewegun gen, die ein sogenanntes Schleudertrauma verursachen, zu schüt zen. Wie tödliche Unfälle bei Autorennen, insbesondere Formel 1-Rennen beweisen, können Genickbrüche mit Todesfolge auftreten.However, the helmet protection is not sufficient to protect the head from extremely violent and jerky movements that cause whiplash in a hard impact. As fatal accidents in car races, especially Formula 1 races, prove, neck breaks can result in death.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kopf schutzvorrichtung zu schaffen, die dem Fahrer eine erhöhte Sicherheit vor Halswirbelverletzungen bietet.It is therefore an object of the present invention to have a head to create protective device that increases the driver Offers security against cervical vertebral injuries.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 beschriebene Kopfschutzvorrichtung vorgeschlagen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schutzhelm über ein Fang seil oder einen Gurt mit der Fahrersitz-Kopfstütze lösbar ver bunden ist.To solve this problem, that described in claim 1 Head protection device proposed the invention is characterized in that the safety helmet has a catch rope or a belt with the driver's seat headrest detachably ver is bound.

Die Verbindung das Helmes (an der Helmrückseite) mit der Kopf stütze verhindert in einfacher Weise, daß der Kopf des Fahrers im Fall eines Aufpralles nach vorne geschleudert wird. Da der Gurt oder das Fangseil aus flexiblem Material besteht, ist die Bewegungsfreiheit des Kopfes praktisch nicht eingeschränkt, daß Kopfdrehbewegungen oder auch translatorische Bewegungen, wie sie beim Fahren erforderlich sind, entsprechend der Fangseil- oder Gurtlänge möglich sind. The connection of the helmet (on the back of the helmet) with the head Support prevents the driver's head in a simple manner is thrown forward in the event of an impact. Since the The belt or the safety rope is made of flexible material Freedom of movement of the head practically does not restrict that Head turning movements or translatory movements, such as they are required when driving, according to the or belt length are possible.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further developments of the invention are in the subclaims described.

So ist das Fangseil oder der Gurt an dem Schutzhelm über eine lösbare Arretiervorrichtung, vorzugsweise über ein in den Schutzhelm integriertes Schloß der einen Rastverschluß, befe stigt. Der Fahrer, insbesondere der Rennfahrer kann somit unge hindert den Helm aufsetzen und hiernach das Fangseil oder den Gurt, ggf. unter Mithilfe Dritter an dem Helm befestigen. Als Schloß oder Rastverschluß können Systeme verwendet werden, die bei Sicherheitsgurtschlössern grundsätzlich bekannt sind. Im Falle eines Unfalles kann der Fahrer oder eine Hilfsperson das Schloß oder die Rastvorrichtung lösen, um ggf. schnell aus dem Fahrzeug aussteigen zu können oder herausgezogen zu werden. Vorzugsweise ist die Arretiervorrichtung über einen am Schutz helmaußenkörper angeordnetes, leicht zugängliches Betätigungs element, wie z. B. ein Druckknopf, lösbar.So the safety rope or the strap on the safety helmet is over one releasable locking device, preferably via a in the Safety helmet integrated lock of a snap lock, befe increases. The driver, in particular the racing driver, can do so prevents the helmet from being put on and then the safety rope or the Attach the belt, if necessary with the help of a third party, to the helmet. As Lock or snap lock systems can be used that are generally known for seat belt buckles. in the In the event of an accident, the driver or an assistant can Release the lock or the locking device to quickly get out of the Being able to get out of the vehicle or to be pulled out. The locking device is preferably connected to the protection helmet outer body arranged, easily accessible actuation element such as B. a push button, releasable.

Alternativ oder zusätzlich ist auch eine lösbare Arretiervor richtung geeignet, die an der Fahrersitzkopfstütze vorgesehen ist. Vorzugsweise ist in diesem Fall die Arretiervorrichtung über ein am Fahrersitz betätigbares Element, wie einen Druck knopf, lösbar.Alternatively or additionally, a releasable locking device is also provided suitable direction provided on the driver's seat headrest is. In this case, the locking device is preferred via an element that can be actuated on the driver's seat, such as a pressure button, detachable.

Für den Fall, daß die genannte Arretiervorrichtung sich nicht schnell genug lösen läßt oder aufgrund unfallbedingter Kräfte verklemmt ist, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfin dung an oder in der Fahrersitz-Kopfstütze eine Schneidvorrich tung zum Durchtrennen des Fangseiles oder Gurtes angeordnet, die über ein von außen zugängliches Betätigungselement auslös bar ist. Im einfachsten Fall handelt es sich hierbei um ein Messer, was unter Druckbetätigung das Fangseil oder den Gurt kappt. In the event that said locking device is not can be released quickly enough or due to accident-related forces is jammed, according to a further embodiment of the Erfin a cutting device on or in the driver's seat headrest arranged for severing the safety rope or belt, which triggers via an actuating element accessible from the outside is cash. In the simplest case, this is a Knife, which, under pressure, the safety rope or the belt cuts.

Eine weitere Erhöhung der Kopfbeweglichkeit kann dadurch erreicht werden, daß das Fangseil oder der Gurt an einem Ende auf einer federbelasteten Rolle aufwickelbar angeordnet ist, die von einem von der Horizontalen abweichenden einen einstell baren Wert übersteigenden Beschleunigungsvektor und/oder bei Überschreiten eines voreinstellbaren Wertes der Gurtabwickelbe schleunigung gesperrt wird. Solche Systeme sind prinzipiell bei Automatikgurten bekannt, wobei jedoch im Unterschied zur vor liegenden Kopfschutzvorrichtung bereits Bewegungen gesperrt werden, die in andere Richtungen als der vertikalen erfolgen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen beim Fahren übli che Kopfbewegungen zulässig sein, so daß es im wesentlichen darauf ankommt, daß ruckartige Gurtabwicklungen mit einer hohen Beschleunigung, wie sie beim Aufprall des Fahrzeuges entstehen, verhindert werden bzw. ein Gurtabwickeln sperren. Dies kann insbesondere durch fliehkraftabhängige Sperrmechanismen erreicht werden. Da der (Renn-)Fahrer im wesentlichen beim Ren nen Kopf-Drehbewegungen und ansonsten nur Längsbewegungen mit geringer Weglänge ausführt, kann der Sperrmechanismus auch so ausgestattet sein, daß ein Gurt- oder Fangseilabrollen dann verhindert wird, wenn eine bestimmte Weglänge überschritten wird oder beim Fahren unübliche Bewegungsrichtung erfolgt, wie es beispielsweise dann geschehen kann, wenn der Fahrer einen Schwindel- oder Ohnmachtsanfall erleidet und nach vorne sackt.This can further increase head mobility be achieved that the safety rope or the strap at one end is arranged to be wound up on a spring-loaded roll, set one that deviates from the horizontal acceleration value and / or at Exceeding a preset value of the belt unwinding acceleration is blocked. Such systems are in principle Automatic belts are known, but in contrast to the previous lying head protection device already blocked movements that are in directions other than vertical. In the device according to the invention, übli when driving che head movements may be allowed so that it is essentially depends on jerky belt developments with a high Acceleration as they occur when the vehicle collides, can be prevented or block a belt unwinding. This can especially by centrifugal locking mechanisms can be achieved. Since the (racing) driver essentially with the reindeer NEN head rotations and otherwise only longitudinal movements executes short path length, the locking mechanism can also do so be equipped that a belt or safety rope unroll then is prevented if a certain path length is exceeded or unusual direction of movement when driving, such as it can happen, for example, when the driver hits you Suffering from dizziness or fainting and slumping forward.

Vorzugsweise ist die genannte federbelastete Rolle des Auf wickelmechanismus für den Gurt oder das Seil in der Kopfstütze angeordnet, zum einen aus Platzgründen und zum anderen auch, um den Helm gewichtsmäßig nicht mit zusätzlichen Teilen zu bela sten.Preferably, said spring-loaded roller is the up winding mechanism for the belt or rope in the headrest arranged, on the one hand for reasons of space and on the other hand to not to weight the helmet with additional parts most.

Aus Stabilitätsgründen wird ein Gurt als Verbindungselement zwischen Helm und Kopfstütze aus einem breiten Textil-Gewebe band gewählt. Dieses Gewebeband, wie es bei Sicherheitsgurten bereits Verwendung findet, hat eine Reißfestigkeit, die den beim Aufprall entstehenden Kräften Rechnung trägt. Die Breite des Gewebebandes ist anders als bei Sicherheitsgurten von untergeordneter Bedeutung, da das Band nicht unmittelbar am Fahrerkörper anliegt.For reasons of stability, a belt is used as a connecting element between helmet and headrest made of a wide textile fabric band chosen. This fabric tape, like seat belts already used has a tear resistance that the forces arising in the event of an impact. The width of the fabric tape is different than for seat belts from of minor importance, since the tape is not immediately on Driver body is applied.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kopfstütze an der Sitzflächenseite konkav ausgebildet, vorzugsweise weist diese eine Krümmung auf, die der Schutzhelm-Außenform an der Rückseite angepaßt ist. Durch diese Ausgestaltung wird der Fah rerkopf auch seitlich gestützt, wodurch dieser bei entsprechen den Querkräften entlastet wird.According to a development of the invention, the headrest is on the seat surface side is concave, preferably has this has a curvature that matches the outer shape of the hard hat Back is adjusted. With this configuration, the Fah rerkopf also supported laterally, which corresponds to this is relieved of the transverse forces.

Zur Verringerung der Reibung, die das Fangseil oder der Gurt beim zulässigen Abwickeln bzw. Aufwickeln erfährt, sind Rollen führungen an der Kopfstütze vorgesehen, in denen das Fangseil oder der Gurt gelagert ist.To reduce the friction that the safety rope or the belt experienced in permissible unwinding or rewinding are reels guides provided on the headrest, in which the safety rope or the belt is stored.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawings shown. Show it

Fig. 1 eine Teilansicht eines Rennwagens mit Fahrer und Fig. 1 is a partial view of a racing car with driver and

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer beschleuni gungsabhängig arbeitenden Gurtaufroll-Arretie rung. Fig. 2 is a schematic view of an acceleration-dependent belt retraction locking tion.

Aus dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Formel 1-Fahrzeug 10 ersichtlich, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt ist. Dieses Fahrzeug besitzt einen Fahrersitz mit einer Kopfstütze 11. Der schematisch dargestellte Fahrer 12 trägt einen Helm 13, der über einen Gurt 14 mit der Kopf stütze 11 verbunden ist. Der Gurt 14 ist über ein nur schema tisch dargestelltes Gurtschloß 15 mit dem Schutzhelm 13 verbun den. Dieses Gurtschloß kann über den Druckknopf 16 betätigt werden, d. h., hierüber kann die Gurtverbindung gelöst werden. Der Gurt 14 wird über eine Rollenführung 16, die an der Gurt austrittsseite der Kopfstütze vorgesehen ist, geführt und ist an seinem anderen Ende in einer federbelasteten Rolle 17 befe stigt. Diese federbelastete Rolle entspricht den nach dem Stand der Technik bekannten Rollen für Sicherheitsgurte und kann bei spielsweise die in Fig. 2 dargestellte Sperrvorrichtung aufwei sen. Zusätzlich ist noch ein Messer 18 als Schneidvorrichtung vorgesehen, das ebenfalls von außen über eine nicht darge stellte Betätigungsvorrichtung ausgelöst werden kann und mit tels der der Gurt 14 gekappt werden kann, insbesondere dann, wenn das Gurtschloß 15 verklemmt ist.A formula 1 vehicle 10 can be seen from the exemplary embodiment shown in FIG. 1, without the invention being restricted thereto. This vehicle has a driver's seat with a headrest 11 . The driver 12 shown schematically wears a helmet 13 which is connected to the headrest 11 via a belt 14 . The belt 14 is connected via a only schematically shown belt buckle 15 with the protective helmet 13 . This belt buckle can be operated via the push button 16 , ie, the belt connection can be released via this. The belt 14 is guided over a roller guide 16 , which is provided on the belt exit side of the headrest, and is at its other end in a spring-loaded roller 17 BEFE Stigt. This spring-loaded roller corresponds to the rollers for seat belts known from the prior art and can, for example, have the locking device shown in FIG. 2. In addition, a knife 18 is also provided as a cutting device, which can also be triggered from the outside via an actuating device, not shown, and by means of which the belt 14 can be cut, in particular when the belt buckle 15 is jammed.

Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorliegend geschilderte Ausführungsform beschränkt, ggf. kann auch die lösbare Arretiervorrichtung 15, 16 an der Kopfstütze angeordnet sein, beispielsweise dergestalt, daß mit der Helmrückseite ein unlösbar befestigtes Gurtstück verbunden ist, an dessen Ende eine Metallöse angeordnet ist, die in den betreffenden Rastver schluß eines Gurtschlosses eingerastet werden kann.However, the present invention is not limited to the embodiment described here; if necessary, the releasable locking device 15 , 16 can also be arranged on the headrest, for example in such a way that an undetachably fastened belt piece is connected to the rear of the helmet, at the end of which a metal eyelet is arranged , which can be locked into the relevant Rastver circuit of a belt buckle.

Ein Beispiel für eine federbelastete Rolle ist der schemati schen Darstellung in Fig. 2 zu entnehmen. Die mit einer Drehfe der belasteten Innenrolle 19 ausgestattete Innenrolle ist von einem Außenmantel 20 umgeben, dessen Innenwandung ein Sägezahn profil 21 aufweist. Die Rolle 19, die selbst ein Sägezahnaußen profil aufweist, wird in Sägezahnlinearführungen 23 beim Gurtab- und -aufrollen geführt. Diese Sägezahnprofile 23 bzw. deren Trägerkörper sind endseitig an einer Zugfeder 24 bzw. 25 aufgehängt. Sobald die Drehbeschleunigung einen durch die Zug federkraft 24, 25 bestimmten Wert überschreitet, werden die Trägerkörper 26 und 27 radial nach außen bewegt, wo sie mit ihren Enden in das Sägezahnprofil 21 sperrend eingreifen. Selbstverständlich sind anstelle der vereinfacht dargestellten Ausführung auch anders gestaltete fliehkraftabhängig arbeitende Sperrmechanismen für die federbelastete Rolle, soweit sie nach dem Stand der Technik bekannt sind, verwendbar. An example of a spring-loaded roller is shown in the schematic representation in FIG. 2. The equipped with a Drehfe the loaded inner roller 19 is surrounded by an outer jacket 20 , the inner wall of which has a sawtooth profile 21 . The roller 19 , which itself has a sawtooth outer profile, is guided in sawtooth linear guides 23 when unrolling and unrolling the belt. These sawtooth profiles 23 or their carrier bodies are suspended at the ends on a tension spring 24 or 25 . As soon as the rotational acceleration exceeds a value determined by the tensile spring force 24 , 25 , the carrier bodies 26 and 27 are moved radially outward, where their ends engage in the sawtooth profile 21 in a locking manner. Of course, instead of the embodiment shown in simplified form, it is also possible to use differently designed locking mechanisms for the spring-loaded roller, depending on the centrifugal force, insofar as they are known in the prior art.

Die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich für Fahrer und Bei fahrer eines jeden Fahrzeugs verwendbar, das über entsprechende Kopfstützen verfügt. Vorzugsweise wird die Erfindung jedoch bei solchen Fahrzeugen verwendet, die nicht über einen Air-bag ver fügen.The present invention is basically for the driver and passenger Driver of any vehicle can be used, the corresponding Headrests. However, the invention is preferably used in used vehicles that do not have an air bag ver put.

Claims

1. Head protection device for drivers of sports cars ( 10 ), in particular with monoposto bodies, such as in Formula 1 driving, which are equipped with a driver's seat headrest ( 11 ), with a protective helmet ( 13 ), preferably integral helmet, characterized in that the protective helmet (13) verbun detachably on a safety rope or belt (14) with the driver's seat headrest (11) is the.

2. Head protection device according to claim 1, characterized in that the safety rope or the belt ( 14 ) on the safety helmet ( 13 ) via a detachable Arretiervorrich device ( 15 ), preferably via a in the safety helmet ( 13 ) integrated lock ( 15 ) or a snap lock, BEFE Stigt.

3. Head protection device according to claim 2, characterized in that the locking device ( 15 ) on a helmet outer body ( 13 ) arranged actuating element, preferably a push button ( 16 ), is releasable.

4. Head protection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that, alternatively or additionally, a releasable locking device ( 15 ) on the driver's seat headrest ( 11 ) is provided.

5. Head protection device according to claim 4, characterized in that the locking device ( 15 ) via an actuatable element on the driver's seat, preferably a push button, is releasable.

6. Head protection device according to one of claims 1 to 5, characterized in that on or in the driver's seat headrest ( 11 ) a cutting device ( 18 ) for separating the safety rope or belt ( 14 ) is arranged, which can be triggered via an externally accessible actuating element is.

7. Head protection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the safety rope or the belt ( 14 ) is arranged at one end on a spring-loaded roller ( 17 , 19 ) which can be wound up from a value which deviates from or adjusts to the horizontal Acceleration vector and / or when exceeding a preset value of the belt unwinding acceleration is blocked.

8. Head protection device according to claim 7, characterized in that the spring-loaded roller ( 17 , 19 ) is arranged in the headrest ( 11 ).

9. Head protection device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the belt ( 14 ) consists of a brei th textile fabric tape.

10. Head protection device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the headrest ( 11 ) is concave on the seat surface side, preferably has a curvature which the protective helmet ( 11 ) outer shape is adapted to the rear.

11. Head protection device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the safety rope or the belt ( 14 ) in roller guides ( 16 ) which are arranged on the head support ( 11 ) on the driver side, is mounted.