DE19624556C2

DE19624556C2 - Automatische Schutzvorrichtung für den Kopf einer Person

Info

Publication number: DE19624556C2
Application number: DE19624556A
Authority: DE
Inventors: Eugen Fleisch
Original assignee: ISE Innomotive Systems Europe GmbH
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2016-06-20
Also published as: DK0844834T3; ES2173458T3; DE19624556A1; KR19990043989A; EP0844834A1; WO1997048297A1; EP0844834B1; JPH11511820A; ATE218039T1; CN1198663A; DE59707362D1

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Schutzvorrichtung für den Kopf einer Person, die von dieser am Körper tragbar ist, und die sensorgesteuert aus einer Ruhestellung am Körper in eine den Kopfbereich haubenartig überspannende Schutzstellung aufstellbar ist.

In zahlreichen Bereichen des alltäglichen Lebens, wie Sport, Reiten, Fahren von Zweiradfahrzeugen usw. bzw. bei fallgefährdeten Personen (Epileptiker, kranke bzw. alte Menschen), kann es zu Unfallsituationen mit insbesondere schweren Kopfverletzungen der betreffenden Person kommen. Zur Vermeidung von derartigen Verletzungen sind Schutzvorrichtungen für den Kopf von Personen bekannt geworden. So zeigt die DE 28 25 145 A1 ein starres, auf die Schultern eines Menschen aufsetzbares, den Kopf nach Art eines Gitterkäfigs haubenartig und berührungsfrei umschließendes Gebilde. Bei einem Unfall schützt das Gebilde den Kopf (Schädel) und durch die Auflagen auf den Schultern wird die Sturzbelastung in die Schultern eingeleitet, so daß die Halswirbelsäule geschützt ist.

Die bekannte Schutzvorrichtung ist jedoch, wie ein üblicher Schutzhelm, über dem Kopf feststehend, wodurch sie bei einer körperlichen Betätigung nicht sehr angenehm zu tragen ist. Ferner können durch die Einleitung der Sturzkräfte in den Schulterbereich Schlüsselbeinbrüche auftreten.

Durch die FR 20 82 495 ist eine Schutzvorrichtung für den Kopf einer Person bekannt geworden, die aus einem Luftsack in Form einer Kopfhaube besteht, die in der Ruhestellung gefaltet auf dem Rücken der Person liegt und die bei Sturz durch eine sensorgesteuerte Druckluftquelle nach Art eines Airbags automatisch aufgeblasen und dabei in Schutzstellung gebracht wird.

Diese bekannte Schutzvorrichtung vermeidet zwar ein unbequemes ständiges Tragen eines über dem Kopf feststehenden helmartigen Gebildes, es kann jedoch nur den Aufprall des Kopfes auf ein Hindernis dämpfen und kann insbesondere nicht die dabei entstehenden Sturz-Belastungsspitzen auf die Halswirbel und die Schlüsselbeine reduzieren, so daß es zu entsprechenden Verletzungen kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete automatische Schutzvorrichtung so auszubilden, daß sie ebenfalls in Ruhestellung unauffällig am Körper getragen werden kann, jedoch neben dem Kopf auch diesem benachbarte Körperteile schützen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Schutzvorrichtung eine Vielzahl von Schutzbügeln aufweist, die auf einer Führungsstange, die in einer am Körper der Person zu tragenden Kassette gehaltert ist, schwenkbar gelagert sind, und denen ein Federantrieb, eine sensorgesteuerte Rastverbindung sowie eine Sperrklinken-Anordnung zugeordnet ist, derart, daß in der Ruhestellung die Schutzbügel, in zwei Gruppen ineinander versetzt gestapelt, gegen den Federantrieb vorgespannt und durch die Rastverbindung verriegelt, in der Kassette angeordnet sind, aus der sie beim Entriegeln der Rastverbindung durch den Sensor, mittels des Federantriebes in die Schutzstellung hochklappbar sind, gesichert durch die Sperrklinken-Anordnung gegen eine Bewegung in der Gegenrichtung.

Aus den übrigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zu entnehmen.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von zeichnerischen Darstellungen näher erläutert.

In den Darstellungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Pferdes 1 mit Reiter 2, der auf dem Rücken einen Rucksack (Kassette) mit eingeklappter Schutzvorrichtung trägt,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Pferdes 1, das den Reiter 2 abwirft und somit die Funktion der automatischen Schutzvorrichtung (Schutzhelm) ausgelöst zeigt,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Sicherheitskassette 3 zeigt die zusammengeklappte, federgespannte Schutzvorrichtung mit Auslöse- und Antriebsteil,

Fig. 4 eine Ansicht der Sicherheitskassette 3 zeigt die eingelegte, federgespannte Schutzvorrichtung mit Auslöse- und Antriebsteil, sowie Energiespeicher 27,

Fig. 5 eine Seitenansicht in Funktion, mit der ausgefahrenen Schutzvorrichtung, sowie ausgestelltem Gesichtsschutzbügel 10,

Fig. 6 eine Ansicht der Sicherheitskassette 3 mit nur einem Schutzbügel 15 gezeichnet, die Schutzbügel 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19 sind abgebrochen gezeigt. Angedeutet ist der mögliche Kopfpendel und darüber angedeutet das Gewebeband 9, das mit den Schutzbügeln 11-19 verbunden ist,

Fig. 7 ein Ausschnitt des Antriebs- und Halteteils gemäß der Ansicht in fig. 6,

Fig. 8 eine halbe Seite im Maßstab 1 : 1 eines Querschnitts durch die Antriebsvorrichtung mit Feder 40.2, Zahnscheibe 7.2 und Stauraum 44 gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 6

Fig. 1 zeigt ein Pferd mit einem Reiter 2, der eine rucksackähnliche Sicherheitskassette 3 trägt. Diese Sicherheitskassette 3 ist mit Gurt 4, 5, 6 körperfest fixiert (hierzu auch Fig. 3).

Diese insgesamt u-förmig gestalteten Schutzbügel 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 sind mit den vorderen Endbereichen in den Verstärkungen 8.1, 8.2 und den Zahnscheiben 7.1, 7.2 an einer in der Kassette 3 befestigten Führungsstange 20 schwenkbar gelagert. Der Schutzbügel II ist mit den Zahnscheiben 7.1, 7,2 fest verbunden (hierzu auch Fig. 7).

In einer sichtbar gezeichneten Ruhestellung ist die Schutzvorrichtung etwa parallel zum Rücken abgelegt, wobei die Schutzbügel eingelassen in die Kassette 3 angeordnet sind. Aus dieser abgelegten Ruhestellung ist sie um einen Winkel von ca. 220° nach vorn hochklappbar, wonach sie eine aufgerichtete, den Kopfbereich überspannende Schutzstellung eingenommen hat, wie Fig. 5 zeigt. Zum Schwenkbetrieb der Schutzvorrichtung zwischen ihrer abgelegten Ruhestellung und ihrer aufgerichteten Schutzstellung sind in Kassette 3 zwei vorgespannte Speicherfedern 40,1, 40,2 positioniert (hierzu auch Fig. 8).

Zur Auslösung der Schutzvorrichtung ist im unteren Bereich der Kassette ein Magnetschalter 21 angeordnet, der bei drohendem Sturz des Sportlers von einem Sensor 22 angesteuert wird. Durch das Anziehen des verschiebbaren Sperrbolzen 22 im Magnetschalter 21, wird die Verriegelung der Schutzvorrichtung selbstätig aufgehoben, wodurch der Schutzbügel 11 freigegeben wird und unter Federbelastung nach oben schnellt. Diese Sensorik ist auch im Fahrzeugbau mit Überrollbügel schon bekannt. Sie spricht auf Veränderung der Neigung, sowie der Beschleunigung und Verzögerung an.

Wie in Verbindung der Darstellungen Fig. 3, 4, 5, 6, 7 und 8 zu erkennen ist, besteht die Kassette aus einer tiefgezogenen, an den Körper angepaßten Formschale 24, die aus Kunststoff gefertigt sein kann. Zur Gewichtsoptimierung kann zwischen der Verstärkung 28 die Formschale 24 ausgeschnitten sein und mit einem Rucksacktuch geschlossen werden.

In Fig. 4 und 6 ist die Verstärkung 28 zur Aufnahme der Gurte 4, 5, 6 und Magnetschalter 21 zu sehen sowie angedeutet ein Reißverschluß 29 im Rucksackbezug, der als Zugang zu einem Stauraum 44 dient.

Wie in Fig. 8 halbseitig in einem Maßstab von ca. 1 : 1 gezeigt wird, ist die Verstärkung 28 rechts und links mit den Verstärkungen 8,1 und 8,2, die zur Aufnahme der oben quer durchgehenden Führungsstange 20 dient, verbunden.

Die Fig. 8 zeigt die drehbar gelagerte Zahnscheibe 7,2 mit Scheibe 30 und Sicherung 31. Ersichtlich ist auch die auf die Führungsstange 20 aufgesteckte Speicherfeder 40.2, die sich in der Mitte an der Verstärkung 33 abstützt und außen am Schutzbügel 11 eingehängt ist. Die Speicherfedern 40.1, 40.2 und die Führungsstange 20 werden vom Stauraum 44 mit einer Abdeckung 48 getrennt.

Da nur der Schutzbügel 11 mit den Zahnscheiben 7,1, 7,2 fest verbunden ist und die restlichen Bügel aus Platzgründen schwenkbar gelagert und versetzt angeordnet sind, werden diese verbunden durch ein Gewebeband 9 nacheinander vom S-Bügel 11 aus der Kassette gezogen. Wie in Fig. 5 ersichtlich, wird zusätzlich ein Gesichtsschutzbügel 10 aus dem Schutzbügel 11 anschlagzwangsgesteuert vor das Gesicht gedreht. Die Feder 32 drückt solange den Gesichtsbügel 10 an Schutzbügel 11 bis die Zwangssteuerung greift.

Beim Hochschnellen der Schutzbügel und Drehen der Zahnscheiben 7.1, 7.2 um die Führungsstange 20 schwenken die Sperrklinken 34.1, 34.2 geringfügig gegen ihre Federbelastung aus, wodurch die Zahnscheiben 7.1, 7.2 ratschenartig über die Sperrklinken 34.1, 34.2 bewegt werden. Bei Richtungsumkehrung (Unfall oder Belastung) der Schutzbügel wirken die Verzahnungen der Zahnscheiben 7.1, 7.2 augenblicklich als Sperre mit den Klinken 34.1, 34.2. Die Kraftübertragung erfolgt über die Bolzen 47. Die Verstärkungen 45.1, 45.2 sind mit den Verstärkungen 8.1, 8.2 verpunktet und dienen auch als Klinken- und Bolzenaufnahme (hierzu auch Fig. 7).

Da der vordere Schutzbügel 11 über die Zahnscheiben 7.1, 7.2 gesperrt ist und die hinteren Schutzbügel 16, 17, 18, 19 gegen einen Anschlag fahren, werden die Schutzbügel 12-19 in bestimmten Abständen vor dem Zurückklappen durch ein Gewebeband 9 gehalten. Der Schutzbügel 19 stützt sich z. B. mit Ausleger 49 gegen die Zahnscheiben 7.1, 7.2 ab.

Um ein zu hartes Auflaufen der Schutzbügel 11, 16, 17, 18, 19 in seinen Endlagen zu verhindern, können in den Anschlagsbereichen stoßdämpfende Pufferelemente 35 angeordnet sein, die z. B. aus einem gummielastischen Werkstoff bestehen können.

Bei einer möglichen Fehlauslösung können, nach Abnehmen der Kassette 3, durch die beiden Öffnungen in der Formschale 24 und Schaum 50 rechts und links mit dem Finger 36 die Klinken 34.1, 34.2 gegen ihre Federkraft angehoben werden, wie in Fig. 7 deutlich zu erkennen ist. So kann die ganze Schutzvorrichtung in die Kassette 3 gedrückt werden, bis der Magnetschalter 21 wieder mit der Kronenfeder 43 zur Einrastung kommt.

Als Alternative zur Kontaktstelle 37 an der Kassette kann auch die Kontaktstelle 38 am Sattel benutzt werden, wodurch die Auslösesicherheit erhöht werden kann. Bei einem bestimmten Entfernen der Person vom Sattel, öffnet die Reißleine 39, die über eine Klemmeinstellscheibe 42 geführt ist, mechanisch den Magnetschalter 21 und die Schutzvorrichtung geht in Funktion.

Claims

1. Automatische Schutzvorrichtung für den Kopf einer Person (2), die von dieser am Körper tragbar ist, und die sensorgesteuert aus einer Ruhestellung am Körper in eine den Kopfbereich haubenartig überspannende Schutzstellung aufstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung eine Vielzahl von Schutzbügeln (11 bis 19) aufweist, die auf einer Führungsstange (20), die in einer am Körper der Person (2) zu tragenden Kassette (3) gehaltert ist, schwenkbar gelagert sind, und denen ein Federantrieb (40.1, 40.2), eine sensorgesteuerte Rastverbindung (21, 22, 23, 27, 43) sowie eine Sperrklinken-Anordnung (7.1, 7.2, 34.1, 34.2) zugeordnet ist, derart, daß in der Ruhestellung die Schutzbügel (11 bis 19), in zwei Gruppen ineinander versetzt gestapelt, gegen den Federantrieb (40.1, 40.2) vorgespannt und durch die Rastverbindung verriegelt, in der Kassette (3) angeordnet sind, aus der sie beim Entriegeln der Rastverbindung (22, 43) durch den Sensor (23), mittels des Federantriebes (40.1, 40.2) in die Schutzstellung hochklappbar sind, gesichert durch die Sperrklinken-Anordnung (7.1, 7.2, 34.1, 34.2) gegen eine Bewegung in der Gegenrichtung.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrklinken-Anordnung zwei Zahnscheiben (7.1, 7.2), an denen jeweils ein freies Ende des vordersten Schutzbügels (11) befestigt ist und die drehbeweglich auf der Führungsstange (20) gelagert sind, in Verbindung mit zwei an der Kassette (3) befestigten, mittels Federn (40.1, 40.2) vorgespannten, in die Zähne der Zahnscheiben einrastbare Sperrklinken (7.1, 7.2) vorgesehen sind, und daß die Schutzbügel (11 bis 19) über ein faltbares Gewebeband (9) beabstandet miteinander verbunden sind.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorderste Schutzbügel (11) mit seinen freien Enden fest mit den Zahnscheiben (7.1, 7.2) verbunden ist, und die übrigen Schutzbügel (12 bis 19) mit ihren freien Enden in einer plattenartigen Verstärkung (8.1, 8.2) der Kassette (3) und in den Zahnscheiben (7.1, 7.2) schwenkbeweglich gelagert sind.

4. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (34.1, 34.2) an einer Verstärkung (45.1, 45.2) der Kassette (3) drehbar gelagert sind und ihnen ein Finger (36) zur manuellen Entriegelung der Sperrklinken-Anordnung zugeordnet ist.

5. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem vordersten Schutzbügel (11) ein zusätzlicher, anschlagszwangsgesteuert ausstellbarer, mittels einer Feder (32) in Ruhelage vorgespannter Gesichtsschutzbügel (10) vorgesehen ist.

6. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem vordersten Schutzbügel (11) ein Schulterschutz (41) ausgebildet ist.

7. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Federantrieb (40.1, 40.2) eine die Führungsstange (20) umhüllende Torsionsfeder vorgesehen ist, deren Enden als Schenkel herausgeführt sind, die an den Enden des vordersten Schutzbügels (11) eingehängt sind.

8. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein motorischer Antrieb vorgesehen ist.

9. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzbügel (11 bis 19) kopf- bzw. körperseitig eine Schaumauskleidung besitzen.

10. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß drei Schutzbügel (11, 15, 19) vorgesehen sind, zwischen denen als Teil der Bespannung ein selbstätig aufblasbarer Luftsack angebracht ist.

11. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reißleine (39) zur Auslösung der Schutzvorrichtung vorgesehen ist.

12. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anschlagbereichen stoßdämpfende Pufferelemente (35) vorgesehen sind.

13. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kassette (3) eine Abdeckung (48) und Trennwände (25, 26) vorgesehen sind, die einen Stauraum (44) abtrennen.

14. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (3) körpergerecht rucksackähnlich mit Befestigungsgurten (4, 5, 6) ausgebildet ist.

15. Schutzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (3) aus einer körpergerechten Kunststoff-Formschale (24) besteht, die teilweise ausgeschnitten ist, und mit Überspannungen der Ausschnitte durch einen Rucksackbezug sowie mit metallischen Verstärkungsstreben (28) versehen ist.

16. Schutzvorrichtung nach Anspruch 13, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Rucksackbezug ein Reißverschluß (29) für den Zugang zum Stauraum (44) vorgesehen ist.