DE19631465A1

DE19631465A1 - Protective helmet e.g. for motorcyclist

Info

Publication number: DE19631465A1
Application number: DE1996131465
Authority: DE
Inventors: Armin Retzke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-03
Filing date: 1996-08-03
Publication date: 1998-02-05

Abstract

The protective helmet has an airbag device on the neck opening which, when inflated, supports the helmet against the shoulders as well as protecting and stabilising the neck and nape region from turning. The airbag device is a multi-chamber system. It is coupled to a control unit that activates it using sensors. The sensors register the acceleration and braking forces, being located on the helmet. They are suitable for registering contact. There are positioned so that in normal travel conditions they have portable support and in the case of an accident, they lose this support. The airbag device is a separate entity from the helmet and is attached to it.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kopfschutzhelm mit einem Sichtfenster und einer Halsöffnung, die mit Abstand oberhalb des Schulterbereichs des Helmträgers ausgebildet ist und dem Hals und dem Genickbereich des Helmträgers im wesentlichen uneingeschränkten Bewegungsspielraum läßt.The invention relates to a protective helmet with a Viewing window and a neck opening that are spaced above the shoulder area of the helmet wearer is formed and the neck and neck area of the Helmet wearer essentially unrestricted Leaves room for maneuver.

Kopfschutzhelme gewinnen zunehmend an Bedeutung, nicht nur in den altbekannten Einsatzgebieten wie Motorsport, sondern beispielsweise auch beim Fahrradfahren, Bergsteigen, Ski fahren, Rollschuhlaufen, Schlittschuhlaufen u.v.m. Sie sind vor allen Dingen zu dem Zweck konstruiert, den Kopf, insbesondere die Schädeldecke gegen Prellungen und Brüche zu schützen. Gleichzeitig sollen sie die Bewegungsfreiheit des Helmträgers im Kopf- und Halsbereich so wenig wie möglich beeinträchtigen, da eine derartige Beeinträchtigung die Unfallgefahr wieder vergrößern würde. Aus diesem Grund enden die allermeisten Kopfschutzhelme mehr oder weniger im Bereich der Kinnpartie und lassen den Hals- Nacken- und Genickbereich weitgehend frei. Aber auch diese Körperbereiche sind bei Stürzen und anderen Unfällen stark verletzungsgefährdet. Durch die bei Stürzen und Unfällen entstehende abrupte Abklappbewegung der Halswirbelsäule (der Kopf wird schlagartig nach hinten, zur Seite oder nach vorn gerissen) stellen sich Schmerzen im Nacken und in der Halsmuskulatur ein. Die häufigste Verletzung ist das Halswirbelsäulen-Syndrom (HWS), das auch als Schleudertrauma oder Peitschenschlag-Phänomen bekannt ist, und auf einer Überdehnung und Zerrung der Halswirbelsäule beruht. Die Folge sind starke Schmerzen, die von Nacken- und Kopfschmerzen über Schwindelgefühle und "Nackenstarre" bis hin zur vollständigen Bewegungsunfähigkeit führen können und oftmals nicht nur die Hals-und Nackenpartie betreffen, sondern den gesamten Rücken- bis Lendenbereich. Vor Verletzungen dieser Art bieten die bekannten Helme keinen wirksamen Schutz.Head protection helmets are becoming increasingly important, not only in the well-known areas of application such as motorsport, but also when cycling, Mountaineering, skiing, roller skating, Ice skating and much more Above all, they are closed constructed the purpose, especially the head Protect skullcap against bruises and breaks. At the same time, they should allow freedom of movement for the Helmet wearer in the head and neck area as little as possible impair such a Increase the risk of accidents again would. For this reason, the vast majority end up Head protection helmets more or less in the range of Chin and leave the neck, neck and Neck area largely free. But this too Body areas are in case of falls and other accidents severely injured. By the case of falls and Accidents resulting in an abrupt folding movement of the Cervical spine (the head suddenly turns backwards, to the side or torn forward) Pain in the neck and neck muscles. The The most common injury is cervical spine syndrome (HWS), which is also known as whiplash or Whip phenomenon is known, and on one Over-stretching and straining of the cervical spine is based. The The result is severe pain from the neck and Headache over dizziness and "stiff neck" lead to complete immobility can and often not just the neck and neck area concern, but the entire back up Lumbar region. Before injuries of this kind, the known helmets do not provide effective protection.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kopfschutzhelm zu schaffen, der auch den Hals- und Genickbereich gegen Verletzungen, insbesondere gegen Zerrungen, Überdehnungen, Verdrehungen und letztendlich natürlich auch gegen Abknicken, d. h. gegen Genickbruch, schützt.It is therefore an object of the present invention to create a protective helmet that also protects the neck and neck area against injuries, in particular against strains, overstretching, twisting and ultimately, of course, also against kinking, i.e. H. against Broken neck, protects.

Eine Lösung dieser Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Kopfschutzhelms der eingangs genannten Art, bei dem an der Halsöffnung eine Airbag- Vorrichtung, d. h. eine aufblasbare Polsterung, vorgesehen ist, die im aufgeblasenen Zustand den Helm gegen die Schultern des Helmträgers abstützt und den Hals- und Genickbereich des Helmträgers gegen Verdrehen und/oder Verknicken stabilisiert bzw. schützt.One solution to this problem is the Provision of a protective helmet at the beginning mentioned type, in which an airbag at the neck opening Device, d. H. an inflatable padding, is provided, the helmet in the inflated state supports against the shoulders of the helmet wearer and the Neck and neck area of the helmet wearer against twisting and / or buckling stabilizes or protects.

Noch einmal zur Verdeutlichung der Wirkungsweise: Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein aufblasbares Sicherheitsluftkissen, das bei einem Sturz/Unfall die Wirkung der Trägheit und die damit fatale Beschleunigung des Kopfes mit Auswirkung auf den Halswirbelbereich erheblich mindert. Die Airbag- Vorrichtung soll die katapultartige Bewegung/Beschleunigung möglichst augenblicklich abbremsen und den Bewegungsradius des Kopfes im Halswirbelbereich eindämmen. Dazu legt sich das Sicherheitsluftkissen im aktivierten/aufgeblasenen Zustand eng und im wesentlichen ringförmig um den Hals und stützt dabei den Kopf auf die Schultern, den Brustkorb und den Schultergürtel ab. Der Kopf wird durch die/das den anatomischen Gegebenheiten angeglichene/n in ihrer Formgebung entsprechend gestalteten Luftkissen in seiner Ruhestellung gehalten. Das/die Luftkissen ist/sind in vorzugsweiser Ausbildung bogenförmig an den Schulter-/Nacken-Bereich angepaßt. Der Kopf wird letztlich automatisch in eine einheitliche Ebene - Gesichtsfront mit Körperfront - ausgerichtet, wodurch die Gefahr eines Verdrehens des Kopfes und der Halswirbelsäule relativ zum Rumpf um die vertikale Körperachse verringert wird. Es wird eine aufrechte Kopfhaltung erzielt, die der natürlichen Stellung des Kopfes und der Halswirbelsäule entspricht; eine Torsionsbewegung und ein Kippen des Kopfes wird so auf ein Minimum vermindert.Again to illustrate the mode of action: At The present invention is a inflatable safety air cushion that at one Fall / accident the effect of inertia and thus fatal acceleration of the head with an impact on the Cervical vertebrae significantly reduced. The airbag The device is said to be catapult-like Movement / acceleration as soon as possible slow down and the range of motion of the head in Curb the cervical vertebrae. That goes for it Safety air cushion in the activated / inflated Condition tight and essentially ring-shaped around the neck while resting his head on his shoulders Chest and shoulder girdle. The head will due to the anatomical conditions adapted in shape accordingly designed air cushion held in its rest position. The air cushion (s) is / are in preferred training arched to the shoulder / neck area. Ultimately, the head automatically turns into one uniform level - facial front with body front - aligned, reducing the risk of twisting the Head and cervical spine relative to the trunk around the vertical body axis is reduced. It will be one upright head posture achieved that of natural Position of the head and cervical spine; a torsional movement and a tilting of the head become like this reduced to a minimum.

Die bei einem Unfall auftretende Energie wird vom Halswirbelbereich auf eine größere Körperfläche im Rumpfbereich übertragen beziehungsweise abgeleitet. Somit entsteht ein geringerer spezifischer Druck, wodurch die Verletzungsgefahr im allgemeinen und im Halswirbelbereich im besonderen ganz wesentlich verringert wird.The energy occurring in an accident is from the Cervical vertebra area on a larger body area in the Fuselage area transferred or derived. This creates a lower specific pressure whereby the risk of injury in general and Cervical vertebra area in particular very important is reduced.

Die Airbag-Vorrichtung, die als Präventivmaßnahme gegen schwerste Unfallverletzungen insbesondere im Kopf- und Nackenbereich zu betrachten ist, kann als Ein- oder als Mehrkammersystem ausgebildet und gesteuert sein. The airbag device used as a preventive measure against most serious accident injuries especially in the head and Neck area to be viewed can be as a single or as Multi-chamber system designed and controlled.

Grundsätzlich ist es auch möglich die Airbag- Vorrichtung durch eine Kombination einzeln miteinander verbindbarer und auch aktivierbarer Luftkissen zu realisieren.In principle, it is also possible to use the airbag Device by combining them individually connectable and also activatable air cushions realize.

Sie sollte mit einer Sensor-Steuerung gekoppelt sein, über die die Airbag-Vorrichtung aktivierbar ist. Die Sensoren ihrerseits registrieren dabei bestimmte Signale, die dann seitens der Steuerung verarbeitet werden und bei Vorliegen eines bestimmten Grenzwerts, d. h. im Bedarfsfall, den Aufblasvorgang der Airbag- Vorrichtung auslösen.It should be paired with a sensor controller via which the airbag device can be activated. The Sensors in turn register certain ones Signals that are then processed by the controller and if there is a certain limit, d. H. if necessary, the inflation process of the airbag Trigger device.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Sensoren zur Registrierung von Beschleunigungs- bzw. Bremskräften geeignet.In a preferred embodiment of the invention, the Sensors for registration of acceleration or Suitable braking forces.

Insbesondere bei Verwendung solcher Sensoren wird vorgeschlagen, die Sensoren und/oder die Steuerung an dem Kopfschutzhelm anzuordnen. Damit geht der Vorteil einher, daß der Helmträger zum Anlegen bzw. Einrichten der Airbag-Vorrichtung keine speziellen Maßnahmen zur Verbindung bzw. Verschaltung von Helm und übriger Schutzkleidung und/oder dem "fahrbaren" Untersatz (Motorrad u.ä.) vornehmen muß. Derartige Handgriffe werden oftmals als lästig empfunden und häufig vergessen (wie von den Anschnallgurten in Autos allgemein bekannt). Dem Aufsetzen und Anpassen des Helms wird dagegen von vornherein mehr Aufmerksamkeit gewidmet, - allein schon deshalb, weil nur bei paßgenauem Sitz des Helms das Gesichtsfeld minimal eingeschränkt ist und kein unangenehmer Druck auf irgendwelche Kopfpartien ausgeübt wird. Die Einrichtung bzw. das Einschalten einer zusätzlichen Airbag- Vorrichtung wird beim Anlegen des Helms nicht vergessen, sondern mit der gebotenen Sorgfalt vorgenommen werden.Especially when using such sensors proposed the sensors and / or the controller to arrange the protective helmet. So the advantage goes hand in hand that the helmet wearer to put on or set up the airbag device no special measures Connection or connection of helmet and others Protective clothing and / or the "mobile" pedestal (Motorcycle etc.) must make. Such handles are often perceived as annoying and often forgotten (like the seat belts in cars well known). Setting up and adjusting the Helms, on the other hand, gets more attention from the start dedicated - if only because only at The helmet fits the field of view minimally is restricted and no uncomfortable pressure on it any head area is exercised. The facility or switching on an additional airbag Device is not when putting on the helmet forgotten, but with due care be made.

Bei einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sensoren zur Registrierung von Berührungskontakten, insbesondere Bodenkontakt, geeignet sind.In another variant of the invention provided that the sensors for registering Touch contacts, in particular ground contact, are suitable.

Insbesondere im Fall solcher Sensoren ist vorgeschlagen, daß sie im Bereich von Körperteilen angeordnet sind, die im ordnungsgemäßen Zustand Kontakt mit dem "fahrbaren" Untersatz haben und im Falle eines Schutzbedürfnisses diesen Kontakt verlieren.Especially in the case of such sensors suggested that they be in the area of body parts are arranged to contact in proper condition with the "mobile" stand and in the case of a Protection need lose this contact.

Bei diesen Körperteilen handelt es sich insbesondere um die Handflächen, Fußsohlen und - insbesondere bei Motoradfahrern - die Sitzfläche. Im Fall eines Unfalls wird der Helmträger durch den Aufprall von seinem "fahrbaren" Untersatz gelöst; Hände, Füße und Gesäß verlieren den Kontakt zu den entsprechenden Griff-, Stand- oder Sitzflächen, und dieses Los lösen wird über die Sensoren registriert und an die Steuerung übertragen, die letztendlich die Airbag-Vorrichtung aktiviert. Diese Variante der Erfindung hat somit den Vorteil, daß die Airbag-Vorrichtung nur dann ausgelöst wird, wenn es tatsächlich zu einem schwerwiegenden
Unfall kommt, bei dem der Helmträger von seinem "fahrbaren" Untersatz - insbesondere seinem Motorrad abgehoben bzw. weggeschleudert wird.These parts of the body are in particular the palms of the hands, soles of the feet and - especially for motorcyclists - the seat. In the event of an accident, the helmet wearer is released from his "mobile" pedestal by the impact; Hands, feet and buttocks lose contact with the corresponding grip, stand or seat surfaces, and this lot is released via the sensors and transmitted to the controller, which ultimately activates the airbag device. This variant of the invention thus has the advantage that the airbag device is only triggered when it is actually a serious one
An accident occurs in which the helmet wearer is lifted off his "mobile" pedestal - especially his motorcycle.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Airbag-Vorrichtung als separates Bauteil ausgebildet, das an einen vorgefertigten Kopfschutzhelm montiert werden kann. In an advantageous development of the invention the airbag device as a separate component trained on a prefabricated head protection helmet can be assembled.

Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, daß bereits vorhandene Kopfschutzhelme nachgerüstet werden können. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Sensitivität der Steuerung so einzustellen, daß die Airbag-Vorrichtung im Zweifel eher einmal zu früh oder zuviel ausgelöst wird als zu spät bzw. zu wenig - beispielsweise bei einem plötzlichen starken Bremsmanöver -, wodurch vorrübergehende Schädigungen der Halswirbelsäule, insbesondere die sog. Schleudertrauma, vermieden werden.This variant has the advantage that already existing head protection helmets can be retrofitted. There is also the possibility of increasing the sensitivity of the Adjust the control so that the airbag device if in doubt, triggered too early or too much is considered too late or too little - for example at a sudden strong braking maneuver - causing temporary damage to the cervical spine, especially the so-called whiplash, avoided will.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Prinzipskizze näher erläutert. Diese zeigt einen Motorradhelm von vorne (A), von der Seite (B) und und von hinten (C). Der Motorradhelm 1 weist an seiner Halsöffnung 2 Luftkissen 3 einer Airbag-Vorrichtung auf. Diese Airbag-Vorrichtung ist hier als Mehrkammersystem dargestellt.The invention is explained in more detail below on the basis of a schematic diagram. This shows a motorcycle helmet from the front (A), from the side (B) and and from the back (C). The motorcycle helmet 1 has at its neck opening 2 air cushions 3 of an airbag device. This airbag device is shown here as a multi-chamber system.

Zur Erläuterung der Funktionsweise bedarf es an sich nur der Erläuterung der Funktion einer Airbag- Vorrichtung:
Eine Airbag-Vorrichtung umfaßt grundsätzlich die folgenden Bauteile:To explain the mode of operation, only the explanation of the function of an airbag device is required:
An airbag device basically comprises the following components:

- The electronic release device that activates the airbag itself in the event of an accident.
It has the task of recognizing the severity of the accident and, if necessary, triggering the device at the right time; it is also used to monitor the electrical or electronic components and to prevent false tripping. The triggering device only sets the airbag device to its intended function when a predetermined - accident-prone - limit value is exceeded.
- A diagnostic device that is used when using the helmet constantly all elements of the airbag device monitored for electronic errors. By A pilot light comes on or a buzzer sounds The helmet wearer will beep via the expiry of the Test program or about possible defects informed:
- The airbag, i.e. H. the individual chamber (s) itself consists of a rubber-coated Polyamide fabric. It is cramped at rest folded and upholstered by a pad or the like covered. If it is used, it works Upholstery at predetermined breaking points and gives the Airbag free.
- The gas generator - for example in the form of Gas cartridges - is electrical with the trigger device connected. Once this is an appropriate Receives impulse, becomes an electrical detonator triggered and the filling gas is released. This Filling gas (for example nitrogen) is for humans and harmless to the environment.

Die Funktionsfähigkeit aller Airbagkomponenten muß im (Fahr-)Betrieb bei Temperaturen von -35°C bis +85°C, bei Feuchtigkeit, bei Vibrationen und auch bei Einfluß starker magnetischer Felder für eine Mindestlebensdauer von zehn Jahren gewährleistet sein.The functionality of all airbag components must (Driving) operation at temperatures from -35 ° C to + 85 ° C, with moisture, with vibrations and also with influence strong magnetic fields for a minimum lifespan guaranteed by ten years.

Claims

1. Head helmet with a viewing window and a neck opening, which is formed at a distance above the shoulder area of the helmet wearer and the neck and neck area of the helmet wearer leaves essentially unrestricted freedom of movement, characterized in that an airbag device (inflatable padding) is provided at the neck opening which, when inflated, supports the helmet against the shoulders of the helmet wearer and stabilizes or protects the neck and neck area of the helmet wearer against twisting and / or buckling.

2. Head helmet according to claim 1, characterized featured, that the airbag device as a multi-chamber system is trained.

3. Head helmet according to claim 1 or 2, characterized featured, that the airbag device with a controller is coupled, which with the help of sensors Activation of the airbag device initiated.

4. Head helmet according to claim 3, characterized featured, that the sensors for registering Acceleration or braking forces are suitable.

5. Head helmet according to claim 3 or 4, characterized featured, that the sensors and / or the controller on the Head helmet are arranged.

6. Head protection helmet according to claim 3, characterized featured, that the sensors for registering Touch contacts are suitable.

7. Head helmet according to claim 6, characterized featured, that the sensors in the area of such body parts are arranged in proper condition Have contact with the "mobile 'base and in In case of a need for protection (accident) this Lose contact.

8. Head protection helmet according to one of claims 1 to 7, d characterized, that the airbag device as a separate component is trained on a prefabricated Head helmet is mountable.