DE2344821A1

DE2344821A1 - Sicherheitshelm

Info

Publication number: DE2344821A1
Application number: DE19732344821
Authority: DE
Inventors: Clarence Eugene Brown; William A Stephens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-19
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1974-10-03
Also published as: FR2222033A1; IT990367B; AU5791073A; GB1389625A; US3860966A; SE403558B; CA992254A; JPS49120747A

Description

Ernsbergerstrasse 19

Clarence Eugene Brown

211 Watson Boulevard, Centerville, Georgia 31093 / V.St.A.

William A. Stephens

2937 Crestline Drive, Macon, Georgia 31204 / V.St.A.

Unser Zeichen; B 1473

Sicherheitshein

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitshelm, insbesondere einen Helm, der dazu bestimmt ist, eine schv/ere Verletzung des Nackens und der Nackenwirbel des Trägers zu verhindern.

Unter Motorradfahrern und Autorennfahrern ist die Verwendung von Sicherheitshelmen sehr weit verbreitet, damit die Gefahr von ernsthaften Verletzungen ihrer Träger vermieden wird. Bisher wurden solche Sicherheitshelme im wesentlichen normmäßig ausgebildet, und sie bestehen im wesentlichen aus halbkugelförmigen Mantelteilen eines geeigneten, steifen und dauerhaften Materials, v/ie z.B. aus einem hochbelastbaren Kunststoff oder aus einem mit Kunstharz getränktem Fiberglas. Die Mantelteile sind an ihrer Innenseite, mit v/elcher sie den Kopf berühren und umfassen, mit einer geeigneten Polsterung ausgekleidet.

Während solche Sicherheitshelme sehr gut dafür geeignet sind,

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den Kopf eines Fahrers gegen Verletzungen zu schützen, so sind sie nicht in der Lage, den Fahrer vor ernsthaften Nackenverletzungen zu schützen, sondern durch die Konstruktion dieser Helme wird die Möglichkeit oder die Wahrscheinlichkeit von Nackenverletzungen eher noch vergrößert. Die relativ schmal ausgebildete untere, rückwärtig gelegene Kante des Helmes neigt dazu, bei solchen Unfällen den Nacken des Trägers zu berühren, bei welchen der Kopf und der Nacken des Trägers plötzlich und stark gestreckt werden. In diesem Augenblick wird der Helm zu einem Tötungswerkzeug, indem die untere Kante auf den ersten Halswirbel auftrifft, diesen nach vorn schiebt und dadurch den Wirbelvorsprung abbricht und beim weiteren Vorwärtsschieben das Rückenmark in Höhe des ersten Wirbels (C -1 level) abtrennt. Dies führt schließlich zum Tod der verwundeten Person, welcher innerhalb weniger Stunden eintritt. .

Es sind Vorschläge zur Vermeidung dieser Verletzungen gemacht worden. In der US-PS 3 591 893 wird z.B. vorgeschlagen, eine verlängerte sich senkrecht erstreckende Nackenpolsterung vorzusehen, die den rückwärtigen Teil des Nackens des Trägers berührt und derart ausgebildet ist, daß sie sich an den Nakken des Trägers anpaßt, wenn der Kopf des Trägers gekippt v/ird und sich sein Hals um ein bestimmtes Stück zurückbiegt, damit der Halsteil der Wirbelsäule: des Trägers und der hintere Teil des Schädels des Trägers gestützt wird. Jedoch weist die Befestigung der Polsterung einen nach unten und von dem rückwärtigen Randteil des Helmes nach vorne greifenden Arm, der normalerweise mit der Rückseite der Polsterung und einem nach untsn greifenden biegsamen Bügel zur Abstützung der Polsterung in Verbindung steht,auf. Da der Arm und der Bügel mit der Polsterung verbunden sind und die Polsterung gegen den Nacken des Trägers anliegt, gibt es während der Aufprallzeit keine Verzögerung, was dazu führt, daß sogar ein geringer Stoß einen ver-

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größerten Druck gegen den Nacken des Trägers erzeugt. Ein schwererer Unfall kann dazu führen, daß die Polsterung ihren Zweck nicht erfüllt und die schmale untere Kante des Armes und das untere Ende des Bügels, die sich von Anfang an relativ nahe am Nacken des Trägers befinden, in diesen hineingedrückt werden, wobei sie den Hals verletzen. Außerdem ist ein Helm der vorbeschriebenen Art ziemlich unbequem, weil die Polsterung den Nacken des Trägers dauernd berührt und daher scheuert und stört.

In der US-PS 3 230 544 wird eine Sportkopfbedeckung mit einer hinten herunterhängenden Klappe vorgeschlagen, die den Zweck hat, zu verhindern, daß der rückwärtige Rand des Helmes hinten gegen den Hals schlägt. Jedoch ist dieser Helm einer ganzen Anzahl von Beschränkungen unterworfen, die ihn für einen Schutz gegen eine Verletzung bei großen Unfallstößen ungeeignet machen. Die sich nach hinten erstreckende Klappe bietet, wenn sie sich nach hinten erstreckt, keinen Seitenschutz für den während des Stoßes gefährdeten Bereich. Darüberhinaus bildet die untere Kante der Klappe eine für die Wirbelsäule des Trägers kritische Schnittkante. Es ist nichts vorgesehen, was die Rückwärtsbewegung der Klappe aufhält, so daß der Nacken des Trägers übermäßig durchgebogen werden kann. Außerdem berührt die herunterhängende Klappe dauernd den Nacken des Trägers, so daß sie scheuert und stört. Außerdem könnte die hängende Klappe bei einem nach vorwärts gerichteten Sturz nach vorn geschleudert werden und die Wirbelsäule durchtrennen oder den Träger sogar enthaupten.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, einen Schutzhelm des "harten Hut"-Typs mit schwenkbaren Abschnitten auszustatten. Dieser Typ ist in der US-PS 3 514 787 gezeigt. Der Zweck dieser

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schwenkbaren Abschnitte besteht jedoch darin, einen Schutzhut zu schaffen, der zusammengeklappt werden kann, damit man ihn besser tragen kann. Wenn der Hut benutzt werden soll, dann wird er in seine volle Öffnungsstellung auseinandergezogen, und die verschiedenen Abschnitte bleiben während des bei einem Unfall auftretenden Stoßes in ihrer ausgezogenen Lage.

Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, einen verbesserten Sicherheitshelm zu schaffen, welcher die Nachteile und Beschränkungen der vorbekannten Helme beseitigt. .Insbesondere ist die Erfindung darauf gerichtet, einen verbesserten Sicherheitshelm zu schaffen, welcher die Möglichkeit einer Verletzung des Nackens und der Wirbelsäule des Helmträgers während Unfällen verringert, die eine Überdehnung des Nackens des Trägers hervorrufen.

Die Erfindung schlägt einen Sicherheitshelm vor, der ein Paar halbkugelförmig ausgebildete Abschnitte aufweist. Ein erster halbkugelförniger Abschnitt ist vorgesehen, um den oberen Teil des Kopfes des Trägers zu schützen, und ein zweiter halbkugelförmiger Abschnitt, der schwenkbar an den ersten Abschnitt angelenkt ist, ist vorgesehen, um den unteren rückwärtigen Teil des Kopfes des Trägers zu schützen. Der zweite Abschnitt gleitet mit einer halbkugelförmigen Mantelfläche auf dem ersten Abschnitt und kann infolge der während einer Überdehnung des Halses des Trägers bei einem sehr starken Unfallstoß auftretenden Kräfte nach oben geschwenkt werden. Zu diesem Zweck ist die Schwenkachse für dem zweiten Abschnitt so dicht wie möglich an der normalen Schwenkachse für den Schädel des Trägers angeordnet. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Feder vorgesehen, die den unteren Abschnitt in eine Lage nach unten drückt, in welcher er den unteren rückwärtigen Teil

des Kopfes des Trägers stützt,und es sind ein Paar Anschläge? vor· 409840/0259

gesehen, die die Aufwärts- und Abwärtsbewegung des zweiten Abschnittes begrenzen. Die Aufwärtsbewegung ist derart begrenzt, daß die Durchbiegung des Halses des Trägers weniger als 50 beträgt. Die untere Kante des zweiten Abschnittes ist mit einem breiten Flansch versehen und gut abgepolstert, so daß die Aüfprallflache verbreitert und der Stoß gegen den Hals des Trägers aufgefangen werden. Darüberhinaus ist die untere Kante so angeordnet, daß ein Stoß gut unterhalb des schwachen oberen Halsbereiches auf diesen auftrifft und den Nacken des Trägers insbesondere unterhalb des dritten Wirbels trifft.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.l eine perspektivische Ansicht eines Sicherheitshelms gemäß der Erfindung;

Fig.2 einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Helm, der auf dem Kopf eines Trägers angeordnet ist, dessen Schädeldecke und Wirbelsäule in strichpunktierten Linien angedeutet sind;

Fig.3 einen Teilschnitt entlang der Linie 3-3 nach Fig.2 und

Fig.4 einen Teilschnitt entlang der Linie 4-4 nach Fig.2.

In der Zeichnung ist zu erkennen, daß ein Helm 10 gemäß der Erfindung einen ersten Helmabschnitt 12 aufweist, an dem ein zweiter Heiraabschnitt 14 schwenkbar angelenkt ist. Der Helmabschnitt 12 dient dazu, die Oberseite und die Seiten des Kopfes des Trägers abzuschirmen, und weist einen halbkugelförmigen

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Mantelteil 16 auf, der aus einem haltbaren, sehr stbßsicherem Kunststoff hergestellt ist, wie z.B. aus einem kunstharzgetränktem Glasfasermaterial oder Polykarbonat. Der Abschnitt weist einen nach oben vorstehenden Teil 18 auf, der das Eintreten der Belüftung in den Helm erleichtert, wie dies nachfolgend ausgeführt wird. Zu diesem Zweck besitzt der aufragende Teil 18 eine Stirnwand 20, die mit mehreren öffnungen 22 versehen ist, damit eine Belüftung innerhalb des Helmes ermöglicht wird. Um den Luftstrom für die Belüftung steuern zu können, ist ein Steuerschieber 24 in Form einer Platte mit mehreren entsprechenden öffnungen versehen, die gleitend mit den öffnungen 22 in Deckung gebracht werden können, um diese öffnungen zu öffnen, oder die außer Deckung mit den öffnungen gebracht werden können, um diese öffnungen zu schließen. Um den Steuerschieber 24 verschieben zu können, ist ein Griff vorgesehen, der nach oben durch einen Schlitz 28 ragt, welcher in der Decke des aufragenden Teiles 18 angeordnet ist.

Die Innenfläche des Helmabschnittes 12 ist mit einer Polsterung 30 ausgestattet, die den Kopf des Trägers einschließt und schützt. Die Polsterung besteht aus geschäumtem Kunststoff oder aus Schaumgummi und dient als Aufprallpuffer. Die Polsterung 30 weist innerhalb des aufragenden Helmteiles 18 mehrere Rippen 32 auf, zwischen denen Nuten 34 angeordnet sind. Durch diese Rippen wird der Helm auf dem Kopf des Trägers gehalten, genauso wie z.B. ein Fahrzeug durch das Reifenprofil auf der Straße gehalten wird.

Ein wesentliches Merkmal des Helmabschnittes 12 besteht in der Ausbildung einer Schulter 36, die sich auf der Rückseite des aufragenden Teiles 18 von dem halbkugelförmigen Mantelteil 16 nach oben erstreckt. Wie nachfolgend erklärt wird, dient die Schulter 36 als Anschlag zur Begrenzung der nach

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oben gerichteten Bewegung des Helmabschnittes 14. Um die nach abwärts gerichtete Bewegung des Helmabschnittes 14 zu begrenzen, ist ein zweiter Anschlag in Form von mehreren im Abstand zueinander in der. Nähe des rückwärtigen Randes des Helmabschnittes 12 angeordneten vorstehenden Höckern 38 vorgesehen.

Der Helmabschnitt 14 dient dazu, den hinteren Teil des Kopfes des Trägers abzuschirmen. Dieser Abschnitt ist ebenfalls aus einem sehr stoßsicheren Kunststoff hergestellt, wie z.B. aus einem kunstharzgetränktem Fiberglasmaterial oder Polykarbonat. Dieser Abschnitt weist auch einen halbkugelförmigen Teil 40 auf. Eine Lippe 42 erstreckt sich von dem oberen Rand des Teiles 40 nach unten und liegt gegen die Hocker 38 an, wenn sich der Helmabschnitt 14 in seiner unteren Stellung befindet bzw. liegt gegen die Schulter 36 an, wenn sich der Helmabschnitt 14 in seiner oberen Stellung befindet, wie noch ausgeführt wird.

Der Helmabschnitt 14 weist einen unteren breiten Flansch 44 auf, der dazu dient, den Stoß der unteren Kante des Helmes gegen den Nacken des Fahrers im Fall eines starken Aufprallunfalles, der eine Überbeanspruchung des Nackens des Fahrers hervorruft., aufzufangen. Der Helmabschnitt 14 ist ebenfalls mit einer Polsterung 46 abgedeckt, die aus dem gleichen Schaumstoffpuffermaterial hergestellt ist, das für. die Abdekkung des Helmabschnittes 12 benutzt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Polsterung 46 eine untere verstärkte Lippe 48 unterhalb des breiten Flansches 44 aufweist, die dazu dient, einen größeren Schutz für den Nacken des Trägers gegen auf diesen Teil v/irkende Stöße zu bieten.

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Der untere Helmabschnitt 14 ist mit einem Paar Drehzapfen 50 ausgestattet, die auf beiden Seiten des Helmes angeordnet sind und von denen nur einer in den Fig.l und 2 dargestellt ist. Die Drehzapfen 50 bilden eine Achse, die sich mit einer zentralen Achse der halbkugelförmigen Flächen der Abschnitte 12 und 14 deckt und so nah wie möglich an der normalen Drehachse des Schädels des Trägers angeordnet ist. Diese Achse erstreckt sich mehr oder weniger durch die Gehörausgänge der meisten Personen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die halbkugelförmige Mantelfläche des Helmteiles 4O des Abschnittes 14 und die Polsterung dicht auf der halbkugelförmigen Mantelfläche des Helmteiles aufliegen. Zu diesem Zweck gleitet der untere Helmabschnitt auf der Außenfläche des halbkugelförmigen Teiles 16 des oberen Helmabschnittes 12. Um diese Gleitbewegung zu erleichtern, ist die Polsterung 46 mit mehreren Nuten 52 ausgestattet, welche die Hocker 38 aufnehmen, die sich von der unteren Kante des oberen Helmabschnittes 12 nach oben erstrecken.

Eine Torsionsfeder 54 greift um jeden Drehzapfen 50 herum und "besitzt einen ersten Schenkel 56, der gegen einen auf der Innenfläche des oberen Helmabschnittes 12 angeordneten Anschlag 58 anliegt, sowie einen zweiten Schenkel 60 mit einem Ende, das gegen einen am unteren Helmabschnitt 14 befestigten Anschlag 6 2 anliegt. Die Torsionsfeder 54 drückt den Abschnitt 14 normalerweise in seine untere Stellung, wobei die Lippe 42 gegen die Hocker 38 anliegt. Wenn der Träger jedoch in einen Unfall verwiekelt wird, bei dem sein Kopf eine peitschenartige Bewegung ausführt, dann schwenkt sein Kopf nach hinten und drückt die Lippe 48 des breiten Flansches gegen den Nacken. Hierbei wird der untere Helmabschnitt 14 gegen die Federwirkung nach oben geschwenkt, bis die Lippe 42 gegen die Schulter

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36 anliegt. Die Lage der Schulter 36 ist derart ausgewählt, daß der Kopf weniger als 50° schwenkt. Es wurde ermittelt, daß eine Durchbiegung des Nackens über 50° zu einer gefährlichen oder tödlichen Verletzung führen kann.

Der untere breite Flansch 44 des unteren Helmabschnittes 13 ist derart angeordnet, daß er in einem Punkt gegen den Nacken des Trägers stößt, der gut unterhalb des gefährdeten oberen Halsbereiches in einem unteren kräftigeren Halsbereich liegt. Es wurde insbesondere ermittelt, daß eine ernsthafte Gefahr und tödliche Verletzungen im wesentlichen dann vermindert wurden, wenn der Aufprallpunkt unterhalb des dritten Wirbels liegt.

Der Helm 10 ist mit einem Paar Kinnriemen 64 und 66 ausgestattet, die mit einem Ende an den Drehzapfen 50 befestigt sind. An dem einen Ende des Kinnriemens 66 ist eine Schnalle 68 befestigt, so daß der Kinnriemen festgezogen werden kann, wenn sich der Helm auf dem Kopf des Trägers befindet.

Die Benutzung des erfindungsgemäßen Helms 10 ergibt sich am besten aus der Fig.2. In dieser Figur ist der Helm 10 in seiner Lage auf dem Kopf eines Trägers dargestellt. Der halbkugelförmige Teil des Helmabschnittes 14 liegt dicht gegen den halbkugelförmigen Teil des Schädels 70 des Trägers an. Während des normalen Gebrauchs, wird der untere Helmabschnitt 14 federnd in die untere Lage gedrückt, wie dies in der Fig.2 dargestellt ist, wobei die Lippe 42 gegen die Höcker 38 anliegt. Wenn der Träger in diesem Augenblick in einen Unfall verwickelt wird, bei dem der Nacken des Trägers eine peitschenförmige Bewegung ausführt, dann schwenkt der Schädel 70 nach hinten, bis die Polsterung 48 des breiten Flansches gegen den Nacken anstößt. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht 409840/0259

darin, daß die Lage des unteren breiten Flansches 44 und der Polsterung 48 derart gewählt ist, daß die Berührung unterhalb des oberen, gefährdeten Halsbereiches erfolgt. Insbesondere wird die Berührung des ersten Wirbels 72, des zweiten Wirbels 74 oder des dritten Wirbels 76 verhindert, und die Berührung des Nackens des Trägers findet im Bereich des vierten Wirbels 78 oder darunter statt.

Wie bereits ausgeführt wurde, besteht ein Nachteil der bisher bekannten Helme darin, daß die untere, relativ schmale Kante des Helms gegen einen der oberen Wirbel stoßen könnte, wodurch eine tödliche oder ernsthafte Verletzung des Trägers hervorgerufen wird. Dadurch, daß der Aufschlag gemäß der Erfindung an einem Punkt unterhalb des dritten Wirbels erfolgt, dient die Erfindung sehr wesentlich zur Verminderung ernsthafter Verletzungen. Darüberhinaus führt der durch den breiten Flanschteil 44 erzielte breite Stoßberaich zu einer wesentlichen Verminderung der Beschädigung bei einer gefährlichen und/oder ernsthaften Verletzung.

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Claims

JH B 1475 Patentansprüche

1.) Sicherheitshelm, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster halbkugelförmiger Helmabschnitt (12) zur Bedeckung des oberen Kopfteiles des Trägers sowie ein zweiter halbkugelförmiger Helmabschnitt (14) zur Bedeckung des unteren hinteren Kopfteiles des Trägers vorgesehen sind, daß der untere Rand (44) des zweiten Helmabschnittes den unteren hinteren Rand des Helmes (10) bildet und der obere Rand (42) des zweiten Helmabschnittes mit dem unteren Rand des ersten Helmabschnittes in Eingriff steht, daß der zweite Helmabschnitt an dem ersten Helmabschnitt schwenkbar angelenkt ist und über eine halbkugelförmige Mantelfläche des ersten Hellaabschnittes gleiten kann, daß eine Einrichtung (54) vorgesehen ist, die den zweiten Helmabschnitt in eine solche Lage federnd nach unten drückt, in welcher er den unteren hinteren Kopfteil des Trägers bedeckt, und daß der zweite Helmabschnitt bei einem starken Aufprallunfall, bei welchem der Kopf des Trägers eine peitschenförmige Bewegung ausführt, nach oben schwenkbar ist und auf den ersten Helmabschnitt gleitet, um die Verletzungsgefahr des Nackens des Trägers zu verringern.

2. Sicherheitshelm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Helmabschnitt (14) derart an dem ersten Helmabschnitt (12) schwenkbar ange-

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lenkt ist, daß sich die Drehachse möglichst nahe der Schwenkachse des Schädels (70) des Trägers befindet.

3. Sicherheitshelm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Anschlageinrichtung (38)

■ zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des zweiten Keimabschnittes (14) gegenüber dem ersten Helmabschnitt (12) und eine zweite Anschlageinrichtung (36) zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des zweiten Helmabschnittes gegenüber dem ersten Helmabschnitt vorgesehen sind.

4. Sicherheitshelm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Anschlageinrichtung (36) derart angeordnet ist, daß die Neigung des Nackens des Trägers auf weniger als 50° begrenzt ist.

5. Sicherheitshelm nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterkante des zweiten Helmabschnittes (14) mit einem breiten Flansch (44) versehen ist, um den Stoßbereich zwischen dem Helm und dem Nacken des Trägers zu verbreitern.

6. Sicherheitshelm nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der breite Flansch (44) mit einer Polsterung (48) bedeckt ist, die im wesentlichen als Aufprallpuffer gegenüber dem Nacken des Trägers dient.

7. Sicherheitshelm nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterkante des Helms (10) derart angeordnet ist, daß sie

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in einem Punkt auf den Nacken des Trägers auftrifft, der unterhalb der gefährdeten schwachen Halspartie liegt.

8. Sicherheitshelm nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Berührungspunkt der Unterkante des Helms mit dem Nacken des Trägers unterhalb des dritten Wirbels liegt.

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