DE2941019A1

DE2941019A1 - Crash helmet with damping lining - has two layers of plastic foam lining with one softer than other

Info

Publication number: DE2941019A1
Application number: DE19792941019
Authority: DE
Inventors: Stefan 8510 Fürth Hellmuth; Bernward 8501 Seukendorf Horn
Original assignee: WINTER OPTIK; Uvex Winter Optik GmbH
Current assignee: WINTER OPTIK; Uvex Winter Optik GmbH
Priority date: 1979-10-10
Filing date: 1979-10-10
Publication date: 1981-04-23
Also published as: IT1148848B; IT8022837A0

Abstract

The crash helmet comprises a hard elastic outer shell with a resilient lining of plastic foam having a damping effect. The lining comprises two or more layers of plastic foam, one softer than the other. They can be of the same plastic, the softer layer being of less density, polystyrene being typically used. The density of the harder layers can be from 45 to 60 kg/cu.m, and that of the softer one 15 to 25 kg/cu.m. The total thickness of the layers at the top part of the helmet can be 30 to 40 mm.

Description

"Schutzhelm mit dämpfend wirkender Auskleidung""Safety helmet with a cushioning lining"

Die Erfindung betrifft einen Schutzhelm gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Schutzhelme sind überwiegend als Motorradhelme und in geringerem Umfang auch als Schutzhelme für Skispringer, Skiläufer u. dgl. im Einsatz. Sie bestehen aus einer hartelastischen Außenschale, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, die bei Motorradschutzhelmen in der Regel mit einem integrierten Kinnschutzbügel versehen ist. Diese Außenschale ist auf ihrer Innenseite mit einer Auskleidung aus Schaum-Kunststoff versehen, wofür oft geschäumtes Polystyrol eingesetzt wird. Der Zweck dieser Auskleidung bes ht darin, bei einem Aufprall dämpfend zu wirken, d.h. zumindest einen Teil der Aufprallenergie irreversibel umzuwandeln.The invention relates to a protective helmet according to the preamble of Claim 1. Such protective helmets are predominantly as motorcycle helmets and to a lesser extent Also used as protective helmets for ski jumpers, skiers and the like. You insist made of a hard-elastic outer shell, for example made of glass fiber reinforced plastic, those in motorcycle helmets usually have an integrated chin guard is provided. This outer shell is made of a lining on its inside Foam plastic provided, for which foamed polystyrene is often used. Of the The purpose of this lining is to have a cushioning effect in the event of an impact, i. E. to irreversibly convert at least part of the impact energy.

Aus dem DE-GM 78 1o 225 ist bereits ein Schutzhelm bekannt geworden, dessen Auskleidung zum Innenraum des Schutzhelmes hin elastisch vorstehende Noppen aufweist. Der Zweck dieser Noppen liegt darin, eine gute Luftzirkulation unmittelbar über der Kopfhaut bzw. über dem Haar des Schutzhelm-Trägers zu ermöglichen, und andererseits eine gleichmäßigere, großflächigere Druckübertragung vom Schutzhelm auf den Kopf des Helmträgers zu erreichen.A protective helmet has already become known from DE-GM 78 1o 225, its lining towards the interior of the protective helmet elastically protruding knobs having. The purpose of these knobs is to provide good air circulation immediately to enable over the scalp or over the hair of the helmet wearer, and on the other hand, a more even, larger-area pressure transfer from the protective helmet to reach the head of the helmet wearer.

Es hat sich gezeigt, daß die bekannten Schutzhelme in der Praxis jeweils nur innerhalb verhältnismäßig enger Bereiche von Aufprallgeschwindigkeiten, die jeweils noch wiederum vom Körpergewicht des Trägers abhängen, zufriedenstellende Dämpfungswerte aufweisen. In anderen, in der Praxis gleichermaßen vorkommenden Bereichen von Aufprallgeschwindigkeiten treten dagegen nichtzufriedenstellende Dämpfungswerte auf.It has been shown that the known protective helmets in practice each only within relatively narrow ranges of impact velocities that each time again from Depend on the wearer's body weight, satisfactory Have attenuation values. In other areas that occur equally in practice on the other hand, impact velocities result in unsatisfactory damping values on.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schutzhelm gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszugestalten, daß über verhältnismäßig große Bereiche von Aufprallgeschwindigkeiten zufriedenstellende Dämpfungswirkungen erreicht werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen nach dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Dadurch, daß die eine Schicht der Auskleidung verhältnismäßig weich ist, erfolgt bei einem Aufprall - unabhängig von der Aufprallgeschwindigkeit - zuerst eine verhältnismäßig weiche Dämpfung des Aufpralls, da die pro Wegeinheit des Verformungsweges der weicheren Schicht absorbierte Energie entsprechend der Weichheit des Schaum-Kunststoffes entsprechend gering ist.The invention is therefore based on the object of providing a protective helmet according to the preamble of claim 1 so that over relatively large Ranges of impact velocities achieved satisfactory damping effects will. This object is achieved according to the invention by the measures according to the labeling part of claim 1 solved. Because one layer of the lining is relatively is soft, occurs in the event of an impact - regardless of the impact speed - First, a relatively soft cushioning of the impact, since the per unit of travel the deformation path of the softer layer absorbed energy corresponding to the Softness of the foam plastic is correspondingly low.

Reicht bei einer entsprechend hohen Aufprallgeschwindigkeit der durch die Dicke der weicheren Schicht vorgegebene Verformungsweg nicht aus, die Aufprallenergie zu absorbieren, so wird die nächste, härtere Schicht der Auskleidung noch beaufschlagt und verformt. Da diese Schicht härter ist als die erstgenannte Schicht, ist die pro Wegeinheit der Verformung dieser Schicht absorbierte Energie größer als die entsprechende, von der weicheren Schicht absorbierte Energie. Gleichzeitig wird durch diesen Schichtenaufbau also auch eine progressive Bremsbeschleunigung erreicht. Je nach der Zahl der vorhandenen Schichten der Auskleidung setzt sich dieser Vorgang entsprechend fort. Als besonders günstig hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, die innere Schicht als weichere Schicht und die äußere Schicht als härtere Schicht auszubilden. Theoretisch wäre es optimal, eine äußerst große Zahl von entsprechend der Lehre des Anspruches 1 abgestuften Schichten einzusetzen.Sufficient for a correspondingly high impact speed the thickness of the softer layer does not affect the given deformation path, the impact energy to absorb, the next, harder layer of the lining is still exposed and deformed. Since this layer is harder than the first layer, this is the per unit of displacement of deformation of this layer, the energy absorbed is greater than that corresponding energy absorbed by the softer layer. At the same time will This layer structure also achieves a progressive braking acceleration. Depending on the number of existing layers of the lining, this process continues continue accordingly. In this context, it has proven to be particularly beneficial to the inner layer as a softer layer and the outer layer as a harder layer to train. In theory it would be optimal an extremely large number to use according to the teaching of claim 1 graded layers.

Für praktische Bedürfnisse haben sich aber zwei Schichten als ausreichend erwiesen.For practical needs, however, two layers have proven to be sufficient proven.

Wenn die Schichten aus gleichartigem Kunststoff bestehen, dann werden die nach der Lehre des Anspruches 1 erreichten Effekte durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 2 realisiert.If the layers are made of the same type of plastic, then will the effects achieved by the measures according to the teaching of claim 1 the claim 2 realized.

Je dichter ein geschäumter Kunststoff ist, umso größer ist nämlich auch seine dynamische Druckfestigkeit.The denser a foamed plastic, the larger it is also its dynamic compressive strength.

Der Anspruch 3 hat für den Einsatz von geschäumtem Polystyrol als Auskleidungsmaterial Dichte-Bereiche zum Inhalt, die sich als optimal zur Erreichung des erfindungsgemäß angestrebten Erfolges erwiesen haben.Claim 3 has for the use of foamed polystyrene as Lining material density areas to the content that are optimal to achieve of the success aimed for according to the invention.

Der Anspruch 4 gibt einen optimalen Bereich der Gesamtdicke der Auskleidung im oberen Helmbereich, also in dem Bereich, in dem die Schädeldecke des Benutzers gegen die Innenseite der Auskleidung anliegt, wieder. Die Ansprüche 5 bis 7 geben optimale Verhältnisse der Schichtdicken zueinander wieder.Claim 4 gives an optimal range of the total thickness of the lining in the upper area of the helmet, i.e. in the area where the skull of the user is located against the inside of the liner, again. The claims 5 to 7 give optimal proportions of the layer thicknesses to one another.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Schutzhelm in perspektivischer Außenansicht, Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch den Schutzhelm mit einer aus zwei Schichten bestehenden Auskleidung und Fig. 3 einen gleichartigen Schnitt durch den Schutzhelm mit anders geformten Schichten der Auskleidung.Further advantages and features of the invention emerge from the description of exemplary embodiments based on the drawing. In the drawing, Fig. 1 shows a Protective helmet in a perspective external view, FIG. 2 a vertical cross section through the protective helmet with a lining consisting of two layers and Fig. 3 shows a similar section through the protective helmet with differently shaped layers the lining.

Der als Motorrad-Schutzhelm ausgestaltete Schutzhelm 1 weist eine hartelastische Außenschale 2 auf, die beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.The protective helmet 1 designed as a motorcycle protective helmet has a hard-elastic outer shell 2, for example made of glass fiber reinforced plastic consists.

Sie weist in ihrem vorderen, sowie in ihrem vorderen seitlichen Bereich eine durchgehende Sichtöffnung 3 auf, die nach unten durch einen in der Regel einstückig mit der Außenschale 2 ausgebildeten Kinnschutzbügel 4 begrenzt wird. Die Sichtöffnung 3 ist von einer Visierscheibe 5 aus nichtsplitterndem, biegsamem Kunststoff, beispielsweise Polykarbonat, abgedeckt. Die Visierscheibe 5 ist seitlich an der Außenschale 2 mittels Schrauben 6 oder entsprechenden Befestigungselementen um deren Achse hochklappbar befestigt. Eine Druckknopfverbindung 7 dient zur Sicherung der Visierscheibe 5 im herabgeklappten Zustand.It shows in its front as well as in its front side area a continuous viewing opening 3, which is usually in one piece down through a with the outer shell 2 trained chin guard 4 is limited. The viewing opening 3 is a visor 5 made of non-splintering, flexible plastic, for example Polycarbonate, covered. The visor 5 is on the side of the outer shell 2 by means Screws 6 or corresponding fastening elements can be folded up about their axis attached. A push-button connection 7 is used to secure the visor 5 in the folded down state.

Bei der Ausgestaltung nach Figur 2 ist an der Innenseite der Außenschale 2 eine Schicht 8 aus geschäumtem Polystyrol angebracht, die über die volle Innenfläche der Außenschale 2, d.h. auch über ihre eigene gesamte Fläche,etwa eine gleichbleibende Dicke aufweist. Diese äußere Schicht 8 ist an der Innenseite der Außenschale 2 angeklebt. Auf ihrer Innenseite wiederum ist eine innere Schicht 9 ebenfalls aus geschäumtem Polystyrol durch Kleben befestigt, deren Dicke im Bereich des unteren Helmrandes 10 etwa gleich der Dicke der äußeren Schicht 8 ist, während ihre Dicke im oberen Helmbereich 11, also dort, wo die Schädeldecke des Benutzers liegt, dicker ist, und zwar etwa 50 bis 100% dicker.In the embodiment according to FIG. 2, the outer shell is on the inside 2 a layer 8 of expanded polystyrene attached over the full inner surface of the outer shell 2, i.e. also over its own entire surface, approximately a constant Having thickness. This outer layer 8 is glued to the inside of the outer shell 2. On its inside, in turn, an inner layer 9 is also made of foamed Polystyrene attached by gluing, the thickness of which is in the area of the lower edge of the helmet 10 is approximately equal to the thickness of the outer layer 8, while its thickness in the upper Helmet area 11, i.e. where the user's skull is located, is thicker, about 50 to 100% thicker.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist an der Innenseite der Außenschale 2 wiederum eine äußere Schicht 8' aus geschäumtem Kunststoff angebracht, deren Dicke im Bereich des unteren Helmrandes 1o dicker, und zwar um 50 bis 100% dicker als im oberen Helmbereich 11 ist.In the embodiment according to FIG. 3, the outer shell is on the inside 2 in turn an outer layer 8 'made of foamed plastic attached, the thickness in the area of the lower edge of the helmet 1o thicker, namely by 50 to 100% thicker than in the upper helmet area 11 is.

Der Übergang von dem dickeren Abschnitt zum dünneren Abschnitt dieser äußeren Schicht 8'liegt etwa in halber Höhe der Außenschale, also etwa im oberen Ohr-Bereich des Benutzers. Nur in dieser oberen Hälfte des Schutzhelms ist eine - in Fig. 3 links dargestellte - innere Schicht 9' aus geschäumtem Kunststoff angebracht.The transition from the thicker section to the thinner section of this outer layer 8 ′ lies approximately halfway up the outer shell, that is to say approximately in the upper part Ear area of the user. Only in this upper half of the protective helmet is there one - shown on the left in Fig. 3 - attached inner layer 9 'made of foamed plastic.

Die Ausbildung in der rechten Hälfte der Fig. 3 unterscheidet sich von der in der linken Hälfte nur dadurch, daß die innere Schicht 9'' im oberen Helmbereich 11 etwas dicker als die Schicht 9' ist, und daß die Schicht 9'' etwas tiefer bis zum Übergang ins untere Drittel der Außenschale 2 herabgezogen ist. Bei beiden Ausgestaltungen ist ein glatter stetiger Übergang von der Oberfläche 12 der äußeren Schicht 8' zur Oberfläche 13' bzw. 13'' der inneren Schichten 9' bzw. 9''. Diese Auskleidungen aus mehreren Schichten sind regelmäßig noch mit einem nicht dargestellten Stoffüberzug abgedeckt.The training in the right half of FIG. 3 differs from the one in the left half only by the fact that the inner layer 9 '' in the upper helmet area 11 is a little thicker than the layer 9 ', and that the layer 9' 'is a little deeper to is pulled down to the transition into the lower third of the outer shell 2. In both configurations is a smooth continuous transition from the surface 12 of the outer layer 8 'to Surface 13 'or 13 "of the inner layers 9' or 9". These linings from several layers are regularly still with a fabric cover (not shown) covered.

Der Schaumstoff der äußeren Schicht 8 bzw. 8' ist härter als der Schaumstoff der jeweiligen inneren Schicht 9, 9', 9''. Be- Einsatz von geschäumtem Polystyrol wird für die innere Schicht 9, 9', 9'' ein solcher mit einer Dichte von 15 bis 25 kg/m3 -Ind für die äußere Schicht 8, 8' ein solcher mit einer Dichte von 45 bis 60 kg/m³ eingesetzt werden. Die Gesamtdicke der Schichten beträgt im oberen Helmbereich 11 bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 und Fig. 3, linke Seite, etwa 30 mm, während sie bei der Ausführung nach Fig. 3, rechte Hälfte, etwa 4omm beträgt.The foam of the outer layer 8 or 8 'is harder than the foam of the respective inner layer 9, 9 ', 9 ". Use of foamed polystyrene For the inner layer 9, 9 ', 9' 'it becomes one with a density of 15 to 25 kg / m3 -Ind for the outer layer 8, 8 'one with a density of 45 to 60 kg / m³ can be used. The total thickness of the layers is in the upper helmet area 11 in the embodiments according to FIGS. 2 and 3, left side, about 30 mm, while in the embodiment according to FIG. 3, right half, it is about 4omm.

Außer glasfaserverstärktem Kunststoff kann als Werkstoff für die Außenschale 2 beispielsweise auch Polykarbonat oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kopolymerisat verwendet werden.In addition to glass fiber reinforced plastic can be used as a material for the outer shell 2, for example, also polycarbonate or acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer be used.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims 1.) Safety helmet, consisting of a hard-elastic outer shell with a resilient, dampening lining made of foam plastic, thereby characterized in that the lining consists of at least two layers (8, 8 '; 9, 9', 9 '') consists of foam plastic, one of which is softer than the other.

2.) Protective helmet according to claim 1, characterized in that the layers (8, 8 '; 9, 9', 9 '') consist of similar plastic, the density of the softer layer (9, 9 ', 9' ') is lower than the density of the harder layer (8, 8 ').

3.) Safety helmet with a lining made of foamed polystyrene, according to claim 1 or 2, characterized in that the polystyrene is the harder Layer (8, 8 ') have a density of 45 to 60 kg / m3 and the polystyrene the softer Layer (9,9 ', 9' ') has a density of 15 to 25 kg / m3.

4.) Protective helmet according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the total thickness of the layers (8, 8 '; 9, 9', 9 '') in the upper helmet area (11) 30 to 40 mm.

5.) Protective helmet according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the ratio of the thicknesses of the layers (8, 8 '; 9, 9', 9 ") to one another is 4: 1 up to 1: 4.

6.) Protective helmet according to claim 5, characterized in that the ratio the thicknesses of the layers (8, 8 '; 9, 9', 9 '') to each other is 2: 1 to 1: 2.

7.) Protective helmet according to claim 6, characterized in that the ratio the thickness of the layers (8, 8 '; 9, 9', 9 ") is 1: 1.

8.) Protective helmet according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the outer layer (8) and the inner layer (9) up to the lower edge of the helmet (10) are pulled down.

9.) Protective helmet according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the inner layer (9 ') is only formed in the upper half of the protective helmet is.

10.) Protective helmet according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the inner layer (9 '') is pulled down to about the lower third of the protective helmet (1) is.

11.) Protective helmet according to claim 9 or 1o, characterized in that the outer layer (8 ') in the area of the outer layer (9', 9 ") is thinner than in the lower area of the protective helmet (1) in which no inner layer is formed is.

12.) Protective helmet according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the inner layer (9, 9 ', 9 ") is softer than the outer layer (8, 8').