DE4418179A1

DE4418179A1 - Vorrichtung zum Unterstützen des Kopf-Schutzhelms gegen Trägheitskräfte

Info

Publication number: DE4418179A1
Application number: DE19944418179
Authority: DE
Inventors: Peter Luepges; Dieter Wagels
Original assignee: DIWA LOCK GmbH
Current assignee: DIWA LOCK GmbH
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 1995-11-30

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterstützen des Kopf-Schutzhelms eines Automobil-Rennfahrers gegenüber auf den Fahrer im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung wirkenden Trägheitskräften.

Automobil-Rennfahrer unter beim Durchfahren von Kurven starken seitlichen Trägheits- bzw. Fliehkräften. Diese Kräfte können bei hohen Geschwindigkeiten die bei Formel-1-Rennen regelmäßig erreicht werden Größenordnungen von 4 bis 5 G erreichen. Die Fahrer werden daher auf dem Sitz mit zahl reichen Gurten bevorzugt Sechs-Punkt-Gurten, gehalten. Es ist in der Praxis auch schon versucht worden, den einen Schutzhelm tragenden Kopf gegen die erheblichen Trägheits kräfte mit Hilfe von Gurten zu unterstützen. Besonders wich tig wäre ein solches Abfangen von Trägheitskräften, wenn der Rennwagen seitlich kollidiert, so daß der Kopf des Fahrers gegenüber dem festgeschnürten Körper abknicken kann. Außer bei diesen Extremfällen wäre es für den Fahrer auch günstig, wenn sein Kopf beim Fahren in einer Kurve an einem karosserie festen Teil oder dergleichen abgestützt würde; diese Abstüt zung müßte aber leichte Kopfbewegungen, insbesondere Drehun gen des Kopfes, zulassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Automobil-Renn fahrer eine Kopfstütze zu schaffen, die auch bei starken seitlichen Trägheitskräften, insbesondere normalerweise auch bei seitlichem Aufprall, ein Abknicken des Kopfes relativ zum Körper ausschließt, aber beim Geradeausfahren Kopfbewegungen oder Drehungen in einem für die Fahrersicherheit noch wün schenswerten Maße zuläßt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer eingangs ge nannten Vorrichtung zum Unterstützen des Helms gegen im we sentlichen quer zur Fahrtrichtung wirkende Trägheitskräfte darin, daß ein lösbar mit dem Helm zu koppelnder, im Dreh punkt schwenkbar mit der Karosserie des Automobils verbunde ner, erster Hebel vorgesehen ist und daß dem Helm über den ersten Hebel ein in gleicher Richtung wie der Fahrer durch die Trägheitskraft beschleunigtes Gegengewicht zugeordnet ist.

Wenn der Automobil-Rennfahrer bei Anwendung der Erfindung beim Durchfahren von Kurven oder sogar bei seitlichen, auf den Rennwagen wirkenden Stößen, entsprechenden seitlichen Trägheitskräften ausgesetzt wird, wirken diese Kräfte nicht nur auf den Rennfahrer und dessen Kopf, sondern auch auf das Gegengewicht. Das Gegengewicht ist aber erfindungsgemäß so gelagert, daß es Trägheitskräften in gleicher Richtung wie der behelmte Kopf folgen kann. Die auf den behelmten Kopf und das Gegengewicht wirkenden Kräfte können leicht im wesentli chen gleich gemacht werden, so daß sie sich sogar gegeneinan der aufheben. Der Automobil-Rennfahrer wird zwar die Kräfte dann noch fühlen, er hat aber keine Schwierigkeiten mehr, ih nen mechanisch, z. B. durch Muskelkraft, zu widerstehen.

Gemäß weiterer Erfindung wird bevorzugt als Kopplung zwischen erstem Hebel und Helm eine am ersten Hebel angebrachte, den Helm zumindest gegen seitlich zur Fahrtrichtung auf den Fah rer wirkende Trägheitskräfte unterstützende Gabel vorgesehen Eine solche Gabel kann mit einem Griff mit dem Helm gekuppelt werden, ebenso leicht läßt sich der Helm aus der Kupplung lö sen.

Gemäß noch weiterer Erfindung kommen für den ersten Hebel be vorzugt zwei Alternativen in Frage. Die erste Alternative be steht darin, daß der erste Hebel als zweiseitiger Hebel aus gebildet ist, dessen einer Hebelschenkel dem Helm zugeordnet ist und dessen anderer Hebelschenkel das Gegengewicht trägt. In der zweiten Alternative ist der erste Hebel als einseiti ger Hebel mit einem Einzelschenkel ausgebildet, wobei mit diesem Einzelschenkel ein erster Hebelschenkel eines zweiten, ebenfalls im Drehpunkt auf der Karosserie gelagerten, aber zweiseitigen Hebels gelenkig verbunden ist und wobei der an dere Hebelschenkel des zweiten Hebels das Gegengewicht trägt.

In jeder Alternative wird der Helm mit dem ersten Hebel bzw. der daran sitzenden Gabel gekoppelt. Die Gabel kann den Helm insgesamt teilweise oder ganz umgreifen, nur den Helmseiten zugeordnet werden oder den Helm an einem, insbesondere oben auf dem Helm befindlichen, Zapfen erfassen. Die Gabel kann nach Art einer lösbaren, mit einer Klappe oder dergleichen ausgestatteten Klammer ganz um den Helm herumreichen. Sie soll jedoch für den Fahrer bzw. dessen Kopf eine für Fahrsi cherheit erforderliche Kopfbewegung und -drehung zumindest beim Geradeausfahren (- wenigstens gerade noch -) zulassen, also bevorzugt einen solchen Abstand zum Hin- und Herbewegen des Kopfes haben, daß der Fahrer zwar überall hinsehen kann, aber eine übermäßige Muskelbelastung oder gar ein schädliches Abknicken des Kopfes bei starken, selbst stoßweise wirkenden Trägheitskräften ausgeschlossen wird.

Um dem Automobil-Rennfahrer bzw. dessen Kopf gewisse Bewegun gen zu ermöglichen, wenn die abzufangenden Fliehkräfte nicht oder noch nicht auftreten, kann der Helm am ersten Hebel bzw. an dessen Gabel auch elastisch gedämpft beweglich gehalten werden. Beispielsweise kann die Gabel auf der Innenfläche ge polstert werden. Es können aber auch andere Dämpfmittel ange bracht werden. Letztere insbesondere dann, wenn als Kopplung zwischen erstem Hebel und Helm ein auf dem Helm angeordneter Zapfen vorgesehen ist, der in eine als Zapfenaufnahme ausge bildete Gabel, insbesondere einrastbar, eingreift. In diesem Fall ist es im vorstehenden Sinne günstig, wenn der Zapfen in der Zapfenaufnahme gegen eine in Hebellängsrichtung bzw. in Fahrtrichtung wirkende Dämpfung, vorzugsweise mit Dämpfzylin der, beweglich gelagert wird.

Die bewegliche Lagerung bzw. das lockere Umfassen des Helms mit der Gabel ermöglicht dem Automobil-Rennfahrer gewisse Kopfbewegungen, solange die abzufangenden Trägheitskräfte nicht auftreten. Um während dieser Phasen die Kopfbewegungen nicht unnötig zu behindern, kann es zusätzlich günstig sein, die Hebel gegenüber der Karosserie und gegebenenfalls gegen einander in leicht gängigen Kugelgelenken zu lagern.

Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, die Länge des Arms des das Gegengewicht tragenden Hebelschenkels even tuell auch die Länge eines anderen Hebelarms - zur Anpassung an die individuellen Bedürfnisse des Fahrers zu verändern. Hierdurch können die auf den Helm bzw. Kopf wirkenden seitli chen Trägheitskräfte ganz oder auf Wunsch des Automobil-Renn fahrers nur zum Teil aufgefangen werden.

Anhand der schematischen Zeichnung von Ausführungsbeispielen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen.

Fig. 1 und 2 Seitenansicht und Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Helm-Abstützvorrich tung; und

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausfüh rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Helm-Ab stützvorrichtung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der er findungsgemäßen Vorrichtung zum Unterstützen des Schutzhelms 1 eines Automobil-Rennfahrers gegenüber auf den Fahrer im wesent lichen quer zur Fahrtrichtung wirkenden Trägheits- bzw. Flieh kräften 2. Nach Fig. 1 und 2 wird ein lösbar mit dem Helm 1 zu koppelnder im Drehpunkt 5 schwenkbar mit der Karosserie 4 des Automobils verbundener Haupthebel bzw. erster Hebel 5 vorgese hen, dem ein in gleicher Richtung wie der Fahrer bzw. Helm 1 durch die Trägheitskraft 2 beschleunigtes Gegengewicht 6 zuge ordnet wird. Gemäß Zeichnung wird als Koppel zwischen dem er sten Hebel 5 und dem Helm 1 eine am ersten Hebel 5 angebrach te, den Helm 1 zumindest gegen die seitlichen Trägheitskräfte 2 unterstützende Gabel 7 vorgesehen. Die Gabel 7 soll den Helm 1 nach Fig. 1 und 2 mit einem gewissen Abstand a teilweise oder ganz umfassen, wobei die maximale Größe des Abstands a dadurch vorgegeben ist, daß dem Fahrer zwar gewisse Kopfbewegungen und -drehungen erlaubt sein sollen, daß aber ein Abknicken des im Helm 1 steckenden Kopfes auch bei starken seitlich wirkenden Trägheitskräften ausgeschlossen ist. Zu berücksichtigen ist da bei, daß der Körper des Fahrers im Rennwagen mit mehreren Gur ten festgehalten wird. Im allgemeinen wird es genügen, wenn ein Abstand, gegebenenfalls auch umlaufend, zwischen Helm 1 und Ga bel 7 in der Größenordnung von 5 cm gelassen wird.

Die Gabel 7 kann den Helm 1 je nach Ausführung nur auf den Sei tenflächen 8 quer zur Fahrtrichtung 9, oder aber seitlich und von hinten umfassen, so daß die Gabel dann zugleich einen Teil der Nackenstütze bildet. Die Gabel 7 kann sogar wie ein Ring ganz um den Helm 1 herumreichen, wobei zum vereinfachten Kop peln von Gabel 7 und Helm 1 die Vorderseite der Gabel 7 aus ei ner um ein Gelenk 10 schwenkbaren Klappe 11 bestehen kann, die mit ihrem freien Ende 12 in ein Schloß 13 der Gabel 7 einrast bar ist.

Die Länge des Hebelarms des das Gegengewicht 6 tragenden Hebel schenkels 14 - oder die Länge eines anderen Hebelarms - kann beispielsweise auch nach Fig. 1 und 2 den individuellen Bedürf nissen des Automobil-Rennfahrers entsprechend an einer z. B. te leskopartigen Verbindungsstelle 15 verlängert oder verkürzt werden.

Während das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 den Fall zeigt, daß der erste Hebel 5 als zweiseitiger Hebel ausgebildet ist, des sen einer Hebelschenkel dem Helm 1 zugeordnet ist und dessen anderer Hebelschenkel 14 las Gegengewicht 6 trägt, wird anhand von Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, bei dem der erste Hebel 5 als einseitiger Hebel mit einem Einzel schenkel 16 ausgebildet ist wobei mit diesem Einzelschenkel 16 ein erster Hebelschenkel 17 eines zweiten, ebenfalls im Dreh punkt 18 auf der Karosserie 4 gelagerten, also zweiseitigen He bels 19 gelenkig verbunden ist und wobei der andere Hebelschen kel 20 des zweiten Hebels 19 das Gegengewicht selbst trägt.

Gleiche oder sich entsprechende Teile werden in Fig. 3 ebenso wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet und zum Teil nicht mehr geson dert beschrieben. Die gelenkige Verbindung zwischen erstem He bel 5 und erstem Schenkel 17 des zweiten Hebels 19 besteht nach Fig. 3 aus einem Kugelgelenk 21. Auch die übrigen Gelenke, insbesondere am Drehpunkt 3 des ersten Hebels 5 an der Karosse rie 4 in Fig. 1 bis 3, und bevorzugt auch die Lagerung des zweiten Hebels 19 im Drehpunkt 18 nach Fig. 3 sollen als Kugel gelenk ausgebildet werden.

Mit Vorteil wird der Helm 1 erfindungsgemäß am ersten Hebel 5 bzw. an dessen Gabel 7 außer bei Auftreten starker seitlicher Fliehkräfte 2 elastisch gedämpft beweglich gehalten. Hierzu kann in der Gabel 7 nach Fig. 1 und 2 beispielsweise eine Pol sterung vorgesehen werden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 kann es in diesem Sinne günstig sein, wenn als Koppel zwischen erstem Hebel 5 und Helm 1 ein auf den Helm 1, insbesondere zen tral oben auf dem Helm 1 angeordneter Zapfen 22 vorgesehen wird, der in eine als Zapfenaufnahme 23 ausgebildete Gabel, insbesondere einrastbar, eingreift. Zum Ein- oder Auskuppeln des Zapfens 22 in die Aufnahme 23 kann im ersten Hebel ein Ge lenk mit Scharnier 24 vorgesehen werden, das nach dem Einstei gen des Automobil-Rennfahrers von oben auf den Helm bzw. auf den Zapfen 22 aufgedrückt wird, so daß der Zapfen 22 in die Aufnahme 23 gelangt. Im Falle des in Fig. 3 dargestellten Aus führungsbeispiels kann es vorteilhaft sein, wenn der Zapfen 22 in der Zapfenaufnahme 23 gegen eine in Hebellängsrichtung bzw. in Fahrtrichtung 9 wirkende Dämpfung, insbesondere mit Dämpfzy linder 25, beweglich gelagert wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Zapfen-Verbindung zwischen erstem Hebel und Helm nach Fig. 3 auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 anwendbar ist und daß umgekehrt die Gabel-Verbindung nach Fig. 1 und 2 auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 anwendbar ist.

Es wird eine Vorrichtung zum Unterstützen des Schutzhelms ei nes Automobil-Rennfahrers gegenüber auf den Fahrer im wesentli chen quer zur Fahrtrichtung wirkenden Trägheitskräften vorge schlagen. Die Vorrichtung soll ein Abknicken des Kopfes auch bei stoßartigen Kräften ausschließen, aber beim Geradeausfahren Kopfbewegungen und -drehungen zulassen. Hierzu wird ein lösbar mit dem Helm zu koppelnder, im Drehpunkt schwenkbar mit der Ka rosserie des Automobils zu verbindender erster Hebel vorgese hen, dem ein in gleicher Richtung wie der Fahrer durch die Trägheitskraft beschleunigtes Gegengewicht zugeordnet wird. Als Kopplung zwischen erstem Hebel und Helm wird eine am ersten Hebel angebrachte Gabel vorgesehen, die den Helm zumindest seitlich umfaßt.

Bezugszeichenliste

1 Helm
2 Trägheitskraft
3 Drehpunkt
4 Karosserie
5 erster Hebel
6 Gegengewicht
7 Gabel
8 Helmseitenfläche
9 Fahrtrichtung
10 Gelenk
11 Klappe
12 freies Ende (11)
13 Schloß (12)
14 Hebelschenkel
15 Verbindungsstelle
16, 17 Hebelschenkel
18 Drehpunkt
19 zweiter Hebel
20 Hebelschenkel
21 Kugelgelenk
22 Zapfen
23 Zapfenaufnahme
24 Scharniergelenk
25 Dämpfzylinder

Claims

1. Vorrichtung zum Unterstützen des Kopf-Schutzhelms (1) ei nes Automobil-Rennfahrers gegenüber auf den Fahrer im wesent lichen quer zur Fahrtrichtung (9) wirkenden Trägheitskräften (2), dadurch gekennzeichnet, daß ein lösbar mit dem Helm (1) zu koppelnder, im Drehpunkt (3) schwenkbar mit der Karosserie des Automobils verbundener, erster Hebel (5) vorgesehen ist und daß dem Helm (1) über den ersten Hebel (5) ein in gleicher Richtung wie der Fahrer durch die Trägheitskraft (2) beschleunigtes Gegengewicht (6) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kopplung zwischen dem ersten Hebel (5) und dem Helm (1) eine am ersten Hebel angebrachte, den Helm (1) zumindest gegen seitlich zur Fahrtrichtung (9) auf den Automobil-Renn fahrer wirkende Trägheitskräfte (2) unterstützende Gabel (7) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (5) als zweiseitiger Hebel ausgebildet ist, dessen einer Hebelschenkel (16) dem Helm (1) zugeordnet ist und dessen anderer Hebelschenkel (14) das Gegengewicht (6) trägt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (5) als einseitiger Hebel mit einem Ein zelschenkel (16) ausgebildet ist, daß mit diesem Einzelschen kel (16) ein erster Hebelschenkel (17) eines zweiten, eben falls im Drehpunkt (18) auf der Karosserie (4) gelagerten, zweiseitigen Hebels (19) gelenkig verbunden ist und daß der andere Hebelschenkel (20) des zweiten Hebels (19) das Gegen gewicht (6) trägt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (5, 19) in Kugelgelenken (3, 18, 21) gelagert und gegebenenfalls miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel (7) den Helm (1) insgesamt oder an einem, ins besondere oben auf dem Helm befindlichen, Zapfen (22) greift.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel (7) den Helm (1) mit einem für die Fahrsicher heit erforderliche Kopfbewegungen und -drehungen gerade noch zulassenden Abstand (a) greift, der ein schädliches Abknicken des Kopfes auch bei starken, seitlich wirkenden Trägheits kräften (2) ausschließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Helm (1) am ersten Hebel (5) bzw. dessen Gabel (7) außer bei Auftreten starker seitlicher Trägheitskräfte (2) gedämpft beweglich gehalten ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppel zwischen erstem Hebel (5) und Helm (1) ein auf den Helm (1), insbesondere zentral oben auf dem Helm, ange ordneter Zapfen (22) vorgesehen ist, der in einer als Zapfen aufnahme (23) ausgebildeten Gabel, insbesondere einrastbar, eingreift.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (22) in der Zapfenaufnahme (23) gegen eine in Hebellängsrichtung bzw. in Fahrtrichtung (9) wirkende Dämpfung, insbesondere mit Dämpfzylinder (25), beweglich ge lagert ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Arms des das Gegengewicht (6) tragenden He belschenkels oder die Länge eines anderen Hebelarms - zur Anpassung an die individuellen Bedürfnisse des Automobil-Rennfahrers veränderbar ist.