DE60112155T2

DE60112155T2 - Helm

Info

Publication number: DE60112155T2
Application number: DE60112155T
Authority: DE
Inventors: Kengo 4-1 Chuo 1-chome Nakayama; Naoto Senzui 3-chome Ono; Tetsuya Senzui 3-chome Itou; Hiroaki Senzui 3-chome Oshigamo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Honda Access Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Honda Access Corp
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: EP1142495A1; US20010032351A1; CN1316207A; TW572736B; JP2001295129A; DE60112155D1; CN1211035C; EP1142495B1; JP3765377B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Helm, den ein Fahrer eines Fahrzeugs wie eines Kraftrads oder eines Rennwagens trägt.
Bisher ist ein Helm bekannt, wie er in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Hei-6-240508 gezeigt ist. Bei diesem Helm ist ein aus einer Verstärkungsfaser hergestellter Verstärkungsstoff zwischen einer Schale und einer innerhalb der Schale befestigten Stoßabsorptionslage oder zwischen zwei Schichten der Stoßabsorptionslage angeordnet und daran befestigt, um verbesserte Stoßabsorptionseigenschaften zu erhalten ohne die Dicke der Schale zu erhöhen.
Eine auf einen Helm wirkende Stoßbelastung wird grob in eine Belastung in einer Richtung zu einem Mittelpunkt des Helms hin und eine Belastung in einer vom Mittelpunkt abweichenden Tangentialrichtung (Rotationskomponente) eingeteilt. Bei dem üblichen Helm werden beide Belastungen durch Deformation der Lage oder dergleichen absorbiert.
Ein Helm gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 4 064 565 bekannt. Hier ist ein Helm gezeigt, der eine äußere Schale und eine an der Innenseite der Schale vorgesehene Stoßabsorptionsstruktur aufweist. Die Stoßabsorptionsstruktur ist aus einer äußeren, an der Innenfläche der äußeren Schale angebrachten Schlagabsorptionsschicht und einer inneren Formanpassungsschicht aufgebaut. Zwischen der Schlagabsorptionsschicht und der Formanpassungsschicht ist eine aus einem im Wesentlichen inkompressiblen Fluid oder Gel gebildete Übertragungsschicht vorgesehen. Diese Übertragungsschicht wirkt derart, dass sie eine radial gerichtete Kraft über die Übertragungsschicht hinweg gleichförmig überträgt, sodass eine an einem Punkt auf die äußere Schale ausgeübte Schlagkraft in einen gleichförmigen Druck in der Übertragungsschicht umgewandelt wird. Daher wird im Fall eines radialen Stoßes die auf den Kopf einer Person ausgeübte Schlagkraft im Vergleich zu der lokal auf die äußere Schale des Helms ausgeübten Schlagkraft verringert. Eine ähnliche Konstruktion ist aus der DE-U-92 08 406 bekannt.
Die WO 96/14768 offenbart einen Helm, der eine äußere elastische Membran umfasst, die an der Außenseite einer im Wesentlichen steifen Schale angeordnet ist. Die äußere Membran ist in der Lage sich relativ zur Schale zu bewegen. Um diese Bewegung zwischen der äußeren Schale und der Membran zu erleichtern, kann ein Schmiermittel (z.B. ein schmierendes Gel) verwendet werden.
Die SE-A-9802228 offenbart einen Helm, der eine äußere Schale und eine innere Schlagabsorptionsschale aufweist, wobei die äußere Schale mittels wenigstens einer Gleitschicht, die zwischen der äußeren Schale und der inneren Schale angeordnet ist, relativ zur inneren Schale verlagerbar ist. Im Randbereich des Helms sind die äußere Schale und die innere Schale mittels Verbindungselementen miteinander verbunden, um Energie bei Verlagerung der äußeren Schale auf der inneren Schale zu absorbieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Helm vorzuschlagen, der in der Lage ist die Rotationskomponente eines Stoßes effektiv zu absorbieren.
Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung einen Helm gemäß Anspruch 1 oder 2 bereit.
Der Helm weist eine an der inneren Seite der Schale befestigte Stoß absorptionslage auf, wobei die Stoßabsorptionslage in eine äußere Lage und eine innere Lage aufgeteilt ist, und eine Gelschicht ist zwischen der äußeren Lage und der inneren Lage vorgesehen, um einen Stoß, der eine entlang einer Außenfläche der Schale gerichtete Komponente aufweist, zu absorbieren.
Da der Kopf des Trägers und die Schale nicht aneinander fixiert sind, wird dann, wenn eine Stoßkraft von der Außenseite auf den Helm einwirkt, sowohl eine Rotationsbeschleunigung, d.h. eine entlang einer Außenfläche der Schale gerichtetete Beschleunigungskomponente, als auch eine Vorschubbeschleunigung, d.h. eine senkrecht zur Außenfläche der Schale gerichtete Beschleunigungskomponente, absorbiert.
Die Trennfläche der äußeren Lage und der inneren Lage kann als sphärische Fläche oder als asphärische Fläche ausgebildet sein. Da die Gelschicht entlang der Trennfläche vorgesehen ist, können die äußere Lage und die innere Lage relativ zueinander leicht gleiten, so dass der Freiheitsgrad in einer Rotationsrichtung groß wird und die Rotationskomponente der Stoßkraft effektiver absorbiert werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines nicht erfindungsgemäßen Helms,
2 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Helms gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Helms gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die einen kaputten Helm gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt,
5 ist eine Querschnittsansicht, die eine eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und
6 ist eine Querschnittsansicht, die eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die einen herkömmlichen Helm zeigt. Der Helm 20 besitzt eine durch Spritzgießen von Nylon hergestellte Schale 21 und eine Stoßabsorptionslage 22 aus Styrol, die geschäumt und an eine Innenseite der Schale 21 geklebt ist. Die Stoßabsorptionslage 22 ist in eine äußere Lage 23 und eine innere Lage 24 unterteilt, wobei eine Trennfläche entlang einer sphärischen Fläche 26 verläuft. In dieser Ausführungsform ist eine Schicht eines elastischen Absorptionskörpers 25 zwischen der äußeren Lage 23 und der inneren Lage 24 vorgesehen und an die beiden Stoßabsorptionslagen 23, 24 geklebt. Als elastischer Absorptionskörper 25 wird ein Gel verwendet, insbesondere ein NP-Gel (eingetragene Warenzeichen), und ein Schaumgel kann verwendet werden. Dies gilt in gleicher Weise bezüglich der unten beschriebenen anderen Ausführungsformen.
Da der Kopf eines Trägers des Helms nicht an der Schale 21 fixiert ist, wird dann, wenn eine Stoßkraft von der Außenseite auf den Helm einwirkt, sowohl eine Rotationskomponente, d.h. die entlang der Außenfläche des Helms gerichtetete Komponente, als auch eine Vorschubkomponente, d.h. die senkrecht zur Außenfläche der Schale 21 gerichtete Komponente, absorbiert. Da die Trennfläche zwischen der äußeren Lage 23 und der inneren Lage 24 eine sphärische Fläche ist und die Schicht des elastischen Absorptionskörpers 25 entlang der sphärischen Fläche vorgesehen ist, können bei dieser Ausführungsform die äußere Lage 23 und die innere Lage 24 leicht relativ zueinander gleiten und der Freiheitsgrad in Rotationsrichtung wird groß, sodass die Rotationskomponente der Stoßkraft leicht absorbiert werden kann.
2 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Helm 30 besitzt eine durch Spritzgießen von Polypropylen hergestellte Schale 31 und eine Stoßabsorptionslage 32 aus Styrol, die geschäumt und an eine Innenseite der Schale 31 geklebt ist. Die Stoßabsorptionslage 32 ist durch eine entlang einer sphärischen Fläche 36 verlaufende Trennfläche in zwei Lagen aufgeteilt, und eine Schicht eines elastischen Absorptionskörpers 35 ist zwischen einer äußeren Lage 33 und der inneren Lage 34 angeordnet und darangeklebt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Rand der inneren Lage 34 mit einem nach außen gerichteten Flansch 34c versehen.
Die vorliegende Ausführungsform hat dieselbe Wirkung wie der oben genannte Helm 20. Wenn die äußere Lage 33 und die innere Lage 34 sich relativ zueinander bis zu einer Grenze verdrehen, kollidiert weiterhin der Flansch 34c mit einem Rand der äußeren Lage 33, so dass eine übermäßige Drehung begrenzt wird.
Obwohl der Flansch 34c an dem Rand der inneren Lage 34 nach außen gerichtet vorgesehen ist, kann der Flansch an dem Rand der äußeren Lage 33 derart nach innen gerichtet vorgesehen sein, dass er mit dem Rand der inneren Lage 34 kollidiert.
3 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 4 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die einen Zustand des Helms zeigt, nachdem ein Stoß absorbiert wurde.
In 3 umfasst der Helm 70 eine Schale 71 und eine Stoßabsorptionslage 72, die an einer Innenseite der Schale 71 befestigt und angeklebt ist. Die Stoßabsorptionslage 72 ist in eine äußere Lage 73 und eine innere Lage 74 aufgeteilt, und eine eine Schicht eines elastischen Absorptionskörpers 75 ist zwischen einer äußeren Lage 73 und der inneren Lage 74 angeordnet und an die äußere Lage 73 und die innere Lage 74 geklebt. Bei dieser Ausführungsform ist die Trennfläche der äußeren Lage 73 und der inneren Lage 74 keine sphärischen Fläche.
Wenn eine Stoßkraft mit einer Rotationskomponente auf den Helm 70 von der Außenseite einwirkt, um die äußere Lage 73 und die innere Lage 74 relativ zueinander zu verdrehen, wird die Schicht des elastischen Körpers 75 derart deformiert, dass ein Teil desselben komprimiert wird, sodass er zusammenfällt, und ein anderer Teil expandiert wird, sodass ein Hohlraum erzeugt wird. Auf diese Weise wird eine übermäßige Drehung begrenzt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die eine dritte Ausführungsform zeigt, die zur Verwendung der Konstruktion der ersten oder der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gedacht ist. Eine Schicht eines elastischen Absorptionskörpers 85 ist zwischen einer äußeren Lage 83 und einer inneren Lage 84 angeordnet und an die beiden Lagen 83, 84 geklebt. Jedoch wird bei dieser Ausführungsform als Schicht des elastischen Absorptionskörpers 85 ein Gel verwendet, welches darin ausgebildete Luftkammern 85d aufweist. Die Luftkammer 85d kann eine Blase sein.
Gemäß dieser Ausführungsform verbessert die Luft in der Luftkammer 85d eine Pufferwirkung und trägt zur Gewichtsverringerung des Helms bei.
6 ist eine Querschnittsansicht, die eine vierte Ausführungsform zeigt, die zur Verwendung der Konstruktion der Erfindung gedacht ist. Gemäß dieser Ausführungsform sind zwischen einer äußeren Lage 93 und einer inneren Lage 94 einige Schichten eines elastischen Absorptionskörpers 95 derart angeordnet, dass sie eine geeignete Anzahl von Räumen als Luftkammern 97 bilden. Die Schicht des elastischen Absorptionskörpers 95 ist an die äußere Lage 93 und an die innere Lage 94 geklebt. Diese Ausführungsform besitzt dieselben Wirkungen wie diejenigen der dritten Ausfüh rungsform.
Bei den obigen Ausführungsformen ist es innerhalb einer gewissen Grenze, durch die die oben genannten Wirkungen nicht verlassen werden, auch möglich, zur Belüftung teilweise die Innenseite der Lage mit der Außenseite der Schale zu verbinden.
Wenn ein Stoß auf einen Helm einwirkt, den ein Fahrer eines Kraftrads oder dergleichen trägt, kann sowohl eine Rotationskomponente als auch eine Vorschubkomponente des Stoßes effektiv absorbiert werden. In einem Helm mit einer an einer Innseite einer Schale befestigten Stoßabsorptionslage ist eine Schicht eines elastischen Absorptionskörpers zum Absorpbieren eines Stoßes mit einer Komponente, die entlang einer Außenfläche der Schale gerichtet ist, zwischen einer äußeren Schicht der Stoßabsorptionslage und einer inneren Schicht der Stoßabsorptionslage vorgesehen.

Claims

Helm mit einer äußeren Schale (31), einer an der Innenseite der Schale vorgesehenen Stoßabsorptionslage (32), wobei die Stoßabsorptionslage aus einer an der Innenfläche der äußeren Schale (31) angebrachten äußeren Lage (33) und einer inneren Lage (34) aufgebaut ist, und einem zwischen der äußeren Lage (33) und der inneren Lage (34) vorgesehenen elastischen Mittel (35), dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Lage (33) und die innere Lage (34) zwischen sich eine entlang einer sphärischen Fläche (36) verlaufende Trennfläche aufweisen und in der Lage sind, in Antwort auf einen Stoß, der eine entlang der Trennfläche gerichtete Komponente aufweist, relativ zueinander entlang der sphärischen Trennfläche zu gleiten, wobei die Gleitbewegung gegen eine übermäßige Verdrehung begrenzt ist, wobei eine aus äußerer Lage (33) und innerer Lage (34) an ihrem Rand einen Anlageflansch (34c) aufweist, um die andere Lage daran zu hindern, relativ zu der einen Lage übermäßig drehend zu gleiten, und dass das elastische Mittel (35) ein Gel ist, um eine relative Gleitbewegung zwischen der äußeren Lage (33) und der inneren Lage (34) entlang der Trennfläche zu ermöglichen und um einen Stoß, der eine entlang der Außenfläche der äußeren Schale (31) gerichtete Komponente aufweist, zu absorbieren.
Helm mit einer äußeren Schale (71), einer an der Innenseite der Schale vorgesehenen Stoßabsorptionslage (72), wobei die Stoßabsorptionslage aus einer an der Innenfläche der äußeren Schale (71) angebrachten äußeren Lage (73) und einer inneren Lage (74) aufgebaut ist, und einem zwischen der äußeren Lage (73) und der inneren Lage (74) vorgesehenen elastischen Mittel (75), dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Lage (73) und die innere Lage (74) zwischen sich eine entlang einer asphärischen Fläche verlaufende Trennfläche aufweisen und in der Lage sind, in Antwort auf einen Stoß, der eine entlang der Trennfläche gerichtete Komponente aufweist, relativ zueinander entlang der Trennfläche zu gleiten, wobei die Gleitbewegung gegen eine übermäßige Verdrehung begrenzt ist, und dass das elastische Mittel (75) ein Gel ist, um eine relative Gleitbewegung zwischen der äußeren Lage (73) und der inneren Lage (74) entlang der Trennfläche zu ermöglichen und um einen Stoß, der eine entlang der Außenfläche der äußeren Schale (71) gerichtete Komponente aufweist, zu absorbieren.
Helm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel ein Schaumgel ist.
Helm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Luftblasen (85d) in dem Gel eingeschlossen sind.