DE69530994T2

DE69530994T2 - Aufblasbare hüftschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE69530994T2
Application number: DE69530994T
Authority: DE
Inventors: Marshall J Keyes
Original assignee: Keyes Marshall J Sherman Oaks
Current assignee: Keyes Marshall J Sherman Oaks
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: US5500952A; WO1996013181A1; EP0790784A1; EP0790784B1; EP0790784A4; DE69530994D1

Description

Hüftfrakturen stellen für ältere Personen und für die Gesellschaft insgesamt ein beträchtliches gesundheitliches und wirtschaftliches Problem dar. Die Behandlung von Hüftfrakturen umfasst chirurgische Eingriffe und längere Perioden der Bettruhe. Beides führt bei Patienten leicht zu schwerwiegenden Komplikationen, z. B. Infektionen und Lungenentzündungen. Die Genesung kann unabhängig davon, ob sie unproblematisch oder kompliziert verläuft, das Leben eines Patienten und seiner Familie beträchtlich durcheinander bringen und erhebliche Krankheitskosten verursachen. Nach einer Hüftfraktur ist es für viele ältere Patienten erforderlich, ihre Aktivitäten weiter einzuschränken. Sie benötigen vielleicht einen Gehwagen, sind auf einen Rollstuhl angewiesen und brauchen oft Teilzeit- oder Vollzeitpflege. Bei älteren Personen wird als wesentliche Ursache für Invalidität und Tod die Anzahl und Wichtigkeit von Hüftfrakturen mit Sicherheit zunehmen, da die Anzahl und der Prozentsatz an älteren Personen zunimmt.
Im Jahr 1990 hat man geschätzt, dass die Anzahl der Hüftfrakturen bei Personen über 50 Jahren bis zum Jahr 2040 von jährlich 238000 auf 512000 zunehmen wird. Dabei sollen die Kosten von 7, 2 Milliarden Dollar auf 16 Milliarden Dollar steigen. Diese Aussagen beruhen auf mittleren Kosten von 29800 Dollar pro Hüfte im Jahr 1984. Dabei wurde vorausgesetzt, dass sich die mittleren Kosten nicht verändern und dass die Inflation 3 bis 5 Prozent beträgt. Nicht zu quantifizieren sind die Schmerzen und Leiden der Verletzten und die Belastungen der Familien und Freunde, die sie versorgen.
Gemäß dem "Tufts University Diet & Nutrition Letter" Vol. 12 No. 4, June 1994 gilt: "... Etwa 20 Prozent aller Personen die eine Hüftfraktur erleiden, sterben innerhalb eines Jahres, und zwar in der Regel an Komplikationen, etwa Lungenentzündungen oder Blutgerinnseln in der Lunge, die entweder mit dem Bruch selbst im Zusammenhang stehen, durch die chirurgischen Maßnahmen zum Heilen des Bruchs verursacht wurden oder durch die Bettlägerigkeit ...".
Es hat nur geringe Fortschritte in der Vorbeugung von Hüftfrakturen gegeben, obwohl unser Wissen über die dazu beitragenden Faktoren wächst. Diät, zusätzliche Kalziumgaben und Übungen, die die Kräftigung älterer Knochen unterstützen, können hilfreich sein, werden jedoch vermutlich das Auftreten von Hüftfrakturen nicht wesentlich verringern.
Das Hüftgelenk ist ein Kugel- und Pfannengelenk (enarthrodial joint), das von einer tassenförmigen Vertiefung im Beckenknochen (Acetabulum) und dem kugelförmigen Kopf des Oberschenkelknochens (Femur) gebildet wird. Besonders gefährdet für eine Verletzung und einen Bruch sind die seitliche Hüfte und insbesondere der Bereich des Trochanters. Dies ist ein Teil des Knochens, der knapp unter dem Hüftgelenk aus dem Femur herausragt. Diese Verletzlichkeit beruht auf der seitlichen Position und der relativ dünnen Schicht an Muskeln und Fett, die darüber liegt.
Die Schutzvorrichtung stellt aus einer Anzahl gewichtiger Gründe eine beträchtliche Verbesserung gegenüber dem Design und der Funktion herkömmlicher Vorrichtungen dar. Diese Gründe und weitere einzigartige Leistungen der Erfindung werden ausführlich besprochen.
Herkömmlichen Kleidungsstücken zum Schutz der Hüfte mangelt es an einer Kombination aus Schutzwirkung, Bequemlichkeit und einfachem Gebrauch. Gürtelartige Unterwäsche ist unabhängig davon, ob es sich im Wesentlichen um Kissen oder aufblasbare Säcke handelt, schwierig an- und auszuziehen. Sie kann älteren Menschen weitere schwerwiegende Probleme bereiten. Beispiele für solche Vorrichtungen sind US-4,737,994; US-5,297,293 und US-4,977,623. Ist eine solche Wäsche nicht vollständig feuchtigkeitsabweisend, so wird sie rasch schmutzig und vermutlich durch Urin und Fäkalien verunreinigt. Dieser Zustand ist sowohl für die Patienten als auch die Pfleger unhygienisch, unangenehm, unansehnlich und unbehaglich. Zusätzlich müssen derartige Kleidungsstücke aufgrund ihrer Funktion stramm sitzen und können dadurch den Blutkreislauf beeinträchtigen. Sie können damit zur Entwicklung von Decubitus (Wundliegen) beitragen, einem gefährlichen Problem mit beträchtlichen Erkrankungszahlen und selbst Todesfällen bei älteren, unbeweglichen und bettlägerigen Patienten. WO-A-91/01658 offenbart eine Vorrichtung, die Frakturen am Hals des Femurs bei älteren Personen verhindert. Dabei wird eine aufblasbare Einrichtung von einem Beschleunigungsmesser ausgelöst.
Andere Einrichtungen des Stands der Technik sind nicht für ältere Personen entworfen und enthalten wichtige Entwurfsmerkmale nicht, die diese Schutzvorrichtung aufweist. Beispiele hierfür sind US-4,825,469, das in all seinen Ausführungsformen dafür entworfen ist, Motorradfahrer zu schützen. Es ist für den Gebrauch durch ältere Personen zu grob und zu breit und behindert die Körperbeweglichkeit und Aktivitäten des täglichen Lebens. Es wird eine externe Druckgasquelle verwendet, die über einen Schlauch mit der Erfindung verbunden ist und mechanisch mit einem Band aufgeblasen wird, falls der Fahrer vom Motorrad geschleudert wird. US-4,059,852 für Zweiradfahrer und US-4,089,065 zum Bergsteigen und Felsklettern, Drachenfliegen, Rennwagenfahren, Flugzeugführen und Wildwasserfahren sind Ganzkörpereinrichtungen, die manuell aufgeblasen werden und natürlich nicht "automatisch", und die nicht für den Gebrauch durch ältere Personen gedacht sind. US-4,984,821 beschreibt eine Gasexpansions-Sicherheitskleidung für Motorradfahrer, die mit einem Zugband ausgelöst wird und einen externen Gasspeicher aufweist sowie eine Ausstoßvorrichtung, die die Kleidung aufbläst, falls der Träger vom Motorrad geschleudert wird. Es ist natürlich nicht für den Gebrauch durch ältere Personen gedacht. US-4,647,074 ist für den Gebrauch bei Automobilunfällen gedacht. Es ist für das Tragen durch ältere Personen zu groß und weist eine externe Erfassung und Auslösung und eine Patrone mit komprimiertem Gas auf. US-3,921,944 ist sperrig, nur schwer anzuziehen, zu tragen und auszuziehen und für den Gebrauch durch ältere Personen nicht geeignet. US-4,089,065 ist besonders für Drachenfliegen und Fallschirmspringen geeignet und nicht für den Gebrauch durch ältere Personen gedacht, da es sich um eine Vollmantel- und/oder Hosenkleidung handelt, die sperrig ist und nur bei Aktivitäten mit hohem Risiko getragen werden soll und manuell aktiviert wird. US-4,626,221 und FR 2573382 offenbaren Rettungsringe, die eine manuell aufblasbare Blase enthalten. US-3,895,396 offenbart eine manuell aufblasbare Multischutzvorrichtung.
Bei der Entwicklung dieser Schutzvorrichtung erschien es am aussichtsreichsten, das Augenmerk auf den Airbag zu richten, der auch als Sicherheitsluftkissen (SAC, SAC = Safety Air Cushion) bekannt ist. Diese zweckmäßige Vorrichtung wurde dafür gedacht und entworfen, Fahrer und Passagiere bei Autounfällen zu schützen. Beispiele für Airbags und Airbag-Aufblasevorrichtungen findet man in US-3,430,979, in dem Druckgas zum Aufblasen verwendet wird, und in US-4,178,016 und US-4,243,248, in denen jeweils pyrotechnische Einrichtungen zum Aufblasen verwendet werden.
Diese Schutzvorrichtung beruht im Gegensatz zu herkömmlichen Einrichtungen nicht , auf internen Befestigungsvorrichtungen, die visuell nicht zu untersuchen sind, und die sich nach dem Entleeren vielleicht nicht richtig ausrichten (und damit die Funktion beim nächsten Aufblasen beeinträchtigen) und sehr rasch verschleißen können. Ein Beispiel für einen solchen Entwurf ist US-4,089,065.
Im Gegensatz dazu werden in der Erfindung im nicht aufgeblasenen Zustand sehr dünne äußere Klettverschlussstreifen verwendet, die die Falten an ihrem Ort halten. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Falten mit Schnappern festgehalten werden, die sich beim Aufblasen leicht lösen.
Die Erfindung beruht im Gegensatz zu herkömmlichen Einrichtungen nicht auf zahlreichen getrennt aufblasbaren Kammern, die die zu schützenden Körperbereiche abdecken. Derartige Vorrichtungen schützen vielleicht nicht alle Bereiche vollständig, falls sich eine der aufblasbaren Luftkammern nicht aufbläst und vollständig entfaltet. Dies liegt daran, dass das Aufblasen und die Bewegung irgendeiner Luftkammer, die einen Körperbereich abdecken soll, vom vollständigen Aufblasen und der Bewegung benachbarter Kammern abhängt. Dies trifft besonders für die obersten und untersten Körperbereiche zu, die von der Vorrichtung geschützt werden. US-4,825,469 ist ein Beispiel für eine solche Vorrichtung.
Im Gegensatz dazu besteht diese Schutzvorrichtung aus einem Airbag oder Airbags, von denen Abschnitte in einige Falten gelegt sind, die in der Vorrichtung enthalten sind, und die sich beim Aufblasen aus der Schutzvorrichtung heraus ausbreiten und den ganzen zu schützenden Körperbereich abdecken. Das Aufblasen und die Ausdehnung werden nicht von inneren Befestigungen zwischen den Falten behindert.
Die in dieser Anmeldung beschriebene Schutzvorrichtung erfüllt ein dringendes Bedürfnis in der präventiven medizinischen Versorgung älterer Menschen. Die Erfindung stellt in dieser Ausführungsform erstmalig eine einfache und bequeme, leicht zu tragende und in sich abgeschlossene automatische Vorrichtung bereit, die bei einem Sturz einen bestmöglichen Schutz für einen oder mehrere der Körperteile Hüfte, Becken, Gesäß und Steißbein bietet und die Aktivitäten des täglichen Lebens nicht stört.
Gemäß der Erfindung wird ein Schutzsystem gegen Verletzungen zum Tragen über der Bekleidung bereitgestellt, um Verletzungen an mindestens einem der Körperteile aus der Gruppe: Hüften, Becken, Gesäß und Steißbein, eines Benutzers als Folge eines Sturzes zu verhindern, wobei das System folgendes umfasst:

i) eine längliche, aufblasbare Airbageinheit (12), die dafür ausgelegt ist, im aufgeblasenen Zustand die Hüften-, Becken-, Gesäß- und Steißbeinbereiche des Körpers eines Benutzers zu bedecken;
ii) einen Gürtel (20, 14, 16) zum Halten der Airbageinheit (12) um die Taille eines Benutzers;
iii) Sensormittel (32) zum Detektieren einer Beschleunigung und einer Winkelbewegung und zum Erzeugen eines Signals, das eine vorgegebene Kombination von Beschleunigung und Winkelbewegung anzeigt, welche vorgegebene Kombination einem Sturz entspricht; und
iv) Aufblasmittel (30) zum Aufblasen der Airbageinheit zu einer expandierten Konfiguration als Antwort auf das Signal; dadurch gekennzeichnet, dass
(a) der Gürtel (20, 14, 16) einen Hohlraum begrenzt, wobei die Airbageinheit (12) innerhalb des Hohlraums zusammengefaltet und gelagert ist, wenn sie nicht aufgeblasen ist; und
(b) der Airbag (12) im aufgeblasenen Zustand obere und untere Teile aufweist, die sich jeweils oberhalb und unterhalb des Gürtels (20, 14, 16) erstrecken.

Die Schutzvorrichtung gleicht einem Gürtel oder einem Kummerbund und wird über der Kleidung um die Hüfte getragen. Sie wird entweder durch überlappende Klettverschlussstreifen (Befestigungskissen oder Streifen mit Haken und Schlingen) in bestimmten Bereichen oder durch herkömmliche Befestigungen gehalten, z. B. Halteeinrichtungen mit Riemen und Schlaufe. Die Schutzvorrichtung weist die folgenden vorteilhaften Merkmale auf:

a) Die Schutzvorrichtung ist ein Kleidungsstück in Form eines Gürtels oder Kummerbunds, der bequem um die Hüfte getragen wird.
b) Die Schutzvorrichtung kann leicht angezogen, auf einen bequemen Sitz justiert und ausgezogen werden, und zwar auch von Personen mit hohem Alter, von gebrechlichen Menschen oder Menschen, deren Finger, Hände und Zugriff durch Arthritis und/oder andere neuromuskuläre Zustände geschwächt sind, oder von einer Pflegeperson mit nur geringer Mühe und/oder geringem Anheben. In der Erfindung wird auf das Vorhandensein von zahlreichen Riemen, Hüllen, Knöpfen oder Reißverschlüssen verzichtet. Jedermann, und zwar entweder der Träger oder eine Hilfsperson, der/die einen Gürtel um seine Taille legen können, ohne ihn durch Riemenschlaufen führen zu müssen, kann die Erfindung rasch anlegen oder ausziehen.
c) Die Schutzvorrichtung ist so entworfen, dass sie leicht und kompakt ist. Hierzu wird sie aus dem leichtesten verfügbaren Material hergestellt. Beispiele dafür sind an anderem Ort in diesem Dokument angegeben.
d) Die Erfindung ist so entworfen, dass sie im nicht aufgeblasenen Zustand, im dem sie ein Benutzer trägt, so schmal und niedrig wie möglich ist. Man erreicht dies durch den Gebrauch von Faltungen oder Falten im Material, so dass die Erfindung im nicht aufgeblasenen Zustand so klein wie möglich ist. Im aufgeblasenen Zustand dehnen sich die Falten innerhalb der Erfindung aus, so dass die Vorrichtung einen oder mehrere der Körperteile Hüfte, Becken, Gesäß und Steißbein abdeckt.
e) Die Schutzvorrichtung wird um die Taille herum von einem für alle Größen geeigneten Riemen an Ort und Stelle gehalten, der ein Fortsatz einer Seite der Erfindung ist und über das andere Ende der Erfindung gelegt wird. Dort haftet er mit Hilfe eines Klettverschlussstreifens jeweils an der Innenseite des Streifens und an der Außenseite des anderen Endes der Schutzvorrichtung. Wahlweise kann man ein einfaches Schnallensystem verwenden. Man kann die Schutzvorrichtung mit jeder der beiden Anordnungen an der Taille des Benutzers befestigen.
f) Die Schutzvorrichtung stört den Benutzer nicht bei Aktivitäten des täglichen Lebens, und zwar hauptsächlich wegen ihrer geringen Größe und ihres niederen Gewichts und ihrer Position um die Taille herum. Wie bei einem Gürtel oder Kummerbund nimmt der Träger ihre Anwesenheit bald nicht mehr wahr.
g) Die Schutzvorrichtung wird nicht mit Urin oder Fäkalien beschmutzt, da sie wohl bei Männern als auch bei Frauen über und mit ausreichendem Abstand zu Anus und Harnröhre angeordnet ist.
h) Die Erfindung enthält eine aufblasbare Airbageinheit, die so angeordnet ist, dass sie im aufgeblasenen Zustand die Hüften, das Becken, das Gesäß und das Steißbein vollständig umgibt. Die Airbageinheit befindet sich innerhalb von zwei Lagen aus festem, dauerhaftem und abriebbeständigem dichtem Material, z. B. das Nylon, das in den erwähnten Airbagvorrichtungen eingesetzt wird (mit Neopren beschichtetes gewebtes, Nylon) . Das eingesetzte Gewebe wird aus hochfesten Filamenten und mit einer ausreichend dichten Webung hergestellt, so dass der Gasdruck ausreichend hoch gehalten wird und es nicht durch die Druckzunahme reißt, die durch den Sturz der Person auf den Boden oder gegen ein anderes hartes, unbewegliches und inkompressibles Objekt verursacht wird, wobei sich das Kleidungsstück zwischen der Person und dem Boden oder dem Objekt befindet. Beispiele für ein derartiges geeignetes Material sind das Material, das derzeit von den Herstellern von Automobil-Sicherheitsairbags verwendet wird, das Material, das in Rettungsflößen der höchsten Qualitätsstufe verwendet wird oder in Heißluftballonen, und möglicherweise auch Kevlar.
i) Die Erfindung wird aus einer Patrone mit Druckgas (oder einer anderen Gasquelle) aufgeblasen, die von einer Bewegungserfassungs-Triggervorrichtung ausgelöst wird. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt. Erkennt die Vorrichtung eine Körperbewegung mit einer ausgewählten und vorbestimmten Beschleunigung (gleich oder größer als die Beschleunigung, die während eines Sturzes auftritt), und erfasst sie eine nach unten gerichtete Drehbewegung mit ausgewählter und vorbestimmter Größe, so liefert die Vorrichtung dem Triggermechanismus ein Auslösesignal. Dadurch wird das Druckgas, das die Erfindung aufbläst, aus der Druckgaspatrone freigesetzt.
j) Die Erfindung bläst sich nur bei Positionsänderungen auf, die sowohl hinsichtlich der Beschleunigung als auch der nach unten gerichteten Drehbewegung ausreichend groß sind, so dass sie einen Sturz anzeigen. Dadurch wird die Triggervorrichtung veranlasst, die Druckgaspatrone zu entleeren und das Gas in die Airbageinheit freizusetzen. Somit wird verhindert, dass beim Sitzen und Stehen, bei plötzlichen Drehungen des Körpers oder Fahrten in Fahrzeugen oder Aufzügen eine unerwünschte Auslösung erfolgen kann.
k) Die Bewegungserfassungsvorrichtung enthält logikgesteuerte Schaltungen, die eine Füllung des Airbags solange verhindern, bis Signale empfangen werden, die sowohl eine ausreichende Beschleunigung des Körpers als auch eine hinreichende Drehbewegung nach unten anzeigen.
i) Bei der Bewegungserfassungsvorrichtung kann es sich entweder um Quecksilberschalter oder Beschleunigungsmesser oder um eine Kombination aus beiden Vorrichtungen handeln. Erkennt die Fühlvorrichtung vorbestimmte Raten der Beschleunigung und der Drehbewegung nach unten, so wird der Triggermechanismusbetätigt, der veranlasst, dass sich die Druckgaspatrone entleert und damit die Erfindung aufbläst.
ii) Das Signal von der Erfassungsvorrichtung steuert piezoelektrische Kristalle an und/oder veranlasst kleine langlebige Batterien, die Triggervorrichtung zu aktivieren, wodurch die Druckgaspatrone entleert und die Erfindung aufgeblasen wird.
l) Die Erfindung dehnt sich beim Aufblasen aus und deckt nur einen oder mehrere der Körperteile Hüfte, Becken, Gesäß und Steißbein ab. Andere Bereiche des Körpers werden nicht bedeckt oder beeinflusst. Benachbarte Objekte werden nicht getroffen.
m) Die Erfindung behält ihre Füllung und ihre schlagdämpfende Eigenschaft solange, bis ein Handentleerungsventil manuell geöffnet wird und das Gas im Inneren der Airbageinheit entweicht.

Die in dieser Patentanmeldung beschriebene Schutzvorrichtung dient der Abschirmung der Hüfte, des Beckens, des Gesäßes und des Steißbeins gegen Brüche und Verletzungen. Man muss unbedingt beachten, dass dieser Gebrauch nur der Erläuterung dient und als Beispiel gedacht ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung der Erfindung;
2 eine perspektivische Vorderansicht der nicht aufgeblasenen Erfindung, die in einer Position um die Taille eines Benutzers getragen wird;
3 eine perspektivische Vorderansicht der aufgeblasenen Erfindung, die in einer Position um die Taille eines Benutzers getragen wird, der gestürzt ist;
4 eine Querschnittsansicht der nicht aufgeblasenen Vorrichtung entlang der Linie 4-4 in 1;
5 eine Querschnittsansicht der aufgeblasenen Vorrichtung, wobei die Falten durch den Gasdruck geöffnet sind;
6 eine vergrößerte Darstellung der Tasche, die die Druckgaspatrone, die Bewegungserfassungsvorrichtung, das Magnetventil, die Batterie und das Handentleerungsventil zum Ablassen enthält; und
7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 in 6.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Schutzvorrichtung. In dieser Ausführungsform ist die Erfindung ein Kleidungsstück 12 in Form eines Gürtels oder Kummerbunds. Der Gürtel kann ungefähr 7,62 × 10^–2 Meter (drei Inch) hoch sein. Die Airbageinheit kann sich ungefähr 7,62 × 10^–2 Meter (drei Inch) nach oben und 17,78 × 10^–2 Meter (sieben Inch) nach unten ausdehnen, wenn das Gas aus der Patrone freigegeben wird und eine Füllung der Airbageinheit bewirkt. Die Erfindung wird um die Taille getragen und durch Klettverschlüsse mit Haken und Schlingen in den Befestigungsbereichen 14 und 16 innen am rechten Ende der Erfindung und außen am linken Ende des Schutzsystems an Ort und Stelle gehalten.
2 zeigt eine perspektivische Vorderansicht der nicht aufgeblasenen Schutzvorrichtung 12, die in einer Position um die Taille des Benutzers 18 getragen wird. Da die Schutzvorrichtung leicht und kompakt ist und wie ein Gürtel von Klettverschluss-Befestigungsbereichen mit Haken und Schlingen festgehalten wird, kann sie leicht angezogen, auf einen bequemen Sitz justiert und ausgezogen werden, und zwar auch von Personen mit hohem Alter, von gebrechlichen Menschen oder Menschen, deren Finger, Hände und Zugriff durch Arthritis und/oder andere neuromuskuläre Zustände geschwächt sind, oder von einer Pflegeperson. Dies kann durch den Träger erfolgen oder einen Betreuer/Pfleger, und zwar mit nur geringer Mühe und/oder geringem Anheben und ohne dass zahlreiche Riemen, Hüllen, Knöpfe oder Reißverschlüsse eingestellt werden müssen. Die Erfindung ist aus festem, leichtem, dauerhaften und abriebbeständigem dichtem Gewebematerial hergestellt, beispielsweise dem mit Neopren beschichteten Webnylon, das in Airbagvorrichtungen eingesetzt wird. Ein derartiges Gewebe ist so stark, dass es bei fester Webung dem zunehmenden Gasdruck standhält, der entsteht wenn der Benutzer 18 zu Boden stürzt oder gegen ein anderes inkompressibles Objekt fällt.
3 zeigt eine perspektivische Vorderansicht der aufgeblasenen Schutzvorrichtung 12 an einem Benutzer 18, der gestürzt ist. Die Schutzvorrichtung 12 nach 4 enthält eine äußere umschließende Fläche 20 und innere Falten sowie Klettverschlüsse 24 und 26 mit Haken und Schlingen, die die gefalteten Teile der Airbageinheit in ihrer kompakten und nicht aufgeblasenen Anordnung halten. Man beachte, siehe nochmals 3, dass die Falten 22, die sich gefüllt und ausgedehnt haben, die Klettverschlussstreifen 24 und 26 aufgestoßen haben. Im aufgeblasenen Zustand bedeckt die Schutzvorrichtung einen oder mehrere der Körperteile Hüfte, Becken, Gesäß und Steißbein vollständig. Die quer verlaufenden Linien in der ausgedehnten Airbageinheit in 3 zeigen, dass die Airbageinheit Querbänder 17 oder ähnliche Einrichtungen enthält, die ein übermäßiges Ausbuchten der Airbageinheit nach außen verhindern und sie auf die gewünschte Schutzanordnung nach 3 beschränken. Die Dicke der Airbageinheit in ihrem aufgeblasenen Zustand ist so gestaltet, dass sie nicht als Drehpunkt wirkt, der veranlasst, dass Körperteile außerhalb des vom Airbag bedeckten Bereichs mit einer größeren als der andernfalls auftretenden Kraft auf den Boden oder andere Objekte prallen.
4 zeigt eine Querschnittsansicht der nicht aufgeblasenen Schutzvorrichtung 12. Sie zeigt die Faltungen bzw. Falten 22 innerhalb der Schutzvorrichtung 12. Beim Aufblasen dehnen sich die Falten aus und reißen die dünnen Klettverschlussstreifen 24 und 26 auf, die im nicht aufgeblasenen Zustand die zusammengelegten Falten 22 in der äußeren umschließenden Fläche 20 halten.
5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der aufgeblasenen Schutzvorrichtung 12. Diese Darstellung führt die Trennung der Klettverschlussstreifen 24 und 26 und die Position der nicht zusammengelegten Falten 22 vor Augen, die sich ausgedehnt haben und einen oder mehrere der Körperteile Hüfte, Becken, Gesäß und Steißbein des Benutzers bedecken (siehe 3).
6 zeigt eine vergrößerte aufgeschnittene Ansicht der Tasche 40, die die Druckgaspatrone 30, den Bewegungssensor 32, das Magnetventil 34, die Batterie 42 und das Handentleerungsventil 36 enthält. Die Tasche kann mit einem Reißverschluss 38 geöffnet werden, so dass genügend Platz für das Entfernen, den Ersatz oder die Reparatur irgendeiner ihrer Komponenten einschließlich der Druckgaspatrone 30, der Erfassungsvorrichtung 32, des Magnetventils 34 oder der Batterie 42 bleibt. Das System kann zudem Blöcke in der Tasche umfassen, die dafür bestimmt sind, eine Bewegung der Batterie, der Sensoren und der Gasquelle zu verhindern.
Stürzt der Träger, so laufen beim Aufblasen der Erfindung die folgenden Schritte ab. Die Sensorvorrichtung 32 erkennt die nach unten gerichtete Beschleunigung und Drehbewegung und veranlasst die Betätigung des Magnetventils 34. Dadurch wird die Druckgaspatrone 30 entleert, und das komprimierte Gas tritt in die Airbageinheit aus und bewirkt damit das Aufblasen und die Ausdehnung der Falten 22, damit einer oder mehrere der Körperteile Hüfte, Becken, Gesäß und Steißbein (siehe 3) bedeckt und geschützt werden.
7 zeigt eine Querschnittsansicht durch die Tasche entlang der Linie 7-7 in 6. Die Bezugszeichen aus 6 wurden für die entsprechenden Komponenten in 7 übernommen, und zwar einschließlich der Batterie 42, die die Sensoren 32 und das Magnetventil 34 mit Energie versorgt. Die Sensoren 32 können Beschleunigungs- und Richtungssensoren irgendeines gewünschten Typs enthalten, und zwar einschließlich einer Pendelmasse, einem Quecksilberschalter und/oder einem Beschleunigungsmesser, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein. Man kann geschäumte Blöcke 44a und 44b dazu verwenden, eine Bewegung der Batterie, der Sensoren, des Magnetventils und des Gaszylinders zu verhindern.
Man beachte, dass sich die obige ausführliche Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen auf eine bevorzugte erläuternde Ausführungsform der Erfindung beziehen. Man kann jedoch verschiedene Abwandlungen und Veränderungen vornehmen, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, der durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist. So könnte man beispielsweise und ohne Einschränkung hierauf anstelle eines Magnetventils ein einfach wirkendes Ventil oder stechendes Teil in Gang setzen, das ein Loch in den Kunststoffauslass des Gaszylinders 30 schneidet oder diesen ansticht. Zusätzlich kann man anstelle der beschriebenen Anordnung aus Ventil und Zylinder (bzw. der Patrone) andere Vorrichtungen als Gasquelle verwenden. Beispielsweise kann man Kaltgaserzeuger und Hybridgasgeneratoren einsetzen, in denen geringe Volumina von komprimiertem Gas mit einem Treibmittel kombiniert werden, das sich beim Zünden auf das gewünschte Volumen ausdehnt. Anstelle der geschäumten Blöcke in 7 kann man Schaumstoff oder andere gepolsterte Kissen verwenden. Als Sensorvorrichtung 32 kann man jede bekannte Form eines durch Drehung betätigten Schalters und jede bekannte Art von Beschleunigungsmessern verwenden. Damit ist die Erfindung nicht auf die besonderen Anordnungen eingeschränkt, die in den Zeichnungen dargestellt sind und oben ausführlich beschrieben wurden. Die Materialien, Konstruktionen und Erläuterungen, die beispielhaft in der bevorzugten Ausführungsform und in dieser Patentanmeldung enthalten sind, sind daher nicht als Einschränkung des Bereichs der Erfindung zu deuten, der durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist.

Claims

Schutzsystem gegen Verletzungen zum Tragen über der Bekleidung, um Verletzungen an mindestens einem der Körperteile aus der Gruppe: Hüften, Becken, Gesäß und Steißbein, eines Benutzers als Folge eines Sturzes zu verhindern, wobei das System folgendes umfasst: (i) eine längliche, aufblasbare Airbageinheit (12), die dafür ausgelegt ist, im aufgeblasenen Zustand die Hüften-, Becken-, Gesäß- und Steißbeinbereiche des Körpers eines Benutzers zu bedecken; (ii) einen Gürtel (20, 14, 16) zum Halten der Airbageinheit (12) um die Taille eines Benutzers; (iii) Sensormittel (32) zum Detektieren einer Beschleunigung und einer Winkelbewegung und zum Erzeugen eines Signals, das eine vorgegebene Kombination von Beschleunigung und Winkelbewegung anzeigt, welche vorgegebene Kombination einem Sturz entspricht; und (iv) Aufblasmittel (30) zum Aufblasen der Airbageinheit zu einer expandierten Konfiguration als Antwort auf das Signal; dadurch gekennzeichnet, dass (a) der Gürtel (20, 14, 16) einen Hohlraum begrenzt, wobei die Airbageinheit (12) innerhalb des Hohlraums zusammengefaltet und gelagert ist, wenn sie nicht aufgeblasen ist; und (b) der Airbag (12) im aufgeblasenen Zustand obere und untere Teile aufweist, die sich jeweils oberhalb und unterhalb des Gürtels (20, 14, 16) erstrecken.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag, wenn er nicht aufgeblasen ist, in Falten (22) gelegt ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass (a) der Aribag im zusammengefalteten, nicht aufgeblasenen Zustand eine Breite, gemessen entlang der Wirbelsäule des Benutzers, definiert, die im Wesentlichen gleich der Breite des Gürtels ist, und (b) der Airbag im auseinandergefalteten, aufgeblasenen Zustand eine Breite, gemessen entlang dem Rückgrad des Benutzers, definiert, die wesentlich größer als die Breite des Gürtels ist.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag zum Aufblasen als einzelne Einheit ausgelegt ist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufblasmittel eine Gasquelle (30) umfasst, die dafür ausgelegt ist, als Antwort auf das Signal Gas in die Airbageinheit abzugeben.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass das Aufblasmittel eine Gaspatrone (30) und ein Magnetventil (34) geringen Gewichts umfasst, welches komprimiertes Gas von der Patrone (30) in die Airbageinheit abgibt.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormittel (32) einen Winkelbewegungssensor und einen Beschleunigungsmesser umfasst.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gürtel (20, 14, 16) entgegengesetzte freie Enden definiert, wobei das System des Weiteren folgendes aufweist: (v) Klettverschlussstreifen (14, 16), die mit den freien Enden in Verbindung sind, um den Gürtel um die Taille des Benutzers zu sichern; und (vi) Klettverschlussstreifen (24, 26) , die mit den Falten (22) in Verbindung sind, um die Airbageinheit in kompakter Konfiguration zu halten.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gürtel 7,6 × 10^–2 Meter (3 Zoll) hoch ist und die Airbageinheit 7,6 × 10^–2 Meter (3 Zoll) nach oben und 17,8 × 10^–2 Meter (7 Zoll) nach unten expandiert, wenn Gas aus der Patrone abgegeben wird und das Aufblasen der Airbageinheit bewirkt.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbageinheit und/oder der Gürtel ein abriebbeständiges dichtes Gewebematerial umfassen.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend: eine Batterie (42) und ein Magnetventil (34), die dem Sensormittel (32) und der Gaspatrone (30) zugeordnet sind; wobei die Batterie (42) , das Sensormittel (32) und die Gasquelle (30) innerhalb einer in dem Gürtel ausgebilteten Tasche (40) aufgenommen sind.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend Blöcke (44a, 44b) innerhalb der Tasche (40), die dafür ausgelegt sind, eine Bewegung der Batterie (42), des Sensormittels (32) und der Gasquelle (30) zu verhindern.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbageinheit Querbänder (17) aufweist, um zu gewährleisten, dass sich die Airbageinheit beim Aufblasen nicht nach außen aufbläht.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbageinheit aus nachgiebigem Elastomermaterial hergestellt ist.