EP3212022A1 - Modulares körperschutz-system für halswirbelsäule - Google Patents

Modulares körperschutz-system für halswirbelsäule

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Publication number
EP3212022A1
EP3212022A1 EP15787509.7A EP15787509A EP3212022A1 EP 3212022 A1 EP3212022 A1 EP 3212022A1 EP 15787509 A EP15787509 A EP 15787509A EP 3212022 A1 EP3212022 A1 EP 3212022A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
helmet
user
neck
head
neck support
Prior art date
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Granted
Application number
EP15787509.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3212022B1 (de
Inventor
Hartmut SCHÜRG
Fabian Hartono
Michael Heimrich
Tomas Grupp
Djunianto Ko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Recaro Holding GmbH
Original Assignee
Recaro Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Recaro Holding GmbH filed Critical Recaro Holding GmbH
Publication of EP3212022A1 publication Critical patent/EP3212022A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3212022B1 publication Critical patent/EP3212022B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406—Accessories for helmets
    • A42B3/0473—Neck restraints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
    • A41D13/0531—Spine

Definitions

  • the present invention relates to a protective system which is particularly suitable for use during sports activities to protect against injury from shock, shock, collision, falls and the like.
  • the cervical spine comprises the entirety of the vertebrae between the head and thoracic spine in humans.
  • the two vertebrae closest to the skull have proper names, namely Atlas ("Nicker") and the Axis ("Turner").
  • Atlas Atlas
  • Axis the upper part of the cervical spine with the base of the skull. This is followed by five more vertebra C3-C7.
  • the cervical spine thus includes the seven cervical vertebrae C1 -C7.
  • the neck is referred to below the rear part of the neck. He is responsible for the mobility of the head and large parts of the upper body.
  • the neck includes anatomically, among other things, the cervical spine and its connection to the back of the head (neck) and a large number of different muscles.
  • the complex anatomical structures of the neck and neck muscles, the spine and the nerve roots make the area of the neck prone to a variety of injuries.
  • the neck goes over into the shoulder and back area, where there is muscle to absorb energy.
  • the shoulders are located in the upper part of the back and serve to accommodate the shoulder joints.
  • the back is the back of the human trunk and extends from the lower edge of the neck to the area of the loin.
  • the conventional protection systems available on the market usually serve special applications that are often located in extreme sports areas. These protection systems often can not be used across applications. This means that they are not suitable for everyday use. These protective systems severely limit the user's freedom of movement. These protection systems are often characterized by a neglected comfort and large, bulky volumes, which in turn makes handling difficult.
  • the protection system should in particular be applicable across applications.
  • the system should be adaptable to different applications.
  • a modular body protection system which is designed in particular for the protection of the cervical region and the brain of a user, comprising: a helmet which covers at least the upper half of the head and the back of the user in an attracted state, wherein the helmet has a circumferential lower edge; a neck support for covering the neck of the user, the neck protection having an arcuate shoulder / back member and a collar member, the shoulder / back member being open at the front and further adapted to rest on the shoulders of the user, the collar member being open at the front and adapted to cover and support the neck of the user, wherein the collar member, preferably rigidly connected to the shoulder / back member, wherein the collar member has an upper edge which is formed with the lower edge of the helmet in a rearward pitching motion the head of the user to define a positive Nick end stop in a rear extreme position of the head; and an elastic connection which manually removably connects the helmet to the neck guard and which is arranged and configured to first dampen forward pitching of the head and then
  • the system prevents extreme compression and stretching of the cervical spine in the
  • the system prevents extreme accelerations.
  • the system is lightweight and applicable in many different areas.
  • the system can be used in extreme sports, but also in everyday life and work.
  • the system has a low volume, so it is suitable for everyday use and system components can be easily integrated into normal garments or worn over or under normal garments.
  • Backward pitching is done by a pitch end stop
  • the collar member has a height such that the neck of the user is at least partially covered, and so that the edges in the normal state have a predetermined distance from each other, which allows rotational, pitching and rolling movements within a normal field of view.
  • the cover of the neck results in a shock protection.
  • the neck is supported from the outside. There is a stabilization of the cervical spine.
  • the shoulder / back element is supported exclusively on the back and / or shoulder of the user.
  • connection is fixed to the helmet or the
  • Neck support connected and detachably connected to the neck support or the helmet.
  • the system can therefore in individual components (eg helmet, neck support, elastic
  • connection which is particularly advantageous when putting on and taking off, since the components can be successively put on or taken off. Only when all components are tightened, the final connection of the components takes place to form the overall system. The connection can be done manually.
  • the compound is an elastic strip.
  • An elastic strip or elastic band can be produced easily and is easy to handle. Reinforcements (parallel to the longitudinal direction or crosswise) may be incorporated in the strips which limit maximum stretch of the strip (in the longitudinal direction or laterally).
  • the elastic strip supports the manually detachable connection between the helmet and the neck support.
  • the effort to connect the helmet with the neck support is minimal. Since the connection is provided only along the Nickebene, the user can turn the head without problems to the left and right. Such rotations are possible up to a maximum position, in which an over-rotation of the head is prevented.
  • the neck support has a
  • Opening angle of up to 180 ° Opening angle of up to 180 °.
  • the system or the neck support is easy to put on and covers the neck.
  • an upper portion of the collar member facing the lower edge of the helmet is formed of a plastically deformable material, with a remaining lower portion of the collar member formed of a non-deformable material.
  • the plastic deformability of the upper portion of the collar member serves to absorb energy that is transferred from the helmet to the neck support during rearward pitching movements. Since the lower portion of the neck support does not deform, there is a good power transfer of the residual energy in the back of the user.
  • the system may have a back protector.
  • the back protector serves in particular for the additional stabilization of the helmet and the neck support.
  • the helmet, neck support, and back protector extend in the nodding plane, improving energy absorption during backward pitching.
  • the neck support is pivotally integrated into the back protector.
  • the user can freely decide if and when he wants to use the neck support.
  • the neck support supports the function of the back protector.
  • the neck support limits backward pitching movements of the head or helmet.
  • the neck support is integrated into a garment, especially in a jacket or shirt, or in a backpack.
  • Fig. 1 is a front perspective view (Fig. 1 A) and a perspective view
  • Figure 2 is a front view (Figure 2A), a side view ( Figure 2B), a side oblique front view (Figure 2C) and a side oblique rear view (Figure 2D) of the system;
  • Fig. 3 is a rear view of a helmet and a neck support in one
  • Fig. 4 is a rear view of the system of Fig. 3 in the normal state (Fig. 4A) and in an extreme position (Fig. 4B) in a backward pitching motion;
  • Fig. 5 is a rear view in the normal state (Fig. 5A) and a rear view in one
  • Fig. 6 is a rear view at a side impact from the right (Fig. 6A) and a
  • Fig. 7 is a rear view in the normal state (Fig. 7A) and a rear view in a backward pitching motion with simultaneous lateral pulse from the left (Fig. 7B); and
  • Fig. 8 is a side rear view of a modified system with pivoting
  • Figs. 1A and 1B show a front perspective view (Fig. 1A) and one
  • FIG. 1B Rear perspective view ( Figure 1B) of a human user M wearing a modular body protection system 10 (hereinafter also referred to as "system 10" for short) on his body.
  • system 10 modular body protection system 10
  • the system 10 has at least one half-shell helmet or helmet 12 and one
  • the system 10 may also have a back protector or
  • the neck support 14 can be worn by means of straps, which will be described in more detail below, or by the user M by means of a vest 20.
  • the system 10 may further include eyeglasses or visor 22.
  • the helmet 12 has the function of protecting the head of a user M.
  • the helmet 12
  • the helmet 12 can meet these requirements.
  • the helmet 12 usually has a hard outer shell and is made of a durable plastic material such as e.g. Polycarbonate or ABS made.
  • the helmet 12 may be reinforced by glass, armor or carbon fibers.
  • Bicycle helmets are especially light. Ski and snowboard helmets are insensitive to temperature and have puncture protection. Motorcycle helmets and automobile sports helmets can absorb a lot of energy. Climbing helmets and football helmets are particularly robust. Boxer helmets are upholstered inside and out. Diving helmets are waterproof and airtight. Kayak helmets are insensitive to water.
  • the helmet 12 can be adapted to any of these applications. It is designed as a multi-purpose helmet, which meets the test standards for several sports.
  • half-shell helmets 12 preferably half-shell helmets 12 and
  • Open helmets used. These helmets 12 have no fixed chin. Full face helmets can also be used. Full face helmets have a firm chin.
  • Half-shell helmets 12, which have a deep-drawn visor and slightly more forward sides, are also referred to as three-quarter helmets and are to be regarded as encompassed.
  • the sheath helmet 12, in particular to meet the ECE standard, protects the forehead, ears and neck of the user M. However, so-called "braincaps" are also included whose helmet shell protects only the area above the ears and the neck.
  • the system 10 is characterized by a high freedom of movement.
  • the user M has a large field of view S and can move his head far in all directions. This means that the field of view S, which in FIG.
  • FIG. 1A is aligned in front (arrow V), can be moved in almost any direction by the user M moving his head.
  • the freedom of movement is indicated in FIG. 1 A by arrows 23.
  • the user's head M can rotate about a yaw axis D to face left or right.
  • the head can turn around a pitch axis N to nod.
  • the head can rotate about a roll axis R to perform roll motions. All of these movements are permitted by the system 10, with pitching movements being limited forwards and backwards about the pitch axis N, as will be explained in more detail below.
  • the axes D, N and R are perpendicular to each other and meet in the head joint of the cervical spine, which is not shown here.
  • Fig. 1B it is shown that the helmet 12 via a compound or
  • Connecting device 24 is connected to the neck support 14. This connection 24 is manually, in particular one-handed, solvable so that the user M the helmet 12 on and off at any time. The freedom of movement of the user M is therefore not significantly limited.
  • the helmet 12 and the neck support 14 may be used with existing protection modules (e.g., back protectors) individually and in combination.
  • existing protection modules e.g., back protectors
  • the protection of the cervical spine is significantly increased by the system 10 at the interface between the head and trunk.
  • the system 10 acts as impact protection.
  • the neck support 14 provides support and stiffening of the neck or neck of the user M.
  • the system 10 protects the cervical spine from overstretching during pitching forward, from compression during pitching backwards, and from overstretching to the side in case of rolling movements. Furthermore, jerky movements, for example in the form of horizontal pulses or shocks, are damped.
  • the user M of the system 10 is also protected from climatic influences.
  • the individual components of the system 10 may be provided with reflectors (not shown) to achieve a signal effect.
  • FIG. 2 shows various views of the system 10, with the user M not shown.
  • Fig. 2A shows a front view.
  • Fig. 2B shows a side view.
  • Fig. 2C shows a view obliquely from the front.
  • Fig. 2D shows a view obliquely from behind.
  • the system 10 will be described with common reference to Figs. 2A to 2D.
  • connection 24 is implemented in the form of a strip 26 of a preferably elastic material.
  • the strip 26 connects an occipital portion 30 (Fig. 2B) of the helmet 12 to a collar member 38 of the neck support 14.
  • the occipital portion 30 is an extension of an upper shell 28 of the helmet 12 toward the neck.
  • the collar member 38 provides a columnar component of the neck support 14, which merges into an arcuate shoulder / back member 40 (FIG. 2A).
  • the strip 26 is fixedly connected to the collar member 38 during use of the system 10 and may be rotatably supported about the roll axis R. To remove the strip 26, e.g. to be able to replace after a crash, but the strip 26 may be releasably connected.
  • a push button 36 (Figure 2D) may be used.
  • the strip 26 has at its upper portion at least one opening 34 ( Figure 3) through which is passed a bracket 32 fixed to the helmet 12 ( Figures 2B and 2D).
  • the bracket 32 defines an upwardly open gap with the helmet 12, which is designed to receive a spectacle belt 33.
  • a plurality of openings 34 may also be provided along a longitudinal direction of the strip 26.
  • the strip 26 may alternatively be fixed to the helmet 12 to be releasably connected to the neck support 14, which then in turn has a corresponding attachment means, such as a hook or eyelet. Furthermore, it is understood that the strip 26 may also be formed substantially rigid, in which case a receptacle of the strip 26 is formed elastically in order to achieve the damping effect.
  • the strip 26 extends in the normal tightened state of the system shown in Figs. 1 and 2 in a pitch plane defined by the axes D and R (Fig. 1A) and on which the pitch axis N is perpendicular. Preferably, only a single connection 24 is provided between the helmet 12 and the neck support 14.
  • reinforcements 42 may be provided on the helmet 12 and / or on the neck support 14. Shown in FIG. 2D is a reinforcement 42 that extends from the collar member 38 along the spine to the shoulder / back member 40.
  • the reinforcement 42 may have reflective properties.
  • the system 10 shown in FIG. 2 has, in addition to the helmet 12 and the neck support 14, an optional back protector 16.
  • the back protector 16 is formed, for example, from three elements 16-1 to 16-3, which extend along the spine and are preferably mounted movably to each other on a base plate unspecified here.
  • the back protector 16 substantially covers the area of the spine and adjacent areas.
  • the neck support 14 and the back protector 16 are fixedly connected to shoulder straps 44-1 and 44-2.
  • the back protector 16 is further connected to an (optional) hip belt 46.
  • the shoulder straps 44 you can wear the neck support 14 and the back protector 16 like a backpack.
  • the shoulder straps 44 may be adjustable. Corresponding adjustment mechanisms are not shown. The same applies to the hip belt 46.
  • the neck support 14 is connected in the neck and shoulder area with the shoulder straps 44.
  • Other reinforcing straps which are not specified here, may be provided in the neck area (FIG. 2A).
  • the neck support 14 may be connected solely to the shoulder straps 44 without the back protector 16 being present.
  • the neck support 14 may be attached to or in a vest (not shown).
  • the neck support 14 may be placed in a jacket or other clothing be integrated (not shown). Integration into a backpack is also possible.
  • Fig. 3 shows a rear view of the system 10, with the helmet 12 and the neck support
  • the helmet 12 has a lower circumferential edge 50.
  • the neck support 14 has an upper edge 52.
  • the edges 50 and 52 are formed so that they allow a positive connection.
  • Positive connections generally arise from the interaction of at least two connection partners. In the case of a positive connection, one of the connection partners is "in the way" of the other connection partner. Under load, compressive forces act normally, i. perpendicular to the faces of the fasteners. Such blockages occur in at least one direction.
  • the edges 50 and 52 have a distance A from each other that allows pitching movements of the user M forward and backward.
  • the strip 26 is chosen to be relaxed in the state shown in FIG. neither stretched nor compressed.
  • the strip 26 is pulled over the bracket 32 upwards and guided with its opening 34 on the bracket 32, and then automatically return to the position shown in FIG.
  • the elasticity of the strip 26 is selected so that the strip 26 can be easily moved manually by the user M on the bracket 32.
  • the bracket 32 may be designed accordingly.
  • the lower edge 50 of the helmet 12 is concave in the neck region.
  • the upper edge 50 of the helmet 12 is concave in the neck region.
  • Edge 52 of the neck support 14 is correspondingly convex. Of course, the bulges can also be configured the other way round. As will be explained in more detail with reference to Figure 4, the upper edge 52 of the neck support 14 forms a positive mechanical (end) stop in backward pitching movements.
  • Figs. 2B and 3 clearly show the shape of the neck support 14.
  • the collar member 38 is columnar-like, similar to half a cylinder shell formed.
  • the collar member 38 preferably covers large areas of the neck of the user M.
  • the collar member 38 encloses here exemplarily the rear half of the neck, ie the neck of the user M at an angle of about 180 °.
  • the collar member 38 is open at one end to the front.
  • a height of the collar element 38 is selected so that the helmet 12 and the collar element 38 in the normal state (FIG. 3) are spaced apart by the distance A.
  • the collar member 38 may be height adjustable.
  • the shoulder / back member 40 is slightly wider than the head of the user M designed
  • the shoulder / back member shown in Figs. 2 and 3 has substantially the shape of a quarter-cylinder jacket (Fig. 2B) and is in the range the collar member 38 interrupted.
  • the collar member 38 seamlessly transitions into the shoulder / back member 40.
  • the connection is rigid in this case.
  • the collar member 38 and the shoulder / back member 40 are integrally formed here. It is understood that the elements 38 and 40 may also be formed Girteilg.
  • Shoulder line (not shown) of the user M can be varied.
  • the shoulder / back member 40 may also be varied in length in the direction of the user M's back. From Fig. 2B it follows that the shoulder / back member 40 does not protrude into the chest area of the user M.
  • the shoulder / back element is in this sense "breast-free", and thus increases the wearing comfort for the user M. Forces transmitted from the helmet 12 to the neck support 14, e.g. over the straps, initiated exclusively in the shoulder and / or back area of the user M. The same applies to external impacts on the neck support 14.
  • Fig. 4 shows a rear view of the system 10 in a normal state (Fig. 4A) and in an extreme position in a backward pitching motion (Fig. 4B).
  • 4B thus shows a situation in which the head of the user M makes a pitching movement about the pitch axis N, which is directed to the rear, as indicated by arrows 54.
  • the upper edge 50 of the helmet 12 is positively engaged with the lower edge 52 of the neck support 14. Between the helmet 12 of the neck support 14 is no more leeway.
  • the strip 26 is compressed.
  • An applied force F (torque) is introduced by the mechanical stop of the helmet 12 in the neck support 14.
  • the geometry of the neck support 14 results in a force flux distribution 56, which is indicated by arrows 58.
  • the cervical spine (not shown) will not be compressed beyond a certain point.
  • the positive contours of the edges 50 and 52 also prevent sideways rolling movements 60.
  • the material of the neck support 14 is compressed, which in addition energy is dissipated.
  • FIG. 5 again shows a rear view of the system 10 in a normal state (FIG. 5A) and in a further extreme position in a forward pitching movement (FIG. 5B).
  • Fig. 5B there is an overstretching of the cervical spine (not shown) because a forward pitching motion 62 about the pitch axis N is performed.
  • the strip 26 is stretched in a region 64.
  • the distance A between the helmet 12 and the neck support 14 increases in comparison to the normal state (FIG. 5A).
  • the strip 26 prevents overstretching beyond a predetermined amount.
  • the strip 26 may include internal reinforcements (not shown) that limit maximum elongation of the strip 26 in its longitudinal direction. In this way, the cervical spine is prevented from being overstretched and the user hits M with his chin on his chest.
  • Figures 6A and 6B again show rear views of the system 10.
  • Figure 6A is an illustration of a lateral burst 66 from the right.
  • Fig. 6B is an illustration of a laterally directed pulse 66 from the left.
  • the head rolls about the roll axis R, which is oriented perpendicular to the plane of the drawing of FIG.
  • Both the strip 26 and the edges 50 and 52 prevent excessive lateral movement of the helmet 12.
  • the helmet 12 and the neck support 14 engage laterally (see arrow 68), preferably with a positive fit.
  • the neck support 14 is a (side) end stop.
  • the strip 26 dampens the lateral pulse 66 by stretching a lateral pulse 26 side of the strip 26 and compressing the opposite side.
  • Fig. 7 shows the system 10 with a modified helmet 12 and a modified neck support 14, wherein only the course of the edges 50 and 52 is changed.
  • Fig. 7A shows a normal state.
  • Fig. 7B shows an extreme position in a backward pitching motion with simultaneous lateral pulse from the left.
  • FIG. 7A shows that the lower edge 50 has a further recess 70 in the area of the neck of the user M (not shown).
  • the neck support 14 has an elevation 72, which fits into the recess 70 in a form-fitting manner.
  • the upper edge 52 of the neck support 14 is spaced apart by the distance A from the lower edge 50 of the helmet 12.
  • the height of the elevation 72 or the depth of the recess 70 is selected such that there is a play 74 in the vertical direction between the helmet 12 and the neck support 14, which can be any rotational movements about the axis of rotation D (not shown, see FIG ) of the head.
  • the play 74 is illustrated between two auxiliary lines 76 and 78 in FIG. 7A.
  • Fig. 7B shows a situation in which the head of the user M is thrown backwards (backwards pitching movements) and at the same time experiences a lateral pulse 66 from the left.
  • the helmet 12 and the neck support 12 act as a stop.
  • the strip 26 is not shown in Fig. 7 also. It is understood that the strip 26 is still part of the system of FIG. 7.
  • FIG. 8 shows a side rear view of the system 10 in which the neck support 14 is pivotally formed about a pivot axis 90 that is parallel to a virtual connecting line of the shoulder joints.
  • the neck support 14 is formed so as to be integrated with a back protector 16 which the user M wears like a backpack.
  • the neck support 14 is articulated in the back protector 16, which has a sufficient volume to accommodate the neck support 14 can.
  • the corresponding pivoting movement is indicated by means of an arrow 92.
  • the neck support 14 is indicated in a middle position with dashed lines.
  • FIG. 8 shows the neck support 14 in an erected position where the upper edge 52 can positively engage the lower edge 50 of the helmet 12.
  • the upright position is in turn secured by the strip 26 or the connection 24.
  • both the helmet 12 and the neck support 14 are generally made of breathable materials.
  • neck support 14 can generally have smaller opening angles than 180 °. Both the collar member 38 and the shoulder / back member 40 may extend further forward into the area of the user M's chest.
  • the neck support 14, and particularly an upper portion of the collar member 38, may generally be made of shock absorbing materials, such as D30, which exhibit viscous behavior in a normal state and stiffen under the action of energy.
  • shock absorbing materials such as D30, which exhibit viscous behavior in a normal state and stiffen under the action of energy.

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Abstract

Modulares Körperschutz-System (10), das insbesondere zum Schutz des Halswirbelbe¬ reichs und des Gehirns eines Nutzers (M) ausgebildet ist, mit: einem Helm (12), der in einem angezogenen Zustand zumindest die obere Kopfhälfte und den Hinterkopf des Nutzers (M) abdeckt, wobei der Helm (12) einen umlaufenden unteren Rand (50) aufweist; einer Nackenstütze (14) zum Abdecken des Nacken des Nutzers (M), wobei der Nackenschutz (14) ein bogenförmiges Schulter/Rückenelement (40) und ein Kragenelement (38) aufweist, wobei das Schulter/Rückenelement (40) vorn offen ist und ferner angepasst ist, sich auf den Schultern des Nutzers (M) abzustützen, wobei das Kragenelement (38) vorn offen ist und angepasst ist, den Nacken des Nutzer (M) abzudecken und zu stützen, wobei das Kragenelement (38), vorzugsweise starr, mit dem Schulter/Rückenelement (40) verbunden ist, wobei das Kragenelement (38) einen oberen Rand (52) aufweist, der ausgebildet ist, mit dem unteren Rand (50) des Helms (12) bei einer rückwärts gerichteten Nickbewegung des Kopfes des Nutzers (M) einen formschlüssigen Nick-Endanschlag in einer hinteren Extremposition des Kopfes zu definieren; und einer elastischen Verbindung (24), die den Helm (12) manuell lösbar mit dem Nackenschutz (14) verbindet und die so angeordnet und ausgebildet ist, dass eine vorwärts gerichtete Nickbewegung (62) des Kopfes zuerst gedämpft und anschließend in einer vorderen Extremposition des Kopfes gestoppt wird.

Description

Modulares Körperschutz-Svstem für Halswirbelsäule
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schutzsystem, das insbesondere zur Verwendung während sportlichen Aktivitäten geeignet ist, um allgemein vor Verletzungen durch Schläge, Stöße, Zusammenstöße, Stürze und Ähnlichem zu schützen.
[0002] Es ist allgemein bekannt, dass Aktivitäten wie z.B. Motorradfahren, Mountainbike-Fahren,
Skifahren, Snowboarden, Skaten und Ähnliches, insbesondere wenn extreme schnelle Bewegungen involviert sind, leicht zu Stürzen und Stößen führen können, bei denen eine Vielzahl von Körperzonen einem besonders hohen Verletzungsrisiko ausgesetzt wird. Sportler sind erhöhten Gefahren ausgesetzt, weil sie über keine Knautschzone verfügen, bei schlechter Bodenhaftung (Nässe, Schmutz) einer erhöhten Sturzgefahr ausgesetzt sind oder von anderen übersehen werden. Besonders sind der Kopf, das Gehirn, die Wirbelsäule und der Nacken betroffen, da dort wenig bis gar kein dämpfendes Gewebe bzw. Muskulatur vorhanden ist.
[0003] Die Halswirbelsäule umfasst die Gesamtheit der Wirbel zwischen Kopf und Brustwirbelsäule beim Menschen. Die beiden dem Schädel am nächsten liegenden Wirbel haben Eigennamen, nämlich Atlas ("Nicker") und der Axis ("Dreher"). Der obere Teil der Halswirbelsäule mit der Schädelbasis wird als Kopfgelenk bezeichnet. Es folgen fünf weitere Wirbel C3-C7. Die Halswirbelsäule umfasst also die sieben Halswirbel C1 -C7.
Die weitaus häufigsten Verletzungen der Halswirbelsäule und des Gehirns resultieren aus Unfällen. Eine moderate Form einer Verletzung der Halswirbelsäule ist das Schleudertrauma. Es gibt auch schwerwiegende Formen von Schleudertraumata, die mit Instabilitäten am Hals-Kopf-Übergang einhergehen. Knochenbrüche der Halswirbelsäule können das Rückenmark verletzen und zu einer Querschnittslähmung führen.
Als Nacken wird nachfolgend der hintere Teil des Halses bezeichnet. Er ist für die Beweglichkeit des Kopfes und großer Teile des Oberkörpers verantwortlich. Zum Nacken gehören anatomisch unter anderem die Halswirbelsäule und ihre Verbindung zum Hinterkopf (Genick) sowie eine große Anzahl verschiedener Muskeln. Die komplexen anatomischen Strukturen der Nacken- und Halsmuskulatur, der Wirbelsäule und der Nervenwurzeln machen den Bereich des Nackens anfällig für eine Vielzahl von Verletzungen.
Der Nacken geht in den Schulter- und Rückenbereich über, wo Muskulatur zur Aufnahme von Energie vorhanden ist. Die Schultern sind im oberen Bereichs des Rückens lokalisiert und dienen der Aufnahme der Schultergelenke. Der Rücken ist der hintere Teil des menschlichen Rumpfs und erstreckt sich vom unteren Rand des Nackens bis in die Gegend der Lende.
Die im Markt erhältlichen herkömmlichen Schutzsysteme dienen üblicherweise speziellen Anwendungen, die oft in Bereichen des Extremsports anzusiedeln sind. Diese Schutzsysteme sind oft nicht anwendungsübergreifend einsetzbar. Dies bedeutet, dass sie nicht alltagstauglich sind. Diese Schutzsysteme schränken die Bewegungsfreiheit des Nutzers stark ein. Diese Schutzsysteme zeichnen sich oft durch einen vernachlässigten Tragkomfort und große, sperrige Volumina aus, was wiederum die Handhabung erschwert.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schutzsystem bereitzustellen, welches sich durch einen hohen Tragekomfort, eine hohe Alltagstauglichkeit sowie eine große Bewegungsfreiheit bei gleichzeitig gewährleisteter Schutzfunktion auszeichnet. Das Schutzsystem soll insbesondere anwendungsübergreifend einsetzbar sein. Vorzugsweise soll das System an verschiedene Einsatzzwecke anpassbar sein.
[0009] Diese Aufgabe wird durch ein modulares Körperschutz-System gelöst, das insbesondere zum Schutz des Halswirbelbereichs und des Gehirns eines Nutzers ausgebildet ist, mit: einem Helm, der in einem angezogenen Zustand zumindest die obere Kopfhälfte und den Hinterkopf des Nutzers abdeckt, wobei der Helm einen umlaufenden unteren Rand aufweist; einer Nackenstütze zum Abdecken des Nacken des Nutzers, wobei der Nackenschutz ein bogenförmiges Schulter/Rückenelement und ein Kragenelement aufweist, wobei das Schulter/Rückenelement vorn offen ist und ferner angepasst ist, sich auf den Schultern des Nutzers abzustützen, wobei das Kragenelement vorn offen ist und angepasst ist, den Nacken des Nutzer abzudecken und zu stützen, wobei das Kragenelement, vorzugsweise starr, mit dem Schulter/Rückenelement verbunden ist, wobei das Kragenelement einen oberen Rand aufweist, der ausgebildet ist, mit dem unteren Rand des Helms bei einer rückwärts gerichteten Nickbewegung des Kopfes des Nutzers einen formschlüssigen Nick-Endanschlag in einer hinteren Extremposition des Kopfes zu definieren; und einer elastischen Verbindung, die den Helm manuell lösbar mit dem Nackenschutz verbindet und die so angeordnet und ausgebildet ist, dass eine vorwärts gerichtete Nickbewegung des Kopfes zuerst gedämpft und anschließend in einer vorderen Extremposition des Kopfes gestoppt wird. Der Helm ist vorzugsweise ein Halbschalen- helm, der vorn, insbesondere im Kinnbereich, offen ausgebildet ist.
[0010] Das System verhindert extreme Stauchungen und Dehnungen der Halswirbelsäule im
Falle von Nickbewegungen, wobei weder die seitliche Bewegungsfreiheit noch der Tragekomfort eingeschränkt werden. Das System verhindert extreme Beschleunigungen. Das System ist leichtgewichtig und in vielen verschiedenen Bereichen anwendbar. Das System kann bei Extremsportarten, aber auch im Alltag und Beruf genutzt werden. Das System weist ein geringes Volumen auf, so dass es alltagstauglich ist und Systemkomponenten einfach in normale Kleidungsstücke integriert oder über bzw. unter normalen Kleidungsstücken getragen werden kann. Rückwärts gerichtete Nickbewegungen werden durch einen Nick-Endanschlag
mechanisch begrenzt. Vorwärts gerichtete Nickbewegungen werden durch die elastische Verbindung zwischen dem Helm und der Nackenstütze zuerst gedämpft und abschließend gestoppt.
Vorzugsweise weist das Kragenelement eine Höhe auf, so dass der Nacken des Nutzers zumindest teilweise abgedeckt ist und so dass die Ränder im Normalzustand einen vorgegebenen Abstand zueinander haben, der Dreh-, Nick- und Rollbewegungen innerhalb eines gewöhnlichen Sichtfelds zulässt.
Die Abdeckung des Nackens resultiert in einem Schlagschutz. Der Nacken wird von außen gestützt. Es kommt zu einer Stabilisierung der Halswirbelsäule.
Weiter ist es von Vorteil, wenn sich das Schulter/Rückenelement ausschließlich am Rücken und/oder Schulter des Nutzers abstützt.
Die Krafteinleitung bzw. -Umleitung erfolgt ausschließlich in den Rücken und/oder die Schultern, wo ausreichend Muskulatur zur Aufnahme und zum Abbau der Energie vorhanden ist, die auf den Helm wirkt. Der Brustbereich wird ausgespart, wodurch sich der Tragekomfort erhöht. Die Bewegungsfreiheit bleibt erhalten, insbesondere bei Blicken nach links oder nach rechts.
[0016] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung fest mit dem Helm oder der
Nackenstütze verbunden und lösbar mit der Nackenstütze bzw. dem Helm verbindbar.
[0017] Das System kann also in einzelne Komponenten (Z.B. Helm, Nackenstütze, elastische
Verbindung, etc.) zerlegt werden, was insbesondere beim An- und Ausziehen von Vorteil ist, da die Komponenten nacheinander an- oder ausgezogen werden können. Erst wenn alle Komponenten angezogen sind, erfolgt die finale Verbindung der Komponenten, um das Gesamtsystem zu bilden. Das Verbinden kann manuell erfolgen.
[0018] Vorzugsweise ist die Verbindung ein elastischer Streifen. Ein elastischer Streifen bzw. ein elastisches Band lässt sich einfach herstellen und ist in der Handhabung einfach. In den Streifen können Verstärkungen (parallel zur Längsrichtung oder über Kreuz) eingearbeitet sein, die eine maximale Dehnung des Streifens (in der Längsrichtung oder seitlich) begrenzen. Der elastische Streifen unterstützt die manuell lösbare Verbindung zwischen dem Helm und der Nackenstütze.
Weiter ist es von Vorteil, wenn nur eine einzige elastische Verbindung entlang einer Nickebene zwischen dem Helm und der Nackenstütze vorgesehen ist.
Je weniger Verbindungen zwischen dem Helm und der Nackenstütze vorgesehen sind, desto höher ist der Tragekomfort. Der Aufwand, den Helm mit der Nackenstütze zu verbinden, ist minimal. Da die Verbindung nur entlang der Nickebene vorgesehen ist, kann der Nutzer den Kopf ohne Probleme nach links und rechts drehen. Derartige Drehungen sind bis in eine Maximalstellung möglich, in welcher eine Überdrehung des Kopfes verhindert wird.
Bei einer weiteren besonderen Ausgestaltung weist die Nackenstütze einen
Öffnungswinkel von bis zu 180° auf.
Das System bzw. die Nackenstütze lässt sich leicht anziehen und deckt den Nacken ab.
Insbesondere ist ein oberer Bereich des Kragenelements, der dem unteren Rand des Helms gegenüberliegt, aus einem plastisch verformbaren Material gebildet, wobei ein restlicher unterer Abschnitt des Kragenelements aus einem nicht verformbaren Material gebildet ist.
Die plastische Verformbarkeit des oberen Bereichs des Kragenelements dient der Absorption von Energie, die bei rückwärts gerichteten Nickbewegungen vom Helm an die Nackenstütze übertragen wird. Da sich der untere Bereich der Nackenstütze nicht verformt, kommt es zu einer guten Kraftübertragung der Restenergie in den Rückenbereich des Nutzers. [0026] Optional kann das System einen Rückenschutz aufweisen.
[0027] In Verbindung mit einem Rückenschutz ist die komplette Wirbelsäule des Nutzers
geschützt. Der Rückenschutz dient insbesondere der zusätzlichen Stabilisierung des Helms und der Nackenstütze. Der Helm, die Nackenstütze und der Rückenschutz erstrecken sich in der Nickebene und verbessern so die Energieabsorption bei rückwärts gerichteten Nickbewegungen.
[0028] Vorzugsweise ist die Nackenstütze schwenkbar in den Rückenschutz integriert.
[0029] Durch die Verschwenkbarkeit der Nackenstütze kann der Nutzer frei entscheiden, ob und wann er die Nackenstütze einsetzen will. Im eingeschwenkten Zustand unterstützt die Nackenstütze die Funktion des Rückenschutzes. Im ausgeklappten Zustand begrenzt die Nackenstütze rückwärts gerichtete Nickbewegungen des Kopfes bzw. des Helms.
[0030] Ferner ist es von Vorteil, wenn die Nackenstütze in ein Kleidungsstück, insbesondere in eine Jacke oder ein Shirt, oder in einen Rucksack integriert ist.
[0031] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu
erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0032] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
[0033] Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht (Fig. 1 A) und eine perspektivische
Rückansicht (Fig. 1 B) des Körperschutz-Systems der Erfindung;
[0034] Fig. 2 eine Vorderansicht (Fig. 2A), eine Seitenansicht (Fig. 2B), eine seitlich schräge Vorderansicht (Fig. 2C) und eine seitlich schräge Rückansicht (Fig. 2D) des Systems; [0035] Fig. 3 eine Rückansicht eines Helms und einer Nackenstütze in einem
verbundenen Normalzustand;
[0036] Fig. 4 eine Rückansicht des Systems der Fig. 3 im Normalzustand (Fig. 4A) und in einer Extremposition (Fig. 4B) bei einer rückwärts gerichteten Nickbewegung;
[0037] Fig. 5 eine Rückansicht im Normalzustand (Fig. 5A) und eine Rückansicht in einer
Extremposition (Fig. 5B) bei einer vorwärts gerichteten Nickbewegung;
[0038] Fig. 6 eine Rückansicht bei einem seitlichen Stoß von rechts (Fig. 6A) und eine
Rückansicht bei einem seitlichen Stoß von links (Fig. 6B);
[0039] Fig. 7 eine Rückansicht im Normalzustand (Fig. 7A) und eine Rückansicht bei einer rückwärts gerichteten Nickbewegung mit gleichzeitigem seitlichen Impuls von links (Fig. 7B); und
[0040] Fig. 8 eine seitliche Rückansicht eines abgewandelten Systems mit schwenkbarer
Nackenstütze.
[0041] Die Fig. 1A und 1 B zeigen eine perspektivische Vorderansicht (Fig. 1A) und eine
perspektivische Rückansicht (Fig. 1 B) eines menschlichen Nutzers M, der ein modulares Körperschutz-System 10 (nachfolgend auch kurz als "System 10" bezeichnet) an seinem Körper trägt. Die nachfolgende Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf beide Fig. 1A und 1 B.
[0042] Das System 10 weist zumindest einen Halbschalen-Helm bzw. Helm 12 und eine
Nackenstütze 14 auf. Optional kann das System 10 auch einen Rückenschutz bzw.
Rückenprotektor 16 und einen Seitenschutz 18 aufweisen. Die Nackenstütze 14 kann mittels Gurten, die nachfolgend noch näher beschrieben werden, oder mittels einer Weste 20 vom Nutzer M getragen werden. Das System 10 kann ferner eine Brille oder ein Visier 22 aufweisen. [0043] Der Helm 12 hat die Funktion, den Kopf eines Nutzers M zu schützen. Der Helm 12
schützt generell vor Fremdkörpern, beispielsweise vor herunterfallenden Steinen, vor Stürzen oder bei Zusammenstößen mit anderen Personen oder Gegenständen. In vielen Sportarten und Berufen wird das Tragen eines Helms empfohlen bzw. vorgeschrieben. Es gibt Sicherheitsnormen, z.B. die aktuelle ECE-Norm 2205, die unter anderem die folgenden Sicherheitskriterien definieren: Größe und Form einer Dämpfungsschale; chemische Resistenz einer Außenschale, Stoßdämpfungswert an einzelnen Punkten durch Falltests; Abstreiftests; Belastbarkeit eines Kinnriemens und dessen Absicherung; Belastbarkeit eines Kinnriemenverschlusses; Größe eines Sichtfelds S; Durchdringungswiderstand eines Visiers und Ähnliches. Der Helm 12 kann diese Anforderungen erfüllen. Der Helm 12 hat üblicherweise eine harte Außenschale und ist aus einem widerstandsfähigen Kunststoffmaterial wie z.B. Polykarbonat oder ABS hergestellt. Der Helm 12 kann durch Glas-, Armid- oder Kohlenstofffasern verstärkt sein.
[0044] Aus verschiedenen Anforderungen haben sich generell verschiedene Arten von Helmen
12 entwickelt. Fahrradhelme sind besonders leicht. Ski- und Snowboardhelme sind temperaturunempfindlich und weisen einen Durchstichschutz auf. Motorradhelme und Automobilsporthelme können viel Energie aufnehmen. Kletter- bzw. Steinschlaghelme und Football-Helme sind besonders robust. Boxerhelme sind innen und außen gepolstert. Taucherhelme sind wasser- und luftdicht. Kajakhelme sind wasserunempfindlich. Der Helm 12 kann jedem dieser Anwendungsgebiete angepasst werden. Er ist als Mehrzweckhelm ausgelegt, welcher die Prüfnormen für mehrere Sportarten erfüllt.
[0045] Bei der vorliegenden Erfindung kommen vorzugsweise Halbschalenhelme 12 bzw.
Jethelme zum Einsatz. Diese Helme 12 verfügen über keine feste Kinnpartie. Integralhelme können ebenfalls eingesetzt werden. Integralhelme besitzen eine feste Kinnpartie. Halbschalenhelme 12, die über ein tiefgezogenes Visier und etwas weiter vorn gezogene Seiten verfügen, werden auch als Dreiviertelhelme bezeichnet und sind als umfasst anzusehen. Der Haibschalenhelm 12 schützt, insbesondere um der ECE-Norm zu entsprechen, die Stirn, die Ohren und den Nacken des Nutzers M. Jedoch sind auch sogenannte "Braincaps" umfasst, deren Helmschale lediglich den Bereich oberhalb der Ohren und den Nacken schützt. Das System 10 zeichnet sich durch eine hohe Bewegungsfreiheit aus. Der Nutzer M hat ein großes Sichtfeld S und kann seinen Kopf weit in alle Richtungen bewegen. Dies bedeutet, dass das Sichtfeld S, welches in der Fig. 1A nach vorn (Pfeil V) ausgerichtet ist, nahezu in jede beliebige Richtung bewegt werden kann, indem der Nutzer M seinen Kopf bewegt. Die Bewegungsfreiheit ist in der Fig. 1 A durch Pfeile 23 angedeutet. Der Kopf des Nutzers M kann sich um eine Dreh- bzw. Gierachse D drehen, um nach links oder rechts zu blicken. Der Kopf kann sich um eine Nickachse N drehen, um zu nicken. Der Kopf kann sich um eine Rollachse R drehen, um Rollbewegungen auszuführen. All diese Bewegungen lässt das System 10 zu, wobei Nickbewegungen um die Nickachse N nach vorn und nach hinten begrenzt werden, wie es nachfolgend noch näher erläutert werden wird. Die Achsen D, N und R stehen senkrecht aufeinander und treffen sich im Kopfgelenk der Halswirbelsäule, die hier nicht näher gezeigt ist.
In der Fig. 1 B ist gezeigt, dass der Helm 12 über eine Verbindung bzw.
Verbindungseinrichtung 24 mit der Nackenstütze 14 verbunden ist. Diese Verbindung 24 ist manuell, insbesondere einhändig, lösbar, damit der Nutzer M den Helm 12 jederzeit an- und ausziehen kann. Die Bewegungsfreiheit des Nutzers M ist also nicht wesentlich eingeschränkt.
Der Helm 12 und die Nackenstütze 14 können mit existierenden Schutzmodulen (z.B. Rückenprotektoren) einzeln und in Kombination verwendet werden. Jedoch wird der Schutz der Halswirbelsäule durch das System 10 an der Schnittstelle zwischen Kopf und Rumpf deutlich erhöht.
Das System 10 wirkt als Schlagschutz. Die Nackenstütze 14 bewirkt eine Stützung und Versteifung des Nackens bzw. des Halses des Nutzers M. Wie es nachfolgend noch näher erläutert werden wird, schützt das System 10 die Halswirbelsäule vor einer Überdehnung bei Nickbewegungen nach vorn, vor Stauchungen bei Nickbewegungen nach hinten sowie vor Überdehnungen zur Seite im Falle von Rollbewegungen. Ferner werden ruckartige Bewegungen, z.B. in Form von horizontalen Impulsen oder Schlägen, gedämpft. Der Nutzer M des Systems 10 ist außerdem vor klimatischen Einflüssen geschützt. Zusätzlich können die einzelnen Komponenten des Systems 10 mit Reflektoren (nicht gezeigt) versehen sein, um eine Signalwirkung zu erzielen. Die Fig. 2 zeigt verschiedene Ansichten des Systems 10, wobei der Nutzer M nicht gezeigt ist. Die Fig. 2A zeigt eine Vorderansicht. Die Fig. 2B zeigt eine Seitenansicht. Die Fig. 2C zeigt eine Ansicht von schräg vorn. Die Fig. 2D zeigt eine Ansicht von schräg hinten. Nachfolgend wird das System 10 unter gemeinsamer Bezugnahme auf die Fig. 2A bis 2D beschrieben werden.
In der Fig. 2 D ist die Verbindung 24 in Form eines Streifens 26 aus einem vorzugsweise elastischen Material implementiert. Der Streifen 26 verbindet einen Hinterkopfabschnitt 30 (Fig. 2B) des Helms 12 mit einem Kragenelement 38 der Nackenstütze 14. Der Hinterkopfabschnitt 30 stellt eine Verlängerung einer Oberschale 28 des Helms 12 in Richtung des Nackens dar. Das Kragenelement 38 stellt eine säulenartige Komponente der Nackenstütze 14 dar, die in ein bogenförmiges Schulter/Rückenelement 40 übergeht (Fig. 2A).
Der Streifen 26 ist während einer Benutzung des Systems 10 fest mit dem Kragenelement 38 verbunden und kann um die Rollachse R drehbar gelagert sein. Um den Streifen 26, z.B. nach einem Crash austauschen zu können, kann der Streifen 26 aber lösbar verbunden sein. Zu diesem Zweck kann ein Druckknopf 36 (Fig. 2D) verwendet werden. Der Streifen 26 weist in seinem oberen Bereich mindestens eine Öffnung 34 (Fig. 3) auf, durch welche ein Bügel 32 hindurchgeführt ist, der am Helm 12 befestigt ist (Fig. 2B und 2D). Der Bügel 32 definiert einen nach oben offenen Spalt mit dem Helm 12, der zur Aufnahme eines Brillenriemens 33 ausgelegt ist. Zwecks Anpassung an unterschiedliche Halslängen können auch mehrere Öffnungen 34 (nicht gezeigt) entlang einer Längsrichtung des Streifens 26 vorgesehen sein.
Es versteht sich, dass der Streifen 26 alternativ auch am Helm 12 fixiert sein kann, um lösbar mit der Nackenstütze 14 verbunden zu werden, die dann wiederum ein entsprechendes Befestigungmittel, wie z.B. einen Haken oder eine Öse aufweist. Ferner versteht es sich, dass der Streifen 26 auch im Wesentlichen starr ausgebildet sein kann, wobei in diesem Fall eine Aufnahme des Streifens 26 elastisch ausgebildet ist, um die Dämpfungswirkung zu erzielen. Der Streifen 26 erstreckt sich im angezogenen Normalzustand des Systems, der in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, in einer Nickebene, die durch die Achsen D und R (Fig. 1A) definiert ist und auf der die Nickachse N senkrecht steht. Vorzugsweise ist nur eine einzige Verbindung 24 zwischen dem Helm 12 und der Nackenstütze 14 vorgesehen.
Optional können am Helm 12 und/oder an der Nackenstütze 14 Verstärkungen 42 vorgesehen werden. In der Fig. 2D ist eine Verstärkung 42 gezeigt, die sich vom Kragenelement 38 entlang der Wirbelsäule zum Schulter/Rückenelement 40 erstreckt. Die Verstärkung 42 kann reflektierende Eigenschaften aufweisen.
Das in der Fig. 2 gezeigte System 10 weist neben dem Helm 12 und der Nackenstütze 14 einen optionalen Rückenschutz 16 auf. Der Rückenschutz 16 ist beispielsweise aus drei Elementen 16-1 bis 16-3 gebildet, die sich entlang der Wirbelsäule erstrecken und vorzugsweise beweglich zueinander an einer hier nicht näher bezeichneten Basisplatte befestigt sind. Der Rückenschutz 16 deckt im Wesentlichen den Bereich der Wirbelsäule und daran angrenzende Bereiche ab.
Die Nackenstütze 14 und der Rückenschutz 16 sind fest mit Schultergurten 44-1 und 44-2 verbunden. Der Rückenschutz 16 ist ferner mit einem (optionalen) Hüftgurt 46 verbunden. Mit den Schultergurten 44 kann man die Nackenstütze 14 und den Rückenschutz 16 wie einen Rucksack anziehen. Die Schultergurte 44 können einstellbar ausgebildet sein. Entsprechende Einstellmechanismen sind nicht gezeigt. Gleiches gilt für den Hüftgurt 46.
Die Nackenstütze 14 ist im Nacken- und Schulterbereich mit den Schultergurten 44 verbunden. Weitere Verstärkungsgurte, die hier nicht näher bezeichnet sind, können im Nackenbereich vorgesehen sein (Fig. 2A).
Es versteht sich, dass die Nackenstütze 14 allein mit den Schultergurten 44 verbunden sein kann, ohne dass der Rückenschutz 16 vorhanden ist. Alternativ zu den Gurten 44 und 46 kann die Nackenstütze 14 an oder in einer Weste (nicht gezeigt) befestigt sein. Als weitere Alternative kann die Nackenstütze 14 in eine Jacke oder ein anderes Kleidungs- stück (nicht gezeigt) integriert sein. Die Integration in einen Rucksack ist ebenfalls möglich.
[0060] Fig. 3 zeigt eine Rückansicht des Systems 10, wobei der Helm 12 und die Nackenstütze
14 isoliert dargestellt sind.
[0061] Der Helm 12 weist einen unteren umlaufenden Rand 50 auf. Die Nackenstütze 14 weist einen oberen Rand 52 auf. Die Ränder 50 und 52 sind so ausgebildet, dass sie einen Formschluss ermöglichen. Formschlüssige Verbindungen entstehen allgemein durch das Ineinandergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Bei einer formschlüssigen Verbindung ist der eine Verbindungspartner dem anderen Verbindungspartner "im Weg". Unter Belastung wirken Druckkräfte normal, d.h. rechtwinklig zu den Flächen der Verbindungselemente. Derartige Sperrungen kommen in mindestens einer Richtung vor.
[0062] In einem Normalzustand, der in den Fig. 1 - 3 gezeigt ist, weisen die Ränder 50 und 52 einen Abstand A zueinander auf, der Nickbewegungen des Nutzers M nach vorn und hinten zulässt. Der Streifen 26 ist so lang gewählt, dass er in dem in der Fig. 3 gezeigten Zustand entspannt, d.h. weder gedehnt noch gestaucht ist. Um den Helm 12 mit der Nackenstütze 14 zu verbinden, wird der Streifen 26 über den Bügel 32 nach oben gezogen und mit seiner Öffnung 34 über den Bügel 32 geführt, um dann selbsttätig in die in der Fig. 3 gezeigte Position zurückzukehren. Die Elastizität des Streifens 26 ist so gewählt, dass der Streifen 26 problemlos manuell vom Nutzer M über dem Bügel 32 bewegt werden kann. Alternativ kann der Bügel 32 entsprechend gestaltet sein.
[0063] Der untere Rand 50 des Helms 12 ist im Nackenbereich konkav ausgebildet. Der obere
Rand 52 der Nackenstütze 14 ist entsprechend konvex ausgebildet. Die Wölbungen können natürlich auch umgekehrt ausgebildet sein. Wie es unter Bezugnahme auf die Fig 4 noch näher erläutert werden wird, bildet der obere Rand 52 der Nackenstütze 14 einen formschlüssigen mechanischen (End-)Anschlag bei rückwärts gerichteten Nickbewegungen. [0064] Die Fig. 2B und 3 zeigen die Form der Nackenstütze 14 deutlich. Das Kragenelement 38 ist säulenartig, ähnlich einem halben Zylindermantel, ausgebildet. Das Kragenelement 38 deckt vorzugsweise große Bereiche des Nackens des Nutzers M ab. Das Kragenelement 38 umschließt hier exemplarisch die hintere Hälfte des Halses, d.h. den Nacken des Nutzers M mit einem Winkel von ca. 180°. Das Kragenelement 38 ist halbseitig nach vorn offen. Eine Höhe des Kragenelement 38 ist so gewählt, dass der Helm 12 und das Kragenelement 38 im Normalzustand (Fig. 3) mit dem Abstand A zueinander beabstandet sind. Das Kragenelement 38 kann höhenverstellbar ausgebildet sein.
[0065] Das Schulter/Rückenelement 40 ist etwas breiter als der Kopf des Nutzers M ausgelegt
(siehe Fig. 3) und erstreckt sich im Wesentlichen zwischen den Schultern des Nutzers M. Das Schulter/Rückenelement, welches in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat im Wesentlichen die Form eines Viertelzylindermantels (Fig. 2B) und ist im Bereich des Kragenelements 38 unterbrochen. Das Kragenelement 38 geht nahtlos in das Schulter/Rückenelement 40 über. Die Verbindung ist in diesem Fall starr. Das Kragenelement 38 und das Schulter/Rückenelement 40 sind hier einstückig ausgebildet. Es versteht sich, dass die Elemente 38 und 40 auch mehrteilg ausgebildet sein können.
[0066] Ferner versteht es sich, dass die Breite des Schulter/Rückenelements entlang einer
Schulterlinie (nicht gezeigt) des Nutzers M variiert werden kann. Das Schulter/Rückenelement 40 kann hinsichtlich seiner Länge in Richtung des Rückens des Nutzers M ebenfalls variiert werden. Aus der Fig. 2B ergibt sich, dass das Schulter/Rückenelement 40 nicht in den Brustbereich des Nutzers M hineinragt. Das Schulter/Rückenelement ist in diesem Sinne "brustfrei", und erhöht somit den Tragekomfort für den Nutzer M. Kräfte, die vom Helm 12 auf die Nackenstütze 14 übertragen werden, werden, z.B. über die Gurte, ausschließlich in den Schulter- und/oder Rückenbereich des Nutzers M eingeleitet. Gleiches gilt für Schläge von außen auf die Nackenstütze 14.
[0067] Die Fig. 4 zeigt eine Rückansicht des Systems 10 in einem Normalzustand (Fig. 4A) und in einer Extremposition bei einer rückwärts gerichteten Nickbewegung (Fig. 4B). Die Fig. 4B zeigt also eine Situation, bei der der Kopf des Nutzers M eine Nickbewegung um die Nickachse N macht, die nach hinten gerichtet ist, wie es durch Pfeile 54 angedeutet ist. Der obere Rand 50 des Helms 12 kommt formschlüssig in Eingriff mit dem unteren Rand 52 der Nackenstütze 14. Zwischen dem Helm 12 der Nackenstütze 14 ist kein Spielraum mehr. Der Streifen 26 wird gestaucht. Eine einwirkende Kraft F (Drehmoment) wird durch den mechanischen Anschlag vom Helm 12 in die Nackenstütze 14 eingeleitet. Die Geometrie der Nackenstütze 14 resultiert in einer Kraftflussverteilung 56, die durch Pfeile 58 angedeutet ist. Die Halswirbelsäule (nicht dargestellt) wird über einen bestimmten Punkt hinaus nicht gestaucht. Die formschlüssigen Konturen der Ränder 50 und 52 verhindern auch seitwärts gerichtete Rollbewegungen 60. Zusätzlich wird das Material der Nackenstütze 14 gestaucht, wodurch zusätzlich Energie abgebaut wird.
Fig. 5 zeigt wiederum eine Rückansicht des Systems 10 in einem Normalzustand (Fig. 5A) und in einer weiteren Extremposition bei einer nach vorn gerichteten Nickbewegung (Fig. 5B).
In der Fig. 5B kommt es zu einer Uberdehnung der Halswirbelsäule (nicht dargestellt), weil eine vorwärts gerichtete Nickbewegung 62 um die Nickachse N ausgeführt wird. Der Streifen 26 wird in einem Bereich 64 gedehnt. Der Abstand A zwischen dem Helm 12 und der Nackenstütze 14 vergrößert sich im Vergleich zum Normalzustand (Fig. 5A). Jedoch verhindert der Streifen 26 eine Überdehnung über ein vorgegebenes Maß hinaus. Der Streifen 26 kann innere Verstärkungen (nicht gezeigt) aufweisen, die eine maximale Dehnung des Streifens 26 in seiner Längsrichtung begrenzen. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Halswirbelsäule überdehnt wird und der Nutzer M mit seinem Kinn auf seiner Brust aufschlägt.
Die Fig. 6A und 6B zeigen wiederum Rückansichten des Systems 10. Die Fig. 6A dient einer Veranschaulichung eines seitlichen Impulses bzw. Stoßes 66 von rechts. Die Fig. 6B dient einer Veranschaulichung eines seitlich gerichteten Impulses 66 von links. In der Fig. 6 rollt der Kopf um die Rollachse R, die senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 6 orientiert ist. Sowohl der Streifen 26 als auch die Ränder 50 und 52 verhindern übermäßige seitliche Bewegungen des Helms 12. Der Helm 12 und die Nackenstütze 14 kommen seitlich in Eingriff (siehe Pfeil 68), vorzugsweise formschlüssig. Wiederum stellt die Nackenstütze 14 einen (seitlichen) Endanschlag dar. Der Streifen 26 dämpft den seitlichen Impuls 66, indem eine dem seitlichen Impuls 26 zugewandte Seite des Streifens 26 gedehnt und die gegenüberliegende Seite gestaucht wird.
Fig. 7 zeigt das System 10 mit einem abgewandelten Helm 12 und einer abgewandelten Nackenstütze 14, wobei lediglich der Verlauf der Ränder 50 und 52 verändert ist. Fig. 7A zeigt einen Normalzustand. Fig. 7B zeigt eine Extremposition bei einer rückwärts gerichteten Nickbewegung bei gleichzeitigem seitlichem Impuls von links.
In Fig. 7A ist gezeigt, dass der untere Rand 50 im Bereich des Nackens des Nutzers M (nicht gezeigt) eine weitere Aussparung 70 aufweist. Dazu korrespondierend weist die Nackenstütze 14 eine Erhöhung 72 auf, die formschlüssig in die Aussparung 70 passt. Im Normalzustand (Fig. 7A) ist der obere Rand 52 der Nackenstütze 14 mit dem Abstand A zum unteren Rand 50 des Helms 12 beabstandet. Die Höhe der Erhöhung 72 bzw. die Tiefe der Aussparung 70 ist so gewählt, dass zwischen dem Helm 12 und der Nackenstütze 14 ein Spiel 74 in der vertikalen Richtung vorhanden ist, die beliebige Drehbewegungen um die Drehachse D (nicht gezeigt, siehe Fig. 1A) des Kopfes zulässt. Das Spiel 74 ist zwischen zwei Hilfslinien 76 und 78 in der Fig. 7A verdeutlicht.
Fig. 7B zeigt eine Situation, bei der der Kopf des Nutzers M nach hinten geschleudert wird (rückwärts gerichtete Nickbewegungen) und gleichzeitig einen seitlichen Impuls 66 von links erfährt. Der Helm 12 und die Nackenstütze 12 wirken als Anschlag. Aus diesem Grund ist der Streifen 26 in der Fig. 7 auch nicht gezeigt. Es versteht sich, dass der Streifen 26 dennoch Teil des Systems der Fig. 7 ist.
In der Fig. 7B schlägt der rechte untere Rand 50 des Helms 12 auf dem rechten oberen Rand 52 der Nackenstütze 14 auf (siehe Pfeil 80). Der linke Rand der Aussparung 70 stößt an den linken Rand der Erhöhung 72 an (siehe Pfeil 82). Es kommt also sowohl in der vertikalen Richtung als auch in der horizontalen Richtung zu einem Formschluss entlang der Hilfslinie 84. Die Bewegungen (Nick- und Rollbewegungen) des Kopfes sind mechanisch begrenzt.
Fig. 8 zeigt eine seitliche Rückansicht des Systems 10, bei dem die Nackenstütze 14 schwenkbar um eine Schwenkachse 90 ausgebildet ist, die parallel zu einer virtuellen Verbindungslinie der Schultergelenke liegt. Die Nackenstütze 14 ist so ausgebildet, dass sie in einen Rückenschutz 16 integriert ist, den der Nutzer M rucksackartig trägt. Die Nackenstütze 14 ist gelenkig im Rückenschutz 16 gelagert, der ein ausreichendes Volumen aufweist, um die Nackenstütze 14 aufnehmen zu können. Die entsprechende Schwenkbewegung ist mit Hilfe eines Pfeils 92 angedeutet. Die Nackenstütze 14 ist in einer Mittelstellung mit Strichlinien angedeutet. Die Fig. 8 zeigt die Nackenstütze 14 in einer aufgerichteten Position, bei der der obere Rand 52 formschlüssig in Eingriff mit dem unteren Rand 50 des Helms 12 kommen kann. Die aufrechte Position wird wiederum durch den Streifen 26 bzw. die Verbindung 24 gesichert.
Es versteht sich, dass sowohl der Helm 12 als auch die Nackenstütze 14 generell aus atmungsaktiven Materialien herstellbar sind.
Auch versteht es sich, dass die Nackenstütze 14 generell kleinere Öffnungswinkel als 180° aufweisen kann. Sowohl das Kragenelement 38 als auch das Schulter/Rückenelement 40 können sich weiter nach vorn in den Bereich der Brust des Nutzers M erstrecken.
Die Nackenstütze 14, und insbesondere ein oberer Bereich des Kragenelements 38, können generell aus schockabsorbierenden Materialien, wie z.B. D30, hergestellt werden, die in einem Normalzustand ein zähflüssiges Verhalten zeigen und sich unter Energieeinwirkung versteifen. M Mensch
10 Schutzsystem
12 Helm/Halbschalenhelm
14 Nackenstütze
16 Rückenschutz
18 Seitenschutz
20 Gurte / Weste
22 Brille
23 Pfeile
S Sichtfeld
D Dreh-/Gierachse
N Nickachse
R Rollachse
V vorn
H hinten
24 Verbindung
26 elastischer Streifen
28 Oberschale von 12
30 Hinterkopfabschnitt von 12
32 Bügel
33 Brillenriemen
34 Öffnung in 26
36 Druckknopf
38 Kragenelement
40 Schulter/Rückenelement
42 Verstärkung/Reflektor
44 Schultergurte
46 Hüftgurt
50 unterer Rand von 12
52 oberer Rand von 14
A Abstand zwischen 50 und 52
54 Nickbewegung, rückwärts gerichtet
56 Kraftflussverteilung Pfeile
Rollbewegung
Nickbewegung, vorwärts gerichtet Dehnungsbereich von 26 seitlicher Impuls
Anschlag
Aussparung
Erhöhung
Spiel
Hilfslinien
Hilfslinien
Anschlag
Anschlag
Hilfslinie

Claims

Patentansprüche
1 . Modulares Körperschutz-System (10), das insbesondere zum Schutz des Halswirbelbereichs und des Gehirns eines Nutzers (M) ausgebildet ist, mit:
einem Helm (12), der in einem angezogenen Zustand zumindest die obere Kopfhälfte und den Hinterkopf des Nutzers (M) abdeckt, wobei der Helm (12) einen, vorzugsweise umlaufenden, unteren Rand (50) aufweist;
einer Nackenstütze (14) zum Abdecken des Nacken des Nutzers (M), wobei der Nackenschutz (14) ein, vorzugsweise bogenförmiges, Schulter/Rückenelement (40) und ein Kragenelement (38) aufweist, wobei das Schulter/Rückenelement (40) vorn offen ist und ferner angepasst ist, sich auf den Schultern des Nutzers (M) abzustützen, wobei das Kragenelement (38) vorn offen ist und angepasst ist, den Nacken des Nutzer (M) abzudecken und zu stützen, wobei das Kragenelement (38), vorzugsweise starr, mit dem Schulter/Rückenelement (40) verbunden ist, wobei das Kragenelement (38) einen oberen Rand (52) aufweist, der ausgebildet ist, mit dem unteren Rand (50) des Helms (12) bei einer rückwärts gerichteten Nickbewegung des Kopfes des Nutzers (M) einen formschlüssigen Nick-Endanschlag in einer hinteren Extremposition des Kopfes zu definieren; und
einer elastischen Verbindung (24), die den Helm (12), vorzugsweise manuell, lösbar mit dem Nackenschutz (14) verbindet und die so angeordnet und ausgebildet ist, dass eine vorwärts gerichtete Nickbewegung (62) des Kopfes zuerst gedämpft und anschließend in einer vorderen Extremposition des Kopfes gestoppt wird.
2. System nach Anspruch 1 , wobei das Kragenelement (40) eine Höhe aufweist, so dass der Nacken des Nutzer (M) zumindest teilweise abgedeckt ist und dass die Ränder (50, 52) im Normalzustand einen vorgegebenen Abstand (A) zueinander haben, der Dreh- , Nick- und Rollbewegungen innerhalb eines gewöhnlichen Sichtfelds (S) zulässt.
3. System nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Schulter/Rückenelement (40) ausgebildet ist, sich ausschließlich am Rücken des Nutzers (M) und/oder den Schultern des Nutzers (M) abzustützen.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindung (24) fest mit dem Helm (12) oder der Nackenstütze (14) verbunden ist und lösbar mit der Nackenstütze (14) bzw. dem Helm (12) verbindbar ist.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbindung (24) ein elastischer Streifen (26) ist.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei nur eine einzige elastische Verbindung (24) entlang einer Nickebene zwischen dem Helm (12) und der Nackenstütze (14) vorgesehen ist.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Nackenstütze (14) einen Öffnungswinkel von bis zu 180 Grad aufweist.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein oberer Bereich des Kragenelements (40), der dem unteren Rand (50) des Helms (12) gegenüber liegt, aus einem plastisch verformbaren Material gebildet ist und wobei ein restlicher unterer Abschnitt des Kragenelements (40) aus einem nicht verformbaren Material gebildet ist.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner einen Rückenschutz (16) aufweist.
10. System nach Anspruch 9, wobei die Nackenstütze (14), vorzugsweise schwenkbar, in den Rückenschutz (16) integriert ist.
1 1 . System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Nackenstütze (14) in ein Kleidungsstück, insbesondere in eine Jacke oder ein Shirt, oder in einen Rucksack integriert ist.
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