EP3785558A1 - Fahrradhelm mit dämpfungselement - Google Patents

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EP3785558A1
EP3785558A1 EP19194500.5A EP19194500A EP3785558A1 EP 3785558 A1 EP3785558 A1 EP 3785558A1 EP 19194500 A EP19194500 A EP 19194500A EP 3785558 A1 EP3785558 A1 EP 3785558A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
helmet
helmet body
opening
damping element
Prior art date
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Application number
EP19194500.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3785558B1 (de
Inventor
Tobias Hild
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SQlab GmbH
Original Assignee
SQlab GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by SQlab GmbH filed Critical SQlab GmbH
Priority to EP19194500.5A priority Critical patent/EP3785558B1/de
Publication of EP3785558A1 publication Critical patent/EP3785558A1/de
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Publication of EP3785558B1 publication Critical patent/EP3785558B1/de
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    • 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
    • A42B3/06—Impact-absorbing shells, e.g. of crash helmets
    • A42B3/066—Impact-absorbing shells, e.g. of crash helmets specially adapted for cycling helmets, e.g. for soft shelled helmets
    • 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
    • A42B3/10—Linings
    • A42B3/12—Cushioning devices
    • A42B3/124—Cushioning devices with at least one corrugated or ribbed layer

Definitions

  • the present invention relates to an improved bicycle helmet with at least one damping element which is designed to absorb forces acting on the bicycle helmet in the event of an accident and to protect the cyclist's head, as well as a damping element which is arranged in a bicycle helmet.
  • conventional bicycle helmets In order to reduce the translational accelerations acting on the cyclist's head in the event of an accident, conventional bicycle helmets often have a plurality of areas with the greatest possible deformation path in order to provide a crumple zone.
  • the function of a bicycle helmet is to absorb and reduce the forces acting on the head as a result of an impact in order to reduce the risk of injury to the cyclist.
  • bicycle helmets have the lowest possible weight in order to keep the increased load on the cyclist's spinal column base due to greater inertia to a minimum.
  • conventional bicycle helmets consist mainly of plastic materials.
  • a hard outer plastic shell is usually arranged on the outside of conventional bicycle helmets, which enables the bicycle helmet to slide off the ground and distributes the force introduced over a large area and prevents the bicycle helmet from breaking apart in the event of an impact.
  • an inner damping layer On the inside of the outer plastic shell of conventional bicycle helmets, there is an inner damping layer, which is often referred to as a liner, and which is made of a plastically deformable material.
  • the inner damping layer absorbs the forces introduced by the outer plastic shell through plastic deformation, which reduces the risk of injury to the cyclist's head.
  • conventional inner damping layers are often made of polymeric foams, in which the polymer forms a matrix formed from cells in which gas, in particular air, is enclosed.
  • Corresponding conventional polymer foams are produced by converting the polymer into a deformable, flowable state, then foaming and then solidifying.
  • PS polystyrene
  • PE polyolefins polyester
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • conventional bicycle helmets In order to ensure an effective exchange of air between an inner area of the bicycle helmet facing the cyclist's head and an outer area of the bicycle helmet during use of a bicycle helmet, conventional bicycle helmets often have a large number of openings designed as ventilation slots, which both the outer plastic shell and the inner damping layer of the Break through bicycle helmets. This can counteract overheating of the cyclist's head.
  • conventional bicycle helmets often have an adjustment mechanism in order to be able to adapt the bicycle helmet to different head sizes of different cyclists.
  • conventional bicycle helmets often have a lock which fixes the bicycle helmet below the chin of the cyclist in order to prevent loss of contact between the bicycle helmet and the cyclist's head in the event of an accident.
  • the DE 10 2013 018 345 A1 discloses a reinforcement structure of a bicycle helmet and its manufacturing method, the reinforcement structure comprising a helmet shell made of damping material and a structural body with a honeycomb structure.
  • the DE 10 2015 101 194 U1 discloses a bicycle helmet comprising an outer shell with a core made of a foam.
  • the EP 2 804 500 B1 discloses a protective helmet with an outer shell, an inner layer, and a functional and / or decorative layer attached between the outer shell and the inner layer.
  • the DE 10 2007 006 860 A1 discloses a protective headgear for cyclists in particular, with a protective structure formed from stiffeners that are spaced apart from one another.
  • the EP 0 612 843 A1 discloses a bicycle helmet made of blown plastic in which breakthroughs are made.
  • the DE 10 2011 110 992 A1 discloses a bicycle helmet with an energy absorbing layer that acts as an impact absorber during an impact and an outer shell that is disposed outside the energy absorbing layer.
  • the EP 3 000 341 A1 discloses a protective helmet comprising an outer contour that is curved in space and an inner contour that is likewise curved in space, and web-like elements that stiffen the helmet and run between the outer contour and the inner contour.
  • the DE 198 45 916 A1 discloses open-pore metal sponges formed into inserts which form a non-elastically deformable impact element in helmets and on impact surfaces which are used in protective clothing by motorcyclists, which impact element absorbs impacts.
  • the DE 10 2017 108 038 A1 discloses an adjustable damping insert for a protective helmet with a damping layer which has a plurality of damping elements, preferably with a honeycomb structure.
  • the DE 20 2016 100 235 U1 discloses a protective helmet with a helmet shell and with a damping layer which is arranged in the helmet shell and has a plurality of damping elements.
  • the DE 10 2014 110 480 A1 discloses a bicycle helmet comprising a shock-absorbing helmet body and an outer shell for the helmet body, the outer shell being made of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and wherein a plurality of ventilation openings extend through the outer shell and through the helmet body.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • the EP 2 296 500 B1 discloses a crash helmet consisting of a thin and hard outer shell and a thick and soft inner shell, with at least one opening in the inner shell and the outer shell.
  • the object of the present invention is to create a bicycle helmet which ensures advantageous protection for the head of a cyclist in the event of an accident, an effective exchange of air between an inner area and an outer area of the bicycle helmet being ensured.
  • the object of the invention is achieved by a bicycle helmet according to claim 1 and by a damping element according to claim 20.
  • the dependent claims claim preferred embodiments.
  • the bicycle helmet according to the invention comprises a helmet body, the helmet body having an outer plastic shell and an inner damping layer, and the helmet body having at least one opening which breaks through the outer plastic shell and the inner damping layer.
  • the bicycle helmet according to the invention according to the first aspect further comprises at least one damping element which is in the at least one opening is arranged, and is designed to absorb forces acting on the helmet body and to protect the cyclist's head.
  • the bicycle helmet according to the invention has the advantage that forces acting on the cyclist's head during an impact of the cyclist can be significantly reduced.
  • the outer plastic shell of the helmet body serves to distribute forces over a large area and prevents the inner damping layer, in particular the liner, of the helmet body from breaking apart.
  • the inner damping layer of the helmet body which is formed from a plastically deformable material, absorbs the forces introduced by the outer plastic shell through plastic deformation, which advantageously reduces the risk of injury to the cyclist's head.
  • the inner damping layer is arranged in particular on an inside of the outer plastic shell facing the cyclist's head.
  • the protective effect of the bicycle helmet can also be increased particularly effectively, since additional deformation of the at least one damping element can additionally reduce forces that act on the bicycle helmet during an impact.
  • the inner damping layer is first compressed and, as the deformation path increases, the at least one damping element is additionally compressed in order to ensure effective compensation of force peaks acting on the bicycle helmet.
  • the damping element arranged in the opening is particularly air-permeable, so that an effective exchange of air between an inner area and an outer area of the helmet body can also be ensured through the opening, so that overheating of the cyclist's head can be prevented.
  • the helmet body has a plurality of openings, in particular two or three openings
  • the bicycle helmet has a plurality of damping elements, in particular two or three damping elements, with one damping element of the plurality of damping elements in each opening of the plurality is arranged by breakthroughs.
  • the at least one opening extends in a longitudinal direction or in a transverse direction of the bicycle helmet.
  • the longitudinal direction of the bicycle helmet extends parallel to the direction of travel of the cyclist and the transverse direction of the bicycle helmet extends transversely to the direction of travel of the cyclist.
  • the at least one damping element arranged in the at least one opening also extends in the longitudinal direction or in the transverse direction of the bicycle helmet.
  • the opening and / or the at least one damping element arranged in the opening can extend diagonally to the longitudinal direction or diagonally to the transverse direction.
  • the helmet body has a helmet body upper side, a helmet body rear side and a helmet body front side, the at least one opening with the at least one damping element arranged therein being arranged in the helmet body upper side, the helmet body in particular having at least one further opening which is in the helmet body rear side and / or Helmet body front side is arranged, and in particular in the at least one further opening no damping element are arranged.
  • the upper side of the helmet body corresponds to the area of the helmet body which is arranged on the upper side of the head of the cyclist's head.
  • the helmet body has a plurality of further openings.
  • the further openings in which in particular no damping element is arranged, ensure a particularly effective exchange of air.
  • the further openings are in particular arranged in the back of the helmet body and / or the front of the helmet body.
  • the front of the helmet body corresponds to the area of the helmet body which is arranged on the forehead of the cyclist's head.
  • the back of the helmet body corresponds to the area of the helmet body which is arranged on the back of the cyclist's head.
  • the at least one opening extends in a longitudinal direction of the bicycle helmet and the at least one further opening extends in a transverse direction of the bicycle helmet.
  • a stable structure of the helmet body can thus be ensured with an effective exchange of air at the same time.
  • the helmet body has an inside of the helmet body facing the cyclist's head, the helmet body having a plurality of ribs arranged next to one another, which are arranged on the inside of the helmet body, and which laterally delimit the at least one opening, the ribs being designed in particular as longitudinal ribs which extend in a longitudinal direction of the bicycle helmet, and / or wherein the ribs are designed in particular as transverse ribs which extend in a transverse direction of the bicycle helmet.
  • the ribs ensure effective contact between the helmet body and the cyclist's head.
  • the inside of the helmet body corresponds to an inside of the inner damping layer of the helmet body, so that effective damping can be ensured by the ribs.
  • the at least one damping element has a damping element upper side which is arranged on the outer plastic shell of the helmet body, and the at least one damping element has a damping element lower side which is arranged on the inner damping layer of the helmet body, the damping element having at least one first opening , which is formed in the upper side of the damping element in order to continue to enable air exchange through the opening, and / or wherein the damping element has at least one second opening which is formed in the lower side of the damping element in order to further enable air exchange through the opening.
  • the damping element extends from the outer plastic shell to the inner damping layer of the helmet body and thus advantageously fills the opening.
  • An effective exchange of air through the damping element can be ensured through the openings formed in the upper side of the damping element or the lower side of the damping element.
  • the at least one first opening is connected to the at least one second opening, in particular in terms of flow.
  • the at least one damping element has a chamber structure with a plurality of chambers, in particular honeycomb chambers, which are each laterally delimited by chamber webs, the chambers in particular being open at the top and / or bottom.
  • the chambers of the chamber structure ensure advantageous damping properties of the damping element.
  • the chamber webs stabilize the chambers of the chamber structure.
  • the Chambers especially designed as honeycomb chambers corresponding honeycomb chambers have a hexagonal top and base area. If the chambers are open in particular at the top and / or bottom, an effective exchange of air through the chambers can be ensured.
  • the chamber webs have a web diameter between 0.8 mm and 1.5 mm, in particular between 1.0 mm and 1.4 mm.
  • the chambers of the plurality of chambers each have a lower annular chamber plane, in each case an upper annular chamber plane and in each case an annular chamber center plane arranged between the lower annular chamber plane and the upper annular chamber plane, the annular chamber center plane with the lower annular chamber plane and the upper annular chamber plane is connected by chamber webs, and in particular the lower annular chamber plane, the upper annular chamber plane and / or the annular chamber center plane have a polygonal, in particular hexagonal ring structure.
  • the various chamber levels of the chamber structure of the chamber which are connected by the chamber webs, ensure the structural stability of the respective chamber.
  • the respective chamber planes are designed as ring-shaped chamber planes which are open in particular in the middle of the ring and which are connected to the chamber webs in particular at the edge of the ring.
  • the lower annular chamber plane and the upper annular chamber plane have the same diameter, and / or the diameter of the annular chamber center plane is less than the diameter of the lower annular chamber plane and less than the diameter of the upper annular chamber plane.
  • the lower and upper annular chamber plane in particular, has the same diameter symmetrical introduction of force to the respective chambers can be ensured.
  • the particularly smaller diameter of the annular chamber center plane can ensure that the chamber can be advantageously deformed.
  • the diameter of the upper and lower annular chamber plane also referred to as the cell width, is between 4 mm and 12 mm, in particular 8 mm.
  • the upper annular chamber planes of the plurality of chambers are each laterally connected to one another, and the lower annular chamber planes of the plurality of chambers are each laterally connected to one another in order to form a two-dimensionally extending chamber layer, and in particular a plurality of, in particular three , two-dimensionally extending chamber layers are connected to one another in order to form a three-dimensional chamber structure of the damping element.
  • the respective chamber extends from the upper annular chamber plane to the lower annular chamber plane along a chamber longitudinal axis, and the chamber webs each extend at an angle to the chamber longitudinal axis.
  • the angled arrangement of the chamber webs with respect to the longitudinal axis of the chamber ensures that the respective chamber can be advantageously deformed.
  • the upper annular chamber plane and / or the lower annular chamber plane is rotated with respect to the annular chamber center plane.
  • a twist angle between a first contact point of a chamber web with the upper annular chamber end and / or the lower annular chamber plane and a second contact point of the chamber web with the annular chamber center plane is between 1 ° and 45 °, in particular between 10 ° and 30 °, in particular 20 ° .
  • a chamber length of the respective chamber which extends from the upper annular chamber plane to the lower annular chamber plane, decreases.
  • the chamber webs extend at an angle with respect to the upper annular chamber plane, the lower annular chamber plane and / or the annular chamber center plane.
  • a chamber angle between a chamber web and the upper annular chamber plane and / or the lower annular chamber plane is between 30 ° and 90 °, in particular between 40 ° and 80 °.
  • the chamber structure has an inner chamber layer, which at least in sections rests against a helmet body inside of the helmet body, and / or the chamber structure has an outer chamber layer and / or at least one middle chamber layer which is arranged between the inner chamber layer and the outer chamber layer, on, wherein the outer chamber layer and / or the at least one middle chamber layer is arranged at least in sections in the at least one opening.
  • the outer and / or the at least one middle chamber layer is arranged at least in sections in the at least one opening, so that the damping element can advantageously be fastened in the opening.
  • the inner chamber layer has at least one extension section which rests against the inside of the helmet body and which projects beyond the outer chamber layer and / or the middle chamber layer.
  • the chambers each have a cylinder shape, a double cone shape, a double cone shape and / or an inverse double pyramid shape.
  • the technical advantage is achieved that effective damping can be ensured by the at least one damping element through the geometrical shapes mentioned. If the respective chamber has a cylindrical shape, the diameter of the chamber is constant over the entire chamber length of the chamber.
  • the diameter of the top, in particular the upper annular chamber plane, and the underside, in particular the lower annular chamber plane, of the respective chamber is greater than the diameter the center of the chamber, in particular the annular chamber center plane.
  • the at least one damping element in particular the outer chamber layer and / or inner chamber layer, is arranged recessed in the at least one opening opposite a helmet body outer side and / or a helmet body inner side of the helmet body.
  • the at least one damping element in particular the outer chamber layer and / or inner chamber layer, extends up to a helmet body outside and / or up to a helmet body inside of the helmet body in order to be flush with the helmet body outside and / or the helmet body inside.
  • the at least one damping element is formed from a deformable, in particular reversibly deformable, material, the deformable material being designed to absorb forces acting on the helmet body by deformation in order to protect the cyclist's head, the deformable material being in particular expanded polystyrene (EPS), and / or expanded polypropylene (EPP), and / or a copolymer of polystyrene (PS) and polypropylene (PP), and / or polyamide (PA) and / or thermoplastic polyurethane (TPU).
  • EPS expanded polystyrene
  • EPP expanded polypropylene
  • PS polystyrene
  • PP polypropylene
  • PA polyamide
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the at least one damping element is made from a slightly deformable material, in particular polyamide (PA), in particular polyamide 12.
  • PA polyamide
  • the at least one damping element is preferably made from polyamide 12.
  • the polyamide, in particular polyamide 12 has a bulk density between 6% and 30%.
  • the at least one damping element is made from a reversibly deformable, in particular elastic, material, in particular from a thermoplastic polyurethane (TPU).
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the thermoplastic polyurethane (TPU) has a bulk density between 15% and 25%.
  • the outer plastic shell of the helmet body is formed from a carbon fiber-reinforced plastic (CFRP), polycarbonate (PC) and / or acrylic-nitrile-butadiene-styrene (ABS), and / or the inner damping layer of the helmet body is made from a deformable one Plastic, in particular expanded polystyrene (EPS) and / or expanded polypropylene (EPP) and / or a copolymer of polystyrene (PS) and polypropylene (PP), molded.
  • CFRP carbon fiber-reinforced plastic
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylic-nitrile-butadiene-styrene
  • the inner damping layer of the helmet body is made from a deformable one Plastic, in particular expanded polystyrene (EPS) and / or expanded polypropylene (EPP) and / or a copolymer of polystyrene (PS) and polypropylene (PP), molded.
  • the inner damping layer is made of an expanded polypropylene (EPP) with a bulk density between 40 kg / m 3 and 80 kg / m 3 , in particular 60 kg / m 3 , and / or an expanded polystyrene (EPS) with a bulk density between 40 kg / m 3 and 80 kg / m 3 , in particular 60 kg / m 3 , and / or made of a copolymer of polystyrene (PS) and polypropylene (PP) with a bulk density between 20 kg / m 3 and 50 kg / m 3 , in particular 33 kg / m 3 .
  • An inner damping layer made of an expanded polypropylene (EPP) with a bulk density of 60 kg / m 3 is preferred.
  • the at least one opening has an opening length extending along a longitudinal direction of the bicycle helmet and an opening width extending along a transverse direction of the bicycle helmet, the opening length being greater than the opening width, and in particular the opening length being more than twice as long how is the breakthrough width.
  • the at least one damping element is attached in which at least one opening is positively, non-positively and / or cohesively, in particular non-positively.
  • the second aspect of the present invention comprises a damping element which can be arranged in at least one opening of a helmet body of a bicycle helmet and is designed to absorb forces acting on the helmet body and to protect the cyclist's head, the damping element having a chamber structure with a plurality of chambers, in particular honeycomb chambers, which are each laterally bounded by chamber webs, the chambers in particular being open at the top and / or at the bottom.
  • the at least one damping element can be produced by a 3D printing process, the 3D printing process in particular comprising a multiplicity of process cycles which each include an application of a powder layer, an application of a binder layer and a lowering of the construction platform.
  • the at least one damping element can be produced by a selective laser sintering process, with two process fluids being applied to a material powder with a print head.
  • the embodiments mentioned for the bicycle helmet according to the first aspect are also embodiments for the damping element according to the second aspect.
  • Figure 1 shows a bicycle helmet 100 for a cyclist according to the prior art.
  • bicycle helmets are especially known from the company POC SWEDEN AB, especially their Tectal bicycle helmet, see under: https://www.pocsports.com/eu/tectal/10505.html.
  • the bicycle helmet 100 has a helmet body 101 which protects the cyclist's head.
  • the bicycle helmet 100 has an adjustment mechanism 103 which can be adjusted by the cyclist in order to enable an effective adjustment of the bicycle helmet 100 to the head circumference of the cyclist.
  • the bicycle helmet 100 also has a lock 105 which fixes the bicycle helmet 100 below the chin of the cyclist, so that in the event of an accident, the bicycle helmet 100 is prevented from losing contact with the cyclist's head.
  • a lock 105 which fixes the bicycle helmet 100 below the chin of the cyclist, so that in the event of an accident, the bicycle helmet 100 is prevented from losing contact with the cyclist's head.
  • an adjustable wind deflector 107 can also be arranged on the bicycle helmet 100, which reduces the air resistance of the bicycle helmet 100 and provides protection from the sun and glare.
  • the helmet body 101 has an outer plastic shell 109 and an inner damping layer 111.
  • the outer plastic shell 109 is usually made of a hard plastic so that, in the event of an accident, the bicycle helmet 100 can effectively slide off the ground and the bicycle helmet 100 is prevented from breaking apart in the event of an impact.
  • the hard plastic of the outer plastic shell 109 of the helmet body 101 comprises a carbon fiber-reinforced plastic (CFRP), polycarbonate (PC) and / or acryl-nitrile-butadiene-styrene (ABS).
  • CFRP carbon fiber-reinforced plastic
  • PC polycarbonate
  • ABS acryl-nitrile-butadiene-styrene
  • an inner damping layer 111 which consists of a plastically deformable Material is made to reduce the forces introduced through the outer plastic shell 109 by plastic deformation, whereby the risk of injury to the head of the cyclist is reduced.
  • the plastically deformable material of the inner damping layer 111 comprises polystyrene (PS), polyester (PE), polypropylene (PP) and / or polyvinyl chloride (PVC), in particular expanded polystyrene (EPS) and / or expanded polypropylene (EPP) and / or a Copolymer made from polystyrene (PS) and polypropylene (PP).
  • the helmet body 101 also has a plurality of openings 113, which break through the outer plastic shell 109 and the inner damping layer 111, and thereby ensure an effective exchange of air between an inner region of the bicycle helmet 100 facing the cyclist's head and an outer region of the bicycle helmet 100.
  • FIGS. 2A, 2B and 3rd show various views of a bicycle helmet 100 according to a first embodiment.
  • the bicycle helmet 100 is shown in a sectional view.
  • the bicycle helmet 100 is shown in a view from below.
  • the bicycle helmet 100 is shown in a side sectional view.
  • the bicycle helmet 100 has a helmet body 101 with an outer plastic shell 109 and an inner damping layer 111.
  • the helmet body 101 has at least one opening 113 which breaks through the outer plastic shell 109 and the inner damping layer 11.
  • the bicycle helmet 100 according to the first embodiment has, in particular, three openings 113 arranged next to one another in the helmet body 101.
  • the bicycle helmet 100 has at least one damping element 115 which is arranged in the at least one opening 113 and which is designed to absorb forces acting on the helmet body 101 and to protect the cyclist's head.
  • the bicycle helmet 100 has, in particular, three damping elements 115, one damping element 115 in each case an opening 113 is arranged.
  • damping elements 115 which in particular have a chamber structure, refer to the following illustrations, in particular to FIG Figures 3 , 5 and 6th referenced.
  • the openings 113 and the damping elements 115 arranged in the openings 113 extend in particular in a longitudinal direction 117-1 of the bicycle helmet 100, the longitudinal direction 117-1 of the bicycle helmet 100 being arranged parallel to the direction of travel of the cyclist.
  • the openings 113 and the damping elements 115 arranged in the openings 113 can extend in a transverse direction 117-2 extending transversely to the longitudinal direction 117-1, or the openings 113 and the damping elements 115 respectively arranged in the openings 113 can extend diagonally to Extend longitudinal direction 117-1 or transverse direction 117-2.
  • the helmet body 101 has a helmet body top 101-1, a helmet body back 101-2 and a helmet body front 101-3.
  • the helmet body top 101-1 is in contact with the head top of the cyclist.
  • the helmet body back 101-2 is in contact with the back of the cyclist's head.
  • the helmet body front 101-3 is in contact with the forehead of the cyclist.
  • the openings 113 with the damping elements 115 arranged therein are in particular arranged in the upper side 101-1 of the helmet body. This enables an effective absorption or distribution of forces acting on the helmet body 101 in the event of an impact.
  • the at least one opening 113 has an opening length 113-1, which extends along the longitudinal direction 117-1 of the bicycle helmet 100, and the at least one opening 113 has an opening depth 113-2, which extends from a helmet body outer side 101-5 of the helmet body 100 to a helmet body inside 101-4 of the helmet body 101 extends.
  • the opening depth 113-2 is in particular less than the opening length 113-1.
  • the at least one opening 113 has an opening width 113-3 extending along the transverse direction 117-2 of the bicycle helmet 100, the opening length 113-1 being greater than the opening width 113-3, and in particular the opening length 113-1 being longer than 2 times as long as the opening width is 113-3.
  • the helmet body 101 has in particular at least one further opening 119, which is arranged in the helmet body rear side 101-2 and / or the helmet body front side 101-3, and in particular no damping element 115 is arranged in the at least one further opening 119.
  • the further openings 119 are thus particularly advantageously available for an exchange of air.
  • the at least one further opening 119 extends in the transverse direction 117 - 2 of the bicycle helmet 100.
  • the helmet body 100 has a helmet body inner side 101-4 facing the cyclist's head, on which a plurality of, in particular three, ribs 121 are arranged side by side and laterally delimit the at least one opening 113.
  • a plurality of, in particular three, ribs 121 are arranged side by side and laterally delimit the at least one opening 113.
  • Each of the openings 113 is thus laterally delimited by ribs 121.
  • the ribs 121 ensure effective contact between the inner damping layer 111 of the helmet body 101 and the cyclist's head.
  • the ribs 121 are designed in particular as longitudinal ribs which extend in the longitudinal direction 117 - 1 of the bicycle helmet 100.
  • the ribs 121 can also be designed in particular as transverse ribs which extend in the transverse direction 117 - 2 of the bicycle helmet 100.
  • a damping element 115 which is arranged in an opening 113 of the helmet body 101, of the plurality of damping elements 115 is shown in a sectional view.
  • the damping element 115 has a damping element upper side 115 - 1, which is arranged on the outer plastic shell 109 of the helmet body 101.
  • the damping element 115 has a damping element underside 115 - 2, which is arranged on the inner damping layer 111 of the helmet body 101.
  • the damping element 115 thus extends from the outside of the helmet body 101-5 through the opening 113 to the inside of the helmet body 101-4.
  • At least one first opening 123-1 is formed in the damping element upper side 115-1 and at least one second opening 123-2 is formed in the damping element lower side 115-2. An exchange of air through the opening 113 can thus still be made possible through the first and second opening 123-1, 123-2.
  • the damping element 115 has a chamber structure with a plurality of chambers 125, in particular honeycomb chambers 125, the chambers 125 being open at the top and bottom to enable an exchange of air from the inner region of the helmet body 101 to an outer region of the helmet body 101.
  • the chambers 125 are laterally connected to one another in order to form a two-dimensionally extending chamber layer 127.
  • a plurality of the two-dimensionally extending chamber layers 127 are in turn connected to one another on their upper and lower sides in order to form a three-dimensional chamber structure of the damping element 115.
  • the three-dimensional chamber structure of the damping element 115 has three chamber layers 127, an outer chamber layer 127-1, a middle chamber layer 127-2 and an inner chamber layer 127-3.
  • the outer chamber layer 127-1 and the middle chamber layer 127-2 are arranged in the opening 113, whereas the inner chamber layer 127-3 rests at least in sections with extension sections 127-4 on the helmet body inner side 101-4 of the helmet body 101.
  • the damping element 115 in particular the inner chamber layer 127-3, may or may be flush with the helmet body inside 101-4 Damping element 115 recessed in the at least one opening 113, in which, for example, the inner chamber layer 127-3 is dispensed with.
  • the damping element 115 in particular the outer chamber layer 127-1, extends as far as the outer side of the helmet body 101-5 in order to end flush with the outer side of the helmet body 101-5.
  • the damping element 115 in particular the outer chamber layer 127 - 1, can be arranged in a recessed manner in the opening 113 opposite the helmet body outer side 101 - 5.
  • the at least one damping element 115 is fastened in the at least one opening 113 in a form-fitting, non-positive and / or cohesive manner, in particular non-positively.
  • An effective fastening of the damping element 115 in the opening 113 can be ensured by pressing the damping element 115 into the at least one opening 113, in particular by frictional engagement.
  • the at least one damping element 115 is formed from a deformable, in particular reversibly deformable, material, the deformable material being designed to absorb forces acting on the helmet body 101 by deformation around the cyclist's head to protect.
  • the deformable material includes in particular expanded polystyrene (EPS), and / or expanded polypropylene (EPP), and / or a copolymer of polystyrene (PS) and polypropylene (PP), and / or polyamide (PA) and / or thermoplastic polyurethane (TPU) ).
  • EPS expanded polystyrene
  • EPP expanded polypropylene
  • PA polyamide
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • FIGS. 4A and 4B show different views of a bicycle helmet 100 according to a second embodiment.
  • a top view of the bicycle helmet 100 In the Figure 4A is shown a top view of the bicycle helmet 100, whereas in FIG Figure 4B a bottom view of the bicycle helmet 100 is shown.
  • the illustrated bicycle helmet 100 according to the second embodiment differs from the bicycle helmet 100 according to the first embodiment in that the damping elements 115 each arranged in the openings 113 are recessed in the respective opening 113 opposite a helmet body outer side 101-5 of the helmet body 101.
  • Figure 5 shows a section of a chamber layer 127 of a damping element 115 of a bicycle helmet 100 according to an embodiment.
  • the chamber layer 127 consists of a plurality of chambers 125, in particular honeycomb chambers 125, which are each laterally connected to one another in order to form the two-dimensionally extending chamber layer 127. It is emphasized that the in Fig. 5 The section shown shows only a one-dimensionally extending row of chambers 125 of the two-dimensionally extending chamber layer 127. A majority of the in Fig. 5 The one-dimensionally extending rows of chambers 125 shown may be connected along their longitudinal sides to form the two-dimensionally extending chamber layer 127.
  • a plurality of the corresponding chamber layers 127 can each be connected to one another on their upper and lower sides in order to form a three-dimensional chamber structure of the damping element 115.
  • FIG Fig. 6 For a detailed view of the two-dimensionally extending chamber layers 127 and the three-dimensionally extending chamber structure of the damping element 115, reference is made to FIG Fig. 6 referenced.
  • Each chamber 125 of the chamber layer 127 is laterally delimited by chamber webs 129.
  • the chambers 125 each have a lower annular chamber plane 125-1, each have an upper annular chamber plane 125-3 and in each case an annular chamber center plane 125-2 arranged between the lower annular chamber plane 125-1 and the upper annular chamber plane 125-3.
  • the lower annular chamber plane 125-1, the upper annular chamber plane 125-3, and the annular chamber center plane 125-2 are each open in the middle in order to enable an effective exchange of air through the respective chamber 125.
  • the lower annular chamber plane 125-1, the upper annular chamber plane 125-3 and / or the annular chamber center plane 125-2 have a polygonal, in particular hexagonal, ring structure.
  • the lower annular chamber plane 125-1 is connected to the annular chamber center plane 125-2 by chamber webs 129.
  • the upper annular chamber plane 125-1 is connected to the annular chamber center plane 125-2 by chamber webs 129.
  • the lower annular chamber plane 125-1 and the upper annular chamber plane 125-3 have the same diameter.
  • the diameter of the annular chamber center plane 125-2 is smaller than the diameter of the lower annular chamber plane 125-1 and smaller than the diameter of the upper annular chamber plane 125-3.
  • the chambers 125 thus each have an hourglass shape, in particular a double cone shape.
  • the chambers 125 can also each have a cylinder shape, a double cone shape, and / or an inverse double pyramid shape.
  • the geometric shape shown of the chambers 125 of the chamber layer 127 can be compressed along a chamber longitudinal axis 131 in the event of a force acting on the chamber layer 127, e.g. in the event of an impact of the helmet body 101, whereby the chamber layer 127 or the damping element 115, the effective force can be absorbed.
  • Figure 6 shows a three-dimensional chamber structure of a damping element 115 of a bicycle helmet 100 according to a further embodiment.
  • the damping element 115 shown has a three-dimensional chamber structure with a plurality of chambers 125 open from above and below, in particular honeycomb chambers 125, which are laterally delimited by chamber webs 129.
  • Each of the chambers 125 has a lower annular chamber plane 125-1, an upper annular chamber plane 125-3 and an annular chamber center plane 125-2 arranged therebetween.
  • the annular chamber center plane 125-2 is connected by the chamber webs 129 to the upper annular chamber plane 125-3 and the lower annular chamber plane 125-1.
  • the upper annular chamber levels 125-3 of the plurality of chambers 125 are each laterally connected to one another.
  • the lower annular chamber levels 125 - 1 of the plurality of chambers 125 are each connected laterally to one another in order to each form a two-dimensionally extending chamber layer 127.
  • the three-dimensionally extending chamber structure of the damping element 115 is formed from a plurality of chamber layers 127, in particular three chamber layers 127.
  • the three chamber layers 127 comprise an inner chamber layer 127-3, which at least in sections at one in Fig. 6 Helmet body inside 101-4 (not shown) of a helmet body 101 of a bicycle helmet 100 rests.
  • the three chamber layers 127 also include an outer chamber layer 127-1, which is at least partially in an Fig. 6 breakthrough 113, not shown, of the helmet body 101 is arranged.
  • the three chamber layers 127 further comprise a middle chamber layer 127-2, which is between the inner chamber layer 127-3 and the outer chamber layer 127-1 is arranged.
  • the middle chamber layer 127-2 is also, at least in sections, in an in Fig. 6 breakthrough 113, not shown, of the helmet body 101 is arranged.
  • the inner chamber layer 127-3 here has at least one extension section 127-4, in particular two extension sections 127-4, which rests against the helmet body inside 101-4 of the helmet body 101, and which over the outer chamber layer 127-1 and / or the middle chamber layer 127-2 protrudes.
  • FIGS. 7A, 7B and 7C show detailed views of a chamber 125 of a damping element 115 of a bicycle helmet 100 according to a further embodiment.
  • the chamber 125 comprises a lower annular chamber plane 125-1, an upper annular chamber plane 125-3, and an annular chamber center plane 125-2.
  • the annular chamber center plane 125-2 is connected to the lower annular chamber plane 125-1 and the upper annular chamber plane 125-3 by chamber webs 129.
  • the following parameters of the chamber 125 can be varied, the density of the material of the chamber levels 125-1, 125-2, 125-3 and / or the chamber webs 129, the cell width 133 of the chamber 125, and a Rotation angle 135, the rotation angle 135 being plotted between a first contact point 137-1 of the chamber web 129 with the upper annular chamber plane 125-3 and a second contact point 137-2 of the chamber web 129 with the annular chamber center plane 125-2.
  • the angle of rotation 135 preferably comprises between 1 ° and 45 °, in particular between 10 ° and 30 °, in particular 20 °.
  • the material of the chamber levels 125-1, 125-2, 125-3 and / or the chamber webs 129 in particular comprises expanded polystyrene (EPS), and / or expanded polypropylene (EPP), and / or a copolymer made of polystyrene ( PS) and polypropylene (PP), and / or polyamide (PA) and / or thermoplastic polyurethane (TPU).
  • EPS expanded polystyrene
  • EPP expanded polypropylene
  • PS polystyrene
  • PP polypropylene
  • PA polyamide
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • FIGS. 8A and 8B show further detailed views of a chamber 125 of a damping element 115 of a bicycle helmet 100 according to further embodiments.
  • the one in the Figure 8B Chamber 125 shown is based on the in Figure 8A chamber 125 shown, with a twist angle 135 of the in Figure 8B Chamber 125 shown is larger than the corresponding angle of rotation 135 of the in Figure 8A chamber 125 shown, and where a chamber angle 139 of the in Figure 8B chamber 125 shown is less than the corresponding chamber angle 139 of the in Figure 8A Chamber 125 shown is.
  • the illustrated chamber 125 increases the horizontal force component of the force acting on the chamber 125, so that the structural rigidity of the chamber 125 decreases with an increasing twist angle 135 and with a decreasing chamber angle 139.
  • the structural rigidity of the chamber 125 can thus be advantageously adapted by varying the angle of rotation 135 and the chamber angle 139.
  • the chamber angle 139 is defined as the angle which is plotted between the lower annular chamber plane 125-1 and a chamber web 129 which connects the lower annular chamber plane 125-1 with the annular chamber center plane 125-2.
  • Figure 9 shows a detailed view of a chamber 125 of a Figure 6 illustrated damping element 115.
  • a chamber 125 of a Figure 6 illustrated damping element 115 For further details of the in Fig. 9 illustrated chamber 125 is referred to the detailed embodiments according to FIG Figures 7A, 7B, 7C , 8A and 8B referenced.
  • the present invention has the advantage that by using the at least one damping element 115 in an opening 113 of a helmet body 101 of a bicycle helmet 100, the forces acting on the cyclist's head in the event of an impact can be significantly reduced, so that the risk of injury to the cyclist in the event of a collision Accident can be reduced.
  • the chamber structure of the damping element 115 which includes chambers 125 in particular, achieves particularly effective shock absorption at high impact velocities.
  • corresponding damping elements 115 can advantageously be manufactured, for example by means of 3D printing processes.
  • the open structure of the damping element 115 can furthermore ensure an advantageous exchange of air from an inner region of the bicycle helmet 100 to an outer region of the bicycle helmet 100, so that the risk of heat build-up for the cyclist can be reduced.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrradhelm (100) für einen Fahrradfahrer, mit einen Helmkörper (101), wobei der Helmkörper (101) eine äußere Kunststoffschale (109) und eine innere Dämpfungsschicht (111) aufweist, und wobei der Helmkörper (101) zumindest einen Durchbruch (113) aufweist, welcher die äußere Kunststoffschale (109) und die innere Dämpfungsschicht (111) durchbricht, und zumindest einem Dämpfungselement (115), welches in dem zumindest einen Durchbruch (113) angeordnet ist, und ausgebildet ist auf den Helmkörper (101) wirkende Kräfte aufzunehmen und den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Fahrradhelm mit zumindest einem Dämpfungselement, das ausgebildet ist bei einem Unfall auf den Fahrradhelm wirkende Kräfte aufzunehmen und den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen, sowie ein Dämpfungselement, welches in einem Fahrradhelm angeordnet ist.
    • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, dass das Unfallrisiko für Fahrradfahrer im Vergleich zu anderen Verkehrsteilnehmern signifikant erhöht ist, wobei Kopfverletzungen die häufigste Unfallfolge sind. Während eines Unfalls, insbesondere während eines Zusammenstoßes und/oder Sturzes, können die auf den Kopf des Fahrradfahrers wirkenden Kräfte zu einer Vielzahl von unterschiedlichsten Verletzungen des Kopfes führen, wie z.B. Knochenbrüche, Verletzungen der Weichteile, Gehirnerschütterung, Schädel-Hirn-Trauma. Derartige Verletzungen können zu schweren gesundheitlichen Einschränkungen des verunfallten Fahrradfahrers führen, oder unter Umständen den Tod des Fahrradfahrers zur Folge haben.
  • Es ist bekannt, dass eine Vielzahl von unterschiedlich gefertigten Fahrradhelmen durch Fahrradfahrer verwendet werden können, um im Falle eines Unfalles die Unfallfolgen zu minimieren.
  • Um im Falle eines Unfalles die auf den Kopf des Fahrradfahrers wirkenden translatorischen Beschleunigungen zu reduzieren, weisen herkömmliche Fahrradhelme oftmals eine Mehrzahl von Bereichen mit einem möglichst großen Verformweg auf, um eine Knautschzone zur Verfügung zu stellen.
  • Die Funktion eines Fahrradhelms besteht darin, die in Folge eines Aufpralls auf den Kopf wirkenden Kräfte aufzunehmen und abzubauen, um das Verletzungsrisiko des Fahrradfahrers zu reduzieren.
  • Gleichzeitig ist es gewünscht, dass Fahrradhelme ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, um die erhöhte Belastung auf den Wirbelsäulenansatz des Fahrradfahrers aufgrund einer höheren Trägheit gering zu halten.
  • Um sowohl ein geringes Gewicht und ein hohes Dämpfungsvermögen zu ermöglichen, bestehen herkömmliche Fahrradhelme überwiegend aus Kunststoffmaterialien.
  • An der Außenseite von herkömmlichen Fahrradhelmen ist üblicherweise eine harte äußere Kunststoffschale angeordnet, welche das Abgleiten des Fahrradhelms vom Untergrund ermöglicht und die eingeleitete Kraft großflächig verteilt und ein Auseinanderbrechen des Fahrradhelms beim Aufprall verhindert.
  • An einer Innenseite der äußeren Kunststoffschale von herkömmlichen Fahrradhelmen ist eine innere Dämpfungsschicht angeordnet, welche oftmals als Liner bezeichnet wird, und welche aus einem plastisch verformbaren Material gefertigt ist. Die innere Dämpfungsschicht absorbiert die durch die äußere Kunststoffschale eingeleiteten Kräfte durch plastische Verformung, wodurch das Verletzungsrisiko des Kopfes des Fahrradfahrers reduziert wird.
  • Um die plastische Verformbarkeit sicherzustellen, sind herkömmliche innere Dämpfungsschichten oftmals aus polymeren Schaumstoffen gefertigt, bei denen das Polymer eine aus Zellen geformte Matrix bildet, in welcher Gas, insbesondere Luft, eingeschlossen ist. Entsprechende herkömmliche polymere Schaumstoffe werden durch ein Überführen des Polymers in einem verformbaren, fließbaren Zustand, ein sich anschließendes Aufschäumen und ein sich daran anschließendes Verfestigen hergestellt. Als Polymere werden oftmals Polystyrol (PS), sowie die Polyolefine Polyester (PE), Polypropylen (PP) oder Polyvinylchlorid (PVC) verwendet.
  • Um während der Verwendung eines Fahrradhelms einen wirksamen Luftaustausch zwischen einem dem Kopf des Fahrradfahrers zugewandten Innenbereich des Fahrradhelms und einem Außenbereich des Fahrradhelms sicherzustellen, weisen herkömmliche Fahrradhelme oftmals eine Vielzahl von als Lüftungsschlitze ausgebildeten Durchbrüchen auf, welche sowohl die äußere Kunststoffschale als auch die innere Dämpfungsschicht des Fahrradhelms durchbrechen. Dadurch kann einer Überhitzung des Kopfes des Fahrradfahrers entgegengewirkt werden.
  • Zudem weisen herkömmliche Fahrradhelme oftmals einen Verstellmechanismus auf, um den Fahrradhelm an unterschiedliche Kopfumfänge von unterschiedlichen Fahrradfahrern anpassen zu können.
  • Ferner weisen herkömmliche Fahrradhelme oftmals einen Verschluss auf, welcher den Fahrradhelm unterhalb des Kinns des Fahrradfahrers fixiert, um bei einem Unfall einen Kontaktverlust zwischen dem Fahrradhelm und dem Kopf des Fahrradfahrers zu verhindern.
  • Bei herkömmlichen Fahrradhelmen besteht das Problem, dass bei komplexen Unfallszenarien oftmals das Verletzungsrisiko des Kopfes des Fahrradfahrers nicht ausreichend reduziert werden kann. Insbesondere bei einem Zusammenstoß mit einem Kraftfahrzeug kann ein entsprechender Fahrradunfall trotz der Verwendung eines Fahrradhelms oftmals zu schweren Verletzungen des Kopfes des Fahrradfahrers führen.
  • Ein weiteres Problem ist, dass im Radsport, z.B. beim Rennradfahren, bzw. beim Mountainbike-Fahren, während eines Unfalls des Fahrradfahrers aufgrund hoher Aufprallgeschwindigkeiten, bzw. durch Hindernisse im Sturzweg des Fahrradfahrers, trotz Verwendung eines Fahrradhelms weiterhin ein erhöhtes Verletzungsrisiko für den Kopfes des Fahrradfahrers besteht.
  • Die DE 10 2013 018 345 A1 offenbart eine Verstärkungsstruktur eines Fahrradhelms und deren Herstellungsverfahren, wobei die Verstärkungsstruktur eine Helmschale aus Dämpfungsmaterial und einen Strukturkörper mit Wabenstruktur umfasst.
  • Die DE 10 2015 101 194 U1 offenbart einen Fahrradhelm umfassend eine Außenschale mit einem Kern aus einem Schaumstoff.
  • Die EP 2 804 500 B1 offenbart einen Schutzhelm mit einer Außenschale, einer Innenlage, und einer zwischen der Außenschale und der Innenlage angebrachten Funktions- und/oder Dekorlage.
  • Die DE 10 2007 006 860 A1 offenbart eine schützende Kopfbedeckung für insbesondere Radfahrer, mit einer aus zueinander beabstandeten Versteifungen gebildeten Schutzstruktur.
  • Die EP 0 612 843 A1 offenbart einen Fahrradsturzhelm aus geblasenem Kunststoff, in welchem Durchbrüche realisiert sind.
  • Die DE 10 2011 110 992 A1 offenbart einen Fahrradhelm mit einer energieaufnehmenden Schicht, die während eines Aufpralls als Aufpralldämpfer wirkt, und einer äußeren Schale, die außerhalb der energieaufnehmenden Schicht angeordnet ist.
  • Die EP 3 000 341 A1 offenbart einen Schutzhelm umfassend eine im Raum gekrümmte Außenkontur und eine ebenfalls im Raum gekrümmte Innenkontur sowie zwischen der Außenkontur und der Innenkontur verlaufende, den Schutzhelm aussteifende stegartige Elemente.
  • Die DE 198 45 916 A1 offenbart offenporige zu Einsätzen geformte Metallschwämme, welche in Helmen und auf Prallflächen, welche in Schutzkleidung von Motorradfahrern eingesetzt wird, ein nicht elastisch deformierbares Prallelement bildet, welches Stöße absorbiert.
  • Die DE 10 2017 108 038 A1 offenbart einen verstellbaren Dämpfungseinsatz für einen Schutzhelm mit einer Dämpfungslage, die eine Mehrzahl von Dämpfungselementen, vorzugsweise mit Wabenstruktur, aufweist.
  • Die DE 20 2016 100 235 U1 offenbart einen Schutzhelm mit einer Helmschale und mit einer in der Helmschale angeordneten Dämpfungslage, die eine Mehrzahl von Dämpfungselementen aufweist.
  • Die DE 10 2014 110 480 A1 offenbart einen Fahrradhelm umfassend einen stoßabsorbierenden Helmkörper und eine Außenschale für den Helmkörper, wobei die Außenschale aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) gefertigt ist und wobei sich mehrere Belüftungsöffnungen durch die Außenschale und durch den Helmkörper hindurch erstrecken.
  • Die EP 2 296 500 B1 offenbart einen Sturzhelm bestehend aus einer dünnen und harten Außenschale und einer dicken und weichen Innenschale, mit wenigstens einer Öffnung in der Innenschale und der Außenschale.
    • Offenlegung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, eine Fahrradhelm zu schaffen, welcher einen vorteilhaften Schutz für den Kopf eines Fahrradfahrers bei einem Unfall sicherstellt, wobei ein wirksamer Luftaustausch zwischen einem Innenbereich und einem Außenbereich des Fahrradhelms gewährleistet wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Fahrradhelm nach Anspruch 1 und durch ein Dämpfungselement nach Anspruch 20 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beanspruchen bevorzugte Ausführungsformen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erfindungsgemäße Fahrradhelm einen Helmkörper, wobei der Helmkörper eine äußere Kunststoffschale und eine innere Dämpfungsschicht aufweist, und wobei der Helmkörper zumindest einen Durchbruch aufweist, welcher die äußere Kunststoffschale und die innere Dämpfungsschicht durchbricht. Der erfindungsgemäße Fahrradhelm gemäß dem ersten Aspekt umfasst ferner zumindest ein Dämpfungselement, welches in dem zumindest einen Durchbruch angeordnet ist, und ausgebildet ist auf den Helmkörper wirkende Kräfte aufzunehmen und den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen.
  • Der erfindungsgemäße Fahrradhelm hat den Vorteil, dass während eines Aufpralls des Fahrradfahrers auf den Kopf des Fahrradfahrers wirkende Kräfte deutlich reduziert werden können.
  • Die äußere Kunststoffschale des Helmkörpers dient der flächigen Kräfteverteilung und verhindert ein Auseinanderbrechen der inneren Dämpfungsschicht, insbesondere Liner, des Helmkörpers. Die innere Dämpfungsschicht des Helmkörpers, welche aus einem plastisch verformbaren Material geformt ist, absorbiert die durch die äußere Kunststoffschale eingeleiteten Kräfte durch plastische Verformung, wodurch das Verletzungsrisiko des Kopfes des Fahrradfahrers vorteilhaft reduziert wird. Hierbei ist die innere Dämpfungsschicht insbesondere auf einer dem Kopf des Fahrradfahrers zugewandten Innenseite der äußeren Kunststoffschale angeordnet.
  • Durch das in dem zumindest einen Durchbruch angeordnete Dämpfungselement kann die Schutzwirkung des Fahrradhelms zusätzlich besonders wirksam gesteigert werden, da durch eine zusätzliche Verformung des zumindest einen Dämpfungselements Kräfte, die während eines Aufpralls auf den Fahrradhelm wirken, zusätzlich reduziert werden können.
  • Insbesondere wird bei einer Krafteinwirkung auf den Fahrradhelm während eines Aufpralls zuerst die innere Dämpfungsschicht komprimiert und mit zunehmenden Deformationsweg das zumindest eine Dämpfungselement zusätzlich komprimiert, um ein wirksames Ausgleichen von auf den Fahrradhelm wirkenden Kraftspitzen sicherzustellen.
  • Darüber hinaus ist das in dem Durchbruch angeordnete Dämpfungselement insbesondere luftdurchlässig, so dass auch weiterhin durch den Durchbruch ein wirksamer Luftaustausch zwischen einem Innenbereich und einem Außenbereich des Helmkörpers sichergestellt werden kann, so dass eine Überhitzung des Kopfes des Fahrradfahrers verhindert werden kann.
  • In einer Ausführungsform weist der Helmkörper eine Mehrzahl von Durchbrüchen, insbesondere zwei oder drei Durchbrüche, auf, und weist der Fahrradhelm eine Mehrzahl von Dämpfungselementen, insbesondere zwei oder drei Dämpfungselemente, auf, wobei jeweils ein Dämpfungselement der Mehrzahl von Dämpfungselementen in jeweils einem Durchbruch der Mehrzahl von Durchbrüchen angeordnet ist.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung von mehreren Dämpfungselementen, welche jeweils in einem Durchbruch angeordnet sind, das zur Verfügung stehende dämpfende Volumen des Fahrradhelms gesteigert werden kann und somit eine großflächige Verteilung von auf den Fahrradhelm wirkenden Kräften sichergestellt werden kann.
  • In einer Ausführungsform erstreckt sich der zumindest eine Durchbruch in einer Längsrichtung oder in einer Querrichtung des Fahrradhelms.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine vorteilhafte Struktur des Helmkörpers erhalten werden. Hierbei erstreckt sich die Längsrichtung des Fahrradhelms parallel zur Fahrtrichtung des Fahrradfahrers und erstreckt sich die Querrichtung des Fahrradhelms quer zur Fahrtrichtung des Fahrradfahrers.
  • Insbesondere erstreckt sich das zumindest eine in dem zumindest einen Durchbruch angeordnete Dämpfungselement ebenfalls in der Längsrichtung oder in der Querrichtung des Fahrradhelms. Insbesondere kann sich der Durchbruch und/oder das in dem Durchbruch angeordnete zumindest eine Dämpfungselement diagonal zu der Längsrichtung oder diagonal zu der Querrichtung erstrecken.
  • In einer Ausführungsform weist der Helmkörper eine Helmkörperoberseite, eine Helmkörperrückseite und eine Helmkörpervorderseite auf, wobei der zumindest eine Durchbruch mit dem darin angeordneten zumindest einen Dämpfungselement in der Helmkörperoberseite angeordnet ist, wobei der Helmkörper insbesondere zumindest einen weiteren Durchbruch aufweist, welcher in der Helmkörperrückseite und/oder Helmkörpervorderseite angeordnet ist, und wobei insbesondere in dem zumindest einem weiteren Durchbruch kein Dämpfungselement angeordnet sind.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Anordnung des Durchbruchs mit Dämpfungselement an der Helmkörperoberseite ein besonders wirksamer Schutz des Kopfes des Fahrradfahrers bei einem direkten Aufprall sichergestellt wird. Hierbei entspricht die Helmkörperoberseite dem Bereich des Helmkörpers, welcher an der Kopfoberseite des Kopfes des Fahrradfahrers angeordnet ist.
  • Insbesondere weist der Helmkörper eine Mehrzahl von weiteren Durchbrüchen auf. Die weiteren Durchbrüche, in denen insbesondere kein Dämpfungselement angeordnet ist, stellen einen besonders wirksamen Luftaustausch sicher. Die weiteren Durchbrüche sind hierbei insbesondere in der Helmkörperrückseite und/oder Helmkörpervorderseite angeordnet ist. Hierbei entspricht die Helmkörpervorderseite dem Bereich des Helmkörpers, welcher an der Stirn des Kopfes des Fahrradfahrers angeordnet ist. Hierbei entspricht die Helmkörperrückseite dem Bereich des Helmkörpers, welcher an dem Hinterkopf des Fahrradfahrers angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform erstreckt sich der zumindest eine Durchbruch in einer Längsrichtung des Fahrradhelms und erstreckt sich der zumindest eine weitere Durchbruch in einer Querrichtung des Fahrradhelms. Somit kann eine stabile Struktur des Helmkörpers bei einem gleichzeitig wirksamen Luftaustausch sichergestellt werden.
  • In einer Ausführungsform weist der Helmköper eine dem Kopf des Fahrradfahrers zugewandte Helmkörperinnenseite auf, wobei der Helmkörper eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Rippen aufweist, welche an der Helmkörperinnenseite angeordnet sind, und welche den zumindest einen Durchbruch seitlich begrenzen, wobei die Rippen insbesondere als Längsrippen ausgebildet sind, welche sich in einer Längsrichtung des Fahrradhelms erstrecken, und/oder wobei die Rippen insbesondere als Querrippen ausgebildet sind, welche sich in einer Querrichtung des Fahrradhelms erstrecken.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Rippen einen wirksamen Kontakt zwischen dem Helmkörper und dem Kopf des Fahrradfahrers sicherstellen. Insbesondere entspricht die Helmkörperinnenseite einer Innenseite der inneren Dämpfungsschicht des Helmkörpers, so dass durch die Rippen eine wirksame Dämpfung sichergestellt werden kann.
  • In einer Ausführungsform weist das zumindest eine Dämpfungselement eine Dämpfungselementoberseite auf, welche an der äußeren Kunststoffschale des Helmkörpers angeordnet ist, und weist das zumindest eine Dämpfungselemente eine Dämpfungselementunterseite auf, welche an der inneren Dämpfungsschicht des Helmkörpers angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement zumindest eine erste Öffnung aufweist, welche in der Dämpfungselementoberseite geformt ist, um einen Luftaustausch durch den Durchbruch weiterhin zu ermöglichen, und/oder wobei das Dämpfungselement zumindest eine zweite Öffnung aufweist, welche in der Dämpfungselementunterseite geformt ist, um einen Luftaustausch durch den Durchbruch weiterhin zu ermöglichen.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das sich das Dämpfungselement von der äußeren Kunststoffschale zu der inneren Dämpfungsschicht des Helmkörpers erstreckt und somit den Durchbruch vorteilhaft ausfüllt. Durch die in der Dämpfungselementoberseite, bzw. Dämpfungselementunterseite geformten Öffnungen kann ein wirksamer Luftaustausch durch das Dämpfungselement hindurch sichergestellt werden. Hierbei ist die zumindest eine erste Öffnung mit der zumindest einen zweiten Öffnung insbesondere strömungstechnisch verbunden.
  • In einer Ausführungsform weist das zumindest eine Dämpfungselement eine Kammerstruktur mit einer Mehrzahl von Kammern, insbesondere Wabenkammern, auf, welche jeweils durch Kammerstege seitlich begrenzt sind, wobei die Kammern insbesondere oben und/oder unten offen sind.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Kammern der Kammerstruktur vorteilhafte dämpfende Eigenschaften des Dämpfungselements sicherstellen. Die Kammerstege stabilisieren hierbei die Kammern der Kammerstruktur. Sind die Kammern insbesondere als Wabenkammern ausgebildet, weisen entsprechende Wabenkammern eine hexagonale Deck- und Grundfläche auf. Sind die Kammern insbesondere oben und/oder unten offen kann ein wirksamer Luftaustausch durch die Kammern sichergestellt werden.
  • Insbesondere weisen die Kammerstege einen Stegdurchmesser zwischen 0,8 mm und 1,5 mm, insbesondere zwischen 1,0 mm und 1,4 mm auf.
  • In einer Ausführungsform weisen die Kammern der Mehrzahl von Kammern jeweils eine untere ringförmige Kammerebene, jeweils eine obere ringförmige Kammerebene und jeweils eine zwischen der unteren ringförmigen Kammerebene und der oberen ringförmigen Kammerebene angeordnete ringförmige Kammermittelebene auf, wobei die ringförmige Kammermittelebene mit der unteren ringförmigen Kammerebene und der oberen ringförmigen Kammerebene durch Kammerstege verbunden ist, und wobei insbesondere die untere ringförmige Kammerebene, die obere ringförmige Kammerebene und/oder die ringförmige Kammermittelebene eine mehreckige, insbesondere hexagonale Ringstruktur aufweisen.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die verschiedenen Kammerebenen der Kammerstruktur der Kammer, welche durch die Kammerstege verbunden sind, die strukturelle Stabilität der jeweiligen Kammer sicherstellen. Hierbei sind die jeweiligen Kammerebenen als ringförmige Kammerebenen ausgebildet, welche insbesondere in der Ringmitte offen sind, und welche insbesondere am Ringrand mit den Kammerstegen verbunden sind.
  • In einer Ausführungsform weisen die untere ringförmige Kammerebene und die obere ringförmige Kammerebene den gleichen Durchmesser auf, und/oder ist der Durchmesser der ringförmigen Kammermittelebene geringer als der Durchmesser der unteren ringförmige Kammerebene und geringer als der Durchmesser der oberen ringförmigen Kammerebene.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die insbesondere gleichen Durchmesser der unteren und oberen ringförmigen Kammerebene eine symmetrische Krafteinleitung auf die jeweiligen Kammern sichergestellt werden kann. Durch den insbesondere geringeren Durchmesser der ringförmigen Kammermittelebene kann eine vorteilhafte Verformbarkeit der Kammer sichergestellt werden. Insbesondere beträgt der auch als Zellweite bezeichnete Durchmesser der oberen und unteren ringförmige Kammerebene zwischen 4 mm und 12 mm, insbesondere 8 mm.
  • In einer Ausführungsform sind die oberen ringförmigen Kammerebenen der Mehrzahl von Kammern jeweils seitlich miteinander verbunden, und sind die unteren ringförmigen Kammerebenen der Mehrzahl von Kammern jeweils seitlich miteinander verbunden, um eine sich zweidimensional erstreckende Kammerlage zu bilden, und wobei insbesondere eine Mehrzahl von, insbesondere drei, sich zweidimensional erstreckenden Kammerlagen miteinander verbunden sind, um eine dreidimensionale Kammerstruktur des Dämpfungselements zu bilden.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verbindung von nebeneinander angeordneten Kammern zu einer sich zweidimensional erstreckenden Kammerlage und durch die Verbindung verschiedener zweidimensionaler Kammerlagen, eine vorteilhaft dämpfende dreidimensionale Kammerstruktur des Dämpfungselements aufgebaut werden kann. Hierbei sind insbesondere zwei übereinander angeordnete sich zweidimensional erstreckende Kammerlagen über die Oberseite und/oder Unterseite der jeweilige Kammerlage miteinander verbunden, um die dreidimensionale Kammerstruktur zu bilden.
  • In einer Ausführungsform erstreckt sich die jeweilige Kammer von der oberen ringförmige Kammerebene zu der unteren ringförmigen Kammerebene entlang einer Kammerlängsachse, und erstrecken sich die Kammerstege jeweils winklig zu der Kammerlängsachse.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die winklige Anordnung der Kammerstege gegenüber der Kammerlängsachse eine vorteilhafte Verformbarkeit der jeweiligen Kammer sichergestellt werden kann. Hierbei ist insbesondere die obere ringförmige Kammerebene und/oder die unteren ringförmige Kammerebene gegenüber der ringförmigen Kammermittelebene verdreht. Durch ein derartiges Verdrehen der oberen und/oder unteren Kammerebene kann eine kontrollierte Krafteinleitung in die jeweilige Kammer bewirkt werden.
  • Insbesondere beträgt ein Verdrehwinkel zwischen einem ersten Kontaktpunkt eines Kammersteges mit der oberen ringförmigen Kammerende und/oder der unteren ringförmigen Kammerebene und einem zweiten Kontaktpunkt des Kammerstegs mit der ringförmigen Kammermittelebene zwischen 1° und 45°, insbesondere zwischen 10° und 30°, insbesondere 20°.
  • Durch eine durch einen größeren Verdrehwinkel bewirkte größere Verdrehung der oberen ringförmigen Kammerebene und/oder der unteren ringförmigen Kammerebene gegenüber der ringförmigen Kammermittelebene nimmt eine Kammerlänge der jeweiligen Kammer, welche sich von der oberen ringförmigen Kammerebene zu der unteren ringförmigen Kammerebene erstreckt, ab.
  • Insbesondere erstrecken sich die Kammerstege winklig gegenüber der oberen ringförmigen Kammerebene, der unteren ringförmigen Kammerebene und/oder der ringförmigen Kammermittelebene.
  • Insbesondere beträgt ein Kammerwinkel zwischen einem Kammersteg und der oberen ringförmigen Kammerebene und/oder der unteren ringförmigen Kammerebene zwischen 30° und 90°, insbesondere zwischen 40° und 80°.
  • In einer Ausführungsform weist die Kammerstruktur eine innere Kammerlage auf, welche zumindest abschnittsweise an einer Helmkörperinnenseite des Helmkörpers anliegt, und/oder weist die Kammerstruktur eine äußere Kammerlage und/oder zumindest eine mittlere Kammerlage, welche zwischen der inneren Kammerlage und der äußeren Kammerlage angeordnet ist, auf, wobei die äußere Kammerlage und/oder die zumindest eine mittlere Kammerlage zumindest abschnittsweise in dem zumindest einen Durchbruch angeordnet ist.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das zumindest abschnittsweise Anliegen der inneren Kammerlage an der Helmkörperinnenseite ein vorteilhafter stabilisierender Kontakt zwischen dem Dämpfungselement und dem Helmkörper sichergestellt werden kann. Die äußere und/oder die zumindest eine mittlere Kammerlage ist hierbei zumindest abschnittsweise in dem zumindest einen Durchbruch angeordnet, so dass das Dämpfungselement vorteilhaft in dem Durchbruch befestigt werden kann.
  • Insbesondere weist die innere Kammerlage zumindest einen Erstreckungsabschnitt auf, welcher an der Helmkörperinnenseite des Helmkörpers anliegt, und welcher über die äußere Kammerlage und/oder mittlere Kammerlage hinausragt.
  • In einer Ausführungsform weisen die Kammern jeweils eine Zylinder-Form, eine Doppelkegel-Form, eine Doppelkonus-Form, und/oder eine inverse Doppel-Pyramiden-Form auf.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die genannten geometrischen Formen eine wirksame Dämpfung durch das zumindest eine Dämpfungselement sichergestellt werden kann. Weist die jeweilige Kammer eine Zylinderform auf, ist der Durchmesser der Kammer über die gesamte Kammerlänge der Kammer konstant.
  • Bei einer Doppelkegel-Form, einer Doppelkonus-Form, und/oder einer inversen Doppel-Pyramiden-Form ist der Durchmesser der Oberseite, insbesondere der oberen ringförmigen Kammerebene, und der Unterseite, insbesondere der unteren ringförmigen Kammerebene, der jeweiligen Kammer größer als der Durchmesser der Mitte der Kammer, insbesondere der ringförmigen Kammermittelebene.
  • In einer Ausführungsform ist das zumindest eine Dämpfungselement, insbesondere die äußere Kammerlage und/oder innere Kammerlage, gegenüber einer Helmkörperaußenseite und/oder einer Helmkörperinnenseite des Helmkörpers vertieft in dem zumindest einen Durchbruch angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das zumindest eine Dämpfungselement, insbesondere die äußere Kammerlage und/oder innere Kammerlage, bis zu einer Helmkörperaußenseite und/oder bis zu einer Helmkörperinnenseite des Helmkörpers, um mit der Helmkörperaußenseite und/oder der Helmkörperinnenseite bündig abzuschließen.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die vertiefte Anordnung der Dämpfungselemente in dem Durchbruch gemäß der ersten Alternative die Krafteinleitung auf die Dämpfungselemente erst nach einer gewissen Intrusionstiefe erfolgt, wodurch eine vorteilhafte Kraftverteilung sichergestellt werden kann, und dass durch die bündige Anordnung der Dämpfungselemente gemäß der zweiten Alternative eine glatte Helmkörperaußenseite ohne Vorsprünge erhalten werden kann.
  • In einer Ausführungsform ist das zumindest eine Dämpfungselement aus einem verformbaren, insbesondere reversibel verformbaren, Material geformt, wobei das verformbare Material ausgebildet ist, auf den Helmkörper wirkende Kräfte durch Verformung aufzunehmen, um den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen, wobei das verformbare Material insbesondere expandiertes Polystyrol (EPS), und/oder expandiertes Polypropylen (EPP), und/oder ein Copolymer aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP), und/oder Polyamid (PA) und/oder thermoplastisches Polyurethan (TPU), umfasst.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die genannten Materialien vorteilhafte Dämpfungseigenschaften des Dämpfungsmaterials sicherstellen. Durch die zumindest abschnittsweise Verformbarkeit des Dämpfungselements können auf das Dämpfungselement wirkende Kräfte vorteilhaft aufgenommen werden.
  • Insbesondere ist das zumindest eine Dämpfungselement aus einem schwach verformbaren Material, insbesondere Polyamid (PA), insbesondere Polyamid 12, gefertigt. Bevorzugt ist das zumindest eine Dämpfungselement aus Polyamid 12 gefertigt. Insbesondere weist das Polyamid, insbesondere Polyamid 12, eine Raumdichte zwischen 6% und 30 % auf.
  • Insbesondere ist das zumindest eine Dämpfungselement aus einem reversibel verformbaren, insbesondere elastischen, Material, insbesondere aus einem thermoplastischen Polyurethan (TPU) gefertigt. Insbesondere weist das thermoplastische Polyurethan (TPU) eine Raumdichte zwischen 15% und 25% auf.
  • In einer Ausführungsform ist die äußere Kunststoffschale des Helmkörpers aus einem Kohlenfaser-verstärkten Kunststoff (CFK), Polycarbonat (PC) und/oder Acryl-Nitril-Butadien-Styrol (ABS) geformt, und/oder ist die innere Dämpfungsschicht des Helmkörpers aus einem verformbaren Kunststoff, insbesondere expandiertes Polystyrol (EPS) und/oder expandiertes Polypropylen (EPP) und/oder einem Copolymer aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP), geformt.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die genannten harten Kunststoffe der äußeren Kunststoffschale eine äußerst widerstandfähige Außenseite des Helmkörpers bereitstellen, und dass die genannten weichen Kunststoffe der inneren Dämpfungsschicht eine wirksame Verformbarkeit der inneren Dämpfungsschicht ermöglichen.
  • Insbesondere ist die innere Dämpfungsschicht aus einem expandierten Polypropylen (EPP) mit einer Raumdichte zwischen 40 kg/m3 und 80 kg/m3, insbesondere 60 kg/m3 gefertigt, und/oder aus einem expandierten Polystyrol (EPS) mit einer Raumdichte zwischen 40 kg/m3 und 80 kg/m3, insbesondere 60 kg/m3 gefertigt, und/oder aus einem Copolymer aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) mit einer Raumdichte zwischen 20 kg/m3 und 50 kg/m3, insbesondere 33 kg/m3 gefertigt. Bevorzugt ist eine innere Dämpfungsschicht aus einem expandierten Polypropylen (EPP) mit einer Raumdichte von 60 kg/m3.
  • In einer Ausführungsform weist der zumindest eine Durchbruch eine sich entlang einer Längsrichtung des Fahrradhelms erstreckende Durchbruchslänge und eine sich entlang einer Querrichtung des Fahrradhelms erstreckende Durchbruchsbreite auf, wobei die Durchbruchslänge größer als die Durchbruchsbreite ist, und wobei insbesondere die Durchbruchslänge mehr als 2-mal so lang, wie die Durchbruchsbreite ist.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die längliche Form der Durchbrüche eine vorteilhafte Aufnahme des Dämpfungselements sicherstellt.
  • In einer Ausführungsform ist das zumindest eine Dämpfungselement in dem zumindest einen Durchbruch formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, insbesondere kraftschlüssig, befestigt ist.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Befestigung des Dämpfungselements in dem Durchbruch erreicht wird. Insbesondere ist das zumindest eine Dämpfungselement reibschlüssig in den zumindest einen Durchbruch geklemmt.
  • Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Dämpfungselement, welches in zumindest einem Durchbruch eines Helmkörpers eines Fahrradhelms anordbar ist, und ausgebildet ist auf den Helmkörper wirkende Kräfte aufzunehmen und den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen, wobei das Dämpfungselement eine Kammerstruktur mit einer Mehrzahl von Kammern, insbesondere Wabenkammern, aufweist, welche jeweils durch Kammerstege seitlich begrenzt sind, wobei die Kammern insbesondere oben und/oder unten offen sind.
  • Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Dämpfungselement einfach und vorteilhaft in dem Durchbruch des Helmkörpers aufgenommen werden kann, um die dämpfenden Eigenschaften des Fahrradhelms zu verbessern.
  • Insbesondere ist das zumindest eine Dämpfungselement durch ein 3D-Druckverfahren herstellbar, wobei insbesondere das 3D-Druckverfahren eine Vielzahl von Verfahrenszyklen umfasst, welche jeweils einen Auftrag einer Pulverschicht, einen Auftrag einer Binderschicht und eine Absenkung der Bauplattform umfassen.
  • Insbesondere ist das zumindest eine Dämpfungselement durch ein selektives Lasersinterverfahren herstellbar, wobei zwei Prozessflüssigkeiten mit einem Druckkopf auf ein Materialpulver aufgebracht werden.
  • Die für den Fahrradhelm gemäß dem ersten Aspekt genannten Ausführungsformen sind ebenso Ausführungsformen für das Dämpfungselement gemäß dem zweiten Aspekt.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert, die exemplarische und nicht beschränkende Ausführungsformen der Erfindung zeigen, wobei
    • Figur 1 einen Fahrradhelm für einen Fahrradfahrer gemäß dem Stand der Technik zeigt, und
    • Figuren 2A und 2B verschieden Ansichten eines Fahrradhelms gemäß einer ersten Ausführungsform zeigen, und
    • Figur 3 eine Schnittansicht des Fahrradhelms gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, und
    • Figuren 4A und 4B verschiedene Ansicht eines Fahrradhelms gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigen, und
    • Figur 5 einen Ausschnitt einer Kammerlage eines Dämpfungselements eines Fahrradhelms gemäß einer Ausführungsform zeigt, und
    • Figur 6 eine dreidimensionale Kammerstruktur eines Dämpfungselements eines Fahrradhelms gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt, und
    • Figuren 7A, 7B und 7C Detailansichten einer Kammer eines Dämpfungselements eines Fahrradhelms gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigen, und
    • Figuren 8A und 8B weitere Detailansichten einer Kammer eines Dämpfungselements eines Fahrradhelms gemäß weiterer Ausführungsformen zeigen, und
    • Figur 9 eine Detailansicht einer Kammer eines in Figur 6 dargestellten Dämpfungselements zeigt.
    Detaillierte Beschreibung der Figuren
  • Figur 1 zeigt einen Fahrradhelm 100 für einen Fahrradfahrer gemäß dem Stand der Technik. Derartige Fahrradhelme sind insbes. von der Firma POC SWEDEN AB bekannt, insbes. deren Fahrradhelm Tectal, siehe unter: https://www.pocsports.com/eu/tectal/10505.html.
  • Der Fahrradhelm 100 weist einen Helmkörper 101 auf, welcher den Kopf des Fahrradfahrers schützt. Der Fahrradhelm 100 weist einen Verstellmechanismus 103 auf, der von dem Fahrradfahrer verstellt werden kann, um eine wirksame Anpassung des Fahrradhelms 100 an den Kopfumfang des Fahrradfahrers zu ermöglichen.
  • Der Fahrradhelm 100 weist ferner einen Verschluss 105 auf, welcher den Fahrradhelm 100 unterhalb des Kinns des Fahrradfahrers fixiert, so dass bei einem Unfall verhindert wird, dass der Fahrradhelm 100 den Kontakt mit dem Kopf des Fahrradfahrers verliert. Optional kann an dem Fahrradhelm 100 noch ein verstellbarer Windabweiser 107 angeordnet sein, welche eine Reduktion des Luftwiderstandes der Fahrradhelms 100 bewirkt und einen Sonnen- und Blendschutz bietet.
  • Der Helmkörper 101 weist eine äußere Kunststoffschale 109 und eine innere Dämpfungsschicht 111 auf.
  • Die äußere Kunststoffschale 109 ist üblicherweise aus einem harten Kunststoff gefertigt, so dass bei einem Unfall ein wirksames Abgleiten des Fahrradhelms 100 vom Untergrund ermöglicht wird und ein Auseinanderbrechen des Fahrradhelms 100 beim Aufprall verhindert wird. Insbesondere umfasst der harte Kunststoff der äußeren Kunststoffschale 109 des Helmkörpers 101 einen Kohlenfaser-verstärkten Kunststoff (CFK), Polycarbonat (PC) und/oder Acryl-Nitril-Butadien-Styrol (ABS).
  • An einer Innenseite der äußeren Kunststoffschale 109 ist eine innere Dämpfungsschicht 111 angeordnet, welche aus einem plastisch verformbaren Material gefertigt ist, um die durch die äußere Kunststoffschale 109 eingeleiteten Kräfte durch plastische Verformung zu reduzieren, wodurch das Verletzungsrisiko des Kopfes des Fahrradfahrers reduziert wird. Insbesondere umfasst das plastisch verformbare Material der inneren Dämpfungsschicht 111 Polystyrol (PS), Polyester (PE), Polypropylen (PP) und/oder Polyvinylchlorid (PVC), insbesondere expandiertes Polystyrol (EPS) und/oder expandiertes Polypropylen (EPP) und/oder ein Copolymer aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP).
  • Der Helmkörper 101 weist ferner eine Mehrzahl von Durchbrüchen 113 auf, welche die äußere Kunststoffschale 109 und die innere Dämpfungsschicht 111 durchbrechen, und dadurch einen wirksamen Luftaustausch zwischen einem dem Kopf des Fahrradfahrers zugewandten Innenbereichs des Fahrradhelms 100 und einem Außenbereich des Fahrradhelms 100 sicherzustellen.
  • Die Figuren 2A, 2B und 3 zeigen verschieden Ansichten eines Fahrradhelms 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. In der Figur 2A ist der Fahrradhelm 100 in einer Schnittansicht dargestellt. In der Figur 2B ist der Fahrradhelm 100 in einer Unteransicht dargestellt. In der Figur 3 ist der Fahrradhelm 100 in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt.
  • Der Fahrradhelm 100 weist einen Helmkörper 101 mit einer äußeren Kunststoffschale 109 und einer inneren Dämpfungsschicht 111 auf. Der Helmkörper 101 weist zumindest einen Durchbruch 113 auf, welcher die äußere Kunststoffschale 109 und die innere Dämpfungsschicht 11 durchbricht. Der Fahrradhelm 100 gemäß der ersten Ausführungsform weist insbesondere drei nebeneinander in dem Helmkörper 101 angeordnete Durchbrüche 113 auf.
  • Der Fahrradhelm 100 gemäß der ersten Ausführungsform weist zumindest ein Dämpfungselement 115, welches in dem zumindest einen Durchbruch 113 angeordnet ist, und welches ausgebildet ist auf den Helmkörper 101 wirkende Kräfte aufzunehmen und den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen.
  • Der Fahrradhelm 100 gemäß der ersten Ausführungsform weist insbesondere drei Dämpfungselemente 115 auf, wobei jeweils ein Dämpfungselement 115 in jeweils einem Durchbruch 113 angeordnet ist. Für weitere Details hinsichtlich der insbesondere eine Kammerstruktur aufweisenden Dämpfungselemente 115 wird auf die nachfolgenden Darstellungen, insbesondere die Figuren 3, 5 und 6 verwiesen.
  • Wie aus den Figuren 2A und 2B zu entnehmen ist erstrecken sich die Durchbrüche 113 und die in den Durchbrüchen 113 jeweils angeordneten Dämpfungselemente 115 insbesondere in einer Längsrichtung 117-1 des Fahrradhelms 100, wobei die Längsrichtung 117-1 des Fahrradhelms 100 parallel zur Fahrtrichtung des Fahrradfahrers angeordnet ist.
  • Alternativ können sich die Durchbrüche 113 und die in den Durchbrüchen 113 jeweils angeordneten Dämpfungselemente 115 in einer sich quer zur Längsrichtung 117-1 erstreckenden Querrichtung 117-2 erstrecken, oder können sich die Durchbrüche 113 und die in den Durchbrüchen 113 jeweils angeordneten Dämpfungselemente 115 diagonal zur Längsrichtung 117-1 oder Querrichtung 117-2 erstrecken.
  • Wie aus den Figuren 2A und 2B zu entnehmen ist, weist der Helmkörper 101 eine Helmkörperoberseite 101-1, eine Helmkörperrückseite 101-2 und eine Helmkörpervorderseite 101-3 auf. Die Helmkörperoberseite 101-1 steht mit der Kopfoberseite des Fahrradfahrers in Kontakt. Die Helmkörperrückseite 101-2 steht mit dem Hinterkopf des Fahrradfahrers in Kontakt. Die Helmkörpervorderseite 101-3 steht mit der Stirn des Fahrradfahrers in Kontakt.
  • Die Durchbrüche 113 mit denen darin jeweils angeordneten Dämpfungselementen 115 sind insbesondere in der Helmkörperoberseite 101-1 angeordnet. Dies ermöglicht eine wirksame Aufnahme, bzw. Verteilung von auf den Helmkörper 101 wirkenden Kräften bei einem Aufprall.
  • Wie aus der Figur 2A hervorgeht, weist der zumindest eine Durchbruch 113 eine Durchbruchslänge 113-1 auf, welche sich entlang der Längsrichtung 117-1 des Fahrradhelms 100 erstreckt, und weist der zumindest eine Durchbruch 113 eine Durchbruchstiefe 113-2 auf, welche sich von einer Helmkörperaußenseite 101-5 des Helmkörpers 100 zu einer Helmkörperinnenseite 101-4 des Helmkörpers 101 erstreckt. Hierbei ist die Durchbruchstiefe 113-2 insbesondere geringer als die Durchbruchslänge 113-1.
  • Wie aus der Figur 2B hervorgeht, weist der zumindest eine Durchbruch 113 eine sich entlang der Querrichtung 117-2 des Fahrradhelms 100 erstreckende Durchbruchsbreite 113-3 auf, wobei die Durchbruchslänge 113-1 größer als die Durchbruchsbreite 113-3 ist, und wobei insbesondere die Durchbruchslänge 113-1 mehr als 2-mal so lang wie die Durchbruchsbreite 113-3 ist.
  • Der Helmkörper 101 weist insbesondere zumindest einen weiteren Durchbruch 119 auf, welcher in der Helmkörperrückseite 101-2 und/oder Helmkörpervorderseite 101-3 angeordnet ist, und wobei in dem zumindest einem weiteren Durchbruch 119 insbesondere kein Dämpfungselement 115 angeordnet sind. Somit stehen die weiteren Durchbrüche 119 besonders vorteilhaft für einen Luftaustausch zur Verfügung. Insbesondere erstreckt sich der zumindest eine weitere Durchbruch 119 in der Querrichtung 117-2 des Fahrradhelms 100.
  • Wie aus der Figur 2B zu entnehmen ist, weist der Helmköper 100 eine dem Kopf des Fahrradfahrers zugewandte Helmkörperinnenseite 101-4 auf, an welcher eine Mehrzahl von, insbesondere drei, nebeneinander angeordneten Rippen 121 angeordnet sind, welche den zumindest einen Durchbruch 113 seitlich begrenzen. Jeder der Durchbrüche 113 ist somit von Rippen 121 seitlich begrenzt. Durch die Rippen 121 wird ein wirksamer Kontakt der inneren Dämpfungsschicht 111 des Helmkörpers 101 mit dem Kopf des Fahrradfahrers sichergestellt.
  • Die Rippen 121 sind insbesondere als Längsrippen ausgebildet, welche sich in der Längsrichtung 117-1 des Fahrradhelms 100 erstrecken. Alternativ können die Rippen 121 auch insbesondere als Querrippen ausgebildet sein, welche sich in der Querrichtung 117-2 des Fahrradhelms 100 erstrecken.
  • In der Figur 3 ist ein Dämpfungselement 115, welches in einem Durchbruch 113 des Helmkörpers 101 angeordnet ist, der Mehrzahl von Dämpfungselementen 115 in einer Schnittdarstellung gezeigt.
  • Das Dämpfungselement 115 weist eine Dämpfungselementoberseite 115-1 auf, welche an der äußeren Kunststoffschale 109 des Helmkörpers 101 angeordnet ist. Das Dämpfungselement 115 weist eine Dämpfungselementunterseite 115-2 auf, welche an der inneren Dämpfungsschicht 111 des Helmkörpers 101 angeordnet ist. Somit erstreckt sich das Dämpfungselement 115 von der Helmkörperaußenseite 101-5 durch den Durchbruch 113 zu der Helmkörperinnenseite 101-4.
  • In der Dämpfungselementoberseite 115-1 ist zumindest eine erste Öffnung 123-1 geformt und in der Dämpfungselementunterseite 115-2 ist zumindest eine zweite Öffnung 123-2 geformt. Somit kann durch die erste und zweite Öffnung 123-1, 123-2 ein Luftaustausch durch den Durchbruch 113 weiterhin ermöglicht werden.
  • Wie aus der Figur 3 weiterhin hervorgeht, weist das Dämpfungselement 115 eine Kammerstruktur mit einer Mehrzahl von Kammern 125, insbesondere Wabenkammern 125, auf, wobei die Kammern 125 oben und unten offen sind, um einen Luftaustausch von dem Innenbereich des Helmkörpers 101 zu einem Außenbereich des Helmkörpers 101 zu ermöglichen.
  • Die Kammern 125 sind hierbei seitlich miteinander verbunden, um eine sich zweidimensional erstreckende Kammerlage 127 zu bilden. Eine Mehrzahl der sich zweidimensional erstreckenden Kammerlagen 127 sind wiederum jeweils an ihrer Ober- und Unterseite miteinander verbunden, um eine dreidimensionale Kammerstruktur des Dämpfungselements 115 zu bilden. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform weist die dreidimensionale Kammerstruktur des Dämpfungselements 115 drei Kammerlagen 127 auf, eine äußere Kammerlage 127-1, eine mittlere Kammerlage 127-2 und eine innere Kammerlage 127-3.
  • Hierbei ist die äußere Kammerlage 127-1 und die mittlere Kammerlage 127-2 in dem Durchbruch 113 angeordnet, wohingegen die innere Kammerlage 127-3 zumindest abschnittsweise mit Erstreckungsabschnitten 127-4 an der Helmkörperinnenseite 101-4 des Helmkörpers 101 anliegt.
  • Alternativ kann das Dämpfungselement 115, insbesondere die innere Kammerlage 127-3, mit der Helmkörperinnenseite 101-4 bündig abschließen oder ist das Dämpfungselement 115 vertieft in dem zumindest einen Durchbruch 113 angeordnet, in dem beispielweise auf die innere Kammerlage 127-3 verzichtet wird.
  • Wie aus der Fig. 3 zu entnehmen ist, erstreckt sich das Dämpfungselement 115, insbesondere die äußere Kammerlage 127-1, bis zu der Helmkörperaußenseite 101-5, um bündig mit der Helmkörperaußenseite 101-5 abzuschließen. Alternativ kann das Dämpfungselement 115, insbesondere die äußere Kammerlage 127-1, gegenüber der Helmkörperaußenseite 101-5 vertieft in dem Durchbruch 113 angeordnet sein.
  • Um eine wirksame Befestigung der jeweiligen Dämpfungselemente 115 in dem jeweiligen Durchbruch 113 sicherzustellen, ist das zumindest eine Dämpfungselement 115 in dem zumindest einen Durchbruch 113 formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, insbesondere kraftschlüssig, befestigt. Durch ein insbesondere reibschlüssiges Einpressen des Dämpfungselements 115 in den zumindest einen Durchbruch 113 kann eine wirksame Befestigung des Dämpfungselements 115 in dem Durchbruch 113 sichergestellt werden.
  • Um eine wirksame Kraftaufnahme durch das Dämpfungselement 115 sicherzustellen, ist das zumindest eine Dämpfungselement 115 aus einem verformbaren, insbesondere reversibel verformbaren, Material geformt ist, wobei das verformbare Material ausgebildet ist, auf den Helmkörper 101 wirkende Kräfte durch Verformung aufzunehmen, um den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen.
  • Das verformbare Material umfasst insbesondere expandiertes Polystyrol (EPS), und/oder expandiertes Polypropylen (EPP), und/oder ein Copolymer aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP), und/oder Polyamid (PA) und/oder thermoplastisches Polyurethan (TPU).
  • Die Figuren 4A und 4B zeigen verschiedene Ansicht eines Fahrradhelms 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform. In der Figur 4A ist eine Oberansicht des Fahrradhelms 100 gezeigt, wohingegen in der Figur 4B eine Unteransicht des Fahrradhelms 100 gezeigt ist.
  • Für Details hinsichtlich der Merkmale des in den Figuren 4A und 4B dargestellten Fahrradhelms 100 gemäß der zweiten Ausführungsform wird auf den in den Figuren 2A, 2B und 3 dargestellten Fahrradhelm 100 gemäß der ersten Ausführungsform verwiesen.
  • Der in den Figuren 4A und 4B dargestellte Fahrradhelm 100 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von dem Fahrradhelm 100 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die in den Durchbrüchen 113 jeweils angeordneten Dämpfungselemente 115 gegenüber einer Helmkörperaußenseite 101-5 des Helmkörpers 101 vertieft in dem jeweiligen Durchbruch 113 angeordnet sind.
  • Figur 5 zeigt einen Ausschnitt einer Kammerlage 127 eines Dämpfungselements 115 eines Fahrradhelms 100 gemäß einer Ausführungsform.
  • Die Kammerlage 127 besteht aus einer Mehrzahl von Kammern 125, insbesondere Wabenkammern 125, welche jeweils seitlich miteinander verbunden sind, um die sich zweidimensional erstreckende Kammerlage 127 zu bilden. Hierbei wird betont, dass der in Fig. 5 gezeigte Ausschnitt nur eine sich eindimensional erstreckende Reihe von Kammern 125 der sich zweidimensional erstreckenden Kammerlage 127 zeigt. Eine Mehrzahl der in Fig. 5 gezeigten sich eindimensional erstreckende Reihen von Kammern 125 können entlang ihrer Längsseiten verbunden sein, um die sich zweidimensional erstreckenden Kammerlage 127 zu bilden.
  • Eine Mehrzahl der entsprechenden Kammerlagen 127 können jeweils an ihrer Ober- und Unterseite miteinander verbunden werden, um eine dreidimensionale Kammerstruktur des Dämpfungselements 115 zu bilden.
  • Für eine detaillierte Ansicht der sich zweidimensional erstreckenden Kammerlagen 127 und der sich dreidimensional erstreckenden Kammerstruktur des Dämpfungselements 115 wird auf die Fig. 6 verwiesen.
  • Jede Kammer 125 der Kammerlage 127 ist durch Kammerstege 129 seitlich begrenzt. Die Kammern 125 weisen jeweils eine untere ringförmige Kammerebene 125-1, jeweils eine obere ringförmige Kammerebene 125-3 und jeweils eine zwischen der unteren ringförmigen Kammerebene 125-1 und der oberen ringförmigen Kammerebene 125-3 angeordnete ringförmige Kammermittelebene 125-2 aufweisen. Hier sind die untere ringförmige Kammerebene 125-1, die obere ringförmige Kammerebene 125-3, und die ringförmige Kammermittelebene 125-2 in der Mitte jeweils offen, um einen wirksame Luftaustausch durch die jeweilige Kammer 125 zu ermöglichen.
  • Insbesondere weisen die untere ringförmige Kammerebene 125-1, die obere ringförmige Kammerebene 125-3 und/oder die ringförmige Kammermittelebene 125-2 eine mehreckige, insbesondere hexagonale, Ringstruktur, auf.
  • Die untere ringförmige Kammerebene 125-1 ist mit der ringförmigen Kammermittelebene 125-2 jeweils durch Kammerstege 129 verbunden. Die obere ringförmige Kammerebene 125-1 ist mit der ringförmigen Kammermittelebene 125-2 jeweils durch Kammerstege 129 verbunden.
  • Insbesondere weisen die untere ringförmige Kammerebene 125-1 und die obere ringförmige Kammerebene 125-3 den gleichen Durchmesser auf. Insbesondere ist der Durchmesser der ringförmigen Kammermittelebene 125-2 geringer als der Durchmesser der unteren ringförmige Kammerebene 125-1 und geringer als der Durchmesser der oberen ringförmigen Kammerebene 125-3.
  • Somit weisen die Kammern 125 jeweils eine Sanduhr-Form auf, insbesondere eine Doppelkonus-Form auf. Alternativ können die Kammern 125 auch jeweils eine Zylinder-Form, eine Doppelkegel-Form, und/oder eine inverse Doppel-Pyramiden-Form aufweisen.
  • Durch die in der Fig. 5 gezeigte geometrische Form der Kammern 125 der Kammerlage 127 kann bei einer auf die Kammerlage 127 wirkenden Kraft, z.B. bei einem Aufprall des Helmkörpers 101, die jeweiligen Kammern 125 entlang einer Kammerlängsachse 131 gestaucht werden, wodurch die Kammerlage 127, bzw. das Dämpfungselement 115, die wirkende Kraft wirksam absorbieren kann.
  • Figur 6 zeigt eine dreidimensionale Kammerstruktur eines Dämpfungselements 115 eines Fahrradhelms 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • Das in Fig. 6 dargestellte Dämpfungselement 115 weist eine dreidimensionale Kammerstruktur mit einer Mehrzahl von oben und unten offenen Kammern 125, insbesondere Wabenkammern 125, auf, welche durch Kammerstege 129 seitlich begrenzt sind.
  • Jeder der Kammern 125 weist eine untere ringförmige Kammerebene 125-1, eine obere ringförmige Kammerebene 125-3 und eine dazwischen angeordnete ringförmige Kammermittelebene 125-2 auf. Hierbei ist die ringförmige Kammermittelebene 125-2 durch die Kammerstege 129 mit der oberen ringförmigen Kammerebene 125-3 und der unteren ringförmigen Kammerebene 125-1 verbunden.
  • Die oberen ringförmigen Kammerebenen 125-3 der Mehrzahl von Kammern 125 sind jeweils seitlich miteinander verbunden. Die unteren ringförmigen Kammerebenen 125-1 der Mehrzahl von Kammern 125 sind jeweils seitlich miteinander verbunden, um jeweils eine sich zweidimensional erstreckende Kammerlage 127 zu bilden.
  • Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, ist die sich dreidimensional erstreckende Kammerstruktur des Dämpfungselements 115 aus einer Mehrzahl von Kammerlagen 127, insbesondere drei Kammerlagen 127, gebildet.
  • Die drei Kammerlagen 127 umfassen eine innere Kammerlage 127-3, welche zumindest abschnittsweise an einer in Fig. 6 nicht dargestellten Helmkörperinnenseite 101-4 eines Helmkörpers 101 eines Fahrradhelms 100 anliegt.
  • Die drei Kammerlagen 127 umfassen ferner eine äußere Kammerlage 127-1, welche zumindest abschnittsweise in einem in Fig. 6 nicht dargestellten Durchbruch 113 des Helmkörpers 101 angeordnet.
  • Die drei Kammerlagen 127 umfassen ferner eine mittlere Kammerlage 127-2, welche zwischen der inneren Kammerlage 127-3 und der äußeren Kammerlage 127-1 angeordnet ist. Auch die mittlere Kammerlage 127-2 ist zumindest abschnittsweise in einem in Fig. 6 nicht dargestellten Durchbruch 113 des Helmkörpers 101 angeordnet.
  • Die innere Kammerlage 127-3 weist hierbei zumindest einen Erstreckungsabschnitt 127-4, insbesondere zwei Erstreckungsabschnitte 127-4, auf, welcher an der Helmkörperinnenseite 101-4 des Helmkörpers 101 anliegt, und welcher über die äußere Kammerlage 127-1 und/oder mittlere Kammerlage 127-2 hinausragt.
  • Die Figuren 7A, 7B und 7C zeigen Detailansichten einer Kammer 125 eines Dämpfungselements 115 eines Fahrradhelms 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • Wie bereits in den Figuren 5 und 6 gezeigt umfasst die Kammer 125 eine untere ringförmige Kammerebene 125-1, eine obere ringförmige Kammerebene 125-3, sowie eine ringförmigen Kammermittelebene 125-2. Hierbei ist die ringförmige Kammermittelebene 125-2 mit der unteren ringförmigen Kammerebene 125-1, sowie der oberen ringförmigen Kammerebene 125-3 durch Kammerstege 129 verbunden.
  • Um die Verformbarkeit der Kammer 125 zu beeinflussen sind die folgenden Parameter der Kammer 125 variierbar, die Dichte des Materials der Kammerebenen 125-1, 125-2, 125-3 und/oder der Kammerstege 129, die Zellweite 133 der Kammer 125, und ein Verdrehwinkel 135, wobei der Verdrehwinkel 135 zwischen einem ersten Kontaktpunkt 137-1 des Kammersteges 129 mit der oberen ringförmigen Kammerebene 125-3 und einem zweiten Kontaktpunkt 137-2 des Kammersteges 129 mit der ringförmigen Kammermittelebene 125-2 angetragen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Verdrehwinkel 135 bevorzugt zwischen 1° und 45°, insbesondere zwischen 10° und 30°, insbesondere 20°.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Material der Kammerebenen 125-1, 125-2, 125-3 und/oder der Kammerstege 129 insbesondere expandiertes Polystyrol (EPS), und/oder expandiertes Polypropylen (EPP), und/oder ein Copolymer aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP), und/oder Polyamid (PA) und/oder thermoplastisches Polyurethan (TPU).
  • Die Figuren 8A und 8B zeigen weitere Detailansichten einer Kammer 125 eines Dämpfungselements 115 eines Fahrradhelms 100 gemäß weiterer Ausführungsformen.
  • Die in der Figur 8A dargestellte Kammer 125 entspricht der in den Figuren 7A, 7B und 7C dargestellten Kammer 125.
  • Die in der Figur 8B dargestellte Kammer 125 beruht auf der in Fig. 8A dargestellten Kammer 125, wobei ein Verdrehwinkel 135 der in Fig. 8B dargestellten Kammer 125 größer als der entsprechende Verdrehwinkel 135 der in Fig. 8A dargestellten Kammer 125 ist, und wobei ein Kammerwinkel 139 der in Fig. 8B dargestellten Kammer 125 geringer als der entsprechende Kammerwinkel 139 der in Fig. 8A dargestellten Kammer 125 ist.
  • Durch den größeren Verdrehwinkel 135 und den geringeren Kammerwinkel 139 gemäß der in Fig. 8B dargestellten Kammer 125 steigt bei einer Krafteinwirkung auf die obere ringförmige Kammerebene 125-3 die horizontale Kraftkomponente der auf die Kammer 125 wirkenden Kraft, so dass bei zunehmenden Verdrehwinkel 135 und bei abnehmenden Kammerwinkel 139 die Struktursteifigkeit der Kammer 125 abnimmt. Somit kann durch eine Variation des Verdrehwinkels 135 und Kammerwinkels 139 die Struktursteifigkeit der Kammer 125 vorteilhaft angepasst werden.
  • Hierbei ist der Kammerwinkel 139 als der Winkel definiert, welcher zwischen der unteren ringförmigen Kammerebene 125-1 und einem Kammersteg 129, welcher die untere ringförmigen Kammerebene 125-1 mit der ringförmigen Kammermittelebene 125-2 verbindet, angetragen wird.
  • Für Details hinsichtlich der Elemente der in den Figuren 8A und 8B gezeigten Kammer 125 wird auf die Figuren 7A, 7B und 7C verwiesen.
  • Figur 9 zeigt eine Detailansicht einer Kammer 125 eines in Figur 6 dargestellten Dämpfungselements 115. Für weitere Details der in Fig. 9 dargestellten Kammer 125 wird auf die detaillierten Ausführungsformen gemäß der Figuren 7A, 7B, 7C, 8A und 8B verwiesen.
  • Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Verwendung des zumindest einen Dämpfungselements 115 in einem Durchbruch 113 eines Helmkörpers 101 eines Fahrradhelms 100 die auf den Kopf des Fahrradfahrers bei einem Aufprall wirkenden Kräfte deutlich reduziert werden können, so dass die Verletzungsgefahr des Fahrradfahrers bei einem Unfall reduziert werden kann.
  • Durch die insbesondere Kammern 125 umfassende Kammerstruktur des Dämpfungselements 115 wird eine besonders wirkungsvolle Stoßdämpfung bei hohen Aufprallgeschwindigkeiten erreicht. Zudem können entsprechende Dämpfungselemente 115 vorteilhaft, z.B. mittels 3D-Druckverfahren, gefertigt werden.
  • Durch die offene Struktur des Dämpfungselements 115 kann ferner ein vorteilhafter Luftaustausch von einem Innenbereich des Fahrradhelms 100 zu einem Außenbereich des Fahrradhelms 100 sichergestellt werden, so dass die Gefahr eines Hitzestaus für den Fahrradfahrer reduziert werden kann.
    • Bezugszeichen
    • 100
    Fahrradhelm
    101
    Helmkörper
    101-1
    Helmkörperoberseite
    101-2
    Helmkörperrückseite
    101-3
    Helmkörpervorderseite
    101-4
    Helmkörperinnenseite
    101-5
    Helmkörperaußenseite
    103
    Verstellmechanismus
    105
    Verschluss
    107
    Windabweiser
    109
    Äußere Kunststoffschale
    111
    Innere Dämpfungsschicht
    113
    Durchbruch
    113-1
    Durchbruchslänge
    113-2
    Durchbruchstiefe
    113-3
    Durchbruchsbreite
    115
    Dämpfungselement
    115-1
    Dämpfungselementoberseite
    115-2
    Dämpfungselementunterseite
    117-1
    Längsrichtung des Fahrradhelms
    117-2
    Querrichtung des Fahrradhelms
    119
    Weiterer Durchbruch
    121
    Rippe
    123-1
    Erste Öffnung
    123-2
    Zweite Öffnung
    125
    Kammer
    125-1
    Untere ringförmige Kammerebene
    125-2
    Ringförmige Kammermittelebene
    125-3
    Obere ringförmige Kammerebene
    127
    Kammerlage
    127-1
    Äußere Kammerlage
    127-2
    Mittlere Kammerlage
    127-3
    Innere Kammerlage
    127-4
    Erstreckungsabschnitt der inneren Kammerlage
    129
    Kammersteg
    131
    Kammerlängsachse
    133
    Zellweite
    135
    Verdrehwinkel
    137-1
    Erster Kontaktpunkt des Kammersteges
    137-2
    Zweiter Kontaktpunkt des Kammersteges
    139
    Kammerwinkel

Claims (20)

  1. Fahrradhelm (100) für einen Fahrradfahrer, mit:
    einen Helmkörper (101), wobei der Helmkörper (101) eine äußere Kunststoffschale (109) und eine innere Dämpfungsschicht (111) aufweist, und wobei der Helmkörper (101) zumindest einen Durchbruch (113) aufweist, welcher die äußere Kunststoffschale (109) und die innere Dämpfungsschicht (111) durchbricht, dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest ein Dämpfungselement (115), welches in dem zumindest einen Durchbruch (113) angeordnet ist, und ausgebildet ist auf den Helmkörper (101) wirkende Kräfte aufzunehmen und den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen.
  2. Fahrradhelm (100) nach Anspruch 1, wobei der Helmkörper (101) eine Mehrzahl von Durchbrüchen (113), insbesondere zwei oder drei Durchbrüche (113), aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradhelm (100) eine Mehrzahl von Dämpfungselementen (115), insbesondere zwei oder drei Dämpfungselemente (115), aufweist,
    wobei jeweils ein Dämpfungselement (115) der Mehrzahl von Dämpfungselementen (115) in jeweils einem Durchbruch (113) der Mehrzahl von Durchbrüchen (113) angeordnet ist.
  3. Fahrradhelm (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der zumindest eine Durchbruch (113) in einer Längsrichtung (117-1) oder in einer Querrichtung (117-2) des Fahrradhelms (100) erstreckt.
  4. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Helmkörper (101) eine Helmkörperoberseite (101-1), eine Helmkörperrückseite (101-2) und eine Helmkörpervorderseite (101-3) aufweist, wobei der zumindest eine Durchbruch (113) mit dem darin angeordneten zumindest einen Dämpfungselement (115) in der Helmkörperoberseite (101-1) angeordnet ist,
    wobei der Helmkörper (101) insbesondere zumindest einen weiteren Durchbruch (119) aufweist, welcher in der Helmkörperrückseite (101-2) und/oder Helmkörpervorderseite (101-3) angeordnet ist, und wobei insbesondere in dem zumindest einem weiteren Durchbruch (119) kein Dämpfungselement (115) angeordnet sind.
  5. Fahrradhelm (100) nach Anspruch 4, wobei sich der zumindest eine Durchbruch (113) in einer Längsrichtung (117-1) des Fahrradhelms (100) erstreckt, und wobei sich der zumindest eine weitere Durchbruch (119) in einer Querrichtung (117-2) des Fahrradhelms (100) erstreckt.
  6. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei der Helmköper (100) eine dem Kopf des Fahrradfahrers zugewandte Helmkörperinnenseite (101-4) aufweist, wobei der Helmkörper (100) eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Rippen (121) aufweist, welche an der Helmkörperinnenseite (101-4) angeordnet sind, und welche den zumindest einen Durchbruch (113) seitlich begrenzen,
    wobei die Rippen (121) insbesondere als Längsrippen ausgebildet sind, welche sich in einer Längsrichtung (117-1) des Fahrradhelms (100) erstrecken, und/oder wobei die Rippen (121) insbesondere als Querrippen ausgebildet sind, welche sich in einer Querrichtung (117-2) des Fahrradhelms (100) erstrecken.
  7. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (115) eine Dämpfungselementoberseite (115-1) aufweist, welche an der äußeren Kunststoffschale (109) des Helmkörpers (101) angeordnet ist, und wobei das zumindest eine Dämpfungselement (115) eine Dämpfungselementunterseite (115-2) aufweist, welche an der inneren Dämpfungsschicht (111) des Helmkörpers (101) angeordnet ist,
    wobei das Dämpfungselement (115) zumindest eine erste Öffnung (123-1) aufweist, welche in der Dämpfungselementoberseite (115-1) geformt ist, um einen Luftaustausch durch den Durchbruch (113) weiterhin zu ermöglichen,
    und/oder wobei das Dämpfungselement (115) zumindest eine zweite Öffnung (123-2) aufweist, welche in der Dämpfungselementunterseite (115-2) geformt ist, um einen Luftaustausch durch den Durchbruch (113) weiterhin zu ermöglichen.
  8. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (115) eine Kammerstruktur mit einer Mehrzahl von Kammern (125), insbesondere Wabenkammern (125), aufweist, welche jeweils durch Kammerstege (129) seitlich begrenzt sind, wobei die Kammern (125) insbesondere oben und/oder unten offen sind.
  9. Fahrradhelm (100) nach Anspruch 8, wobei die Kammern (125) der Mehrzahl von Kammern (125) jeweils eine untere ringförmige Kammerebene (125-1), jeweils eine obere ringförmige Kammerebene (125-3) und jeweils eine zwischen der unteren ringförmigen Kammerebene (125-1) und der oberen ringförmigen Kammerebene (125-3) angeordnete ringförmige Kammermittelebene (125-2) aufweisen,
    wobei die ringförmige Kammermittelebene (125-2) mit der unteren ringförmigen Kammerebene (125-1) und der oberen ringförmigen Kammerebene (125-3) durch Kammerstege (129) verbunden ist, und
    wobei insbesondere die untere ringförmige Kammerebene (125-1), die obere ringförmige Kammerebene (125-3) und/oder die ringförmige Kammermittelebene (125-2) eine mehreckige, insbesondere hexagonale, Ringstruktur aufweisen.
  10. Fahrradhelm (100) nach Anspruch 9, wobei die untere ringförmige Kammerebene (125-1) und die obere ringförmige Kammerebene (125-3) den gleichen Durchmesser aufweisen, und/oder
    wobei der Durchmesser der ringförmigen Kammermittelebene (125-2) geringer als der Durchmesser der unteren ringförmige Kammerebene (125-1) und geringer als der Durchmesser der oberen ringförmigen Kammerebene (125-3) ist.
  11. Fahrradhelm (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die oberen ringförmigen Kammerebenen (125-3) der Mehrzahl von Kammern (125) jeweils seitlich miteinander verbunden sind, und wobei die unteren ringförmigen Kammerebenen (125-1) der Mehrzahl von Kammern (125) jeweils seitlich miteinander verbunden sind, um eine sich zweidimensional erstreckende Kammerlage (127, 127-1, 127-2, 127-3) zu bilden, und
    wobei insbesondere eine Mehrzahl von, insbesondere drei, sich zweidimensional erstreckenden Kammerlagen (127, 127-1, 127-2, 127-3) miteinander verbunden sind, um eine dreidimensionale Kammerstruktur des Dämpfungselements (115) zu bilden.
  12. Fahrradhelm (100) nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei sich die jeweilige Kammer (125) von der oberen ringförmige Kammerebene (125-3) zu der unteren ringförmigen Kammerebene (125-1) entlang einer Kammerlängsachse (131) erstreckt, und wobei sich die Kammerstege (129) jeweils winklig zu der Kammerlängsachse (131) erstrecken.
  13. Fahrradhelm (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Kammerstruktur eine innere Kammerlage (127-3) aufweist, welche zumindest abschnittsweise an einer Helmkörperinnenseite (101-4) des Helmkörpers (101) anliegt, und/oder
    wobei die Kammerstruktur eine äußere Kammerlage (127-1) und/oder zumindest eine mittlere Kammerlage (127-2), welche zwischen der inneren Kammerlage (127-3) und der äußeren Kammerlage (127-1) angeordnet ist, aufweist,
    wobei die äußere Kammerlage (127-1) und/oder die zumindest eine mittlere Kammerlage (127-2) zumindest abschnittsweise in dem zumindest einen Durchbruch (113) angeordnet ist.
  14. Fahrradhelm (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Kammern (125) eine Zylinder-Form, eine Doppelkegel-Form, eine Doppelkonus-Form, und/oder eine inverse Doppel-Pyramiden-Form aufweisen.
  15. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (115), insbesondere die äußere Kammerlage (127-1) und/oder innere Kammerlage (127-3), gegenüber einer Helmkörperaußenseite (101-5) und/oder einer Helmkörperinnenseite (101-4) des Helmkörpers (101) vertieft in dem zumindest einen Durchbruch (113) angeordnet ist, oder
    wobei sich das zumindest eine Dämpfungselement (115), insbesondere die äußere Kammerlage (127-1) und/oder innere Kammerlage (127-3), bis zu einer Helmkörperaußenseite (101-5) und/oder bis zu einer Helmkörperinnenseite (101-4) des Helmkörpers (101) erstreckt, um mit der Helmkörperaußenseite (101-5) und/oder der Helmkörperinnenseite (101-4) bündig abzuschließen.
  16. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (115) aus einem verformbaren, insbesondere reversibel verformbaren, Material geformt ist, und wobei das verformbare Material ausgebildet ist, auf den Helmkörper (101) wirkende Kräfte durch Verformung aufzunehmen, um den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen,
    wobei das verformbare Material insbesondere expandiertes Polystyrol (EPS), und/oder expandiertes Polypropylen (EPP), und/oder ein Copolymer aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP), und/oder Polyamid (PA) und/oder thermoplastisches Polyurethan (TPU), umfasst.
  17. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die äußere Kunststoffschale (109) des Helmkörpers (101) aus einem Kohlenfaser-verstärkten Kunststoff (CFK), Polycarbonat (PC) und/oder Acryl-Nitril-Butadien-Styrol (ABS) geformt ist, und/oder
    wobei die innere Dämpfungsschicht (111) des Helmkörpers (101) aus einem verformbaren Kunststoff, insbesondere expandiertes Polystyrol (EPS) und/oder expandiertes Polypropylen (EPP) und/oder einem Copolymer aus Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP), geformt ist.
  18. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Durchbruch (113) eine sich entlang einer Längsrichtung (117-1) des Fahrradhelms (100) erstreckende Durchbruchslänge (113-1) und eine sich entlang einer Querrichtung (117-2) des Fahrradhelms (100) erstreckende Durchbruchsbreite (113-3) aufweist,
    wobei die Durchbruchslänge (113-1) größer als die Durchbruchsbreite (113-3) ist, und wobei insbesondere die Durchbruchslänge (113-1) mehr als 2-mal so lang, wie die Durchbruchsbreite (113-3) ist.
  19. Fahrradhelm (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (115) in dem zumindest einen Durchbruch (113) formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, insbesondere kraftschlüssig, befestigt ist.
  20. Dämpfungselement (115), welches in zumindest einem Durchbruch (113) eines Helmkörpers (101) eines Fahrradhelms (100) anordbar ist, und ausgebildet ist auf den Helmkörper (101) wirkende Kräfte aufzunehmen und den Kopf des Fahrradfahrers zu schützen,
    wobei das Dämpfungselement (115) eine Kammerstruktur mit einer Mehrzahl von Kammern (125), insbesondere Wabenkammern (125), aufweist, welche jeweils durch Kammerstege (129) seitlich begrenzt sind,
    wobei die Kammern (125) insbesondere oben und/oder unten offen sind.
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