EP4183285A1 - Sporthelm - Google Patents

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EP4183285A1
EP4183285A1 EP22206139.2A EP22206139A EP4183285A1 EP 4183285 A1 EP4183285 A1 EP 4183285A1 EP 22206139 A EP22206139 A EP 22206139A EP 4183285 A1 EP4183285 A1 EP 4183285A1
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EP
European Patent Office
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helmet
gas
user
sports
area
Prior art date
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Application number
EP22206139.2A
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English (en)
French (fr)
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ABUS August Bremicker Soehne KG
Original Assignee
ABUS August Bremicker Soehne KG
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Publication date
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Application filed by ABUS August Bremicker Soehne KG filed Critical ABUS August Bremicker Soehne KG
Publication of EP4183285A1 publication Critical patent/EP4183285A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406Accessories for helmets
    • A42B3/0486Airbags
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/06Impact-absorbing shells, e.g. of crash helmets
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406Accessories for helmets
    • A42B3/0433Detecting, signalling or lighting devices
    • A42B3/046Means for detecting hazards or accidents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/08Chin straps or similar retention devices

Definitions

  • the invention relates to a sports helmet, in particular a bicycle helmet, motorcycle helmet, riding helmet or ski helmet, with a shock-absorbing helmet shell and a belt fixing system for fixing the helmet shell to a user's head.
  • a sports helmet serves to protect the user against head injuries, especially in the event of a fall.
  • the sports helmet comprises a helmet shell which has a generally concave-shaped inside facing the user's head and a generally convex-shaped outside facing away from the user's head.
  • the helmet shell should absorb the kinetic energy acting on the sports helmet in the event of an impact as much as possible through inelastic and/or elastic deformation.
  • a belt fixing system can also be attached to the helmet shell, by means of which the helmet shell can be fixed to the user's head and which can include, for example, several neck and chin straps.
  • sports helmet is to be understood broadly in the present context and not only refers to helmets that are designed exclusively or specifically for practicing a sport (such as a riding helmet or ski helmet), but are also used, for example, for exercise in the leisure sector (e.g. as a bicycle helmet or motorcycle helmet).
  • Such sports helmets are known in various designs. In general, you can choose between sports helmets with rigid chin guards (e.g. for the mountain bike sports) and sports helmets without a chin guard.
  • sports helmets without a chin guard are characterized by a high level of comfort compared to sports helmets with rigid chin guards due to their open design and relatively low weight.
  • Sports helmets without a chin bar are also far more common than sports helmets with a rigid chin bar.
  • sports helmets without a chin guard do not offer comparable protection to a user's facial area.
  • a chin area and/or areas of the cheekbones of the user can be exposed to injuries in certain falls, since a sports helmet without a chin guard does not specifically protect these areas.
  • the sports helmet according to the invention has a shock-absorbing helmet shell and a belt fixing system for fixing the helmet shell to a user's head.
  • the sports helmet includes an airbag device having at least one gas generator and at least one gas bag inflatable by gas, wherein the at least one gas bag is configured to protect at least part of the user's face in an inflated state.
  • the invention is based on the following consideration:
  • Known sports helmets already provide good protection for the user's head.
  • the face area of the user is problematic in some falls.
  • many users do not want the facial area to be protected by rigid devices such as a chin guard, a face visor or the like, since a sports helmet offers the clearest possible field of vision and is as simple as possible should be set up.
  • aesthetic aspects also play a role in the decision as to whether or in which situations a sports helmet is worn at all, which can ultimately be at the expense of safety.
  • wearing a riding helmet with a chin guard is absolutely unusual.
  • the sports helmet can have an airbag device.
  • air bags are proven devices in the automotive field to provide a user with additional protection to supplement seat belts and to protect the user from injury from impact with hard parts such as a steering wheel or dashboard.
  • the airbag device of the sports helmet according to the invention can comprise several components.
  • a gas bag which can be made in particular from a flexible plastic material such as polyamide, can be kept ready in a folded state.
  • the gas bag is filled with gas by the gas generator in a short time (eg ⁇ 1/10 second).
  • gas is to be understood in general terms in this context and can only include a single gas (eg nitrogen) or a gas mixture (eg an argon-helium mixture) including air or a gas/air mixture.
  • the gas from or from the gas generator can in particular come directly from the gas generator (e.g.
  • the gas generator can be stored in the gas generator or be generated in the gas generator from a liquid or solid), or the gas for the gas bag can be taken from the gas generator from the ambient air ( eg by pumping and/or compressing).
  • the gas generator can be fluidically (ie flow-technically) connected to the airbag.
  • the gas generator thus provides the gas for filling the gas bag, wherein the gas generator can be designed, for example, as a cold gas generator or as a pyrotechnic gas generator, or as a combination thereof, or as a pump and/or compressor. In some embodiments, the gas generator can be designed as a cartridge and/or a pressure accumulator.
  • the gas bag When inflated, i.e. filled, the gas bag can protect at least part of the user's face, depending on its geometric design and arrangement on the helmet shell. Due to its arrangement, shape and flexible structure, the gas bag in the inflated state forms a protective cushion which can come to rest between an area of the user's face and an object (e.g. the ground) in the event of an impact.
  • the gas bag can dampen an impact and/or distribute forces over a large area in order to reduce excessive force and/or load peaks in the user's facial area. It can be sufficient for this if the gas bag only assumes a predetermined form of the inflated state for a short period of time (e.g. approx. one or more seconds) and then relaxes.
  • the gas bag can also be designed in such a way that it assumes the predetermined shape of the inflated state for a longer period of time.
  • the gas bag can be designed to cover a chin area (lower jaw) and/or areas of the cheekbones of the user in the inflated state.
  • an overlap can be understood to mean a radial covering of part of the head, in particular the face, of a user with the airbag, with a distance remaining between a surface of the face and the airbag in the radial viewing direction.
  • the user's head is assumed to be substantially spherical in this model.
  • the gas bag can be designed to be modeled in the inflated state on a side facing the user's face according to a human face shape.
  • the gas bag can be designed as a curved shape in the manner of a chin guard and/or as curved cheek sections on both sides of the user's nose.
  • the airbag can have a recess in a nose area of the user's face; Such a recess can simulate the shape of the user's face, with the gas bag being able to cover the surrounding areas of the face at a small distance in the inflated state.
  • the airbag may be formed from a transparent material.
  • a transparent material can be understood as meaning a see-through material, i.e. the user can see through the gas bag when it is inflated. This can bring advantages in particular when the gas bag is in the user's field of vision in the inflated state.
  • the gas bag can cover the entire face area of the user in the inflated state, with the user being able to see through the transparent material of the gas bag and thus perceive an environment.
  • the gas bag can be designed to spare an eye area of the user in the inflated state.
  • a largely unobstructed field of vision for the user can thus also be retained by a cutout in the airbag around the user's eye area.
  • the area around the user's eyes can be left free when the gas bag is inflated, ie the area around the user's eyes is not covered by the gas bag in the inflated state.
  • the gas generator can be arranged in a centrally symmetrical position, in particular in a rear head area of the helmet shell.
  • a centrally symmetrical arrangement can be advantageous in particular in embodiments of the airbag device with only a single gas generator, in order to achieve a substantially centrally symmetrical weight distribution of the airbag device.
  • the concept of central symmetry is to be understood in connection with the invention as follows:
  • the sports helmet can be divided into a left half and a right half by a central plane of symmetry, the central plane of symmetry being perpendicular to a horizontal plane and being aligned in the longitudinal direction of the sports helmet, i.e. comprises a longitudinal axis of the sports helmet.
  • the airbag device may include two airbags.
  • the two gas bags can cover different areas of the user's face. Different embodiments of the airbag device with two gas bags are explained below.
  • the two air bags may be configured to cover a part of the user's face from a left side and another part of the user's face from a right side.
  • the two gas bags can each be arranged on the left side of the sports helmet and on the right side of the sports helmet, for example in the side temple areas of the user.
  • the respective part of the user's face can be covered by the two gas bags at the same time, ie the airbag device can be designed to fill the two gas bags with gas at the same time. In this way, an undesired transmission of torques to the user's head due to the filling of the airbags can be avoided, in particular when the two airbags are arranged and aligned symmetrically in the middle.
  • a slight time delay can be provided between the inflation of one gas bag and the inflation of the other gas bag, i.e. one of the two gas bags is filled with gas before the other of the two gas bags.
  • the two inflated airbags are intended to cover (i.e. overlap) one another, filling the two airbags at different times can prevent the two airbags from hitting one another and repelling one another during their deployment.
  • the two airbags can be configured to be center-symmetrically arranged in the inflated state and, for example, abut one another to form a substantially closed surface that covers part of the user's face.
  • the two gas bags can be designed such that, in the inflated state, each of the two gas bags crosses a central plane of symmetry of the sports helmet.
  • the central plane of symmetry which can be defined as described above, the two airbags at least partially overlap either next to each other or on top of each other (in particular with regard to a front view of the sports helmet).
  • a rectilinear dividing plane runs between the two inflated airbags, along which the two airbags could be spread apart in the event of an impact and could release a previously covered area of the user's face.
  • the two gas bags can be designed, for example, in such a way that the two gas bags engage in one another in the inflated state when the two gas bags have crossed the central plane of symmetry.
  • the airbag device may include a single common gas generator for inflating the two airbags.
  • the common gas generator can be fluidically connected to the two airbags via a respective connecting line.
  • the common gas generator can in particular be arranged centrally symmetrically on the helmet shell. As explained above, this can have advantages with regard to the weight distribution of the gas generator on the sports helmet on the one hand, and also advantages with regard to the development of noise caused by ignition of the gas generator on the other hand. By arranging the gas generator in the middle, the gas generator can be arranged at a large distance from the user's ears.
  • the airbag device may include two gas generators, one of the two gas generators being fluidically connected to one of the two gas bags and the other of the two gas generators being fluidically connected to the other of the two gas bags. If two gas generators are used, they can be made correspondingly smaller, i.e. with smaller geometric dimensions, than if a single gas generator is used. Two gas generators can also have advantages over a single gas generator in terms of even weight distribution. In addition, the use of two gas generators can also be advantageous in terms of system redundancy. Additionally, in some embodiments, the airbag device may also include a plurality of inflators.
  • one of the two inflators may be located on a left side of the helmet shell and the other of the two inflators may be located on a right side of the helmet shell. This can favor a center-symmetrical weight distribution of the gas generators.
  • the two gas generators can be arranged on a respective ear area or on a respective temple area or on a respective lateral neck area (back of the head area) of the helmet shell. If the gas generators in a rear area of the helmet shell and the However, if gas bags are arranged in a front area of the helmet shell, connecting lines can be provided from the respective gas generator to the associated gas bag and can run, for example, along or inside the helmet shell.
  • the helmet shell may include an integrated frame structure.
  • the helmet shell can have a so-called skeleton made of plastic, which is injection-moulded or foam-coated to form a shock-absorbing helmet body (e.g. using the so-called in-mold process).
  • the frame structure may include one or more straps (flexible or rigid), strap(s), and/or anchors that extend at least partially within the helmet shell.
  • the at least one gas generator and/or the at least one gas bag of the airbag device can be attached to the integrated frame structure of the helmet shell. Suitable access points and/or mechanical interfaces can be provided on the frame structure for this purpose.
  • the attachment to a frame structure of the helmet shell ensures a particularly stable fit of the gas generator and/or the gas bag, in particular with regard to recoil forces that can occur when the gas bag is inflated.
  • the attachment of the airbag device to an integrated frame structure can also be advantageous in a retrofit solution.
  • the airbag device can have a sensor device for detecting a fall situation, a trigger for triggering the at least one gas generator, and a power supply for supplying the sensor device and/or the trigger with electrical power.
  • the sensor device of the airbag device can, for example, comprise at least one multi-axis acceleration sensor.
  • the sensor device can include an evaluation and triggering circuit.
  • the evaluation and triggering circuit can receive data from the at least one acceleration sensor evaluate.
  • the evaluation and triggering circuit can be designed, for example, to monitor predetermined threshold values and/or to evaluate acceleration curves over time and/or directions of acceleration which indicate an impending impact, for example due to a fall.
  • the evaluation and triggering circuit can compare data from the at least one sensor with at least one predetermined threshold value. If the sensor data exceeds at least one threshold value, the evaluation and triggering circuit can generate a triggering signal, for example an electronic signal or an ignition current, for the trigger.
  • the evaluation and triggering circuit is connected to a trigger of the airbag device, for example an explosive device or an igniter.
  • Filling of the at least one airbag is triggered by the triggering signal generated by the evaluation and triggering circuit. This can be done, for example, by igniting a pyrotechnic gas generator, with a pyrotechnic material burning and the gas generated filling the at least one gas bag.
  • a gas stored under pressure in the gas generator can be released, with the released gas filling the at least one gas bag via at least one connecting line. Since when it is triggered, for example by detonating an explosive device, a bang or a lot of noise is generated, the trigger can be provided with noise insulation, e.g. a cover made of sound-insulating material.
  • the airbag device includes an electrical energy supply, which can be designed as a battery and/or accumulator.
  • the accumulator can be charged in particular via a solar cell, which is arranged on an outside of the helmet shell, for example.
  • Activating the trigger can alternatively an electrical activation also take place mechanically, for example via a pressure switch.
  • the at least one gas generator, the at least one gas bag, the sensor device, the trigger and the power supply can form a modular unit. Due to the modular unit, the airbag device can also be retrofitted, in particular, to existing sports helmets. For this purpose, an arrangement of the modular unit in the ear area can be provided in particular, which forms a suitable exemption for the helmet shell in many sports helmets. In such embodiments, the gas generator and/or the associated trigger can be arranged underneath the user's auricle.
  • the modular unit can be attached to the helmet shell, for example, using clip connections or screw solutions.
  • the modular assembly can be releasably, in particular exchangeably, attached to the helmet shell.
  • the attachment of the modular assembly can be provided, for example, on an outer edge of the helmet shell, i.e. on a transition between an inside and an outside of the helmet shell.
  • a mechanical interface for attaching the modular assembly may be formed on the helmet shell, e.g., in the manner of an anchor.
  • the modular unit can easily be optionally retrofitted.
  • the sports helmet may be configured without a rigid chin guard. It is particularly advantageous if a sports helmet of the widespread type without a rigid chin guard can be given increased protection of the face area of the user as a result of the airbag device according to the invention.
  • the helmet shell can have a helmet body that has padding on the inside and/or an outer shell on the outside.
  • the outer shell can also perform a protective function (e.g. absorbing shock or reducing the coefficient of friction for the protective helmet to slide along a rough surface), or it can only perform an essentially decorative function.
  • the outer shell can comprise a shell, for example made of acrylonitrile butadiene styrene (ABS), or a film, for example made of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET) or a polycarbonate (PC).
  • the helmet body can be made from a rigid foam, in particular from an expanded rigid polystyrene foam (EPS).
  • EPS expanded rigid polystyrene foam
  • part of the helmet shell, in particular the helmet body can be manufactured by 3D printing.
  • the helmet shell can be formed by a so-called injection-molded mesh.
  • the belt fixation system can be attached in a rear head area of the helmet shell and in side temple areas of the helmet shell. In some embodiments, the belt fixation system can have a length adjustment device in the neck area of the user.
  • the helmet shell may have a plurality of ventilation openings distributed over the surface of the helmet shell.
  • the helmet shell 12 may have a helmet body which has padding on the inside and/or a thin outer shell on the outside.
  • the helmet body of the helmet shell 12 can be made from a rigid foam, in particular from an expanded rigid polystyrene foam (EPS).
  • EPS expanded rigid polystyrene foam
  • the belt fixation system 14 can be fastened in a neck area 40 of the helmet shell 12 and in the side temple areas 42 of the helmet shell 12 .
  • the belt fixation system 14 can have a ring section with a length adjustment device (not shown) in the neck area 40 of the user.
  • the helmet shell 12 can have a plurality of ventilation openings 13 distributed over the surface of the helmet shell 12 .
  • the bicycle helmet 10 has an airbag device 16, the airbag device 16 comprising at least one gas generator 18 and at least one gas bag 20 which can be inflated by gas from the gas generator 18.
  • the gas generator 18 and the gas bag 20 can be arranged spatially close to one another in the temple area 42 of the bicycle helmet 10 ( 1 ).
  • the gas generator 18 and the gas bag 20 can also be spatially separate, arranged at any point on the bicycle helmet 10 and fluidically connected via a respective connecting line.
  • the gas generator 18 or several gas generators 18 can be arranged at a front end, ie at a forehead area 44 , at an upper head area 50 or at a rear head area 38 of the bicycle helmet 10 .
  • an arrangement of the gas generator 18 in the neck area 40 can be provided in particular.
  • the gas bag 20 is in 1 shown schematically in a non-inflated state, ie the gas bag 20 is not filled with gas and is space-saving, for example folded up, in a housing, a cover or a suitable storage device on the bicycle helmet 10, in particular on the helmet shell 12 is arranged.
  • the gas bag 20 can be filled with gas by the gas generator 18 in a short time in order to assume an inflated state and a predetermined shape in the inflated state.
  • the gas bag 20 is designed to cover at least a part of the user's face 30 in an inflated state (cf. e.g Figures 2 to 4 ) to cover and thus protect against a frontal impact.
  • the airbag 20 can be fastened in a predetermined alignment, for example, to one of the lateral temple areas 42 or to the forehead area 44 on the bicycle helmet 10, in particular on the helmet shell 12.
  • the respective gas bag 20 can have a fastening end with which the gas bag 20 is fastened to the helmet shell 12 in a predetermined alignment.
  • the respective airbag 20 can also have at least one free end, which moves along the user's face 30 when the airbag 20 is inflated, so that the inflated airbag 20 covers the face 30 .
  • the airbag 20 can move at least partially along a forward direction, ie along a longitudinal axis of the bicycle helmet 10 .
  • the gas bag 20 in the inflated state can be modeled (for example curved) in accordance with the shape of a human face on a side facing the face 30 of the user in order to cover the face 30 of the user close to the contour.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a gas bag 20 in an inflated state in a front view.
  • a user's face 30 is also shown schematically.
  • the bicycle helmet is 10 in 2 (accordingly also in Figures 3, 4 and 6 ) not shown.
  • the airbag 20, as described above is arranged at a suitable point on the helmet shell 12 of the bicycle helmet 10.
  • the gas bag 20 covers at least part of the face 30 of the user.
  • the Gas bag 20 has a chin area 32 and a left and right cheekbone area 34 of the face 30 of the user.
  • the gas bag 20 can have a recess 58 of a nose area 46 of the face 30 of the user.
  • the shape of the user's face can be simulated by this recess 58, and the airbag 20 can cover the surrounding areas of the face 30 with a small distance in the inflated state.
  • the outline of the recess 58 is closed on three sides and open only at the top (for the bridge of the nose).
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a gas bag 20 in an inflated state.
  • the gas bag 20 covers in particular the chin area 32 of a face 30 of a user and thus essentially fulfills the function of a chin guard.
  • the chin area 32 (lower jaw) can be particularly endangered if the user falls.
  • the embodiment of the gas bag 20 shown can protect the chin area 32 of the user, but has a simpler geometric structure than, for example, the embodiment described above 2 .
  • the airbag 20 In the inflated state, can be designed as a convexly curved, essentially rectangular surface. Alternatively, the gas bag 20 can also be tubular, modeled after a chin guard.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a gas bag 20 in an inflated state.
  • the gas bag 20 covers almost the entire face 30 of the user, with only an eye area 36 not being covered.
  • the gas bag 20 also covers a forehead area 44 and side temple areas 42 of the face 30 of the user. Only the eye area 36 of the face 30 is not covered by the gas bag 20 due to a recess 60 of the airbag 20, ie the eye area 36 is left free.
  • This embodiment has the advantage that, on the one hand, almost all areas of the Face 30 covered by the gas bag 20 and thus protected, for example, in the event of a fall.
  • the term "substantially” means that edge regions of the field of vision can be covered by the airbag 20 in the inflated state.
  • the recess 58 of the gas bag 20 can also be omitted, ie the gas bag 20 covers the entire face 30 of the user.
  • the airbag 20 is made entirely or partially from a transparent material.
  • a transparent design of the gas bag 20 is also possible in the other explained embodiments.
  • the airbag 20 relaxes again after inflation (for example after about one second), for example as a result of pressure reduction openings that have been introduced in a targeted manner.
  • the airbags 20 shown can be designed in one piece and attached to one of the temple areas 42 of the helmet shell 12, for example.
  • the in Figures 2 to 4 shown coverage of the user's face 30 can also be accomplished by two gas bags 20 that complement each other.
  • Embodiments of an airbag device 18 that have two airbags 20 are described below.
  • figure 5 12 shows a front view of two airbags 20 in an inflated state, the two airbags 20 being configured to face part of the user's face 30 from a left side 51 and another part of the user's face 30 from a right side 52 cover.
  • the left side 51 and the right side 52 are defined by the central plane of symmetry E, which divides the bicycle helmet 10 in the middle in a vertical direction (in the illustration according to figure 5 perpendicular to the plane of the paper).
  • the two airbags 20 can be designed in such a way that when inflated they meet in the central plane of symmetry E and cover at least the chin area 32 and the cheekbone areas 34 of the face 30 of the user, with the nose area 46 being left out by a respective recess 58 of the respective airbag 20 is.
  • the gas bags 20 can also only cover the chin area 32 . This corresponds to the embodiments described above in 2 and in 3 , where the airbag 20 is shown in one piece there.
  • a gap 54 can be formed at the central plane of symmetry E as a result of the two airbags 20 meeting.
  • the gas bags 20 can be designed to be pressed against one another so strongly on the central plane of symmetry E that the gap 54 is closed by forces acting essentially perpendicularly to the central plane of symmetry 30 .
  • an area of the face 30 in which the two gas bags 20 meet, in particular the chin area 32, can be completely covered by the two gas bags 20.
  • the bicycle helmet 10 includes an airbag device 16 (not shown) with two airbags 20 that overlap when inflated.
  • Each of the two airbags 20 crosses the central plane of symmetry E of the bicycle helmet 10 in an inflated state, so that in the area of the central plane of symmetry E is an area of the face 30 of the user from both Gas bags 20 is covered.
  • This can be advantageous because the overlapping of the two gas bags 20 in the event of an impact in the area of the central plane of symmetry 30 means that the two overlapping gas bags 20 do not release the chin area 32 .
  • the airbag device 16 can have two gas generators 18 .
  • One of the two gas generators 18 can be arranged on a left side 51 of the helmet shell 12 and can be fluidically connected to one of the two gas bags 20 in order to inflate this gas bag 20 if necessary.
  • the other of the two gas generators 18 can be arranged on a right-hand side 52 of the helmet shell 12 and can be fluidically connected to the other of the two gas bags 20 so that this other gas bag 20 can be inflated if necessary.
  • the two gas generators 18 can be arranged, for example, on a respective ear area 48 or on a respective temple area 42 or on a respective lateral neck area 40 of the bicycle helmet 10 .
  • left side 51 and right side 52 only serve to distinguish between two sides and restrict the features described with regard to the left side 51 and the right side 52 not on these sides, i.e. the features relating to the left side 51 can also be features relating to the right side 52, and vice versa.
  • FIG. 7 shows a schematic plan view of two overlapping gas bags 20, which are formed by tubular elements.
  • the two airbags 20 overlap in an area of the central plane of symmetry E.
  • the two meeting ends 56 of the Gas bags 20 also have a trapezoidal structure or a chamfer, for example.
  • FIG. 8 shows another embodiment of two overlapping gas bags 20.
  • the overlapping does not occur on top of each other but side by side, ie the two gas bags 20 do not overlap or overlap in a front view, although each of the two gas bags 20 crosses the central plane of symmetry E of the bicycle helmet 10.
  • This embodiment makes it possible for example for the chin area 32 to be completely covered by one of the two gas bags 20 and for example a mouth area 49 of the user to be covered by the other of the two gas bags 20 .
  • the bicycle helmet 10 or the airbag device 16 can have a single common gas generator 18 for inflating the two gas bags 20, the single gas generator 18 being fluidly connected to both gas bags.
  • the gas can thus flow from the single gas generator 18 into both gas bags 20 .
  • the single gas generator 18 can be arranged in a centrally symmetrical position, i.e. symmetrically to the central plane of symmetry E, for example in a rear head area 38 of the helmet shell 12 .
  • the single gas generator 18 it is also possible for the single gas generator 18 to be arranged at any point symmetrically to the central plane of symmetry E, for example on a forehead area 44 of the helmet shell 12.
  • a central plane of symmetry E can divide the bicycle helmet 10 symmetrically into a left side 51 and a right side 52.
  • the gas generator 18 can be arranged at various locations in a centrally symmetrical position. Due to the centrally symmetrical arrangement of the gas generator 18, a symmetrical weight distribution with respect to the central plane of symmetry E can be achieved, which can lead to better wearing comfort for the user.
  • the gas generator 18 can also be center-symmetrical to the center plane of symmetry E in the forehead area 44 or center-symmetrical to the center plane of symmetry E im Neck area 40 or arranged symmetrically to the center plane of symmetry E in the upper head area 50 . Corresponding arrangements are in 9 shown with a dashed line.
  • the airbag device 16 can have a sensor device 22 for detecting a fall situation, a trigger 24 for triggering the at least one gas generator 18, and a power supply 26 for supplying the sensor device Have 22 and / or the trigger 24 with electrical energy.
  • a gas bag 20 in 10 shown in a folded state
  • the sensor device 22, the trigger 24, the gas generator 18 and the power supply 26 can be arranged as a modular unit 28 on the bicycle helmet 10. This can allow an airbag device 16 to be retrofitted to existing bicycle helmets 10 (additive design).
  • the sensor device 22, the trigger 24, the gas generator 18, the energy supply 26 and the gas bag 20 can also be distributed on the bicycle helmet 10, which can also be referred to as an integrative design.
  • the operation of the airbag device 16 can be exemplified by the following steps.
  • Sensor device 22 continuously monitors, for example at regular time intervals, relevant parameters that can describe a fall or an impact that is threatened as a result.
  • detected acceleration values can be used as a criterion for a fall if they exceed predefined threshold values, with a direction-dependent evaluation being possible in particular.
  • the sensor device 22 compares the values measured by at least one sensor with predefined threshold values. If at least one measured parameter exceeds the associated threshold value, the sensor device 22 sends a trigger signal to a trigger 24.
  • the signal can be transmitted, for example an electrical pulse may be formed, which causes a gas stored in at least one gas generator 18 to flow out.
  • the gas flows via at least one connecting line, which connects the respective gas generator 18 to an associated airbag 20, into the associated airbag 20.
  • the inflow of gas unfolds the gas bag 20 and the gas bag 20 is inflated almost abruptly.
  • the gas bag 20 unfolds around the user's face 30 such that the inflated gas bag 20 covers at least parts of the user's face 30 .
  • Energy is required both for the monitoring of the measured variables by the sensor device 22 and for firing the trigger 24 .
  • This energy can be provided by an electrical energy supply 26 .
  • the energy supply 26 can be in the form of a battery or an accumulator. If an accumulator is used as the energy supply, the accumulator can optionally be supplied with energy via solar units which can be arranged on a surface of an outside of the helmet shell 12 .
  • the invention can also be used in a different type of sports helmet, in particular in a motorcycle helmet, a riding helmet or a ski helmet.

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  • Helmets And Other Head Coverings (AREA)

Abstract

Ein Sporthelm, insbesondere Fahrradhelm, Motorradhelm, Reithelm oder Skihelm, umfasst eine stoßabsorbierende Helmschale und ein Gurtfixiersystem zum Fixieren der Helmschale an dem Kopf eines Benutzers. Der Sporthelm umfasst eine Airbag-Vorrichtung, die wenigstens einen Gasgenerator und wenigstens einen Gassack aufweist, der durch Gas aufblasbar ist, wobei der wenigstens eine Gassack dazu ausgebildet ist, in einem aufgeblasenen Zustand zumindest einen Teil des Gesichts des Benutzers zu schützen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sporthelm, insbesondere Fahrradhelm, Motorradhelm, Reithelm oder Skihelm, mit einer stoßabsorbierenden Helmschale und einem Gurtfixiersystem zum Fixieren der Helmschale an dem Kopf eines Benutzers.
  • Ein Sporthelm dient zum Schutz des Benutzers gegen Kopfverletzungen, insbesondere im Falle eines Sturzes. Hierfür umfasst der Sporthelm eine Helmschale, die eine generell konkav geformte, dem Kopf des Benutzers zugewandte Innenseite und eine generell konvex geformte, dem Kopf des Benutzers abgewandte Außenseite aufweist. Die Helmschale soll die bei einem Aufprall auf den Sporthelm einwirkende kinetische Energie durch inelastische und/oder elastische Verformung möglichst weitgehend absorbieren. An der Helmschale kann außerdem ein Gurtfixiersystem befestigt sein, mittels dessen die Helmschale am Kopf des Benutzers fixiert werden kann und das beispielsweise mehrere Nacken- und Kinngurte umfassen kann.
  • Der Begriff "Sporthelm" ist im vorliegenden Zusammenhang breit zu verstehen und bezieht sich nicht nur auf Helme, die ausschließlich oder spezifisch für die Ausübung einer Sportart konzipiert sind (wie etwa ein Reithelm oder Skihelm), sondern beispielsweise auch für eine Bewegung im Freizeitbereich verwendet werden (z.B. als Fahrradhelm oder Motorradhelm).
  • Derartige Sporthelme sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Im Allgemeinen kann zwischen Sporthelmen mit starren Kinnbügeln (z.B. für den Mountainbike-Sport) und Sporthelmen ohne Kinnbügel unterschieden werden. Insbesondere Sporthelme ohne Kinnbügel zeichnen sich aufgrund ihrer offenen Bauweise und ihres relativ geringen Gewichts durch einen hohen Tragekomfort gegenüber Sporthelmen mit starren Kinnbügeln aus. Sporthelme ohne Kinnbügel sind auch weitaus verbreiteter als Sporthelme mit starren Kinnbügeln. Jedoch bieten Sporthelme ohne Kinnbügel keinen vergleichbaren Schutz des Gesichtsbereichs eines Benutzers. So können insbesondere ein Kinnbereich und/oder Bereiche der Jochbeine des Benutzers bei bestimmten Stürzen Verletzungen ausgesetzt sein, da ein Sporthelm ohne Kinnbügel diese Bereiche nicht speziell schützt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Sporthelm ohne starren Kinnbügel zu schaffen, der eine Schutzwirkung zumindest für einen Teil des Gesichts eines Benutzers bietet.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch einen Sporthelm mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Der erfindungsgemäße Sporthelm weist eine stoßabsorbierende Helmschale und ein Gurtfixiersystem zum Fixieren der Helmschale an dem Kopf eines Benutzers auf. Der Sporthelm umfasst eine Airbag-Vorrichtung, die wenigstens einen Gasgenerator und wenigstens einen Gassack aufweist, der durch Gas aufblasbar ist, wobei der wenigstens eine Gassack dazu ausgebildet ist, in einem aufgeblasenen Zustand zumindest einen Teil des Gesichts des Benutzers zu schützen.
  • Der Erfindung liegt die folgende Überlegung zugrunde: Bekannte Sporthelme bieten bereits einen guten Schutz des Kopfes des Benutzers. Problematisch ist bei manchen Stürzen jedoch der Gesichtsbereich des Benutzers. Ein Schutz des Gesichtsbereichs durch starre Vorrichtungen wie beispielsweise einen Kinnbügel, ein Gesichtsvisier oder dergleichen ist von vielen Benutzern jedoch nicht erwünscht, da ein Sporthelm ein möglichst freies Sichtfeld bieten und möglichst einfach aufzusetzen sein soll. Auch ästhetische Gesichtspunkte spielen bei vielen Benutzern eine Rolle bei der Entscheidung, ob bzw. in welchen Situationen überhaupt ein Sporthelm getragen wird, was letztlich zu Lasten der Sicherheit gehen kann. So ist etwa im Reitsport das Tragen eines Reithelms mit Kinnbügel absolut unüblich. Um allerdings gleichwohl den Gesichtsbereich oder zumindest Teile des Gesichtsbereichs des Benutzers auch mit Sporthelmen ohne starre Kinnbügel zu schützen, kann der Sporthelm eine Airbag-Vorrichtung aufweisen. Airbags sind beispielsweise im Automobilbereich bewährte Vorrichtungen, um einem Benutzer einen zusätzlichen Schutz als Ergänzung zu Sicherheitsgurten zu bieten, und um den Benutzer vor Verletzungen durch einen Aufprall gegen harte Teile, wie beispielsweise einem Lenkrad oder einem Armaturenbrett zu schützen.
  • Die Airbag-Vorrichtung des erfindungsgemäßen Sporthelms kann mehrere Komponenten umfassen. Ein Gassack, der insbesondere aus einem flexiblen Kunststoffmaterial wie beispielsweise aus Polyamid ausgebildet sein kann, kann in einem zusammengefalteten Zustand bereitgehalten werden. Der Gassack wird bei einer erkannten Gefahrensituation, wie beispielsweise einem Sturz des Benutzers von einem Fahrrad oder einem Pferd, in kurzer Zeit (z.B. < 1/10 Sekunde) von dem Gasgenerator mit einem Gas befüllt. Der Begriff "Gas" ist in diesem Zusammenhang allgemein zu verstehen und kann lediglich ein einziges Gas (z.B. Stickstoff) oder ein Gasgemisch (z.B. ein Argon-Helium Gemisch) einschließlich Luft oder eines Gas-/Luft-Gemisches umfassen. Das Gas aus oder von dem Gasgenerator kann insbesondere unmittelbar aus dem Gasgenerator stammen (z.B. in dem Gasgenerator gespeichert sein oder in dem Gasgenerator aus einem Flüssigstoff oder Feststoff erzeugt werden), oder das Gas für den Gassack kann von dem Gasgenerator aus der Umgebungsluft entnommen werden (z.B. durch Pumpen und/oder Komprimieren). Hierfür kann der Gasgenerator mit dem Gassack fluidisch (d.h. strömungstechnisch) verbunden sein.
  • Der Gasgenerator stellt also das Gas zum Befüllen des Gassacks bereit, wobei der Gasgenerator beispielsweise als Kaltgasgenerator oder als pyrotechnischer Gasgenerator, oder als Kombination hiervon, oder als eine Pumpe und/oder Kompressor ausgebildet sein kann. Der Gasgenerator kann in einigen Ausführungsformen als eine Kartusche und/oder ein Druckspeicher ausgeführt sein.
  • Im aufgeblasenen, d.h. befüllten Zustand kann der Gassack, je nach seiner geometrischen Gestaltung und Anordnung an der Helmschale, zumindest einen Teil des Gesichts des Benutzers schützen. Der Gassack im aufgeblasenen Zustand bildet durch seine Anordnung, Form und flexible Struktur ein Schutzpolster, das bei einem Aufprall zwischen einem Gesichtsbereich des Benutzers und einem Objekt (z.B. Boden) zu liegen kommen kann. Der Gassack kann einen Aufprall dämpfen und/oder eine flächige Kräfteverteilung bewirken, um eine übermäßige Krafteinwirkung und/oder Belastungsspitzen im Gesichtsbereich des Benutzers abzumildern. Hierfür kann es ausreichend sein, wenn der Gassack lediglich für einen kurzen Zeitraum (z.B. ca. eine oder mehrere Sekunden) eine vorbestimmte Form des aufgeblasenen Zustands einnimmt und danach jedoch erschlafft. Jedoch kann der Gassack auch so ausgebildet sein, dass er für einen längeren Zeitraum die vorbestimmte Form des aufgeblasenen Zustands einnimmt.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Gassack dazu ausgebildet sein, in dem aufgeblasenen Zustand einen Kinnbereich (Unterkiefer) und/oder Bereiche der Jochbeine des Benutzers zu überdecken. Unter einer Überdeckung kann in diesem Zusammenhang eine radiale Umhüllung eines Teils des Kopfes, insbesondere des Gesichts, eines Benutzers mit dem Gassack verstanden werden, wobei zwischen einer Oberfläche des Gesichts und dem Gassack ein Abstand in radialer Betrachtungsrichtung verbleibt. Der Kopf des Benutzers wird in diesem Modell als im Wesentlichen kugelförmig angenommen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Gassack dazu ausgebildet sein, in dem aufgeblasenen Zustand an einer dem Gesicht des Benutzers zugewandten Seite entsprechend einer menschlichen Gesichtsform nachgebildet zu sein. Beispielsweise kann der Gassack als eine gekrümmte Form nach Art eines Kinnbügels und/oder als gekrümmte Wangenabschnitte beiderseits der Nase des Benutzers ausgebildet sein. Insbesondere kann der Gassack eine Aussparung eines Nasenbereichs des Gesichts des Benutzers aufweisen; durch eine solche Aussparung kann die Gesichtsform des Benutzers nachgebildet sein, wobei der Gassack in dem aufgeblasenen Zustand die umliegenden Bereiche des Gesichts mit einem geringem Abstand überdecken kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Gassack aus einem transparenten Material ausgebildet sein. Als transparentes Material kann ein durchsichtiges Material verstanden werden, d.h. der Benutzer kann im aufgeblasenen Zustand des Gassacks durch diesen hindurchblicken. Dies kann insbesondere Vorteile bringen, wenn sich der Gassack im aufgeblasenen Zustand im Sichtfeld des Benutzers befindet. So kann in einigen Ausführungsformen der Gassack im aufgeblasenen Zustand den kompletten Gesichtsbereich des Benutzers überdecken, wobei der Benutzer durch das transparente Material des Gassacks hindurchsehen und somit eine Umgebung wahrnehmen kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Gassack dazu ausgebildet sein, in dem aufgeblasenen Zustand einen Augenbereich des Benutzers auszusparen. Ein weitgehend freies Sichtfeld des Benutzers kann somit auch durch eine Aussparung des Gassacks um den Augenbereich des Benutzers erhalten bleiben. Hierzu kann der Bereich um die Augen des Benutzers im aufgeblasenen Zustand des Gassacks freigelassen werden, d.h. der Bereich um die Augen des Benutzers wird nicht von dem Gassack im aufgeblasenen Zustand überdeckt.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Gasgenerator in einer mittensymmetrischen Position, insbesondere in einem Hinterkopfbereich der Helmschale, angeordnet sein. Eine derartige mittensymmetrische Anordnung kann insbesondere bei Ausführungsformen der Airbag-Vorrichtung mit lediglich einem einzigen Gasgenerator vorteilhaft sein, um eine im Wesentlichen mittensymmetrische Gewichtsverteilung der Airbag-Vorrichtung zu erreichen. Der Begriff der Mittensymmetrie ist im Zusammenhang mit der Erfindung wie folgt zu verstehen: Der Sporthelm kann durch eine Mittensymmetrieebene in eine linke Hälfte und eine rechte Hälfte unterteilt werden, wobei die Mittensymmetrieebene senkrecht zu einer horizontalen Ebene steht und in Längsrichtung des Sporthelms ausgerichtet ist, d.h. eine Längsachse des Sporthelms umfasst.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Airbag-Vorrichtung zwei Gassäcke aufweisen. Die zwei Gassäcke können verschiedene Bereiche des Gesichts des Benutzers überdecken. Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der Airbag-Vorrichtung mit zwei Gassäcken erläutert.
  • Bei einer derartigen Ausführungsform können die zwei Gassäcke dazu ausgebildet sein, einen Teil des Gesichts des Benutzers ausgehend von einer linken Seite und einen anderen Teil des Gesichts des Benutzers ausgehend von einer rechten Seite zu überdecken. Die zwei Gassäcke können dabei jeweils an der linken Seite des Sporthelms und an der rechten Seite des Sporthelms angeordnet sein, beispielsweise in seitlichen Schläfenbereichen des Benutzers.
  • Das Überdecken des jeweiligen Teils des Gesichts des Benutzers durch die zwei Gassäcke kann zeitlich gleichzeitig erfolgen, d.h. die Airbag-Vorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die beiden Gassäcke zeitgleich mit Gas zu befüllen. Hierdurch kann ein unerwünschtes Übertragen von Drehmomenten auf den Kopf des Benutzers durch das Befüllen der Gassäcke vermieden werden, insbesondere wenn die zwei Gassäcke mittensymmetrisch angeordnet und ausgerichtet sind.
  • Allerdings kann bei einigen Ausführungsformen zwischen dem Aufblasen des einen Gassacks und dem Aufblasen des anderen Gassacks ein geringer Zeitversatz vorgesehen sein, d.h. einer der beiden Gassäcke wird zeitlich vor dem anderen der beiden Gassäcke mit Gas befüllt. Ein zeitlich versetztes Befüllen der beiden Gassäcke kann bei Ausführungsformen, bei denen die zwei aufgeblasenen Gassäcke einander überdecken (d.h. überlappen) sollen, verhindern, dass die beiden Gassäcke bei ihrer Entfaltung aufeinander treffen und sich gegenseitig abstoßen.
  • Bei einigen Ausführungsformen können die zwei Gassäcke dazu ausgebildet sein, in dem aufgeblasenen Zustand mittensymmetrisch angeordnet zu sein und beispielsweise auf Stoß aneinander anzuliegen, um eine im Wesentlichen geschlossene Fläche zu bilden, die einen Teil des Gesichts des Benutzers überdeckt.
  • Bei einigen Ausführungsformen können die zwei Gassäcke hingegen dazu ausgebildet sein, dass in dem aufgeblasenen Zustand jeder der zwei Gassäcke eine Mittensymmetrieebene des Sporthelms überquert. Durch das jeweilige Überqueren der Mittensymmetrieebene, die wie oben beschrieben definiert sein kann, überlappen sich die zwei Gassäcke zumindest teilweise entweder nebeneinander oder übereinander (insbesondere bezogen auf eine Frontansicht des Sporthelms). Hierdurch kann beispielsweise vermieden werden, dass zwischen den zwei aufgeblasenen Gassäcken eine geradlinige Teilungsebene verläuft, entlang derer die zwei Gassäcke im Falle eines Aufpralls auseinander gespreizt werden könnten und einen zuvor überdeckten Bereich des Gesichts des Benutzers freigeben könnten. Die zwei Gassäcke können beispielsweise so ausgebildet sein, dass die zwei Gassäcke im aufgeblasenen Zustand ineinandergreifen, wenn die zwei Gassäcke die Mittensymmetrieebene überquert haben.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Airbag-Vorrichtung einen einzigen gemeinsamen Gasgenerator zum Aufblasen der zwei Gassäcke aufweisen. Der gemeinsame Gasgenerator kann über eine jeweilige Verbindungsleitung mit den zwei Gassäcken fluidisch verbunden sein. Der gemeinsame Gasgenerator kann insbesondere mittensymmetrisch an der Helmschale angeordnet sein. Dies kann, wie vorstehend erläutert, zum einen Vorteile bezüglich einer Gewichtsverteilung des Gasgenerators am Sporthelm haben, sowie andererseits auch Vorteile bezüglich einer Geräuschentwicklung, die durch ein Zünden des Gasgenerators entsteht. Durch eine mittige Anordnung des Gasgenerators kann der Gasgenerator in einer großen Entfernung zu den Ohren des Benutzers angeordnet sein.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Airbag-Vorrichtung zwei Gasgeneratoren aufweisen, wobei einer der zwei Gasgeneratoren mit einem der zwei Gassäcke und der andere der zwei Gasgeneratoren mit dem anderen der zwei Gassäcke fluidisch verbunden ist. Bei Verwendung von zwei Gasgeneratoren können diese entsprechend kleiner, d.h. mit einer geringeren geometrischen Abmessung, ausgebildet sein als bei einer Verwendung eines einzigen Gasgenerators. Auch bezüglich einer gleichmäßigen Gewichtsverteilung können zwei Gasgeneratoren Vorteile gegenüber einem einzigen Gasgenerator bringen. Zudem kann die Verwendung von zwei Gasgeneratoren auch hinsichtlich einer Systemredundanz vorteilhaft sein. Darüber hinaus kann die Airbag-Vorrichtung bei einigen Ausführungsformen auch eine Vielzahl von Gasgeneratoren umfassen.
  • Bei einigen derartigen Ausführungsformen kann einer der zwei Gasgeneratoren an einer linken Seite der Helmschale und der andere der zwei Gasgeneratoren an einer rechten Seite der Helmschale angeordnet sein. Dies kann eine mittensymmetrische Gewichtsverteilung der Gasgeneratoren begünstigen.
  • Bei einigen Ausführungsformen können die zwei Gasgeneratoren an einem jeweiligen Ohrenbereich oder an einem jeweiligen Schläfenbereich oder an einem jeweiligen seitlichen Nackenbereich (Hinterkopfbereich) der Helmschale angeordnet sein. Wenn die Gasgeneratoren in einem hinteren Bereich der Helmschale und die Gassäcke jedoch in einem vorderen Bereich der Helmschale angeordnet sind, können Verbindungsleitungen von dem jeweiligen Gasgenerator zu dem zugeordneten Gassack vorgesehen sein und beispielsweise entlang oder innerhalb der Helmschale verlaufen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Helmschale eine integrierte Rahmenstruktur aufweisen. Beispielsweise kann die Helmschale ein sogenanntes Skelett aus Kunststoff aufweisen, das umspritzt oder umschäumt ist, um einen stoßabsorbierenden Helmkörper zu bilden (z.B. nach dem sogenannten Inmold-Verfahren). Die Rahmenstruktur kann einen oder mehrere Streifen (flexibel oder starr), Gurt(e) und/oder Anker umfassen, die sich zumindest teilweise innerhalb der Helmschale erstrecken. Bei derartigen Ausführungsformen kann der mindestens eine Gasgenerator und/oder der mindestens eine Gassack der Airbag-Vorrichtung an der integrierten Rahmenstruktur der Helmschale befestigt sein. Hierfür können geeignete Zugangspunkte und/oder mechanische Schnittstellen an der Rahmenstruktur vorgesehen sein. Durch die Befestigung an einer Rahmenstruktur der Helmschale ist ein besonders stabiler Sitz des Gasgenerators und/oder des Gassacks gewährleistet, insbesondere im Hinblick auf Rückstoßkräfte, die bei einem Aufblasen des Gassacks auftreten können. Die Befestigung der Airbag-Vorrichtung an einer integrierten Rahmenstruktur kann auch bei einer Nachrüstlösung vorteilhaft sein.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Airbag-Vorrichtung eine Sensorvorrichtung zum Erfassen einer Sturzsituation, einen Auslöser zum Auslösen des wenigstens einen Gasgenerators, und eine Energieversorgung zum Versorgen der Sensorvorrichtung und/oder des Auslösers mit elektrischer Energie aufweisen.
  • Die Sensorvorrichtung der Airbag-Vorrichtung kann beispielsweise zumindest einen mehrachsigen Beschleunigungssensor umfassen. Ferner kann die Sensorvorrichtung eine Auswerte- und Auslöseschaltung umfassen. Die Auswerte- und Auslöseschaltung kann Daten des zumindest einen Beschleunigungssensors auswerten. Die Auswerte- und Auslöseschaltung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, vorbestimmte Schwellenwerte zu überwachen und/oder zeitliche Beschleunigungsverläufe und/oder Beschleunigungsrichtungen auszuwerten, die auf einen bevorstehenden Aufprall, beispielsweise durch einen Sturz, hindeuten. Beispielsweise kann die Auswerte- und Auslöseschaltung Daten des zumindest einen Sensors mit zumindest einem vorbestimmten Schwellenwert vergleichen. Wenn die Sensordaten zumindest einen Schwellenwert überschreiten, kann die Auswerte- und Auslöseschaltung ein Auslösesignal, beispielsweise ein elektronisches Signal oder einen Zündstrom, für den Auslöser erzeugen.
  • Die Auswerte- und Auslöseschaltung ist mit einem Auslöser der Airbag-Vorrichtung, beispielsweise einem Sprengsatz oder einem Anzünder, verbunden. Durch das von der Auswerte- und Auslöseschaltung erzeugte Auslösesignal wird ein Befüllen des zumindest einen Gassacks ausgelöst. Dies kann beispielsweise durch Zündung eines pyrotechnischen Gasgenerators erfolgen, wobei ein pyrotechnisches Material verbrennt und das erzeugte Gas den zumindest einen Gassack füllt. Alternativ kann ein in dem Gasgenerator unter Druck gespeichertes Gas freigesetzt werden, wobei das freigesetzte Gas über zumindest eine Verbindungsleitung den zumindest einen Gassack füllt. Da beim Auslösen, beispielsweise durch Zündung eines Sprengsatzes, ein Knall oder eine starke Lärmentwicklung verursacht wird, kann der Auslöser mit einer Geräuschdämpfung versehen sein, z.B. einer Hülle aus schallisolierendem Material.
  • Zur Ermittlung und Überwachung der Sensorsignale und/oder zum Aktivieren des Auslösers wird elektrische Energie benötigt. Hierzu umfasst die Airbag-Vorrichtung eine elektrische Energieversorgung, die als Batterie und/oder Akkumulator ausgebildet sein kann. Bei einigen Ausführungsformen kann der Akkumulator insbesondere über eine Solarzelle aufladbar sein, die beispielsweise an einer Außenseite der Helmschale angeordnet ist. Das Aktivieren des Auslösers kann alternativ zu einem elektrischen Aktivieren auch mechanisch erfolgen, beispielsweise über einen Druckschalter.
  • Bei einigen Ausführungsformen können der wenigstens eine Gasgenerator, der wenigstens eine Gassack, die Sensorvorrichtung, der Auslöser und die Energieversorgung eine modulare Baueinheit bilden. Durch die modulare Baueinheit kann die Airbag-Vorrichtung insbesondere auch an bestehenden Sporthelmen nachgerüstet werden. Hierfür kann insbesondere eine Anordnung der modularen Baueinheit im Ohrenbereich vorgesehen sein, der bei vielen Sporthelmen eine geeignete Freistellung der Helmschale bildet. Der Gasgenerator und/oder der zugeordnete Auslöser können bei derartigen Ausführungsformen unterhalb der Ohrmuschel des Benutzers angeordnet sein. Die modulare Baueinheit kann beispielsweise über Clip-Verbindungen oder Schraublösungen an der Helmschale befestigt werden.
  • Bei einer derartigen Ausführungsform kann die modulare Baueinheit an der Helmschale lösbar, insbesondere austauschbar, befestigt sein. Die Befestigung der modularen Baueinheit kann beispielsweise an einer Außenkante der Helmschale vorgesehen sein, d.h. an einem Übergang zwischen einer Innenseite und einer Außenseite der Helmschale. An der Helmschale kann eine mechanische Schnittstelle zum Befestigen der modularen Baueinheit ausgebildet sein, z.B. nach Art einer Verankerung. Somit kann die modulare Baueinheit leicht wahlweise nachgerüstet werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Sporthelm ohne einen starren Kinnbügel ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn einem Sporthelm des weit verbreiteten Typs ohne einen starren Kinnbügels infolge der erfindungsgemäßen Airbag-Vorrichtung ein erhöhter Schutz des Gesichtsbereichs des Benutzers verliehen werden kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Helmschale einen Helmkörper aufweisen, der an der Innenseite eine Polsterung und/oder an der Außenseite eine Außenschale aufweist. Die Außenschale kann ebenfalls eine Schutzfunktion ausüben (z.B. Stoßdämpfung oder Verringerung des Reibungskoeffizienten für ein Entlanggleiten des Schutzhelms an einer rauen Oberfläche), oder sie erfüllt im Wesentlichen nur eine dekorative Funktion. Die Außenschale kann eine Schale, beispielsweise aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), oder eine Folie umfassen, beispielsweise aus Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephtalat (PET) oder einem Polycarbonat (PC).
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Helmkörper aus einem Hartschaum, insbesondere aus einem expandierten Polystyrol-Hartschaum (EPS), gefertigt sein. Bei anderen Ausführungsformen kann ein Teil der Helmschale, insbesondere der Helmkörper, durch 3D-Druck gefertigt sein. Bei anderen Ausführungsformen kann die Helmschale durch ein sogenanntes Spritzguss-Mesh gebildet sein.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das Gurtfixiersystem in einem Hinterkopfbereich der Helmschale und in seitlichen Schläfenbereichen der Helmschale befestigt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann das Gurtfixiersystem im Nackenbereich des Benutzers eine Längenverstellvorrichtung aufweist.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Helmschale mehrere Belüftungsöffnungen aufweisen, die über die Oberfläche der Helmschale verteilt sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1
    zeigt eine Perspektivansicht eines Fahrradhelms.
    Fig. 2
    zeigt eine Frontansicht eines Gassacks in einem aufgeblasenen Zustand.
    Fig. 3
    zeigt eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform eines Gassacks in einem aufgeblasenen Zustand.
    Fig. 4
    zeigt eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform eines Gassacks in einem aufgeblasenen Zustand.
    Fig. 5
    zeigt eine Frontansicht von zwei Gassäcken in einem aufgeblasenen Zustand.
    Fig. 6
    zeigt eine Frontansicht eines Fahrradhelms mit zwei sich überlappenden Gassäcken in einem aufgeblasenen Zustand.
    Fig. 7
    zeigt eine schematische Draufsicht von zwei sich überlappenden Gassäcken.
    Fig. 8
    zeigt eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform eines Fahrradhelms mit zwei sich überlappenden Gassäcken in einem aufgeblasenen Zustand.
    Fig. 9
    zeigt eine Draufsicht eines Fahrradhelms.
    Fig. 10
    zeigt eine Perspektivansicht eines Fahrradhelms mit einer modularen Baueinheit einer Airbag-Vorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt einen Sporthelm in Form eines Fahrradhelms 10 mit einer stoßabsorbierenden Helmschale 12 und einem Gurtfixiersystem 14 zum Fixieren der Helmschale 12 an dem Kopf (nicht dargestellt) eines Benutzers. Die Helmschale 12 kann einen Helmkörper aufweisen, der an der Innenseite eine Polsterung und/oder an der Außenseite eine dünne Außenschale aufweist. Der Helmkörper der Helmschale 12 kann aus einem Hartschaum, insbesondere aus einem expandierten Polystyrol-Hartschaum (EPS), gefertigt sein. Das Gurtfixiersystem 14 kann in einem Nackenbereich 40 der Helmschale 12 und in den seitlichen Schläfenbereichen 42 der Helmschale 12 befestigt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann das Gurtfixiersystem 14 im Nackenbereich 40 des Benutzers einen Ringabschnitt mit einer Längenverstellvorrichtung (nicht dargestellt) aufweisen. Die Helmschale 12 kann mehrere Belüftungsöffnungen 13 aufweisen, die über die Oberfläche der Helmschale 12 verteilt sind.
  • Der Fahrradhelm 10 weist eine Airbag-Vorrichtung 16 auf, wobei die Airbag-Vorrichtung 16 wenigstens einen Gasgenerator 18 und wenigstens einen Gassack 20 umfasst, der durch Gas des Gasgenerators 18 aufblasbar ist. Der Gasgenerator 18 und der Gassack 20 können in dem Schläfenbereich 42 des Fahrradhelms 10 in räumlicher Nähe zueinander angeordnet sein (Fig. 1). Bei einigen Ausführungsformen können der Gasgenerator 18 und der Gassack 20 auch räumlich getrennt, an beliebigen Stellen des Fahrradhelms 10 angeordnet und über eine jeweilige Verbindungsleitung fluidisch verbunden sein. Beispielsweise kann der Gasgenerator 18, oder können mehrere Gasgeneratoren 18, an einem vorderen Ende, d.h. an einem Stirnbereich 44, an einem oberen Kopfbereich 50 oder an einem Hinterkopfbereich 38 des Fahrradhelms 10 angeordnet sein. Zur Reduzierung eines Massenträgheitsmoments des Gasgenerators 18, welches aus dem Abstand zu einem Drehpunkt, beispielsweise dem Hals des Benutzers, resultiert, kann insbesondere eine Anordnung des Gasgenerators 18 im Nackenbereich 40 vorgesehen sein.
  • Der Gassack 20 ist in Fig. 1 in einem nicht aufgeblasenen Zustand schematisch dargestellt, d.h. der Gassack 20 ist nicht mit Gas gefüllt und ist platzsparend, beispielsweise zusammengefaltet, in einem Gehäuse, einer Hülle oder einer geeigneten Aufbewahrungsvorrichtung an dem Fahrradhelm 10, insbesondere an der Helmschale 12 angeordnet. Der Gassack 20 kann von dem Gasgenerator 18 in kurzer Zeit mit Gas befüllt werden, um einen aufgeblasenen Zustand und in dem aufgeblasenen Zustand eine vorbestimmte Form einzunehmen. Der Gassack 20 ist dazu ausgebildet, in einem aufgeblasenen Zustand zumindest einen Teil des Gesichts 30 des Benutzers (vgl. z.B. Fig. 2 bis 4) zu überdecken und somit gegen einen frontalen Aufprall zu schützen. Um diese Schutzwirkung zu erreichen, kann der Gassack 20 beispielsweise an einem der seitlichen Schläfenbereiche 42 oder an dem Stirnbereich 44 an dem Fahrradhelm 10, insbesondere an der Helmschale 12, in einer vorbestimmten Ausrichtung befestigt sein. Der jeweilige Gassack 20 kann ein Befestigungsende aufweisen, mit dem der Gassack 20 an der Helmschale 12 in einer vorbestimmten Ausrichtung befestigt ist. Der jeweilige Gassack 20 kann ferner wenigstens ein freies Ende aufweisen, welches sich durch das Aufblasen des Gassacks 20 entlang des Gesichts 30 des Benutzers bewegt, damit der aufgeblasene Gassack 20 das Gesicht 30 überdeckt. Zusätzlich, insbesondere während einer ersten Phase der Entfaltung, kann der Gassack 20 sich zumindest teilweise entlang einer Vorwärtsrichtung, d.h. entlang einer Längsachse des Fahrradhelms 10 bewegen. Optional kann der Gassack 20 in dem aufgeblasenen Zustand an einer dem Gesicht 30 des Benutzers zugewandten Seite entsprechend einer menschlichen Gesichtsform nachgebildet (z.B. gekrümmt) sein, um das Gesicht 30 des Benutzers konturnah zu überdecken.
  • Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Gassack 20 in einem aufgeblasenen Zustand in einer Frontansicht. Zur besseren Orientierung ist ein Gesicht 30 eines Benutzers ebenfalls schematisch dargestellt. Zur besseren Übersichtlichkeit ist der Fahrradhelm 10 in Fig. 2 (entsprechend auch in Fig. 3, 4 und 6) nicht dargestellt. Es versteht sich aber, dass der Gassack 20, wie oben beschrieben, an einer geeigneten Stelle der Helmschale 12 des Fahrradhelms 10 angeordnet ist. In der beispielhaften Ausführungsform gemäß Fig. 2 überdeckt der Gassack 20 zumindest einen Teil des Gesichts 30 des Benutzers. Insbesondere überdeckt der Gassack 20 einen Kinnbereich 32 und einen linken und rechten Jochbeinbereich 34 des Gesichts 30 des Benutzers. Der Gassack 20 kann eine Aussparung 58 eines Nasenbereichs 46 des Gesichts 30 des Benutzers aufweisen. Durch diese Aussparung 58 kann die Gesichtsform des Benutzers nachgebildet sein, und der Gassack 20 kann in dem aufgeblasenen Zustand die umliegenden Bereiche des Gesichts 30 mit einem geringem Abstand überdecken. Der Umriss der Aussparung 58 ist an drei Seiten geschlossen und nur nach oben geöffnet (für den Nasenrücken).
  • Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gassacks 20 in einem aufgeblasenen Zustand. Im Vergleich zur Ausführungsform aus Fig. 2 überdeckt der Gassack 20 insbesondere den Kinnbereich 32 eines Gesichts 30 eines Benutzers und erfüllt somit im Wesentlichen die Funktion eines Kinnbügels. Der Kinnbereich 32 (Unterkiefer) kann bei Stürzen des Benutzers besonders gefährdet sein. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform des Gassacks 20 kann den Kinnbereich 32 des Benutzers schützen, weist aber eine einfachere geometrische Struktur auf als beispielsweise die oben beschriebene Ausführungsform aus Fig. 2. Der Gassack 20 kann im aufgeblasenen Zustand als eine konvex gewölbte, im Wesentlichen rechteckige Fläche ausgebildet sein. Alternativ kann der Gassack 20 auch schlauchförmig, einem Kinnbügel nachgebildet, ausgestaltet sein.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gassacks 20 in einem aufgeblasenen Zustand. In dieser Ausführungsform überdeckt der Gassack 20 nahezu das komplette Gesicht 30 des Benutzers, wobei lediglich ein Augenbereich 36 nicht überdeckt wird. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Kinnbereich 32 und den Jochbeinbereichen 34 überdeckt der Gassack 20 auch einen Stirnbereich 44 und seitliche Schläfenbereiche 42 des Gesichts 30 des Benutzers. Lediglich der Augenbereich 36 des Gesichts 30 ist durch eine Aussparung 60 des Gassacks 20 nicht von dem Gassack 20 überdeckt, d.h. der Augenbereich 36 ist freigelassen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass einerseits nahezu alle Bereiche des Gesichts 30 durch den Gassack 20 überdeckt und damit beispielsweise im Falle eines Sturzes geschützt werden. Andererseits ist es dem Benutzer durch die Aussparung 60 des Gassacks 20 noch möglich, sich selbst im aufgeblasenen Zustand das Gassacks 20 zu orientieren, da ein minimales Sichtfeld des Benutzers im Wesentlichen vom Gassack 20 freigehalten wird. Der Begriff "im Wesentlichen" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Randbereiche des Sichtfelds durch den Gassack 20 im aufgeblasenen Zustand überdeckt sein können.
  • In einer alternativen Ausführungsform zu der in Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform kann die Aussparung 58 des Gassacks 20 auch entfallen, d.h. der Gassack 20 überdeckt das ganze Gesicht 30 des Benutzers. Insbesondere in diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Gassack 20 vollständig oder teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist. Dadurch ist des dem Benutzer immer noch möglich, sich selbst im aufgeblasenen Zustand des Gassacks 20 zu orientieren, da er durch das transparente Material des Gassacks 20 hindurch blicken kann. Auch bei den anderen erläuterten Ausführungsformen ist eine transparente Ausbildung des Gassacks 20 möglich. Alternativ zu einer derartigen transparenten Ausgestaltung kann bei den verschiedenen Ausführungsformen auch vorgesehen sein, dass der Gassacks 20 nach dem Aufblasen (beispielsweise nach ca. einer Sekunde) wieder erschlafft, beispielsweise infolge gezielt eingebrachter Druckabbauöffnungen.
  • Die in Fig. 2 bis 4 gezeigten Gassäcke 20 können einteilig ausgebildet und beispielsweise an einem der Schläfenbereiche 42 der Helmschale 12 befestigt sein. Alternativ hierzu kann die in Fig. 2 bis 4 gezeigte Überdeckung des Gesichts 30 des Benutzers jedoch auch durch zwei sich ergänzende Gassäcke 20 bewerkstelligt werden. Im Folgenden werden Ausführungsformen einer Airbag-Vorrichtung 18 beschrieben, die zwei Gassäcke 20 aufweisen.
  • Fig. 5 zeigt eine Frontansicht von zwei Gassäcken 20 in einem aufgeblasenen Zustand, wobei die zwei Gassäcke 20 dazu ausgebildet sind, einen Teil des Gesichts 30 des Benutzers ausgehend von einer linken Seite 51 und einen anderen Teil des Gesichts 30 des Benutzers ausgehend von einer rechten Seite 52 zu überdecken. Die linke Seite 51 und die rechte Seite 52 sind dabei, wie vorstehend beschrieben, durch die Mittensymmetrieebene E definiert, welche in einer vertikalen Richtung den Fahrradhelm 10 mittig teilt (in der Darstellung gemäß Fig. 5 senkrecht zur Papierebene). Die zwei Gassäcke 20 können derart ausgebildet sein, dass sie sich im aufgeblasenen Zustand in der Mittensymmetrieebene E treffen und zumindest den Kinnbereich 32 und die Jochbeinbereiche 34 des Gesichts 30 des Benutzers überdecken, wobei der Nasenbereich 46 durch eine jeweilige Aussparung 58 des jeweiligen Gassacks 20 ausgespart ist. Die Gassäcke 20 können auch nur den Kinnbereich 32 überdecken. Dies entspricht den oben beschriebenen Ausführungsformen in Fig. 2 und in Fig. 3, wobei dort der Gassack 20 einteilig dargestellt ist.
  • An der Mittensymmetrieebene E kann durch das Aufeinandertreffen der beiden Gassäcke 20 ein Spalt 54 ausgebildet sein. Die Gassäcke 20 können jedoch dazu ausgebildet sein, an der Mittensymmetrieebene E so stark gegeneinandergepresst zu werden, dass der Spalt 54 durch im Wesentlichen senkrecht zur Mittensymmetrieebene 30 wirkende Kräfte geschlossen ist. Somit kann auch ein Bereich des Gesichts 30, in dem sich die beiden Gassäcke 20 treffen, insbesondere der Kinnbereich 32, von den beiden Gassäcken 20 vollständig überdeckt sein.
  • Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrradhelms 10 in einer Frontansicht. Der Fahrradhelm 10 umfasst eine Airbag-Vorrichtung 16 (nicht dargestellt) mit zwei im aufgeblasenen Zustand sich überlappende Gassäcken 20. Jeder der beiden Gassäcke 20 überquert in einem aufgeblasenen Zustand die Mittensymmetrieebene E des Fahrradhelms 10, sodass im Bereich der Mittensymmetrieebene E ein Bereich des Gesichts 30 des Benutzers von beiden Gassäcken 20 überdeckt wird. Dies kann vorteilhaft sein, da durch die Überdeckung der beiden Gassäcke 20 bei einem Aufprall im Bereich der Mittensymmetrieebene 30 die beiden sich überlappenden Gassäcke 20 den Kinnbereich 32 nicht freigeben.
  • Bei dieser Ausführungsform kann die Airbag-Vorrichtung 16 zwei Gasgeneratoren 18 aufweisen. Einer der beiden Gasgeneratoren 18 kann an einer linken Seite 51 der Helmschale 12 angeordnet sein und mit einem der beiden Gassäcke 20 fluidisch verbunden sein, um bei Bedarf diesen Gassack 20 aufzublasen. Der andere der beiden Gasgeneratoren 18 kann an einer rechten Seite 52 der Helmschale 12 angeordnet sein und mit dem anderen der beiden Gassäcke 20 fluidisch verbunden sein, sodass bei Bedarf diesen anderen Gassack 20 aufzublasen. Die beiden Gasgeneratoren 18 können beispielsweise an einem jeweiligen Ohrenbereich 48 oder an einem jeweiligen Schläfenbereich 42 oder an einem jeweiligen seitlichen Nackenbereich 40 des Fahrradhelms 10 angeordnet sein. Vorteilhaft ist eine symmetrische Anordnung der beiden Gasgeneratoren 18 bezüglich der Mittensymmetrieebene E des Fahrradhelms 10. Die Begriffe einer linken Seite 51 und einer rechten Seite 52 dienen lediglich einer Unterscheidung von zwei Seiten und beschränken die bezüglich der linken Seite 51 und der rechten Seite 52 beschriebenen Merkmale nicht auf diese Seiten, d.h. die Merkmale bezüglich der linken Seite 51 können auch Merkmale bezüglich der rechte Seite 52 sein, und umgekehrt.
  • Fig. 7 zeigt eine schematische Draufsicht von zwei sich überlappenden Gassäcken 20, die durch schlauchförmige Elemente gebildet sind. Die beiden Gassäcke 20 überlappen sich in einem Bereich der Mittensymmetrieebene E. Um beim Aufeinandertreffen der beiden Gassäcke, insbesondere zweier freier Enden 56 der jeweiligen Gassäcke 20, zu gewährleisten, dass die beiden Gassäcke 20 aneinander vorbei gleiten, können die beiden sich treffenden Enden 56 der Gassäcke 20 beispielsweise auch eine Trapezstruktur oder eine Anphasung aufweisen.
  • Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform zweier sich überlappender Gassäcke 20. Dabei tritt die Überlappung nicht übereinander sondern nebeneinander auf, d.h. die beiden Gassäcke 20 überlagern oder überdecken sich nicht in einer Frontansicht, obgleich jeder der beiden Gassäcke 20 die Mittensymmetrieebene E des Fahrradhelms 10 überquert. Durch diese Ausführungsform kann erreicht werden, dass beispielsweise der Kinnbereich 32 von einem der beiden Gassäcke 20 vollständig überdeckt wird und beispielsweise ein Mundbereich 49 des Benutzers durch den anderen der beiden Gassäcke 20 überdeckt wird.
  • Der Fahrradhelm 10 oder die Airbag-Vorrichtung 16 kann in einer alternativen Ausführungsform einen einzigen gemeinsamen Gasgenerator 18 zum Aufblasen der zwei Gassäcke 20 aufweisen, wobei der einzige Gasgenerator 18 fluidisch mit beiden Gassäcken verbunden ist. Das Gas kann somit aus dem einzigen Gasgenerator 18 in beide Gassäcke 20 strömen. Der einzige Gasgenerator 18 kann, wie vorstehend beschrieben, in einer mittensymmetrischen Position, d.h. symmetrisch zur Mittensymmetrieebene E, beispielsweise in einem Hinterkopfbereich 38 der Helmschale 12 angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der einzige Gasgenerator 18 an einer beliebigen Stelle symmetrisch zur Mittensymmetrieebene E angeordnet ist, beispielsweise an einem Stirnbereich 44 der Helmschale 12.
  • Fig. 9 zeigt eine Draufsicht eines Fahrradhelms 10. Eine Mittensymmetrieebene E kann den Fahrradhelm 10 symmetrisch in eine linke Seite 51 und eine rechte Seite 52 unterteilen. Der Gasgenerator 18 kann an verschiedenen Stellen in einer mittensymmetrischen Position angeordnet sein. Durch die mittensymmetrische Anordnung des Gasgenerators 18 kann eine symmetrische Gewichtsverteilung bezüglich der Mittensymmetrieebene E erreicht werden, was zu einem besseren Tragekomfort für den Benutzer führen kann. Wie vorstehend bereits beschrieben, kann der Gasgenerator 18 auch mittensymmetrisch zur Mittensymmetrieebene E im Stirnbereich 44 oder mittensymmetrisch zur Mittensymmetrieebene E im Nackenbereich 40 oder mittensymmetrisch zur Mittensymmetrieebene E im oberen Kopfbereich 50 angeordnet sein. Entsprechende Anordnungen sind in Fig. 9 mit einer gestrichelten Linie dargestellt.
  • Fig. 10 zeigt eine Perspektivansicht eines Fahrradhelms 10 mit einer modularen Baueinheit 28 einer Airbag-Vorrichtung 16. Die Airbag-Vorrichtung 16 kann eine Sensorvorrichtung 22 zum Erfassen einer Sturzsituation, einen Auslöser 24 zum Auslösen des wenigstens einen Gasgenerators 18, und eine Energieversorgung 26 zum Versorgen der Sensorvorrichtung 22 und/oder des Auslösers 24 mit elektrischer Energie aufweisen. Zusammen mit einem Gassack 20 (in Fig. 10 in einem zusammengefalteten Zustand dargestellt) können die Sensorvorrichtung 22, der Auslöser 24, der Gasgenerator 18 und die Energieversorgung 26 als modulare Baueinheit 28 am Fahrradhelm 10 angeordnet sein. Dies kann eine Nachrüstung einer Airbag-Vorrichtung 16 an bestehende Fahrradhelme 10 ermöglichen (additive Bauart). Die Sensorvorrichtung 22, der Auslöser 24, der Gasgenerator 18, die Energieversorgung 26 und der Gassack 20 können jedoch auch verteilt am Fahrradhelm 10 angeordnet sein, was auch als integrative Bauart bezeichnet werden kann.
  • Die Funktionsweise der Airbag-Vorrichtung 16 kann beispielhaft durch die folgenden Schritte beschrieben werden. Die Sensorvorrichtung 22 überwacht kontinuierlich, beispielsweise in regelmäßigen Zeitschritten, relevante Parameter, die einen Sturz bzw. einen hierdurch drohenden Aufprall beschreiben können. So können zum Beispiel detektierte Beschleunigungswerte als ein Kriterium für einen Sturz verwendet werden, wenn diese vordefinierte Schwellenwerte überschreiten, wobei insbesondere eine richtungsabhängige Auswertung erfolgen kann. Die Sensorvorrichtung 22 vergleicht hierzu die von wenigstens einem Sensor gemessenen Werte mit vordefinierten Schwellenwerten. Übersteigt zumindest ein gemessener Parameter den dazugehörigen Schwellenwert, so sendet die Sensorvorrichtung 22 ein Auslösesignal an einen Auslöser 24. Das Signal kann beispielsweise durch einen elektrischen Impuls gebildet sein, der ein Ausströmen eines in zumindest einem Gasgenerator 18 gespeicherten Gases bewirkt. Dies kann beispielsweise durch das Zünden einer Sprengvorrichtung an dem Gasgenerator 18 erfolgen. Das Gas strömt über zumindest eine Verbindungsleitung, welche den jeweiligen Gasgenerator 18 mit einem zugeordneten Gassack 20 verbindet, in den zugeordneten Gassack 20. Durch das Einströmen des Gases entfaltet sich der Gassack 20 und der Gassack 20 wird nahezu schlagartig prall aufgeblasen. Der Gassack 20 entfaltet sich derart um das Gesicht 30 des Benutzers, dass der aufgeblasene Gassack 20 zumindest Teile des Gesichts 30 des Benutzers überdeckt.
  • Sowohl für die Überwachung der Messgrößen durch die Sensorvorrichtung 22, als auch zum Zünden des Auslösers 24 wird Energie benötigt. Diese Energie kann durch eine elektrische Energieversorgung 26 bereitgestellt werden. Die Energieversorgung 26 kann als Batterie oder als Akkumulator ausgebildet sein. Wird ein Akkumulator als Energieversorgung verwendet, so kann der Akkumulator optional über Solareinheiten, die auf einer Oberfläche einer Außenseite der Helmschale 12 angeordnet sein können, mit Energie versorgt werden.
  • Zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Zeichnungen ist noch anzumerken, dass die Erfindung auch bei einem andersartigen Sporthelm zur Anwendung gelangen kann, insbesondere bei einem Motorradhelm, einem Reithelm oder einem Skihelm.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Fahrradhelm
    12
    Helmschale
    13
    Belüftungsöffnung
    14
    Gurtfixiersystem
    16
    Airbag-Vorrichtung
    18
    Gasgenerator
    20
    Gassack
    22
    Sensorvorrichtung
    24
    Auslöser
    26
    Energieversorgung
    28
    modulare Baueinheit
    30
    Gesicht
    32
    Kinnbereich
    34
    Jochbeinbereich
    36
    Augenbereich
    38
    Hinterkopfbereich
    40
    Nackenbereich
    42
    Schläfenbereich
    44
    Stirnbereich
    46
    Nasenbereich
    48
    Ohrenbereich
    49
    Mundbereich
    50
    oberer Kopfbereich
    51
    linke Seite
    52
    rechte Seite
    54
    Spalt
    56
    Ende eines Gassacks
    58
    Aussparung Nasenbereich
    60
    Aussparung Augenbereich
    E
    Mittensymmetrieebene

Claims (15)

  1. Sporthelm, insbesondere Fahrradhelm (10), Motorradhelm, Reithelm oder Skihelm,
    mit einer stoßabsorbierenden Helmschale (12) und einem Gurtfixiersystem (14) zum Fixieren der Helmschale (12) an dem Kopf eines Benutzers, wobei der Sporthelm eine Airbag-Vorrichtung (16) aufweist, die wenigstens einen Gasgenerator (18) und wenigstens einen Gassack (20) aufweist, der durch Gas aufblasbar ist, wobei der wenigstens eine Gassack (20) dazu ausgebildet ist, in einem aufgeblasenen Zustand zumindest einen Teil des Gesichts (30) des Benutzers zu schützen.
  2. Sporthelm nach Anspruch 1,
    wobei der Gassack (20) dazu ausgebildet ist, in dem aufgeblasenen Zustand einen Kinnbereich (32) und/oder Bereiche der Jochbeine (34) des Benutzers zu überdecken.
  3. Sporthelm nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei der Gassack (20) dazu ausgebildet ist, in dem aufgeblasenen Zustand an einer dem Gesicht (30) des Benutzers zugewandten Seite entsprechend einer menschlichen Gesichtsform nachgebildet zu sein;
    wobei der Gassack (20) insbesondere eine Aussparung (58) eines Nasenbereichs (46) des Gesichts (30) des Benutzers aufweist.
  4. Sporthelm nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei der Gassack (20) aus einem transparenten Material ausgebildet ist, welches derart durchsichtig ist, dass der Benutzer im aufgeblasenen Zustand des Gassacks (30) durch den Gassack (30) hindurchblicken kann; und/oder
    wobei der Gassack (20) dazu ausgebildet ist, in dem aufgeblasenen Zustand einen Augenbereich (36) des Benutzers auszusparen.
  5. Sporthelm nach einem der vorstehenden Ansprüche,wobei der Gasgenerator (18) in einer mittensymmetrischen Position, insbesondere in einem Hinterkopfbereich (38) der Helmschale (12), angeordnet ist.
  6. Sporthelm nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Airbag-Vorrichtung (16) zwei Gassäcke (20) aufweist.
  7. Sporthelm nach Anspruch 6,
    wobei die zwei Gassäcke (20) dazu ausgebildet sind, einen Teil des Gesichts (30) des Benutzers ausgehend von einer linken Seite (51) und einen anderen Teil des Gesichts (30) des Benutzers ausgehend von einer rechten Seite (52) zu überdecken.
  8. Sporthelm nach Anspruch 6 oder Anspruch 7,
    wobei die zwei Gassäcke (20) dazu ausgebildet sind, dass in dem aufgeblasenen Zustand jeder der zwei Gassäcke (20) eine Mittensymmetrieebene (E) des Sporthelms überquert.
  9. Sporthelm nach Anspruch 8,
    wobei die zwei Gassäcke (20) sich zumindest teilweise entweder nebeneinander oder übereinander überlappen.
  10. Sporthelm nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    wobei die Airbag-Vorrichtung (16) einen einzigen gemeinsamen Gasgenerator (18) zum Aufblasen der zwei Gassäcke (20) aufweist.
  11. Sporthelm nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    wobei die Airbag-Vorrichtung (16) zwei Gasgeneratoren (18) aufweist, wobei einer der zwei Gasgeneratoren (18) mit einem der zwei Gassäcke (20) und der andere der zwei Gasgeneratoren (18) mit dem anderen der zwei Gassäcke (20) fluidisch verbunden ist.
  12. Sporthelm nach Anspruch 11,
    wobei einer der zwei Gasgeneratoren (18) an einer linken Seite (51) der Helmschale (12) und der andere der zwei Gasgeneratoren (18) an einer rechten Seite (52) der Helmschale (12) angeordnet ist;
    und/oder
    wobei die zwei Gasgeneratoren (18) an einem jeweiligen Ohrenbereich (48) oder an einem jeweiligen Schläfenbereich (42) oder an einem jeweiligen seitlichen Nackenbereich (40) der Helmschale (12) angeordnet sind.
  13. Sporthelm nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Helmschale (12) eine integrierte Rahmenstruktur aufweist, wobei der mindestens eine Gasgenerator (18) und/oder der mindestens eine Gassack (20) an der integrierten Rahmenstruktur befestigt ist.
  14. Sporthelm nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Airbag-Vorrichtung (16) eine Sensorvorrichtung (22) zum Erfassen einer Sturzsituation, einen Auslöser (24) zum Auslösen des wenigstens einen Gasgenerators (18), und eine Energieversorgung (26) zum Versorgen der Sensorvorrichtung (22) und/oder des Auslösers mit elektrischer Energie aufweist;
    wobei der wenigstens eine Gasgenerator (18), der wenigstens eine Gassack (20), die Sensorvorrichtung (22), der Auslöser (24) und die Energieversorgung (26) insbesondere eine modulare Baueinheit (28) bilden;
    wobei die modulare Baueinheit (28) vorzugweise an der Helmschale (12) lösbar befestigt ist.
  15. Sporthelm nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei der Sporthelm ohne einen starren Kinnbügel ausgebildet ist; und/oder
    wobei der Sporthelm als ein Fahrradhelm (10) ausgebildet ist, wobei die Helmschale (12) einen Helmkörper aufweist, der aus einem Hartschaum gefertigt ist und der an einer Innenseite eine Polsterung und/oder an einer Außenseite eine Außenschale aufweist, und wobei die Helmschale (12) mehrere Belüftungsöffnungen (13) aufweist, die über die Oberfläche der Helmschale (12) verteilt sind.
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