SE529288C2 - Cykelhjälm - Google Patents

Description

25 30 35 529 288 Varje mikrocell hos EPU fungerar som en krockkudde. EPU tål upprepade smällar utan att molekylstrukturen brister. Om hjälmens EPU emellertid är så skadat att hjälmen bör bytas ut, syns det tydligt på en inbuktning i skalet.

EPU pâverkas inte av solens strålar, ej heller av luftföroreningar, kemiska lösningsmedel, olja, vatten, hög värme eller sträng kyla. EPS däremot, är känsligt för allt detta och blir skörare med tiden. Därför fåren hjälm med EPS endast tvättas med tvål och vatten. En hjälm av EPU kan rengöras med aceton, lacknafta, bensin eller andra fettlösande medel.

Kom av exempelvis EPU placeras i en form och expanderas med hjälp av änga och tryck.

När hjälmen gjuts ligger härdskalet i formen och förenas hermetiskt med det .skummade polyuretanet. Till hårdskalet används ofta polykarbonat eller en annan högkvalitativplast som tål hög temperatur. Tekniken kallas ”inmold” därför att skalet omsluter hela utsidan av hjälmen.

Dagens hjälmar har några brister. De skyddar inte bakhuvud, nacke eller öron viden krock mot ett spetsigtföremäl. De- absorberar inte heller kraften vid en krock på ett optimalt sätt' då både höljet och stommen är gjorda i stumma material. Även om skallen klarar av smällen kan det uppstå allvarliga skador på hjäman. Produkter som kan vara farliga för användaren, till exempel elprodukter, maskiner, leksaker och personlig skyddsutrustning, måste vara CE-märkta.

Alla nya cykelhjälmsmodeller genomgår ett säkerhetstest på Sveriges Provningsanstalt, förr att få den så kallade CE-märkningen innan de får säljas. Hjälmen ska hålla mot kantstenstestet som gär ut på att en Kantsten släpps fràn en viss höjd mot hjälmens svagaste länk. På dagens cykelhjälmar är det ofta en brygga mellan två ventilationshål sorn. är den svagaste länken.

Cykelhjälm anses av många vara missprydande och löjlig.

Utbudet av cykelhjälmar på marknaden idag är magert och extremt enkelriktat. För de flesta handlar cykling inte om idrott utan. cykeln används främst som ett vardagligt transportmedel, på väg till jobbet, till festen eller till staden. Ändà har nästan alla dagens - cykelhjälmar pà världsmarknaden ett sportigt utseende. Samtidigt blir den egna självbildenlimagen allt viktigare och kläder och accessoarer är starka uttrycksmedel.

Många väljer att inte använda cykelhjälm på grund av att den inte passar ihop med den personliga stilen. Det är uppenbart att cykelhjälmen behöver ett rejält ansiktslyft. Den 10 15 20 25 30 35 i 529 288 3 måste passa till olika stilar, allt från jeans till kostym, för att attrahera en fåfäng och krävande målgrupp.

Vid årsskiftet 2005 togs ett första steg mot obligatorium att bära cykelhjälm genom lagen om cykelhjälm för bam upp till 15 års ålder. Enligt Vägverket är nästa steg inte alltför långt borta. Om det blir lag för alla skulle efterfrågan på ny design av cykelhjälmar bli mycket stor, eftersom dagens utbud av cykelhjälmar omöjligt kan tillgodose det varierande behovet hos dagens moderna cyklister.

Cykelhjälmar är otymplíga och jobbiga att ha med sig. De går inte att låsa fast på något bra sätt i cykeln, vilket man kan med motorcykelhjälmar. Som mest besvärligt är det när man befinner sig på en plats där man inte kan lägga cykelhjälmen ifrån sig utan tvingas bära runt på den, exempelvis under en shoppingtur.

Många lägger ner stor möda och stort besvär på att få håret i ordning. Att sätta på sig en mössa eller en cykelhjälm pà den färdiga frisyren är för många otänkbart. Åtminstone används detta ofta som ursäkt för att inte använda hjälm. Faktum är att mössor, kepsar och hattar aldrig varit mer populära än nu. Sanningen är vidare väl snarare att cykelhjälmen inte klassas som en tillräckligt snygg huvudbonad för att frisyren ska kunna offras.

Särskilt under de kyligare årstidema blir det ganska kallt om huvudet när man cyklar och vinden viner runt öronen. Cykelhjälmen tillverkas idag av hårda, kalla material och konstruktionen är dessutom försedd med lufthäl, vilket under sommaren kan vara skönt men under vintem är rena pinan. Det år därför ett relativt stort problem att mössan ofta inte får plats under hjälmen. För den som ändå envisas med att bära mössa kommer hjälmen; att sitta väldigt obekvämt och klämma åt alldeles för hårt runt huvudet.

Vi har utvecklat en ny sorts cykelhjälm - en hjälm olik allt som finns på marknaden idag. En ergonomisk, behändig hjälm som uppfyller alla nödvändiga säkerhetskrav, samtidigt som den är lätt att ha med efter att man har parkerat cykeln. Hjälmen skulle ha ett attraktivt utseende samt matcha olika klädstilar, allt från jeans till kostym.

Närliggande teknik US-A-4,825,469 beskriver en jacka för motorcyklister innehållande ett airbagsystem. l händelse av en olycka, då motorcykelföraren kastas av motorcykeln, utlöses en ijackan inbyggd luftkudde på en halv sekund för att skydda förarens kropp. Aktiveringen sker automatiskt genom en plastad vajer, som är sammankopplad med motorcykel och förare. 10 15 20 25 30 35 « 529 288 När föraren kastas framåt, drar vajern ut “nyckeln” som utlöser systemets kolsyrepatron.

Därefter fylls airbagsystemet med gasen. Inom loppet av någon sekund eller mindre töms systemet automatiskt genom den inbyggda gasventilen.

WO01/054523 beskriver ett airbagsystem, också vid motorcyklar, där en styv halsdel innehåller uppblåsbara kuddar att skydda nacke-rygg respektive bröst samt en uppblâsbar ballong att kringgärda huvudet, vilken ballong är öppen uppåt för att inte kväva föraren.

Airbagsystemet utlöses genom att en anslutning, såsom en vajer, drar loss en kontakt.

Wdare är känt ett airbagsystem för* skidåkare. När en människa begravts i lavinmassoma börjar en kamp mot tiden för räddningsarbetama. Ju djupare under snön offren befinner sig, desto svàrare och mer tidskrävande är det att hitta dem. Med hjälp av en airbag, som skidåkare och snowboardåkare bär som en ryggsäck, underlättas räddningsarbetet.

Airbagen blàses upp på någon sekund eller del av sekund, när åkaren själv drar i ett utlösningssnöre i händelse av en lavinavgàng. Genom att förstora bäraren med airbagen förbättras chanserna att hålla sig på lavinens yta. Dessutom utgör den utlösta-airbagen utförd i ett orangefärgat material ettblickfàng för räddningsarbetama, när de letar efter offerr i den vita snön.

SAMMANFATTNlNG AV FÖRELIGGANDE UPPFlNNlNG Föreliggande uppfinning avser att lösa problemet att förbättra användning av huvudskydd vid cykling genom att åstadkomma ett luftkuddesystem, som enkelt utlöses i händelse av fall och som effektivt skyddar bärarens nacke-hals-bakhuvud och hjäss-pannregioner inklusive tinningsregionema.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖRELIGGANDE UPPFlNNlNG I synnerhet avser föreliggande uppfinning ett luftkuddesystem för skydd av huvud och nackregion i samband med okontrollerad rörelse, såsom fall eller kollision, vilket luftkuddesystem omfattar en halstäckande del och en huvudtäckande del, som karaktäriseras av, att den halstäckande delen är anordnad att blàsas upp i ett första steg för stabilisering av nacke-halsregionen, och att den huvudtäckande delen är anordnad att i ett eller flera steg blàsas upp till täckning av först huvudets bakhuvud och sedan huvudets _ hjässa och panna. l en föredragen utföringsforrn av uppfinningen är den huvudtäckande delen anordnad att blàsas upp i tvà på varandra följande steg, varvid ett första steg täcker huvudets bakhuvud och ett andra steg täcker huvudets hjässa och panna. 10 15 20 25 30 35 i 529 288 s I en annan föredragen utföringsform av uppfinningen kringgärdar den halstäckande delen helt hals-nacke.

I en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen omsluter den halstäckandedelen helt hals och nacke och låses i nackregionen. l en annan ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen omsluter den halstäckande delen helt hals och nacke och låses i halsregionen. len annan föredragenutföringsforrn av uppfinningen utgöres den halstäckandedelen av en första luftkudde, vilken efter det att ett förutbestämt, nacke-halsregionen stabiliserande tryck, .medger att övrig luftkuddelar kan blåsas upp. l en ytterligare föredragen utföringsforrn av uppfinningen .är den halståckande delens första luftkudde anordnad att kommunicera med övrig luftkuddelar via en ventil anordnad att öppnas då ett förutbestämt tryck i den halstâckande luftkudden uppnåtts.

I en annan ytterligare föredragen utföringsforrn av uppfinningen är den halstäckande delens första luftkudde anordnad att kommunicera med övrig luftkudde/ar via ett gas- pemieabelt membran anordnat i väggen mellan den halstäckande luftkudden och övrig luftkudde/ar, varvid permeabiliteten är anordnad att öka vid ökat tryck.

I en annan föredragen utföringsfonn av uppfinningen är behållare med komprimerad gas anordnad i anslutning till nackregionen.

Uppfinningen år sålunda ett luftkuddesystem för skydd av nacke-hals-huvud. Denna utvecklas mycket snabbt med hjälp av sensorer som registrerar en onormal rörelse hos en cyklist vid en olycka. Aírbagen använder sig även av sensorer som förhindrar ”falsk” utlösning via mobiltelefoner eller annan elektronisk utrustning. Aírbagen är nerpackad i en krage som cyklisten bär runt halsen. Aírbagen (även kallad kuddenlkrockkuddenltextil- kudden) syns inte förrän den blàses upp. Krockkudden är utformad som en huva som vid- olyckan omsluter huvudet och dämpar slaget. Kudden är fäst vid en gasgenerator som blåser ln gas i airbagen när elektroniken ger signal om att detta ska ske. Huvudskyddet är osynligt fram till olyckstillfället då endast kragen är synlig på cyklisten. Airbagsystemet är sålunda inneslutet i en krage som cyklisten bär runt halsen. 10 15 20 25 30 35 529 288 6 Eftersom uppfinningen genom denna lösning lämnar huvudet fritt och dämied blir ”osynlig” som hjälm, kan den komma att attrahera även de som idag nonchalerar vanlig cykelhjälm.

Eftersom de olika delarna i systemet i sig inte kan visa att de föreligger i aktivt läge föreligger lämpligen ett system som har just denna funktion som sin huvuduppgift, placerat i anslutning till kragen.

Ett modernt airbagsystem i bil består av en elektronisk kontrollenhet (ECU) och en eller flera airbagmoduler, om fordonet har passagerairbag, sidoairbags etc. Den elektroniska kontrollenheten är vanligen installerad i bilens mitt. Mikrosensom (en accelerometer) övervakar kontinuerligt accelerationen ochrretardationen hos 'fordonet och vidarebefordrar denna infonnation till en mikroprocessor där krockalgoritmen - eller “krockpulserf - hos fordonet finns lagrad. Algoritmens parametrar är justerade och optimerade för varje bilmodell. Dessa bestäms genom krocktester, vilka utförs ltestcenter. Många fordon har även fjärrsensorer i dörrarna för att sidoairbags och satellitsensorer i fronten för att tidigt upptäcka krocken. När mikroprocessom identifierar krockpulsen från sensom, skickas en elektronisk puls till startern (en s.k. squib) i gasgeneratom hos den airbag som ska utlösas..

Kondensatorer i ECU:n används som reservenergi, ifall att fordonets huvudbatteri skulle sättas ur funktion under krocken. En redundant säkerhetsfunktion förhindrar att airbagen utlöses oavsiktligt genom mobiltelefoner eller annan elektromagnetisk störning.

Airbagmodulen består av en gasgenerator med en starter, en textilbag (krockkudde), ett hus och, till förarairbags, ett lock för ratten. Den vanligaste typen av generatorer använder sig av fast bränsle - pellets, medan s. k hybridgeneratorer använder en kombination av komprimerad gas och fast bränsle. Kudden är gjord av nylon och är vikt på ett speciellt sätt. för att den ska utlösas snabbt och säkert. Den har ventilationshâl på undersidan vilket medger en mjuk landning för passageraren i kudden. Huset är vanligtvis gjort av stål, men det har även introducerats hus i tålig, lättviktig plast. Locket över förarairbagen är gjord av plast. Den tvingas upp av trycket från den utlösande airbagen. Locket har en delningslinje som gör att den öppnas vid lågt tryck. Bagen är fullständigt utvecklad inom 20-30 ms.

Mikrosensorer MEMS stårför “Micro Electro Mechanical System” och kallas i dagligt tal mikromekanik.

Med MEMS-teknik tillverkas mekaniska mikrochip med samma metoder som modema elektronikchip. De fysikaliska förutsättningama förändras kraftigt när mekaniken miniatyriseras, vilket bland annat utnyttjas för att skapa snabbare och känsligare sensorer. 10 15 20 25 30 35 i 529 7288 Mikrosensorer används flitigt i dagens bilar och airbagutrustningar. Det finns flera olika typer av sensorer. De som löser ut airbagar som sitter i ratt och passagerarsåte löser ut av en krock där personen slungas i färdriktningen. Airbags som sitter ovanför och runt bildörrama kallas för sidoairbags. De sensorer som styr dessa löser ut av en så kallad onormal rörelse. En sidoairbag är tänkt att skydda personen om bilen börjar volta och man kastas l sidled. På grund av detta registrerar alltså dessa sensorer andra rörelsemönster än de sensorer som styr främre airbags. Sidoairbags behöver således inte nödvändigtvis lösa ut vid samma sorts olyckor som ratt~ och passagerarairbags.

Textilkudde i uppfinning Airbagenitextllkudden) är nerpackad i en krage som cyklisten bär runt halsen och som vilar på axlama, och syns egentligen inte förrän den blåses upp. Luftkudden-âr utformad som en huva som vid olyckan omsluter huvudet och dämpar slaget. Huvan är utformadoclh vikt på ett sätt som gör att den utlöses på ett snabbt och säkert sätt, och skyddar huvudet optimalt. Luftkudden blåses företrädesvis upp i tre steg, nämligen ett första steg, där nacke ochhals helt omslutes och stabiliseras. Detta för att i första hand undvika whip-lash skador, och i andra hand för att undvika skakningar av huvudet, vilka kan få mycket svåra verkningar. Därefter blåses en andra del upp som applicerar en kudde bakom bakhuvudet, eftersom det är en andra mycket känslig del på huvudet. Slutligen blåses en huva upp över hjässa och tinningspartier inklusive pannan för att skapa skydd för dessa områden.

Då luftkuddesystemet måste hållas uppspänt under cyklistens fall och vid stöten mot underlaget ska kuddama ha ett mycket litet - eller inget alls - ventilationshàl, till skillnad från förarairbags i bilar.

Kudden är tillverkad i kraftig och slitstark nylonväv för att tåla en kraftig stöt mot ett kantigt föremål, men samtidigt så pass mjukt och medgörligt att kudden kan vikas ihop och fällas ut på ett optimalt sätt vid aktivering.

Modell av huvan gjord i airbagnylon har tillverkats med silikoninfattad träd för maximal täthet.

Uppfållt luftkuddesystem i en föredragen utföringsform enligt föreliggande uppfinning visas i hithörande ritning, vari FIG. 1 visar en utföringsform enligt föreliggande uppfinning i ett icke-aktiverat läge, FIG. 2 visar utföríngsformen enligt FlG. 1 i ett aktiverat läge, 10 15 20 25 30 35 529 288 8 FIG. 3 visar i dels frontalvy, dels sned sidovy framifrån en utföringsform i aktiverat läge på en docka, FlG. 4 visar utföringsformen enligt FIG. 3 sedd bakifrån och fràn sidan, FlG. 5 visar en sekvens vid uppblàsning av ett aktiverat luftkuddesystem enligt uppfinningen, varvid sekvensen går från helt infällt till fullt uppblåst läge.

I FIG. 1 visas en utvändig krage 1, som på sin insida rymmer en luftkudde 2, och på sin nacksida upptager en gaspatron 3. Fallsensorer 4 föreligger på kragens framsida. l anslutning till gaspatronen 3 föreligger också en ventil (deflator) 5 som riktar gasen i utvecklingstillfället. Luftkudden 2 omfattar en halsdel 6, en bakhuvudsdel 7goch en hjâssdell 8 i en föredragen utföringsforin. l utföringsforrnen enligt FIG. 1 är den huvudtåckande delen 7, 8 anordnad att blásas upp i två på varandra följande steg, varvid ett första steg täcker huvudets bakhuvud och ett andra steg täcker huvudets hjässa och panna.

Det år vidare mycket lämpligt att den halstäckande delen 1 helt kringgärdar hals-nacke för att åstadkomma maximalt skydd. Den halstäckande delen 1 låses företrädesvis i nackregionen. Det år dock möjligt att ha en låsning i halsregionen.

Luftkuddesystemet omfattar företrädesvis en halstäckande del 1 som utgöres av en första luftkudde 6, vilken efter det att ett förutbestämt, nacke-halsregionen stabiliserande tryck uppnåtts, medger att övrig luftkuddelar 7, 8 kan blásas upp. l denna utföringsforrn kommunicerar den halstäckande delens första luftkudde 6 med övrig luftkuddelar 7, 8 via en ventil anordnad att öppnas då ett förutbestämt tryck i den halstäckande luftkudden 6 uppnåtts.

Alternativt kan den halstäckande delens 1 första luftkudde 6 kommunicerar med övrig luftkudde/ar 7, 8 via ett gas-permeabelt membran anordnat i väggen mellan den halstäckande lufikudden 6 och övrig luftkudde/ar 7, 8, varvid permeabiliteten är anordnad- att öka vid ökat tryck.

Gasgeneratom 3 med komprimerad gas är med fördel anordnad på halsdelens 1 baksida.

Gasgenerator För uppfinningen år det passande att använda liten generator med starter och komprimerad gas. Gasgeneratom sitter i anslutning till textilkudden. Gasgeneratorn kan 10 15 20 25 529 288 9 med fördel använda sig av enbart gas -inget krut- eftersom det i detta fall handlar om en Iuftkudde med relativt liten volym, som utlöses, och man vill undvika kraftig vårmeutveckling. Gasgeneratom är kopplad till ett strömförsörjande batteri.

Elektronik Luftkuddesystemet är i icke-aktiverat läge nerpackat i kringliggande krage runt halsen. Ett antal olika mikrosensorer reglerar utlösningen vid en onormal rörelse hos cyklisten vid en olycka, samt förhindrar att luftkudden utlöses vid oönskat tillfälle. Utöver sensorer av olika slag behövs också ett system av elektronik kring dessa som sammanfogar dem och får dem att fungera. En annan viktig beståndsdel är elektronikförpackningen. Den omsluter och effektiviserar placeringen av elektronikdelarna i förhållande till varandra genom att se till innehàllets olika funktioner. Det är också elektronikförpackningens uppgiftatt anpassa elektroniken till den övriga luftkuddens utrymme. och- beståndsdelar pà ett optimalt Alla elektronikdelar måste vara stöttåliga. Möjlig placering för elektroniken är framtill pà kroppen, som motvikt till gasgeneratom.

Kragen omsluter hela luftkuddesytemet. Samtliga ingående delar är placerade med tanke på funktion och ergonomi, samt att tyngden hos komponentema är så jämnt fördelad som möjligt, vilket kan hjälpa till att hålla kragen på plats. \fid uppblàsning spricker kragen av trycket från Iuftkudden, så att huvan 6, 7, 8 kan utvecklas.

Att uppfinningen utformades för cykling i huvudsak behöver naturligtvis inte utesluta att produkten är intressant även för andra användningsområden. Framförallt lämpar den sig för olika fartfyllda sporter, där man kan behöva skydda huvudet i händelse av fall.

Uppfinningen skulle vara utmärkt för till exempel utförsàkning och/eller ridning.

Slalomåkare vill i regel gäma hålla sig varma runt halsen, men inte nödvändigtvis runt huvudet. Att man utövar sporten vid vintertemperatur är bara ett plus, dâ uppfinningen kan ersätta en halsduk. Uppfinningen passar också till mopedköming, då det handlar om ett användningsområde liknande cykling.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 f 529' 288 10 PATENTKRAV . Luftkuddesystem för skydd av huvud och nackregion i samband med okontrollerad rörelse, såsom fall eller kollision, vilket luftkuddesystem omfattar en halstäckande del och en huvudtäckande del, kännetecknat av, att den halstäckande delen (6) är anordnad att blåsas upp l ett första steg för stabilisering av nacke-halsregionen, och att den huvudtäckande delen (7, 8) är anordnad att i ett eller flera steg blàsas upp till täckning av först huvudets bakhuvud och sedan huvudets hjässa och panna. . Luftkuddesystem enligt krav 1, kännetecknat av, att den huvudtäckande delen (7, 8) är anordnad att blåsas upp i två på varandra följande steg, varvid ett första steg täcker huvudets bakhuvud och ett andra steg täcker huvudets hjässa och panna. . Luftkuddesystem enligt krav 1, kännetecknat av, att den halstäckande delen (1) helt kringgärdar hals-nacke. . Luftkuddesystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att den halstäckande delen (1) helt omsluter hals och nacke och låsesi nackregionen. . Luftkuddesystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att den halstäckande delen (1) helt omsluter hals och nacke och låsesi halsregionen. . Luftkuddesystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att den halstäckande delen (1) utgöres av en första luftkudde (6), vilken efter det :att ett förutbestämt, nacke-halsregionen stabiliserande tryck uppnåtts, medger att övrig luftkudde/ar (7, 8) kan blàsas upp. 10 15 20 ß,s29 288 1/ . Luftkuddesystem enligt krav 6, kännetecknat av, att den halstäckande delens (1) första luftkudde (6) kommunicerar med övrig luftkudde/ar (7, 8) via en ventil anordnad att öppnas då ett förutbestämt tryck i den halstäckande luftkudden (6) uppnåtts. . Luftkuddesystem enligt krav 6, kännetecknat av, att den halstäckande delens (1) första luftkudde (6) kommunicerar med övrig luftkudde/ar (7, 8) via ett gas-permeabelt membran anordnat i väggen mellan den halstäckande luftkudden (6) och övrig luftkudde/ar (7, 8), varvid permeabiliteten är anordnad att öka vid ökat tryck. . Luftkuddesystem enligt ett eller flera av kraven 1-6, kännetecknat av, att behållare (3) med komprimerad gas är företrädesvis anordnad på halsdelens (1) baksida.