Kopf-Einpunkt- und Kopf-Zweipunkt-Sicherheitsgurt-System

Beschreibung

Die Erfindung ist zur Sicherung des Kopfes von Autofahrern bei

Frontalzusammmenstößen gedacht.

Die bisherigen Drei-Punkt-Sicherheitsgurte halten nur die Körper der

Autoinsassen zurück, nicht aber die Köpfe. Dadurch kommt es bei

Autozusammenstößen zu Halswirbelsäulenverletzungen der Insassen oder zum häufigen Halswirbelsäulen - Schleudertrauma. Die Sicherung der

Köpfe in solchen Fällen wird durch die vielen Variationen der Airbags versucht.

Airbags haben mehrere Nachteile:

- Begrenzte Einsatzbereitschaft nur bis zu einer Aufprallgeschwindigkeit von 50 kmh.

- Verzögerte Auslösungs- und Funktionszeit von etwa dreihundertstel Sekunden.

- Neben dem erschreckenden Aufblasknall kommt es zu einem harten Aufprall des Kopfes auf den Airbag. Die Nase wird platt gedrückt mit nachfolgenden Schmerzen.

- Die Elektronik löst bei einem Teil der Unfälle nicht aus.

- Manchmal löst die Elektronik den Airbag grundlos bei freier Fahrt ohne Unfall aus.

- Der Airbag ist für alle Brillenträger eine hohe Gefahr: Durch den Schlag des Airbags ins Gesicht werden alle Brillengestelle zerstört und außerdem Hautverletzungen erzeugt.

Hat ein Brillenträger zerbrechliche Gläser, so sind Augenverletzungen durch Glassplitter die Folge. Lediglich teure Kunststoffgläser in Brillen halten den Aufpralldruck des Airbags aus ohne zu zerbrechen.

- Die vorderen Autostützsäulen an der Ecke von Frontscheibe zu Seitfenster sind durch die Airbag-Unterbringung so dick, daß das Blickfeld des Autofahrers stark eingeschränkt wird.

Stand der Technik

Mehrere Vorschläge zur Sicherung des Kopfes durch Gurte bei Autoinsassen wurden gemacht: DE Pat. No. 4306555 A1 von Piltz, DE Gebrauchsmuster No. G 9001789.7 U1 von Handeck, DE Pat. No. 19614594 A1 von Kamal, DE Pat. No. 19855972 C2 von Tiziani und US Pat. No. 2004 / 0055077 A1 von Wright.

Piltz beschreibt einen Kopfkappen-Rückhalte-Sicherungsgurt für Autofahrer mit Befestigung an der Kopfstütze der Vordersitze und Rücksitze. Hierbei ist der in die Kappe eingenähte Gurt hinten an der Kopfstütze des Sitzes befestigt. Er kann dort ganz fixiert sein oder nur um die Kopfstütze herumgeschlungen werden. Im Augenblick des Unfalles ist

aber das Gurtband nicht straff und Halswirbelsäulenschäden sind deshalb nicht verhindert. Auch die Kopfkappe alleine ohne Kinngurt gibt beim Unfall nicht genug Halt.

Handeck beschreibt eine Rückhaltevorrichtung für den Kopf von Kindern in einem eingebauten Kindersitz. Ein Stirngurt und ein Kinngurt halten den Kopf zurück. Ein mit Klettverschluß fixierter Rückhaltegurt vom Hinterkopf führt zum Einbaukindersitz. Bei dieser Lösung würde beim Frontalunfall im Augenblick des Zusammenstoßes nicht ein straffer Rückhaltegurt vorliegen und somit Halswirbelsäulenschäden auftreten können. Auch würde bei höherer Aufprallgeschwindigkeit sowohl Stirngurt als auch Kinngurt nach hinten rutschen und den Kopf nicht zuverlässig zurückhalten.

Kamal beschreibt ein Kopf-Sicherheitsgurt-System vornehmlich für Formel - I - Rennwagenfahrer und in abgewandelter Form auch für andere PKW - Fahrer. Für letztere wird anstelle eines Helmes ein kreisförmiger fester Rahmen um den Kopf mit Kinnband vorgeschlagen, der von mehreren Textilbändem über das Schädeldach gehalten wird. Nach hinten wird dieser Rahmen über einen Schwenkbügel und ein Gurtschloß an den nach hinten führenden Gurt befestigt. Dieser Gurt führt durch entsprechende Führung zu einer eigenen Gurtaufrollvorrichtung mit zusätzlichem Gurtstrammer. Bei dieser Erfindung ist keine passende Größeneinstellung des Rahmens um den Kopf für verschiedene Autoinsassen vorgesehen, also im PKW - Praxisalltag nicht verwertbar. Auch bei einem Auffahrunfall von hinten besteht durch den Hinterkopfbügel mit Nackenschloß die Gefahr von Nacken- und Halswirbelsäulenschäden. Ein weiterer Gesichtspunkt dieser Erfindung ist, daß die Gurtaufrollvorrichtung mit Gurtstrammer einen ständigen Zug des Kopfes nach hinten bewirkt, was die Haltemuskulatur des Hals - Nacken - Bereiches ununterbrochen ausgleichen muß und dadurch ermüdet und sich verspannt.

Tiziani beschreibt eine Vorrichtung zur Absicherung der Wirbelsäule und des Kopfes eines Kindes in einem Kraftfahrzeug. Hierbei wird der Kopf durch einen Helm mit einem Kinngurt gesichert. Am Schädeldach des Helmes ist der Rückhaltegurt angekoppelt. Der Rückhaltegurt führt zu einem mit einem Beschleunigungssensor ausgestatteten Gurtaufroller im Aufsatz der Rückenlehne des Kindersitzes. Der Helm wird am Kopfscheitel ständig durch den Gurtaufroller zurückgezogen in eine Reklination des Kopfes, was bei normaler Autofahrt Nackenschmerzen machen würde. Zwischen dem Kopfrückhaltesystem und dem Körperrückhaltesystem des Kindes besteht aber keine koordinierte, gleichstarke Wirkung, denn der Körper wird nicht von einem Gurtaufroller mit Beschleunigungssensor zurückgehalten. Durch ungleiches Zurückhalten von Kopf und Körper droht aber die Gefahr von Halswirbelsäulenschäden durch Unfall.

Wright beschreibt einen Kopfhelm, der mit einem Bandapparat an den beiden senkrecht verlaufenden Körperrückhaltegurten starr befestigt wird. Hierbei ist ein starrer Kopf-Nacken^Abstand für die normale Autofahrt zu erwarten und somit eine eingeschränkte Kopfbeweglichkeit.

Problem

Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, die Nachteile der derzeitigen Kopfrückhaltesysteme zu beseitigen und sie durch ein zuverlässigeres System zu ersetzen, welches leichtgewichtig und für den Benutzer einfach aufsetzbar ist, ohne die Bewegungsfreiheit oder den Komfort einzuschränken. Die Sicherung der Trägheitsbewegung des Kopfes von Autofahrern und Insassen auf Vordersitzen und Rücksitzen bei Zusammenstößen von vome und von hinten ist mit der Trägheitsbewegung des Körpers passend herzustellen. Dieses kann das Kopf - Einpunkt - Sicherheitsgurt - System oder Kopf - Zweipunkt - Sicherheitsgurt - System.

Erfindung

Die Erfindung löst das beschriebene Problem der Kopfzurückhaltung in Abstimmung mit dem Körper - Sicherheitsgurt eines Autofahrers oder Insassen bei Zusammenstößen von vome oder hinten gemäß Fig. 1 bis 5 :

Fig. 1 Kopf - Einpunkt - Sicherheitsgurt - System : Autofahrer von halbschräg - vorne gesehen

Fig. 2 Kopf - Einpunkt - Sicherheitsgurt - System : Seitansicht Fig. 3 Kopf - Zweipunkt-Sicherheitsgrut - System : Aufsicht Fig. 4 Aufbau des Kopfgurtes im Stirnbereich : Querschnitt Fig. 5 Aufbau des schalenförmigen Kinnbügels : Querschnitt

Das Kopf- Einpunkt - bzw. Kopf - Zweipunkt - Sicherheitsgurt - System besteht aus einem etwa 2 - 3 cm breiten Stirngurt 7 , der in seiner vorderen Hälfte bis zu den Ohren durch einen festeren Metall - oder Kunststoffbügel 5 unterlegt ist. Zur Kopfhaut 32 hin ist dieser Bügel 5 mit elastischem Material 33 von 0,5 - 1 ,0 cm Stärke abgedeckt zum Auffangen der Druckkräfte beim Frontalzusammenstoß. Oberzogen ist das Kopfgurt-Sicherheits-System im Kopfbereich an Stirn- und Kinnteil mit hautfreundlichem Gewebe.

Am Stirnbügel 7 ist vor dem jeweiligen Ohr 9 ein Scharnier 15 mit Arretierungseinstellungen für einen herunterklappbaren, längenverstellbaren Kinnbügel 4, 24 angebracht. Der Kinnbügel 4 hat im Kinnbereich eine schalenförmige Ausbildung 3, 33, 34 zur übertragung der Druckkräfte auf die Haut der Kinnregion 35 bei Unfall. Im Ruhezustand hat er zum Kinn einen ca. ein Zentimeter Abstand zwecks Kinnbeweglichkeit für z.B. das Sprechen. Der Kopfgurt 14 wird am Hinterkopf durch ein zusätzliches

Klettverschlußband 25 von links und rechts verschlossen und so der jeweiligen Person passend aufgesetzt.

Die eigentlichen Kopfgurtenden 14 von jeder Kopfseite werden nach hinten weitergeführt und beim Einpunkt - Kopfsicherheitgurt -System etwa 4cm hinter dem Kopf zusammengeführt 26 und als ein gemeinsames Band 27 in die Mitte der intergrierten oder höhenverstellbaren Kopfstütze 8 hineingeführt, wo ein Umlenkmechanismus, z.B. in Form einer breiten Rolle 29 , den Gurt 12 zum Einlaßschlitz 18, 19 des Körpergurtes 11 bringt. Der Einlaßschlitz 18 kann auch separat vom Körpergurtschlitz 19 oberhalb angebracht werden.

Innerhalb der Autoaußenwand oder PKW - Mittelsäule 17 verläuft der Kopfgurt 20 parallel zum Körpergurt 21 zu einem Gurtaufroller 22 (und evtl. Gurtstrammer 23 ) mit der Eigenschaft, beiden Gurten 20, 21 bei normaler Autofahrt getrennt je nach Bedarf Gurtband zu liefern, aber beim Unfall beide Gurte total gleichzeitig zu blockieren.

Der Hinterkopf braucht je nach Haarpracht 6 einen ständigen Abstand von etwa 4 cm oder mehr, um nicht die unangenehmen Vibrationen des Fahrzeuges auf den Kopf und das Haar zu übertragen. Am rückführenden Gurt vom Hinterkopf 27 zur Kopfstütze 8 ist deshalb eine mechanische Sperre in Form eines Einsteckknopfes 28 oder einer Spange vorgesehen. Diese mechanische Gurteinzugssperre 28 begrenzt den ständigen Gurtaufrollerzug 22 , so daß die Haltemuskulatur des Nackens 2 vom ständigen Rückzug entlastet ist.

Beim Zweipunkt - Kopfsicherheitsgurt - System Fig. 3 wird je ein Gurt 31 von der linken und der rechten Kopfhälfte nach hinten zur Kopfstütze 8 geführt. über zwei Umlenkpunkte 29 in der Kopfstütze 8 erfolgt die Weiterführung der Gurte zunächst noch getrennt, um dem Kopf bei normaler Fahrt bei Bedarf ausreichende Bewegungsfreiheit nach vorne zu geben. Die zwei getrennt geführten Gurte 31 werden dann in geeignetem Abstand zum Gurtaufroller zu einem einzigen Gurt 20 zusammengeführt.

Der Zweipunkt - Kopfsicherheitsgurt hat den Vorteil, daß der Kopf bei Frontal - und Halbschräg - Unfällen stabil fixiert wird.

B e z u g s z e i c h e n l i s t e

1 Autofahrer

2 Hals des Autofahrers

3 Schalenförmiger Kinnteil des Kinnbügels

4 Kinnbügel

5 Elastischer Stirnteil

6 Haar des Autofahrers

7 Stirnteil des Gurtes

8 Kopfstütze ( integrierte )

9 Ohr des Autofahrers

10 Längenverstellmechanismus des Kinnbügels

11 Körper - 3 - Punkt - Sicherheitsgurt

12 Kopf-Sicherheitsgurt zur Autosäule führend

13 Auslaßschlitz an Kopfstütze

14 Kopfsicherheitsgurt am Hinterkopf

15 Scharnier am festen Stirnteil für Kinnbügel

16 Rückenlehne des Autofahrersitzes

17 PKW - Auto - Mittelsäule

18 Auslaßschlitz an Autosäule für Kopf - Sicherheitsgurt

19 Auslaßschlitz an Autosäule für Körper - Sicherheitsgurt

20 Kopf - Sicherheitsgurt in Autosäule

21 Körper-Sicherheitsgurt in Autosäule 2 Gurtaufroller

23 Gurtstrammer

24 Kinnbügel hochgeklappt

25 Hinterkopf - Klettverschluss

26 Einpunkt - Gurt - System : Zusammenführungsnaht

27 Einpunkt - Kopfsicherheitsgurt

28 Knopf oder Spange als Gurteinzugssperre

29 Umlenkrolle in Kopfstütze

30 Nase des Autofahrers

31 Zweipunkt - Kopf - Sicherheitsgurt

32 Stirnhautoberfläche

33 Elastische Kunststoffauflage mit hautfreundlichem überzug

34 Kinnbügel schalenförmig ausgebildet

35 Kinnhautoberfläche