JP2000160423A - 複合ヘルメット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘルメット形状中空外装体を着脱自在にヘル
メット本体に装着又は固定し、プラスチック又は金属か
らなるヘルメットの耐衝撃性と軽量化の更なる向上と良
好なる操用性を図る。 【解決手段】 プラスチック又は金属からなるヘルメッ
ト本体の外面に、外形がヘルメット形状で、かつ頭頂部
が切り取られた中空の外装体を装着又は固定してなる複
合ヘルメットであり、外装体の外形がヘルメット本体の
外形と相似又は類似形状であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック又は
金属からなるヘルメット本体の外面に、外形がヘルメッ
ト形状で、かつ頭頂部が切り取られた中空の外装体を装
着又は固定することにより、外側から高速の飛来物を受
けた場合、外装体の部分的破壊により飛来物のエネルギ
ーを吸収し、ヘルメット本体の損傷並びに内面への膨ら
みを効果的に防止し、高速な飛来物に対して良好な耐衝
撃性を持つと共に、ヘルメット本体と、その形状が類似
又は相似し、かつ頭頂部が切断された外装体からなって
いる為、外装体の体積は小さく、薄肉化が可能であるた
め軽量化されており、かつ外装体が着脱自在である複合
ヘルメットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヘルメットは高所から落下する物体又は
飛来する物体に対する耐衝撃体になり得ることは、周知
の事実である。しかし、飛来する物体の衝撃力が大きい
場合はヘルメット単体ではその衝撃力を緩和することは
不可能の場合が多く、また中空の円錐台又は角錐台形状
成形物（スペーサー）を介してセラミックを固定する場
合もあるが、常時被っていると重く操用性に欠けるきら
いがあった。また一旦ヘルメットに円錐台又は角錐台形
状成形物を固定してしまうと後でを取り去ることは困難
であり、衝撃力の大きい落下物又は高速に飛来する物体
の危険性が全くない場合でも重量の大きいヘルメットを
常時被らざるを得なかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、プラスチ
ック又は金属からなるヘルメット本体の外面に、外形が
ヘルメット形状でかつ頭頂部が切り取られた中空の外装
体を装着又は固定することにより、強力な飛来する物体
の衝撃力を受けた場合でも破壊エネルギーがこの中空外
装体を介してヘルメットに伝わるため、ヘルメット本体
への衝撃力を緩和させると共に、ヘルメット内面への膨
らみを効果的に防止し、かつヘルメット形状で頭頂部の
ない中空の外装体を使用しているため軽量化された耐衝
撃性複合ヘルメットを完成するに至ったものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラスチック
又は金属からなるヘルメット本体の外面に、外形がヘル
メット形状でかつ頭頂部が切り取られた中空の外装体を
装着又は固定することを特徴とする複合ヘルメットに関
するものである。本発明において、前記外装体は、ヘル
メット形状で上下に貫通する中空部を有する成形物であ
る。好ましくはこの中空の外装体の外面がヘルメット本
体の外形と相似又は類似形状であり、外装体の内面がヘ
ルメット本体の外面と同一形状であることが好ましい。
また、この外装体は、ヘルメット本体の外形に沿うよう
に、２種類以上の中空の外装体を上下に積み重ねて一体
とした組合せ外装体であることが好ましく、この外装体
が同種材質又は異種材質からなる２層以上の多層構造で
あることが好ましく、更にはこの外装体を２個以上の分
割体とし、これらを組み合わせて一体化した中空の外装
体であることが好ましい。更に好ましくは、外装体がヘ
ルメット本体に着脱自在に装着又は固定されてなる複合
ヘルメットである。

【０００５】本発明において用いられるヘルメット本体
は、一般的にヘルメットといわれるものであればどのよ
うなヘルメットでもよいが、好ましくは工事用の安全
帽、乗車用安全帽、学童用安全帽及び耐衝撃用の防刃帽
や防弾帽等である。ヘルメット本体はプラスチック又は
金属からなっている。プラスチックの材質としてはヘル
メットを製造するのに使用される全ての材質が該当する
が、好ましくはＡＢＳ、ポリカーボネート及びポリエチ
レン等の樹脂単体、その混合物及び２種類以上の複合層
からなっているもの、あるいは樹脂と補強材から構成さ
れているもの、例えばＦＲＰ（一般のガラス繊維、ナイ
ロン繊維及びポリエステル繊維等を使用した繊維強化プ
ラスチック）及びＡＣＭ（アラミド繊維、高強度ポリエ
チレン繊維、芳香族ポリエステル繊維等の高強度繊維を
使用した繊維強化プラスチック）の単体又はその複合体
などがある。一方金属としては、材質は特に限定しない
が、好ましくはチタン、チタン合金、軟鉄、高張力鋼
板、ステンレス、アルミニウム又はジュラルミン等の単
体及び合金並びにその複合体である。

【０００６】上記ＡＣＭにおいて、用いられる高強度繊
維としては、引張強度を密度で割った比引張強度が１０
×１０⁸ ｃｍ以上であり、弾性率を密度で割った比弾性
率が２．５×１０⁸ ｃｍ以上のものである。具体的に
は、高強度ガラス繊維、アラミド繊維、芳香族ポリエス
テル繊維、高強度ポリエチレン繊維、高強度ナイロン繊
維、及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール
（通称ＰＢＯ）繊維等である。一般のガラス繊維、ナイ
ロン繊維及びポリエステル繊維などは該当しない。比引
張強度あるいは比弾性率が前記値以下の繊維を用いた場
合、そのヘルメット本体の耐衝撃性は必ずしも十分では
ない。一方、これら高強度繊維に含浸又はコーティング
する樹脂としては、通常、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂及びポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂；
あるいはポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレ
フィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアセテ
ート、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリウレ
タン、熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂及び合成
ゴムなどが使用される。

【０００７】ＡＣＭを得るには、熱硬化性樹脂の場合、
高強度繊維に熱硬化性樹脂を含浸又はコーティングして
プリプレグを作製し、このプリプレグを複数枚重ね、加
熱加圧する圧縮成形法、あるいはプリプレグを作らない
ハンドレイアップ法などがある。樹脂含有率は５〜８０
％（重量％、以下同じ）の範囲が使用可能であるが、通
常５〜５０％、優れた耐衝撃性のために好ましくは５〜
３０％である。熱可塑性樹脂の場合は、通常高強度繊維
に熱可塑性樹脂の溶液、粉末又はその分散液を含浸又は
コーティングしてプリプレグを作製し、このプリプレグ
を複数枚重ね熱板又は加熱ロールにて加熱加圧する圧縮
成形法等がある。この際、樹脂の含有率は５〜８０％
（重量％、以下同じ）の範囲であるが、通常５〜５０
％、優れた耐衝撃性のために好ましくは５〜３０％であ
る。５％未満ではプリプレグを作ることが困難であり、
８０％を越えてもプリプレグを作ることが困難で、かつ
耐衝撃性が低下する。

【０００８】一方、前記ヘルメット形状を有する中空の
外装体としては、熱硬化性又は熱可塑性樹脂からなるＦ
ＲＰ、ＡＣＭ又は樹脂単体からなる成形物あるいは金属
であり、表面硬度が高く、衝撃強度をはじめ機械的特性
が大きく、耐候性があり、且つ軽量であることが望まし
い。熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウ
レタン樹脂等；熱可塑性樹脂としてはポリカーボネート
樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂等の単体又はその複合体である。Ｆ
ＲＰやＡＣＭに用いられる繊維及び樹脂としては上記ヘ
ルメット本体に使用されるものが一般的に使用される。
また、金属としては同様に上記ヘルメット本体に使用さ
れる材質が一般的に使用される。

【０００９】本発明の複合ヘルメットにおいて、ヘルメ
ット本体の外面に装着又は固定される外装体は、外形が
ヘルメット形状でかつ頭頂部が切り取られた上下に貫通
する中空形状である。かかる形状とすることにより、成
形物の外観がヘルメット本体形状に極めて相似してお
り、成形物の厚みが比較的均一になり、必要以上に厚み
の大きい部分がないので、必要な耐衝撃性を確保し、か
つ軽量化が達成される。なお、頭頂部は高速の平居物を
受ける可能性が極めて小さいことからその部分は切り取
られてる特に問題はない。外装体の形状は、その内面を
ヘルメット本体の外面と同形状とすることが好ましい。
この場合、外装体をヘルメット本体に隙間無く装着する
ことができ、従って、複合ヘルメットの耐衝撃性がより
向上し、外装体の装着時の安定性も良く、操用性が優れ
たものとなる。

【００１０】また、中空の外装体を２個以上に分割して
おき、これらをヘルメット形状に一体化して外装体形状
に組み合わせてヘルメット本体に装着することが好まし
い。この場合、装着しない時には、その分割体の体積が
コンパクトになり、持ち運びに便利である。分割体は、
通常ヘルメット本体に着脱自在に装着固定するが、隣接
する分割体の接触部は、適宜の重ね合わせ構造とするの
が好ましい。更には、中空外装体を同種材質又は異種材
質からなる２種類以上の重ね合わせ構造とすることによ
り、通常、耐衝撃性が向上するが、例えば、表面に衝撃
強度や耐候性の優れたものを使用し、内側に衝撃時の変
形（膨らみ）が少なく、且、軽量のものを使用すること
により、全体として耐衝撃性や耐候性が良好で、軽量の
ヘルメットを得ることが出来る。

【００１１】上記の方法で得られた中空の外装体をヘル
メット本体に固定する方法としては、外装体の内面とヘ
ルメット本体の表面とを、外装体に用いられた樹脂その
もの、あるいは合成ゴム系やエポキシ樹脂、ウレタン樹
脂等の接着剤又は両面テープ等の粘着剤で接着する方
法、あるいはマジックテープを外装体の内面とヘルメッ
ト本体の表面とに貼りつけておき両者を固定する方法が
望ましいが、場合によってはボルトやリベット等による
機械的な接合も可能である。また、着脱を最も簡単に行
うには単に嵌合させるか、あるいは外装体とヘルメット
本体にマグネットやマジックテープを固定し接合する等
の方法である。

【００１２】この様にして得られた複合ヘルメットは、
例えば大きな衝撃力の物体や高速な飛来物が衝突した
際、まず外装体が変形又は破壊し、急速にエネルギーを
失った衝突物体と外装体の変形部分又は破片とがヘルメ
ット本体に到達するためヘルメット本体への直接の衝撃
は小さく、衝撃によるヘルメット内面への膨らみも少な
く、頭部の損傷をほとんどなくすることが可能である。
更には、外装体をヘルメット本体に着脱自在に被着する
事が可能なため、必要時には装着し、不必要時には取り
外すことにより頭部へかかる荷重の負担を軽減し、使用
時の操用性を大きく改良することができる。更に、成形
物を左右対称にすることにより、ヘルメットに装着した
場合のバランスをよくすることができるため、機能上、
操用性上重要なことである。

【００１３】以下、本発明の複合ヘルメットの具体例を
図面にて説明する。図１及び図２は、ヘルメット本体の
外面に、外形がヘルメット形状で、かつ頭頂部が水平に
切り取られた中空の外装体を装着した場合を示し、(ａ)
は側面図、(ｂ)は平面図である。図１及び図２におい
て、１はヘルメット本体、２及び３はそれぞれ外形の異
なるヘルメット形状の外装体である。図３は、４分割さ
れたヘルメット形状の外装体を組み合わせて一体とし、
ヘルメット本体に固定した場合であり、１はヘルメット
本体、４は外装体の分割体である。

【００１４】図４は外装体の外形がヘルメット本体と相
似又は類似形状で、外形に沿うように形状の異なる２種
類の中空の外装体を接合面が一致するように上下に積み
重ねて一体とした外装体をヘルメットに装着した場合で
あり、１はヘルメット本体、５、５’はそれぞれ形状の
異なる中空の外装体である。図５は、ヘルメット本体の
外形に沿うように２種の材質の異なる中空の外装体を重
ね合わせて一体としたヘルメット形状の外装体をヘルメ
ット本体に装着した場合であり、１はヘルメット本体、
６及び７はそれぞれ異種材料からなる外装体である。

【００１５】図６は、外形の異なる３種類の外装体を積
み重ねて一体としたヘルメット形状の中空の外装体をヘ
ルメット本体に装着した場合であり、１はヘルメット本
体、８、８'、８"はそれぞれ形状の異なる外装体であ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の複合ヘルメットは、高所から落下する物体、あるい
は高速に飛来する物体に対して極めて優れた耐衝撃性を
有していると共に、外装体を着脱自在とすることにより
操用性を良好にすることができる。更に、ヘルメット本
体の外面に装着又は固定される中空の外装体は、外形が
ヘルメット本体の形状に相似又は類似しており、かつ高
速の飛来物の衝撃を殆ど受けない頭頂部を切断している
こと及び成形物の厚みを均一化しうることから、複合ヘ
ルメットの軽量化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ヘルメット本体の外面に、ヘルメット形状の
外装体を装着した場合であり、(ａ)は側面図、(ｂ)は平
面図である。

【図２】 ヘルメット本体の外面に、他のヘルメット形
状の外装体を固定した場合であり、（ａ）は側面図であ
る。

【図３】 ４分割された中空の外装体の部品を組み合わ
せて一体としたヘルメット形状の外装体をヘルメット本
体に装着した場合であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平
面図、（Ｃ）はＡ−Ａ断面図である。

【図４】 形状の異なる２種類の中空の外装体を接合面
が一致するように上下に積み重ねて一体としたヘルメッ
ト形状の外装体をヘルメット本体に装着した場合であ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（Ｃ）はＡ−Ａ
断面図である。

【図５】 ２種類の異種材質からなる中空の外装体を重
ね合わせて一体としたヘルメット形状の外装体をヘルメ
ット本体に装着した場合であり、（ａ）は側面図、
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

【図６】 形状の異なる３種類の外装体を接合面が一致
するように上下に積み重ねて一体としたヘルメット形状
の中空の外装体をヘルメット本体に装着した場合であ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ ヘルメット本体 ２ ヘルメット形状の外装体 ３ ヘルメット形状の外装体 ４ ヘルメット形状の外装体の分割体 ５、５’ それぞれヘルメット形状の外装体の上下分割
体 ６，７ 異種材質の重ね合わせからなるヘルメット形状
の外装体 ８、８'、８" それぞれヘルメット形状の外装体の上下
分割体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック又は金属からなるヘルメッ
   ト本体の外面に、外形がヘルメット形状で、かつ頭頂部
   が切り取られた中空の外装体を装着又は固定することを
   特徴とする複合ヘルメット。
2. 【請求項２】 外装体の外形がヘルメット本体の外形と
   相似又は類似形状である請求項１記載の複合ヘルメッ
   ト。
3. 【請求項３】 外装体の内面がヘルメット本体の外面と
   同形状である請求項１又は２記載の複合ヘルメット。
4. 【請求項４】 外装体の内面がヘルメット本体の外形に
   沿うように２種類以上の中空の外装体を上下に積み重ね
   て一体化した形状である請求項１，２又は３記載の複合
   ヘルメット。
5. 【請求項５】 外装体が同種材質又は異種材質からなる
   ２層以上の多重構造である請求項１，２、３又は４記載
   の複合ヘルメット。
6. 【請求項６】 外装体が左右対称形状である請求項１，
   ２，３，４又は５記載の複合ヘルメット。
7. 【請求項７】 外装体が２個以上の分割体を組み合わせ
   たものである請求項１，２、３，４，５又は６記載の複
   合ヘルメット。
8. 【請求項８】 外装体がヘルメット本体に着脱自在に装
   着又は固定されてなる請求項１，２，３，４、５，６又
   は７記載の複合ヘルメット。