JP2000303243A - Impact resistant helmet - Google Patents

Impact resistant helmet

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JP2000303243A
JP2000303243A JP11108151A JP10815199A JP2000303243A JP 2000303243 A JP2000303243 A JP 2000303243A JP 11108151 A JP11108151 A JP 11108151A JP 10815199 A JP10815199 A JP 10815199A JP 2000303243 A JP2000303243 A JP 2000303243A
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JP
Japan
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helmet
hollow molded
molded article
impact
spherical shape
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Application number
JP11108151A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshijiro Tate
芳士郎 舘
Takao Ota
隆雄 太田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To impart an excellent impact strength and a good operating property to a helmet consisting of a plastic or a metal. SOLUTION: This impact resistant helmet is provided by installing or fixing a hollow molded material 3 of which outer shape is a partially spherical shape formed by cutting the part of a sphere or by cutting the sphere as a trapezoidal shape and fixing ceramic tips 4 at the outside surface of the hollow material 3. Preferably the helmet main body 1 is made of a high strength fiber-reinforced plastic and the hollow molded material 3 can be attached or fixed to the helmet main body 1 as freely capable of being attached and detached.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、外形が部分球形
状又は球分形状である中空成形物を装着又は固定し、そ
の中空成形物の外面の全面又は一部に、セラミックチッ
プチップを接着剤又は機械的方法等で固定することによ
り、外側から高速の飛来物を受けた場合、セラミックの
部分的破壊により飛来物のエネルギーをほとんど吸収
し、ヘルメット本体の損傷並びに内面への膨らみを極め
て小さくした、高速な飛来物に対して優れた耐衝撃性を
持つヘルメットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for mounting or fixing a hollow molded article having a partially spherical shape or a spherical shape on the outer surface of a helmet body made of plastic or metal, and the entire outer surface of the hollow molded article. Alternatively, if a high-speed flying object is received from the outside by fixing the ceramic chip chip with an adhesive or a mechanical method, etc., the energy of the flying object is almost absorbed by partial destruction of the ceramic, and the helmet body The present invention relates to a helmet having excellent impact resistance against a high-speed flying object, in which damage to the inside and swelling on the inner surface are extremely reduced.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヘルメットが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
不可能な場合が多い。一般的に、セラミックを高強度繊
維強化プラスチック(以下、ACMという)の板に接着
させることにより、高所から落下する物体又は高速に飛
来する物体に対する耐衝撃体になりうることは、今日で
は公知の事実となっている。また、セラミック曲面板と
ACM曲面板とを接着する技術は、防弾チョッキ用耐弾
板等において我が国内外で使用されている。本出願人も
この技術に関して特許出願している(特開平8−192
497号公報)。
It is a well-known fact that helmets can be impact resistant against objects falling from high places or flying objects. However, when the impact force of a flying object is large, it is often impossible to reduce the impact force by a helmet alone. It is nowadays known that, in general, the bonding of ceramic to a plate of high-strength fiber reinforced plastic (hereinafter ACM) can be an impact-resistant body against objects falling from high places or flying at high speed. The fact has become. The technology of bonding a ceramic curved plate and an ACM curved plate has been used in Japan and overseas in bulletproof vests for bulletproof vests and the like. The present applicant has also applied for a patent on this technology (Japanese Patent Laid-Open No. 8-192).
497).

【0003】しかしながら、ヘルメットは外表面が連続
的に変化する3次元曲面からなっており、その表面に直
接セラミックチップを固定する場合セラミックチップの
裏面形状もヘルメット外表面形状と同一にすることが望
ましいが、このような形状のセラミック成形体を作製す
ることは経済面、技術面で事実上不可能である。一方ヘ
ルメットの外表面に合わせて又は近似させて数種類のセ
ラミックチップを作製しヘルメットに固定しようとして
も、ヘルメットの外表面にフィットしない部分が生じて
セラミックチップ間やセラミックチップとヘルメット間
に隙間が生じ、耐衝撃性を低下させる結果となり、この
点を改善する必要性がある。また、一旦ヘルメットにセ
ラミックを固着してしまうとセラミックを除去すること
は困難であり、高所から落下する物体又は高速に飛来す
る物体の危険性が全くない場合でも重量の大きいセラミ
ック固着ヘルメットを常時かぶらざるを得なかった。
However, the helmet is formed of a three-dimensional curved surface whose outer surface changes continuously, and when the ceramic chip is directly fixed to the surface, it is desirable that the shape of the back surface of the ceramic chip be the same as that of the helmet outer surface. However, it is practically economically and technically impossible to produce a ceramic molded body having such a shape. On the other hand, even if several types of ceramic chips are made to match or approximate the outer surface of the helmet and are fixed to the helmet, there will be portions that do not fit on the outer surface of the helmet, resulting in gaps between the ceramic chips or between the ceramic chip and the helmet. As a result, the impact resistance is reduced, and it is necessary to improve this point. Also, once the ceramic is fixed to the helmet, it is difficult to remove the ceramic, and even if there is no danger of objects falling from high places or objects flying at high speed, always use a heavy ceramic fixed helmet. I had to wear it.

【0004】[0004]

【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
球の一部を切り取った部分球形状又は球を台形状に切り
取った球分形状である中空成形物を装着又は固定し、そ
の中空成形物の外面にセラミックチップを固定すること
により、強力な衝撃力を受けた場合でも、その破壊エネ
ルギーがセラミック固定中空成形物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う
る、耐衝撃性に優れた耐衝撃性ヘルメットを完成するに
至ったものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventor of the present invention has disclosed that, on the outer surface of a helmet body made of plastic or metal, the outer shape is a partial spherical shape obtained by cutting a part of a sphere or a spherical shape obtained by cutting a sphere into a trapezoidal shape. By mounting or fixing the hollow molded article and fixing the ceramic chip on the outer surface of the hollow molded article, even if it receives a strong impact force, its breaking energy is transmitted to the helmet via the ceramic fixed hollow molded article Thus, an impact-resistant helmet having excellent impact resistance, which can alleviate the impact force on the helmet body and effectively prevent swelling of the helmet inside, has been completed.

【0005】[0005]

【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、外形が球の
一部を切り取った部分球形状又は球を台形状に切り取っ
た球分形状である中空成形物を装着又は固定し、その中
空成形物の外面にセラミックチップを固定することを特
徴とする耐衝撃性ヘルメットに関するものである。中空
成形物の内面はヘルメット本体の外表面と同一形状であ
ることが好ましく、中空成形物はヘルメット本体に着脱
自在であることが好ましい。
According to the present invention, there is provided a helmet body made of plastic or metal having a hollow shape having a partial spherical shape obtained by cutting a part of a sphere or a spherical shape obtained by cutting a sphere into a trapezoidal shape. The present invention relates to an impact-resistant helmet in which a molded product is mounted or fixed, and a ceramic chip is fixed to an outer surface of the hollow molded product. It is preferable that the inner surface of the hollow molded article has the same shape as the outer surface of the helmet main body, and the hollow molded article is preferably detachable from the helmet main body.

【0006】好ましくは、ヘルメット本体は、比引張強
度が10×106 cm以上であり、比弾性率が2.5×
108 cm以上である高強度繊維を基材とし、熱硬化性
樹脂又は熱可塑性樹脂を結合剤とする繊維強化プラスチ
ックからなる耐衝撃性ヘルメットであり、通常、繊維強
化プラスチックの樹脂含有率は5〜80%であり、好ま
しくは5〜30%である。
Preferably, the helmet body has a specific tensile strength of 10 × 10 6 cm or more and a specific elastic modulus of 2.5 × 10 6 cm.
This is an impact-resistant helmet made of fiber-reinforced plastic using a high-strength fiber of 10 8 cm or more as a base material and a thermosetting resin or a thermoplastic resin as a binder. The resin content of the fiber-reinforced plastic is usually 5%. ~ 80%, preferably 5-30%.

【0007】好ましくは、中空成形物が、ヘルメット本
体の外表面に近似するように、2種類以上の球分形状あ
るいは部分球形状と球分形状を連続的に接合した部分球
形状又は球分形状である耐衝撃性ヘルメット、さらに
は、中空成形物が、ヘルメット本体の外表面に近似する
ように、部分球形状又は球分形状の中心線を挟んで底面
に垂直に一定の幅で切り取り、残った部分球形状又は球
分形状の2つの部分を接合一体化した左右対称の疑似部
分球形状又は球分形状である耐衝撃性ヘルメットであ
る。そして、中空成形物は前記2つのタイプの形状を組
み合わせた疑似部分球形状又は球分形状であることが好
ましい。
[0007] Preferably, the hollow molded article is a partial spherical shape or a spherical shape in which two or more types of spherical shapes or partial spherical shapes and a spherical shape are continuously joined so as to approximate the outer surface of the helmet body. Impact-resistant helmet, and furthermore, the hollow molded article is cut off at a constant width perpendicular to the bottom surface across the center line of the partial spherical shape or spherical shape shape so as to approximate the outer surface of the helmet body, and remains. An impact-resistant helmet having a symmetrical pseudo-partial spherical shape or spherical shape in which two parts having a partial spherical shape or spherical shape are joined and integrated. The hollow molded product is preferably a pseudo-partially spherical shape or a spherical segment shape obtained by combining the above two types of shapes.

【0008】本発明において、上記のように、中空成形
物は、上部不貫通の中空部又は上下に貫通する中空部を
有する成形物であるが、中空成形物の内面はヘルメット
本体の外面と同一形状であることが好ましい。この中空
成形物は同種材質又は異種材質からなる2層以上の多重
構造であってもよい。更には、中空成形物は左右対称形
状であることが好ましく、長手方向がヘルメット本体の
前後方向で、短手方向がヘルメット本体の左右方向であ
ることが好ましい。また、中空成形物は、2個以上の分
割体として形成し、これらを組み合わせて中空成形物と
することも好ましい形態である。
[0008] In the present invention, as described above, the hollow molded article is a molded article having a hollow portion that is not penetrated in the upper portion or a hollow portion that penetrates vertically, and the inner surface of the hollow molded product is the same as the outer surface of the helmet body. Preferably, it is shaped. The hollow molded article may have a multi-layer structure of two or more layers made of the same material or different materials. Furthermore, it is preferable that the hollow molded article has a symmetrical shape, and the longitudinal direction is the front-back direction of the helmet body, and the short direction is the left-right direction of the helmet body. It is also a preferred embodiment that the hollow molded article is formed as two or more divided bodies, and these are combined to form a hollow molded article.

【0009】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強化プラスチック)及び
ACMなどがあり、単体又は複合体として用いることが
できる。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、
ステンレス鋼、アルミニウム又はジュラルミンなどであ
り、単体又は合金あるいは複合体として用いることがで
きる。
The helmet body used in the present invention may be any helmet which is generally called a helmet, but is preferably a construction safety helmet, a riding safety helmet, a schoolchild safety helmet and an impact-resistant helmet. Hats, bulletproof caps, etc. The helmet body is made of plastic or metal. As the material of the plastic, all materials used for manufacturing a helmet are applicable, and preferably, a material composed of a single resin such as ABS, polycarbonate and polyethylene, a mixture thereof and a composite layer of two or more types, or Examples thereof include those composed of a resin and a reinforcing material, such as FRP (general glass fiber, nylon fiber and polyester fiber reinforced plastic) and ACM, and can be used as a single substance or as a composite. On the other hand, as the metal, the material is not particularly limited, but preferably titanium, titanium alloy, soft iron, high-tensile steel,
It is stainless steel, aluminum, duralumin, or the like, and can be used alone, as an alloy, or as a composite.

【0010】上記ACMにおいては、用いられる高強度
繊維は、引張強度を密度で割った比引張強度が10×1
6 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、カーボン繊維、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高強度繊
維に該当しない。比引張強度あるいは比弾性率が前記値
以上の繊維を用いることにより、ヘルメット本体の耐衝
撃性もかなり良好なものとなる。一方、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るとヘルメット
本体の耐衝撃性は必ずしも十分ではないので、中空成形
物、あるいはセラミック固定中空成形物として耐衝撃性
の優れたものを使用する必要がある。
In the above-mentioned ACM, the high-strength fiber used has a specific tensile strength obtained by dividing the tensile strength by the density of 10 × 1.
0 6 cm or more, those specific modulus divided by elastic modulus at density 2.5 × than 10 8 cm. Specifically, high-strength glass fiber, aramid fiber, aromatic polyester fiber, carbon fiber, high-strength polyethylene fiber, high-strength nylon fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole (commonly called PBO) fiber, and the like. General glass fibers, nylon fibers, polyester fibers, and the like do not correspond to high-strength fibers. By using a fiber having a specific tensile strength or a specific elastic modulus equal to or more than the above-mentioned value, the impact resistance of the helmet body can be considerably improved. On the other hand, if fibers having a specific tensile strength or a specific elastic modulus of not more than the above values are used, the impact resistance of the helmet body is not always sufficient, so that a hollow molded article or a ceramic fixed hollow molded article having excellent impact resistance is used. Must be used.

【0011】ACMを得るために、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。
In order to obtain ACM, the resin to be impregnated or coated on the high-strength fiber is usually a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin and a polyimide resin; Alternatively, thermoplastic resins such as polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyamides, polyesters, polyvinyl acetate, polyether ether ketone, thermoplastic polyurethanes, and thermoplastic elastomers, and synthetic rubbers are used.

【0012】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。この場合においても、樹脂の含有率は
5〜80%の範囲が使用可能で、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。
In order to obtain ACM, in the case of a thermosetting resin,
A prepreg is prepared by impregnating or coating a high-strength fiber with a thermosetting resin, a plurality of prepregs are stacked, and a compression molding method in which heat and pressure are applied, or a hand lay-up method in which a prepreg is not formed is used. Resin content is 5-80
% (% By weight, hereinafter the same) can be used, but usually 5 to 50%, preferably 5 to 50% for excellent impact resistance.
30%. In the case of a thermoplastic resin, usually a high-strength fiber is impregnated or coated with a solution of the thermoplastic resin, a powder or a dispersion thereof to prepare a prepreg, and a plurality of prepregs are stacked and heated and pressed by a hot plate or a heating roll. There is a compression molding method and the like. Also in this case, the resin content can be used in the range of 5 to 80%, usually 5 to 50%, and preferably 5 to 30% for excellent impact resistance. 5%
If it is less than 80%, it is difficult to produce a prepreg, and if it exceeds 80%, it is difficult to produce a prepreg, and impact resistance is reduced.

【0013】一方、中空成形物としては、熱硬化性又は
熱可塑性樹脂からなるFRP、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強度が大きく、耐候性があり、且つ
軽量であることが望ましい。プラスチックの代表的なも
のとしては、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があり、その単体又は複合
体として使用される。FRP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。
On the other hand, the hollow molded article is a molded article or a metal made of a thermosetting or thermoplastic resin made of FRP, ACM, or a resin alone, and has a high surface hardness and a large mechanical strength including impact strength. Desirably, it is weather-resistant and lightweight. Typical plastics include phenolic resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, and urethane resins as thermosetting resins; polycarbonate resins, acrylic resins, ABS resins, polyethylene resins as thermoplastic resins. There is a polypropylene resin or the like, which is used alone or as a composite. As fibers and resins used for FRP and ACM, those used for the helmet body are generally used. Similarly, as the metal, a material used for the helmet body is generally used.

【0014】本発明の耐衝撃性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中空成形物
は、ヘルメット本体の外形に近似するように外形の異な
る2種類以上の中空の球体及び球面台の稜線が互いに一
致するように上下に積み重ねて接合一体化した形状であ
ることが好ましい。また、かかる中空成形物は、外形が
ヘルメットの外形に極めて近似するように、部分球形状
又は球分形状の中心線を挟んで底面に垂直に一定の幅で
切り取り、接合一体化した左右対称の疑似部分球形状又
は球分形状であることが好ましい。中空成形物を上記の
ような形状又はこれらを組み合わせた形状とすることに
より、成形物の外観がヘルメット本体形状に極めて近似
しており、中空成形物の厚みが比較的均一になり、不必
要な肉厚部が少なくなるので、必要な耐衝撃性を確保
し、かつ軽量化が達成される。
In the impact-resistant helmet of the present invention, the hollow molded article mounted or fixed on the outer surface of the helmet main body includes two or more types of hollow spheres and spherical bases having different outer shapes so as to approximate the outer shape of the helmet main body. It is preferable that the shape is stacked vertically and joined and integrated so that the ridge lines coincide with each other. In addition, such a hollow molded product is cut out at a constant width perpendicular to the bottom face across a center line of a partial spherical shape or a spherical segment shape, so that the outer shape is very similar to the outer shape of the helmet, and the left and right symmetrically joined and integrated. It is preferable that the shape be a pseudo partial spherical shape or a spherical segment shape. By making the hollow molded article a shape as described above or a shape combining these, the appearance of the molded article is very similar to the shape of the helmet body, the thickness of the hollow molded article becomes relatively uniform, and unnecessary Since the thickness is reduced, the required impact resistance is ensured and the weight is reduced.

【0015】また、中空成形物は、2個以上に分割して
形成しておき、これらを(疑似)部分球形状又は球分形
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、必要により、中空成形物を同
種材質又は異種材質からなる2種類以上の多重構造とす
ることができる。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。
It is preferable that the hollow molded article is divided into two or more pieces, and these are combined in a (pseudo) partial spherical shape or a spherical shape and mounted on the helmet body. In this case, when not mounted, the volume of the divided body becomes compact, which is convenient for carrying. The split body is usually detachably attached and fixed to the helmet body,
It is preferable that the contact portions of the adjacent divided bodies have an appropriate overlapping structure. Furthermore, if necessary, the hollow molded article may have a multi-layer structure of two or more kinds made of the same material or different materials. For example, use a material with excellent impact strength and weather resistance on the surface, less deformation on impact inside, and
By using a lightweight helmet, it is possible to obtain a lightweight helmet having good impact resistance and weather resistance as a whole.

【0016】中空成形物の形状は、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、中空成形物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、中空成形物装着時の安定性も良く、操用性が優れ
たものとなる。
It is preferable that the hollow molded article has the same inner surface as the outer surface of the helmet body. In this case, the hollow molded article can be mounted on the helmet body without any gap, and therefore, the impact resistance of the composite helmet is further improved, the stability at the time of mounting the hollow molded article is good, and the operability is excellent. Become.

【0017】本発明において、用いられるセラミック
は、好ましくはファインセラミックスと呼ばれているも
ので、アルミナ(純度90〜99.9)系、窒化ケイ素
系、炭化ケイ素系、ジルコニア系等があり、特に限定さ
れない。また、かかるセラミックスの1種又は2種以上
を組合わせても良い。セラミックスの物性としては、ビ
ツカース硬度1000kg/mm2 以上、曲げ強度30
kgf/mm2 以上、弾性率2.8×104 kg/mm
2 以上が好ましい。
In the present invention, the ceramic used is preferably referred to as fine ceramics, and includes alumina (purity 90 to 99.9), silicon nitride, silicon carbide, zirconia and the like. Not limited. Further, one or more of such ceramics may be used in combination. The physical properties of ceramics include Vickers hardness of 1000 kg / mm 2 or more and bending strength of 30.
kgf / mm 2 or more, elastic modulus 2.8 × 10 4 kg / mm
Two or more are preferred.

【0018】セラミックチップの形状としては、中空成
形物の外側にほゞ隙間なくぴったりと重なる(即ち、セ
ラミックチップの内面は中空成形物の表面とほぼ同一形
状である)一体型部分球形状又は球分形状のもの、これ
を2ケ以上に分割した三角形状又は台形形状のものなど
であり、この他、分割形状としては個片が四角形(正方
形,長方形)、六角形等であり、またこれらを組み合わ
せて一体化した多面形状からなるセラミックチップであ
っても良い。即ち、セラミック形状は、中空成形物とセ
ラミックチップあるいはセラミックチップ同士で隙間な
く固定可能な形状なら各種形状のものが使用可能であ
り、制限はない。セラミックチップの外表面は球面でも
平面でも良い。
The shape of the ceramic chip may be such that the ceramic chip closely overlaps the outside of the hollow molded article with almost no gap (that is, the inner surface of the ceramic chip has substantially the same shape as the surface of the hollow molded article). It is a divided shape, a triangular or trapezoidal shape obtained by dividing the shape into two or more pieces. In addition, the divided shape is a quadrangle (square, rectangle), hexagon, or the like. The ceramic chip may be a multi-faced ceramic chip that is combined and integrated. That is, the ceramic shape is not limited as long as it can be fixed without any gap between the hollow molded article and the ceramic chip or between the ceramic chips without any gap. The outer surface of the ceramic chip may be spherical or flat.

【0019】上記の方法で得られた中空成形物をヘルメ
ット本体に固定する方法としては、中空成形物の内面と
ヘルメット本体の外面とを、中空成形物に用いられた樹
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(登録商標)を中空成
形物の内面とヘルメット本体の外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り、
着脱を最も簡単に行うには、単に嵌合させるか、あるい
は中空成形物とヘルメット本体にマグネットを固定し接
合する等の方法もある。
As a method of fixing the hollow molded article obtained by the above method to the helmet main body, the inner surface of the hollow molded article and the outer surface of the helmet main body may be fixed to the resin used for the hollow molded article or a synthetic rubber-based material. Or adhesive such as epoxy resin or urethane resin or adhesive such as double-sided tape, or Velcro (registered trademark) is attached to the inner surface of the hollow molded article and the outer surface of the helmet body, and both are fixed. Is preferred, but in some cases mechanical joining with bolts, rivets, etc. is also possible,
The simplest method of attachment and detachment is to simply fit them together or to fix and join a magnet to the hollow molded article and the helmet body.

【0020】セラミックチップを中空成形物に固定する
方法としては、前記と同様に、セラミックチップの内面
と中空成形物の外面とを、中空成形物に用いられた樹脂
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り、マジックテープやマ
グネットシートをセラミックチップの内面と中空成形物
の外面とに貼りつけておき、両者を固定する方法等もあ
る。中空成形物の表面に複数のセラミックチップを接着
にて固定する場合には、チップ間の隙間は全くないかで
きるだけ小さい方がよい。固定されるセラミックチップ
は、横方向に一列に並べられる場合、裏面は全て同一の
3次曲面のためチップ間の間隙を極く微少(通常0.3
mm以下)に保つことが可能であり、チップ同士の接触
面には接着剤を塗布することにより、耐衝撃性をより確
実にすることができる。
In order to fix the ceramic chip to the hollow molded product, the inner surface of the ceramic chip and the outer surface of the hollow molded product are fixed to the resin used in the hollow molded product, or a synthetic rubber or epoxy resin, as described above. Adhesive such as resin or urethane resin or adhesive such as double-sided tape is desirable.However, in some cases, mechanical joining with bolts, rivets, etc. is also possible, and magic tape or magnet sheet can be attached to the inner surface of the ceramic chip. There is also a method of pasting them to the outer surface of a hollow molded article and fixing them. When a plurality of ceramic chips are fixed to the surface of the hollow molded article by bonding, it is preferable that there is no gap between the chips or the gap is as small as possible. When the ceramic chips to be fixed are arranged in a row in the horizontal direction, the back surfaces are all the same cubic surface, so that the gap between the chips is extremely small (usually 0.3 mm).
mm or less), and by applying an adhesive to the contact surfaces of the chips, the impact resistance can be further ensured.

【0021】この様にして得られた耐衝撃性ヘルメット
は、大きな衝撃力の物体や非常に高速な飛来物が衝突し
た際、まずセラミックが破壊し次いで中空成形物が変形
又は一部破壊し、急速にエネルギーを失った衝突物体と
セラミック、又はセラミックと中空成形物の破片とがヘ
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。ヘルメット本体に中空成形物を着脱自在に装着す
る場合には、大きな衝撃力の物体や非常に高速な飛来物
が衝突した際、中空成形物がヘルメット本体より外れ衝
撃力とは反対方向に飛びヘルメット本体にかかる衝撃力
は非常に小さくなることから頭部への損傷を大きく軽減
することができる。更には、中空成形物をヘルメット本
体に着脱自在に装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、中空成形物を左右対称にすること
は、ヘルメットに装着した場合のバランスがよく、機能
上も操用性上も重要なことである。
In the impact-resistant helmet obtained in this way, when an object having a large impact force or a very high-speed flying object collides, first the ceramic is broken, and then the hollow molded product is deformed or partially broken, Since the collision object and the ceramic or the fragments of the ceramic and the hollow molded article that rapidly lost energy reach the helmet body, the direct impact on the helmet body is small, the swelling on the inner surface of the helmet due to the impact is small, and the head Can be almost eliminated. When the hollow molded article is removably attached to the helmet body, the hollow molded article separates from the helmet body and flies in the opposite direction to the impact force when an object with a large impact force or a very high-speed flying object collides. Since the impact force applied to the main body is very small, damage to the head can be greatly reduced. Furthermore, since the hollow molded article can be detachably attached to the helmet body, it is attached when necessary, and when unnecessary, it is detached to reduce the load on the head and reduce operability during use. It can be greatly improved. Furthermore, making the hollow molded article symmetrical is well balanced when mounted on a helmet, and is important both in function and operability.

【0022】以下、本発明を図面にて説明する。図1
は、ヘルメット本体に部分球状(半球状)中空成形物を
被着した場合を示し、(1)はヘルメット本体、(2)
は中空成形物である。図2は、ヘルメット本体に球分形
状の中空成形物を被着した場合を示し、(1)はヘルメ
ット本体、(3)は中空成形物である。図3は、4分割
したセラミックを組み合わせて、図2の球分形状中空成
形物に固定した場合であり、(1)はヘルメット本体、
(3)は中空成形物、(4)はセラミックチップであ
る。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
Shows a case where a partially spherical (hemispherical) hollow molded article is adhered to a helmet body, (1) is a helmet body, (2)
Is a hollow molded product. FIG. 2 shows a case where a spherical shaped hollow molded article is attached to a helmet main body, wherein (1) is a helmet main body and (3) is a hollow molded article. FIG. 3 shows a case in which the ceramics divided into four parts are combined and fixed to the spherical shaped hollow molded article of FIG. 2, (1) is a helmet body,
(3) is a hollow molded product, and (4) is a ceramic chip.

【0023】図4は、ヘルメット本体に、形状の異なる
2種類の連続した中空の球分形状からなる中空成形物を
被着した場合を示し、(1)はヘルメット本体、(5)
及び(5') は中空成形物である。図5は、台形状のセ
ラミックチップを図4の中空成形物に固定した場合であ
り、(1)はヘルメット本体、(6)、(7)はセラミ
ックチップである。
FIG. 4 shows a case where two types of continuous hollow spheres having different shapes are adhered to a helmet body, (1) is a helmet body, and (5) is a helmet body.
And (5 ') are hollow moldings. FIG. 5 shows a case where a trapezoidal ceramic chip is fixed to the hollow molded article shown in FIG. 4, (1) a helmet body, and (6) and (7) a ceramic chip.

【0024】図6は、ヘルメット本体に、球分形状の中
心線を挟んで底面に垂直に一定の幅で切り取り、残った
2つの部分球分形状を接合一体化した左右対称の疑似球
分形状中空成形物を装着した場合を示し、(1)はヘル
メット本体、(8)は中空成形物である。(a)は側面
図、(b)は平面図、(c)は中空の球分形状の中央部分を
一定の幅(T)で垂直面状に切り取る際の平面図、(d)は
切り取った後の残った2つの部分球分形状(W)を結合さ
せた左右対称の疑似球分形状の平面図である。図7は、
4分割したセラミックチップを組み合わせて、図6の疑
似球分形状中空成形物に固定した場合であり、(1)は
ヘルメット本体、(8)は中空成形物、(9)、(10)
はセラミックチップである。
FIG. 6 shows a symmetrical pseudo-spherical shape obtained by cutting a helmet body with a constant width perpendicular to the bottom face across the center line of the spherical shape and joining and integrating the remaining two partial spherical shapes. A case where a hollow molded article is mounted is shown, where (1) is a helmet body and (8) is a hollow molded article. (a) is a side view, (b) is a plan view, (c) is a plan view when a central portion of a hollow spherical shape is cut into a vertical plane at a constant width (T), and (d) is cut out. It is a top view of the left-right symmetric pseudosphere segment shape which combined the two remaining partial sphere segment shapes (W). FIG.
This is a case in which the ceramic chips divided into four parts are combined and fixed to the pseudo-spherical shaped hollow molded product of FIG. 6, (1) is a helmet body, (8) is a hollow molded product, (9), (10)
Is a ceramic chip.

【0025】図8は、台形状のセラミックチップを組み
合わせて、図6の疑似球分形状中空成形物に固定した場
合であり、(1)はヘルメット本体、(11)はセラミッ
クチップである。図9は、三角形状のセラミックチップ
を組み合せて、図6の疑似球分形状中空成形物に固定し
た場合であり、(1)はヘルメット本体、(12)は形状
の異なる2種類の3角形状セラミックチップである。
FIG. 8 shows a case where a trapezoidal ceramic chip is combined and fixed to the pseudo-sphere-shaped hollow molded article shown in FIG. 6, (1) a helmet body, and (11) a ceramic chip. FIG. 9 shows a case where triangular ceramic chips are combined and fixed to the pseudo-sphere-shaped hollow molded product shown in FIG. 6, (1) shows a helmet body, and (12) shows two kinds of triangular shapes having different shapes. It is a ceramic chip.

【0026】図10は、ヘルメット本体に2種類の連続
した左右対称の疑似球分形状からなる中空成形物を装着
した場合であり、(1)はヘルメット本体、(13)及び
(14)は中空成形物である。図11は、台形状のセラミ
ックチップを組み合わせて、図10の中空成形物に固定
した場合であり、(1)はヘルメット本体、(13)及び
(14)は中空成形物、(15)及び(16)はセラミックチ
ップである。図12は、ヘルメット本体に2種類の疑似
球分形状と1つの部分疑似球分形状とを一体化した左右
対称の中空成形物を装着した場合であり、(1)はヘル
メット本体、(17)は中空成形物である。この場合にお
いても、適宜形状のセラミックチップを組み合わせて、
中空成形物に固定して使用される。
FIG. 10 shows a case where two types of continuous hollow molded articles each having a symmetrical pseudosphere shape are mounted on the helmet body, (1) is the helmet body, and (13) and (14) are hollow. It is a molded product. FIG. 11 shows a case where a trapezoidal ceramic chip is combined and fixed to the hollow molded article of FIG. 10, wherein (1) is a helmet body, (13) and (14) are hollow molded articles, (15) and (15). 16) is a ceramic chip. FIG. 12 shows a case where a left-right symmetric hollow molded article in which two types of pseudo-spheres and one partial pseudo-sphere are integrated is mounted on a helmet body, (1) is a helmet body, (17) Is a hollow molded product. Also in this case, by appropriately combining ceramic chips,
It is used fixed to a hollow molded product.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のヘルメットは、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
いると共にセラミック固着中空成形物が着脱自在なため
良好な操用性を有している。中空成形物の表面が一定の
球面になっている為、セラミックチップも裏面が球面の
少種類の球面板を作製するのみであるので、セラミック
チップをヘルメット本体に直接固定する場合と比較して
非常に安価である。また、セラミックチップを中空成形
物に固定する際、その裏面が中空成形物の表面と同一の
曲面のため作業性が良好で、隙間なく密着させることが
できる。
As is apparent from the above description, the helmet of the present invention has extremely excellent impact resistance against objects falling from a high place or objects flying at high speed, and has a ceramic fixing property. Since the hollow molded article is detachable, it has good operability. Since the surface of the hollow molded product has a constant spherical surface, the ceramic chip only has to produce a small number of spherical plates with a spherical back surface. Inexpensive. In addition, when the ceramic chip is fixed to the hollow molded product, the back surface is the same curved surface as the front surface of the hollow molded product, so that the workability is good and the ceramic chip can be adhered without any gap.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 ヘルメット本体に部分球状中空成形物を装着
した場合であり、(a)は側面図、(b)は平面図であ
る。
FIG. 1 shows a case where a partially spherical hollow molded article is mounted on a helmet body, (a) is a side view, and (b) is a plan view.

【図2】 ヘルメット本体に球分形状中空成形物を装着
した場合であり、(a)は側面図、(b)は平面図であ
る。
FIGS. 2A and 2B show a case where a sphere-shaped hollow molded article is mounted on a helmet main body, wherein FIG. 2A is a side view and FIG.

【図3】 4分割したセラミックチップを組み合わせて
図2の球分形状中空成形物に固定したヘルメットであ
り、(a)は側面図、(b)は平面図、(c)は(a)
のA−A断面図である。
3 is a helmet in which four divided ceramic chips are combined and fixed to a spherical hollow molded article of FIG. 2, (a) is a side view, (b) is a plan view, and (c) is (a).
It is AA sectional drawing of.

【図4】 ヘルメット本体に2種類の異なる球分形状か
らなる中空成形物を装着した場合であり、(a)は側面
図、(b)は平面図、(c)は(a)のA−A断面図で
ある。
FIG. 4 shows a case where two kinds of hollow molded articles having different spherical shapes are mounted on a helmet body, (a) is a side view, (b) is a plan view, and (c) is A- of (a). It is A sectional drawing.

【図5】 台形状のセラミックチップを組み合わせて、
図4の中空成形物に固定したヘルメットであり、(a)
は側面図、(b)は平面図、(c)は(a)のA−A断
面図である。
Fig. 5 Combining trapezoidal ceramic chips,
It is a helmet fixed to the hollow molded article of FIG. 4, (a)
Is a side view, (b) is a plan view, and (c) is an AA cross-sectional view of (a).

【図6】 ヘルメット本体に、左右対称の疑似球分形状
中空成形物を装着した場合であり、(a)は側面図、(b)
は平面図、(c)は中空の球分形状の中央部分を一定の幅
(T)で垂直面状に切り取る際の平面図、(d)は切り取っ
た後の残った2つの部分球分形状(W)を接合一体化した
左右対称の疑似球分形状中空成形物の平面図である。
FIG. 6 shows a case in which a symmetrical pseudo-sphere-shaped hollow molded article is mounted on the helmet body, where (a) is a side view and (b)
Is a plan view, (c) is a fixed width at the center of the hollow spherical shape
(T) is a plan view when cut into a vertical plane, and (d) is a plane of a left-right symmetrical pseudo-sphere-segment shaped hollow molded article obtained by joining and integrating the remaining two partial sphere-segment shapes (W). FIG.

【図7】 4分割したセラミックチップを組み合わせて
図6の疑似球分形状中空成形物に固定したヘルメットで
あり、(a)は側面図、(b)は平面図である。
FIG. 7 is a helmet in which four divided ceramic chips are combined and fixed to the pseudo-sphere-shaped hollow molded product of FIG. 6, (a) is a side view, and (b) is a plan view.

【図8】 台形状のセラミックチップを組み合わせて図
6の疑似球分形状中空成形物に固定したヘルメットであ
り、(a)は側面図、(b)は平面図である。
FIG. 8 is a helmet in which trapezoidal ceramic chips are combined and fixed to the pseudo-sphere-shaped hollow molded product of FIG. 6, (a) is a side view, and (b) is a plan view.

【図9】 三角形状のセラミックを組み合せて、図6の
疑似球分形状中空成形物に固定したヘルメットであり、
(a)は側面図、(b)は平面図である。
FIG. 9 is a helmet in which triangular ceramics are combined and fixed to the pseudo-sphere-shaped hollow molded article of FIG. 6;
(a) is a side view, (b) is a plan view.

【図10】 ヘルメット本体に2種類の連続した左右対
称の疑似球分形状中空成形物を装着した場合であり、
(a)は側面図、(b))は平面図、(c)は(a)のA−
A断面図である。
FIG. 10 shows a case in which two types of continuous left-right symmetric pseudo-sphere-shaped hollow molded articles are attached to the helmet body,
(a) is a side view, (b)) is a plan view, (c) is A- of (a).
It is A sectional drawing.

【図11】 台形状のセラミックチップを組み合わせて
図10の中空成形物に装着したヘルメットであり、(a)
は側面図、(b))は平面図、(c)は(a)のA−A断
面図である。
FIG. 11 is a helmet mounted on the hollow molded article of FIG. 10 by combining trapezoidal ceramic chips, and (a)
Is a side view, (b)) is a plan view, and (c) is an AA cross-sectional view of (a).

【図12】 ヘルメット本体に2種の中空疑似球分形状
と1つの部分中空疑似球分形状からなる左右対称の疑似
球分形状中空成形物を装着した場合であり、(a)は側面
図、(b)は(a)のA−A断面図である。
FIG. 12 shows a case where a left-right symmetrical pseudo-sphere-segmented hollow molded article composed of two types of hollow pseudo-sphere-segment shapes and one partial hollow pseudo-sphere-segment shape is mounted on the helmet body, (a) is a side view, (b) is an AA sectional view of (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヘルメット本体 2 部分球形状中空成形物 3,5,5' 球分形状中空成形物 8,13,14,17 疑似球分形状中空成形物 4,6,7,9,10,11,12,15,16 セラミックチッ
プ(個片)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Helmet main body 2 Partially spherical hollow molded article 3,5,5 'Spherical hollow molded article 8,13,14,17 Pseudo spherical shaped hollow molded article 4,6,7,9,10,11,12, 15, 16 Ceramic chips (individual pieces)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、外形が球の一部を切り取った部分球形
状又は球を台形状に切り取った球分形状である中空成形
物を装着又は固定し、その中空成形物の外面にセラミッ
クチップを固定することを特徴とする耐衝撃性ヘルメッ
ト。
1. A hollow molded article having a partially spherical shape obtained by cutting a part of a sphere or a spherical shape obtained by cutting a sphere into a trapezoidal shape is attached or fixed to an outer surface of a helmet body made of plastic or metal, An impact-resistant helmet wherein a ceramic chip is fixed to an outer surface of the hollow molded product.
【請求項2】 中空成形物が、ヘルメット本体の外表面
に近似するように、2種類以上の球分形状あるいは部分
球形状と球分形状を連続的に接合した部分球形状又は球
分形状である請求項1記載の耐衝撃性ヘルメット。
2. The hollow molded article has a partial spherical shape or a spherical shape in which two or more types of spherical shapes or partial spherical shapes and a spherical shape are continuously joined so as to approximate the outer surface of the helmet body. The impact resistant helmet according to claim 1.
【請求項3】 中空成形物が、ヘルメット本体の外表面
に近似するように、部分球形状又は球分形状の中心線を
挟んで底面に垂直に一定の幅で切り取り、残った部分球
形状又は球分形状の2つの部分を接合一体化した左右対
称の疑似部分球形状又は球分形状である請求項1,2又
は3記載の耐衝撃性ヘルメット。
3. The hollow molded article is cut at a constant width perpendicular to the bottom face across the center line of the partial spherical shape or spherical segment shape so as to approximate the outer surface of the helmet main body, and the remaining partial spherical shape or 4. The impact-resistant helmet according to claim 1, wherein the helmet is a symmetrical pseudo-partial spherical shape or a spherical shape in which two spherical portions are joined and integrated.
【請求項4】 中空成形物の内面がヘルメット本体の外
面と同形状である請求項1,2又は3記載の耐衝撃性ヘ
ルメット。
4. The impact-resistant helmet according to claim 1, wherein the inner surface of the hollow molded article has the same shape as the outer surface of the helmet body.
【請求項5】 中空成形物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又は4記載
の耐衝撃性ヘルメット。
5. The impact-resistant helmet according to claim 1, wherein the hollow molded article is detachably mounted or fixed to the helmet body.
【請求項6】 ヘルメット本体が、比引張強度が10×
106 cm以上であり、比弾性率が2.5×108 cm
以上である高強度繊維を基材とし、熱硬化性樹脂又は熱
可塑性樹脂を結合剤とした繊維強化プラスチックからな
る請求項1,2,3,4又は5記載の耐衝撃性ヘルメッ
ト。
6. The helmet body has a specific tensile strength of 10 ×.
10 6 cm or more and specific elastic modulus of 2.5 × 10 8 cm
The impact-resistant helmet according to any one of claims 1, 2, 3, 4 and 5, wherein the high-strength fiber is used as a base material, and the fiber-reinforced plastic is made of a thermosetting resin or a thermoplastic resin as a binder.
【請求項7】 繊維強化プラスチックの樹脂含有率が5
〜30%である請求項6記載の耐衝撃性ヘルメット。
7. The resin content of the fiber reinforced plastic is 5
The impact-resistant helmet according to claim 6, wherein the helmet content is about 30%.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013508666A (en) * 2009-10-22 2013-03-07 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Helmet with ceramic for protection against high energy debris and rifle bullets
JP2020183609A (en) * 2011-06-30 2020-11-12 サイモン フレーザー 大学Simon Fraser University Impact diversion mechanism
CN113710117A (en) * 2020-03-09 2021-11-26 中村被服株式会社 Impact absorbing material for cap and impact absorbing cap

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