JP2003096614A

JP2003096614A - ヘルメット補強体の製造方法

Info

Publication number: JP2003096614A
Application number: JP2001294580A
Authority: JP
Inventors: Hiroichi Sakano; 博一坂野; Kazuo Okamura; 和夫岡村; Koji Suzuki; 康治鈴木
Original assignee: TAIYO PLAST KOGYOSHO KK; Asahi Tec Corp
Current assignee: TAIYO PLAST KOGYOSHO KK; Asahi Tec Corp
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘルメットに必要とされる強度を確保しつ
つ、軽量性、耐腐食性、耐久性に優れたヘルメット補強
体を、生産性良く、且つ低コストに製造する手法を提供
すること。【解決手段】アルミニウム及びマンガンを合金成分と
して含有するマグネシウム合金を用い、それを溶解して
得られる溶湯を、ダイカストマシンを用いたダイカスト
鋳造操作により、金型のキャビティ内に充填せしめてヘ
ルメット補強体を成形した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ヘルメット補強体の製造方法に
係り、特に、ヘルメット本体を与える、帽体形状の、薄
肉部を有する補強体を、工業的に有利に製造し得る方法
に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、工事現場や作業現場などにおい
ては、落下物等の物体の衝突から作業者を保護すること
を目的として、保安帽たるヘルメットが、作業者個々の
頭部に被せられて、用いられている。また、自転車やバ
イク等の運転者用として、更には、各種のスポーツ競技
者用等としても、外部からの衝撃に対して頭部を守る帽
体として、各種形状のヘルメットが、用いられている。

【０００３】そして、そのようなヘルメットの構造とし
ては、一般に、ヘルメットの全体的な外形形状を与える
帽体を補強材として用い、それによって、外部から加わ
る衝撃より頭部を保護するようにする一方、かかる帽体
の内側に、所定厚さのクッション性を有する発泡体等に
て形成された緩衝材層を設けて、頭部への衝撃を緩和せ
しめるようにしたものが採用されているが、そのような
構造のヘルメットにおける帽体（本体）には、ヘルメッ
ト着用者が過度の負担を感じない程度の軽量性と共に、
外部からの衝撃に十分に耐え得る耐衝撃性が要求される
ところから、従来のヘルメットにあっては、ＡＥＳ（ア
クリロニトリル−特殊ゴム−スチレン共重合体）樹脂
や、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等の硬質樹脂を、一
定の強度を保持せしめるために、所定厚さをもって、略
半球面形状に一体成形したものが、そのような帽体とし
て採用されている。

【０００４】しかしながら、そのようなヘルメットの帽
体を樹脂製とした場合にあっては、強度的に問題があ
り、充分な耐衝撃性を確保するためには、帽体の厚さを
厚くする必要があったのであり、そのために、必然的
に、帽体、ひいてはヘルメット全体の重さが重くなっ
て、充分な軽量化の目的を達成し得ない問題を内在して
いる他に、そのような帽体の材質たる合成樹脂は、その
再利用（再資源化）が、技術的に、また経済的にも難し
く、そのために、破損等により使用不可能となったヘル
メットにあっては、その大部分が廃棄物として焼却処分
或いは埋め立て処分に付され、それによって、人体や環
境に対して悪影響をもたらす恐れも内在するものであっ
たのである。

【０００５】このため、本願出願人のうちの一人は、先
に、特願２００１−１３７５５７号において、ヘルメッ
トの本体を与える帽体形状の補強体を、マグネシウム合
金にて形成することにより、軽量で、外部からの衝撃等
から頭部を有効に保護し得ると共に、優れた通気性やフ
ァッション性を実現し、且つその再資源化も有効に行い
得る保安帽（ヘルメット）を提供し得ることを明らかに
した。そして、そこでは、そのようなマグネシウム合金
からなる帽体形状の補強体を、半溶融射出成形法（チク
ソモールディング法）にて形成せしめることが、推奨さ
れている。

【０００６】而して、本発明者らが、ヘルメットにおけ
る帽体形状の補強体（本体）をマグネシウム合金にて製
造するための手法について種々検討したところ、かかる
補強体のより一層の軽量化を図るべく、その薄肉化を更
に進めたとき、チクソモールディング法では、その成形
が困難となり、健全な成形品を効率よく得ることが出来
なくなることに加えて、そのようなチクソモールディン
グ法に用いられるマグネシウム合金チップの製造や、そ
れの成形工程において、装置や容器等から混入する鉄分
が、製品品質に大きな影響をもたらし、そのような鉄分
の存在にて、マグネシウム合金の腐食が惹起され、そし
て、そのような腐食に基づき、薄肉化された補強体ほ
ど、耐衝撃性が低下する問題があり、また、その耐久性
をも悪化せしめることが、明らかとなったのである。

【０００７】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景にして為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、ヘルメットに必要とされる強度を確保しつつ、
より一層の軽量化を図ると共に、耐腐食性、ひいては耐
久性に優れたヘルメット補強体を、生産性良く、且つ低
コストにおいて有利に製造し得る手法を提供することに
ある。

【０００８】

【解決手段】そして、本発明にあっては、そのような課
題を解決するために、頭部に被せられて、かかる頭部を
保護するために用いられるヘルメットの本体を構成する
帽体形状の補強体を、最小肉厚が１．０〜２．０mmとな
る部位を有するように、マグネシウム合金にて成形する
に際して、前記マグネシウム合金として、マンガンを合
金成分として含有するマグネシウム合金を用い、それを
溶解して得られる溶湯を、ダイカストマシンを用いたダ
イカスト鋳造操作により金型のキャビティ内に充填せし
めて、前記補強体を鋳造することを特徴とするヘルメッ
ト補強体の製造方法を、その要旨とするものである。

【０００９】このように、かかる本発明に従う製造手法
によれば、マグネシウム合金溶湯を用いたダイカスト鋳
造操作によって、目的とする帽体形状の補強体が鋳造せ
しめられるものであるところから、最小肉厚が１．０〜
２．０mmとなる薄肉部位を有する補強体が、健全な製品
として、生産性良く成形せしめられ得るのであり、加え
て、そのような補強体の肉厚を１．０〜２．０mmの薄肉
と為し得ることによって、補強体として、ひいてはヘル
メット全体として、その重量の軽減に効果的に寄与せし
め得ることとなったのである。

【００１０】しかも、本発明に従うダイカスト鋳造操作
は、チクソモールディング法とは異なり、マグネシウム
合金溶湯からなる高温の均一化された溶湯を用いて、そ
れをダイカストマシンの金型キャビティ内に圧入・充填
せしめるものであって、そこでは、マグネシウム合金材
料は完全に溶解せしめられて用いられるものであるとこ
ろから、装置や容器などから鉄分が材料中に混入して
も、そのようなマグネシウム合金の腐食原因となる鉄
が、材料の溶解時において、材料中のマンガンと化合物
を形成して、そのような化合物が溶解設備の底に沈殿し
て分離されるようになるのであり、これにより、得られ
るダイカスト成形品（ヘルメット補強体）中における鉄
の含有量が低く押さえられ得ることとなって、そのよう
な成形品の耐腐食性の向上が効果的に図られ得るのであ
り、さらにはそれによって、ヘルメットの耐衝撃性の向
上、ひいては耐久性の向上が、効果的に図られ得ること
となるのである。

【００１１】また、本発明に用いられるマグネシウム合
金は、容易に再資源化を図ることが出来る材料であると
ころから、そのようなマグネシウム合金にて形成された
帽体形状の補強体をヘルメット本体として用いて構成さ
れるヘルメットが、仮に破損等により使用不可能となっ
た場合においても、そのようなヘルメットより、かかる
帽体形状の補強体のみを取り出して、再溶融精錬等を行
うことによって、再びマグネシウム合金として本発明の
補強体材料として再利用することが出来ることは勿論、
他の各種用途にも容易に用いられ得るのであり、それに
よって、使用不可能となったヘルメットの再資源化を効
率的に行い得る利点を有している。そして、本発明にあ
っては、そのようなマグネシウム合金が溶湯形態におい
て用いられて、目的とする補強体の成形（ダイカスト鋳
造）に供されるものであるところから、チクソモールデ
ィング法の如く、マグネシウム合金原材料を一旦チップ
状に形成する必要がなく、従って、チップ形成工程が不
要となるところから、工程の短縮化が図られ、以て低コ
スト化が実現され得るのであり、更に補強体のリサイク
ルに際しても、そのような補強体を再溶解して得られる
溶湯を、そのまま用いることが出来るところから、低コ
ストで、簡単にリサイクルすることが出来る特徴をも有
している。

【００１２】なお、かくの如き本発明に従うヘルメット
補強体の製造方法にあっては、マグネシウム合金として
は、有利には、５〜１０重量％のアルミニウム及び０．
１５〜０．５重量％のマンガンを含有しているものが、
用いられることとなる。このような割合のアルミニウム
及びマンガンを含有するマグネシウム合金を用いること
により、本発明の目的とする薄肉部を有する帽体形状の
補強体が有利に形成され得、また、製品中の鉄の含有量
をも効果的に低減せしめ得るのである。

【００１３】また、本発明の望ましい態様の一つによれ
ば、マグネシウム合金溶湯は６５０〜７４０℃の温度に
保持され、そして、そのような温度のマグネシウム合金
溶湯がダイカスト鋳造操作により所定の金型のキャビテ
ィ内に圧入・充填せしめられるようにすることによっ
て、高品質の薄肉製品の成形操作が有利に実現され得る
のである。

【００１４】さらに、本発明にあっては、マグネシウム
合金溶湯の表面は、有利には、乾燥空気、ＣＯ₂ガス及
びＮ₂ガスのうちの何れか一種以上に、ＳＦ₆ ガスの
０．００１〜０．２体積％、又はＳＯ₂ ガスの０．０５
〜２体積％を含有せしめた混合ガスにて保護されること
となる。これにより、マグネシウム合金溶湯の酸化・燃
焼を防止して、品質の良好な製品を有利に得ることが出
来る。

【００１５】加えて、本発明の望ましい態様の他の一つ
によれば、マグネシウム合金溶湯は、１５０〜３００℃
に保持された金型のキャビティ内に圧入・充填せしめら
れることが望ましく、これにより、薄肉部を有する健全
な製品を有利に得ることが出来ることとなるのである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の構成について、更に具体的に明らかにすることとす
る。

【００１７】先ず、図１及び図２には、本発明に従って
得られたヘルメット補強体を用いたヘルメットの一例が
示されている。それらの図において、ヘルメット１０
は、従来と同様に、頭部に被せられて、かかる頭部を保
護するために用いられるものであって、そのようなヘル
メット１０の本体を構成する帽体形状の補強体１２と、
かかる補強体１２の下端周縁部に嵌着せしめられた環状
スカート部１４とから、構成されている。具体的には、
補強体１２は、マグネシウム合金にて、ほぼ半球面状に
成形されたものであり、その内側（頭部収容側）の内面
には、図３や図４に示されている如く、補強体１２にお
ける薄肉の基本肉厚部（薄肉部）１２ａの補強のため
に、頂部から下端周縁部に放射状に所定幅において延び
る複数のリブ部１２ｂが、一体的に設けられている。な
お、かかる補強体１２の内面側には、図示はしないが、
外部からの衝撃を吸収するための緩衝材層が設けられて
おり、また、必要に応じて、衝撃吸収用のハンモック
や、ヘルメット着用者の頭部に固定せしめるための顎紐
等も適宜に取り付けられてなる構造とされている。

【００１８】また、環状スカート部１４は、半硬質樹脂
（強化ポリエチレン）を材料とした成形体から構成され
るものであって、補強体１２の下端周縁部に対応する大
きさを呈する環状部に、着用者の前方に所定幅をもって
突出する鍔部１４ａ、及び主として着用者の耳の上部を
覆うように、該環状部の外側に膨出する耳保護部１４
ｂ、更には着用者の後方において所定長さで垂下する後
頭部保護部１４ｃが、一体的に設けられてなる構造とさ
れている。そして、補強体１２の下端周縁部に、そのよ
うな樹脂製の環状スカート部１４が、例えば凹凸嵌合方
式による無理嵌め等の組付け構造において嵌着せしめら
れて、全体としてヘルメット１０が構成されているので
ある。

【００１９】本発明は、かくの如き構造のヘルメット１
０におけるヘルメット本体としての補強体１２を、ダイ
カスト鋳造手法に従って有利に製造しようとするもので
あるが、その際、補強体１２としては、その薄肉の基本
肉厚部１２ａの厚さを、良好な耐衝撃性を確保しつつ、
可及的に薄くすれば、補強体１２、ひいてはヘルメット
１０全体としての軽量化を効果的に図り得るところか
ら、本発明にあっては、そのような基本肉厚部１２ａ
が、１．０〜２．０mmの肉厚の薄肉部として形成される
ようにしたのである。なお、かかる基本肉厚部１２ａの
肉厚が、１．０mmよりも薄くなると、補強体としての強
度、更には耐衝撃性に問題を生じることとなり、また
２．０mmよりも厚くなると、補強体１２の重量が重くな
って、ヘルメットの軽量化において不利となるからであ
る。

【００２０】そして、かくの如き構造の基本肉厚部１２
ａが１．０〜２．０mmの最小肉厚となるように構成され
た帽体形状の補強体１２が、本発明に従って、所定のマ
グネシウム合金からなる溶湯をダイカストマシンを用い
たダイカスト鋳造操作により、金型のキャビティ内に充
填せしめて鋳造することによって、形成されることとな
るのであるが、その際、マグネシウム合金としては、マ
ンガンを合金成分として含有するマグネシウム合金が用
いられ、これによって、マグネシウム合金溶湯の溶製時
に混入するマグネシウム合金の腐食原因となる鉄をマン
ガンと化合せしめ、鉄−マンガン化合物として沈殿させ
て分離することにより、鉄含有量が極めて低減されたマ
グネシウム合金溶湯より、目的とする補強体１２が鋳造
され得ることとなって、その耐腐食性の効果的な向上と
共に、物性の向上、更には耐久性の向上をも有利に図り
得るのである。

【００２１】なお、かかるマグネシウム合金は、合金成
分として、上記のマンガンのみを含有するものでも何等
差し支えないが、そのようなマンガンと共に、アルミニ
ウムをも、合金成分として含んでいることが望ましい。
このアルミニウムは、溶湯の流動性を高め、薄肉の製品
（補強体）を鋳造する上において、優れた結果をもたら
すものであり、それ故に、マグネシウム合金中のアルミ
ニウム含有量が高いほど、流動性に優れ、従って薄肉品
を成形し易くなるのであるが、また、アルミニウムの含
有量が高くなるほど、密度（比重）が高くなるところか
ら、製品重量が重くなる問題があり、また引張強度と伸
びとのバランス、及び耐腐食性を考慮すると、アルミニ
ウム含有量は、一般に、５〜１０重量％程度とされるこ
ととなる。そして、そのようなアルミニウム含有量と共
に、マンガン含有量としては、０．１５〜０．５重量％
程度が採用され、残部がマグネシウム及び不可避的不純
物からなる組成のマグネシウム合金が、用いられること
となるのである。また、かかるマンガン含有量やアルミ
ニウム含有量のマグネシウム合金としては、ＪＩＳ規格
（ＡＳＴＭ規格）でＭＤ１Ｄ（ＡＺ９１Ｄ）、ＭＤ２Ｂ
（ＡＭ６０Ｂ）と称されるものを用いることができる。

【００２２】そして、そのような合金組成のマグネシウ
ム合金からなる溶湯は、従来と同様にして、目的とする
合金組成を与えるように、マグネシウム合金原材料を溶
解せしめたり、或いは別途作製されたマグネシウム合金
インゴットを用い、それを溶解せしめる等の手法にて溶
製され、また、必要に応じて合金成分を成分調整して、
目的とする合金組成のマグネシウム合金溶湯が溶製され
得るのである。また、そのようなマグネシウム合金溶湯
は、回収されたヘルメット１０から取り出されるマグネ
シウム合金製補強体１２を用い、それを溶解せしめ、必
要に応じて合金成分の成分調整を行うことによっても、
容易に得られるものであり、更にそのようにして回収さ
れた補強体１２を、前記したインゴット等と共に混合溶
解せしめて、目的とする合金組成のマグネシウム合金溶
湯とすることも可能である。

【００２３】なお、そのようなマグネシウム合金溶湯の
溶製に際しては、溶湯の酸化・燃焼を防止乃至は抑制す
る目的から、溶解炉として、有利には、蓋付きのるつぼ
式溶解炉を用いることが推奨され、また、形成されるマ
グネシウム合金溶湯の表面上に、所定の保護ガスが流入
せしめられて、かかる溶湯表面が保護ガスにて保護され
ることとなる。ここで、そのような保護ガスとしては、
乾燥空気、ＣＯ₂ ガス、Ｎ₂ガスのうちの何れか一種以
上に、ＳＦ₆ガスを０．００１〜０．２体積％、望まし
くは０．００５〜０．１体積％の濃度で、又はＳＯ₂ ガ
スを０．０５〜２体積％、望ましくは０．１〜１体積％
の濃度で含有せしめた混合ガスが、有利に用いられるこ
ととなる。けだし、ＳＦ₆の濃度が０．００１体積％未
満の場合や、ＳＯ₂ の濃度が０．０５体積％未満の場合
には、溶湯は酸化・燃焼し、その充分な効果が得られな
いからであり、また、ＳＦ₆の濃度が０．２体積％を超
えたり、或いはＳＯ₂ の濃度が２体積％を超えたりする
と、一般に鉄系材料で製作されている溶解炉のるつぼや
蓋等の腐食が激しくなり、その結果、そのような腐食に
て生じた酸化スケール（酸化鉄）が、溶湯の中に入っ
て、マグネシウム合金の腐食原因となる鉄の含有量を増
加せしめる恐れがある等の問題を生じるからである。

【００２４】そして、本発明にあっては、上述の如くし
て得られるマグネシウム合金溶湯を用いて、従来と同様
なダイカストマシンによりダイカスト鋳造することによ
って、目的とする補強体１２を鋳造しようとするもので
あり、その際、ダイカストマシンとしては、公知のコー
ルドチャンバー型又はホットチャンバー型のダイカスト
マシンを用いることが出来、例えば、図５に示される如
くしてダイカスト鋳造せしめられるのである。

【００２５】具体的には、図５において、２０は保温炉
又は溶解炉であって、そのメルティングポット２２内に
は、所定のマグネシウム合金溶湯２４が、収容、保持さ
れている。なお、そのようなメルティングポット２２内
に収容されるマグネシウム合金溶湯２４の温度が６５０
℃未満では、かかる溶湯２４の流動性が低下し、目的と
する薄肉成形品を与える金型のキャビティ内への充填が
困難となる問題があり、また、溶湯温度が７４０℃を超
えるようになると、鉄製のメルティングポット２２から
の拡散により、溶湯２４中の鉄の含有量を増加せしめる
恐れがあり、さらに溶湯２４が酸化・燃焼しやすくな
り、そして、それによって多量に発生する酸化燃焼物が
混入したマグネシウム合金溶湯２４が給湯されて、成形
品に含まれる恐れが生ずるところから、溶湯温度は６５
０〜７４０℃、望ましくは６６０〜７２０℃の範囲に保
持されることとなる。また、そのような溶湯２４の酸化
・燃焼を防止するために、溶湯表面が、前記した混合ガ
スにて保護せしめられるようになっている。

【００２６】そして、そのようなメルティングポット２
２内に収容されたマグネシウム合金溶湯２４は、圧入プ
ランジャーロッド２６の前進によって、グースネック形
状のメタルスリーブ２８から、ノズル３０を通じて、固
定ダイス３２と可動ダイス３４とから構成される金型３
６内に形成される、目的とする帽体形状の補強体１２を
成形するためのキャビティ３８内に圧入、充填せしめら
れることとなる。なお、図５においては、金型３６は、
成形品の１個取り構造とされているが、キャビティ３８
を２個以上設けて、複数個取り構造とすることも可能で
ある。

【００２７】このようなホットチャンバー型のダイカス
トマシンにおいては、メルティングポット２２内に収容
したマグネシウム合金溶湯２４のうち、溶湯表面及び底
部ではない深さ方向中間部位に位置する溶湯部分を、ダ
イカストマシンに給湯せしめることとなるところから、
より一層健全な且つ特性に優れた成形品を得ることが出
来るのである。けだし、溶湯表面に存在する酸化皮膜
が、成形品に混入した場合には、強度が極端に低下し
て、耐衝撃性等の特性に悪影響をもたらすからであり、
また、炉底に沈殿する溶湯中の鉄とマンガンとの化合物
が成形品中に混入することも、効果的に抑制乃至は阻止
され得て、マグネシウム合金の腐食原因となる成形品中
の鉄の含有率が、低く押さえられ得ることとなるからで
ある。なお、コールドチャンバー型のダイカストマシン
においては、そのような中間部位の溶湯部分をダイカス
トマシンに給湯するために、加圧ポンプ式、電磁ポンプ
式、スクリューポンプ式、減圧吸引式、またはピストン
式等の給湯装置が用いられることとなる。

【００２８】また、ダイカストマシンの金型キャビティ
３８へのマグネシウム合金溶湯２４の充填時間として
は、最小肉厚が１．０〜２．０mmとなる基本肉厚部１２
ａを有するヘルメット本体としての補強体１２を成形す
る上において、一般に、０．００５〜０．１秒、望まし
くは０．０１〜０．０５秒の範囲とされる。金型キャビ
ティ３８への充填時間が０．００５秒よりも少なくなる
と、金型キャビティ３８内の空気が逃げる時間が短いた
めに、得られる成形品内に空気が巻き込まれ、健全な成
形品が得られなくなるのであり、また、充填時間が０．
１秒を超えるようになると、充填性に問題を生じ、薄肉
部の形成が困難となる。

【００２９】さらに、鋳造圧力としては、得られる成形
品内に鋳巣等の欠陥が発生するのを防止する上におい
て、通常、３００ｋｇｆ／cm² 以上、望ましくは４００
ｋｇｆ／cm²以上が採用されることとなるのであるが、
１０００ｋｇｆ／cm²を超えるような鋳造圧力を掛けて
も、その効果は変わらなくなるばかりか、バリが発生し
て、仕上げ作業が増えたり、バリ発生を防止するために
大きなサイズのダイカストマシンを用いる必要があり、
それによって製造コストが高くなる等の理由により、鋳
造圧力の上限は、一般に、１０００ｋｇｆ／cm² 程度と
され、望ましくは７００ｋｇｆ／cm²以下である。

【００３０】なお、かくの如きダイカストマシンを用い
たダイカスト鋳造操作にあっては、金型３６の金型温度
を１５０℃未満にすると、溶湯の流動性が低下し、金型
キャビティ３８内への溶湯の充填性に問題が発生し、ま
た、金型温度が３００℃を超えるようになると、溶湯の
凝固速度が遅くなるために、成形品内に鋳巣等の欠陥不
良が発生したり、金型に成形品が焼き付いて、成形品表
面が凹凸となり、外観不良となる等の問題を惹起するよ
うになる。従って、金型温度としては、一般に、１５０
〜３００℃程度、望ましくは１８０〜２５０℃程度が採
用されることとなる。

【００３１】かくの如くして、目的とする補強体１２
が、ダイカストマシンを用いたダイカスト鋳造操作によ
り成形されることとなるのであるが、かかるダイカスト
鋳造手法によれば、チクソモールディング法よりも高温
の材料（マグネシウム合金溶湯２４）を金型３６に充填
せしめて、成形するものであるところから、より薄肉の
軽量な成形品を有利に製造することが出来るのであり、
また、従来のチクソモールディング法のように、原材料
をチップ状にする必要がなく、マグネシウム合金溶湯を
そのまま用いることが出来るところから、鋳造工程が簡
略化され得ると共に、成形品のリサイクルに際しても、
成形品を再溶解して得られる溶湯をそのまま用いること
が出来、そのために、低コストにて、簡単にリサイクル
することが出来る特徴も発揮し得るのである。

【００３２】なお、このようにして得られた成形品（補
強体１２）は、金型３６から取り出され、従来と同様に
して、堰折りや、バリ取りや、オーバーフロー（湯溜
り）部の除去等の仕上げ加工が実施され、更に目視検
査、蛍光探傷検査、或いはＸ線検査の如き製品検査を実
施した後、ヘルメットの用途に適合させるべく、必要に
応じてメッキ或いは塗装が施されることとなる。なお、
塗装に際しては、先ず、化成処理又は陽極酸化処理の如
き下地処理（望ましくはノンクロム系化成処理）を行
い、その上に、塗装（望ましくは粉体塗装）を行い、最
表面に耐候性に優れたエポキシ系またはポリエステル系
樹脂塗料等を用いることにより、実施されることとな
る。

【００３３】そして、このようにして得られた、ヘルメ
ット本体としての帽体形状の補強体１２には、図１に示
されるように、その下端周縁部に環状スカート部１４が
取り付けられ、また、内部には、緩衝材層や顎紐、ハン
モック等が取り付けられて、目的とするヘルメット１０
が完成されるのである。そして、そのようなヘルメット
１０にあっては、それを構成する補強体１２の基本肉厚
部１２ａが１．０〜２．０mmの最小肉厚とされて、重量
軽減が図られているところから、ヘルメット全体として
の軽量化が有利に図られ得ているのであり、また、補強
体１２を形成するマグネシウム合金中に混入する鉄の含
有量も効果的に低減されているために、耐腐食性におい
ても優れたものとなり、その耐久性等の物性も、効果的
に高められ得ているのである。

【００３４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって何等の制約をも受けるもの
でないことは、言うまでもないところである。また、本
発明には以下の実施例の他にも、更には上記した発明の
実施の形態における記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱
しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる
変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解
されるべきである。

【００３５】先ず、ダイカストマシンとしては、図５に
示される如きホットチャンバー型のものを用い、また、
マグネシウム合金としては、合金成分としてのアルミニ
ウムが９．０％、亜鉛が０．８％、マンガンが０．２％
のＡＺ９１Ｄ（ＡＳＴＭ表記）を用いて、そのようなＡ
Ｚ９１Ｄからなるマグネシウム合金溶湯２４を、メルテ
ィングポット２２内において溶製した。そして、かかる
メルティングポット２２内のマグネシウム合金溶湯２４
の表面には、ＣＯ₂ガスにＳＦ₆ガスを０．０５％の割合
に混合してなる混合ガスを保護ガスとして吹き付け、か
かる溶湯表面の酸化を抑制乃至は阻止する一方、溶湯温
度を６７０℃に保持した。

【００３６】次いで、かかるメルティングポット２２内
に収容されたマグネシウム合金溶湯２４を、圧入プラン
ジャーロッド２６の前進によって、メタルスリーブ２
８、ノズル３０を通じて、金型３６のキャビティ３８内
に、充填時間：０．０３秒、鋳造圧力：４００ｋｇｆ／
cm² の条件下に圧入・充填せしめることにより、ダイカ
スト鋳造操作を実施して、目的とする帽体形状の補強体
１２の鋳造を行った。なお、かかるダイカスト鋳造操作
において、金型３６（固定ダイス３２＋可動ダイス３
４）は、平均２００℃の金型温度となるように加熱され
た。

【００３７】かくの如きダイカスト鋳造によって、基本
肉厚部１２ａが１．２mmとなる最小肉厚の薄肉部を有す
る軽量な補強体１２が、溶湯の充填不良等の問題を何等
惹起することなく、健全な成形品として得られ、また、
そのような成形品中における鉄の含有量を測定したとこ
ろ、０．００３％の少ない含有量であった。

【００３８】これに対して、チクソモールディング法に
て、上述の如き基本肉厚部が１．２mmの薄肉部を有する
帽体形状の補強体（１２）の成形を行ったところ、健全
な製品を得ることが出来ず、そのようなチクソモールデ
ィング法にて成形し得る補強体における基本肉厚部の厚
さは、２．０mm程度までであることが判った。また、そ
のようにしてチクソモールディング法にて成形される補
強体中の鉄含有量を測定したところ、０．００５％とな
った。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従うヘルメット補強体の製造方法によれば、高強度・
軽量であって、リサイクル性に優れるマグネシウム合金
製ヘルメット補強体が、より一層薄肉化されて、軽量化
された健全な成形品として、有利に鋳造せしめられ得る
のであり、また、そのようにして得られた薄肉の補強体
は、鉄の含有量が効果的に低減せしめられていることに
より、耐腐食性に優れ、従って耐久性等の物性に優れた
ヘルメットを与えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って製造された補強体をヘルメット
本体とするヘルメットの一例を示す正面説明図である。

【図２】図１に示されるヘルメットの平面説明図であ
る。

【図３】図１に示されるヘルメットに用いられている補
強体の底面図である。

【図４】図３における補強体のＡ−Ａ断面説明図である

【図５】ホットチャンバー型ダイカストマシンを用いた
本発明の実施の一形態を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１０ヘルメット１２補強体１４環状スカート部２０保温炉２２メルティングポット２４マグネシウム合金溶湯２６プランジャーロッド２８メタルスリーブ３０ノズル３６金型３８キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡村和夫静岡県小笠郡菊川町堀之内547番地の１旭テック株式会社内 (72)発明者鈴木康治静岡県小笠郡菊川町堀之内547番地の１旭テック株式会社内Ｆターム(参考） 3B107 AA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頭部に被せられて、かかる頭部を保護す
るために用いられるヘルメットの本体を構成する帽体形
状の補強体を、最小肉厚が１．０〜２．０mmとなる部位
を有するように、マグネシウム合金にて成形するに際し
て、前記マグネシウム合金として、マンガンを合金成分とし
て含有するマグネシウム合金を用い、それを溶解して得
られる溶湯を、ダイカストマシンを用いたダイカスト鋳
造操作により金型のキャビティ内に充填せしめて、前記
補強体を鋳造することを特徴とするヘルメット補強体の
製造方法。
【請求項２】前記マグネシウム合金が、５〜１０重量
％のアルミニウム及び０．１５〜０．５重量％のマンガ
ンを含有している請求項１に記載のヘルメット補強体の
製造方法。
【請求項３】前記マグネシウム合金溶湯が、６５０〜
７４０℃の温度に保持されている請求項１又は請求項２
に記載のヘルメット補強体の製造方法。
【請求項４】前記マグネシウム合金溶湯の表面が、乾
燥空気、ＣＯ₂ ガス及びＮ₂ガスのうちの何れか１種以
上に、ＳＦ₆ガスの０．００１〜０．２体積％、又はＳ
Ｏ₂ ガスの０．０５〜２体積％を含有せしめた混合ガス
にて、保護されている請求項１乃至請求項３の何れかに
記載のヘルメット補強体の製造方法。
【請求項５】前記マグネシウム合金溶湯が、１５０〜
３００℃に保持された金型のキャビティ内に、圧入・充
填せしめられる請求項１乃至請求項４の何れかに記載の
ヘルメット補強体の製造方法。