JP2008208467A - 衝撃吸収具とこれを装着した前胸部保護具 - Google Patents

Abstract

【課題】人体側に与える衝撃力を有意に軽減できる衝撃吸収具の提供。
【解決手段】１ｍｍ〜２ｍｍ厚のポリエチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂板ａと、２ｍｍ〜８ｍｍ厚のＥＶＡ（エチレン酢酸ビニルコポリマー）もしくは天然ゴムなどの単独気泡性を有する所謂衝撃緩衝材で組成された硬質衝撃吸収板ｂと同じく軟質衝撃吸収板ｃを貼り合わせて構成された緩衝板１を、ナイロン、ポリエステルなどの非伸縮性素材で、その両端部を係合して構成された筒状のベルト３内に縦方向より押し込んで横幅方向にアーチ状に湾曲させた。
【選択図】図１

Description

この発明は、人体側に与える衝撃力を有意に軽減できる衝撃吸収具とこれを装着した例えば心臓震盪を防止するための前胸部保護具に関するものである。

心臓震盪は心臓の近くに受けた衝撃で心臓が不規則に震えて心室細動を起こす状態であって、これにより血液が送り出せなくなり、衝撃を受けてから数秒で倒れて死亡する例もある。

心臓震盪は骨格が未発達な小中学生が野球のボールやバットを胸に当てることにより生ずることが多いとされ、心臓震盪の事故から子供達を守るため胸部保護パッドが開発中である。

これに対して、従来可撓性を具備した適宜厚みの軽量発泡体単層のみからなる衝撃吸収パッド（特開2005-118064）、可撓性エンクロジャと可撓性泡部材とを具備した衝撃パッド構造体（特公平7-85749号）、発泡体からなる緩衝本体内に非発泡体からなる衝撃吸収体を埋設した緩衝体（特開平7-290626号）、表生地と衝撃吸収部材及び裏生地を有する衝撃吸収パッド（実用新案登録第3118382号）等が提案される。

また、バレーボール等ではウレタンやＥＶＡ等のパッド、衝撃吸収性に優れたゲルを素材としたパッドが使用されている。
特開2005-118064、特公平7-85749号、特開平7-290626号、実用新案登録第3118382号

しかし、野球のプレー中の動きを妨げないことを考慮すればパッドの厚みは20mm以下程度の薄いほうが望ましく、バレーボールなどに使用されているウレタンやＥＶＡなどのパッド、衝撃吸収性に優れたゲルを素材としたパッドなどは硬式や軟式用のボールが胸部に当たった時に底突きして心臓にピンポイント衝撃を伝えるため有効ではない。

また、本願発明者は下記の比較試験にも示すように、熱可塑性樹脂板、硬質衝撃吸収板、軟質衝撃吸収板を貼り合わせた各種厚みの平板状の緩衝板サンプルについて、胸部保護パッドのＳＧマークを安全基準とした衝撃吸収性試験を行ったが、何れのサンプルについても安全基準値（例えば、900N以下）をクリアできず、その中の一部のサンプルについては厚みが20mm以上であるに拘わらず、安全基準値をクリアできなかった。

これは、緩衝板には剪断力を吸収・分散させることができ、その表面の熱可塑性樹脂板には衝撃力を分散させることができるが、平板状の緩衝板の場合ボールなどの強い衝撃が加わった時に働く剪断力乃至衝撃力を安全基準値（900N）迄に吸収・分散させる前に人体側に伝えてしまうためである（図６参照）。

これらの結果から平板状の緩衝板では20mm以内では安全基準値（900N）の数値に抑えることは非常に困難であること、仮に安全基準値をクリアしても厚みが厚くなり、野球のプレー中の動きが著しく妨げられることが明らかになった。

この発明は、上記実情に鑑み、鋭意研究の結果、熱可塑性樹脂板と１種又は２種以上の衝撃吸収板を貼り合わせて構成される緩衝板の幅方向外周に非伸縮性素材で構成されるベルトを取り付け、上記緩衝板を横幅方向にアーチ状に湾曲せしめるようにした衝撃吸収具を提案するものである。

即ち、本願に係わる衝撃吸収具はアーチ状に湾曲された緩衝板の両端部はベルトの固定端であるため、ボールなどの強い衝撃が加わった時に働く剪断力乃至衝撃力はこれらの固定端を基点とするベルトの引張力に変換させることができ、変換された引張力は衝撃板全体に亘って均一に働くため、剪断力乃至衝撃力は有意に吸収・分散される（図５参照）。

なお、この発明において緩衝板の厚みは運動性等を考慮して20mm以下にすることが好ましい。

また、この発明において熱可塑性樹脂板としては、1mm〜2mm厚のポリエチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂板（ａ）を使用することができる。

衝撃吸収板としては、2mm〜8mm厚のＥＶＡ（エチレン酢酸ビニルコポリマー）もしくは天然ゴムなどの単独気泡性を有する所謂衝撃緩衝材で組成された硬質衝撃吸収板（ｂ）と同じく軟質衝撃吸収板（ｃ）の１種又は２種以上を使用することができる。

衝撃吸収板は硬質衝撃吸収板（ｂ）と軟質衝撃吸収板（ｃ）の組み合わせで使用することができ、この場合熱可塑性樹脂板（ａ）の下に硬質衝撃吸収板（ｂ）と軟質衝撃吸収板（ｃ）を重ね合わせてもよく、硬質衝撃吸収版（ｂ）と軟質衝撃吸収板（ｃ）の間に熱可塑性樹脂板（ａ）を介在させてもよい。

これらの熱可塑性樹脂板と衝撃吸収板は粘着、接着、溶着などで貼り合わせて緩衝板が形成される。

一方、緩衝板に衝撃が加えられた場合、緩衝板の両端を基点として引っ張られるベルトとしてはナイロン、ポリエステルなどの非伸縮性素材のものが使用される。

また、緩衝板の幅方向外周に非伸縮性素材で構成されるベルトを取り付け、上記緩衝板を幅方向にアーチ状に湾曲せしめる方法としては、その両端部を熱圧着、縫製などにより係合して構成された筒状ベルト内に緩衝板を縦方向より押し込んで緩衝板を幅方向にアーチ状に湾曲させるようにしてもよく、更に緩衝板が幅方向にアーチ状に湾曲されるようにベルトの両端部を直接緩衝板に固定してもよい。

以上要するに、この発明によれば人体側に与える衝撃力を有意に軽減でき、更に構造がシンプルで手軽に製造が可能であるため、生産コストを低減できる衝撃吸収具を提供できる。

しかも、この発明に係る衝撃吸収具は緩衝板の厚みを可能な限り薄く（6mm〜16mm）できるので、これを保護具本体の前胸部に装着すれば、特に野球のプレー中の打つ・投げる・走る・捕球する等の動きが妨げられない前胸部保護具を提供できる。

1mm〜2mm厚のポリエチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂板（ａ）と、2mm〜8mm厚のＥＶＡ（エチレン酢酸ビニルコポリマー）もしくは天然ゴムなどの単独気泡性を有する所謂衝撃緩衝材で組成された硬質衝撃吸収板（ｂ）と同じく軟質衝撃吸収板（ｃ）を貼り合わせて構成された緩衝板を、ナイロン、ポリエステルなどの非伸縮性素材で、その両端部を係合して構成された筒状のベルト内に長手方向より押し込んで幅方向にアーチ状に湾曲させた衝撃吸収具とこれを保護具本体の前胸部に、装着した前胸部保護具。

実施例１
図１に示すように、2mm厚の熱可塑性樹脂板（ａ）と5mm厚の硬質衝撃吸収板（ｂ）と5mm厚の軟質衝撃吸収板（ｃ）を重ね合わせて12mm厚の緩衝板１を作成した。

一方、非伸縮性素材からなるベルト２の両端部を縫製して緩衝板１の横幅長さより径の小さな筒状のベルト３を作成し、緩衝板１を縦方向より筒状ベルト３内に押し込み、筒状ベルト３により緩衝板１を横幅方向にアーチ状に湾曲せしめた衝撃吸収具４（サンプルNo.9）を作成し、これについて衝撃吸収性試験を下記の要領で行った。

衝撃力測定装置の上にサンプルを置き、硬式野球用のアルミニウム合金製ストライカ（質量1.0g、先端形状37mm）をサンプルの中心１ｍの高さから落下させた時の衝撃力（ピーク値）は620N（ニュートン）であった。

胸部保護パッドのＳＧマークの安全基準として上記衝撃力を約900N以下に軽減する基準を設定しており、サンプルNo.9はこの基準をクリアするものであった。

実施例２
図１と同様にして2mm厚の熱可塑性樹脂板（ａ）と3mm厚の硬質衝撃吸収板（ｂ）と5mm厚の軟質衝撃吸収板（ｃ）を重ね合わせて8mm厚の緩衝板１を作成し、これを実施例１と同様に筒状ベルト３内に押し込み、筒状ベルト２により緩衝板１を横幅方向にアーチ状に湾曲せしめた衝撃吸収具４（サンプルNo.10）を作成し、これについて実施例１と同様に衝撃吸収性試験を行い、安全基準900Nをクリアする衝撃力（ピーク値）575Nを得た。

実施例３
3mm厚の硬質衝撃吸収板（ｂ）と2mm厚の熱可塑性樹脂板（ａ）と3mm厚の軟質衝撃吸収板（ｃ）を重ね合わせて8mm厚の緩衝板１を作成し、これを実施例１と同様に筒状ベルト３内に押し込み、図２に示すような筒状ベルト２により緩衝板１を横幅方向にアーチ状に湾曲せしめた衝撃吸収具４（サンプルNo.11）を作成し、これについて実施例１と同様に衝撃吸収性試験を行い、安全基準900Nをクリアする衝撃力（ピーク値）555Nを得た。

比較例１
図１の緩衝板１と同様にして2mm厚の熱可塑性樹脂板（ａ）と10mm厚の硬質衝撃吸収板（ｂ）と10mm厚の軟質衝撃吸収板（ｃ）を重ね合わせて22mm厚の胸部保護用パッド（サンプルNo.6）を作成し、これについて実施例１と同様に衝撃吸収性試験を行った結果、衝撃力（ピーク値）は1422Nであった。

比較例２
図３に示すように、10mm厚の軟質衝撃吸収板（ｃ）と1mm厚の熱可塑性樹脂板（ａ）と10mm厚の軟質衝撃吸収板（ｃ）と1mm厚の熱可塑性樹脂板（ａ）と10mm厚の軟質衝撃吸収板（ｃ）を重ね合わせて32mm厚の胸部保護用パッド（サンプルNo.7）を作成し、これについて実施例１と同様に衝撃吸収性試験を行った結果、衝撃力（ピーク値）は1125Nであった。

比較例３
図４に示すように、1mm厚の熱可塑性樹脂板（ａ）と20mm厚の軟質衝撃吸収板(ｃ)を重ね合わせて21mm厚の胸部保護用パッド（サンプルNo.8）を作成し、これについて実施例１と同様に衝撃吸収性試験を行った結果、衝撃力（ピーク値）は1552Nであった。これらの結果を下記表１に示す。

表１から明らかなように、熱可塑性樹脂板（ａ）と硬質衝撃吸収板（ｂ）と軟質衝撃吸収板（ｃ）を色々なパターンで組み合わせて作成された平板状の胸部保護パッド（サンプルNo.6,No.7,No.8）では何れも安全基準とされる900N以下をクリアできず、特にサンプルNo.7では厚みが32mmでも1125Nと有意な結果を得ることができなかった。

この結果から、平板状の緩衝板では厚みが20mm以内で900N以下の数値に抑えることは非常に困難であり、仮に20mmの厚みで900N以内をクリアしても、野球のプレー中の動きを著しく妨げられることが予想される。

これに対して、緩衝板を横幅方向にアーチ状に湾曲せしめた実施例１〜３の衝撃吸収具（サンプルNo.9,No.10,No.11）では何れも衝撃力を900N以下に軽減させることができ、特にサンプルNo.10,No.11で明らかなように、8mm厚の緩衝板でも900N以下の安全基準値を大幅に下回ることができる。

なお、実施例１〜３では、一本の筒状ベルト２で緩衝板１を横幅方向にアーチ状に湾曲せしめる例について述べたが、図７に示すように二本の筒状ベルト２で緩衝板１を横幅方向にアーチ状に湾曲せしめるようにしてもよい。

一方、この発明に係る衝撃吸収具は緩衝板の厚みを可能な限り薄く（6mm〜16mm）できるので、これを保護具本体の前胸部に装着すれば、特に野球のプレー中の打つ・投げる・走る・捕球する等の動きが妨げられない前胸部保護具を提供できる。

図８は、このような保護具本体の一例を示すものであり、５はその両側に袖口部の前身頃６，６を有する伸縮性材質で構成される前胸部見頃、７，７は伸縮性材質で構成される左右の袖口部の後身頃、８，８は袖口部である。

着用時の袖口部のフィツト感を高めるために、前胸部見頃５の両側に接合された袖口部の後身頃７，７を係留バンド９で結合してある。

そして、前胸部見頃５の表面には伸縮性材質で構成されるポケット１０を設け、ポケット１０内にこの発明に係る衝撃吸収具４を縦方向に装着するものである。

前胸部に装着される衝撃吸収具の緩衝板の厚みが薄く、しかも保護具本体が運動に適する構造となっているため、例えば野球のプレー中の打つ・投げる・走る・捕球する等の動作が妨げられない前胸部保護具が提供できる。

以上要するに、この発明によれば緩衝板の厚みを薄くしても人体側に与える衝撃力を有意に軽減できる衝撃吸収具とこれを装着した例えば心臓震盪を防止するための前胸部保護具が提供できる。

実施例１で使用される衝撃吸収具の製造工程の一例を示すものであり、（Ａ）は熱可塑性樹脂板、硬質衝撃吸収板、軟質衝撃吸収板を上下方向に揃えた状態を示し、（Ｂ）は上記３枚の板を貼り合わせて製造された緩衝板を示し、（Ｃ）は使用する筒状ベルトを示し、（Ｄ）は筒状ベルトを用いて緩衝板をアーチ状に湾曲させて製造された衝撃吸収具を示す。 実施例３で使用される衝撃吸収具（サンプルNo.11）の斜視図 比較例２で使用される胸部保護用パッド（サンプルNo.7）の斜視図 比較例３で使用される胸部保護用パッド（サンプルNo.8）の斜視図 この発明に係る衝撃吸収具における剪断力乃至衝撃力の吸収・分散原理を示す図 平板な緩衝板における剪断力乃至衝撃力の作用原理を示す図 この発明における他の実施例を示す衝撃吸収具で、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）はその平面図 この発明に係る衝撃吸収具を装着した保護具本体の正面図

符号の説明

１は緩衝板
２はベルト
３は筒状のベルト
４は衝撃吸収具
５は保護具本体の前胸部見頃
６，６は袖口部の前身頃
７，７は袖口部の後身頃
８，８は袖口部
９は係留バンド
１０はポケット

Claims (6)

1. 熱可塑性樹脂板と１種又は２種以上の衝撃吸収板を貼り合わせて構成される緩衝板の幅方向外周に非伸縮性素材で構成されるベルトを取り付け、上記緩衝板を幅方向にアーチ状に湾曲せしめるようにしたことを特徴とする衝撃吸収具。
2. 緩衝板の厚みが20mm以下である請求項１記載の衝撃吸収具。
3. 衝撃吸収板が硬質衝撃吸収板と軟質衝撃吸収板との組み合わせで構成される請求項１記載の衝撃吸収具。
4. 緩衝板が熱可塑性樹脂板、硬質衝撃吸収板、軟質衝撃吸収板を順次貼り合わせて構成される請求項３記載の衝撃吸収具。
5. 緩衝板が硬質衝撃吸収板、熱可塑性樹脂板、軟質衝撃吸収板を順次貼り合わせて構成される請求項３記載の衝撃吸収具。
6. 保護具本体の前胸部に、熱可塑性樹脂板と１種又は２種以上の衝撃吸収板を貼り合わせて構成される緩衝板の幅方向外周に非伸縮性素材で構成されるベルトを取り付け、上記緩衝板を幅方向にアーチ状に湾曲せしめるようにした衝撃吸収具を取り付けるようにしたことを特徴とする前胸部保護具。

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