JP2014221948A - ヘルメットにおける衝撃吸収ライナ - Google Patents

Abstract

【課題】耐貫通性能に優れたヘルメットの衝撃吸収ライナを実現する。
【解決手段】ヘルメットの帽体内面に沿って配置する発泡合成樹脂材で形成する衝撃吸収ライナ２において、衝撃吸収ライナを別部材である主体部材３と補強部材４によって構成し、主体部材３と補強部材４を組み合わせることによって帽体の内面に沿った形状とする。主体部材３は、帽体の内面に沿った衝撃吸収ライナの頂部を切除した形状とし、補強部材４は前記切除した頂部の形状とする。補強部材４の大きさは、主体部材３頂部を中心とした直径略100mm程度の領域を覆う大きさとする。衝撃吸収ライナを構成する主体部材３は高発泡倍率の合成樹脂材で、補強部材４は低発泡倍率の合成樹脂材で成型する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、発泡合成樹脂材で成型し、衝撃を吸収するために帽体の内面に配置する、主として作業用ヘルメットの衝撃吸収ライナに関する発明である。

作業用ヘルメットは、金属もしくは合成樹脂材によって形成される帽体の内面に衝撃吸収ライナを配置し、その内方にハンモックや顎紐といった装着手段を配置し、安定良く、安全に装着することができるようにしている。
衝撃吸収ライナは、一般的に緩衝効果の大きな発泡スチロールによって帽体の内面に沿った状態で配置されている。そして、衝撃吸収ライナは一つの部材として一体に成型されるのが普通である。特許文献１には、衝撃吸収ライナを帽体の内面形状や頭部形状に合わせ易くするため、切れ込みを設ける思想（図３）や、分割する思想（図９）が開示されている。

特開２０１１−５２３５０号公報

作業用のヘルメットには、安全性の点で、帽体自体の強度の他に、帽体に対して作用した衝撃を吸収する衝撃吸収性能、落下物が帽体に当たった場合に、帽体を貫通して頭部に達することを防止する耐貫通性能が要求される。従来のヘルメットでは、衝撃吸収ライナによって衝撃を吸収し、耐貫通性能は帽体の材質の選択や帽体の肉厚を厚くすることによって実現していた。

耐貫通性能を向上させるために、帽体自体の肉厚を大きくし、あるいは高強度の合成樹脂材を選択する場合は、帽体が重くなることや帽体自体が高価なものとなる欠点がある。
貫通に対する安全性を向上させる一つの方法として、ハンモックなどの装着具の構造によって、帽体と着用した頭部の間隔を大きく保持させることも考えられる。この場合は、装着した帽体が安定しにくく使用感に劣る欠点がある。
特許文献１に記載された衝撃吸収ライナは、衝撃吸収ライナを帽体内面にフィットさせる上において有効であるが、ヘルメットの強度、耐貫通性能を向上させるものではない。

本発明は、上記、従来技術の欠点に鑑み、耐貫通性能に優れ、全体として軽量で装着感に優れたヘルメットを安価に提供することができる、新規な構造の衝撃吸収ライナを提供することを目的とするものである。より具体的には、発泡合成樹脂で形成される衝撃吸収ライナを利用して衝撃吸収性能に優れるとともに、耐貫通性能にも優れた衝撃吸収ライナの構造を実現することを目的とするものである。

耐貫通性の性能テストは、円錐形ストライカを落下させてその先端が貫通して、頭部に達するか否かで試験される。すなわち、作業現場において落下物から頭部を保護できるものであることが必要である。
本発明者らの実験によれば、ストライカの落下位置が頭部の中心から少し離れた範囲に落下させたときに、破損の可能性が高いこと、すなわち、図１４に点描を施した範囲に落下物が衝突したときに、頭部を損傷する可能性が高いことが判明した。この事実に基いて本発明は、点描を施した領域Ａを補強することができる衝撃吸収ライナを提供することを工夫したものである。すなわち、発泡スチロールなどの発泡合成樹脂材で形成する衝撃吸収ライナ２は、高発泡倍率であると空隙率が大きく衝撃吸収性能に優れ、低発泡倍率であると強度が向上し、耐貫通性能が向上することを利用するものである。

請求項１記載の発明は、ヘルメットの帽体１内面に沿って配置する発泡合成樹脂材で形成する衝撃吸収ライナ２において、前記衝撃吸収ライナ２を別部材である主体部材３と補強部材４によって構成する。主体部材３と補強部材４を組み合わせることによって帽体１の内面に沿った形状の衝撃吸収ライナ２とし、主体部材２を高発泡倍率の合成樹脂材で、補強部材４を低発泡倍率の合成樹脂材で成型する。補強部材４は、主体部材３の頂部を中心とした直径略100mm程度の領域を覆う大きさとすることである。

請求項２記載の発明は、主体部材３は頂部の一定範囲を除く周囲を切除することによって主体部材の頂部に中央突起５を形成する。補強部材４はその中心部に中心孔７を設け、この中心孔７を前記主体部材の中央突起５に嵌合させ、底面11を主体部材３の前記切除部分の切除面６に当接させる。補強部材４の上面は、帽体１の内面に沿う衝撃吸収ライナ２の上面形状となるように、補強部材４を配置しない範囲の主体部材３の上面と連続する曲面に形成することである。

請求項３記載の発明は、補強部材４の底面に係合突起８を形成するとともに、補強部材４と対向する主体部材３の表面に前記係合突起８が係合する係合孔９を設けることである。
請求項４記載の発明は、主体部材３を発泡倍率２０倍程度の高発泡倍率の発泡スチロールとし、補強部材４を発泡倍率８倍程度の低発泡倍率の発泡スチロールとすることである。

請求項１記載の発明によれば、帽体１の内面に配置する衝撃吸収ライナ２の形状を、帽体１の内面に沿ったものとして被り心地が良く、耐貫通性に劣る可能性のある頂部から一定寸法範囲の衝撃吸収ライナ２を補強部材４で強度を向上させることによって、耐貫通性に対して安全性の高いヘルメットを実現することができる。
本発明において、補強部材４は低発泡倍率の合成樹脂材で構成するため、全体として均一な厚さ、あるいは各部が帽体の形状に適合した最適の厚みとすることによって被り心地のよいヘルメットを実現できる。衝撃吸収ライナ２の主体部３を、低発泡倍率の発泡合成樹脂材とすることによって、全体として衝撃吸収性に優れたものとすることができる。

従来は、耐貫通性の強度を向上させるため、帽体１自体の厚みを大きくしていた。帽体の厚みを大きくすると、ヘルメットが重くなるとともに、コストアップになる欠点があるが、本発明によれば軽くて被り心地がよく、安全で機能性に富んだ丈夫なヘルメットを、比較的安価に提供することができる効果がある。

請求項２、及び３記載の発明によれば、別部材として構成する主体部材３の中央突起５を補強部材４の中心孔７に嵌合させ、あるいは補強部材４の係合突起８を主体部材３の係合孔９に係合させることにより、主体部材３と補強部材４がしっかりと安定し、位置ずれをおこすようなことがなく、安心してヘルメットを装着することができる。
請求項４記載の発明によれば、耐貫通性に対する適度な強度と、適度な衝撃吸収効果のあるヘルメットを実現することができる。

図１は、主体部材と補強部材を分離させて示す、衝撃吸収ライナの斜視図、 図２は、主体部材と補強部材を組み合わせた状態を示す衝撃吸収ライナの斜視図、 図３は、衝撃吸収ライナの主体部材の平面図、 図４は、衝撃吸収ライナの主体部材の側面図、 図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図、 図６は、衝撃吸収ライナの補強部材の平面図、 図７は、衝撃吸収ライナの補強部材の底面図、 図８は、図６のVIII−VIII線断面図、 図９は、主体部材と補強部材を組み合わせた状態の衝撃吸収ライナの平面図、 図１０は、主体部材と補強部材を組み合わせた状態の衝撃吸収ライナの側面図、 図１１は、帽体の一部を切除して衝撃吸収ライナを表した斜視図、 図１２は、ヘルメットの前後方向の縦断面図、 図１３は、ヘルメットの左右方向の縦断面図、 図１４は、耐貫通性の補強範囲を示すヘルメットの平面図。

以下、本発明に係るヘルメットにおける衝撃吸収ライナの実施形態を添付の図面に基づいて説明する。
作業用ヘルメットは、図１１〜図１３に示すように、ＡＢＳ樹脂やポリカーボネート、ＦＲＰといった比較的高強度の合成樹脂材で成型した帽体１の内面に、主として発泡スチロールといった発泡樹脂材によって成型した衝撃吸収ライナ２を配置している。図１２、図１３においては記載を省略しているが、衝撃吸収ライナ２の内方にハンモックや顎紐といった装着手段を設け、しっかりと装着することができるようにしている。

帽体１の内面に沿って装着する衝撃吸収ライナ２は、図１に示すように、主体部材３と補強部材４の二つの部材によって構成する。主体部材３と補強部材４は、組み合わせることによって図２に示すように帽体１の内面に沿った形状の衝撃吸収ライナ２を形成する。
衝撃吸収ライナ２は、帽体の内面に沿った殻形状であるが、補強部材４は主体部材３の頂部を中心とした直径略100mm程度の領域を覆う大きさとする。例えば、図１４に示す領域Ａを覆うことができる大きさとする。

本発明は、主体部材３と補強部材４を組み合わせることによって、帽体１の内面に沿った形状の衝撃吸収ライナ２とするものである。主体部材２と補強部材４を組み合わせることによって、帽体１の内面に沿った形状の衝撃吸収ライナ２とするには、帽体の内面に沿った殻状に形成する衝撃吸収ライナ形状の、頂部を中心とした直径略100mmの領域Ａを含む頂部の範囲を切除し、切除した範囲を補助部材４で構成し、残りの部分を主体部材３で構成する。すなわち、主体部材３の切除面６に補強部材４の底面11を当接させて配置することによって、衝撃吸収ライナとしての連続的な形状を実現する。
補強部材４は例えば平面形状を、中心孔がない略円形とし、主体部材３の頂部全体を覆うものであってもよいが、図示実施形態の衝撃吸収ライナでは、前記主体部材３の頂部を切除するに際して、一定範囲の中心部を除く周囲を切除することによって、すなわち中心部を残して環状の領域Ａを切除することによって中央突起５を形成している。したがって、切除面６を覆う補強部材４は、中心に中央突起５が嵌合する中心孔７を備えた環状に形成することになる。

図示実施形態のように、頂部に中央突起５を形成し、補強部材４の中心孔７を嵌合させた場合は、主体部材３によって中央突起５が形成されるため、主体部材３と補強部材４が分離しにくく、取扱いに都合がよく帽体内において衝撃吸収ライナ２が安定する。
通気性の向上やデザイン性などの点で、帽体１の前後方向の中心位置には、膨らみや突部10が形成されることが多い。このようなものでは、必然的に中心部分の強度が向上するため、頂部の強度が不足するようなことがない。

殻状の主体部材３の頂部一定範囲を切除すると、図１、図３、図４に示すように、殻の厚み以上を切除した部分に貫通孔が形成されることになる。図示実施形態においては、中央突起５の形状を、前後方向に長い略隅丸方形に形成している。そして、切除面６は厳密に水平方向ではなく、前後方向の中心を高い位置とし、左右両側に下がる緩やかな凸弧面としている。必然的に、補強部材４の底面11は凹弧面となる。切除面６を、前記凸弧面とすることによって、主体部材３と補強部材４を組み合わせたときに外れにくく安定する。
また、切除面６を、前記凸弧面とすることによって、図３、図４に示すように中央突起５の左右両側に、それぞれ弧状の貫通孔が形成される。この弧状の貫通孔は、補強部材４との係合孔９、９として機能させる。

前記、主体部材３は、例えば、高発泡倍率である発泡倍率が２０倍程度の発泡スチロール製とする。これに対して、主体部材４の頂部にある切除面６に配置する補強部材４は、例えば、低発泡倍率である発泡倍率が８倍程度の発泡スチロール製とする。
発泡スチロールで成型する補強部材４には、図７、図８に示すようにその中央部に中心孔７を穿設するとともに、中心孔７の左右両側に、それぞれ弧状の係合突起８、８を形成している。係合突起８、８は、主体部材３の係合孔９、９にきっちりと係合する大きさに形成している。このような構造とすることによって、中央突起５が中心孔７に、係合突起８が係合孔９にそれぞれしっかりと嵌合して一体的に取り扱うことができる。このとき、主体部材３の上面は、中央突起５の上面を含め、補強部材４の上面と面一となるようにする。

本発明は、主体部材３に中央突起５を設けず、すなわち、補強部材４に中心孔７を設けないで実施することもできる。この場合においても、補強部材の底面の任意位置に係合突起を、主体部材３の切除面に係合孔を設けておくのが望ましい。
前記、実施形態の説明においては、衝撃吸収ライナ２の主体部材３及び補強部材４はいずれも発泡スチロール製としているが、適宜任意の発泡合成樹脂材を採用することができる。例えば、主体部材３を発泡スチロール、補強部材４を発泡ポリプロピレンとすることもできる。

１…帽体、 ２…衝撃吸収ライナ、 ３…主体部材、 ４…補強部材、 ５…中央突起、 ６…切除面、 ７…中心孔、 ８…係合突起、 ９…係合孔、 10…突部、 11…底面、 Ａ…領域。

Claims (4)

1. ヘルメットの帽体内面に沿って配置する発泡合成樹脂材で形成する衝撃吸収ライナにおいて、前記衝撃吸収ライナを別部材である主体部材と補強部材によって構成し、該主体部材と補強部材を組み合わせることによって帽体の内面に沿った形状の衝撃吸収ライナとし、前記主体部材を高発泡倍率の合成樹脂材で成型し、前記補強部材を低発泡倍率の合成樹脂材で成型するとともに、補強部材は、主体部材の頂部を中心とした直径略100mm程度の領域を覆う大きさであることを特徴とするヘルメットにおける衝撃吸収ライナ。
2. 主体部材の頂部の一定範囲を除く周囲を切除することによって主体部材の頂部に中央突起を形成するとともに、補強部材はその中心部に中心孔を設け、該中心孔を前記主体部材の中央突起に嵌合させ、底面を主体部材の前記切除部分の切除面に当接させ、上面を帽体の内面に沿う衝撃吸収ライナの上面形状となるように、補強部材を配置しない範囲の主体部材の上面と連続する曲面に形成したことを特徴とする請求項１記載のヘルメットにおける衝撃吸収ライナ。
3. 補強部材の底面に係合突起を形成するとともに、補強部材と対向する主体部材の表面に前記係合突起が係合する係合孔を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のヘルメットにおける衝撃吸収ライナ。
4. 主体部材は、発泡倍率２０倍程度の高発泡倍率の発泡スチロールとし、補強部材は発泡倍率８倍程度の低発泡倍率の発泡スチロールとしてなる請求項１ないし３のいずれかに記載のヘルメットにおける衝撃吸収ライナ。

Images