JP2016145439A - ３点ハンモック装着型ヘルメット - Google Patents

Abstract

【課題】ヘルメットの衝撃吸収能力を犠牲にすることなくそのヘルメットを軽量化する技術を提供する。
【解決手段】ヘルメット１０は、そのヘルメット１０の平面視において互いに空間的に隔たった３個の連結部（図示しない）を有する帽体２０と、その帽体２０の内側に配置されるハンモック３０であって、３個の吊りバンド端部７２を有し、それら吊りバンド端部７２は、帽体の３個の連結部にそれぞれ連結されるものと、帽体２０の内側であって、ヘルメット１０の側面視においてハンモック３０より下方の位置に配置されるインナー３２であって、ヘルメット１０の着用状態において着用者の頭部に接触するものとを有している。
【選択図】図５

Description

本発明は、着用者の頭部を保護するためにその頭部に装着されるヘルメットに関するものであり、特に、そのヘルメットの衝撃吸収能力を犠牲にすることなくそのヘルメットを軽量化する技術に関するものである。

作業用ヘルメット、防災用ヘルメットなど、危険を伴う現場において、着用者の頭部を保護するためにその頭部に装着されるヘルメット（保護帽）が既に普及している。

この種のヘルメットの基本性能としては、落下物や飛来物が着用者の頭部に衝突したときに、その衝突による衝撃から着用者の頭部を保護するという性能がある。この性能を実現するために、ヘルメットに作用した衝撃を吸収する性能が要求される。

例えば特許文献１に示すように、この種のヘルメットは、一般に、当該ヘルメットの殻の部分である帽体（シェル）と、内装体とを有するように構成される。その内装体は、ヘルメットを調整して着用者の頭周サイズに合せる機能を有するヘッドバンドと、ヘルメットに作用した衝撃を吸収する機能を有するハンモックと、ヘルメットが着用者の頭部から脱落することを防止する機能を有する紐セットとを有する。

この種のヘルメットにおいては、帽体およびハンモックが衝撃吸収を行うが、衝撃開始直後に衝撃吸収を行うのは帽体ではなくハンモックであると言われている。よって、この種のヘルメットにおいて、衝撃吸収という目的のためにハンモックの存在は重要である。

この種のヘルメットのハンモックは、特許文献１および２に示すように、帽体の内側に配置されるとともに、ヘルメットの平面視において放射状に延びる複数本の吊りバンド（脚部）を有し、それら吊りバンドがそれらの複数個の吊りバンド端部において帽体の複数の連結部にそれぞれ連結される。

特開２００３−４９３１６号公報 実公平６−３４３３１号公報

本発明者らは、ヘルメットの基本性能を犠牲にすることなくそのヘルメットを軽量化する技術について研究を行った。その結果、ハンモックの構造を改良すればヘルメットが軽量化できるという知見を得た。

具体的には、従来、ハンモックは、特許文献１に示すように、４本の吊りバンドおよびそれらの４個の吊りバンド端部を有して、帽体に４箇所において連結されるか、または、特許文献２に示すように、６本の吊りバンドおよびそれらの６個の吊りバンド端部を有して、帽体に６箇所において連結される。

これに対し、本発明者らは、吊りバンドの本数およびそれらの吊りバンド端部の数を減らせば、ヘルメットが軽量化されることに気が付き、さらに、後に詳述するように、吊りバンド端部の数が３個である場合には、それより多い場合より効果的に衝撃を吸収する能力があることにも気が付いた。

それらの知見を背景にして、本発明は、ヘルメットの衝撃吸収能力を犠牲にすることなくそのヘルメットを軽量化する技術を提供することを課題としてなされたものである。

その課題を解決するために、本発明の一側面によれば、着用者の頭部を保護するためにその頭部に装着されるヘルメットであって、
当該ヘルメットの平面視において互いに空間的に隔たった３個の連結部を有する帽体と、
その帽体の内側に配置されるハンモックであって、３個の吊りバンド端部を有し、それら吊りバンド端部は、前記帽体の前記３個の連結部にそれぞれ連結されるものと
を含む３点ハンモック装着型ヘルメットが提供される。

この３点ハンモック装着型ヘルメットの一例は、さらに、前記帽体の内側であって、当該ヘルメットの側面視において前記ハンモックより下方の位置に配置されるインナーであって、当該ヘルメットの着用状態において着用者の頭部に接触するものを含む。

この３点ハンモック装着型ヘルメットの一例は、さらに、前記ハンモックの前記３個の吊りバンド端部のうちの少なくとも一つと、前記帽体の前記３個の連結部のうち、対応するものとの間に設けられた緩衝体を含み、前記帽体に衝撃が作用すると、前記帽体と前記緩衝体と前記ハンモックとが互いに直列に連結される力伝達系が形成され、その力伝達系により、前記衝撃が、前記ハンモックのみならず前記緩衝体によっても吸収される。

この例においては、例えば、前記ハンモックが、自身の伸長（伸び）によって衝撃を吸収するのに対し、前記緩衝体は、自身の圧縮（縮み）によって衝撃を吸収する。

また、この例においては、例えば、前記緩衝体は、自身の縮みによって衝撃を吸収し、前記力伝達系は、当該ヘルメットに衝撃が作用すると、前記ハンモックが前記緩衝体を第１方向に圧縮（圧迫）する一方、前記帽体が、前記緩衝体を前記第１方向とは交差する第２方向に圧縮（圧迫）するように、それらハンモック、緩衝体および帽体が互いに連結されることによって構成される。

本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈すべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきなのである。

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈すべきである。

（１） 着用者の頭部を保護するためにその頭部に装着されるヘルメットであって、
概して半球殻状を成す帽体であって、当該ヘルメットの平面視において互いに空間的に隔たった３個の連結部を有するものと、
前記帽体に衝撃が作用すると、その衝撃を吸収するハンモックであって、前記帽体の内側に配置されるとともに、当該ヘルメットの平面視において放射状に延びる３個の吊りバンド端部を有し、それら吊りバンド端部が前記帽体の前記３個の連結部にそれぞれ連結されるものと、
前記帽体の内側であって、当該ヘルメットの側面視において前記ハンモックより下方の位置に配置されるインナーであって、当該ヘルメットの着用状態において着用者の頭部の上部に接触し、それにより、当該ヘルメットの着用状態において前記ハンモックが着用者の頭部に接触することを制限するものと、
前記帽体の内側であって、当該ヘルメットの側面視において前記インナーより下方の位置に配置されるヘッドバンドであって、当該ヘルメットの着用状態において着用者の頭部を水平方向から包囲する状態で保持するものと
を含む３点ハンモック装着型ヘルメット。

（２） 前記３個の連結部のうちの少なくとも１つは、
前記３個の吊りバンド端部のうち対応するものを、その吊りバンド端部の長さ方向に、所定範囲内において相対変位可能に保持するホルダと、
そのホルダと、対応する吊りバンド端部との間に配置された緩衝体であって、前記相対変位に伴って変形することによって前記衝撃を少なくとも部分的に吸収する（１）項に記載の３点ハンモック装着型ヘルメット。

（３） 前記緩衝体は、前記帽体および前記ハンモックより高い衝撃吸収効率を有する（２）項に記載の３点ハンモック装着型ヘルメット。

（４） 前記３個の連結部は、当該ヘルメットの平面視において、当該ヘルメットの中心点を通過する前後方向基準線に関して実質的に対称となるように配置される（１）ないし（３）項のいずれかに記載の３点ハンモック装着型ヘルメット。

（５） 前記インナーは、当該ヘルメットの着用状態において、当該ヘルメットに衝撃が作用しない場合には、前記ハンモックに接触しないが、当該ヘルメットに衝撃が作用すると、前記ハンモックに接触することを許可される（１）ないし（４）項のいずれかに記載の３点ハンモック装着型ヘルメット。

（６） 前記ハンモックおよび前記インナーは、いずれも、前記ヘッドバンドに装着される（１）ないし（５）項のいずれかに記載の３点ハンモック装着型ヘルメット。

本発明によれば、ハンモックが３個の吊りバンド端部を有するように構成されるとともに、そのハンモックが、それら３個の吊りバンド端部において、帽体のうち、当該ヘルメットの平面視において互いに空間的に隔たった３個の位置にそれぞれ連結される。

ところで、３次元空間内においては、任意の３点を同時に通過する１つの平面は必ず存在するのに対し、任意の４個以上の点を同時に通過する１つの平面は必ずしも存在するとは限らない。

このことを、ヘルメットの帽体という部品とハンモックという部品に当てはめると、図６（ａ）に模式的に示すように、ハンモックが３本の吊りバンドを有し、それら吊りバンドがそれぞれの一端（基端）において互いに結束され、それら吊りバンドのそれぞれの他端（自由端）が帽体のうちの、互いに空間的に異なる３個の位置にそれぞれ連結される場合、すなわち、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、それら３個の吊りバンド端部を同時に通過する１つの平面が必ず存在することになる。

このことは、たとえ各吊りバンドの長さ寸法が互いに厳密に一致しなくても、また、たとえ各吊りバンドと帽体との各連結位置が空間的に厳密に設計通りでなくても、帽体が空間内で任意の姿勢（向き）を取ることが許されさえすれば、３本の吊りバンドは必ず、たるみなく伸び、帽体に作用する衝撃（図においては、下向きの力）が確実に各吊りバンドに伝達され、各吊りバンドの伸張によって前記衝撃が少なくとも部分的に吸収される。帽体に作用する衝撃が各吊りバンドに伝達されると、各吊りバンドには、みかけ上、上向きの力Ｆが作用することになる。

これに対し、図６（ｂ）に模式的に示すように、ハンモックの吊りバンド端部の数が４個以上である場合には、それら４個以上の吊りバンド端部を同時に通過する１つの平面が必ずしも存在するとは限らず、通常は、ほとんどのケースにおいて、それら４個以上の吊りバンド端部のうち、３個の吊りバンド端部のみが、同時に通過する１つの平面を定義するように作用し、対応する３本の吊りバンドはたるみなく伸びるが、残りの１本の吊りバンドにはたるみが発生し、衝撃吸収に寄与せずに遊んでいることになる。

このことは、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、ヘルメットに作用した衝撃が、それら３個の吊りバンド端部のいずれにも分配されることを意味し、ひいては、それら３個の吊りバンド端部のいずれも衝撃吸収作用を発揮することを意味する。

このことは、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、吊りバンド端部の数が４個以上である場合より、すべての吊りバンド端部が衝撃吸収に効果的に寄与することを意味し、ひいては、衝撃吸収に寄与せずに遊んでしまう吊りバンドが存在せずに済むことを意味する。

したがって、本発明によれば、吊りバンド端部の数が４個以上である場合とは異なり、衝撃吸収に寄与せずに遊んでしまう吊りバンド端部が存在せずに済む。その結果、本発明によれば、衝撃作用時に遊んでしまう吊りバンドが存在しないようにすることにより、吊りバンド端部の数が４個以上であるハンモックと同等の衝撃吸収能力を実現しつつ、ハンモックを軽量化することが可能となる。

このことを敷衍するに、ヘルメットの衝撃吸収特性を、外部からの衝撃が着用者の頭部に与える損傷を減らすという側面で検討すると、衝撃が作用する全衝撃期間のうち、落下物や飛来物がヘルメットに衝突してから約２ｍｓｅｃという長さの初期フェーズにおいてヘルメットが急速に衝撃を吸収することが重要であると言われている。

これに対し、吊りバンドの本数が４本以上である場合には、前記初期フェーズにおいて、３本の吊りバンドしか衝撃吸収を行わず、残りの１本の吊りバンドは衝撃吸収に寄与せずに遊んでしまう状態を取る。

一方、吊りバンドの本数が３本である場合には、前記初期フェーズにおいて、その全区間を通じて、３本の吊りバンドのいずれも衝撃吸収を行う状態を取る。その初期フェーズの終了後も、全衝撃期間の終了時まで継続して、３本の吊りバンドが予定通り衝撃吸収を行う状態を取る。

このように、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、吊りバンド端部の数が４個以上である場合とは異なり、衝撃作用の開始時から終了時までの全期間を通じて、３本の吊りバンドすなわちハンモックの全体が衝撃吸収を行う状態を継続的に取る。このことからも、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、吊りバンド端部の数が４個以上である場合より効果的に衝撃吸収を行うことが分かる。

ところで、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、吊りバンド端部の数が４個以上である場合より、ハンモックの平面視において、互いに隣接した吊りバンド端部間の間隔が長くなり、ひいては、互いに隣接した吊りバンド間の隙間が広くなる傾向がある。

一方、従来、ヘルメットの着用状態においては、ハンモックが着用者の頭部にダイレクトに接触するようになっていた。そのため、ハンモックの平面視において、互いに隣接した吊りバンド間の隙間が広くなると、着用者は、自身の頭部がその隙間から部分的に突き出てしまい、頭部がハンモックから抜け出してしまう感覚を覚える可能性がある。

そのため、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、吊りバンド端部の数が４個以上である場合より、ヘルメットの被り心地（フィット性）が悪化し、ハンモックが着用者の頭部をしっかりとホールドしているという感覚が弱くなる。

すなわち、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、衝撃吸収というヘルメットの動的特性が向上する反面、ヘルメットのフィット性およびホールド性という静的特性が犠牲にされる可能性があるのである。

その結果、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、吊りバンド端部の数が４個以上である場合より、着用者は、その頭部に対して帽体の姿勢が不安定であるという感覚が強くなってしまう。

すなわち、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合には、吊りバンド端部の数が４個以上である場合より、ヘルメットの被り心地およびホールド性が低下すると着用者が感じる傾向が強くなるのである。

これに対し、ヘルメットであって、側面視においてハンモックより下方の位置に配置され、当該ヘルメットの着用状態において着用者の頭部に接触するインナーを含むものによれば、当該ヘルメットの着用状態において、ハンモックが着用者の頭部に接触するのではなく、そのハンモックより下方に位置して実質的に専ら着用者の頭部に接触するインナーが着用者の頭部に接触する。

そのインナーの形状およびサイズは、ハンモックの形状およびサイズに依存しない。よって、そのインナーの形状およびサイズを、ハンモックとは無関係に、ヘルメットの被り心地およびホールド性を向上させるという観点で設計することが可能となる。

図１は、本発明の例示的な一実施形態に従うヘルメットを示す分解斜視図である。 図２（ａ）は、図１に示すハンモックを平面展開状態で示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すハンモックが帽体に連結される様子を示す斜視図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示すハンモックに、図１に示すヘッドバンドが装着される様子を示す斜視図である。 図３（ａ）は、図２（ａ）に示すハンモックが帽体に連結される様子を示す斜視図であって、図２（ｂ）とは見る向きが異なるものであり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すハンモックと帽体とを連結状態で示す縦断面図である。 図４（ａ）は、図３（ａ）に示すハンモックと帽体とを、連結状態で、かつ、無負荷状態で模式的に示す縦断面図であり、図４（ｂ）は、図３（ａ）に示すハンモックと帽体とを、連結状態で、かつ、衝撃状態で模式的に示す縦断面図である。 図５（ａ）は、図１に示すハンモック、インナーおよびヘッドバンドを組立て状態で示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すインナーの先端部を拡大して示す断面図である。 図６（ａ）は、ハンモックの吊りバンド端部の数が３個である場合の作用効果を説明するための斜視図であり、図６（ｂ）は、ハンモックの吊りバンド端部の数が４個以上である場合の一例として、吊りバンド端部の数が４個である場合の作用効果を代表的に説明するための斜視図である。

以下、本発明のさらに具体的で例示的な実施の形態のうちの一つを図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の例示的な一実施形態に従うヘルメット１０を示す分解斜視図である。図１に示すように、このヘルメット１０は、半球殻状を成す帽体（例えば、ＡＢＳの如き硬質合成樹脂製）２０と、その帽体２０の内側に配置される衝撃吸収ライナー（例えば、発泡スチロール製）２２と、ヘルメット１０の側面視において衝撃吸収ライナー２２より下方に配置される内装体２４とを有する。

その内装体２４は、複数の部品から構成されており、具体的には、内装体２４は、ヘルメット１０の側面視において衝撃吸収ライナー２２より下方に配置されるハンモック（例えば、ＰＰの如き軟質合成樹脂製）３０と、ヘルメット１０の側面視においてハンモック３０より下方に配置されるインナー（例えば、プラスチック・メッシュ材の如き軟質合成樹脂製）３２と、ヘルメット１０の側面視においてインナー３２より下方に配置されるヘッドバンド（例えば、ＰＰの如き軟質合成樹脂製）３４とを有する。図５（ａ）には、ハンモック３０、インナー３２およびヘッドバンド３４が組立て状態で示されている。

ハンモック３０は、ヘルメット１０に作用した衝撃を吸収する機能を有する。そのため、このハンモック３０は、帽体２０の外周縁３６から、その帽体２０の中央部（着用者の頭頂部に対向する部分）に向かって、かつ、その中央部に接触せずに浮上する姿勢となるように吊るされる。そのようなレイアウトのおかげで、ヘルメット１０の着用状態で帽体２０が外部から衝撃を上方から受けると、その衝撃がダイレクトに着用者の頭部に入力されるのではなく、ハンモック３０を媒介とし、かつ、そのハンモック３０によって前記衝撃が部分的に吸収ないしは緩和された状態で、着用者の頭部に間接的に入力されるようになる。その結果、最終的に着用者の頭部に入力される衝撃が緩和ないしは軽減される。

インナー３２は、ハンモック３０よりフレキシブルであるとともに、ハンモック３０より大きい表面積を有する。具体的には、インナー３２のうち、着用者の頭部に接触する領域の面積は、ハンモック３０が着用者の頭部に直に接触すると仮定した場合のハンモック３０の接触領域の面積より広い。

また、インナー３２のうち、着用者の頭部に接触する領域の形状は、概して半球面状を成すのに対し、ハンモック３０が着用者の頭部に直に接触すると仮定した場合のハンモック３０の接触領域は、概して三又状を成すというように、ハンモック３０の接触領域より、着用者の頭部をより全体的にすっぽりと包み込むのにより適した形状となっている。

よって、被り心地および頭部ホールド性に関し、インナー３２の方が、ハンモック３０が着用者の頭部に直に接触すると仮定した場合のハンモック３０より高い。

ハンモック３０と同様に、インナー３２は、帽体２０の外周縁３６から、ハンモック３０の中央部７０（着用者の頭頂部に対向する部分であり、図２を参照されたい）に向かって、かつ、その中央部７０に接触せずに浮上する姿勢となるように吊るされる。よって、ヘルメット１０の着用状態においては、着用者の頭部の頭頂部は、インナー３２の内面には接触するが、ハンモック３０の内面には接触しない。

図１および図５に示すように、インナー３２は、中央部４０と、その中央部４０から放射状に外向きに延び出た複数の脚部４２とを有する。

それら脚部４２のそれぞれの先端部４４が、ヘッドバンド３４に着脱可能かつ位置調節可能に装着される。具体的には、図５（ｂ）に示すように、各脚部４２の先端部４４と、ヘッドバンド３４のうち、その先端部４４が着脱可能に装着される部分とに、パイルアンドフック構造ないしは面ファスナ構造、すなわち、互いに着脱可能に結合される雄側面（フック面）と雌側面（パイル面またはループ面）とを有するものが設置されている。

具体的には、本実施形態においては、インナー３２の全体または少なくとも先端部４４の表面（片面または両面）が雌側面（パイル面またはループ面）として作用し、これに対し、ヘッドバンド３４に雄側面（フック面）４６が形成されている。

インナー３２の先端部４４の雌側面のうちの任意の位置に雄側面４６が着脱可能に装着される。装着状態においては、インナー３２がヘッドバンド３４から離脱することが阻止される。これにより、インナー３２が、ヘッドバンド３４およびハンモック３０を介して、帽体２０の外周縁３６から吊り下げられることになる。

ハンモック３０と同様に、インナー３２は、帽体２０の外周縁３６とほぼ同じ位置から、ハンモック３０の中央部７０（着用者の頭頂部に対向する部分であり、図２を参照されたい）に向かって、かつ、その中央部７０に接触せずに浮上する姿勢となるように吊るされる。よって、ヘルメット１０の着用状態においては、着用者の頭部の頭頂部は、インナー３２の内面には接触するが、ハンモック３０の内面には接触しない。

インナー３２の各脚部４２の先端部４４における雌側面とヘッドバンド３４の雄側面４６とが互いに装着されるときの両者間の相対位置は着用者によって調節可能である。その調節により、インナー３２の各脚部４２の有効長さ（ヘッドバンド３４からインナー３２の中央部４０の中心点までの長さ）が調節される。よって、ヘルメット１０によれば、インナー３２の各脚部４２の有効長さの調節により、ヘルメット１０の被りの深さを自由に調節することが可能である。

なお、インナー３２も、衝撃吸収能力を有するが、通常は、ハンモック３０や後述の緩衝体１３０ほどに高い衝撃吸収能力を有しない。とはいえ、インナー３２も、衝撃吸収能力を積極的に有するようにヘルメット１０を設計することは可能である。

ヘッドバンド３４は、着用者の後頭部に当たる位置に長さ調節部５０（図５参照）を有し、その長さ調節部５０により、着用者がヘッドバンド３４の周長を調整して着用者の頭周に合せることを可能にする機能を有する。

このヘルメット１０は、さらに、ヘルメット１０が、着用状態で、着用者の頭部から脱げてしまうことを防止するために、紐セット６０を有する。その紐セット６０は、ヘッドバンド３４から垂下する左右の耳紐６２，６２と、それら左右の耳紐６２，６２からそれぞれ垂下する左右両端を有する顎紐６４とを有する。左右の耳紐６２，６２は、着用者の左右の耳にひっかけられ、また、顎紐６４は、着用者の顎にひっかけられ、両者の共同作用により、ヘルメット１０が着用者の頭部から脱げてしまうことが防止される。

次に、主に図２ないし図４を参照しつつ、ハンモック３０をさらに具体的に説明する。

図２（ａ）は、ハンモック３０を平面展開状態で示す図である。このハンモック３０は、自身の中央部（着用者の頭頂部に対向する部分）７０と、その中央部７０から放射状にかつほぼ等角度間隔で外向きに延びる３本の吊りバンド７２とを有する。それら３本の吊りバンド７２の３個の端部（中央部７０に連結されていない自由端部）７４が、「３個の吊りバンド端部」の一例を構成する。

このハンモック３０の一例においては、図２（ａ）に示すように、中央部７０が、軽量化や通気性向上のために、いくつかの貫通穴を有するが、別の例においては、図示しないが、中央部７０が、貫通穴を有しない。

このハンモック３０の一例においては、図２（ａ）に示すように、３本の吊りバンド７２が中央部７０から幾何学的に連続的に延び出しているが、別の例においては、図示しないが、中央部７０が、いくつかの貫通穴を有するリングとして構成され、そのリングのうち、空間的に互いに異なる３か所からそれぞれ、３本の吊りバンド７２が放射状に外向きに延び出している。

図２（ａ）に示すように、ハンモック３０の３本の吊りバンド７２は、ヘルメット１０の平面視においてほぼ等角度間隔で並ぶように、配列されている。さらに、それら３本の吊りバンド７２は、ヘルメット１０の平面視において、ヘルメット１０の中心点を通過する前後方向基準線に関して実質的に対称となるように配置されている。

具体的には、３本の吊りバンド７２のうち、図２（ａ）において最も上側に示すものが、ヘルメット１０の平面視において、帽体２０の前頭部に配置され、残りの２本の吊りバンド７２がそれぞれ、帽体２０の左右側部に配置されるように、ハンモック３０がヘルメット１０に装着される。

図２（ａ）に示すように、このハンモック３０は、軽量化や通気性向上のために、中央部７０以外の部分においても、いくつかの貫通穴を有する。

図２（ｂ）、図３（ａ）および図３（ｂ）は、ハンモック３０の各吊りバンド７２の吊りバンド端部７４が帽体２０の各連結部８０に連結される様子を示す斜視図である。帽体２０の内面８１のうち、外周縁３６に近い部分に連結部８０が３個、ヘルメット１０の平面視においてほぼ等角度間隔で並ぶように、形成されている。さらに、それら３個の連結部８０は、ヘルメット１０の平面視において、ヘルメット１０の中心点を通過する前後方向基準線に関して実質的に対称となるように配置されている。

各連結部８０は、片持ち状かつ薄板状の可動片８２を有し、その可動片８２は、自由端部８４と基端部８６とを有する。その基端部８６は、弾性ヒンジ８８を介して帽体２０の内面８１に結合されており、それにより、可動片８２が片持ち状に帽体２０の内面８１に結合されている。自由端部８４は、外力が作用すると、帽体２０の内面８１に対して弾性的に撓む。

自由端部８４には、雄部９０が形成される一方、基端部８６には、雌部９２が形成されている。

このように構成された連結部８０との着脱可能な連結を可能にするため、対応する吊りバンド端部７４に、貫通穴１００と、雄部１０２を有する可動片１０４と、雌部１０６と、穴部１０８と、ホルダ１１０とを有する。

貫通穴１００は、対応する吊りバンド端部７４を厚さ方向に貫通する。可動片１０４は、貫通穴１００の内部に位置し、対応する吊りバンド端部７４のうち、その貫通穴１００を形成する部分のうちの上側の部位１１４に片持ち状に結合されている。可動片１０４と部位１１４との連結部は弾性ヒンジとして機能する。この可動片１０４の自由端部に雄部１０２が、帽体２０の内面８１に向かって突出する姿勢で形成されている。この雄部１０２は、帽体２０側の雌部９２に着脱可能に係合する。

吊りバンド端部７４のうち、貫通穴１００より下側の部位に雌部１０６が形成されている。この雌部１０６に、帽体２０の雄部９０が着脱可能に係合する。

吊りバンド端部７４のうち、雄部１０２と雌部１０６との間の部分に、穴部１０８が形成されている。この穴部１０８に、帽体２０の可動片８２の自由端部８４が挿通させられる。吊りバンド端部７４が帽体２０の内面８１から半径方向内向きに離間する限度が、吊りバンド端部７４のうち、穴部１０８を形成する部分と帽体２０の可動片８２の背面との当接により、規定されている。その結果、ハンモック３０が帽体２０の内面８１から半径方向内向きに離脱することが阻止される。

帽体２０の雌部９２と吊りバンド端部７４の雄部１０２とにより、第１の係合部が形成され、また、帽体２０の雄部９０と吊りバンド端部７４の雌部１０６とにより、第２の係合部が形成されている。いずれの係合部においても、互いに対応する雄部と雌部との間の、吊りバンド７２の長さ方向に沿った方向における相対変位が許容されるように、隙間が形成されている。その結果、吊りバンド７２は、帽体２０の内面８１との連結状態において、その内面８１に対して、吊りバンド７２の長さ方向（帽体２０の内面８１の周方向）に沿って一定範囲で相対変位することが可能となっている。

吊りバンド７２と帽体２０とのこのようなルーズな連結を前提にして、すべての連結部８０において、帽体２０と吊りバンド端部７４との間に緩衝体１３０が介在する。一例においては、具体的には、図３（ｂ）に示すように、可動片８２の前向き面と、吊りバンド端部７４の先端部１２０のうち、可動片８２の前向き面に対向する後向き面との間に緩衝体１３０が介在する。この緩衝体１３０は、吊りバンド端部７４の先端部１２０に形成されたホルダ１１０によって保持される。そのホルダ１１０は、底部を有し、その底部の上面は、前記後向き面を構成する。

したがって、帽体２０にその上方から衝撃が作用しない状態（無負荷時）においては、図４（ａ）に示すように、緩衝体１３０に圧縮力がまったく作用しないかまたはわずかな圧縮力しか作用しない。

これに対し、帽体２０にその上方から衝撃が作用すると、図４（ｂ）に示すように、帽体２０は、ハンモック３０に対して相対的に下降し、一方、ハンモック３０は、帽体２０に対して相対的に上昇し、いずれにしても、緩衝体１３０が圧縮される方向に、それら帽体２０とハンモック３０との間の相対変位が発生する。

緩衝体１３０が圧縮されると、運動エネルギーが歪みエネルギーに変換され、その歪みエネルギーが衝撃吸収エネルギーとして緩衝体１３０に蓄積される。その結果、帽体２０に入力された衝撃がそのままハンモック３０に伝達されるのではなく、帽体２０に入力された衝撃が緩衝体１３０によって部分的に吸収されてハンモック３０に伝達される。ハンモック３０自身、衝撃吸収作用を有するから、本実施形態によれば、緩衝体１３０が追加されることにより、ヘルメット１０の全体衝撃吸収能力が緩衝体１３０が存在しない場合より向上する。

すなわち、帽体２０に衝撃が作用すると、帽体２０と緩衝体１３０とハンモック３０とが互いに直列に連結される力伝達系が形成され、その力伝達系により、前記衝撃が、ハンモック３０のみならず緩衝体１３０によっても吸収されるのである。

本実施形態においては、ハンモック３０が、自身の伸長（伸び）によって衝撃を吸収するのに対し、緩衝体１３０は、自身の圧縮（縮み）によって衝撃を吸収する。

さらに、本実施形態においては、そのような衝撃吸収方向の違いを考慮し、前記力伝達系が、このヘルメット１０に衝撃が作用すると、ハンモック３０が緩衝体１３０を第１方向に圧縮（圧迫）する一方、帽体２０が、緩衝体１３０を前記第１方向とは交差する第２方向に圧縮（圧迫）するように、それらハンモック３０、緩衝体１３０および帽体２０が互いに連結されることによって構成される。

具体的には、図４に示す力伝達系においては、前記第１方向が上向きであるのに対し、前記第２方向は、下向きであるというように、それら方向は互いに逆向きである。

緩衝体１３０の材料は、例えば、エチレンゴム(MISUMI RBPM5-30），シリコン(MISUMI RBAM5-30），Ｄ３Ｏ−ｌａｂ社が開発したＤ３Ｏ（登録商標），株式会社タイカにより市販されているアルファゲル（登録商標），株式会社タイカにより市販されているＮＰゲル（前記アルファゲルの発泡体）であり、また、厚さは、例えば、５ｍｍ，１０ｍｍ，１５ｍｍである。

ところで、本実施形態においては、ハンモック３０が、伸張によって衝撃吸収を行うのに対し、緩衝体１３０が、圧縮によって衝撃吸収を行うために、緩衝体１３０は、圧縮力を吸収する材料を用いて製造されている。そのため、緩衝体１３０と同じ材料を用いてハンモック３０を製造することは不可能である。

よって、本実施形態においては、ヘルメット１０への衝撃に伴ってそのヘルメット１０の各部位に発生する力を、ハンモック３０には引張力として作用し、緩衝体１３０には圧縮力として作用するというように、ハンモック３０と緩衝体１３０とで、作用する力の向きを互いに異ならせ、それにより、同じ衝撃に対して、ハンモック３０も緩衝体１３０も、同時に衝撃吸収を行うことが可能となる。このことを達成するために、前記力伝達系が上述のように構成されている。

図２（ａ）に示すように、このハンモック３０は、さらに、ヘッドバンド３４との着脱可能な連結を可能にするために、複数の係止部１５０を有する。係止部１５０は、各吊りバンド７２ごとに、少なくとも１個設けられている。図２（ｃ）は、ハンモック３０にヘッドバンド３４が装着される様子を示す斜視図である。

図２（ｃ）に示すように、各係止部１５０は、雄部１５２を有する。雄部１５２の先端部は、幅広部であるのに対し、基端部は、幅狭部である。これに対し、ヘッドバンド３４は、雌部１５４を有する。その雌部１５４に雄部１５２が、着脱可能かつスライド可能に装着される。

雌部１５４は、雄部１５２の離脱を許容する領域、すなわち、図２（ｃ）において左側に位置する幅広領域と、その離脱を阻止する領域、すなわち、図２（ｃ）において右側に位置する幅狭領域とを有する。

雌部１５４の幅広領域は、雄部１５２の幅広部がヘッドバンド３４をそれの厚さ方向に通過することを許容する。一方、雌部１５４の幅狭領域は、雄部１５２の幅狭部がヘッドバンド３４をそれの厚さ方向に通過することは許容するが、雄部１５２の幅広部がヘッドバンド３４をそれの厚さ方向に通過することを阻止する。

したがって、雄部１５２の幅広部を雌部１５４の幅広領域内に挿入し、その状態で雄部１５２をスライドさせると、今度は、雄部１５２の幅狭部が雌部１５４の幅狭領域に挿入され、その結果、雄部１５２が雌部１５４から離脱することが阻止される。

ヘッドバンド３４は、上下に並んだ２個の雌部１５４を有するが、それら雌部１５４のうち、着用者によって選択されたものに雄部１５２が装着されることにより、ヘルメット１０の側面視において、ヘッドバンド３４に対するハンモック３０の高さが着用者によって調節可能となっている。

このヘルメット１０の衝撃吸収メカニズムを時系列的に解析すると、ヘルメット１０への衝撃が開始されると、まず、このヘルメット１０の複数の部品のうち、ハンモック３０が伸びて衝撃吸収を開始し、同時に、緩衝体１３０が縮んで衝撃を吸収することも重畳的に行われる。

その後、帽体２０が衝撃を受け止めて歪み、それにより、帽体２０がその衝撃を緩和し、さらに、衝撃吸収ライナー２２が衝撃を吸収することも行われる。

いずれにしても、このヘルメット１０においては、ハンモック３０および緩衝体１３０の性能が、衝撃が着用者の頭部（特に、脳）に与える障害を軽減する効果を支配的に決定する。

より具体的には、以上のように構成されたヘルメット１０は、衝撃作用時に次のように作用する。

すなわち、図４に示すように、帽体２０に落下物や飛来物が衝突した結果、帽体２０に衝撃が作用すれば、帽体２０の３個の連結部８０がほぼ同時に、ハンモック３０の３個の吊りバンド端部７４にそれぞれ接近し、その結果、それら吊りバンド端部７４にそれぞれ設置された緩衝体１３０が圧縮させられる。このとき、帽体２０に作用した衝撃は、緩衝体１３０を経由してハンモック３０に伝達される。

本実施形態によれば、ヘルメット１０への衝撃が開始されてから終了するまでの全衝撃期間にわたり、ハンモック３０の３本の吊りバンド７２がいずれも引張状態に維持され、それにより、いずれの吊りバンド７２も、その全衝撃期間にわたり、衝撃吸収作用を行う。また、その全衝撃期間のうちの最初の約２ｍｓｅｃのフェーズ、すなわち、その衝撃が着用者の頭部に与える損傷の程度を左右する重要な初期フェーズにおいて、ハンモック３０の３本の吊りバンド７２がいずれも、ほぼ同時に、弛緩状態から引張状態に遷移し、いずれかの吊りバンド７２が弛緩状態で遊んでしまうということはない。

帽体２０から緩衝体１３０に伝達された衝撃は、その緩衝体１３０によって少なくとも部分的に吸収される。また、緩衝体１３０からハンモック３０に伝達された衝撃は、そのハンモック３０によって少なくとも部分的に吸収される。よって、このヘルメット１０の全体衝撃吸収能力（すなわち、このヘルメット１０の各部位によって実現される複数の衝撃吸収能力の総合値）は、主に、ハンモック３０の衝撃吸収能力に緩衝体１３０の衝撃吸収能力が追加されたものと等しくなる。

したがって、ハンモック３０の全体衝撃吸収能力（すなわち、ハンモック３０の各部位によって実現される複数の衝撃吸収能力の総合値）が従来のヘルメットにおけるハンモックの全体衝撃吸収能力と同じであるようにこのヘルメット１０が設計される場合には、このヘルメット１０の全体衝撃吸収能力の方が、緩衝体１３０を有しない従来のヘルメットの全体衝撃吸収能力より高い。

一般に、物体が急激な引張または圧縮を受ける場合にその物体が吸収するエネルギーである衝撃エネルギーＵは、応力を「σ」、前記物体の断面積を「Ａ」、前記物体の長さを「Ｌ」、前記物体のヤング率を「Ｅ」でそれぞれ表記することとすると、Ｕ＝σ^２・Ａ・Ｌ／（２・Ｅ）で表される。

この式をハンモック３０および緩衝体１３０に適用すると、緩衝体１３０に用いた材料のヤング率Ｅ（例えば、２０ｋＰａ−１，５００ｋＰａ）がハンモック３０に用いた材料のヤング率Ｅ（例えば、１．５ＧＰａ−３ＧＰａ）よりはるかに小さく、よって、この式における「１／Ｅ」という項に関し、緩衝体１３０がハンモック３０よりはるかに大きい。

一方、前記式において、「Ａ・Ｌ」という項は、前記物体の体積を表し、一方、その体積が大きいほど、前記物体の重量が増加する。したがって、ヤング率Ｅが同じである物体同士の間では、物体が重いほど、その物体の衝撃吸収エネルギーが大きいということになる。

本実施形態においては、上述のように、前記式における「１／Ｅ」という項に関し、緩衝体１３０に用いた材料がハンモック３０に用いた材料よりはるかに大きいため、緩衝体１３０は、ハンモック３０より少ない重量で、同じ衝撃吸収エネルギーを実現することが可能となる。

よって、説明の便宜上、単位重量当たりの衝撃吸収エネルギーを「衝撃吸収効率」と称すると、その衝撃吸収効率に関し、緩衝体１３０に用いた材料の方がハンモック３０に用いた材料よりはるかに大きいということになる。

よって、このヘルメット１０の全体衝撃吸収能力が、緩衝体１３０を有しない従来のヘルメットの全体衝撃吸収能力と同じであるようにこのヘルメット１０が設計されれば足りる場合には、このヘルメット１０は、従来のヘルメットにおけるハンモックの衝撃吸収エネルギーの一部を緩衝体１３０の衝撃吸収エネルギーによって実現することになる。

この場合、このヘルメット１０におけるハンモック３０は、従来のヘルメットにおけるハンモックより小形で軽量なものとなり、その代わりに、緩衝体１３０が追加されるものの、ハンモック３０の材料より衝撃吸収効率が高い材料で緩衝体１３０が構成される。

その結果、ハンモックのみで衝撃吸収を行う従来のヘルメットに比較すれば、ヘルメット１０は、同じ全体衝撃吸収能力を実現するために必要なハンモック３０および緩衝体１３０の合計重量が少なくて済む。よって、このヘルメット１０によれば、緩衝体１３０を有しない従来のヘルメットに比較し、軽量化が容易となる。

さらに、このヘルメット１０によれば、ハンモック３０の吊りバンド端部７４の数が３であるため、吊りバンド端部７４の数が４個以上である場合とは異なり、衝撃吸収に寄与せずに遊んでしまう吊りバンド端部が存在せずに済む。その結果、このヘルメット１０によれば、吊りバンド端部７４の数が４個以上であるハンモックと同等の衝撃吸収能力を実現しつつ、ハンモック３０の軽量化、ひいては、ヘルメット１０の軽量化が可能となる。

さらに、このヘルメット１０においては、当該ヘルメット１０の着用状態において、ハンモック３０が着用者の頭部に接触するのではなく、そのハンモック３０より下方に位置して実質的に専ら着用者の頭部に接触するインナー３２が着用者の頭部に接触する。そのインナー３２の形状およびサイズは、ハンモック３０の形状およびサイズに依存しない。よって、そのインナー３２の形状およびサイズを、ハンモック３０とは無関係に、ヘルメット１０の被り心地およびホールド性を向上させるという観点で設計することが可能となる。

したがって、このヘルメット１０によれば、ハンモック３０の吊りバンド端部７４の数が３個であることに起因して発生するかもしれない欠点を、インナー３２の適切な設計によって解消し、それにより、このヘルメット１０の衝撃吸収能力はもとより、このヘルメット１０の被り心地およびホールド性も犠牲にすることなく、このヘルメット１０を軽量化することが可能となる。

ところで、一般に、ヘルメットについては、保護帽に関する規格により、ハンモックの長さの調節を禁止される場合がある。この場合には、ヘルメットの被りの深さをハンモックによって調節することができない。

これに対し、本実施形態に従うヘルメット１０は、ハンモック３０ではなくインナー３２がヘルメット１０の被りの深さを決める。前述のように、インナー３２の各脚部４２の有効長さは自由に調節可能である。よって、このヘルメット１０によれば、保護帽に関する規格の影響を受けることなく、着用者がヘルメット１０の被りの深さを自由に調節することが可能となり、これにより、ヘルメット１０の被り心地および使い勝手が向上する。

なお付言するに、本実施形態においては、ハンモック３０の吊りバンド端部７４の数を３にするという技術と、帽体２０とハンモック３０より衝撃吸収効率が高い緩衝体１３０を帽体２０とハンモック３０との間に設置するという技術と、インナー３２をハンモック３０の下方に設置し、それにより、ヘルメット１０の被り心地を向上させる技術と、インナー３２をヘッドバンド３４に、ヘルメット１０の側面視において高さ調節可能な状態で設置し、それにより、ヘルメット１０の被りの深さを着用者が自由に調節することを可能にする技術とが組み合わされて実施されているが、それら技術の各々は、他の技術から切り離して単独で実施したり、それら技術のうちの任意の２つまたは３つの技術を選択してそれら２つまたは３つの技術を組み合わせて実施することが可能である。

以上、本発明の例示的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［発明の概要］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

Claims (2)

1. 着用者の頭部を保護するためにその頭部に装着されるヘルメットであって、
   当該ヘルメットの平面視において互いに空間的に隔たった３個の連結部を有する帽体と、
   その帽体の内側に配置されるハンモックであって、３個の吊りバンド端部を有し、それら吊りバンド端部は、前記帽体の前記３個の連結部にそれぞれ連結されるものと、
   前記ハンモックの前記３個の吊りバンド端部のうちの少なくとも１つに設けられた穴部であって、前記３個の連結部のうち対応するものから延び出す可動片が挿通され、その可動片と当該穴部との当接により、前記少なくとも１つの吊りバンド端部が前記帽体から半径方向内向きに離間する限度が規定されるものと
   を含む３点ハンモック装着型ヘルメット。
2. さらに、
   前記帽体の内側であって、当該ヘルメットの側面視において前記ハンモックより下方の位置に配置されるインナーであって、当該ヘルメットの着用状態において着用者の頭部に接触するものと、
   前記帽体の内側であって、当該ヘルメットの側面視において前記インナーより下方の位置に配置されるヘッドバンドであって、当該ヘルメットの着用状態において着用者の頭部を水平方向から包囲する状態で保持するものと
   を含み、
   前記インナーおよび前記ヘッドバンドは、パイル面またはループ面より成る雄側面と、フック面より成る雄側面とが任意の位置にかつ着脱可能に結合されて成る面ファスナ構造を介して着脱可能かつ位置調節可能に装着され、それにより、ユーザが当該ヘルメットの被りの深さを調節することが可能である請求項１に記載の３点ハンモック装着型ヘルメット。

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