JP3011055B2

JP3011055B2 - ヘルメット

Info

Publication number: JP3011055B2
Application number: JP7145635A
Authority: JP
Inventors: 明西村; 興治小塚; 征四郎市川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH08311713A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
（以下、ＦＲＰとも言う。）製帽体を有するヘルメット
に関し、とくに、軽量、高強度、高耐貫通衝撃性などの
特性が要求されるとともに、帽体形成時に良好な深絞り
成形性が要求される場合に用いて好適なヘルメットに関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲＰは、軽量でありながら高い強度特
性を有していることから、一般の構造用部材の他、ヘル
メットの帽体用材料としても注目され始めている。中で
も、比弾性率が大きく、かつ、比強度が大きい炭素繊維
を用いた炭素繊維強化プラスチック（以下、ＣＦＲＰと
も言う。）は、高い強度特性を示す。

【０００３】ＦＲＰは、通常、複数層の強化繊維材に樹
脂が含浸され、成形されたものに構成されるが、成形
前、成形時の取扱い易さ、型への沿わせ易さ、成形後の
ＦＲＰとして優れた特性が得られること等の面から、強
化繊維材として織物の形態にした強化繊維織物が多用さ
れている。

【０００４】一方、ＦＲＰでヘルメット用帽体を作製し
ようとすると、強化繊維織物やそのプリプレグを深絞り
成形する必要がある。ところが、織物は一般に、成形型
に皺を入れずにフィットさせることが困難なので、所定
寸法の小片に裁断した織物を雌型にパッチワーク的に積
層し成形する方法や、織物に切れ目を入れて絞り成形す
る方法が採られている。

【０００５】ところが、このような成形方法では、雄型
でプレスする際、織物材の積層位置がずれ、所定の補強
効果が得られず、弱部が存在した成形体となる。また、
裁断した小片を積層する方法では、数十枚の小片の繊維
基材を一枚一枚積層するので人手がかかり、生産性が悪
いという問題があった。

【０００６】また、深絞り成形品を成形する方法とし
て、強化繊維のストランドを１０〜２５ｍｍ程度に切断
してランダムに配向させ、樹脂を含浸させたシート・モ
ールディング・コンパンド（ＳＭＣ）やチョップド・ス
トランド・マット、また連続ストランドをループを描き
ながら配向したコンティニュアス・ストランド・マット
による方法が知られているが、これら繊維基材だけで
は、強化繊維が短繊維であるため、また強化繊維の配向
が制御できないため物性がばらつき、信頼性の高い成形
品とはならなかった。また、真っ直ぐ配列した連続繊維
が入っていないので、衝撃に対して弱いという問題があ
った。

【０００７】ところで、炭素繊維糸は、通常その繊度が
大きくなる程、プリカーサおよび耐炎化工程や焼成工程
での生産性が向上し、安価に製造することが可能とな
る。

【０００８】しかし、通常の強化繊維織物は、強化繊維
をほぼ円形断面に集束させた強化繊維糸を用いて織物に
しているので、織り込まれた状態においては、織糸が互
いに交錯する交錯部における強化繊維糸の断面が楕円形
で、織糸が大きくクリンプしている。特に、太い強化繊
維糸を使用した織物では、太い織糸が互いに交錯してい
るのでこの傾向が大きくなる。

【０００９】このため、強化繊維糸が大きくクリンプし
た織物では、繊維密度が不均一となって高強度特性を充
分に発揮できない。また、強化繊維糸が大きくクリンプ
していると、成形されたＦＲＰの表面平滑性も良くな
い。さらに、太い強化繊維糸を使用した織物は、一般
に、織物目付や厚みが大きくなるため、プリプレグやＦ
ＲＰを成形するときの樹脂含浸性が悪くなる。

【００１０】従って、太い強化繊維糸を製織した織物を
用いて得られるＦＲＰやＣＦＲＰは、樹脂中に存在する
ボイドが多くなり高い強度特性が期待できない。

【００１１】一方、太い強化繊維糸を使用して織物目付
を小さくすると、織糸間に形成される空隙が大きくな
る。このため、織物目付の小さい強化繊維織物を用いて
ＦＲＰやＣＦＲＰを成形すると、強化繊維の体積含有率
が低くなり、強化繊維糸間に形成される空隙部分に樹脂
のボイドが集中的に発生し、高性能な複合材料が得られ
なくなるという欠点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に着目し、とくにＦＲＰ製帽体を有するヘルメット
において、該帽体を特定の強化繊維織物を用いたＦＲＰ
を含む部材とすることにより、良好な深絞り成形性を確
保しつつ、目標とする高強度化、軽量化を達成すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
ヘルメットは、扁平な強化繊維糸を織糸とする、２方向
性織物からなり、かつ、２方向に延びる織糸の最小交角
が２０〜４５度の範囲にある織物を含むＦＲＰ製帽体
と、この内側に配置した衝撃吸収体とを有するヘルメッ
トであって、前記織糸の糸幅が３〜１６ｍｍ、糸幅／厚
み比が２０以上であるものからなる。

【００１４】強化繊維糸としては、炭素繊維糸やガラス
繊維糸、ポリアラミド繊維糸等の各種強化繊維糸が使用
できるが、とくに、高弾性率、高強度の炭素繊維糸が好
ましい。そして、扁平な強化繊維糸は、通常、マルチフ
ィラメント糸の形態とされる。

【００１５】このような扁平な強化繊維糸からなる織物
の織糸には、実質的に撚りがなく、織物の状態で単糸が
互いに並行していることが必要である。ここで「実質的
に撚りがない」とは、糸長１ｍ当たりに１ターン以上の
撚りがない状態をいう。つまり、現実的に無撚の状態を
いう。織物の状態で実質的に撚りがないことが必要であ
る。そのためには、無撚の扁平な強化繊維糸のボビンを
横取り解舒させ、解舒撚りが入らないようにたて糸およ
びよこ糸供給を行って織物にする。

【００１６】織糸に撚りがあると、その撚りがある部分
で糸幅が狭く収束して分厚くなり、製織された織物の表
面に凹凸が発生する。このため、製織された織物は、外
力が作用した際にその撚り部分に応力が集中し、ＦＲＰ
等に成形した場合に強度特性が不均一となってしまう。

【００１７】扁平な強化繊維糸単糸の糸幅は３〜１６ｍ
ｍの範囲が好ましい。この範囲の糸幅が製織し易く、糸
厚みとの関係から、最適な扁平状態が得やすい。糸幅／
糸厚み比は、２０以上が好ましい。２０未満では、高い
カバーファクターを得ようとすると、織糸のクリンプを
小さく抑えることが難しくなる。

【００１８】このような最適な扁平状態の、実質的に撚
りがない織糸からなる強化繊維織物は、織糸の繊度を大
きくしても、各織糸の交錯部におけるクリンプは極めて
小さく抑えられ、ＦＲＰやＣＦＲＰにした際に高い強度
特性が得られる。クリンプが小さいので、ＦＲＰやＣＦ
ＲＰにした際の表面平滑性が良く、所望のヘルメット用
帽体の表面形態が容易に得られる。また、織糸の繊度を
上げられることから、織糸、ひいては強化繊維織物は、
より安価に製造される。

【００１９】また、クリンプが極めて小さく抑えられる
ので、織物目付を高く設定でき、かつ、織糸の扁平状態
を確保した状態にて９０％以上の高いカバーファクター
に設定することが可能となる。したがって、ＦＲＰにお
いて、繊維含有率を高く設定できるとともに、織糸間の
樹脂リッチな部分を極めて小さく抑えることができ、高
強度でかつ均一な強度特性を有する複合材料が得られ
る。

【００２０】さらに、織物の形態で各織糸が扁平な状態
に維持されているから、樹脂の含浸性が極めてよい。し
たがって、一層均一な特性の複合材料が得られ、目標と
する強度特性が容易に得られる。

【００２１】ここで、カバーファクターＣｆ（％）と
は、織糸間に形成される空隙部の大きさに関係する要素
で、織物上に面積Ｓ₁の領域を設定したとき、面積Ｓ₁
内において織糸に形成される空隙部の面積をＳ₂とする
と、次式で定義される値をいう。カバーファクターＣｆ＝［（Ｓ₁−Ｓ₂）／Ｓ₁］×１
００

【００２２】本発明の強化繊維織物は、薄い扁平な強化
繊維糸からなるたて糸やよこ糸を用いている。従って、
目抜け度の小さな、すなわちカバーファクターが大きな
織物となる。このようなカバーファクターの大きな強化
繊維織物を用いてＦＲＰを成形すると、均一な成形品が
得られ、樹脂中にボイドが入ったり、応力が集中するよ
うな繊維分布むらが発生しない。

【００２３】なお、上記のような扁平糸自身の作成方法
としては、たとえば、強化繊維糸の製造工程において、
複数の強化繊維からなる繊維束をロール等で所定の幅に
拡げ、扁平な形状にしてそのまま保持するか、あるいは
元に戻らないようにサイジング剤等で形態を保持させれ
ばよい。とくに、扁平形状を良好に保持するためには、
扁平糸に０．１〜１．５重量％程度の小量のサイジング
剤を付着させておくことが好ましい。

【００２４】前記扁平な強化繊維糸をたて糸およびよこ
糸とする織物とする場合には、織物目付が１００〜４０
０ｇ／ｍ²であることが好ましい。

【００２５】また、本発明においては、強化繊維織物
は、前述の如き高いカバーファクターを達成しやすくす
るために、２方向性織物としている。２方向性織物の少
なくとも一方の織糸を、上記扁平な強化繊維糸を複数積
層した形態とすることもできる。このようにすれば、目
付の大きな織物が可能となり、より繊維体積含有率の大
きなＦＲＰの成形が可能となる。

【００２６】このように、一方の織糸が、扁平な強化繊
維糸が複数積層されてなる織物とする場合には、織物目
付が２００〜６００ｇ／ｍ²であることが好ましい。扁
平な織糸であるため、このように複数積層した状態で織
成しても、クリンプは小さく抑えられる。そして、積層
により織物の繊維密度を高めることができる。

【００２７】さらに、補助糸を用いた織物の形態とする
こともできる。補助糸としては、繊度が２，０００デニ
ール以下の細い繊維からなる扁平な織糸を使用すること
が好ましく、さらに好ましくは５０〜６００デニールで
ある。補助糸は、繊度が大きいとクリンプが大きくな
り、また、繊度が小さいと製織や取扱いに際して切断し
易い。この補助糸は、並行する扁平な織糸を一体に保持
することを目的に使用され、炭素繊維やガラス繊維など
の無機繊維、ポリアラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエ
ステル繊維などの有機繊維が使用でき、種類に関しては
特に限定はない。

【００２８】ここで、織物の繊維密度とは、次式で定義
される値をいう。織物の繊維密度（ｇ／ｍ³）＝［織物目付（ｇ／
ｍ²）］／［織物厚さ（ｍｍ）］なお、織物目付（ｇ／ｍ²）および織物厚さ（ｍｍ）
は、それぞれＪＩＳＲ７６０２に準拠して測定した値
である。

【００２９】本発明においては、強化繊維織物を２方向
性織物とし、２方向に延びる織糸の最小交角を２０〜４
５度の範囲とする。

【００３０】ここで最小交角とは、深絞り成形された状
態で、上記織物中、２方向に延びる強化繊維糸の交差す
る角度が最小になった部分の、両強化繊維糸の交角のこ
とをいう。すなわち、深絞りによって上記織物の織糸
（２方向に延びる強化繊維糸）には多かれ少なかれ目ず
れが生じ、目ずれによって両織糸の交角が変化する。そ
して、この変化後の交角が最小になった部分の角度を最
小交角という。通常この最小交角は、深絞り領域の縁部
あるいはその近傍に生じる。

【００３１】最小交角を２０〜４５度の範囲とすること
により、目開きがなく、高いカバーファクターが得られ
る。このカバーファクターは、９０％以上であることが
好ましく、より好ましくは９５％以上である。

【００３２】上記のような最小交角を実現するために
は、深絞り成形される織物の各織糸が、深絞り成形の際
剪断方向に動き易く、かつその際にも織糸の望ましい形
態を保って高いカバーファクターを保つ必要がある。通
常の織物では、深絞り成形が困難であるか、深絞り成形
の際に生じる皺を防止するためには切れ目を入れておか
なければならなかったが、上記のように織糸を扁平な強
化繊維糸とすることにより、織糸が剪断方向に動き易く
なり、上記のような最小交角を実現し得る織物を用いる
と、切れ目を入れておく必要がない。

【００３３】このような強化繊維織物からなる強化繊維
材が複数層積層され、樹脂が含浸されて所望の機械的特
性を有するＦＲＰに成形される。織物の積層構成として
は特に限定されず、一方向でも交差積層でもよいが、あ
らゆる方向からの外力に対し均一に高い機械的特性を発
揮させるためには、とくに交差積層が好ましい。そし
て、積層された複数の織物を含む場合、互いに隣接する
織物をみたとき、織糸の交差角が２５〜６５度の範囲に
あることが好ましい。

【００３４】織物に使用する強化繊維糸が炭素繊維糸の
場合、使用する炭素繊維扁平糸の特性として、引張弾性
率が高く、破壊歪エネルギーが大きいことが好ましく、
さらに引張強度（引張破断強度）が高いことが好まし
い。引張弾性率としては、２０×１０³ｋｇｆ／ｍｍ²
以上であることが好ましく、破壊歪エネルギーとして
は、４．０ｍｍ・ｋｇｆ／ｍｍ³以上であることが好ま
しい。このような高破壊歪エネルギーとすることによ
り、成形されるＦＲＰの耐貫通衝撃性が向上し、局部的
な外力に対して強いヘルメット用帽体が得られる。炭素
繊維糸の引張強度としては、４５０ｋｇｆ／ｍｍ²以上
であることが好ましく、これによって、成形されるＦＲ
Ｐの強度が確保される。

【００３５】上記において、引張弾性率はＪＩＳ−Ｒ７
６０１に準拠して測定されるものである。破壊歪エネル
ギー（ｗ）は、ＪＩＳ−Ｒ７６０１に準拠して測定され
た引張強度をσ（ｋｇｆ／ｍｍ²）を、上記引張弾性率
をＥ（ｋｇｆ／ｍｍ²）としたとき、式、ｗ＝σ²／２Ｅで定義されるものである。

【００３６】上述のような強化繊維織物からなる強化繊
維材が複数層積層され、深絞り成形された後該強化繊維
材に樹脂が含浸され、あるいはプリプレグの状態で深絞
り成形され、ＦＲＰからなるヘルメット用帽体に成形さ
れる。この帽体は、このＦＲＰ自身のみから構成されて
もよく、このＦＲＰを用いた構成、例えば、該ＦＲＰの
外側や中層にマット層を設けた構造に構成されていても
よい。

【００３７】マット層としては、ガラス繊維チョップド
ストランドマットやガラス繊維コンティニュアスストラ
ンドマットを使用できる。とくに帽体の最外層側にマッ
ト層を設ければ、帽体の表面平滑性を向上することがで
きる。

【００３８】本発明に係るＦＲＰ成形に使用するマトリ
クス樹脂としては、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、ポリイミド樹脂、フェノー
ル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの熱硬化
性樹脂は、織物に含浸された状態ではＢステージであ
る。とくに、ヘルメット用帽体には、引張破断伸度が３
〜８％のビニルエステル樹脂が好適である。また、マト
リクス樹脂として、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルエーテ
ルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ビスマレイミド樹脂等の熱
可塑性樹脂も使用することができる。

【００３９】本発明のヘルメットは、ＦＲＰ製帽体の内
側に衝撃吸収体を有している。この衝撃吸収体は、衝撃
力を適切に吸収し人体頭部を適切に保護できる材質、た
とえば発泡スチロールや弾力性を有するゴム、スポンジ
等から構成され、衝撃吸収ライナとして帽体の内側に装
着される。また、衝撃吸収ライナを使用せず、ハンモッ
ク、ヘッドバンド、環ひも等の装着体で衝撃を吸収する
構成であってもよい。

【００４０】また、この衝撃吸収ライナの内側には、ハ
ンモック、ヘッドバンド、環ひも、さらにはあごひも等
装着体が配置される。これら装着体は、ヘルメットの用
途に応じて、適当な形状に設計できる。また、これらの
材質も、用途に応じて適当に選定できる。

【００４１】さらに、本発明のヘルメットにおいては、
ＦＲＰ製帽体の少なくとも外表面が塗装仕上げされてい
ることが好ましい。また、ＦＲＰ製帽体の少なくとも外
表面にゲルコート層が設けられることが好ましい。

【００４２】本発明に係るヘルメットにおいては、その
ＦＲＰ帽体に用いられる強化繊維織物を特定の扁平糸織
物としたので、軽量化は勿論のこと、表面平滑性に優
れ、かつ、強度や耐貫通衝撃性の機械的特性に優れたヘ
ルメットを実現できる。また、切れ目を設けることなく
容易に深絞り成形できるようになり、かつ、あらゆる方
向に対して所望の機械的特性を容易に達成できる。

【００４３】

【実施例】以下に、本発明に係るヘルメットについて、
図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に
係るヘルメット全体を示しており、図２〜図４は、該ヘ
ルメットのＦＲＰ製帽体を作製する際の、強化繊維織物
の深絞り成形段階での様子を示している。

【００４４】図１において、１１はヘルメット全体を示
しており、１２はＦＲＰ製帽体を示している。帽体１２
の内側には、衝撃吸収体としての衝撃吸収ライナ１３が
配置されている。ライナ１３の内側には、ハンモック１
４、ヘッドバンド１５、環ひも１６からなる装着体が設
けられており、ヘッドバンド１５にはあごひも１７が接
続されている。

【００４５】図２〜図４は、上記帽体１２の成形に用い
るプリフォームを示しており、図２は、プリフォーム１
の一部を破断した概略斜視図、図３は、図２におけるプ
リフォーム１の繊維基材の端部を図の一点鎖線に沿って
除去したプリフォーム２の縦断面図である。図４は図２
のプリフォーム１の平面図である。ここでは、プリフォ
ーム１とともに、深絞り加工後の余分な部分を除去した
プリフォーム２もまた、プリフォームという。

【００４６】プリフォーム１、２は、炭素繊維織物３
ａ、３ｂとガラス繊維からなるコンティニュアス・スト
ランド・マット４ａ、４ｂの４層の強化繊維基材からな
り、プリフォーム１、２の凸部１ａ、２ａ（深絞り部）
の外層部から第１層にはコンティニュアス・ストランド
・マット４ａ、第２層目には炭素繊維織物３ａ、第３層
目にはコンティニュアス・ストランド・マット４ｂ、第
４層目には炭素繊維織物３ｂが積層されて、各炭素繊維
織物およびコンティニュアス・ストランド・マットの強
化繊維基材に皺が入ることなく、切れ目がなくて一体に
半球殻状のプリフォーム１、２の全面を覆っている。第
２層目の炭素繊維織物３ａは、Ｘ１−Ｘ１軸、Ｙ１−Ｙ
１軸に対してたて糸およびよこ糸が斜め方向に繊維配向
し、第４層目の炭素繊維織物３ｂは、Ｘ１−Ｘ１軸、Ｙ
１−Ｙ１軸と４５度位相のずれたＸ２−Ｘ２軸、Ｙ２−
Ｙ２軸に対してたて糸およびよこ糸が斜め方向に繊維配
向している。第２層目と第４層目の２枚の炭素繊維織物
３ａ、３ｂによって、機械的特性が疑似等方性になるよ
うになっている。

【００４７】炭素繊維織物３ａ、３ｂは平組織の織物
で、上記プリフォーム１、２成形前には、そのたて糸お
よびよこ糸は９０度の交角をもって製織されているが、
深絞り成形されたプリフォーム１、２にあっては、各織
糸が深絞りによって目ずれし、最小交角θが特定した範
囲内の角度となっている。この最小交角θは、本実施態
様では深絞り領域（プリフォームの凸部１ａ、２ａ）の
縁上で発生している。

【００４８】なお、上記説明において、２層の炭素繊維
織物を使用したプリフォームについて説明したが、少な
くとも１層の炭素繊維織物を使用し、残りは他の強化繊
維基材であってよい。また、ガラス繊維からなるコンテ
ィニュアス・ストランド・マットと炭素繊維織物の２種
類の強化繊維基材を使用したプリフォームについて説明
したが、勿論、マットを使用せず全てが炭素繊維織物で
あってよいし、積層による繊維配向は好ましくは、上記
に説明したように、炭素繊維織物の繊維配向が疑似等方
性になるようにすればよいが、必ずしも限定するもので
はない。同様に、積層数も上記の４層に限定するもので
はなく、成形品に要求される特性や厚みによって適宜決
めることができる。

【００４９】なお、凸部の外層部から第１層目をガラス
繊維やビニロン繊維などからなるマット層にすると、成
形品の塗装の際、炭素繊維の黒色を簡単に見えないよう
にすることができて、種々のカラーを有する成形品が得
られ、また、ＦＲＰ表面の平滑性もよくなり、商品価値
の高い成形品が得られる。

【００５０】さて、型に対し、特に炭素繊維織物がフィ
ットする状況をよく観察すると、炭素繊維は引張弾性率
が大きいのでほとんど伸びず、シート状の炭素繊維織物
を半球殻状の形状に深絞り変形させると、型に対してた
て糸（０度）およびよこ糸（９０度）が繊維配向してい
る部分は引張られ、斜め方向（±４５度）に繊維配向し
ている部分は織糸の交差角が小さくなるように目ずれ変
形して織物が型にフィットした。プリフォームにおいて
織糸の交差角が元の９０度の箇所は存在するが、交差角
が目ずれにより種々に変化しており、絞り度合いの高い
プリフォームほど織糸の交差角が小さくなっていた。ま
た、鋭意検討の結果、炭素繊維織物の織物を構成する２
方向の炭素繊維の、プリフォームにおける最小交角が２
０〜４５度であれば、通常の深絞りＣＦＲＰ成形品、つ
まりヘルメット用帽体のプリフォームは織物に切れ目を
入れずとも作製することが可能であることがわかった。

【００５１】すなわち、プリフォームにおける最小交角
が４５度以上であれば、これら深絞り成形品のためのプ
リフォームは、織物に皺が入ったプリフォームとなる
し、また、皺の入らないプリフォームが入らないように
するには織物の切れ目を入れることが必要となる。ま
た、最小交角が２０度以下になると、この部分のたて糸
とよこ糸の交錯度合いがきつくなり、ＦＲＰに成形した
とき、樹脂含浸性が悪くなったり、また織糸の屈曲、す
なわち、クリンプが大きくなり、応力集中により強度低
下するという問題がある。

【００５２】また、皺を入れず、また切れ目を入れずに
一体に半球殻状のプリフォームの全面を覆うには、糸間
の隙間が大きく織糸によって形成される空隙の大きなメ
ッシュ状の炭素繊維織物を使用すれば可能である。この
場合、斜め方向に繊維配向している部分は、目ずれ変形
して織糸の交差角が小さくなり、糸間隔も小さくなり、
この部分の炭素繊維織物の織糸によって形成される空隙
が小さくなる、すなわち、カバーファクターが大きくな
るが、型に対してたて糸およびよこ糸が繊維配向してい
る部分は、型に沿わせてもあまり目ずれ変形しないの
で、織糸によって形成される空隙は元のメッシュ状の炭
素繊維織物の状態と変わらず大きい。すなわち、カバー
ファクターが小さい。

【００５３】ところが本発明においては、前述のような
扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント
糸を織糸とする織物を用いることにより、メッシュ織物
を使用することなく、高いカバーファクターが実現され
る。

【００５４】プリフォームにおける炭素繊維織物のカバ
ーファクターは、前述の如く、９０％以上であることが
好ましい。炭素繊維織物のカバーファクターの小さなプ
リフォームを成形すると、ＦＲＰ成形品の表面が凸凹し
たり、織糸によって形成される空隙部に樹脂が偏在して
樹脂過多部となり、この部分にクラックが発生し、また
ボイドが集中し、ＦＲＰの強度を低下させる。また、部
分的にみてこの部分には炭素繊維が存在しないので、局
部的に極めて強度の低い部分が存在することになる。

【００５５】前記のプリフォーム１、２に用いる炭素繊
維織物においては、扁平な炭素繊維マルチフィラメント
糸からなるたて糸とよこ糸は、非常に粗い密度で製織さ
れており、さらに織糸のクリンプが小さいので、織糸を
目ずれさせやすい。すなわち、前記炭素繊維織物を目ず
れ変形させた場合、たて糸またはよこ糸の糸間隔を詰め
る余裕が十分にあるので、扁平糸の糸幅を挟めつつ糸間
隔を小さくさせながら皺を発生させることなく大きく変
形させることができるのである。つまり、たて糸とよこ
糸の交角を小さくすることができ、炭素繊維織物に皺が
入ることがなく、切れ目がなくて一体に半球殻状のプリ
フォームの全面を覆うことができ、物性が高くて、ばら
つきの少ない深絞りＦＲＰ成形品が得られる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のヘルメッ
トによれば、帽体を特定の扁平糸織物を含むＦＲＰから
構成したので、良好な深絞り成形性を示し、軽量化、高
強度化は勿論のこと、優れた耐貫通衝撃性等を有するヘ
ルメットを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るヘルメットの縦断面図
である。

【図２】図１のヘルメットにおける帽体成形用プリフォ
ームの斜視図である。

【図３】図２のプリフォームの周縁部を切断除去したプ
リフォームの縦断面図である。

【図４】図２のプリフォームの概略平面図である。

【符号の説明】

１、２帽体成形用プリフォーム１ａ、２ａ凸部（深絞り部）３ａ、３ｂ強化繊維織物（炭素繊維織物）４ａ、４ｂマット５深絞り中心６、７固定部１１ヘルメット１２帽体１３衝撃吸収体１４ハンモック１５ヘッドバンド１６環ひも１７あごひも θ 最小交角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−321010（ＪＰ，Ａ) 特開平６−136632（ＪＰ，Ａ) 特開平１−58599（ＪＰ，Ａ) 実開平７−24936（ＪＰ，Ｕ) 実公平５−39876（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A42B 3/06 B29C 70/06 B29C 70/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】扁平な強化繊維糸を織糸とする、２方向
性織物からなり、かつ、２方向に延びる織糸の最小交角
が２０〜４５度の範囲にある織物を含むＦＲＰ製帽体
と、この内側に配置した衝撃吸収体とを有するヘルメッ
トであって、前記織糸の糸幅が３〜１６ｍｍの範囲にあ
り、糸幅／厚み比が２０以上であるヘルメット。
【請求項２】前記織物のカバーファクターが９０％以
上である、請求項１のヘルメット。