JP3086938U - 安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造。 【解決手段】 シェル、クッション構造体及びシェルと
クッション構造体の間に介装された緩衝体を具え、シェ
ルは硬質のプラスチック材料で帽体構造を組成し、クッ
ション構造体はシェルの形態により発泡し高倍率封閉型
形成され、緩衝体上面とシェル内面が当接し、シェルと
クッション構造体の挟合面間に良好な吸震能力を有する
低密度の柔軟性緩衝体が一体に設けられ、一体成形した
異なる密集度と硬度の多層緩衝構造により、有効に外界
からの集中衝撃力に対し拡散型式で各層間にあって大幅
に衝撃のエネルギーを分散し、慣性衝撃の発生する衝撃
量が直線伝播することによる傷害を減らし、異なる材料
の一体成形構造により加工コストを節約し、全体構造が
一回の衝撃で原状に回復不能となるのを防止し、単点多
次衝撃の承受能力を高めた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は一種の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造に係り、特に、衝撃力を 大幅に分散して衝撃エネルギーの直線伝播及び単点多次衝撃の発生する危険性を 減らした、安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に伝統的なヘルメット構造は、図１から図３に示されるように、適当な厚 さの耐磨と抗圧縮性を有するＡＢＣ或いはＰＣなどの硬質プラスチック層で帽子 型のシェルを形成し、このシェルの内側に画定された収容空間を相当な厚さを有 する高倍率発泡硬化吸震構造体（例えばＥＰＳ、ＥＰＯ、ＥＰＵ等）で被覆し、 この構造体とシェルを相当に緊密に結合させて、該構造体が十分にシェルを支持 し使用者の頭部に着用される緩衝支持フレーム構造とされ、シェルは尖鋭物によ る突き刺しを防止し、両者が相補の衝突防止保護機能を発生し、外力衝撃がシェ ルに加わる時、衝撃量がシェルと発泡構造体の結合により十分に吸収され、着用 者の頭部を傷害から守る目的を達成する。しかし、伝統的なこのようなヘルメッ ト構造は、低速或いは比較的軽微な衝撃を受ける時は確実に、硬質発泡構造体が 直接外来の衝撃作用力をブロック或いは減らし、着用者の頭部が意外な衝撃を受 けて危険を発生する状況を有効に防止した。

【０００３】 しかし、発泡構造体は硬質封閉式の緩衝材料で形成され、衝撃を受ける時、衝 撃力を分散する能力は有限であり、緩衝形態もまた十分に柔軟でなく、優良な衝 撃量の消去が行えず、僅かに小範囲内で衝撃力を伝播できるだけで、受けた衝撃 力に対してその分散承受能力は比較的劣り、定点（集中）の衝撃力に対しては十 分な拡散が行えず、このため、衝撃力の過度の集中を形成し、強靱な衝撃エネル ギー集中作用がシェルより硬質発泡構造に伝播しさらに直接着用者の頭部に伝播 する時、着用者の頭部が発泡体の直接伝播する強靱な衝撃を受け、中度以上の衝 撃作用に対しては、有効に緩衝機能を発揮することができなかった。

【０００４】 伝統的なヘルメットのシェルは集中衝撃力を十分に柔軟に分散し受け止めるこ とができず、集中或いは単点多次の衝撃エネルギーを受ける時、そのシェルと構 造体が強力な衝撃力を受けた後、変形量が直接材料の降伏変態点を超過しやすく 、衝撃を受けた後に元来の衝撃待機状態に自動回復しにくく、シェルの多次の軽 量或いは多次の中量の衝撃に対する耐衝撃能力の低下が形成され、且つ衝撃を受 けた後にシェルとその内側の硬質発泡構造体間に分離或いは内に凹む変形が発生 しやすく、このため更なる外力衝撃に抵抗する能力が喪失し、全体の安全度が直 接影響を受け、改善の必要があった。

【０００５】 さらに、上述の構造体の上部に凹溝を形成し、さらに溝内に密度が比較的低い 上カバー層を嵌め込み、この密度の低い上カバー層によりシェルと構造体の間に 柔軟且つ収縮しやすい材料層を提供して上述の諸問題を解決しようとしたヘルメ ットもある。しかし、あきらかに、この構造の上蓋と構造体は二組の金型及び二 組の製造工程により完成しなければならず、さらに両者の結合性は一つの完全体 となすことはできず、組立上、人為ミスを発生しやすく、且つ作用力の伝達上、 完全で確実ではなく、品質の低下を形成し、予期された目的を達成することがで きず、且つ各層の相補性も必然的に下がり、衝突後に原状に回復しにくい欠点を 有し、更なる改善が求められていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の主要な目的は、一種の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造を提供す ることにあり、それは、極めて良好な吸震能力を有する低抵抗緩衝材料を応用し 、緩衝体をシェルとクッション構造体の間に設計し（ほぼサンドイッチ形態）、 これにより有効に集中する点衝撃を緩衝体部分にあって十分に緩和拡散して比較 的大きな承受範囲に至らしめ、大きな衝撃エネルギーがシェルに与えられた後に 着用者頭部に伝わる前に、大幅にこの衝撃エネルギーをヘルメット全体内の比較 的大きな負荷面に分散し、着用者の頭部の安全を保護できるようにした構造であ るものとする。

【０００７】 既知の材料の特性中、近年、中間層複合構造を単一材料の代わりに採用した組 合せ構造体の運用が流行となっており、それは、組合せ後の複合形態が、各材料 の長所を併せ持ち、長所と短所を相補し、良好な性能或いはコスト上のメリット を有するためである、その形態は、上下二つの高密度材料の間に低密度のハニカ ム形態或いは軟質発泡或いは発泡緩衝体を挟んで組成される。この材料は耐衝撃 の運用上、上述の低密度の中間層材が、衝撃を受ける時（図７）、厚さ方向の受 力がブレークダウンする前に、ほとんどがその有効な屈曲により下向きの一定程 度の軽荷重を保持できる。このためこれらの材料は破断前に良好な衝撃分散を提 供し、保護物に対する不良な応力傷害の発生を防止できる。

【０００８】 以上の目的のため、本考案は安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造を提供し、 それは、シェル、クッション構造体及びシェルとクッション構造体の間に形成さ れた緩衝体を具え、シェルは硬質プラスチック材料或いは繊維複合材料で形成さ れた帽体とされ、該棒体の内部に高倍率発泡成形された硬化クッション構造体が 結合され、且つシェルとクッション構造体の間に別に少なくとも一つの緩衝体が 形成挟持され、該緩衝体は開放式発泡成形の高吸震能力或いは低抵抗性の緩衝材 料で組成され、該緩衝体が衝撃を受けて材料の崩壊を発生する前に、この集中し 或いは比較的強い点衝撃エネルギーが周辺に向けて十分に拡散され、分散変換し て比較的小さいベクトル衝撃エネルギー量とされ、大幅に衝撃エネルギーの単点 の集中作用を減らし、こうして、エネルギーを逐層ヘルメットの最内層と着用者 頭部の接触面に伝播する時、衝撃エネルギー量が緩衝体部分で大幅に比較的大き な承受範囲に分布し、単位面積あたりのエネルギー承受率が減り、着用者頭部の 単点傷害を減らすことができ、自然に良好な緩衝構造設計を形成している。

【０００９】 さらに、本考案のシェル、緩衝体及びクッション構造は、異なる材料を発泡一 体複合成形し、各材層の間で良好な相補特性を獲得し、エネルギーの伝播をさら に確実に行い、伝播の不確実による単層独立負荷承受による損壊のしやすさの欠 点を防止している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、シェル、クッション構造体及びシェルとクッション構造体 の間に一体に形成された緩衝体を具え、該シェルが硬質のプラスチック材料で形 成された帽体とされ、該シェルの底部に密度が高い硬化発泡クッション構造体が 設けられ、緩衝体が一体にシェルとクッション構造体の間に形成され、該緩衝体 が低密度の低抵抗材料で形成された緩衝パッド体とされ、シェル外から来る比較 的大きな慣性衝撃力が緩衝層で比較的大きな範囲に十分に拡散分化され、クッシ ョン構造体の単位範囲に対する衝撃エネルギーを減らし、内向きの衝撃エネルギ ーの集中をなくし、着用者に対する傷害を軽減し、並びに十分に衝撃エネルギー を分散分化することにより、シェル及びクッション構造体が衝撃を受ける時の瞬 間変形量を減少し、安全ヘルメットの各複合層の衝撃を受けた後の開始状態への 復元の特性を有し、単点多次或いは連続衝撃に対する良好な緩衝能力を具えたこ とを特徴とする、安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造としている。 請求項２の考案は、前記緩衝体のクッション構造体に向いた方向にハニカム型 構造が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の安全ヘルメットの一体複 合式緩衝構造としている。 請求項３の考案は、前記ハニカム型構造がクッション構造体を非貫通の凹部型 式とされたことを特徴とする、請求項２に記載の安全ヘルメットの一体複合式緩 衝構造としている。 請求項４の考案は、前記ハニカム型構造がクッション構造体を貫通する切欠き 型式とされたことを特徴とする、請求項２に記載の安全ヘルメットの一体複合式 緩衝構造としている。 請求項５の考案は、前記クッション構造体の、ハニカム型構造の凹部或いは切 欠きに対応する部分が一体にその内部を充填し、良好な結合を形成するエネルギ ー伝播面が形成されたことを特徴とする、請求項２、３、４のいずれかに記載の 安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造としている。 請求項６の考案は、前記クッション構造体或いは緩衝体の間或いは少なくとも 一方の内側に相互に平行に配置された網状体が設けられたことを特徴とする、請 求項１、２、３、４のいずれかに記載の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造と している。 請求項７の考案は、前記クッション構造体或いは緩衝体の間或いは少なくとも 一方の内側に相互に平行に配置された網状体が設けられたことを特徴とする、請 求項５に記載の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造としている。

【００１１】

【考案の実施の形態】

図４から図６に示されるように、本考案の安全ヘルメットは、シェル１、クッ ション構造体２及びシェル１とクッション構造体２の間に一体に複合成形された 緩衝体３を具えている。

【００１２】 そのうち、シェル１は硬質材料（ＰＵ、ＡＢＳ、ＰＣ等の樹脂材料）で形成さ れた帽形構造体とされ、且つシェル１の内部にクッション構造体２が結合され、 その内部が人体の頭部上方を覆うことができ、外面がシェルの内壁形態にほぼ符 合する。

【００１３】 クッション構造体２は、高倍率発泡形成の硬化吸震体（例えばＥＰＳ、ＥＰＯ 、ＥＰＵ、ＥＰＰ或いはこれらに類似の発泡材料）で組成され、シェル１内部の 構造に合わせて形成され、密度の比較的高い緩衝クッション構造体２とされ、そ れは緊密にシェル１の内部に結合され、且つその内部が着用者の頭部との接触に 適応する。

【００１４】 緩衝体３は、低抵抗材料（ＥＶＡ、ＥＰＥその他の低倍率発泡材料或いはシリ コンゴム材料）を成形した密度が比較的低く且つ軟性が海綿体に類似した緩衝パ ッド体とされ、それは一体にシェル１とクッション構造体２の間に挟まれるよう に形成され、該緩衝体３が柔軟で且つ抵抗力の極めて低い緩衝パッド体とされ、 集中する点衝撃力を受ける時、十分な低抵抗で高速衝撃を吸収するほか、極めて 柔軟な特性により、自然な柔軟圧縮段階で、低度から中度の衝撃を周辺に向けて 有効に分散伝播し、単位範囲のエネルギー承受率を明らかに減らし、十分に強大 な衝撃エネルギーを分解する。こうして、慣性の比較的大きな衝撃に対して、該 緩衝体が明らかな緩和と吸収の作用を有し、有効にこの強大な外力を比較的大き な範囲に分散し、瞬間の衝撃を減らし、被覆物に対する良好な安全性を発生する 。さらに、衝撃力の十分な分散により衝撃によりもたらされる材料の瞬間変形量 がその降伏変態点を超過する可能性が減り、これにより、衝撃を受けた後、各構 成材料が自然にもとの未変形の状態と位置に回復し、ヘルメットが衝撃を受けた 後に未衝撃状態の状態に戻る特性を有し、単点多次（或いは連続）の衝撃に対す る良好な再衝撃防止能力を有する。

【００１５】 また、本考案の緩衝体３は少なくともクッション構造体２に向いた一側に複数 の貫通する或いは非貫通のハニカム型構造３１を具え、且つクッション構造体２ の該ハニカム型構造３１の凹部或いは切欠き３１１部分に対応して一体発泡によ り錐状体２１（柱状体）が形成されてその部分を局部或いは完全充填しこうして 有効に一体複合成形を達成し、クッション構造体２と緩衝体３間の結合度を増強 し、衝撃を受けた時の分離の可能性を減らし、さらにハニカム型構造３１と錐状 体２１の間に極めて良好で且つ全面のエネルギー伝播吸収部を形成し、ハニカム 型構造３１がエネルギー伝播面積を増加する機能を有し、適度に緩衝体３の材質 の過度の柔軟の特性を補充し、あきらかな衝撃エネルギー分解の硬化を達成する 。

【００１６】 別に本考案はクッション構造体２と緩衝体３の結合面間或いは個別層材内部に 、一体に網状体４が設けられ、クッション構造体２が発泡成形される時、該網状 体４がクッション構造体２或いは緩衝体３と強固に結合して離脱しにくくなり、 これにより、安全ヘルメット全体の被覆性及び構造性が強化されるほか、該網状 体４の設計により、安全ヘルメットの各通気孔部分が良好な遮蔽作用を有し、異 物例えば石や害虫が気孔５を通りヘルメット内に進入して着用者に傷害を及ぼす のを防止する。

【００１７】

【考案の効果】 総合すると、本考案の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造は、確実に衝撃エ ネルギーを分散して緩衝する機能を達成し、慣性衝撃作用に対して極めて良好な 緩和機能と優良な柔軟度を有し、さらに単点多次（或いは連続）衝撃に対応する のに必要な良好な回復特性を有し、確実に着用者に対して優れた防護作用を発生 し、周知の技術の欠点を改善し、且つ本考案は未公開、未使用であり、実用新案 登録の要件に符合する。なお、以上の実施例は本考案の実施範囲を限定するもの ではなく、本考案に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本考案の 請求範囲に属するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】周知の安全ヘルメットの断面図である。

【図２】図１の衝撃を受けた時の斜視図である。

【図３】図２の局部平面図である。

【図４】本考案の断面図である。

【図５】本考案の衝撃を受けた時の立体動作表示図であ
る。

【図６】図５の局部平面図である。

【図７】本考案の中間層複合材料中の低密度中間層に対
する衝撃試験の圧縮荷重−ひずみ線図である。

【符号の説明】

１ シェル ２ クッション構造体 ２１ 錐状体 ３ 緩衝体 ３１ ハニカム型構造 ３１１ 凹部或いは切欠き ４ 網状体 ５ 気孔

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェル、クッション構造体及びシェルと
   クッション構造体の間に一体に形成された緩衝体を具
   え、該シェルが硬質のプラスチック材料で形成された帽
   体とされ、該シェルの底部に密度が高い硬化発泡クッシ
   ョン構造体が設けられ、緩衝体が一体にシェルとクッシ
   ョン構造体の間に形成され、該緩衝体が低密度の低抵抗
   材料で形成された緩衝パッド体とされ、シェル外から来
   る比較的大きな慣性衝撃力が緩衝層で比較的大きな範囲
   に十分に拡散分化され、クッション構造体の単位範囲に
   対する衝撃エネルギーを減らし、内向きの衝撃エネルギ
   ーの集中をなくし、着用者に対する傷害を軽減し、並び
   に十分に衝撃エネルギーを分散分化することにより、シ
   ェル及びクッション構造体が衝撃を受ける時の瞬間変形
   量を減少し、安全ヘルメットの各複合層の衝撃を受けた
   後の開始状態への復元の特性を有し、単点多次或いは連
   続衝撃に対する良好な緩衝能力を具えたことを特徴とす
   る、安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造。
2. 【請求項２】 前記緩衝体のクッション構造体に向いた
   方向にハニカム型構造が設けられたことを特徴とする、
   請求項１に記載の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構
   造。
3. 【請求項３】 前記ハニカム型構造がクッション構造体
   を非貫通の凹部型式とされたことを特徴とする、請求項
   ２に記載の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造。
4. 【請求項４】 前記ハニカム型構造がクッション構造体
   を貫通する切欠き型式とされたことを特徴とする、請求
   項２に記載の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造。
5. 【請求項５】 前記クッション構造体の、ハニカム型構
   造の凹部或いは切欠きに対応する部分が一体にその内部
   を充填し、良好な結合を形成するエネルギー伝播面が形
   成されたことを特徴とする、請求項２、３、４のいずれ
   かに記載の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造。
6. 【請求項６】 前記クッション構造体或いは緩衝体の間
   或いは少なくとも一方の内側に相互に平行に配置された
   網状体が設けられたことを特徴とする、請求項１、２、
   ３、４のいずれかに記載の安全ヘルメットの一体複合式
   緩衝構造。
7. 【請求項７】 前記クッション構造体或いは緩衝体の間
   或いは少なくとも一方の内側に相互に平行に配置された
   網状体が設けられたことを特徴とする、請求項５に記載
   の安全ヘルメットの一体複合式緩衝構造。