JP4568720B2 - バイザー付ヘルメット - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイザー付ヘルメットに係り、さらに詳細には、バイザーのごとく予め射出成形された薄肉の樹脂製の成形品と、前記ヘルメットの樹脂製の射出成形品としての帽体とを、上記帽体の射出成形を行うときに一体的に接合したバイザー付ヘルメットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば建築現場や土木の建設現場等で保安帽として使用されるバイザー付ヘルメットにおいては、上方の視野を広くするために、透明なバイザーを備えたバイザー付ヘルメットが提案されている（例えば、日本国特許第２９８４６９号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に開示されているバイザー付ヘルメット１００は、図１１に示すように、帽体１０１の前側下部に、透明なバイザー１０２を一体的に接合した構成である。前記帽体１０１とバイザー１０２との接合部の強度向上を図るために、前記バイザー１０２の接合部には、複数の係合片１０３を形成すると共に、上記係合片１０３の間に切欠部よりなる係止部１０４が形成してある。さらに、バイザー１０２の両端部１０５の外周に薄い外縁部１０６が形成してある。
【０００４】
そして、前記帽体１０１とバイザー１０２との接合は、帽体１０１の射出成形を行うための射出成形金型内に前記バイザー１０２をインサートとしてセットした後、帽体１０１の射出成形を行うときに、帽体１０１とバイザー１０２とを一体的に接合するものである。
【０００５】
前述したように、帽体１０１とバイザー１０２とを一体化したとき、帽体１０１には、バイザー１０２の前記両端部１０５を上下から挟み込む態様となる突起部１０７が形成されるものである。
【０００６】
保安帽（ヘルメット）としては、機械的強度が強く、耐熱性が強いことから、材質として例えばポリカーボネート等が使用されている。そして、従来はバイザーと帽体とを一体的に射出成形することが行われているが、バイザーを透明に構成し、帽体を不透明に構成する場合には、前記特許文献１に記載されているように、バイザーを予め射出成形した後、このバイザーを、帽体を射出成形するための射出成形金型内にインサートとしてセットし、帽体の射出成形を行うときに、バイザーと帽体とを一体的に接合している。
［０００７］ ところで、射出成形においては、射出成形金型におけるキャビティ内に溶融した樹脂を射出し成形するとき、キャビティ内で分流した樹脂の流動先端部が再び合流するとき、樹脂温度が低下していて完全に融合しないために、細い線のウェルドライン（ウェルドマーク）が生じることからも理解されるように、キャビティ内を流動する樹脂の流動先端部の温度は低いものである。
［０００８］ まして、保安帽としてのヘルメットにおけるバイザーは薄肉であり、また射出成形する帽体も薄肉であるから、帽体を射出成形する際に流動する樹脂の先端部が、インサートとして金型内にセットされたバイザーの端部の接合面に接触しても、上記バイザーの接合面を充分に溶融してバイザーと帽体とを一体的に強固に接合することは難しいものである。
［０００９］ そこで、前記特許文献１においては、バイザーに備えた係合片の間に切欠状の係止部を形成し、又は前記係合片に係止穴を備えている。そして、帽体の射出成形を行うときに、バイザーの前記係合片を帽体の樹脂内に埋設する構成や前記係止部，係止穴に帽体の樹脂を入り込ませて嵌合状態とすることにより、前記バイザーと帽体とを機械的に一体化しているものである。
［００１０］ したがって、従来の構成においては、バイザーに外力が作用して、バイザーと帽体との接合部に応力が集中し変形を生じる傾向にあるようなとき、帽体からバイザーが剥がれ易くなるという問題があると共に、バイザーを射出成形するための金型に、係止部や係止穴等を形成する構成が必要であり、金型の構成が複雑になるなどの問題がある。
【発明の開示】
【００１１】
前述のごとき問題に鑑みて、本発明は、予め射出成形したバイザーと帽体とを一体的に接合したバイザー付ヘルメットであって、断面形状が段状であってほぼＺ形状を呈する三次元的な接合面を備えた接合壁部を前記バイザーに備え、前記帽体に備えた開口縁部の内側に前記バイザーの前記接合壁部が接合してあり、前記帽体の内側に、前記接合壁部の内側に伸びる舌状部を形成して前記帽体の一部を厚肉に形成し、この舌状部によって前記接合壁部の一部を内側から挟み込むことにより接合壁部を内側と外側から挟み込んだ構成の挟み込み部が形成してあり、前記接合壁部に形成した内外方向の貫通孔に前記舌状部から帽体を形成する樹脂の一部が入り込んだ入り込み係合部が、予め射出成形した前記バイザーを金型内にインサートして前記帽体を成形することで形成された構成であり、前記バイザーと帽体との接合部が環状に形成してあり、帽体の前後左右の複数箇所に前記挟み込み部及び入り込み係合部を備えている。
［００１６］ また、前記バイザー付ヘルメットにおいて、前記帽体とバイザーの材質は別材質である。
［００１７］ また、前記バイザー付ヘルメットにおいて、前記バイザーにおける少なくとも後側領域における外周縁部に補強部を備えている。
［００１８］ また、前記バイザー付ヘルメットにおいて、前記補強部は断面形状がＵ字形状を呈する態様に構成してある。
［００１９］ また、前記バイザー付ヘルメットにおいて、バイザーと帽体との接合部は、バイザーに備えた接合壁部の接合面を、帽体の樹脂との接触により溶解される熱容量の小さな微細な凸部を備えた粗面に形成し、この粗面を溶融接合してある。
［００２０］ 本発明によれば、バイザーと帽体との接合部が環状であることにより、接合面積を大きくすることができ、バイザーと帽体との接合を強固に行うことができるものである。また、バイザーと帽体との接合部を環状に形成して接合面積を大きくしたことにより、バイザーと帽体との接合部の形状を比較的簡単な形状とすることができると共に、接合を容易に行うことができるものである。
【００２１】
また、本発明によれば、バイザーの接合面に備えた微小な凸部が溶融することによってバイザーと帽体とが一体的に接合してあるので、バイザーと帽体とを予め一体に射出成形した場合と同様の構成となるものであって、接合強度が強固であり、接合部に変形を生じた場合であってもバイザーが帽体から剥がれるようなことはないものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るバイザー付ヘルメットの概略的な斜視説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るバイザーの概略的な斜視説明図である。
【図３】図３は、バイザーの構成を示す説明図で、一部破断して示してある。
【図４】図４は、帽体とバイザーとを接合した状態の左半分を示す正面説明図で、一部破断して示してある。
【図５】図５は、帽体とバイザーとの接合部の一部を示した拡大断面説明図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係るバイザーの構成を示す説明図で、一部破断して示してある。
【図７】図７は、帽体とバイザーとの接合部の斜視説明図である。
【図８】図８は、帽体とバイザーとを接合する際の作用説明図である。
【図９】図９は、帽体の内側に形成される舌状部の説明図である。
【図１０】図１０は、バイザーの接合面を粗面に形成する金型の説明図である。
【図１１】図１１は、従来のヘルメットの構成及びバイザーの構成を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１を参照するに、本発明の実施形態に係るヘルメット１は、頭に被る帽体３を備えており、この帽体３には鍔状のバイザー５が一体に備えられている。上記帽体３及びバイザー５は、例えばポリカーボネートなどのごとき適宜の樹脂によりほぼ等しい厚さの薄肉に形成してあり、バイザー５は透明に構成してある。なお、バイザー５は、必ずしも透明でなくてもよいものである。
【００２４】
前記バイザー５は、幅広の鍔部７を備えており、この鍔部７の後部には、前記帽体３の開口端縁部９の大きさに対応した帯状の環状部１１を備えている。この環状部１１の上部には、前記帽体における前記開口端縁部９の内側に一体的に接合した環状の接合部１３（図２，図３参照）を備えている。
【００２５】
上記接合部１３は、前記環状部１１の上部に上方向へ突出して形成した環状壁部１５を備えており、この環状壁部１５の上部内側には、図３に示すように、前記環状壁部１５より薄肉の環状の接合壁部１７が形成してある。上記環状壁部１５の上面１５Ｕ及び前記接合壁部１７の上面１７Ｕ並びに前記接合壁部１７の環状の外周面１７Ｆは、前記帽体３とバイザー５とを接合した接合面１９を構成するものである。
【００２６】
上記接合面１９は、環状壁部１５の上面１５Ｕ、接合壁部１７の上面１７Ｕ及び上記両上面１５Ｕ，１７Ｕの間の上下方向の前記外周面１７Ｆを備えたことにより、断面形状が段状であってほぼＺ形状を呈する三次元的な接合面に形成してある。
【００２７】
さらに、前記バイザー５における接合部１３の環状部１１であって、前記鍔部７の両端付近から後側の部分には、環状部１１の外縁２０を上方向に折り返すことにより、断面形状がＵ字形状を呈する態様に構成した補強部が設けてある。上記構成により、環状部１１の補強を図ることができると共に、水滴の滴下をも抑制することができる。
【００２８】
前記帽体３とバイザー５とを一体化する接合は、本実施形態では、帽体３を射出成形する射出成形金型にバイザー５をインサートとしてセットし、帽体３を射出成形するときに一体的に接合する方法が用いられている。
【００２９】
前記帽体３とバイザー５との接合部であって、例えば帽体３の前後左右の複数箇所には、帽体３の一部を厚肉にして、前記接合部１３における接合壁部１７を、図５に示すように、内側と外側から挟み込んだ構成の挟み込み部２１が形成してある。そして、この挟み込み部２１に対応して接合壁部１７には内外方向に貫通した貫通孔２２が形成してある。したがって、ヘルメット１が前後左右方向の外力によって前後、左右方向に変形される傾向にある場合であっても、帽体３とバイザー５との接合がより強固に保持されるものであり、剥がれるようなことはないものである。
【００３０】
以上のごとき構成において、バイザー５を透明又は半透明に構成する場合、帽体３とバイザーの材質を同一にすることも可能であるが、互の材質を異にすることが望ましい。この場合、バイザー５の材質を、帽体３の材質よりも比較的柔軟な材質とすることにより、バイザー５に外力が作用したようなとき、バイザー５が変形することにより、帽体３とバイザー５との接合部に応力が集中することを回避でき、帽体３とバイザー５との接合部が剥がれるようなことがないものである。
【００３１】
すなわち、バイザー５を、帽体３に対して比較的柔軟な材質とすることにより、バイザー５自体が、帽体３とバイザー５との接合部に対する応力集中を回避する応力集中回避手段を備えることとなるものである。またバイザー５が比較的柔軟であることにより、バイザー５に作用する外力による衝撃を吸収する機能をも奏し得るものである。
【００３２】
また、バイザー５を透明な構成とすることにより、帽体３とバイザー５との接合部より下側部分には、ヘルメット１の着用者の視界を遮るようなものがなく、視界が広くなるものである。なお、バイザー５を透明にする構成であっても、後部側は視界に関係しないので、そのような部分は不透明にしてもよいものである。さらには、帽体３とバイザー５の材質を異にする構成においては、バイザー５のカラーを帽体３と同一あるいは種々の所望の色にすることが可能であり、デザインの選択が広がるものである。
【００３３】
前記帽体３とバイザー５の材質を異にする構成においては、前述とは逆に、帽体３とほぼ同一又は帽体３よりも硬い材質の樹脂を用いてバイザー５を構成することも可能である。この場合、前述したように、環状部１１の外縁２０を上方向に折り返して断面形状がＵ字形状を呈するように構成してあることにより、強度の向上を図ることができると共に、上記外縁２０に側圧等の外力が作用したようなときには、前記外縁２０が内側又は外側に変形する傾向にあって、帽体３とバイザー５との接合部に対する応力が集中することを回避（抑制）することができるものである。すなわち応力の分散を図ることができるものである。なお、バイザー５の材質が、前述したように比較的柔軟な場合も同様の効果を奏し得るものである。
【００３４】
すなわち、前記構成においては、外縁２０に外力が作用したときには、外縁２０が変形する傾向にあることにより、帽体３とバイザー５との接合部に対する応力集中を回避（抑制）することができ、一種の応力集中回避手段を構成するものである。
【００３５】
図６はバイザー５の第２実施形態を示すものである。この第２実施形態において、前述した構成要素と同一の機能を奏する構成要素には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００３６】
この第２実施形態に係るバイザー５において、環状部１１の外縁に断面形状が円形状、楕円形状、三角形状、台形状など適宜の断面形状を呈する突条２４を備えた構成である。このように、外縁に突条２４を備えることにより環状部１１の強度向上を図ることができ、前述のごとき効果を奏し得ると共に、例えば帽体３を射出成形する射出成形金型にセット時の変形等を抑制でき、帽体３の射出成形時にバイザー５を一体的に接合するときに有効である。
【００３７】
また、上述のごとく突条２４を形成した構成においては、前述のごとく断面形状をＵ字形状に形成する場合に比較して金型の構成が簡単になると共に樹脂の使用量を抑制することができ、より安価に製造することができるものである。
【００３８】
前述したように、前記接合面１９は、図７に詳細に示すように環状壁部１５の上面１５Ｕ、接合壁部１７の上面１７Ｕ及び上記両上面１５Ｕ，１７Ｕの間の上下方向の前記外周面１７Ｆを備えたことにより、断面形状が段状であってほぼＺ形状を呈する三次元的な接合面に形成してある。そして、前記帽体３と接合する前の接合面１９は、例えば１０〜４０μｍ程度の微少で微細な凹凸部を有する粗面に形成してある。なお、前記接合壁部１７の複数箇所には、接合壁部１７を内外方向（厚さ方向）に貫通した貫通孔２２が形成してある。
【００３９】
ところで、前記バイザー５における前記接合面１９は、射出成形金型２３（図１０参照）によって前記バイザー５の射出成形を行うことにより粗面に形成されるものである。すなわち、上記射出成形金型２３において、前記接合面１９に対応する接合面形成面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、微小で微細な凹凸部を備えた粗面に予め形成してあるものである。前記接合面形成面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、例えば酸性の溶液を塗布して腐食させ、微細な凹凸の模様などをつけるしぼ加工が行われているものである。
【００４０】
したがって、前記射出成形金型２３を用いてバイザー５の射出成形を行うことにより、成形品としてのバイザー５の端面の接合面は、前記接合面形成面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの形状が転写されて微小、微細な凹凸を備えた粗面に形成されるものである。
【００４１】
射出成形によって前記ヘルメット１を製造するには、前記射出成形金型２３を用いて予め射出成形したインサートとしての薄肉のバイザー５を、図８に示すように、射出成形品としての帽体１の射出成形を行うための射出成形金型２５における下型２５Ａ内にインサートとしてセットした後、上記バイザー５の接合面１９がキャビティ２７内に露出するように上型２５Ｂ，２５Ｃをセットする。その後に、前記帽体３の射出成形を行うべき前記キャビティ２７内に適宜材質の樹脂２９を射出すると、キャビティ２７内の樹脂２９の流動部先端は、図８（Ｃ）に示すように、バイザー５の接合面１９に接触する。そして、高圧の射出圧に一時的に加圧され、その後に適宜保圧に圧力は低下される。
［００４２］ この際、前記バイザー５の接合面１９は微小，微細な凹凸部を備えた粗面に予め形成してあるので、熱容量の小さな微細な凸部は、前記樹脂２９の接触により溶融されて帽体３を形成する樹脂２９と一体化し接合される。すなわち、帽体３の射出成形を行うときに、インサートとしてのバイザー５は帽体３に溶融接合されることになる。したがって、射出成形品としての帽体３とインサートとしてのバイザー５の接合が強固に行われるものである。
［００４３］ また、前記バイザー６の接合面１９に接触して加圧されることにより、帽体３を形成する樹脂の一部は接合壁部１７に形成した貫通孔２２内に入り込み、帽体３とバイザー５が機械的に接合されることになる。この際、図９に示すように、帽体３の内側に接合壁部１７の内側に伸びる舌状部３１が形成され、この舌状部３１（図５参照）から貫通孔２２内へ入り込んだ入り込み係合部が形成される構成であることが望ましい。このように構成することにより、接合壁部１７の一部は舌状部３１によって内側から挟み込まれると共に前記入り込み係合部によって機械的に結合されることとなり、接合強度がより向上する。
また、舌状部３１を形成したことにより、図５に示すように、舌状部１３を形成した部分が厚肉となるものである。
［００４４］ 上記説明より理解されるように、インサートとしてのバイザー５の接合面１９における粗面の微小凸部が溶融して射出成形品としての帽体３と溶融接合される共に、帽体３を構成する樹脂の一部が舌状部３１となって接合壁部１３を内側から挟み込み、さらに上記舌状部３１の一部が接合壁部１７の貫通孔２２に入り込んで機械的に接合されるので、帽体３とバイザー５との接合は、帽体３とバイザー５とを最初から一体に射出成形した場合と同程度に強固に接合するものであり、接合部に変形等を生じた場合であっても、帽体３からバイザー５が剥がれるようなことはないものである。
【００４５】
また、バイザー５の接合面は帽体３の端縁に対応して環状に形成してあると共に三次元的接合面に形成してあることにより、射出成形品としての帽体３及びインサートとしてのバイザー５が共に薄肉の構成であって、互いの接合部分の肉厚が薄い場合であっても、接合面積を大きくすることができ、帽体３とバイザー５との接合強度の向上を図ることができるものである。

Claims (6)

1. 予め射出成形したバイザーと帽体とを一体的に接合したバイザー付ヘルメットであって、
   断面形状が段状であってほぼＺ形状を呈する三次元的な接合面を備えた接合壁部を前記バイザーに備え、
   前記帽体に備えた開口縁部の内側に前記バイザーの前記接合壁部が接合してあり、
   前記帽体の内側に、前記接合壁部の内側に伸びる舌状部を形成して前記帽体の一部を厚肉に形成し、この舌状部によって前記接合壁部の一部を内側から挟み込むことにより接合壁部を内側と外側から挟み込んだ構成の挟み込み部が形成してあり、
   前記接合壁部に形成した内外方向の貫通孔に前記舌状部から帽体を形成する樹脂の一部が入り込んだ入り込み係合部が、予め射出成形した前記バイザーを金型内にインサートして前記帽体を成形することで形成された構成であり、
   前記バイザーと帽体との接合部が環状に形成してあり、帽体の前後左右の複数箇所に前記挟み込み部及び入り込み係合部を備えていることを特徴とするバイザー付ヘルメット。
2. 請求項１に記載のバイザー付ヘルメットにおいて、前記バイザーと帽体との接合面は溶融接合してあることを特徴とするバイザー付ヘルメット。
3. 請求項１又は２に記載のバイザー付ヘルメットにおいて、前記帽体とバイザーの材質は別材質であることを特徴とするバイザー付ヘルメット。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のバイザー付ヘルメットにおいて、前記バイザーにおける少なくとも後側領域における外周縁部に補強部を備えていることを特徴とするバイザー付ヘルメット。
5. 請求項４に記載のバイザー付ヘルメットにおいて、前記補強部は断面形状がＵ字形状を呈する形態に構成してあることを特徴とするバイザー付ヘルメット。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のバイザー付ヘルメットにおいて、バイザーと帽体との接合部は、バイザーに備えた接合壁部の接合面を、帽体の樹脂との接触により溶解される熱容量の小さな微細な凸部を備えた粗面に形成し、この粗面を溶融接合してあることを特徴とするバイザー付メルメット。

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