JP5559769B2

JP5559769B2 - ヘッドギア用レンズ・シール

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Inventors: トーマス，ジェイ．ブレイス，; ショーン，アール．キルマー，; アラン，ジェイ．ソリンジェス，; スティーブン，ダブリュ．スタヴォス，
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Description

本開示は、可動式フェイス・シールドとレンズを有するヘッドギアを対象とし、詳細にはヘッドギアと密封式に係合するレンズを有するヘッドギアを対象とする。

１つの一般的なタイプのヘッドギアは、人工呼吸器システムである。人工呼吸器システムは、空気が微粒子、ガス、蒸気などの有毒又は有害物質で汚染された可能性のある領域内で働く人々により装着されることが多い。例えば、研摩作業又は研削作業領域内の空気は、空中浮遊粒子を含む場合があり、塗装作業領域内の空気は、塗料の小滴又は溶剤蒸気を含む場合があり、また溶接作業領域内の空気は、有害な粒子又はガスを含む場合がある。人工呼吸器システムは、空気をフィルタリングしたり、汚染されていない空気の供給源を提供したりすることができる。

人工呼吸器システムは、衝撃保護のためのヘルメット、保護帽又は類似の装置を含む場合がある。ヘルメットを有する人工呼吸器システムは、異物による衝撃を受ける可能性のある領域内で働く人々によって装着されることが多い。一般的に、このタイプの人工呼吸器システムは、空気穴、フェイス・シールド及び清浄空気供給源を備えたヘルメット、保護帽又は別の耐衝撃頭部カバーを有する。

人工呼吸器システムが、フェイス・シールドを下げた状態で使用されているとき、フェイス・シールドは、微粒子とガスの両方の汚染物質が装着者のエアスペースに入るのを阻止する密封シールを形成しなければならない。装着されているが人工呼吸器システムを使用していないとき、ユーザは、フェイス・シールドを視野から外したいと思うことがある。多くのフェイス・シールドは、必要のないときにフェイス・シールドを持ち上げることを可能にするために、ヘッド・カバーに旋回可能に取り付けられる。

フェイス・シールドを下げた状態で人工呼吸器システムが使用中のときに良好な密閉を提供し、かつ必要なときにフェイス・シールドを持ち上げることを可能にする人工呼吸器システムが必要である。

１つの特定の態様では、この開示は、頭部カバー物品、頭部カバー物品に可動式に取り付けられたレンズ、及びレンズに取り付けられたシールを有するヘッドギア物品を対象とし、シールは、第１の高分子材料と第２の高分子材料を含み、第１の高分子材料は、第２の材料より大きい引張係数を有する。

別の特定の態様では、この開示は、頭部カバー物品、頭部カバー物品に可動式に取り付けられ、頭部カバー物品と関連した湾曲を有するレンズ、及びレンズに取り付けられたシールを有するヘッドギア物品を対象とし、シールは、湾曲され、第１の高分子材料と第２の高分子材料を含み、第１の高分子材料は、第２の材料より大きい引張係数を有する。

別の特定の態様では、この開示は、ヘッドギア物品を作製する方法を対象とする。この方法は、頭部カバー物品を提供する工程と、頭部カバー物品にレンズを旋回可能に接続する工程と、高分子材料を押し出し成形してシールを形成する工程と、押し出し成形シールを二次成形して湾曲シールを形成する工程と、湾曲シールをレンズに機械式に取り付ける工程と、を含む。

更に別の特定の態様では、この開示は、ヘッドギア物品を作製する方法を対象とする。この方法は、頭部カバー物品を提供する工程と、頭部カバー物品にレンズを旋回可能に接続する工程と、第１の高分子材料が第２の材料より大きい引張係数を有し、第１の高分子材料と第２の高分子材料を押し出し成形してシールを形成する工程と、レンズにシールを機械式に取り付ける工程と、を含む。

本開示による保護帽人工呼吸器システムの、保護帽のレンズが第１の閉位置にある状態の側面図。図１Ａの保護帽人工呼吸器システムの、レンズが第２の開位置にある状態の側面図。本開示によるヘルメット人工呼吸器システムの、ヘルメットのレンズが第１の閉位置にある状態の側面図。図２Ａのヘルメット人工呼吸器システムの、レンズが第２の開位置にある状態の側面図。本開示によるバイザ人工呼吸器システムの、バイザのレンズが第１の閉位置にある状態の側面図。図３のバイザ人工呼吸器システムの、システムの異なる要素を示す状態の分解斜視図。本開示によるヘッドギア物品の一部分の、シールとそのレンズ及び頭部カバー物品との係合に焦点を当てた拡大斜視側面図。本開示によるシールの別の実施形態の端面図。本開示によるシールの更に別の実施形態の端面図。

以下の説明において、本明細書の一部を構成し複数の特定の実施形態が例として示される一連の添付図面を参照する。本発明の範囲又は趣旨を逸脱せずに、その他の実施形態が考えられ、実施され得ることを理解すべきである。したがって、以下の「発明を実施するための形態」は、限定する意味で理解すべきではない。本発明を限定するものではないが、本発明の種々の態様は以下に提供する実施例の考察を通して正しく認識されるであろう。

本開示は、人工呼吸器システムなど、第１の下側位置から第２の上側位置に動くことができるフェイス・シールドを有する場合があるヘッドギア物品を対象とする。フェイス・シールドは、その上縁にシールを有するレンズを有し、このレンズは、フェイス・シールドがその下側位置即ち閉位置にあるときにヘッドギアの表面と密封式に係合する。幾つかの実施形態では、シールは、流体密封、例えば気密である。フェイス・シールドと頭部カバー物品の間にあるシールは、フェイス・シールドと頭部カバー物品の輪郭に合うように湾曲又は丸み付けされてもよい。そのようなフェイス・シールドとシールは、特に、人工呼吸器システムと共に使用するのに適している。

シールの下には、湾曲形状などの丸み付き形状に形成されたときにパッカーリングを抑える押し出し成形シールなどの種々の実施形態が提供される。また、丸み付きレンズに取り付けられたときに、丸み付き面に密封式に適合する押し出し成形シールなどのシールの様々な実施形態が提供される。幾つかの実施形態では、シールは、異なる引張係数を有する少なくとも２つの異なる高分子材料からなる。他の実施形態では、シールは、熱で後処理される。シールは、非封止領域を提供する可能性のあるパッカーリングが最も少ない状態で封止面と係合する。

図を参照すると、この開示によるヘッドギア物品の第１の実施形態は、図１Ａと図１Ｂに示した。図示された特定のヘッドギア物品は、保護帽人工呼吸器システム１００の一実施形態である。保護帽人工呼吸器システム１００は、可動式フェイス・シールド２０が旋回可能に取り付けられた状態で頭部保護頭部カバー物品即ちシェル１０を有する。図１Ａは、ユーザの顔面を保護するように構成された第１の閉位置即ち下側位置にあるフェイス・シールド２０を示す。図１Ｂは、第２の開位置即ち上側位置のフェイス・シールド２０を示す。保護帽人工呼吸器システム１００は、空気供給源に接続されて精製空気などの呼吸源を保護帽人工呼吸器システム１００のユーザに提供する空気口１１と、人工呼吸器システム１００を装着したときにユーザの顔面近くに配置されるように構成された排気口（図示せず）とを有する。

保護帽人工呼吸器システム１００のシェル１０は、一般に衝撃に耐えるように構成された外面１２を有する。シェル１０は、ユーザの頭部の上に延在し、前領域面１５を有する。懸架システム１６（例えば、調整式懸架システム）が、保護帽人工呼吸器システム１００をユーザの頭部に固定する。この例示的な実施形態では、フェイス・シールド２０が、旋回機構１８を介してシェル１０に旋回可能に取り付けられる。フェイス・シールド２０は、全体的に湾曲したレンズ２２とレンズ・フレーム２４を有する。レンズ・フレーム２４は、レンズ２２を支持し、旋回機構１８を介したフェイス・シールド２０の旋回を可能にする。レンズ２２は、レンズ・フレーム２４を使用して頭部カバー物品又はシェル１０に取り付けられてもよい。フェイス・シールド２０は、シール２５を有する。シール２５は、通常、フェイス・シールド２０がその下側位置即ち閉位置にあるときにシェル１０の前領域面１５と係合する（例えば、密封式に係合する（図１Ａ）。幾つかの実施形態では、シールは、流体密封（例えば、気密）でよい。フェイス・シールド２０が、上側位置即ち開位置にあるとき（図１Ｂ）、シール２５は、通常、シェル１０と接触しないが、他の構成が可能である。

この開示によるヘッドギア物品の第２の実施形態が、図２ａと図２Ｂに示した。図示された特定のヘッドギア物品は、ヘルメット人工呼吸器システム１１０の一実施形態である。ヘルメット人工呼吸器システム１１０は、可動式フェイス・シールド５０が旋回可能に取り付けられた頭部カバー物品又は頭部保護シェル４０を有する。図２Ａは、ユーザの顔面を保護するように構成された第１の閉位置即ち下側位置のフェイス・シールド４０を有する。図２Ｂは、第２の開位置又は上側位置のフェイス・シールド５０を示す。ヘルメット人工呼吸器システム１１０は、清浄空気などの呼吸源をヘルメット人工呼吸システム１１０のユーザに提供するために空気供給源に接続されるように構成された空気口４１と、人工呼吸器システム１１０が装着されたときにユーザの顔面の近くに配置されるように構成された排気口（図示せず）とを有する。

ヘルメット人工呼吸器システム１１０のシェル４０は、一般に、衝撃に耐えるように構成された外面４２を有する。シェル４０は、ユーザの頭部の上に延在し、前領域面４５を有する。懸架システム４６（例えば、調整可能な懸架システム）は、ヘルメット人工呼吸器システム１１０をユーザの頭部に固定する。フェイス・シールド５０は、旋回機構４８を介してシェル４０に旋回可能に取り付けられる。フェイス・シールド５０は、全体に湾曲したレンズ５２とレンズ・フレーム５４を有する。レンズ・フレーム５４は、レンズ５２を支持し、旋回機構４８を介したフェイス・シールド５０の旋回を可能にする。レンズ５２は、レンズ・フレーム５４を使用して頭部カバー物品即ちシェル４０に取り付けられてもよい。フェイス・シールド５０は、レンズ５２上のシール５５を有する。フェイス・シールド５０が、その下側位置即ち閉位置（図２Ａ）にあるとき、シール５５は、シェル４０の前領域面４５と係合する（例えば、密封式に係合する）。幾つかの実施形態では、シールは、流体密封、例えば、気密である。フェイス・シールド５０が、上側位置即ち開位置のとき（図２Ｂ）、シール５５は、通常、シェル４０と接触しないが、他の構成が可能である。シェル４０に対して顎フレーム５６が固定式に位置決めされる。閉じられたときに（即ち、図２Ａのように）、レンズ・フレーム５４は、顎フレーム５６と接触し通常は密封する。

この開示によるヘッドギア物品の第３の実施形態が、図３に示す。図示された特定のヘッドギア物品は、バイザ人工呼吸器システム１２０の一実施形態である。バイザ人工呼吸器システム１２０は、頭部カバー物品即ちシェル７０を含み、このシェル７０は、ユーザの頭部の一部分を覆うが、前述の実施形態のようにある程度大きな衝撃の保護を提供するようには意図されていない。シェル７０には、機構７８を介して可動式フェイス・シールド８０が旋回可能に接続される。バイザ人工呼吸器システム１２０は、空気供給源に接続されるように構成され、精製空気などの呼吸源をバイザ人工呼吸器システム１２０のユーザに提供する空気口７１と、人工呼吸器システム１２０が装着されたときにユーザの顔面の近くに配置されるように構成された排気口（図示せず）とを有する。

バイザ人工呼吸器システム１２０のシェル７０は、外側面７２を有し、ユーザの頭部の上に延在し、前領域面７５を有する。懸架システム７６（例えば、調整可能な懸架システム）が、バイザ人工呼吸器システム１２０をユーザの頭部に固定する。フェイス・シールド８０は、旋回機構７８を介してシェル７０に旋回可能に取り付けられる。フェイス・シールド８０は、全体的に湾曲したレンズ８２と、レンズ８２を支持しかつ旋回機構７８によりフェイス・シールド８０の旋回を可能にするレンズ・フレーム８４とを有する。レンズ８２は、レンズ・フレーム８４を使用して頭部カバー物品即ちシェル７０に取り付けられてもよい。フェイス・シールド８０は、レンズ８２上にシール８５を有する。シール８５は、フェイス・シールド８０がその下側位置即ち閉位置にあるときにシェル７０の前領域面７５と係合する（例えば、封止係合する）。幾つかの実施形態では、シールは、流体密封、例えば気密である。フェイス・シールド８０が上側位置又は開位置にあるとき、シール８５は、シェル７０と接触しないが、他の構成も可能である。

図４は、バイザ人工呼吸器システム１２０及び保護帽人工呼吸器システム１００とヘルメット人工呼吸器システム１１０の構造のよりよい理解を実現するために、様々な部品が分解されたバイザ人工呼吸器システム１２０を示す。図４には、シェル７０及び前領域面７５を有するその外面７２と、レンズ８２及びレンズ・フレーム８４と、シール８５とが示される。代表的な旋回機構７８の種々の部品も示される。シェル７０は、シェル７０を貫通する開口を有する係合領域７８ａを有する。シェル７０の内側には、係合領域７８ａに嵌り開口を通るカム・ソケット７８ｂが位置決めされる。レンズ・フレーム８４は、それを通るフェイス・シールド８０（図３）の旋回軸を構成する開口７８ｄを有する。カム・ポスト７８ｅが、レンズ・フレーム８４の開口７８ｄとシェル７０の係合領域７８ａの開口を通り、カム・ソケット７８ｂと係合する。この実施形態では、シェル７０の係合領域７８ａ内のポスト７８ｅのフランジとシェル７０の開口の内側面との間にばね７８ｃが位置決めされる。他の例示的な実施形態は、全く異なる旋回機構、又は異なる部品（例えば、異なるばね７８ｃ、異なるポスト７８ｅ、ソケット７８ｂ）を有する旋回機構を含んでもよい。

前述の各ヘッドギア人工呼吸器システム（即ち、保護帽人工呼吸器システム１００、ヘルメット人工呼吸器システム１１０、及びバイザ人工呼吸器システム１２０）は、フェイス・シールド・レンズ上に、ヘッドギアのシェルに対してシール（例えば、流体密封シール）を形成するシールを有する。以下の説明は、本開示によるヘッドギア物品、特に湾曲レンズを有するものに使用するのに適したシールの様々な実施形態を提供する。

図５を参照すると、汎用頭部カバー物品とのフェイス・シールド係合部の拡大斜視側面図を示す。このフェイス・シールドと頭部カバー物品は、前述のヘッドギアのいずれか（即ち、保護帽人工呼吸器システム１００、ヘルメット人工呼吸器システム１１０、及びバイザ人工呼吸器システム１２０）、又は別の例示的なヘッドギア物品からのものでよい。レンズ１３２の縁１３４にあるシール１４０によって密封接続を行うレンズ１３２と共に面１３０を有するヘッドギアが示される。例示的なレンズ１３２は、シール１４０の一部分をその中に収容するための溝１３５を有する。シール１４０は、シール２５、シール５５及びシール８５のいずれか又は全てを表わす場合がある。

例示的な実施形態では、シール１４０は、長さＬだけ延在する封止部分１４４と取り付け部分１４６を有する長さＬ（図４）の本体１４２を有する。封止部分１４４は、ヘッドギアの表面１３０に押し当てられたときに、面１３０とシール（例えば、流体密封シール）を形成する本体１４２の遠位端１４５の少なくとも近くに封止面１４３を有する。封止面１４３の反対側には、対向する上側面１４１がある。上側面１４１は、レンズ１３２がその下側位置にあるときに汚染物質が容易に滑り落ちることができる面を提供することによって、ヘッドギアからの固体（例えば、微粒子）汚染物質の除去を容易にするように構成される。幾つかの実施形態では、上側面１４１は、頭部カバー物品表面１３０からレンズ縁１３４まで滑らかな遷移を提供する。

この実施形態では、レンズ１３２へのシール１４０の取り付けは、取り付け部分１４６を介した機械式取り付けであり、取り付け部分１４６は、そこから延びる複数のあご１４８などの１つ又は複数の突出部が突出するステム１４７を有する。ほとんどの実施形態では、取り付け部分１４６は、クリップ、ピン、ねじなどの別の取り付けシステムを使用することなく溝１３５に圧入される。幾つかの例示的な実施形態では、シール１４０は、レンズ１３２の溝１３５に取り外し式に収容されてもよく、又はレンズ１３２若しくはフェイス・シールドに他の方法で取り外し式に収容されてもよい。幾つかの実施形態では、シールは、頭部カバー物品にレンズが旋回可能に接続された後でレンズに取り付けられ、他の実施形態では、シールは、レンズを頭部カバー物品に旋回可能に接続した後でレンズに取り付けられる。

図４で最もよく分かるように、シール８５は、レンズ８２と前面７５の両方の形状に従う。典型的な実施形態では、シール８５は、その長さＬに沿って湾曲し、例えば、シール８５はアーチ形状を有する。幾つかの実施形態では、シール８５は、半円形でなく、楕円（例えば、シール８５は楕円である）又は一定でない半径を有する他の形状の一部である。図５では確認できないが、シール１４０は、面１３０とレンズ１３２の形状に従うように構成されてもよい。幾つかの例示的な実施形態では、シール１４０は、前に述べたように、湾曲形状を有してもよい。このシールの開示では、以下に、湾曲形状などの丸み付き形状に形成されたときのパッカーリングを抑制する種々の実施形態が提供される。また、以下では、湾曲レンズ１３２などの丸み付きレンズに取り付けられたときに、湾曲面１３０などの丸み付き面に密封式に従うように構成される場合があるシールの様々な実施形態が提供される。シールは、普通なら封止されない領域を作る可能性のあるパッカーリングが比較的最小の状態で封止面と係合する。幾つかの実施形態では、パッカーリングがない。

この開示のシール（例えば、シール２５、５５、８５、１４０など）は、柔軟で適合性のある一般に高分子材料から形成することができる。シールは、例えば有機高分子、無機高分子、金属、有機高分子合成物、及びこれらの組み合わせ含む様々な材料から作製することができる。適切な高分子材料の例には、熱可塑性材料と熱硬化性材料がある。適切な熱可塑性高分子材料には、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリペルフルオロ・オレフィン、ビニール及びポリ塩化ビニル、ナイロン、及びこれらの共重合体がある。適切な熱硬化性重合体には、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエステル、シリコーン及びこれらの共重合体（即ち、ターポリマ、テトラポリマを含む少なくとも２つの異なる単量体を含む重合体）がある。この開示のシールには、特に、エラストマが適する。エラストマ材料の例には、スチレンブタジエン共重合体、ポリクロロプレン（ネオプレン）、ニトリルゴム、ブチルゴム、多硫化ゴム、ポリイソプレン、エチレン・プロピレン・ターポリマ（ＥＰＤＭゴム）、シリコーンゴム及びウレタンゴムがある。ゴム（例えば、天然ゴム）も適切な材料である。

ほとんどの実施形態では、シール１４０は押し出し成形される。製造技術（即ち、押し出し成形）のために、典型的なシールは、ほぼ直線で無指向性であり、一般に、通常の製造公差より丸まったり曲がったりしにくい。この開示による様々な実施形態の前に、押し出し成形部品（例えば、シール）を所望の半径に従うように曲げると、通常、パッカーリングが生じ、流体密封シールに貢献しない。本開示は、湾曲形状を容易に形成しかつ／又は湾曲面に密封式に適合する押し出し成形シールの種々の実施形態を提供する。

図６に湾曲形状を容易に形成しかつ／又は湾曲面に密封式に従うシールの第１の実施形態を示す。このシール１６０は、封止部分１６４と取り付け部分１６６を有する本体１６２を有する。封止部分１６４は、本体１６２の遠位端１６５の少なくとも近くに、湾曲面に対して配置されたときにその面とシール（例えば、流体密封シール）を作製することができる封止面１６３を有する。封止面１６３の反対側には、対向する上側面１６１がある。取り付け部分１６６は、そこから延びる複数のあご１６８などの１つ又は複数の突出部が突出するステム１６７を有する。湾曲形状（例えば、湾曲フェイス・シールド・レンズの溝及び／又は湾曲ヘッドギア面）で位置決めされたとき、本体１６２の内側面（例えば、封止面１６３）は、本体１６２の反対側の外側面より短い。

シール１６０を湾曲形状に曲げ易くするために、シール１６０は、２つの異なる材料（第１の材料１７１と第２の材料１７２）で構成されてもよい。第１と第２の材料１７１，１７２は、異なる引張係数を有するように選択される。一実施形態では、２つの材料間の相対引張係数が、少なくとも３倍、幾つかの実施形態では少なくとも約５倍、及び他の幾つかの実施形態では少なくとも１０倍である。引張係数は、材料の硬度即ちデュロメータ（durometer）と関連する。デュロメータは、弾性材料の相対硬さの測定である。ある程度重なる２つのデュロメータ・スケールがあり、それは、最も柔軟なゴム状材料（例えば、皮膚又はシリコーン・コーキング）のショアＡと、ショアＤである。ショアＡスケールで評価される材料の例には、ドアの目詰め材料があり、ショアＤスケールで評価される材料の例には、ソリッド・タイヤ（例えば、芝刈機車輪やキャスタ・ホイール）がある。

この実施形態では、第１の材料１７１は、第２の材料１７２より低いデュロメータを有する。また、この実施形態では、第１の材料１７１は、第２の材料１７２より低い引張係数を有する。この実施形態では、第２の材料１７２は、封止面１６３の近くにある。取り付け部分１６６と本体１６２の外面にある第１の材料１７１は、第２の材料１７２よりも伸縮性と適合性が高い。シール１６０が曲げられたとき（その結果、封止面１６３が、湾曲形状の内側面になったとき）、封止部分１６４の第２の材料が曲がって所望形状になる。封止部分１６４が前面領域１５，４５，７５に沿って湾曲したとき、封止部分１６４と取り付け部分１６６の第１の材料１７１が伸びてその長さに適応する。

シール１６０などのシールの例示的な実施形態は、約１．２７ｃｍ（約０．５インチ）の全高を有し、封止部分１６４は約０．７６ｃｍ（約０．３インチ）であり、取り付け部分１６６は、約０．５８ｃｍ（約０．２３インチ）である。封止部分１６４は、テーパが付けられ、僅かに曲げられ、封止面１６３は、半径約２．３ｃｍ（約０．９インチ）によって定義され、上側面１６１は、半径約１．５ｃｍ（約０．６インチ）によって定義される。遠位端１６５で、封止部分１６４の厚さは、約０．６ｍｍ（約０．０２４インチ）であり、その厚さは、約１．１４ｍｍ（約０．０４５インチ）の厚さに徐々に増大した後、取り付け部分１６６で３ｍｍ（約０．１１７インチ）に拡がる。

例示的な実施形態では、封止部分１６４内には、厚さ約０．５ｍｍ（約０．０２インチ）と長さ４．７ｍｍ（約０．１８５インチ）の第２の材料１７２のインサート部分がある。取り付け部分１６６の全幅又は厚さは、約２．８ｍｍ（約０．１１０インチ）であり、ステム１６７の厚さは、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）であり、ステム１６７から延在する４つのあご１６８はそれぞれ厚さ約０．４５ｍｍ（約０．０１８インチ）である。シール１６０は、人工呼吸器システム１００、１１０、１２０などのヘッドギアと共に使用されるように意図される。一実施形態では、シール１６０は、長さ約３０．５ｃｍ（約１２インチ）であり、約７．４４ｃｍ（約２．９３インチ）の最小半径と約１８．５ｃｍ（約７．３インチ）の最大半径を有する楕円形状（図２で最もよく確認できる）と同じになる。

第１の材料と第２の材料の一方又は両方は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマでよい。この例の第１の変形では、より低いデュロメータを有する第１の材料１７１は、５９〜６４のショアＡ硬さを有するＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌＣｈｅｍｉｃａｌによるＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ＴＰＶ１０１−５５ポリオレフィン系熱可塑性エラストマである。第２の材料１７２は、５１のショアＤ硬さを有するＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌＣｈｅｍｉｃａｌによるＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ＴＰＶ２２３−５０ポリオレフィン系熱可塑性エラストマである。これらの材料の相対引張係数は、約１２．３倍である。これらの２つの材料の特定の特性は、以下のように提供される。
ＳａｎｔｏｐｒｅｎｅＴＰＶ１０１−５５
デュロメータ：ショアＡ５９
デュロメータ範囲：ショアＡ４５〜６５
類似デュロメータ部品の例：自動車ラジエータ・ホース、空気圧自動車タイヤ・スレッド
線形引張係数：１６．３ＭＰａ（２，３６５ｐｓｉ）
ＳａｎｔｏｐｒｅｎｅＴＰＶ２２３−５０
デュロメータ：ショアＤ５１
デュロメータ範囲：ショアＤ４５〜５５
類似デュロメータ部品の例：モールド成形電気ケーブル端、ソリッド・タイヤ
線形引張係数：２００．６ＭＰａ（２９，０９５ｐｓｉ）

この例の第２の変形では、低いデュロメータを有する第１の材料１７１は、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ＴＰＶ１０１−５５ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ又はＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ＴＰＶ２２３−５０ポリオレフィン系熱可塑性エラストマである。第２の材料１７２はポリプロピレンであり、１つの特定のポリプロピレン（ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌから入手可能なＰＲＯ−ＦＡＸ（商標）７８２３ポリプロピレン）は、約５９７．８ＭＰａ（８６，７００ｐｓｉ）の引張係数を有する。この例では、相対引張係数は、ＳａｎｔｏｐｒｅｎｅＴＰＶ１０１−５５の場合が約３６倍、ＳａｎｔｏｐｒｅｎｅＴＰＶ２２３−５０の場合が約３倍である。

シール１６０の異なる実施形態では、第１と第２の材料１７１，１７２は、材料の相対硬化品質（即ち、溶融相から固相）に基づいて選択されてもよい。硬化時に第１の材料１７１に対して収縮又は収縮する第２の材料１７２の材料を選択することができる。そのような材料の場合、封止部分１６４と取り付け部分１６６の第１の材料１７１は、湾曲シールの外面によって必要とされる長さが、封止面１６３と第２の材料１７２によって必要とされる長さより長くなるようにする。

図７に、湾曲形状を形成し易くかつ／又は湾曲面に密封式に適合するシールの第２の実施形態が示される。このシール１８０は、封止部分１８４と取り付け部分１８６を有する本体１８２を有する。封止部分１８４は、本体１８２の遠位端１８５の少なくとも近くに、丸み付き面に対向しているときにその面とシール（例えば、流体密封シール）を形成する封止面１８３を有する。封止面１８３の反対側には上側面１８１がある。取り付け部分１８６は、そこから延びる複数のあご１８８などの１つ又は複数の突出部が突出るステム１８７を有する。湾曲形状、例えば湾曲フェイス・シールド・レンズの溝内及び／又は湾曲ヘッドギア表面に対して位置決めされたとき、本体１８２の内側面（例えば、封止面１８３）は、本体１８２の反対側の面より短い。

シール１８０を湾曲形状に曲げ易くするために、シール１８０は、第１の材料１９１と第２の材料１９２の２つの異なる材料からなる。この実施形態では、第１の材料１９１は、第２の材料１９２より低いデュロメータを有する。異なる実施形態では、第１の材料１９１は、第２の材料１９２より低い引張係数を有する。この実施形態では、第２の材料１９２は、取り付け部分１８６のステム１８７の少なくとも一部分を構成する。封止部分１８４とあご１８８に存在する第１の材料１９１は、第２の材料１９２より伸縮自在で従順である。シール１８０が曲げられ（その結果、封止面１８３が湾曲形状の内側面になる）とき、ステム１８７の第２の材料１９２は、曲がって所望形状に従う。封止部分１８４の第１の材料１９１は、必要とされる形状と寸法に適応するように伸張するか、収縮するか、又は別の方法で変形する。幾つかの実施形態では、シール１８０は、湾曲面（例えば、面１３０）に対する封止係合を改善するために熱で後処理されてもよい。

シール１８０などのシールの例示的な実施形態は、約１．２７ｃｍ（約０．５インチ）の全高を有し、封止部分１８４は、約０．７６ｃｍ（約０．３インチ）であり、取り付け部分１８６は、約０．５８ｃｍ（約０．２３インチ）である。封止部分１８４は、テーパが付けられ、ごく僅かに曲げられる。封止面１８３は、約２．３ｃｍ（約０．９インチ）の半径によって定義され、上側面１８１は、約１．５ｃｍ（約０．６インチ）の半径によって定義される。封止部分１８４の厚さは、遠位端１８５で約０．６ｍｍ（約０．０２４インチ）であり、約１．１４ｍｍ（約０．０４５インチ）の厚さまで徐々に増大した後で３ｍｍ（約０．１１７インチ）に拡がる。第２の材料１９２のステム１８７は、約０．７６ｍｍ（０．０３インチ）の厚さを有する。第１の材料１９１の４つのあご１８８は、ステム１８７から約１ｍｍ（約０．０４インチ）突出する。

第１の材料と第２の材料の一方又は両方は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマでよい。この実施形態では、前述のように、低いデュロメータを有する第１の材料１９１は、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ＴＰＶ１０１−５５ポリオレフィン系熱可塑性エラストマであり、第２の材料１９２は、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ＴＰＶ２２３−５０ポリオレフィン系熱可塑性エラストマである。

前述のシールの代替の例示的実施形態は、低いデュロメータのＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ＴＰＶ１０１−５５ポリオレフィン系熱可塑性エラストマとして第１の材料１９１を有し、ＰＲＯ−ＦＡＸ（商標）７８２３ポリプロピレンとして第２の材料１９２を有する。

特に図示されていない別の実施形態では、シール１８０と類似のシールは、封止部分１８４の封止面１８３に渡ってＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ＴＰＶ２２３−５０熱可塑性エラストマの薄膜層（厚さ０．０７ｍｍ（約０．００３インチ））を有する。

シール１８０の異なる実施形態では、第１と第２の材料１９１、１９２は、材料の相対剛性に基づいて選択されてもよい。第２の材料１９２は、硬化状態のときに第１の材料１９１より大きい剛性の材料が選択されてもよい。そのような材料の場合、剛性の高い材料１９２は、レンズと共に取り付け部分１８６を、例えば図５の溝１３５に挿入し係合し易くし、一方、封止部分１８４の剛性の低い材料１９１は、湾曲ヘッドギアにより良く適合する。

シール１６０，１８０と他の実施形態は、共押し出し成形されてもよく、第１の材料１７１，１９１と第２の材料１７２，１９２は両方とも、同じ押し出し成形機とダイによって成形される。２つの材料１７１，１９１，１７２，１９２は、同じ押し出し成形機とダイ内で同時に又は順次押し出し成形されてもよい。代替として、シール１６０、１８０は、インサート押し出し形成技術を使用して押し出し成形されてもよく、インサート（例えば、第２の材料１７２、１９２）は、その最終形状で提供され、シール１６０、１８０（例えば、第１の材料１７１、１９１）の残りの部分は、インサートの回りに押し出し成形される。

更に別の実施形態では、シール（例えば、図５のシール１４０）は、押し出し形成後に後処理される単一高分子材料から形成される。前述のように、シールの押し出し形成後に、シールは、通常、直線的な無指向性配向を有する。シールに所望の曲率を与えるために、シールを熱成形して（即ち、加熱して）、湾曲又は弓形形状を作製することができる。熱成形は、（例えば、炉又は水槽内で）シール全体に熱を加えるか、（例えば、ヒートガンによって）制御された熱を導くことによって行ってもよい。少なくとも２つの材料（例えば、シール１６０，１８０）からなるシールが、押し出し形成後に後処理されてもよい。

後処理の一例として、必要に応じて所望の長さに切断された押し出し成形シールが、最終製品の所望の曲率を複製するホルダに入れられる。ホルダは、レンズ１３２の溝１３５の曲率とほぼ一致する溝を有する。未処理のシールをホルダに入れた後で、封止部分１４４は、先端１４５の近くに波形のパッカーリング形状を有してもよい。熱風ガン（空気を約１７７℃（３５０°Ｆ）に加熱する）を、その波形が消えるまで約１０〜１５秒間、波形の柔軟な先端１４５の前後に動かしてもよい。冷却後に、加熱片を取り付け板から除去することができる。得られたシールは、ホルダの近似曲率を有し、波形が本質的に全くない、又はほとんどなくなる。

以上、ヘッドギア用レンズ・シールの実施形態を開示した。本開示が、開示されたもの以外の実施形態で実施されうることは当業者には理解されよう。開示された実施形態は、例証の目的で提示されているのであって、制限するものではなく、本発明は、次に続く請求項によってのみ限定される。

Claims

ヘッドギア物品であって、
頭部カバー物品と、
前記頭部カバー物品に可動式に取り付けられたレンズと、
前記レンズに取り付けられたシールと、を含み、前記シールが第１の高分子材料と第２の高分子材料を含み、前記第１の高分子材料が前記第２の高分子材材料より低い引張係数を有し、前記シールが、封止部分と取り付け部分を有し、前記第２の高分子材料が、前記封止部分の表面に存在する、ヘッドギア物品。
ヘッドギア物品を作製する方法であって、
頭部カバー物品を提供する工程と、
前記頭部カバー物品にレンズを旋回可能に接続する工程と、
第１の高分子材料が第２の高分子材料より低い引張係数を有し、前記第１の高分子材料と前記第２の高分子材料を押し出し成形してシールを形成する工程と、
前記シールを前記レンズに機械式に取り付ける工程と、を含み、
前記シールが、封止部分と取り付け部分を有し、前記第２の高分子材料が、前記封止部分の表面に存在する、方法。
ヘッドギア物品を作製する方法であって、
頭部カバー物品を提供する工程と、
前記頭部カバー物品にレンズを旋回可能に接続する工程と、
第１の高分子材料が第２の高分子材料より低い引張係数を有し、前記第１の高分子材料と前記第２の高分子材料を押し出し成形してシールを形成する工程と、
前記押し出し成形したシールを二次成形して湾曲シールを形成する工程と、
前記湾曲シールを前記レンズに機械式に取り付ける工程と、
を含み、
前記湾曲シールが、封止部分と取り付け部分を有し、前記第２の高分子材料が、前記封止部分の表面に存在する、方法。
ヘッドギア物品であって、
頭部カバー物品と、
前記頭部カバー物品に可動式に取り付けられ、前記頭部カバー物品と関連付けられた湾曲を有するレンズと、
前記レンズに取り付けられたシールと、を含み、前記シールが湾曲され、かつ第１の高分子材料と第２の高分子材料を含み、前記第１の高分子材料が前記第２の高分子材料より低い引張係数を有し、前記シールが、封止部分と取り付け部分を有し、前記第２の高分子材料が、前記封止部分の表面に存在する、ヘッドギア物品。