JP7296065B2

JP7296065B2 - ヘルメット

Info

Publication number: JP7296065B2
Application number: JP2021175951A
Authority: JP
Inventors: 薫阿部; 能里満阿部; 益喜啓阿部; 由佳阿部
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2023-06-22
Anticipated expiration: 2041-09-30
Also published as: JP2023051625A

Description

本発明は、ヘルメットに関し、落下物や構造物等から受ける衝撃を緩和することができるヘルメットに関し、特に、作業者が装着するヘルメットに、突発的に過大な衝撃を受けた場合でも頭部や首を保護することにあります。

更に詳しくは、回転可能なヘルメット本体の内側に板バネとエアークッションを設け、両者の相乗効果によって衝撃を緩和しようとするものです。

従来、衝撃を緩和するヘルメットは存在している。
一般的に知られているのは、ヘルメットの裏側にスポンジやウレタンフォームを張り付け、スポンジやウレタンフォームの弾力によって衝撃を緩和しようとするものである。
スポンジやウレタンフォームは、その弾力の範囲内では衝撃力を緩和することができるが、それ以上圧縮されるとスポンジは固くなり、弾性効果が失われる。
スポンジやウレタンフォームが固くなると、ヘルメットの衝撃が頭部に直接伝わり、頭部を損傷する虞がある。

このように、スポンジやウレタンフォームを用いて衝撃を緩和するヘルメットは知られているが、極めて強い衝撃に対しては弾力効果がなくなり、安全とは言えないものである。
この問題に着目し、衝撃を緩和する発明が、次の公開特許公報で提案されている。

特開平１１－３５０２３２号公報

以下説明すると、前記公開特許公報に記載された発明は、ヘルメット本体２を四つのピースに分割し、このピース２１を組み合わせてヘルメット本体２を構成し、このヘルメット本体２の内側に空間５を介して衝撃防止部材３を取り付けたものである。

衝撃緩衝部材３は合成樹脂で形成され、天部３１から放射状に８本の取付脚部３２を形成し、取付脚部３２をヘルメット本体２の周縁内側に取付ける（明細書の項目番号００１１参照）、と記載されている。

前記構成による効果として、「このヘルメット本体２と衝撃防止部材３との間に適度な空間５設け、着用者の頭部が直接にヘルメット本体２内面に接することを防止する」（項目番号００１７参照）、と記載されている。

。
このように、前掲の発明は、ヘルメット本体２と衝撃防止部材３との間に空間５を設けて衝撃が直接頭部に伝わないようにしたものであるが、衝撃防止部材３自体は弾性を有していないので、衝撃防止部材３のみによる衝撃防止効果は期待できない。
更に、強い衝撃によりヘルメットに凹みが生じて空間がなくなると、衝撃は直接頭部に伝わり、頭部を損傷することになる。

又、緩衝防止部材３は、ヘルメット本体２の中央部に、締め付けネジ１２とナット１４とによって強固に回転しないように取り付けている。
そのため、ヘルメット本体２に衝撃が加わると、その衝撃は直接頭部に伝わるようになり、特に、ヘルメット本体２に横方向の衝撃が加わると、ヘルメット本体２と衝撃防止部材が一体になり、首に急激な回転力（ねじり）が加わり、損傷する虞を有する。
又、急激に前後の強い衝撃が加わると、頭部も急激に傾動し、むち打ち症を発症する虞を有している。

本発明は、前記で述べた従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ヘルメットを回転可能に構成し、ヘルメットの内部に設けた板バネとエアークッションの相乗効果によって、上方や横方向（回転方向）の衝撃、すなわち全方向からの衝撃を緩和し、頭部の損傷とむち打ち症を防止することができる安全なヘルメットを提供することにある。

本発明の目的は、頭部に装着され、外部から頭部に受ける衝撃を緩和し、保護するヘルメットであって、頭部の上面に軟らかい合成樹脂で袋状に形成したエアークッションを装着し、そのエアークッションの上部中央部に放射状に成形した板バネを主軸によって回転自在に取り付け、更に、この板バネの上方に、前記主軸によってヘルメット本体を所定の空間を介して回転自在に取り付けたヘルメット、によって達成される。

前記手段によりますと本発明は、衝撃を、最初、線形のバネ定数を有する板バネで受け、次いで、前記板バネで吸収できない衝撃をエアークッションの非線形の撓み力で受けるようにし、両者の特徴を生かしながら時系列的に組み合わせて過大な衝撃を吸収し、結果として頭部を保護することができたものである。

耐衝撃型ヘルメット正断面図。図１の下面図。図１の上面図。ヘルメットの正面図。図４の下面図。図４の上面図。耐衝撃板バネの正面図。図７の下面図。図７の上面図。エアークッション型保冷部受部図１０の下面図。図１０の上面図。エアークッション型保冷部正面図。図１３の上面図。図１３の下面図。主軸の正面図。図１６の上面図。図１６の下面図。主軸受蓋の正断面図。図１９の上面図。図１９の下面図。保冷材の正面図。図２２の上面図。

以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図２３に基づいて説明する。
図１乃至図６は、衝撃を緩和できるヘルメットを示しており、１はヘルメット本体で頭部に合わせて碗形に成形されている。ヘルメット本体１は、アルミニウム合金や強化プラスチックなど強固な材料で成形され、外部からの衝撃に耐え得る強さになっている。ヘルメット１の裏面中央部には環状突起２が一体に形成されている（図５参照）。
ヘルメット本体１は、後述する構成によって、回転可能に支持されている。

３は外部からの衝撃を緩和する板バネで、この板バネ３は、図１６乃至図１８に示す頭付き主軸４と、前記環状突起２に取り付けられた図１９乃至図２１に示す蓋体５と、主軸４に螺合するボルト６と、このボルト６に被篏されたワッシャー７によって取り付けられている。主軸４の軸には雌ねじが切られており、この雌ねじに前記ボルト６が螺合され、板バネ３は支持される。

前記蓋体５は、主軸４を通す穴５１と一対の二個の小孔５２を有しており、蓋体５は、この小孔５２を貫通するネジ（図示せず）によって、ヘルメット本体１の環状突起２にねじ止めされる。
ヘルメット本体１は、前記のように固定された蓋体５遊合された主軸４で回転可能に支持されている。そして、ヘルメット本体１に横方向の衝撃が加わると、ヘルメットは回転し、衝撃を緩和する。

板バネ３は、前記ヘルメット本体１と同様に主軸４に僅かな隙間をもって遊合されている。ヘルメット本体１に横方向の力が加わると、板バネ３は、後述のように、その先端がヘルメットの内面に接触していることからヘルメット本体３に追随して回転する。

板バネ３は、撓み量に比例して弾力を生成するバネ特性を備えた燐青銅板で、図７乃至図９に示す如く放射状に６本の足を形成しており、その先端を前記ヘルメット本体１の内面に接触させるようにしている。板バネ３の強さは経験に基づいて任意に設定される。
又、板バネ３は、ヘルメット本体１との間に僅かな空間Ｓを有しており、ヘルメット本体１が急激に空間Ｓ以上に凹んでも、板バネ３が衝撃を吸収し、頭部に強い衝撃が加わらないようになっている。
このように、本発明は、回転可能なヘルメット本体１と板バネ３によって、回転方向の衝撃を緩衝する。

次に、エアークッションを用いた衝撃緩和構成について説明する。
エアークッションは、空気バネであり、空気バネは、充填されている空気の体積に反比例して弾力を発生するので、空気が過大に圧縮されると急激に強い弾力を生成する。
従って、過大な衝撃に対しては強い反発力を発生し、衝撃を強い力で押さえることができる。

１１は、柔らかい合成樹脂、好ましくは粘弾性のシリコン樹脂で袋状に成形されたエアークッションで、板バネ３と共に蓋体５に共締めで支持されている。
エアークッション１１の下面には、４個のエアー抜け穴１２が設けられている。そして、エアークッション１１に外部からの力が急激に付与された場合、エアー抜け穴１２が衝撃に対してダンパーとなる。この大きさはクッションの性能に応じて個数や絞り量が自由に設定できる。
尚、エアー抜け穴１２は、エアークッション１１が樹脂、一実施例では粘弾性シリコン樹脂で形成しているので、拡張後は元の大きさに迅速に復元する。
従って、衝撃がヘルメット本体１に頻繁に付与されても、その都度バンパー機能が働き、安全である。

１３は、図１３乃至図１５に示しているように、前記エアークッション１１内部に設けた保冷クッションである。この保冷クッション１３は、前記エアークッション１１と一体でもよいし、保冷クッション１３を単独に成形し、エアークッション１１に接着するようにしてもよい。
１４は、エアークッション１１に形成した６個のエアー抜け穴で、前述と同様に個数や大きさ任意である。

１５は、保冷材１６を保持する保冷材保持部で、前記保冷クッション１３に一体的に形成している。１７は、保冷材１６の出し入れをする出し入れ口である
保冷材１６は、冷凍庫や冷蔵庫で冷却されるジェル状のもので、保冷効果の状態により前記出し入れ口１７から出したり、入れたりし、適宜交換する。
又、保冷材１６は、直接的に頭部に接触させてもよいし、保冷材保持部１５を接触させるようにしてもよい。
前者の場合は、保冷材１６を保冷材保持部１５より大きい寸法とし、保冷材１６が保冷材保持部から露出するようにする。
後者の場合は、保冷材保持部１５の頭部に接触する部分を極力薄くして、保冷材１６の冷熱を頭部に伝わるようにすればよい。いずれを選択するかは任意である。
１８は、図１に示したようにエアークッション１１の下縁周部に形成した頭部への装着部で、これによってヘルメットを装着することができる。

このように、本発明は、回転可能なヘルメット本体１と、ヘルメット本体１の内部に設けた板バネと、板バネ３の内部に設けたエアークッションを設けて衝撃を緩和する構成を基本とするものである。
尚、前記に加えて、エアークッション１１の下方に、保冷材１６を有する保冷材保持部１５を設け、熱中症を発症しないようにすることもできる。

次に、前記構成に基づいて作用について説明
前述のように、ヘルメット本体１は、主軸４に遊合状態で支持されているので、横方向の外力が加わると回転し、頭部や首を保護する。
ヘルメットへ本体１への垂直方向の衝撃は、最初に、板バネ３の弾力、及び板バネ３とヘルメット間の摩擦で緩衝し、頭部を保護する。

又、板バネ３はヘルメット本体１との間に僅かな空間Ｓがあるので、凹みが生じてもこの空間Ｓで逃げて頭部に直接影響されることはない。
空間Ｓ以上の大きな衝撃力が加わると、板バネ３のみで吸収できないので、衝撃が、板バネ３を介してエアークッション１１に達する。エアークッション１１は衝撃を吸収し、頭部を保護する。
エアークッション１１の周縁には装着部１８が形成されており、エアークッション１１は伸縮する軟質の樹脂で成形されているので、ヘルメットは確実に装着される。

以上述べたように、本発明によれば、前記構成によって、ヘルメットで受ける衝撃を、最初、線形のバネ定数を有する板バネで受け、次いで、前記板バネで吸収できない衝撃をエアークッションの非線形の撓み力で受けるようにし、両者の特徴を生かしながら両者を時系列的に組み合わせて過大な衝撃を吸収し、結果として頭部を保護することができるヘルメットを提供することができたものである。

１…ヘルメット本体２…環状突起３…板バネ４…主軸５…蓋体
６…ボルト７…ワッシャー１１…エアークッション１２…エアー抜け穴
１３…保冷クッション１４…エアー抜け穴１５…保冷材保持部
１６…保冷材１７…出入り口１８…装着部Ｓ…空間

Claims

頭部に装着され、外部から頭部に受ける衝撃を緩和し、保護するヘルメットであって、
頭部の上面に軟らかい合成樹脂で袋状に形成したエアークッションを装着し、そのエアークッションの上部中央部に放射状に成形した板バネを主軸によって回転自在に取り付け、更に、この板バネの上方に、前記主軸によってヘルメット本体を所定の空間を介して回転自在に取り付けたヘルメット。