JPH026605A - 衝撃保護用、特にヘルメツト帽用パツド素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は衝撃保護のためパッド素子、特に、パッド素子
の使用に際しては、飽和蒸気状態にある流体を含む少な
くとも一個の変形可能な小液包よりなる形式のヘルメッ
）　Ｉｌｌに有益なパッド素子に閃する。

このような素子はイタリヤ特許申請番号第２４１６５−
Ａ／１９８４に記載されている。

公知のパッド素子は多くの点で満足すべきものであるが
、なお克服すべき若干の欠点がある。

事実、このようなパッド素子を備えたヘルメット帽は、
特にモータサイクリング用のものは苛酷な走行条件や天
候条件下では比較的着用心地が悪いものである。

ライダは実に摂氏４０度以上と零下数度との間で変化す
る環境下におかれることがある。しかのみならず、速度
はこれが対流熱伝達数を変化させ、空気がヘルメット帽
の密封装置を通り抜ける点で決定的因子である。

従って、ヘルメット帽がライダの頭の上でゆらぎ易くな
る弛んだヘルメット帽のパッドの状態を経験するか、あ
るいはヘルメット帽で不都合な圧迫を受けざるを得ない
過度に膨張したパッドの状態を経験する。

本発明の根底にある問題は先行技術の蒸上の欠点を除去
するような構造的性能的特性を有する上記形式のパッド
素子を提供することにある。

この問題はパッド素子が小液包の内圧を変える少なくと
も一つの小液包に組込まれた温度調整装置よりなる点を
特徴とすることによって解決される。

本発明のパッド素子の以上のほかの特徴および利点は以
下に例として挙げた本発明の好ましき実施例を添付の図
面を参考に詳述することにより明白になる。

さて図について述べるとクラウン２を有する所謂万能形
式または封包形式のヘルメット帽はその全体を符号１を
以て示す。

クラウン２には前方に日よけ４で保護された窓３が設け
られている。後方には、以下に説明する理由で選ばれた
表面積を有する切取り部分５が形成されている。

ヘルメット帽ｊは本発明によるパッド６を含む。

パッド素子６はクラウン２の内部に亘り例えば、分出す
る核部分８を有する樹木状の変形可能な小液包７よりな
る。核部分にくびれた部分９が形成されている。小液包
７は液１１を含み、液はパッド素子を普通に使用してい
る状態では飽和蒸気状態、即ち液相が存在している状態
にある。

液１１は沸点温度が６０°Ｃ乃至７０°Ｃ範囲である。

液１１は非共沸混合物、例えばフレオンＭＰおよびフレ
オンＴＩＰ（両フレオンとも登録商標）である。

フレオンＭＦはまたアルゴフレン１１とも言われその原
式け（ＪＣ４１ｓＦ　％またフレオンＴＦもまた普通は
アルゴフレン１１３またはデリフレンＨＰとも呼ばれ原
式は０２０１ｓＦｓである。個々に取上げれば、いずれ
も大気圧で約２３°Ｃおよび４７°Ｃの沸点を有する。

この混合物におけるフレオンＭＦＭ）のパーセントは液
体積で２０〜５０％の範囲内に選ばれる。

フレオンＭＦの比率にした場合の結果が最良であった。

小液包７は熱伝導材料、例えば液相に浸漬されたポリピ
ロールスポンジ製のスポンジ・マトリックス１２を密封
していて、飽和蒸気が液包内に拡散している。

小液包７は好ましくは非常に薄い金属箔（アルミニウム
またはその合金）よりなる薄板層より形成されている。

小液包７はクラウン２の切取り部５に延びる部分１３と
、クラウン２の内部を横切って延びて一側がクラウンに
面し、他側がクラウン内部に面する残り部分１４とを有
する。

本発明のパッド素子６は小液包７の内圧を変えるため小
液包に組入れられた温度調整装置１５よりなる。

この温度調整装置１５は二つの対向面１７および１８を
有するベルチェ効果の熱電子構成要素１６と、この要素
１６に両方向に交互に電流を供給するための電源１９と
よりなり、これによって熱が発生して対向面１７および
１８に取上げられ、電流方向を逆にすれば手順は逆にな
る０ 熱電子構成要素１６の二つの面１７および１８のうち、
一方の面１７は小液包７の部分１３と接触しているが、
反対側に位置して自由な他方の面１８はヘルメット帽に
形成された切取り部分５と向い合っている。

ベルチェ効果の熱電子構成要素１６それ自体は公知で、
種々のメーカ、例えばケンブリッヂ・サーミオニツク社
、ポルグ・ワーナ・マテリアルズ、電子製品社、マーロ
ウ・インダストリなどから市販きれている。

要素１６の自由面１８と環境との間で作動する熱交換器
は２０で示されている。熱交換器２０は要素１６の自由
面１８と密接する壁２２と、クラウンの切取り部５を貫
通し周囲の空気流が吹き抜けるヘルメット帽の外側に突
出するフィン２４を備えた対向壁２３とを有する金属板
２１である。

本発明のパッド素子６はさらに小液包７の部分１４に延
びる断熱ライナ２５よりなる。断熱ライナ２５は小液包
７を密閉する変形可能な封包体を形成し、小液包の部分
１４を囲繞してライナ２５と小液包７との間に空間を形
成している。この空間２７には管路２８を通って導入さ
れる空気が充たされる。管路２８はクラウンの外側から
はいり、在来の逆止弁（図示せず）を含む。

封包体２６は好ましくはボリテーンなどのプラスチック
材料から造られている。

電源１９はバッテリ（図示せず）に連結され例えばモー
タバイクの計器板に取付けるようにした電気制御箱３０
を介して要素１６に電流を供給するように配置された線
２９を含む。

このバッテリは通常モータバイク独自のバッテリである
のが常であるが、ヘルメット帽自体の外面に取付けるた
め太陽バッテリへの連結部を任意に設けることもできる
ことに注目されたい。

制御箱３０は線３２でバッテリに接続された記憶装置３
１を含む。記憶装置３１には圧力基準値がキーＭを介し
て送られる。「＋」キーおよび「−」キーの操作によっ
て圧力基準値の漸増および漸減を書き込むことができる
。

キーＴを介して最低圧力値が書き込まれ、この圧力値は
事実上流体がほぼ完全に液相に凝縮される圧力である。

ヘルメット帽は小液包７内の流体の相対圧力を感知する
圧力変換器３３を収容している。変換器３３は空間２７
に向いているので、これによって空間内の空気圧は直接
測定され、小液包７内の流体１１の圧力が間接に測定さ
れる。このようにして、小液包７は変換器の直接取付け
により影響をうけることはなく、その完全度はさらによ
く保護される。

比較器の節３４はＩ！３５で記憶装置から基準圧力値が
送られると共に線３６で圧力変換器から測定された圧力
値が送られる箱３０内にあって差信号を発する。

線２９上の制御箱３０内には電流制御装置３７が収容さ
れていて、この制御装置は比較器の節から線３８で前記
差信号により駆動される。

マイクロコンタクト３９がヘルメットｌ！（１内に取付
けられて線４０で記憶装置３１を作動する。

バイメタル板スイッチなどの熱スィッチ４１がヘルメッ
ト帽内に熱電子構成要素１６に近い位置に取付けられ、
所定の温度に達すると線２９で作動してスイッチを遮断
する。

制御箱３０はスリーブ４３に包まれている線２９および
３２をつなぐための端子板と、スリーブ４５に包まれた
線２９．３６．４０をつなぐためのコンセント構造体の
ごとき多速着脱コネクタ４４とを含む。

本発明のパッド素子の動作について述べると、ヘルメッ
ト帽をライダがかぶろうとしている初めの状態では記憶
装置３１は一般的な圧力値を持っている。ヘルメット帽
は周囲温度を保っていて小液包７内の流体は液状である
。

ヘルメット帽をかぶると、マイクロコンタクトがライダ
の館によって作動されてベルチェ構成要素１６への電流
供給が可能になる。記憶装置に記憶された圧力と変換器
により測定される小液包内の実圧力との間の差によって
駆動される制御装置３７による制御のもとに電流は数秒
の転移時間を終えると上記差が消去される、即ち測定さ
れた圧力が記憶圧力と等しい値で定常状態を達成する。

ライダがこれより高いかあるいは低い圧力を望めば、「
＋」および「−」キを作動して記憶圧力値を変えること
ができる。その結果、小液包はライダは自分にとって最
適の圧力水準を見付けるまで調整される。

ヘルメット帽を使用している場合、例えばモータバイク
に乗っている間、例えば豪雨または夏の日照りといった
戸外の気象要因によって小液包の内圧は下ったり上った
りする。このような変化は変換器によって迅速に感知さ
れ、比較器の節によってプラスの差かマイナスの差に変
換されるのが常で、この差が制御装置に作用して実圧力
が所望の基準値にもどるまでペルチェ構成要素への電流
を反対方向に変える。

特に、構成要素中を流れる電流は小液包の部分１３と接
触してその面を熱するか、あるいは冷却する。この熱は
小液包の内部に転移し、スポンジマトリックス１０を設
けることによってこの転移が助長され、この熱によって
流体の幾分かはその状態を液体から蒸気に、またはその
逆の状態に変えるので、小液包の圧力は必要に応じて大
なり小なり上昇する。

応答時間、即ちヘルメット帽内の圧力変化およびその調
整のタイムラグは実際には数秒であることに注目された
い。ヘルメット帽に衝撃が加えられることによって圧力
の増加が小液包内におこると、この圧力増加はほんの数
ミリ秒間という殆ど瞬時的性質であるために、即ち調整
のための応答時間よりはるかに短かいために、調整され
ない。

従って、衝撃による圧力増加は所望の反衝撃効果を出す
に足るほど長くヘルメット内に保留されるものである。

衝撃によって圧力増加が起った場合には、蒸気の部分的
凝縮が小液包内でおこり、しかもこれは熱の外部への転
移がなくとも、即ち断熱圧縮に従っておこる。

この蒸気凝縮の結果としてエネルギ吸収がおこり、従っ
てヘルメット帽のパッド素子の改良された反衝撃効果が
生れる。

液相と蒸気相との間に大きな接触表面積を与えるスポン
ジ・マトリックスを設けることによって、この好ましき
凝縮は大きく増進する。

動作不良のために、制御不能の過度な温度上昇が小液包
に起る場合には、適当に目盛された熱安全スイッチによ
って電源供給は遮断される。

ライダがヘルメット帽を脱ぎたい場合、キーＴを押して
記憶装置に最低圧力をセットすれば、小液包の圧力は速
かに最低値にｍ整される。ペルチェ構成要素に送られる
電流は信号が変って面１７、従って流体１１をこれが完
全に凝縮するまで冷却される。このようにして小液包の
体積の急激な減少がおこなわれる。その結果、ヘルメッ
ト帽は速かに脱帽できる。

本発明のパッド素子の大きな利点はヘルメット帽には着
用者の頭に嵌着できる特異な能力と非常にかぶり心地の
よい特徴とが与えられていることである。事実、このパ
ッド素子によってヘルメット帽は頭に密嵌して頭に最適
の圧力を加える。

さらに別の利点はこのようなかぶ心地のよい特徴がヘル
メット帽が用いられる環境や気候条件の変化が起きても
変らないということである。

本発明のパッド素子のさらに別の利点はこのパッド素子
が衝撃を受けても着用者に対して改良された安全性を提
供することである。事実、このパッド素子は衝撃を受け
た時に小液包内に断熱凝縮の増進が起ることによってエ
ネルギを吸収する能力が改良されることを示している。

本発明のパッド素子は種々異なり広い範囲の寸法に容易
に順応するので市販する場合は種々の実用性のある利点
を備えた一つの寸法だけで間に合う。

またこのパッド素子によってヘルメット帽の減量および
寸法全体の縮小が可能で、スポーツ分野の利用に有用な
ことは明白である。

本発明のヘルメット帽のさらに別の利点は通常の使用時
には着用者が、また事故の場合には救助隊が、遅滞なく
ヘルメット帽を脱がすことができる。

本発明の衝撃保護用パッド素子はこれをヘルメット帽へ
利用することについて説明したが、このほかの物品、例
えばスキー靴にも利用できることは勿論である。

またここに開示のパッド素子は当業技術者には付属の特
許請求の範囲を逸脱することなく種々の方法で変化させ
改変して特定の遇発的な要請に応えることができること
は当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパッド素子を組込んだヘルメット帽の
部分的断面正面図、第２図は第１図のヘルメット帽の詳
細部を示す拡大断面図、第３図は第１図のヘルメット帽
の別の詳細部を示す概略図である。 なお図において、符号１はヘルメット帽、６はバット素
子、７は小液包１２はスポンジ・マトリックス、１５は
温度調整装置、１６はペルチェ効果の熱電子構成要素、
１７および１８は熱電子構成要素、１９は電源、２１は
金属板、２２は壁、２３は対向壁、２４はフィン、２５
は熱交換器、２６は封包体、２７は空間、３１は記憶装
置、３３は圧力感知装置、３４は比較器の節、３７は電
流制御装置である。 特許出願人　　　ヴエラ・ニス・アールΦエル代　　理
　　人　　　安　　　達　　　光　　　雄手 続 補 正 書 ３゜ 補正をする者 事件との関係 将３￥わ砂入 →−所＝牲噂年 フリガプー 母滲名称 シ゛′エク°ニス・アーλし゛工１し ４゜ 代 理 人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、衝撃保護のためのパッド素子、特にパッド素子の使
   用に際しては、飽和蒸気状態にある流体を含む少なくと
   も一個の変形可能な小液包（７）よりなる形式のヘルメ
   ット帽（１）に有益なパッド素子（６）において、該素
   子が上記少なくとも少一つ小液包（７）に組込まれて小
   液包の内圧を変えさせるようにした温度調整装置（１５
   ）よりなることを特徴とするパッド素子。 ２、衝撃保護のためのパッド素子、特にパッド素子の使
   用に際しては、飽和蒸気状態にある流体を含む少なくと
   も一個の変形可能な小液包（７）よりなる形式のヘルメ
   ット帽（１）に有益なパッド素子（６）において、該素
   子が上記小液包の体積を変化するため上記流体が完全に
   凝縮するまで温度を調整し上記小液包（７）に組込まれ
   た温度調整装置（１５）よりなることを特徴とするパッ
   ド素子。 ３、前記温度調整装置（１５）が一方の面（１７）を少
   なくとも一つの小液包（７）の表面部分と接触させた二
   つの対向面（１７、１８）を有するペルチエ効果の熱電
   子構成要素（１６）で、該要素に対し両方向に電流を供
   給して上記面（７）に熱を発生させまたは吸収するよう
   にさせる電源（１９）を有する上記熱電子構成要素（１
   ６）よりなることを特徴とする請求項１または２に記載
   のパッド素子。 ４、上記パッド素子が前記熱電子構成要素の対向自由面
   （１８）と環境との間で作動する熱交換器（２５）を含
   むことを特徴とする請求項３に記載のパッド素子。 ５、前記熱交換器（２５）が前記熱電子構成要素（１６
   ）の前記自由面（１８）と接触する壁（２２）とフィン
   （２４）が形成された対向壁（２３）とを有する金属板
   （２１）であることを特徴とする請求項４に記載のパッ
   ド素子。 ６、パッド素子が残りの小液包部分に延びる断熱ライナ
   （２５）よりなることを特徴とする請求項５に記載のパ
   ッド素子。 ７、前記ライナー（２５）が前記小液包（７）を密閉し
   これ（７）と共に空間（２７）を形成する封包体（２６
   ）よりなることを特徴とする請求項５に記載のパッド素
   子。 ８、パッド素子が小液包内の圧力を感知する装置（３３
   ）と、圧力基準値が供給される記憶装置３１と、感知さ
   れた圧力および基準圧力の供給をうけて差信号を出す比
   較器の節（３４）と、該差信号により駆動される電流制
   御装置（３７）とよりなることを特徴とする請求項３に
   記載のパッド素子。 ９、前記小液包圧力感知装置が前記空間（２７）に面す
   る圧力変換器（３３）よりなることを特徴とする請求項
   ８に記載のパッド素子。 １０、前記流体（１）が大気圧１０°〜７０°の範囲内
   において沸湯温度を有することを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載のパッド素子。 １１、前記流体が混合物であることを特徴とする請求項
   １０に記載のパッド素子。 １２、前記流体が数種のフレオンの混合物であることを
   特徴とする請求項１１に記載のパッド素子。 １３、前記流体のフレオンＭＦおよびフレオンＴＦの混
   合物であることを特徴とする請求項１２に記載のパッド
   素子。 １４、前記混合物中のフレオンＭＦのパーセント量が流
   体体積で２０％乃至５０％の範囲であることを特徴とす
   る請求項１３に記載のパッド素子。 １５、前記混合物が流体体積でフレオンＭＦ４０％およ
   びフレオンＴＦ６０％よりなることを特徴とする請求項
   １４に記載のパッド素子。 １６、パッド素子が前記少なくとも一つの小液包（７）
   内に配置されたスポンジ・マトリックス（１２）よりな
   ることを特徴とする請求項１または２に記載のパッド素
   子。 １７、前記スポンジ・マトリックス（１２）が熱伝導性
   材料から造られたことを特徴とする請求項１６のパッド
   素子。 １８、前記熱伝導性材料がポリピロールとしたことを特
   徴とする請求項１７に記載のパッド素子。