JPH0369603A - ヘルメット - Google Patents
ヘルメットInfo
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- JPH0369603A JPH0369603A JP1203133A JP20313389A JPH0369603A JP H0369603 A JPH0369603 A JP H0369603A JP 1203133 A JP1203133 A JP 1203133A JP 20313389 A JP20313389 A JP 20313389A JP H0369603 A JPH0369603 A JP H0369603A
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- helmet
- reinforced
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- glass fiber
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Links
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A42—HEADWEAR
- A42B—HATS; HEAD COVERINGS
- A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
- A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
- A42B3/06—Impact-absorbing shells, e.g. of crash helmets
Landscapes
- Helmets And Other Head Coverings (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、人体の頭部に与えられる衝撃を緩和して障害
から保護するヘルメットに関し、特に耐貫通性及び衝撃
吸収性が優れ、軽量且つ安価で優れた防護性能を発揮す
るヘルメットに関するものである。
から保護するヘルメットに関し、特に耐貫通性及び衝撃
吸収性が優れ、軽量且つ安価で優れた防護性能を発揮す
るヘルメットに関するものである。
［従来の技術］
安全ヘルメット、殊に単車用ヘルメットとじてはガラス
繊維強化熱硬化性樹脂性（以下ＧＦＲＰ性という）のも
のが汎用されているが、最近、ライダー装備のファッシ
ョン化が進むにつれて単車用ヘルメットも高級化してき
ており、且つ安全性向上の期待もあって徐々に大型化す
る傾向が見られる。ところがＧＦＲＰは比較的高重量で
あるため大型化には限界がある。そこで軽量化を目的と
して、高強力、高弾性率のアラ主ド繊維および汎用有機
繊維（ビニロン繊維等）等を強化材として併用し、ガラ
ス繊維の使用量を少なくすることにより軽量大型化を図
ったＦＲＰ製ヘルメットが既に市販されている。
繊維強化熱硬化性樹脂性（以下ＧＦＲＰ性という）のも
のが汎用されているが、最近、ライダー装備のファッシ
ョン化が進むにつれて単車用ヘルメットも高級化してき
ており、且つ安全性向上の期待もあって徐々に大型化す
る傾向が見られる。ところがＧＦＲＰは比較的高重量で
あるため大型化には限界がある。そこで軽量化を目的と
して、高強力、高弾性率のアラ主ド繊維および汎用有機
繊維（ビニロン繊維等）等を強化材として併用し、ガラ
ス繊維の使用量を少なくすることにより軽量大型化を図
ったＦＲＰ製ヘルメットが既に市販されている。
［発明が解決しようとする課題］
ところがこの種の単車用ヘルメットは、従来のＧＦＲＰ
製ヘルメットと比較しても遜色のない耐衝撃性や耐貫通
性を有しており、且つ軽量大型化の要請にも適合し得る
ものであるが、高価な繊維素材を大量に使用するため高
価につくと言う欠点があった。
製ヘルメットと比較しても遜色のない耐衝撃性や耐貫通
性を有しており、且つ軽量大型化の要請にも適合し得る
ものであるが、高価な繊維素材を大量に使用するため高
価につくと言う欠点があった。
本発明はこの様な問題点を解決しようとしてなされたも
のであって、その目的は、優れた耐貫通性および衝撃吸
収性を有し、且つ軽量大型でしかも安価なヘルメットを
提供しようとするものである。
のであって、その目的は、優れた耐貫通性および衝撃吸
収性を有し、且つ軽量大型でしかも安価なヘルメットを
提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決することのできた本発明ヘルメットの構
成は、ガラス１ｍ維強化熱硬化性樹脂を主たる構成成分
とするヘルメットにおいて、該ヘルメットにおける少な
くともＪＩＳ Ｔａ２０５ （１９８２）で規定され
る衝撃吸収性試験の試験実施範囲は、外層をガラス繊維
層、内層を高強力・高弾性率ポリエチレン繊維布帛層で
強化してなるところに要旨を有するものである。
成は、ガラス１ｍ維強化熱硬化性樹脂を主たる構成成分
とするヘルメットにおいて、該ヘルメットにおける少な
くともＪＩＳ Ｔａ２０５ （１９８２）で規定され
る衝撃吸収性試験の試験実施範囲は、外層をガラス繊維
層、内層を高強力・高弾性率ポリエチレン繊維布帛層で
強化してなるところに要旨を有するものである。
［作用］
上記の様に本発明のヘルメットはＧＦＲＰ材を主たる構
成４分としてヘルメット本体を構成し、該ヘルメットに
おいて最も優れた耐貫通性及び衝撃吸収性が要求される
領域、即ち少なくともＪＩＳ Ｔ ８１３３ （１
９８２）で規定されるｉ撃吸収性試験範囲（以下、ＪＩ
Ｓ規格範囲という）の内面側に、高強力・高弾性率ポリ
エチレン繊維布帛を含むガラス繊維強化熱硬化性樹脂層
を配設して強化したものであり、高強力・高弾性率ポリ
エチレン繊維布帛の有する優れた強化作用によってヘル
メットの耐貫通性及び衝撃吸収性は著しく改善され、比
較的軽量で且つ防護効果の優秀なヘルメットを得ること
ができる。
成４分としてヘルメット本体を構成し、該ヘルメットに
おいて最も優れた耐貫通性及び衝撃吸収性が要求される
領域、即ち少なくともＪＩＳ Ｔ ８１３３ （１
９８２）で規定されるｉ撃吸収性試験範囲（以下、ＪＩ
Ｓ規格範囲という）の内面側に、高強力・高弾性率ポリ
エチレン繊維布帛を含むガラス繊維強化熱硬化性樹脂層
を配設して強化したものであり、高強力・高弾性率ポリ
エチレン繊維布帛の有する優れた強化作用によってヘル
メットの耐貫通性及び衝撃吸収性は著しく改善され、比
較的軽量で且つ防護効果の優秀なヘルメットを得ること
ができる。
本発明において上記繊維強化材（ガラス繊維及びポリエ
チレン繊維）のマトリックス成分となる熱硬化性樹脂と
しては、汎用のＦＲＰ材製造用熱硬化性樹脂が何れも支
障なく使用できるが、最も一般的なのは不飽和ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニルエ
ステル樹脂等であり、これらは単独で使用してもよく、
あるいは必要により２種以上を併用することもできる。
チレン繊維）のマトリックス成分となる熱硬化性樹脂と
しては、汎用のＦＲＰ材製造用熱硬化性樹脂が何れも支
障なく使用できるが、最も一般的なのは不飽和ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニルエ
ステル樹脂等であり、これらは単独で使用してもよく、
あるいは必要により２種以上を併用することもできる。
次にヘルメット本体の強化材として用いられるガラス繊
維は、一般にはＥ・ガラスと称されてし）る電気絶縁性
・化学耐久性ガラス繊維が使用されるが、勿論これに限
定されるものではない。又使用形態としては予めヘルメ
ット状に賦形化されたプリフォーム・セット及びチップ
ド・ストランドマットが使用される。この場合、本発明
は後述する高強力・高弾性率ポリエチレン繊維を用いて
、あまり重量を高めないで耐貫通性等を改善するところ
に特徴を有するものであるから、使用するガラス繊維の
量は従来例に比べて少なめに抑えられる。
維は、一般にはＥ・ガラスと称されてし）る電気絶縁性
・化学耐久性ガラス繊維が使用されるが、勿論これに限
定されるものではない。又使用形態としては予めヘルメ
ット状に賦形化されたプリフォーム・セット及びチップ
ド・ストランドマットが使用される。この場合、本発明
は後述する高強力・高弾性率ポリエチレン繊維を用いて
、あまり重量を高めないで耐貫通性等を改善するところ
に特徴を有するものであるから、使用するガラス繊維の
量は従来例に比べて少なめに抑えられる。
そして該ヘルメット本体の内面側に配設される高強力・
高弾性率ポリエチレン繊維布帛は、ガラス繊維強化熱硬
化性樹脂層だけでは満足することのできない耐貫通性及
び衝撃吸収性を補い、あまり高重量化させないで優れた
防護効果を得るために用いられるものであり、該ポリエ
チレン繊維に求められる強力及び弾性率は、その目的に
照らして引張強度が２０ ｇ／ｄ以上、より好ましくは
２５ ｇ／ｄ以上、引張弾性率が５００ ｇ／ｄ以上、
より好ましくは１０００ｇ／ｄ以上のものがよい。布帛
の形態も不織布及び織布の如何を問わないが、布帛の方
が耐貫通性改善効果は大きい。
高弾性率ポリエチレン繊維布帛は、ガラス繊維強化熱硬
化性樹脂層だけでは満足することのできない耐貫通性及
び衝撃吸収性を補い、あまり高重量化させないで優れた
防護効果を得るために用いられるものであり、該ポリエ
チレン繊維に求められる強力及び弾性率は、その目的に
照らして引張強度が２０ ｇ／ｄ以上、より好ましくは
２５ ｇ／ｄ以上、引張弾性率が５００ ｇ／ｄ以上、
より好ましくは１０００ｇ／ｄ以上のものがよい。布帛
の形態も不織布及び織布の如何を問わないが、布帛の方
が耐貫通性改善効果は大きい。
織布組織にも平織、朱子織、綾織、バスケット織等様々
の種類があり、いずれも使用できるが、ヘルメット製造
時の型添え性を考慮すると朱子織が最も好ましい。また
該ポリエチレン繊維布帛の目付量は、目標とする耐貫通
性能等や製品重量及びコストを考慮して適宜窓めればよ
く、通常は２００〜１０００ｇ／ｍ２の範囲の単層ある
いは複数枚の積層体として使用される。しかし同一目付
量で比較すると、積層体とした方が耐貫通性は優れたも
のとなる。また該繊維布帛の樹脂浸透性は、成形温度条
件（通常１２０℃前・後）のもとで含浸樹脂液を０．２
〜０．３ｇ布帛上に滴下したときに、樹脂液の鏡面が消
失するまでに当該樹脂が硬化し内部まで完全に浸透しな
い程度のものであることが望まれる。その理由は、浸透
性が良すぎて樹脂が繊維布帛内へ完全に浸透して一体化
すると、耐貫通性が低下するからである。
の種類があり、いずれも使用できるが、ヘルメット製造
時の型添え性を考慮すると朱子織が最も好ましい。また
該ポリエチレン繊維布帛の目付量は、目標とする耐貫通
性能等や製品重量及びコストを考慮して適宜窓めればよ
く、通常は２００〜１０００ｇ／ｍ２の範囲の単層ある
いは複数枚の積層体として使用される。しかし同一目付
量で比較すると、積層体とした方が耐貫通性は優れたも
のとなる。また該繊維布帛の樹脂浸透性は、成形温度条
件（通常１２０℃前・後）のもとで含浸樹脂液を０．２
〜０．３ｇ布帛上に滴下したときに、樹脂液の鏡面が消
失するまでに当該樹脂が硬化し内部まで完全に浸透しな
い程度のものであることが望まれる。その理由は、浸透
性が良すぎて樹脂が繊維布帛内へ完全に浸透して一体化
すると、耐貫通性が低下するからである。
この様に本発明では、ヘルメットにおいて最も強度の要
求されるＪＩＳ規格範囲が、外層をガラス繊維層、内層
を高強力・高弾性率ポリエチレン繊維布帛層で強化して
なるところに最大の特徴があるが、この様なヘルメット
では、内面側に穿孔、切削等の仕上げ加工を施すときに
、ポリエチレン繊維が完全に切断されないでひげ状に露
出することがある。しかしこのポリエチレン繊維布帛強
化樹脂層の内面側に、内面仕上げ層として薄肉のガラス
繊維強化樹脂層を形成しておけば、上記の様な仕上げ加
工時の問題もなくなるので好ましい。尚、高強力・高弾
性率ポリエチレン繊維布帛をヘルメットの外面側へ配置
して強化することも可能であるが、この場合は耐貫通性
が劣るので好ましくない また本発明では、ヘルメットの内面全体を高強力・高弾
性率ポリエチレン繊維布帛で強化してもよいが、最も優
れた性能の要求される前記ＪＩＳ規格範囲を集中的に補
強するだけで所期の目的は十分達成されるし、コスト面
でも有利である。またヘルメットの縁部については、仕
上げカット性を考慮するならばむしろ該強化繊維布帛を
配設しない方がよく、これによって防護性能上の問題を
起こす様なことはない。
求されるＪＩＳ規格範囲が、外層をガラス繊維層、内層
を高強力・高弾性率ポリエチレン繊維布帛層で強化して
なるところに最大の特徴があるが、この様なヘルメット
では、内面側に穿孔、切削等の仕上げ加工を施すときに
、ポリエチレン繊維が完全に切断されないでひげ状に露
出することがある。しかしこのポリエチレン繊維布帛強
化樹脂層の内面側に、内面仕上げ層として薄肉のガラス
繊維強化樹脂層を形成しておけば、上記の様な仕上げ加
工時の問題もなくなるので好ましい。尚、高強力・高弾
性率ポリエチレン繊維布帛をヘルメットの外面側へ配置
して強化することも可能であるが、この場合は耐貫通性
が劣るので好ましくない また本発明では、ヘルメットの内面全体を高強力・高弾
性率ポリエチレン繊維布帛で強化してもよいが、最も優
れた性能の要求される前記ＪＩＳ規格範囲を集中的に補
強するだけで所期の目的は十分達成されるし、コスト面
でも有利である。またヘルメットの縁部については、仕
上げカット性を考慮するならばむしろ該強化繊維布帛を
配設しない方がよく、これによって防護性能上の問題を
起こす様なことはない。
［実施例］
罠直里ユ
繊度１６００ｄ、引張強度３０ ｇ／ｄ、引張弾性率１
１００ｇ／ｄの高強力・高弾性率ポリエチレン繊維（ダ
イニーマ・ジャパン社製、商品名「ダイニーマ５Ｋ−６
０Ｊ ）を使用し、糊付は後経糸密度１８木／インチ、
緯糸密度１４木／インチの５枚朱子を製織し強化繊布と
した。織目付量は２４８ｇ／ｍ’であった。
１００ｇ／ｄの高強力・高弾性率ポリエチレン繊維（ダ
イニーマ・ジャパン社製、商品名「ダイニーマ５Ｋ−６
０Ｊ ）を使用し、糊付は後経糸密度１８木／インチ、
緯糸密度１４木／インチの５枚朱子を製織し強化繊布と
した。織目付量は２４８ｇ／ｍ’であった。
ヘルメットの成形に当たっては、１１５℃程度に加熱さ
れた雌金型内にガラス繊維プリフォームセットを装填し
、内面側に第１〜３図（第１図は概略底面図、第２図は
概略側面図、第３図は強化部の概略断面図であり、１は
ヘルメット本体、２はポリエチレン強化樹脂層とガラス
繊維樹脂層の複合強化領域、３はＧＦＲＰ層、４はポリ
エチレン強化樹脂層を夫々示す）に示す様な配置で少な
くともＪＩＳ規格範囲の内面側に上記強化繊布を２枚重
ねて積層し、更に最内層に薄いガラス繊維マットを当て
かった。
れた雌金型内にガラス繊維プリフォームセットを装填し
、内面側に第１〜３図（第１図は概略底面図、第２図は
概略側面図、第３図は強化部の概略断面図であり、１は
ヘルメット本体、２はポリエチレン強化樹脂層とガラス
繊維樹脂層の複合強化領域、３はＧＦＲＰ層、４はポリ
エチレン強化樹脂層を夫々示す）に示す様な配置で少な
くともＪＩＳ規格範囲の内面側に上記強化繊布を２枚重
ねて積層し、更に最内層に薄いガラス繊維マットを当て
かった。
次いで不飽和ポリエステル樹脂１００部に対し、ベンゾ
イルパーオキサイドペースト（５０％）を１．５部配合
した樹脂液を金型内に注入し、直ちに雌・雄金型を締め
付け１１５℃で１０分間加圧成形して樹脂を硬化せしめ
、７１０ｇの大型ジェット型ヘルメット帽体を製造した
。
イルパーオキサイドペースト（５０％）を１．５部配合
した樹脂液を金型内に注入し、直ちに雌・雄金型を締め
付け１１５℃で１０分間加圧成形して樹脂を硬化せしめ
、７１０ｇの大型ジェット型ヘルメット帽体を製造した
。
このヘルメットについて、ＪＩＳ Ｔ ８１３３の（Ｊ
ｌｌに準拠して耐貫通性試験及び衝撃吸収試験を行なっ
たところ、いずれの規格にも合格した。
ｌｌに準拠して耐貫通性試験及び衝撃吸収試験を行なっ
たところ、いずれの規格にも合格した。
比較例１
実施例１で使用したのと同じ高強力・高弾性率ポリエチ
レン繊維及びガラス繊維プリフォームセット及び樹脂を
使用し、ガラス繊維プリフォームセットの外面側に高強
力・高弾性率ポリエチレン繊維層を形成すると共に、そ
の最外面側に薄いガラス繊維マットを薄く当てかったほ
かは実施例１と同様にして７１０ｇのヘルメットを作製
した。
レン繊維及びガラス繊維プリフォームセット及び樹脂を
使用し、ガラス繊維プリフォームセットの外面側に高強
力・高弾性率ポリエチレン繊維層を形成すると共に、そ
の最外面側に薄いガラス繊維マットを薄く当てかったほ
かは実施例１と同様にして７１０ｇのヘルメットを作製
した。
このヘルメットを実施例１と同様の性能試験に供したと
ころ、衝撃吸収性の規格には合格したが耐貫通性の規格
には不合格であった。
ころ、衝撃吸収性の規格には合格したが耐貫通性の規格
には不合格であった。
塩に１ユ
高強力・高弾性率ポリエチレン繊維強化繊布による強化
を省略し、ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂のみ
によってヘルメットを作製した。
を省略し、ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂のみ
によってヘルメットを作製した。
その場合１つはガラス繊維の使用量を増やして重さ９２
０ｇのものを得、もう１つは軽量化のためガラス繊維の
使用量を若干少なくして重さ８５０ｇのものを得た。
０ｇのものを得、もう１つは軽量化のためガラス繊維の
使用量を若干少なくして重さ８５０ｇのものを得た。
得られた各ヘルメットについて同様の性能試験を行なっ
たところ、前者は耐貫通性及び衝撃吸収性とも規格に合
格したが、実施例のヘルメットに比べて非常に重く、一
方後者のヘルメットは若干軽量化されているものの耐貫
通性の規格に不合格であった。
たところ、前者は耐貫通性及び衝撃吸収性とも規格に合
格したが、実施例のヘルメットに比べて非常に重く、一
方後者のヘルメットは若干軽量化されているものの耐貫
通性の規格に不合格であった。
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されており、ＧＦＲＰ製ヘルメ
ットの少なくともＪＩＳ規格範囲を高強力・高弾性率ポ
リエチレン繊維で強化することにより、軽量且つ安価で
しかも耐貫通性及び衝撃吸成性の優れた大型ヘルメット
を提供し得ることになった。
ットの少なくともＪＩＳ規格範囲を高強力・高弾性率ポ
リエチレン繊維で強化することにより、軽量且つ安価で
しかも耐貫通性及び衝撃吸成性の優れた大型ヘルメット
を提供し得ることになった。
第１．２図は実施例で得たヘルメットの概略底面図及び
概略側面図、第３図はポリエチレン繊維強化部分の概略
断面図である。 １・・・ヘルメット本体 ２・・・ポリエチレン繊維強化層とガラスＵ＆維樹脂層
の複合強化領域 ３・・・ＧＦＲＰ層 ４・・・ポリエチレン強化樹脂層
概略側面図、第３図はポリエチレン繊維強化部分の概略
断面図である。 １・・・ヘルメット本体 ２・・・ポリエチレン繊維強化層とガラスＵ＆維樹脂層
の複合強化領域 ３・・・ＧＦＲＰ層 ４・・・ポリエチレン強化樹脂層
Claims (1)
- ガラス繊維強化熱硬化性樹脂を主たる構成成分とするヘ
ルメットにおいて、該ヘルメットにおける少なくともＪ
ＩＳＴ８１３３（１９８２）で規定される衝撃吸収性試
験の試験実施範囲は、外層をガラス繊維層、内層を高強
力・高弾性率ポリエチレン繊維布帛層で強化してなるこ
とを特徴とする繊維強化樹脂製ヘルメット。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203133A JP2923306B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | ヘルメット |
| US07/560,995 US5075904A (en) | 1989-08-05 | 1990-08-01 | Helmet with reinforcement |
| EP19900114952 EP0412452A3 (en) | 1989-08-05 | 1990-08-03 | Helmet |
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1989
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