JPH06173110A - ヘルメットの帽体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘルメットの帽体において、ガラスマットを
複数枚づつ重ねて使用するような補強を必要とすること
なく、それと同等の耐衝撃性を維持することを可能にし
て、ヘルメットの軽量化を図る。 【構成】 その内側に衝撃吸収ライナー、内装クッショ
ン等を装着することによりヘルメットを構成するための
合成樹脂製の帽体１において、帽体の窓部１１の縁部、
前部下端部１２、後部下端部１３等の縁部周辺に、一方
向性繊維２１、２２、２３、２４を、それぞれの縁部に
ほぼ平行となるような方向で配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、頭部を保護するための
ヘルメットの帽体構造に関し、特に、自動二輪車に乗車
する際に着用するのに適したヘルメットの帽体構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車に乗車する際、必ずヘルメッ
トを着用することが義務づけられているが、このとき使
用されるヘルメットは、通常、図１に示すように、衝撃
に対して内部を保護するための、ＦＲＰ（ガラス繊維強
化プラスチック）、ポリカーボネイト樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリプロピレン樹脂等の合成樹脂からなる帽体１
と、帽体１に受けた衝撃を吸収するための発泡スチロー
ル等からなる衝撃吸収ライナー２と、ヘルメットを頭部
にフィットさせるための内装クッション３とからなる本
体に対して、ヘルメットを頭部に固定するためのあご紐
４、顔面を覆うシールド５等が付設されているものであ
る。

【０００３】このようなヘルメットにおいては、着用者
の疲労を少なくし、且つ着用時に重心が高くならないよ
うに、その軽量化が図られており、特に中、高級ヘルメ
ットに多く使用されているＦＲＰ（ガラス繊維強化プラ
スチック）を材料とする帽体においては、その重量をよ
り軽くするために、ガラス繊維と共にケブラー（登録商
標）やビニロン（登録商標）の繊維を混入するというこ
とも行われている。

【０００４】一方、このようなヘルメットの耐衝撃性向
上のために、従来、帽体１の破壊されやすい箇所の裏側
に、補強を目的としてガラスマットを部分的に設ける構
造が採用されている。そして、これに用いられるガラス
マットとしては、帽体を構成する積層体の基材として従
来使用されているガラスマットと同じ仕様のもの、すな
わち、真直な一定の長さ（５ｃｍ程度）のガラス繊維を
ランダムな状態で分散させてポリエステル樹脂のバイン
ダーでシート状に成形したものを適当な大きさに切断し
たものが使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な自動二輪車に乗車する際に使用するヘルメットに対し
て本出願人が行った強度試験の結果によると、ヘルメッ
トの前額部や下部周辺に受けた衝撃に対してはヘルメッ
トの窓部開口縁、下端縁等の各縁部に沿う狭い面積に極
めて大きな引張応力が掛かり、従来のガラス繊維をラン
ダムな状態で分散させてその強度の方向性をほぼ均一に
したヘルメット帽体では、上記のようなガラスマットに
よる部分的な補強を施したものでも、各縁部にこれと直
角方向のクラックが発生して、衝撃は思うように吸収さ
れないということが判った。

【０００６】そこで、そのような大きな引張応力が掛か
る各縁部周辺の強度を充分確保するためには、それらの
箇所に上記のような従来の補強用ガラスマットを複数枚
づつ重ねその部分を厚くして使用することにより対処す
ることとなるのであるが、そのようにガラスマットをそ
れぞれの箇所に複数枚づつ重ねて使用すると、ヘルメッ
ト全体の重量が増大して、ヘルメットの着用者が疲労し
易くなり、しかも重心が高くなるという問題が生じてく
る。

【０００７】本発明は、上記のような従来のヘルメット
帽体の持つ不都合を解消することを目的としており、よ
り具体的には、特に強度を必要とする各縁部周辺に、該
縁部にほぼ平行となるような方向で一方向性繊維を配置
することにより、補強用のガラスマットを複数枚づつ重
ねて使用するようなことなく、それと同等の耐衝撃性を
維持することを可能にして、ヘルメット帽体の軽量化を
図ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決しかつ目的を達成するために、その内側に衝撃吸収
ライナー、内装クッション等を装着することによりヘル
メットを構成するための合成樹脂製の帽体において、該
帽体の縁部周辺に、一方向性繊維が、縁部にほぼ平行と
なるような方向で配置されていることを特徴とするもの
である。

【０００９】

【作 用】上記のような構成を有する本発明のヘルメッ
トの帽体についてその作用を説明すると、例えば、ヘル
メットの前額部や下部周辺に大きな衝撃が加えられ、そ
れによってヘルメットの窓部開口縁、下端縁等の各縁部
が内方に凹むように変形すると、それら縁部周辺の裏面
の狭い面積に、各縁部の方向に沿って大きな引張応力が
掛かることとなる。このとき、各縁部周辺に配置されて
いる一方向性繊維は、その繊維の方向が引張応力の引張
方向とほぼ同じであるため、大きな引張応力にも有効に
対抗することができ、帽体の破壊を防止して衝撃を吸収
することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、図２および図３によって、本発明のヘルメ
ットの帽体構造の一実施例について説明する。

【００１１】図２および図３は、帽体１の裏面側に貼着
されている一方向繊維のシート片の配置状態を示すもの
で、図２は帽体１を側方から見た場合の一方向繊維のシ
ート片の配置状態を示し、図３は帽体１の前半部（図面
の左側）および後半部（図面の右側）を前後方向から見
た場合の一方向繊維のシート片の配置状態を示してい
る。

【００１２】帽体１には、真直な長い無機繊維（ガラス
繊維）を互いに平行となるように方向を揃えて結合した
一方向繊維のシートを適当な大きさに切断して形成した
シート片２１、２２、２３、２３、２４が、図示されて
いるように、帽体１の裏面において、窓部１１、前方下
端部１２および後方下端部１３の各縁部周辺に、その繊
維の方向が帽体１の各縁部とほぼ平行となるように部分
的に配置されて、一体的に貼着されている。

【００１３】これに使用される一方向繊維のシートは、
真直な長い無機繊維として直径１１ミクロン程度のガラ
ス繊維を、５０〜４０００本づつ有機繊維（ポリアミド
系繊維、ポリエステル系繊維等）の糸で連続的に束ねて
シート状（厚さ０．４７ｍｍ）に形成したものである。

【００１４】この実施例では、従来のガラス繊維をラン
ダムな状態で分散させてポリエステル樹脂のバインダー
でシート状に成形したガラスマットを部分的に帽体に貼
着するいうものと比べて、貼着する補強部材が従来のガ
ラスマットでなく一方向繊維のシート片であるという点
で相違するだけなので、従来のガラスマットによる補強
の場合と同様の方法で帽体に対して貼着することがで
き、しかも、この一方向繊維のシート片を各部に１枚づ
つ使用するだけで、従来のガラスマットを複数枚づつ重
ね合わせて使用したものに匹敵する補強効果を得ること
ができる。

【００１５】つぎに、上記のような一方向繊維のシート
を、シート片として貼着するのではなく、帽体自体を構
成する積層構造の一部として組み込むことにより、帽体
に対して一方向繊維を配置するという本発明の他の実施
例について、図４〜図９によって説明する。

【００１６】従来の帽体構造としては、例えば、その表
面から裏面にかけて、（１）ガラスマット（０．６ｍ
ｍ）−（２）ポリビニールアルコール系繊維、ポリエチ
レン系繊維等の有機繊維の布状体（０．４６ｍｍ×３
枚）−（３）ガラスマット（０．６ｍｍ）を重ねて積層
構造としたものに、必要に応じて、その裏面に補強用の
ガラスマットを複数枚づつ重ねて部分的に貼着した後、
液状のマトリックス樹脂（ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂等）を含浸させて型内で熱を加えて帽体形状
に固め、これに表面塗装層（０．３ｍｍ）が施されてい
るものがある。（この状態でその厚さは合計２．８８ｍ
ｍとなる）

【００１７】これに対して、本実施例においては、液状
のマトリックス樹脂（ポリエステル樹脂、ビニルエステ
ル樹脂等）を含浸させて型内で熱を加えて固める帽体の
積層構造が、その表面から裏面にかけて、（１）ガラス
マット（０．６ｍｍ）−（２）一方向性繊維のシート
（０．４７ｍｍ）−（３）ポリビニールアルコール系繊
維、ポリエチレン系繊維等の有機繊維の布状体（０．４
６ｍｍ×２枚）−（４）一方向性繊維のシート（０．４
７ｍｍ）を重ねたものとなっており、これに表面塗装層
（０．３ｍｍ）が施されるものである。（この状態でそ
の厚さは合計２．７６ｍｍとなる）

【００１８】そして、上記のような積層構造からなる本
実施例の帽体において、一方向繊維は、図４および図５
に示すように、帽体の裏面側に上記（４）のように配置
される一方向性繊維のシート２５、２６として、窓部１
１、前方下端部１２および後方下端部１３の各縁部周辺
に、その繊維方向がそれらの各縁部にほぼ平行となるよ
うに配置されている。

【００１９】上記のように帽体の積層構造中に一方向性
繊維のシート２５、２６を配置するには、積層される一
方向性繊維のシートを予め図６（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うな各ブランク２５、２６として形成し、帽体の頭頂部
の方に配置されるブランク２５に図６（Ａ）に示すよう
な切り目２８、２８、２８、２８を設けておけば、型内
で帽体の形状に固める際に、それぞれの切り目付近が重
ね合わせ部となって、ブランク２５を型内で帽体の形状
に合わせて立体的に固めるのに都合が良い。なお、その
際ブランクの帽体各縁部からはみ出す部分は、帽体の形
状に固めた後にトリミングして取り除く。

【００２０】ところで、耐衝撃性という点では、図４お
よび図５に示すような繊維方向で、一方向性繊維のシー
ト２５、２６を帽体１の最も内側に配置するのが効果的
であるが、本実施例においては、さらに、耐貫通性（ヘ
ルメット内に突起物が貫入するのを防ぐ機能）をも考慮
して、帽体１の最も内側に配置した一方向性繊維のシー
ト２５、２６に加えて、更に一方向性繊維のシート２５
とは繊維方向が９０°異なる別の一方向性繊維のシート
２７を、図７および図８に示すように、帽体の表面側の
ガラスマット層の下方に積層して配置している。

【００２１】この繊維方向が９０°異なる一方向性繊維
のシート２７を帽体の積層構造中に配置する場合にも、
上記の一方向性繊維のシート２５の場合と同様、図９に
示すようなブランク２７として形成し、このブランク２
７に切り目２９、２９、２９、２９を設けておくのが良
い。

【００２２】このように、繊維の方向が９０°異なる一
方向性繊維のシート２５、２７が２層に重ねられて配置
されることにより、帽体に埋設されている一方向性繊維
が全体として格子状となり、一方向性繊維のシート２５
の層のみが配置されるときの弱点となる耐貫通性の低下
という問題を解決することができる。

【００２３】以上、本発明のヘルメットの帽体構造を各
実施例に基づいて説明したが、本発明は、そのような実
施例にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載されている限りにおいて、様々な実施態様をもつこ
とが可能なものであることはいうまでもない。

【００２４】例えば、本出願人はヘルメットの耐貫通性
を高めるためにヘルメット帽体と衝撃吸収ライナーとの
間に柔軟性を有する布状部材を介装するという技術を既
に提案しているが（特願平４−１１２３９２号）、この
ような技術を上記の第２実施例に適用することにより、
耐貫通性の低下を克服するために帽体の表面側のガラス
マット層の下方に設けた９０°繊維方向の異なる一方向
性繊維の層を省略することが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明したような本発明のヘルメッ
トの帽体構造によれば、帽体の各縁部周辺に一方向性繊
維を配置するだけで、補強用のガラスマットを複数枚づ
つ重ねて使用したのと同等の耐衝撃性を維持することが
可能となり、ヘルメットの帽体の軽量化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘルメットの帽体構造が適用される従
来公知のヘルメットを示す断面図。

【図２】本発明のヘルメットの帽体構造の一実施例にお
ける一方向繊維の配置を側方から見た状態を示す説明
図。

【図３】図２に示された一実施例における一方向繊維の
配置を前後方向から見た状態（図面左側は帽体前半部、
図面右側は帽体後半部）を示す説明図。

【図４】本発明のヘルメットの帽体構造の他の実施例に
おける一方向繊維の配置を側方から見た状態を示す説明
図。

【図５】図４に示された他の実施例における一方向繊維
の配置を前後方向から見た状態（図面左側は帽体前半
部、図面右側は帽体後半部）を示す説明図。

【図６】図４に示された他の実施例に使用される一方向
繊維のシートのブランク（Ａ）、（Ｂ）を示す説明図。

【図７】図４に示された他の実施例において、耐貫通性
の低下防止のために付加的に使用される、９０°繊維方
向の異なる一方向繊維の配置を側方から見た状態を示す
説明図。

【図８】図４に示された９０°繊維方向の異なる一方向
繊維の配置を前後方向から見た状態（図面左側は帽体前
半部、図面右側は帽体後半部）を示す説明図。

【図９】図４に示された他の実施例に付加的に使用され
る９０°繊維方向の異なる一方向繊維のシートのブラン
クを示す説明図。

【符号の説明】

１ 帽体 ２１ 一方向性繊維 ２２ 一方向性繊維 ２３ 一方向性繊維 ２４ 一方向性繊維 ２５ 一方向性繊維 ２６ 一方向性繊維

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その内側に衝撃吸収ライナー、内装クッ
   ション等を装着することによりヘルメットを構成するた
   めの合成樹脂製の帽体において、該帽体の縁部周辺に、
   一方向性繊維が、縁部にほぼ平行となるような方向で配
   置されていることを特徴とする、ヘルメットの帽体構
   造。