JPH11241215A - Impact resistant helmet - Google Patents
Impact resistant helmetInfo
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- JPH11241215A JPH11241215A JP36798098A JP36798098A JPH11241215A JP H11241215 A JPH11241215 A JP H11241215A JP 36798098 A JP36798098 A JP 36798098A JP 36798098 A JP36798098 A JP 36798098A JP H11241215 A JPH11241215 A JP H11241215A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック又は
金属からなるヘルメット本体の外面に、角錐台形状であ
る中空成形物を装着又は固定し、その中空成形物の全面
又は一部に、裏面が前記角錐形状又はその一部からなる
セラミックチップを接着剤又は機械的方法等で固定する
ことにより、外側から高速の飛来物を受けた場合、セラ
ミックの部分的破壊により飛来物のエネルギーをほとん
ど吸収し、ヘルメット本体の損傷並びに内面への膨らみ
を非常に小さくし、高速な飛来物に対して優れた耐衝撃
性を持つヘルメットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a helmet body made of plastic or metal, on which a hollow molding having a truncated pyramid shape is mounted or fixed on the outer surface, and the entire surface or a part of the hollow molding has the back surface. By fixing the pyramidal shape or a ceramic chip consisting of a part thereof with an adhesive or a mechanical method, if a high-speed flying object is received from the outside, the energy of the flying object is almost absorbed by partial destruction of the ceramic, The present invention relates to a helmet having extremely small damage to a helmet body and bulging to the inner surface, and having excellent impact resistance to high-speed flying objects.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ヘルメットが高所から落下する物体又は
飛来する物体に対する耐衝撃体になり得ることは、周知
の事実である。しかし、衝撃力が大きい場合はヘルメッ
ト単体ではその衝撃力を緩和することは不可能な場合が
多い。一般的に、セラミックを高強度繊維強化プラスチ
ック（以下、ＡＣＭという）の板に接着させることによ
り、高所から落下する物体又は高速に飛来する物体に対
する耐衝撃体になりうることは、今日では公知の事実と
なっている。また、セラミック曲面板とＡＣＭ曲面板と
を接着する技術は、防弾チョッキ用耐弾板等において我
が国内外で使用されている。本出願人もこの技術に関し
て特許出願している（特開平８−１９２４９７号公
報）。It is a well-known fact that helmets can be impact resistant against objects falling from high places or flying objects. However, when the impact force is large, it is often impossible to reduce the impact force with a helmet alone. It is nowadays known that, in general, the bonding of ceramic to a plate of high-strength fiber reinforced plastic (hereinafter ACM) can be an impact-resistant body against objects falling from high places or flying at high speed. The fact has become. The technology of bonding a ceramic curved plate and an ACM curved plate has been used in Japan and overseas in bulletproof vests for bulletproof vests and the like. The present applicant has also applied for a patent regarding this technique (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-192497).
【０００３】しかしながら、ヘルメットにおいては外表
面が連続的に変化する３次元曲面からなっており、その
表面に直接セラミックチップを固定する場合セラミック
チップの裏面形状もヘルメット外表面形状と同一にする
ことが望ましいが、このような形状のセラミック成形体
を作製することは経済面、技術面で事実上不可能であ
る。一方ヘルメットの外表面に合わせて数種類のセラミ
ックチップを作製してヘルメットに固定しようとして
も、ヘルメットの外表面にフィットしない部分が生じて
セラミックチップ間やセラミックチップとヘルメット間
に隙間が生じ、耐弾性を低下させる結果となり、この点
を改善する必要性がある。また、一旦ヘルメットにセラ
ミックを固着してしまうとセラミックを除去することは
困難であり、高所から落下する物体又は高速に飛来する
物体の危険性が全くない場合でも重量の大きいセラミッ
ク固着ヘルメットを常時かぶらざるを得なかった。However, a helmet has a three-dimensional curved surface whose outer surface changes continuously, and when a ceramic chip is directly fixed to the surface, the shape of the back surface of the ceramic chip must be the same as that of the helmet outer surface. Although desirable, it is practically economically and technically impossible to produce a ceramic molded body having such a shape. On the other hand, even if you make several types of ceramic chips according to the outer surface of the helmet and try to fix it to the helmet, there will be parts that do not fit on the outer surface of the helmet and a gap will occur between the ceramic chips and between the ceramic chip and the helmet, Therefore, it is necessary to improve this point. Also, once the ceramic is fixed to the helmet, it is difficult to remove the ceramic, and even if there is no danger of objects falling from high places or objects flying at high speed, a heavy ceramic fixed helmet should always be used. I had to wear it.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、プラスチ
ック又は金属からなるヘルメット本体の外面に、外形が
角錐台形状の中空成形物を装着又は固定し、その中空成
形物表面にセラミックチップを固定することにより、セ
ラミックチップと中空成形物との間及びセラミックチッ
プ間の隙間が実質的に無く、強力な衝撃力を受けた場合
でも、その破壊エネルギーがセラミック固定中空成形物
を介してヘルメットに伝わるため、ヘルメット本体への
衝撃力を緩和させると共にヘルメット内面への膨らみを
効果的に防止しうる耐衝撃性に優れた耐衝撃性ヘルメッ
トを完成するに至ったものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor mounts or fixes a hollow molded article having a truncated pyramid shape on the outer surface of a helmet body made of plastic or metal, and fixes a ceramic chip on the surface of the hollow molded article. By doing so, there is substantially no gap between the ceramic chip and the hollow molded article and between the ceramic chips, and even when a strong impact force is received, the breaking energy is transmitted to the helmet via the ceramic fixed hollow molded article. Therefore, an impact-resistant helmet having excellent impact resistance, which can alleviate the impact force on the helmet body and effectively prevent the helmet from bulging into the inner surface, has been completed.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、プラスチック
又は金属からなるヘルメット本体の外面に、中空であ
り、外形が角錐台である中空成形物を装着又は固定し、
この中空成形物の表面にセラミックチップを固定するす
ることを特徴とする耐衝撃性ヘルメットに関するもので
ある。好ましくはこの中空成形物の内面がヘルメットの
外表面と同一形状であることを特徴とする耐衝撃性ヘル
メットに関するものである。そして、この中空成形物が
ヘルメットに着脱自在であることを特徴とする耐衝撃性
ヘルメットに関するものである。According to the present invention, there is provided a helmet body made of plastic or metal, which is provided with a hollow molded article which is hollow and has a truncated pyramid outer shape.
The present invention relates to an impact-resistant helmet in which a ceramic chip is fixed to the surface of the hollow molded article. Preferably, the present invention relates to an impact-resistant helmet, wherein the inner surface of the hollow molded article has the same shape as the outer surface of the helmet. The present invention relates to an impact-resistant helmet in which the hollow molded article is detachable from a helmet.
【０００６】そして、好ましくは、ヘルメット本体が、
比引張強度が１０×１０6 ｃｍ以上であり、比弾性率が
２．５×１０8 ｃｍ以上である高強度繊維を基材とし、
熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を結合剤とし、樹脂含有
率が５〜８０％である繊維強化プラスチックからなるこ
とを特徴とする耐衝撃性ヘルメットに関するものであ
り、更に好ましくは、繊維強化プラスチックの樹脂含有
率が５〜３０％である耐衝撃性ヘルメットに関するもの
である。Preferably, the helmet body is
The base material is a high-strength fiber having a specific tensile strength of 10 × 10 6 cm or more and a specific elastic modulus of 2.5 × 10 8 cm or more,
The present invention relates to an impact-resistant helmet comprising a thermosetting resin or a thermoplastic resin as a binder and made of a fiber reinforced plastic having a resin content of 5 to 80%, and more preferably a fiber reinforced plastic. The present invention relates to an impact-resistant helmet having a resin content of 5 to 30%.
【０００７】また、好ましくは、中空成形物が、ヘルメ
ット本体の外形に近似するように、２種類以上の中空の
角錐台を接合した角錐台形状の中空成形物、より好まし
くは、かかる中空の角錐台の接合面が一致するよう接合
した角錐台形状の中空成形物であることを特徴とする耐
衝撃性ヘルメットである。他の好ましい形状として、中
空成形物が、ヘルメット本体の外形にさらに近似するよ
うに、中空の角錐台の底面中心線を挟んで底面に垂直に
一定の幅で切り取り、残った２つの角錐台部分を接合一
体化した左右対称の角錐台形状であることを特徴とする
耐衝撃性ヘルメットである。更には、中空成形物が前記
２種の形状を組み合わせた角錐台形状の中空成形物であ
ることが好ましい。なお、角錐台形状の中空成形体は、
通常４角錐台以上、好ましくは６角錐台以上の角錐台で
ある。Preferably, the hollow molded article has a truncated pyramid shape in which two or more types of hollow truncated pyramids are joined so that the hollow molded article approximates the outer shape of the helmet body. An impact-resistant helmet, which is a truncated pyramid-shaped hollow molded article joined so that joining surfaces of the stand coincide with each other. As another preferred shape, the hollow molded article is cut at a constant width perpendicular to the bottom face across the bottom center line of the hollow truncated pyramid so as to more closely resemble the outer shape of the helmet body, and the remaining two truncated pyramid portions are formed. Is a shock-resistant helmet characterized by being formed into a symmetrical truncated pyramid shape in which the helmet is integrated. Further, it is preferable that the hollow molded product is a truncated pyramid-shaped hollow molded product obtained by combining the above two types of shapes. In addition, the truncated pyramid-shaped hollow molded body,
It is usually a truncated pyramid or more, preferably a truncated pyramid or more.
【０００８】本発明において、上記中空成形物は、上下
に貫通する中空部を有する成形物であるが、この中空成
形物の内面はヘルメット本体の外面と同一形状であるこ
とが好ましい。この中空成形物は同種材質又は異種材質
からなる２層以上の多層構造であってもよく、更には、
中空成形物は、長手方向がヘルメット本体の前後方向
で、短手方向がヘルメット本体の左右方向であることが
好ましく、この中空成形物が左右対称形状であることが
好ましい。また、この中空成形物を２個以上の分割体と
して形成し、これらを組み合わせて中空成形物とするこ
とも好ましい形態である。In the present invention, the hollow molded article is a molded article having a hollow portion penetrating vertically, and it is preferable that the inner surface of the hollow molded article has the same shape as the outer surface of the helmet body. This hollow molded article may have a multilayer structure of two or more layers made of the same material or different materials.
It is preferable that the longitudinal direction of the hollow molded product is the front-rear direction of the helmet main body, and the lateral direction is the left-right direction of the helmet main body. It is also a preferred embodiment that the hollow molded article is formed as two or more divided bodies, and these are combined to form a hollow molded article.
【０００９】本発明において用いられるヘルメット本体
は、一般的にヘルメットといわれるものであればどのよ
うなヘルメットでもよいが、好ましくは工事用の安全
帽、乗車用安全帽、学童用安全帽及び耐衝撃用の防刃帽
や防弾帽等である。ヘルメット本体はプラスチック又は
金属からなっている。プラスチックの材質としてはヘル
メットを製造するのに使用される全ての材質が該当する
が、好ましくはＡＢＳ、ポリカーボネート及びポリエチ
レン等の樹脂単体、その混合物及び２種類以上の複合層
からなっているもの、あるいは樹脂と補強材から構成さ
れているもの、例えばＦＲＰ（一般のガラス繊維、ナイ
ロン繊維及びポリエステル繊維強化プラスチック）及び
ＡＣＭなどがあり、単体又は複合体として用いることが
できる。一方、金属としては、材質は特に限定しない
が、好ましくはチタン、チタン合金、軟鉄、高張力鋼
板、ステンレス、アルミニウム又はジュラルミンなどで
あり、単体又は合金あるいは複合体として用いることが
できる。The helmet body used in the present invention may be any helmet which is generally called a helmet, but is preferably a construction safety helmet, a riding safety helmet, a schoolchild safety helmet and an impact-resistant helmet. Hats, bulletproof caps, etc. The helmet body is made of plastic or metal. As the material of the plastic, all materials used for manufacturing a helmet are applicable, and preferably, a material composed of a single resin such as ABS, polycarbonate and polyethylene, a mixture thereof and a composite layer of two or more types, or Examples thereof include those composed of a resin and a reinforcing material, such as FRP (general glass fiber, nylon fiber and polyester fiber reinforced plastic) and ACM, and can be used as a single substance or as a composite. On the other hand, the material of the metal is not particularly limited, but is preferably titanium, a titanium alloy, soft iron, a high-strength steel plate, stainless steel, aluminum, duralumin, or the like, and can be used alone or as an alloy or a composite.
【００１０】上記ＡＣＭにおいて、用いられる高強度繊
維としては、引張強度を密度で割った比引張強度が１０
×１０8 ｃｍ以上であり、弾性率を密度で割った比弾性
率が２．５×１０8 ｃｍ以上のものである。具体的に
は、高強度ガラス繊維、アラミド繊維、芳香族ポリエス
テル繊維、高強度ポリエチレン繊維、高強度ナイロン繊
維、及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール
（通称ＰＢＯ）繊維等である。一般のガラス繊維、ナイ
ロン繊維及びポリエステル繊維などは高強度繊維に該当
しない。比引張強度あるいは比弾性率が前記値以上の繊
維を用いることにより、ヘルメット本体の耐衝撃性もか
なり良好なものとなる。一方、比引張強度あるいは比弾
性率が前記値以下の繊維を用いるとヘルメット本体の耐
衝撃性は必ずしも十分ではないので、中空成形物、ある
いはセラミック固定中空成形物として耐衝撃性の優れた
ものを使用する必要がある。In the above-mentioned ACM, the high-tensile fiber used has a specific tensile strength obtained by dividing the tensile strength by the density of 10%.
× 10 8 cm or more, and specific elastic modulus obtained by dividing elastic modulus by density is 2.5 × 10 8 cm or more. Specifically, examples thereof include high-strength glass fiber, aramid fiber, aromatic polyester fiber, high-strength polyethylene fiber, high-strength nylon fiber, and polyparaphenylenebenzobisoxazole (commonly called PBO) fiber. General glass fibers, nylon fibers, polyester fibers, and the like do not correspond to high-strength fibers. By using a fiber having a specific tensile strength or a specific elastic modulus equal to or more than the above-mentioned value, the impact resistance of the helmet body can be considerably improved. On the other hand, if fibers having a specific tensile strength or a specific elastic modulus of not more than the above values are used, the impact resistance of the helmet body is not always sufficient, so that a hollow molded article or a ceramic fixed hollow molded article having excellent impact resistance is used. Must be used.
【００１１】ＡＣＭを得るために、高強度繊維に含浸又
はコーティングする樹脂としては、通常、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ビニルエステル樹脂及びポリイミド樹脂等の
熱硬化性樹脂；あるいはポリエチレン、ポリプロピレン
などのポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポ
リビニルアセテート、ポリエーテルエーテルケトン、熱
可塑性ポリウレタン、熱可塑性エラストマー等の熱可塑
性樹脂及び合成ゴムなどが使用される。In order to obtain ACM, the resin to be impregnated or coated on the high-strength fiber is usually a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin and a polyimide resin; Alternatively, thermoplastic resins such as polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyamides, polyesters, polyvinyl acetate, polyether ether ketone, thermoplastic polyurethanes, and thermoplastic elastomers, and synthetic rubbers are used.
【００１２】ＡＣＭを得るには、熱硬化性樹脂の場合、
高強度繊維に熱硬化性樹脂を含浸又はコーティングして
プリプレグを作製し、このプリプレグを複数枚重ね、加
熱加圧する圧縮成形法、あるいはプリプレグを作らない
ハンドレイアップ法などがある。樹脂含有率は５〜８０
％（重量％、以下同じ）の範囲が使用可能であるが、通
常５〜５０％、優れた耐衝撃性のために好ましくは５〜
３０％である。熱可塑性樹脂の場合は、通常高強度繊維
に熱可塑性樹脂の溶液、粉末又はその分散液を含浸又は
コーティングしてプリプレグを作製し、このプリプレグ
を複数枚重ね熱板又は加熱ロールにて加熱加圧する圧縮
成形法等がある。この際、樹脂の含有率は５〜８０％
（重量％、以下同じ）の範囲であるが、通常５〜５０
％、優れた耐衝撃性のために好ましくは５〜３０％であ
る。５％未満ではプリプレグを作ることが困難であり、
８０％を越えてもプリプレグを作ることが困難で、かつ
耐衝撃性が低下する。In order to obtain ACM, in the case of a thermosetting resin,
A prepreg is prepared by impregnating or coating a high-strength fiber with a thermosetting resin, a plurality of prepregs are stacked, and a compression molding method in which heat and pressure are applied, or a hand lay-up method in which a prepreg is not formed is used. Resin content is 5-80
% (% By weight, hereinafter the same) can be used, but usually 5 to 50%, preferably 5 to 50% for excellent impact resistance.
30%. In the case of a thermoplastic resin, a high-strength fiber is usually impregnated or coated with a thermoplastic resin solution, powder or a dispersion thereof to prepare a prepreg, and a plurality of prepregs are stacked and heated and pressed by a hot plate or a heating roll. There is a compression molding method and the like. At this time, the content of the resin is 5 to 80%.
(% By weight, the same applies hereinafter), but usually 5 to 50
%, Preferably 5 to 30% for excellent impact resistance. If it is less than 5%, it is difficult to make prepreg,
Even if it exceeds 80%, it is difficult to produce a prepreg, and the impact resistance is reduced.
【００１３】一方、中空成形物としては、熱硬化性又は
熱可塑性樹脂からなるＦＲＰ、ＡＣＭ又は樹脂単体から
なる成形物あるいは金属であり、表面硬度が高く、衝撃
強度をはじめ機械的強度が大きく、耐候性があり、且つ
軽量であることが望ましい。プラスチックの代表的なも
のとしては、熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹
脂、ウレタン樹脂等；熱可塑性樹脂としてはポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂等があり、その単体又は複合
体として使用される。ＦＲＰやＡＣＭに用いられる繊維
及び樹脂としては上記ヘルメット本体に使用されるもの
が一般的に使用される。また、金属としては同様に上記
ヘルメット本体に使用される材質が一般的に使用され
る。On the other hand, the hollow molded article is a molded article or a metal made of a thermosetting or thermoplastic resin made of FRP, ACM, or a resin alone, and has a high surface hardness and a large mechanical strength including impact strength. Desirably, it is weather-resistant and lightweight. Typical plastics include phenolic resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, and urethane resins as thermosetting resins; polycarbonate resins, acrylic resins, ABS resins, polyethylene resins as thermoplastic resins. There is a polypropylene resin or the like, which is used alone or as a composite. As fibers and resins used for FRP and ACM, those used for the helmet body are generally used. Similarly, as the metal, a material used for the helmet body is generally used.
【００１４】本発明の耐衝撃性ヘルメットにおいて、ヘ
ルメット本体の外面に装着又は固定される中空成形物
は、ヘルメット本体の外形に近似するように外形の異な
る２種類以上の中空の角錐台の接合面が一致するように
上下に積み重ねて接合一体化した形状であることが好ま
しい。また、かかる中空成形物は、外形がヘルメットの
外形により近似するように、角錐台の底面中心線を挟ん
で底面に垂直に一定の幅で切り取り、接合一体化した左
右対称の角錐台形状であることが好ましい。中空成形物
を上記のような形状又はこれらを組み合わせることによ
り、成形物の外観がヘルメット本体形状に極めて近似し
ており、成形物の厚みが比較的均一になり、不必要な肉
厚部が少なくなるので、必要な耐衝撃性を確保し、かつ
軽量化が達成される。In the impact-resistant helmet of the present invention, the hollow molded article attached or fixed to the outer surface of the helmet body is a joint surface of two or more kinds of hollow truncated pyramids having different outer shapes so as to approximate the outer shape of the helmet body. It is preferable that the shape is stacked vertically and joined and integrated so that the two coincide with each other. In addition, such a hollow molded product has a bilaterally symmetrical truncated pyramid shape that is cut at a constant width perpendicular to the bottom surface across the center line of the bottom surface of the truncated pyramid and joined and integrated so that the outer shape approximates the outer shape of the helmet. Is preferred. By forming the hollow molded article as described above or a combination thereof, the appearance of the molded article is very similar to the shape of the helmet body, the thickness of the molded article is relatively uniform, and unnecessary thick portions are reduced. Therefore, necessary impact resistance is ensured and weight reduction is achieved.
【００１５】また、中空成形物は、２個以上に分割して
形成しておき、これらを角錐台形状に組み合わせてヘル
メット本体に装着することも好ましい例の１つである。
この場合、装着しない時には、その分割体の体積がコン
パクトになり、持ち運びに便利である。分割体は、通常
ヘルメット本体に着脱自在に装着するが、隣接する分割
体の接触部は、適宜の重ね合わせ構造とするのが好まし
い。更には、必要により中空成形物を同種材質又は異種
材質からなる２種類以上の多層構造とすることができ
る。例えば、表面に衝撃強度や耐候性の優れたものを使
用し、内面に衝撃時の変形が少なく、かつ軽量のものを
使用することにより、全体として耐衝撃性や耐候性が良
好で、軽量のヘルメットを得ることが出来る。It is also a preferable example that the hollow molded article is divided into two or more pieces, and these are combined in a truncated pyramid shape and mounted on a helmet body.
In this case, when not mounted, the volume of the divided body becomes compact, which is convenient for carrying. The divided bodies are usually detachably attached to the helmet body, but it is preferable that the contact portions of the adjacent divided bodies have an appropriate overlapping structure. Further, if necessary, the hollow molded article may have a multilayer structure of two or more types made of the same material or different materials. For example, by using a material with excellent impact strength and weather resistance on the surface and using a lightweight one with little deformation at the time of impact on the inner surface, it has good impact resistance and weather resistance as a whole, You can get a helmet.
【００１６】中空成形物の形状は、その内面をヘルメッ
ト本体の外面と同形状とすることが好ましい。この場
合、中空成形物をヘルメット本体に隙間無く装着するこ
とができ、従って、ヘルメットの耐衝撃性がより向上
し、中空成形物装着時の安定性も良く、操用性が優れた
ものとなる。It is preferable that the hollow molded article has the same inner surface as the outer surface of the helmet body. In this case, the hollow molded article can be mounted on the helmet body without any gap, and therefore, the impact resistance of the helmet is further improved, the stability at the time of mounting the hollow molded article is good, and the operability is excellent. .
【００１７】本発明において、用いられるセラミック
は、好ましくはファインセラミックスと呼ばれているも
ので、アルミナ（純度９０〜９９．９）系、窒化ケイ素
系、炭化ケイ素系、ジルコニア系等があり、特に限定さ
れない。また、かかるセラミックスの１種又は２種以上
を組合わせても良い。セラミックスの物性としては、ビ
ツカース硬度１０００ｋｇ／ｍｍ2 以上、曲げ強度３０
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、弾性率２．８×１０4 ｋｇ／ｍｍ
2 以上が好ましい。In the present invention, the ceramic used is preferably referred to as fine ceramics, and includes alumina (purity 90 to 99.9), silicon nitride, silicon carbide, zirconia and the like. Not limited. Further, one or more of such ceramics may be used in combination. The physical properties of ceramics include Vickers hardness of 1000 kg / mm 2 or more and bending strength of 30.
kgf / mm 2 or more, elastic modulus 2.8 × 10 4 kg / mm
Two or more are preferred.
【００１８】セラミックチップの形状としては中空成形
物の外側にほゞぴったりと被さる一体型角錐台形状のも
の、これを２ケ以上の分割した略台形形状のもの、ある
いは、分割形状としては個片が３角形、４角形（正方
形，長方形，台形）、６角形等であり、またこれらを組
み合わせた一体化した多面形状からなるセラミックチッ
プであっても良い。即ち、セラミックチップ形状は、中
空成形物とセラミックチップあるいはセラミックチップ
同士で隙間なく固定可能な形状なら各種形状のものが使
用可能であり、制限はない。ただし、中空成形物の外形
が角錐台形状であるので、セラミックチップの形状を角
錐台の各面と同じ形状又はその分割形状とすることによ
り、各セラミックチップは、湾曲のない平板となるの
で、作製が容易であり、量産性が優れている。The shape of the ceramic chip may be an integral frustum of a pyramid that almost exactly covers the outside of the hollow molded product, a substantially trapezoidal shape obtained by dividing the shape into two or more pieces, or an individual piece as a divided shape. Are triangular, quadrangular (square, rectangular, trapezoidal), hexagonal, and the like, and may be a ceramic chip having a multifaceted shape obtained by combining these. That is, as the shape of the ceramic chip, various shapes can be used as long as the shape can be fixed without any gap between the hollow molded article and the ceramic chip or between the ceramic chips, and there is no limitation. However, since the outer shape of the hollow molded product is a truncated pyramid shape, by setting the shape of the ceramic chip to the same shape as each surface of the truncated pyramid or its divided shape, each ceramic chip becomes a flat plate without a curve, It is easy to manufacture and has excellent mass productivity.
【００１９】上記の方法で得られた中空成形物をヘルメ
ット本体に固定する方法としては、中空成形物の内面と
ヘルメット本体の外面とを、中空成形物に用いられた樹
脂そのもの、あるいは合成ゴム系やエポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂等の接着剤又は両面テープ等の粘着剤で接着す
る方法、あるいはマジックテープを中空成形物の内面と
ヘルメット本体の外面とに貼りつけておき、両者を固定
する方法が望ましいが、場合によってはボルトやリベッ
ト等による機械的な接合も可能であり、着脱を最も簡単
に行うには単に嵌合させるか、あるいは中空成形物とヘ
ルメット本体にマグネットを固定し接合する等の方法も
ある。As a method of fixing the hollow molded article obtained by the above method to the helmet main body, the inner surface of the hollow molded article and the outer surface of the helmet main body may be fixed to the resin used for the hollow molded article or a synthetic rubber-based material. Or an adhesive such as epoxy resin or urethane resin or an adhesive such as a double-sided tape, or a method in which a magic tape is attached to the inner surface of the hollow molded article and the outer surface of the helmet body, and both are fixed. However, in some cases, mechanical joining with bolts, rivets, etc. is also possible, and the simplest way to attach and detach is to simply fit or fix the magnet to the hollow molded article and the helmet body and join them There is also.
【００２０】セラミックチップを中空成形物に固定する
方法としては、前記と同様に、セラミックチップの内面
と中空成形物の外面とを、中空成形物に用いられた樹脂
そのもの、あるいは合成ゴム系やエポキシ樹脂、ウレタ
ン樹脂等の接着剤又は両面テープ等の粘着剤で接着する
方法が望ましいが、場合によってはボルトやリベット等
による機械的な接合も可能であり、セラミックチップと
中空成形物にマグネットやマジックテープを固定し接合
する等の方法もある。接着にて複数のセラミックチップ
を並べる場合には、チップ間の隙間は全くないかできる
だけ小さい方がよい。中空成形物の表面に固定されるセ
ラミックチップは、横方向に一列に並べられる場合、裏
面は全て平面のためチップ間の間隙を極く微少（通常
０．３ｍｍ以下）に保つことが可能であり、チップ同士
の接触面には接着剤を塗布することにより、耐衝撃性を
より確実にすることができる。In order to fix the ceramic chip to the hollow molded product, the inner surface of the ceramic chip and the outer surface of the hollow molded product are fixed to the resin used in the hollow molded product, or a synthetic rubber or epoxy resin, as described above. Adhesive such as resin or urethane resin or adhesive such as double-sided tape is desirable, but in some cases mechanical joining with bolts or rivets is also possible. There are also methods such as fixing and joining the tape. When arranging a plurality of ceramic chips by bonding, it is preferable that there is no gap between the chips or the gap is as small as possible. When the ceramic chips fixed to the surface of the hollow molded article are arranged in a row in the horizontal direction, the back surface is all flat, so that the gap between the chips can be kept extremely small (usually 0.3 mm or less). By applying an adhesive to the contact surfaces between the chips, the impact resistance can be further ensured.
【００２１】この様にして得られた耐衝撃性ヘルメット
は、大きな衝撃力の物体や非常に高速な飛来物が衝突し
た際、まずセラミックが破壊し次いで中空成形物が変形
又は一部破壊し、急速にエネルギーを失った衝突物体と
セラミック、又はセラミックと中空成形物の破片とがヘ
ルメット本体に到達するため、ヘルメット本体への直接
の衝撃は小さく、衝撃によるヘルメット内面への膨らみ
も少なく、頭部の損傷をほとんどなくすることが可能で
ある。更には、中空成形物をヘルメット本体に着脱自在
に装着する事が可能なため、必要時には装着し、不必要
時には取り外すことにより頭部へかかる荷重の負担を軽
減し、使用時の操用性を大きく改良することができる。
更に、中空成形物を左右対称にすることは、ヘルメット
に装着した場合のバランスがよく、機能上、操用性上重
要なことである。In the impact-resistant helmet obtained in this way, when an object having a large impact force or a very high-speed flying object collides, first the ceramic is broken, and then the hollow molded product is deformed or partially broken, Since the collision object and the ceramic or the fragments of the ceramic and the hollow molded article that rapidly lost energy reach the helmet body, the direct impact on the helmet body is small, the swelling on the inner surface of the helmet due to the impact is small, and the head Can be almost eliminated. Furthermore, since the hollow molded article can be detachably attached to the helmet body, it is attached when necessary, and when unnecessary, it is detached to reduce the load on the head and reduce operability during use. It can be greatly improved.
Further, making the hollow molded article symmetrical is well balanced when mounted on a helmet, and is important in terms of function and operability.
【００２２】図１は、ヘルメット本体に角錐台形状中空
成形物を装着した場合を示し、（１）はヘルメット本
体、（２）は中空成形物である。図２は、８分割したセ
ラミックチップを組み合わせて、図１の角錐台形状中空
成形物に固定した場合であり、（１）はヘルメット本
体、（２）は中空成形物、（３）はセラミックチップで
ある。FIG. 1 shows a case where a truncated pyramid-shaped hollow molded article is mounted on a helmet main body, wherein (1) is a helmet main body and (2) is a hollow molded article. FIG. 2 shows a case where the ceramic chips divided into eight parts are combined and fixed to the truncated pyramid-shaped hollow molded product of FIG. 1, (1) is a helmet body, (2) is a hollow molded product, and (3) is a ceramic chip. It is.
【００２３】図３は、ヘルメット本体に、２種類の中空
角錐台形状と１つの部分中空角錐台形状とを一体化した
中空成形物を装着した場合を示し、（１）はヘルメット
本体、（４）は中空成形物である。図４は、台形状のセ
ラミックチップ及び３角形状のセラミックチップを組み
合わせ、図３の中空成形物に固定した場合であり、
（１）はヘルメット本体、（５）及び（６）はセラミッ
クチップである。FIG. 3 shows a case in which a hollow molded article integrating two types of truncated hollow pyramid shapes and one partial hollow truncated pyramid shape is mounted on the helmet body, (1) is a helmet body, (4) ) Is a hollow molded product. FIG. 4 shows a case where a trapezoidal ceramic chip and a triangular ceramic chip are combined and fixed to the hollow molded article of FIG.
(1) is a helmet body, (5) and (6) are ceramic chips.
【００２４】図５は、ヘルメット本体に、角錐台の底面
中心線を挟んで底面に垂直に一定の幅で切り取り、残っ
た２つの角錐台部分を接合一体化した左右対称の角錐台
形状中空成形物を装着した場合を示す。（１）はヘルメ
ット本体、（７）は中空成形物である。(ａ)は側面図、
(ｂ)は平面図、(ｃ)は一定の幅(Ｔ)で垂直面状に切り取
る際の平面図、(ｄ)は切り取った後の残った２つの角錐
台部分(Ｗ)を結合させた左右対称の中空角錐台の平面図
である。図６は、８分割したセラミックチップを組み合
わせて、図５の角錐台形状中空成形物に固定したもので
あり、（１）はヘルメット本体、（７）は中空成形物、
（８）はセラミックチップである。FIG. 5 shows a symmetrical truncated pyramid-shaped hollow molding in which a helmet body is cut out at a constant width perpendicular to the bottom face across the bottom center line of the truncated pyramid, and the remaining two truncated pyramid parts are joined and integrated. This shows a case where an object is attached. (1) is a helmet body, and (7) is a hollow molded product. (a) is a side view,
(b) is a plan view, (c) is a plan view when cut into a vertical plane with a constant width (T), and (d) is a combination of the two truncated pyramid portions (W) remaining after cutting. It is a top view of a symmetric hollow truncated pyramid. FIG. 6 shows a combination of the eight divided ceramic chips fixed to the truncated pyramid-shaped hollow molded product of FIG. 5, (1) a helmet body, (7) a hollow molded product,
(8) is a ceramic chip.
【００２５】図７及び図８の中空成形物においては、図
５と同じように、中空の角錐台の中央部分を切り取った
形状のものをベースとしている。図７は、ヘルメット本
体に２種類の連続した左右対称の角錐台形状からなる中
空成形物を装着した場合を示し、（１）はヘルメット本
体、（９）は中空成形物である。この場合において、中
空成形物表面の各面の形状に相当するセラミックチップ
を組み合せて、中空成形物に固定して使用される。図８
は、ヘルメット本体に２種類の角錐台形状と１つの部分
角錐台形状とを一体化した左右対称の中空成形物を装着
した場合を示し、（１）はヘルメット本体、（１０）は
中空成形物である。この場合においても、中空成形物表
面の各面の形状に相当するセラミックチップを組み合せ
て、中空成形物に固定して使用される。The hollow molded article shown in FIGS. 7 and 8 is based on a hollow truncated pyramid in which the central portion is cut off, as in FIG. FIG. 7 shows a case where two types of continuous hollow symmetrical truncated pyramid-shaped hollow molded articles are mounted on the helmet main body, (1) is the helmet main body, and (9) is the hollow molded article. In this case, ceramic chips corresponding to the shape of each surface of the hollow molded product are combined and fixed to the hollow molded product for use. FIG.
Shows a case where a left-right symmetric hollow molded article integrating two kinds of truncated pyramid shapes and one partial truncated pyramid shape is mounted on a helmet body, (1) is a helmet body, and (10) is a hollow molded article. It is. Also in this case, a ceramic chip corresponding to the shape of each surface of the hollow molded article is combined and fixed to the hollow molded article for use.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のヘルメットは、高所から落下する物体あるいは高速
に飛来する物体に対して極めて優れた耐衝撃性を有して
いると共にセラミック固着中空成形物が着脱自在なため
良好な操用性を有している。セラミックチップが少種類
の平面板を作製するだけで使用可能な為、セラミックチ
ップをヘルメット本体に直接固定する場合と比較して非
常に安価である。且つ、セラミックチップを中空成形物
に固定する際、その裏面が平面のため作業性が良好で、
隙間なく密着させることができる。As is apparent from the above description, the helmet of the present invention has extremely excellent impact resistance against objects falling from a high place or objects flying at high speed, and has a ceramic fixing property. Since the hollow molded article is detachable, it has good operability. Since the ceramic chip can be used only by preparing a few kinds of flat plates, it is very inexpensive as compared with the case where the ceramic chip is directly fixed to the helmet body. And, when fixing the ceramic chip to the hollow molded product, the back surface is flat, so workability is good,
Adhesion can be made without gaps.
【図１】 ヘルメット本体に角錐台形状中空成形物を装
着した場合であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図で
ある。FIG. 1 shows a case where a truncated pyramid-shaped hollow molded product is mounted on a helmet body, (a) is a side view, and (b) is a plan view.
【図２】 ８分割したセラミックチップを組み合わせて
図１の角錐台形状中空成形物に固定したヘルメットであ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、
（ｃ）は平面図である。FIG. 2 is a helmet fixed to the truncated pyramid-shaped hollow molded product of FIG. 1 by combining eight divided ceramic chips, (a) is a side view, (b) is an AA cross-sectional view of (a),
(C) is a plan view.
【図３】 ヘルメット本体に２種の中空角錐台と１つの
部分中空角錐台からなる角錐台中空成形物を装着した場
合であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断
面図である。FIG. 3 shows a case where a frustum of a pyramid made of two kinds of truncated pyramids and one partial truncated pyramid is mounted on a helmet body, (a) is a side view, and (b) is A of (a). It is -A sectional drawing.
【図４】 台形状のセラミックチップ及び３角形状のセ
ラミックチップを組み合わせて、図３の中空成形物に固
定したヘルメットであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。4 is a helmet in which a trapezoidal ceramic chip and a triangular ceramic chip are combined and fixed to the hollow molded article in FIG. 3, (a) is a side view, and (b) is A- in (a). It is A sectional drawing.
【図５】 ヘルメット本体に、左右対称の角錐台中空成
形物を装着した場合であり、(ａ)は側面図、(ｂ)は平面
図、(ｃ)は中空の角錐台の中央部分を一定の幅(Ｔ)で垂
直面状に切り取る際の平面図、(ｄ)は切り取った後の残
った２つの角錐台部分(Ｗ)を接合一体化した左右対称の
角錐台中空成形物の平面図である。FIG. 5 shows a case in which a symmetrical truncated pyramid hollow molding is mounted on the helmet body, (a) is a side view, (b) is a plan view, and (c) is a fixed center portion of the hollow truncated pyramid. Plan view when cut into a vertical plane with a width (T) of (d), and (d) is a plan view of a symmetrical pyramidal truncated pyramid hollow molded article obtained by joining and integrating the remaining two truncated pyramid portions (W) after cutting. It is.
【図６】 ８分割したセラミックチップを組み合わせて
図５の中空成形物に固定したヘルメットであり、(ａ)は
側面図、(ｂ)は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。FIG. 6 is a helmet fixed to the hollow molded article of FIG. 5 by combining eight divided ceramic chips, (a) is a side view, and (b) is an AA cross-sectional view of (a).
【図７】 ヘルメット本体に、２種類の中空の角錐台形
状からなる左右対称の角錐台中空成形物を装着した場合
であり、(ａ)は側面図、(ｂ)は（ａ）のＡ−Ａ断面図、
（ｃ）は平面図である。FIG. 7 shows a case where a left-right symmetric truncated pyramid hollow molded product having two types of hollow truncated pyramid shapes is mounted on a helmet body, (a) is a side view, (b) is A- of (a). A sectional view,
(C) is a plan view.
【図８】 ヘルメット本体に、２種類の中空角錐台形状
と１つの部分中空角錐台形状からなる左右対称の角錐台
中空成形物物を装着した場合であり、(ａ)は側面図、
(ｂ)は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。FIG. 8 shows a case where a symmetrical truncated pyramid hollow molded article composed of two types of hollow truncated pyramid shapes and one partial hollow truncated pyramid shape is mounted on the helmet body, (a) is a side view,
(b) is an AA sectional view of (a).
１ ヘルメット本体 ２，４，７，９，１０ 角錐台形状中空成形物 ３，５，６，８ セラミックチップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Helmet main body 2,4,7,9,10 Truncated pyramid shaped hollow molded article 3,5,6,8 Ceramic chip
Claims (7)
ト本体の外面に、中空で外形が角錐台形状である中空成
形物を装着又は固定し、その角錐台表面にセラミックチ
ップを固定することを特徴とする耐衝撃性ヘルメット。1. A helmet body made of plastic or metal, on which a hollow molded article having a hollow truncated pyramid shape is mounted or fixed to an outer surface of a helmet body, and a ceramic chip is fixed to the surface of the truncated pyramid. Impact helmet.
ヘルメットの外表面に近似するように、２種類以上の中
空の角錐台を接合した角錐台形状の中空成形物である請
求項１記載の耐衝撃性ヘルメット。2. A hollow molded article having an outer shape of a truncated pyramid,
The impact-resistant helmet according to claim 1, wherein the impact-resistant helmet is a truncated pyramid-shaped hollow molded product obtained by joining two or more types of hollow truncated pyramids so as to approximate the outer surface of the helmet.
ヘルメットの外表面に近似するように、中空の角錐台の
底面中心線を挟んで底面に垂直に一定の幅で切り取り、
残った２つの角錐台部分を接合一体化した左右対称の角
錐台形状の中空成形物である請求項１又は２記載の耐衝
撃性ヘルメット。3. A hollow molded product having an outer shape of a truncated pyramid,
Cut to a certain width perpendicular to the bottom face across the bottom center line of the hollow truncated pyramid so as to approximate the outer surface of the helmet,
The impact-resistant helmet according to claim 1 or 2, which is a left-right symmetrical truncated pyramid-shaped hollow molded product obtained by joining and integrating the remaining two truncated pyramid portions.
と同形状である請求項１，２又は３記載の耐衝撃性ヘル
メット。4. The impact-resistant helmet according to claim 1, wherein the inner surface of the hollow molded article has the same shape as the outer surface of the helmet.
る請求項１，２，３又は４記載の耐衝撃性ヘルメット。5. The impact-resistant helmet according to claim 1, wherein the hollow molded article is detachable from the helmet.
１０6 ｃｍ以上であり、比弾性率が２．５×１０8 ｃｍ
以上である高強度繊維を基材とし、熱硬化性樹脂又は熱
可塑性樹脂を結合剤とし、樹脂含有率が５〜８０％であ
る繊維強化プラスチックからなる請求項１，２，３，４
又は５記載の耐衝撃性ヘルメット。6. The helmet body has a specific tensile strength of 10 ×.
10 6 cm or more and specific elastic modulus of 2.5 × 10 8 cm
5. A fiber-reinforced plastic having a high-strength fiber as a base material, a thermosetting resin or a thermoplastic resin as a binder, and a resin content of 5 to 80%.
Or the impact-resistant helmet according to 5.
〜３０％である請求項６記載の耐衝撃性ヘルメット。7. The resin content of the fiber reinforced plastic is 5
The impact-resistant helmet according to claim 6, wherein the helmet content is about 30%.
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|---|---|---|---|
| JP36798098A JP4047473B2 (en) | 1997-12-25 | 1998-12-24 | Impact resistant helmet |
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| JP35837997 | 1997-12-25 | ||
| JP35837897 | 1997-12-25 | ||
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| JP9-358378 | 1997-12-25 | ||
| JP36798098A JP4047473B2 (en) | 1997-12-25 | 1998-12-24 | Impact resistant helmet |
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| JPH11241215A true JPH11241215A (en) | 1999-09-07 |
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