JPH11323649A

JPH11323649A - 複合ヘルメット

Info

Publication number: JPH11323649A
Application number: JP13823398A
Authority: JP
Inventors: Yoshijiro Tate; 芳士郎舘; Takao Ota; 隆雄太田
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】プラスチック又は金属からなるヘルメットに
おいて、耐衝撃性の向上と良好なる操用性を得ること。【解決手段】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、これとほぼ同じ内面形状を有し、外形
が角錐台形状である中空の成形物を着脱自在に装着する
耐衝撃性の優れた複合ヘルメットであり、この中空の成
形物としては高強度繊維強化プラスチック又は金属が好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、外形が角錐台形
状である中空の成形物を装着又は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、この角錐台形状成
形物の部分的破壊により飛来物のエネルギーを吸収し、
ヘルメット本体の損傷並びに内面の凹みを効果的に防止
し、高速な飛来物に対して良好な耐衝撃性を付与した複
合ヘルメットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヘルメットは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、今日
では公知の事実である。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
の場合が多い。また、中空の角錐台形状成形物（スペー
サー）を介してセラミックを固定する場合もあるが、常
時被っていると重く操用性に欠けるきらいがあった。ま
た一旦ヘルメットにスペーサー付きセラミックを固定し
てしまうと後でを取り去ることは困難であり、衝撃力の
大きい落下物や高速の飛来物体の危険性が全くない場合
でも重量の大きいヘルメットを常時被らざるを得なかっ
た。

【０００３】

【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
角錐台形状である中空の成形物を別途作製し装着するこ
とにより、強力な衝撃力を受けた場合でも破壊エネルギ
ーがこの中空成形物を介してヘルメットに伝わるため、
プラスチック又は金属からなる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の膨らみを効果的
に防止しうる耐衝撃性に優れた複合ヘルメットを完成す
るに至ったものである。

【０００４】

【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において、ヘルメット本体
の外面に、外形が角錐台形状である中空の成形物を装着
又は固定することを特徴とする複合ヘルメットに関する
ものである。本発明において、外形が角錐台形状である
中空の成形物（以下、中空成形物という）とは、上下に
貫通する中空部を有する角錐台形状の成形物をいう。好
ましくはこの中空成形物の内面がヘルメット本体の外面
と同一形状であることを特徴とする複合ヘルメットに関
するものである。また、この中空成形物の外形が正角錐
台形状であることを特徴とする複合ヘルメットに関する
ものであり、中空成形物を２個以上の分割体とし、これ
らを組み合わせて中空成形物とした複合ヘルメットに関
するものである。そして、成形物が２種類以上の中空の
角錐台形状からなり、これらを上下に重ねて一体構造と
した中空の角錐台形状である複合ヘルメットであり、ま
た、この中空成形物が同種材質又は異種材質からなる２
層以上の重ね合わせ構造からなる複合ヘルメットに関す
るものである。好ましくは、このような中空成形物が左
右対称形状である複合ヘルメットに関するものであり、
更に、好ましくは、中空成形物がヘルメット本体に着脱
自在に装着又は固定されてなることを特徴とする複合ヘ
ルメットに関するものである。

【０００５】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（先端複合材料、即ち高強度繊維強化プラスチッ
ク）などがある。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等の
単体及び合金、並びにその複合体である。

【０００６】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該当しない。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た場
合、そのヘルメット本体の耐衝撃性は必ずしも十分では
ない。一方、これら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。

【０００７】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％を越えると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。

【０００８】一方、前記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特性が大きく、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の単体又はその複
合体である。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。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。

【０００９】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なく装着するこ
とができ、従って、複合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。また、中空成形物を２個以上に分割して
おき、これらを円錐台形状に組み合わせてヘルメット本
体に装着することが好ましい。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
在に装着固定するが、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、中空成
形物を同種材質又は異種材質からなる２種類以上の重ね
合わせ構造とすることにより、通常、耐衝撃性が向上す
るが、例えば、表面に衝撃強度や耐候性の優れたものを
使用し、内側に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、軽量の複合ヘルメッ
トを得ることができる。また、中空成形物を、２種類以
上の中空の角錐台形状からなり、これらを上下に重ねて
一体構造とすることも可能である。これらの角錐台形状
成形物は、互いに同種材質であっても異種材質であって
もよい。

【００１０】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
ヘルメット本体の表面とを、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側と
ヘルメット本体の裏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る。また、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やマジックテープを固定
し接合する等の方法である。

【００１１】この様にして得られた複合ヘルメットは、
例えば大きな衝撃力の物体や高速な飛来物が衝突した
際、まず中空成形物が破壊し、急速にエネルギーを失っ
た衝突物体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少なく、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被着する事が可能
なため、必要時には装着し、不必要時には取り外すこと
により頭部へ加わる荷重の負担を軽減し、使用時の操用
性を大いに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により、ヘルメットに装着した場合
のバランスをよくすることができるため、機能上、操用
性上重要なことである。

【００１２】以下、本発明の複合ヘルメットの具体例を
図面にて説明する。図１は、ヘルメット本体に正８角錐
台形状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、２は中空成形物である。図２は、２分割され
た異種材質からなる分割体を組み合わせて正８角錐台形
状の中空成形物とし、ヘルメット本体に固定した場合で
あり、１はヘルメット本体、３，４は中空成形物の分割
体である。図３は、４分割された分割体を組み合わせて
正４角錐台形状の中空成形物とし、ヘルメット本体に固
定した場合であり、１はヘルメット本体、５は４分割さ
れた中空成形物の分割体である。図４は、２種類の異種
材質からなる４分割された分割体を組み合わせた正８角
錐台形状の中空成形物とし、ヘルメット本体に固定した
場合であり、１はヘルメット本体、６，７はそれぞれ２
分割された中空成形物の分割体である。

【００１３】図５は、異種材質からなる２種類の正８角
錐台形状の中空成形物を２重に重ね合わせて、ヘルメッ
ト本体に装着した場合を示し、１はヘルメット本体、
８，９はそれぞれ中空成形物である。図６は、２種類の
多角錐台形状の中空成形物を上下に積み重ねて一体とし
た中空成形物をヘルメット本体に装着した場合であり、
１はヘルメット本体、１０，１１はそれぞれ中空成形物
である。図７は、多角錐台形状の中空成形物と多角錐台
形状の中空成形物の部分体とを上下に積み重ねて一体と
した中空成形物をヘルメット本体に装着した場合であ
り、１はヘルメット本体、１２は中空成形物であり、１
３は中空成形物の部分体である。なお、これらの例にお
いて、中空成形物をヘルメット本体に隙間なく装着する
ために、中空成形物の内面はヘルメット本体の外面と同
形状である。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の複合ヘルメットは、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優れた耐衝撃性を有してい
ると共に、中空成形物を着脱自在とすることにより操用
性を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘルメットに正８角錐台形状成形物を装着し
た場合であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図であ
る。

【図２】２分割された正８角錐台形状成形物の分割体
を組み合わせて、ヘルメット本体に固定した場合であ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面、（ｃ）は平
面図である。

【図３】４分割された正４角錐台形状成形物の分割体
を組み合わせて、ヘルメット本体に固定したものであ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

【図４】４分割された正８角錐台形状成形物の分割体
を組み合わせて、ヘルメット本体に固定したものであ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は
平面図である。

【図５】２種類の正８角錐台形状成形物を重ね合あわ
せ、ヘルメット本体に装着した場合であり、（ａ）は側
面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は平面図である。

【図６】２種類の多角錐台形状成形物をこれらの稜線
が互いにチドリになるように上下に積み重ねて一体と
し、ヘルメット本体に装着した場合の側面図である。

【図７】多角錐台形状成形物と多角錐台成形物の部分
体とをこれらの稜線が互いにチドリになるように上下に
積み重ねて一体とし、ヘルメット本体に装着した場合の
側面図である。

【符号の説明】

１ヘルメット本体２中空成形物３，４，５，６，７中空成形物の分割体８，９，１０，１１，１２中空成形物１３中空成形物の部分体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック又は金属からなるヘルメッ
トにおいて、ヘルメット本体の外面に、外形が角錐台形
状である中空の成形物を装着又は固定することを特徴と
する複合ヘルメット。
【請求項２】成形物の内面がヘルメット本体の外面と
同形状である請求項１記載の複合ヘルメット。
【請求項３】成形物の外形が正角錐台形状である請求
項１又は２記載の複合ヘルメット。
【請求項４】成形物が２個以上に分割された分割体を
組み合わせたものである請求項１，２又は３記載の複合
ヘルメット
【請求項５】成形物が２種類以上の中空の角錐台形状
からなり、これらを上下に重ねて一体構造とした中空の
角錐台形状である請求項１，２，３又は４記載の複合ヘ
ルメット。
【請求項６】成形物が同種材質又は異種材質からなる
２層以上の重ね合わせ構造からなる請求項１，２，３，
４又は５記載の複合ヘルメット。
【請求項７】成形物が左右対称形状である請求項１，
２、３，４，５又は６記載の複合ヘルメット。
【請求項８】成形物がヘルメット本体に着脱自在に装
着又は固定されてなる請求項１，２、３，４，５，６又
は７記載の複合ヘルメット。