JP4184928B2 - ヘルメット - Google Patents

Description

本発明は、型により成形した小ブロック体同士を嵌め合わせてなる衝撃吸収ライナーを取り付けたヘルメットに関する。

頭部を保護するへルメットは、一般に、繊維強化樹脂製のシェル体に、発泡スチロール製衝撃吸収ライナーを内装し、この衝撃吸収ライナーに、スポンジ製の内装パットを内装してなる多層構造体である。中でも、衝撃吸収ライナーは衝撃エネルギーを吸収させる重要部材であり、発泡スチロールに代わる技術が検討され、その１つとしてハニカムを採用することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−１０５０１３号公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１２は従来の技術の基本構成を説明した図である。
ヘルメット１００のシェル体１０１に、薄板材１０３で形成した多数のハニカム１０２からなるハニカムブロック１０４を装着したことを示す。

多数のハニカム１０２からなるハニカムブロック１０４を製造するため、両端で板厚の異なる薄板をコイル状に重ね、薄板同士を所定の位置で固着し、展開して略半球体形状のハニカムブロック１０４を造るというものである。

しかし、人の頭の輪郭は様々な球面の集合体と考えることができるため、少なくともシェル体１０１の頂部と後頭部とでは曲率が異なる。
一方、ある曲率でコイル状に加工し、展開することにより造ったハニカムブロック１０４を、シェル体１０１の内側に組み付けると、シェル体１０１の頂部の曲率は後頭部の曲率よりも小さいため、頂部では後頭部よりもハニカム１０２の目のサイズが大きく、後頭部は頂部よりもハニカム１０２の目のサイズが小さくなるという結果になる。

目のサイズが異なると、衝撃エネルギーの吸収性能に違いが生じる。
従って、各部位に必要な衝撃吸収性能とは無関係に曲率により各部位の衝撃吸収性能が決まる。

そこで、必要な部位に必要な衝撃吸収性能を確保するために、異なる曲率をもつ複数のハニカムブロック１０４を準備し、頭部の必要な部位にハニカム１０２が配置されるように組み合わせる。そして、これらのハニカムブロック１０４同士を結合するという方法が考えられる。

ハニカムブロック１０４同士を結合するために、例えば接着剤による結合方法が考えられる。すなわち、複数のハニカムブロック１０４の各合わせ部に接着剤を塗り、合わせ部を密着させ結合するという方法をとる。
しかし、複数のハニカムブロック１０４同士をなめらかに合わせつつ強固に結合するためには、熟練した組み付け作業が必要なので、組み付けのためのコストが嵩む。

本発明は、複数の小ブロック体同士を低コスト、且つ強固に結合することができ、頭部の必要な部位において必要な衝撃吸収性能を発揮する衝撃吸収ライナーを備えたヘルメットを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、シェル体と、このシェル体の内側に設けた衝撃吸収ライナーと、衝撃吸収ライナーの内側に設け頭部に接触する内装パットとからなるヘルメットにおいて、衝撃吸収ライナーは複数の小ブロック体を組み合わせてなる結合体であり、小ブロック体は湾曲凸面となる内装パット側の面に底部を有し、この底部から湾曲凹面となるシェル体側の面に向け複数の壁部を立て、小ブロック体同士が対向する合わせ面となる外周壁部の一方に爪を設け、外周壁部の他方に爪と嵌め合わせ可能な嵌合穴を設けたことを特徴とする。

衝撃吸収ライナーは複数の小ブロック体を組み合わせてなる結合体であり、外周壁部の他方に爪と嵌め合わせ可能となるように設けた嵌合穴に、小ブロック体同士が対向する合わせ面となる外周壁部の一方に設けた爪を嵌合することで、小ブロック体同士を結合させた。
従って、様々な曲率をもつ複数の小ブロック体を構成することが容易となるうえ、嵌合穴に外周壁部に設けた爪を嵌めることで小ブロック体同士を結合させたので、各小ブロック体間の分割面に衝撃が加わっても小ブロック体同士は離れず、良好な衝撃吸収性能を発揮することができる。

また、衝撃吸収ライナーは複数の小ブロック体を組み合わせてなる略半球体形状の結合体であるが、各小ブロック体を個別に成形するので、略半球体形状の結合体を一体で成形するよりも容易に成形することができる。
さらに、各々単独で成形した各小ブロック体は、爪と嵌合穴とからなる嵌合部を利用して各小ブロック体同士を組み合わせ、結合することで、略半球体形状の衝撃吸収ライナーを容易、且つ低コストで形成することができる。

請求項２に係る発明は、シェル体と、このシェル体の内側に設けた衝撃吸収ライナーと、衝撃吸収ライナーの内側に設け頭部に接触する内装パットとからなるヘルメットにおいて、衝撃吸収ライナーは複数の小ブロック体を組み合わせてなる結合体であり、小ブロック体は湾曲凸面となる内装パット側の面に底部を有し、この底部から湾曲凹面となるシェル体側の面に向け底部から複数の壁部を縦横に立て、小ブロック体の壁部同士を重ね合わせる合わせ面となる壁部の一方に爪を設け、壁部の他方に前記爪と嵌め合わせ可能な嵌合穴を設けたことを特徴とする。

衝撃吸収ライナーは複数の小ブロック体を組み合わせてなる結合体であり、小ブロック体同士を結合するため、小ブロック体の壁部の端部同士を重ね合わせ、壁部の端部の一方に爪を設け、壁部の端部の他方に爪と嵌め合わせ可能な嵌合穴を設けた。
壁部を重ね合わせた壁部の端部の一方から爪を延ばし、他方に爪を嵌合するための嵌合穴を設け、これらの爪及び嵌合穴とからなる嵌合部で各小ブロック体を結合した。
この結果、結合した各壁部ごとに衝撃により発生した衝撃負荷を均等に吸収することができるので、良好な衝撃性能を発揮することができる。

また、衝撃吸収ライナーは複数の小ブロック体を組み合わせてなる略半球体形状の結合体であるが、各小ブロック体を個別に成形するので、略半球体形状の結合体を一体で成形する方法に比べてはるかに容易に成形することができる。
さらに、各々単独で成形した各小ブロック体は、爪と嵌合穴とからなる嵌合部を利用して各小ブロック体同士を組み合わせ、結合することで、略半球体形状の衝撃吸収ライナーを容易、且つ低コストで形成することができる。

請求項３に係る発明は、爪と嵌合穴とからなる嵌合部は、外周壁部又は壁部の下縁近傍に設けたことを特徴とする。

小ブロック体同士の嵌合部を、外周壁部又は壁部の下縁近傍に設けたことで、各小ブロック体間の合わせ面に衝撃が加わったとき、小ブロック体の下縁同士は離れない。
特に、頭部は小ブロック体の下縁に近く、嵌合部を小ブロック体の下縁から離して配設するよりも、嵌合部はより頭部に近くなる。
嵌合部をより頭部に近く配置することで、頭部近くの小ブロック体同士の分離量が頭部近くで最小となるので、頭部近くの形状を好適に維持し、衝撃吸収能力を確保できる。

請求項１に係る発明では、衝撃吸収ライナーは小ブロック体を分割成形後組み合わせ、これらの小ブロック体同士を結合した部材としたので、様々な曲率をもつ複数の小ブロック体を構成することが容易となるうえ、各小ブロック間の分割面に衝撃が加わっても小ブロック体同士は離れず、良好な衝撃吸収性能を得ることができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、壁部を重ね合わせた壁部の端部の一方から爪を延ばし、他方に爪を嵌合するための嵌合穴を設けたので、各壁部ごとに衝撃により発生した衝撃負荷を均等に吸収することにより、良好な衝撃性能を発揮することができるという利点がある。

請求項３に係る発明では、小ブロック体同士の嵌合部を、外周壁部又は壁部の下縁近傍に設けたので、頭部近くの形状を好適に維持し衝撃吸収能力を確保できるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るヘルメットの断面図である。
ヘルメット１０は、シェル体１１の内側に一体成形し組み付けたヘルメット用衝撃吸収ライナー１２と、この衝撃吸収ライナー１２の内側に組み付けた内装パット１３とを主な要素とする。なお、１４はウインドシールド板である。

図２は図１の２部拡大図であり、衝撃吸収ライナー１２は複数の小ブロック体１５を組み合わせてなる結合体である。そして、各小ブロック体１５は湾曲凸面となる内装パット側の面１８に底部２１を有し、この底部２１から湾曲凹面となるシェル体側の面１９に向け複数の壁部２３を立て、各小ブロック体１５同士が対向する合わせ面となる外周壁部２４の一方に爪２５を設け、外周壁部２４の他方に爪２５と嵌め合わせ可能な嵌合穴２６を設けたことを示す。

図３は本発明に係る小ブロック体同士を結合したライナーの斜視図であり、一方に爪２５をもち、他方にこの爪２５と嵌め合わせ可能な嵌合穴２６をもつ複数の小ブロック体１５の外周壁部２４同士を突き合わせて、嵌合穴２６に爪２５を嵌合することにより小ブロック体１５同士を結合したことを示す。

爪２５及び嵌合穴２６を有する各小ブロック体１５は、頭部の各部の曲率半径に合わせた曲率をもつようにあらかじめ型により成形した部材であり、頭部の部位によって異なる曲率をもつ小ブロック体１５同士を組み合わせて結合することで、頭部の部位により必要な曲率をもつ衝撃吸収ライナー１２を容易に形成することができる。

図４は本発明に係る小ブロック体同士を結合したライナーの説明図であり、小ブロック体１５同士が結合する外周壁部２４の合わせ面となる嵌合部２７付近の構造を示す。
以下、図４〜図６において、嵌合部２７付近の構造に関する理解を容易にするために、小ブロック体１５の曲率をゼロにして表現したが、爪と嵌合穴からなる嵌合部２７の基本的な嵌合関係については変わるものではない。

図５は図４の５−５線断面図であり、爪２５と嵌合穴２６とからなる嵌合部２７は、小ブロック体１５の外周壁部２４の下縁近傍に設けた。そして、一方の小ブロック体１５の外周壁部２４から、縦爪部２８を突き出し、突き出した縦爪部２８を他方の小ブロック体１５の嵌合穴２６に嵌合させたことを示す。このとき、双方の小ブロック体１５、１５の外周壁部同士２４、２４は対向し合わせ面２９となる。

突き出した爪２５の高さをｈ１、爪２５と嵌合する嵌合穴２６の高さをｈ２とする。
なお、これらの高さｈ１、ｈ２については、必要な結合強度や小ブロック１５同士の嵌合のやり易さ等を考慮して任意に設定することができるものとする。

図６は図４の６−６線断面図であり、一方の小ブロック体１５に備えた縦爪部２８（図５参照）の先端部から外周壁部２４に平行に横爪部３１を延ばし、この横爪部３１を他方の小ブロック体１５の一部をなす外周壁部２４の内側面３２に引っ掛けたことを示す。
一方の小ブロック体１５に備えた横爪部３１の内側の面３３と一方の小ブロック体１５の外周壁部の外面３４とで他方の小ブロック体１５に備えた外周壁部２４を挟持することにより一方の小ブロック体１５と他方の小ブロック体１５とを結合させた。

一方の小ブロック体１５において、外周壁部の外面３４と横爪部の外側の面３５との間の長さをｗ１、外周壁部の外面３４と横爪部の内側の面３３との間の長さをｗ２とする。
これらの長さｗ１、ｗ２については、必要な結合強度や小ブロック１５同士の嵌合のやり易さ等から任意に設定することができるものとする。

図７は本発明に係る小ブロック体の斜視図であり、小ブロック体１５は複数の壁部２３と、これらの壁部２３の一部である外周壁部２４とで仕切ることにより、Ｌ寸法方向に３つの区画を、Ｗ寸法方向に４つの区画を備えた部材で、外周壁部２４から縦爪部２８と横爪部３１とからなる爪２５を延設したことを示す。
なお、本実施例において、小ブロック体１５を構成する区画数を１２つとしたが、この区画数に限定されないものとする。すなわち、Ｌ寸法方向及びＷ寸法方向各々の区画数は任意に設定することができる。

また、小ブロック体１５の前後方向の長さＬ、前後方向の曲率半径Ｒｉ、小ブロック体１５の幅方向の長さＷ、幅方向の曲率半径Ｒｗ、壁部２３の厚さ及び外周壁部２４の厚さについては、頭部に配置する位置や必要な衝撃吸収性能を考慮して、小ブロック体１５ごとに自由に設定することができるものとする。例えば、側面視の前後では曲率半径を小さく、頂部近傍では大きな曲率半径にすることができる。

なお、小ブロック体１５の各外周壁部２４に、爪２５を備えるか又は嵌合穴２６を備えるのかは相手側の小ブロック体１５との間で一対の爪２５と嵌合穴２６とからなる嵌合部２７を形成することができれば特に制約は無いものとする。

図８は本発明に係る型成形工程を示す図であり、この工程において頭部の部位により様々な形状、寸法をもつ小ブロック体１５（図３参照）が成形可能なことを示す。
成形体の形状に対応させたキャビティ４１を有する可動型４２と、溶融樹脂をキャビティ４１へ導くスプール４３を有する固定型４４とからなる成形型４５を準備する。
そして、射出シリンダ４６にて可塑化した溶融樹脂を、スプール４２を介してキャビティ４１へ射出することで、型成形工程を実施し、小ブロック体１５を得る。

衝撃吸収ライナー１２は複数の小ブロック体１５を組み合わせてなる略半球体形状の結合体であるが、各小ブロック体１５を個別に成形するので、略半球体形状の結合体を一体で成形する方法に比べてはるかに容易に成形することができる。

図９は従来例と比較した作用説明図であり、衝撃荷重Ｆを受けたときに小ブロック体１５同士を爪等による嵌合手段により、外周下縁部同士を結合しなかったときと、結合したときのライナーの様子を比較したことを示す。

（ａ）は小ブロック体１５同士を結合しなかったときに、小ブロック体１５の分割部付近に衝撃荷重Ｆが加わると、小ブロック体の各壁部２３が変形すると共に、小ブロック体１５の合わせ面２９の多くは離れるようにして変形したことを示す。
衝撃荷重Ｆを受けると各壁部２３は変形する。加えて、各壁部２３で全ての衝撃荷重Ｆを受けるのでなく、小ブロック体１５の合わせ面２９が離れることにより衝撃荷重Ｆの一部を受けることになり、衝撃荷重Ｆの衝撃吸収能力は大幅に低下する。

（ｂ）において、小ブロック体１５同士を強固に結合したときに、小ブロック体１５の合わせ面２９付近に衝撃荷重Ｆが加わると、小ブロック体１５の嵌合部２７は離れず結合したまま、各壁部２３が変形することを示す。
嵌合穴２６に外周壁部２４に設けた爪２５を嵌めることで小ブロック体１５同士を結合させたので、各小ブロック体１５間の合わせ面２９に衝撃が加わっても小ブロック体１５同士は離れること無く、良好な衝撃性能を発揮することができる。

さらに、小ブロック体１５同士の嵌合部２７を、外周壁部２４又は壁部の下縁４８近傍に設けたことで、各小ブロック体１５間の合わせ面２９に衝撃が加わったとき、小ブロック体１５の下縁４８同士は離れることは無い。
特に、装着者の頭部は小ブロック体１５の下縁４８に近く、嵌合部２７を小ブロック体１５の下縁４８から離して配設するよりも、嵌合部２７はより装着者の頭部に近くなる。

嵌合部２７をより頭部に近く配置することで、頭部近くの小ブロック体１５同士の衝撃荷重による合わせ面の分離量を大きく低減できる。頭部近くの小ブロック体１５同士の衝撃荷重による合わせ面の分離量が減るので、嵌合部２７の位置を小ブロック体１５の下縁４８から離して配置する場合に比べて、衝撃吸収能力の低下を格段に減らすことができる。すなわち、頭部近くの形状を好適に維持し衝撃吸収能力を確保できる。

図１０は図３の別実施例図であり、小ブロック体１５は底部２１を有し、この底部２１から複数の壁部２３を縦横に立て、小ブロック体１５の壁部２３同士を重ね合わせる合わせ面となる壁部２３の一方に爪２５を設け、壁部２３の他方に爪２５と嵌め合わせ可能な嵌合穴２６を設け、嵌合穴２６に爪２５を嵌合することにより小ブロック体１５同士を結合したことを示す。

壁部２３を重ね合わせた一方の壁部２３の端部５１に爪２５を設け、他方に爪２５を嵌合するための嵌合穴２６を設け、これらの爪２５及び嵌合穴２６とからなる嵌合部２７で各小ブロック体１５を結合した。
この結果、結合した各壁部２３ごとに衝撃により発生した衝撃負荷を均等に吸収することができるので、良好な衝撃吸収性能を発揮することができる。

図１１は図７の別実施例図であり、小ブロック体１５は縦横に立てた複数の壁部２３で仕切ることにより、Ｗ寸法方向に２つの閉区画を備えた部材で、各壁部２３から縦爪部２８と横爪部３１とからなる複数の爪２５又は複数の嵌合穴２６を延設したことを示す。

複数の小ブロック体１５を組み合わせて衝撃吸収ライナー１２（図１参照）を形成するが、各小ブロック体１５を個別に成形するので、略半球体形状の結合体を一体で成形するよりも容易に成形することができる。
さらに、各々単独で成形した各小ブロック体１５は、爪２５と嵌合穴２６とからなる嵌合部２７（図１０参照）を利用して各小ブロック体１５同士を組み合わせ、結合することで、略半球体形状の衝撃吸収ライナー１２（図１参照）を容易、且つ低コストで形成することができる。

なお、小ブロック体１５の各壁部２３に、爪２５を備えるか又は嵌合穴２６を備えるのかは、一方の小ブロック体１５と相手側の小ブロック体１５との間で、一対の爪２５と嵌合穴２６とからなる嵌合部２７を形成して、所定の結合強度を有するものであれば良い。
また、本実施例において、小ブロック体１５を構成する閉区画数を２つとしたが、この区画数に限定されないものとする。

さらに、小ブロック体１５の前後方向の長さＬ、前後方向の曲率半径Ｒｅ、小ブロック体１５の幅方向の長さＷ、幅方向の曲率半径Ｒｗ、底部２１の厚さ、壁部２３の厚さについては、頭部に配置する位置や必要な衝撃吸収性能を考慮して、小ブロック体１５ごとに任意に設定することができるものとする。

尚、本実施例で縦横の壁部からなる平面部の空間は四角形（図４参照）であったが、内部に三角形、六角形等他の多角形の空間を含む構造であっても良く、適宜選択することが可能である。
小ブロック体の材質は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド等の樹脂が好適であるが、ゴム製、あるいは、アルミニウム、マグネシウム等の金属製であっても良く、その種類は問わない。

本発明は、ヘルメットに好適である。

本発明に係るヘルメットの断面図である。 図１の２部拡大図である。 本発明に係る小ブロック体同士を結合したライナーの斜視図である。 本発明に係る小ブロック体同士を結合したライナーの説明図である。 図４の５−５線断面図である。 図４の６−６線断面図である。 本発明に係る小ブロック体の斜視図である。 本発明に係る型成形工程を示す図である。 従来例と比較した作用説明図である。 図３の別実施例図である。 図７の別実施例図である。 従来の技術の基本構成を説明した図である。

符号の説明

１２…衝撃吸収ライナー、１５…小ブロック体、２１…底部、２３…壁部、２４…外周壁部、２５…爪、２６…嵌合穴、２７…嵌合部、２８…縦爪部、２９…横爪部、４８…小ブロック体の下縁。

Claims (3)

1. シェル体と、このシェル体の内側に設けた衝撃吸収ライナーと、前記衝撃吸収ライナーの内側に設け頭部に接触する内装パットとからなるヘルメットにおいて、
   前記衝撃吸収ライナーは複数の小ブロック体を組み合わせてなる結合体であり、
   前記小ブロック体は湾曲凸面となる前記内装パット側の面に底部を有し、この底部から湾曲凹面となる前記シェル体側の面に向け複数の壁部を立て、
   前記小ブロック体同士が対向する合わせ面となる外周壁部の一方に爪を設け、前記外周壁部の他方に前記爪と嵌め合わせ可能な嵌合穴を設けたことを特徴とするヘルメット。
2. シェル体と、このシェル体の内側に設けた衝撃吸収ライナーと、前記衝撃吸収ライナーの内側に設け頭部に接触する内装パットとからなるヘルメットにおいて、
   前記衝撃吸収ライナーは複数の小ブロック体を組み合わせてなる結合体であり、
   前記小ブロック体は湾曲凸面となる前記内装パット側の面に底部を有し、この底部から湾曲凹面となる前記シェル体側の面に向け前記底部から複数の壁部を縦横に立て、
   前記小ブロック体の前記壁部同士を重ね合わせる合わせ面となる前記壁部の一方に爪を設け、前記壁部の他方に前記爪と嵌め合わせ可能な嵌合穴を設けたことを特徴とするヘルメット。
3. 前記爪と前記嵌合穴とからなる嵌合部は、前記外周壁部又は前記壁部の下縁近傍に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヘルメット。
   

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