ヘルメット用ゲージ

【課題】非常に簡単にヘルメットを選ぶことができるようにする。
【解決手段】シート部材３に貫通する開口部４が形成され、開口部４は、頭部５が当接するヘルメットの頭部当接部の水平断面形状と同一の形状となっている。シート部材３の表面には、頭部５を開口部４に嵌め込んだときの正しい装着状態を示す説明部１１が設けられている。開口部４の左右幅Ｌ１は、ヘルメットの内壁における左右幅よりも１０％〜１５％小さく形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘルメットを選定するために用いるヘルメット用ゲージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、頭部を保護するために様々なヘルメットが開発されている（例えば、特許文献１）。ヘルメットは店頭で販売されおり、購入者は、店頭で数あるヘルメットの中から所望のヘルメットを選び、購入するのが一般的である。ヘルメットを選定する際は、頭部の大きさ（頭の全周の長さ）をメジャー等で測り、頭部の大きさに対応したヘルメットを選択している。或いは、購入者がヘルメットを直接装着してヘルメットのフィット感を確かめ、フィット感の良いヘルメットを数ある中から選択している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、店頭では、様々なヘルメットが数多く揃えられており、その中から購入者に合ったヘルメットを選択することは非常に大変であるのが実情である。特に、年齢が１歳〜３歳程度の幼児は、ヘルメットのフィット感が良いか悪いかという判断をすることは難しく、数あるヘルメットの中から幼児に適したヘルメットを選ぶことは非常に難しかった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑み、非常に簡単にヘルメットを選ぶことができるヘルメット用ゲージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、シート部材に貫通する開口部が形成され、前記開口部は、頭部の水平断面に対応していて頭部が当接するヘルメットの頭部当接部と同一形状に形成されている点にある。
前記シート部材の表面には、頭部を前記開口部に嵌め込んだときの正しい装着状態を示す説明部が設けられていることが好ましい。
【０００７】
前記開口部の左右幅は、前記ヘルメットの内壁における左右幅よりも１０％〜１５％小さく形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、非常に簡単にヘルメットを選ぶことができる。特に、幼児用のヘルメットを選びやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態におけるヘルメット用ゲージの正面図である。
【図２】ヘルメット用ゲージの平面、底面図及び図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ヘルメット用ゲージの右左側面図及び図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】ヘルメットの正面図である。
【図５】ヘルメットの左右断面図とヘルメット用ゲージとの関係図である。
【図６】ヘルメットの前後断面図とヘルメット用ゲージとの関係図である。
【図７】頭部モデルを示した図である。
【図８】（ａ）コンピュータシュミュレーションにおける転倒試験の模し図であり、（ｂ）頭部モデルと頭に掛かる応力との関係を示した図である。
【図９】（ａ）頭部の幅と深さとの関係を示した図であり、（ｂ）比率と頭蓋骨に掛かる応力（頭蓋骨応力）との関係図である。
【図１０】側頭部とヘルメットとの隙間と脳内に掛かる応力（脳内せんだん応力）との関係図である。
【図１１】（ａ）１歳児における比率と応力との関係を示した図であり、（ｂ）２歳児における比率と応力との関係を示した図であり、（ｃ）３歳児における比率と応力との関係を示した図である。
【図１２】第１実施形態におけるヘルメット用ゲージの変形例であって、シート部材の表面を無模様にした正面図である。
【図１３】第１実施形態におけるヘルメット用ゲージの変形例であって、シート部材の一部を円弧状にした正面図である。
【図１４】第１実施形態におけるヘルメット用ゲージの変形例であって、シート部材の一部を楕円形にした正面図である。
【図１５】第２実施形態におけるヘルメット用ゲージの正面図である。
【図１６】ヘルメット用ゲージの平面、底面図及び図１５のＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】ヘルメット用ゲージの右左側面図及び図１５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１８】アジャスタ機構付きヘルメットの正面図である。
【図１９】ヘルメットの左右断面図とヘルメット用ゲージとの関係図である。
【図２０】ヘルメットの前後断面図とヘルメット用ゲージとの関係図である。
【図２１】第２実施形態におけるヘルメット用ゲージの変形例であって、シート部材の表面を無模様にした正面図である。
【図２２】第２実施形態におけるヘルメット用ゲージの変形例であって、シート部材の一部を円弧状にした正面図である。
【図２３】第１実施形態におけるヘルメット用ゲージの変形例であって、シート部材の一部を楕円形にした正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１〜３は、ヘルメット用ゲージを示したものである。
図１〜６に示すように、ヘルメット用ゲージ１は、例えば、自転車用のヘルメット２を選ぶときに用いるものであって、主に、シート状の部材（シート部材）３に開口部４を貫通状（厚み方向に貫通させる）に開けることにより構成されている。
【００１１】
ヘルメット用ゲージ１を説明するにあたり、まず、ヘルメット２の基本構成について説明する。なお、ヘルメット２を装着する側を下側と言い、反対側を上側という。また、前後又は左右は、ヘルメット２を装着した状態を基に定義したものとする。
図４〜６に示すように、ヘルメット２は、合成樹脂等のシェル９の内壁側に、頭部５を囲んで衝撃を吸収するキャップ形（帽子形）のライナ６を設けることにより構成されたものである。
【００１２】
少なくともライナ６の内壁の下部側（内壁下部側）には、パット７が設けられている。このヘルメット２では、ライナ６の内壁下部側の全周にパット７が設けられている。当然にヘルメット２のライナ６の輪郭やライナ６に取り付けたパット７の輪郭は、頭部５に対応した形状とされている。
さて、シート部材３は、紙、フィルム等から構成されていて縦横方向にある程度撓ませることができるものである。なお、シート部材３を合成樹脂で構成してもよいし、他の材料で構成してもよい。
【００１３】
シート部材３に設けられた開口部４は、上述したパット７の内壁（内側）に沿うような形成とされ、シート部材３をヘルメット２の下側から重ね合わせて見ると、シート部材３の開口部４の輪郭と、パット７の内壁下側部の輪郭とが略同じ（一致）するものとなっている。
言い換えると、ヘルメット２を装着したときはパット７に頭部５が当接するようになっているため、開口部４は、ヘルメット２内において頭部５を直接当接させる頭部当接部（例えば、パット７）の水平断面と同一形状に形成されている。さらに、言うと、シート部材３の開口部４は、ヘルメット２の下側を水平断面した（輪切りにした）ときの最も内側の輪郭と同じとなっている。
【００１４】
なお、開口部４は、ヘルメット２の下側（装着側）に近い頭部当接部を水平に断面した
ときの水平断面形状に一致させるか、又は、頭部当接部の中で最も大きな水平断面形状に一致させることが好ましい。
したがって、シート部材３の開口部４に後述するように適正な位置まで頭部５を嵌め込み、頭部５の輪郭と開口部４とが略一致すれば、ヘルメット２を直接頭部５に装着しなくても当該シート部材３に対応したヘルメット２を選ぶことができる。
【００１５】
ヘルメット用ゲージ１について、さらに詳しく説明する。
シート部材３の開口部４は、前後の幅が左右幅よりも長い略卵形の形状であり、開口部４の前部がおでこを当てるおでこ当接部１０とされている。シート部材３の表面には、頭部５を開口部４に嵌め込んだときの正しい装着状態を示す説明部１１が設けられている。
詳しくは、説明部１１には、頭部５を開口部４に嵌め込んだとき状態がイラストにより描かれており、シート部材３の左側（一方）の説明部１１ａには、頭部５を開口部４に嵌め込んだとき（装着状態）の平面図が示され、シート部材３の右側（他方）の説明部１１ｂには、装着状態の側面図が示されている。そして、左側の説明部１１ａには、装着状態のときに、おでこをおでこ当接部１０へ当てる旨の説明が記載され、右側の説明部１１ｂには装着状態のときにシート部材３を耳の上まで位置させる旨の説明が記載されている。さらには、右側の説明部１１には、描かれたイラストによって装着状態では、シート部材３を水平にする旨の内容が記載されている。
【００１６】
シート部材３の表面には、どのヘルメット２用のチェックゲージであるか識別するための内容（種別、型式、名称）を表示する識別表示部１２が設けられている。
開口部４の左右幅（最大の左右幅）Ｌ１は、ヘルメット２の内壁（ライナ６の内壁下側部）の左右幅Ｌ２よりも１０％小さく形成されている。このシート部材３の開口部４に頭を嵌め込み、シート部材３の開口部４と頭との大きさとが一致するヘルメット２を選択して装着した場合、ライナ６の内壁下側部と頭との間には隙間Ｓができる。即ち、開口部４の左右幅Ｌ１がヘルメット２の内壁よりも１０％小さく設定することにより、このヘルメット用ゲージ１を用いれば、頭に対して少し大きなヘルメット２が自動的に選択することができる。
【００１７】
また、シート部材３の開口部４の両側には、ライナ６の内壁下側部の左右幅Ｌ２よりも１５％小さくしたときの頭幅が示されている。例えば、シート部材３の開口部４の両側には、「隙間は５ｍｍです」との表示がされていて、装着状態のときに頭と開口部４との隙間Ｓが５ｍｍであれば、頭幅がライナ６の内壁下側部の左右幅Ｌ２よりも１５％小さいということが分かるようになっている。
【００１８】
言い換えれば、仮に開口部４の左右幅Ｌ１を、ヘルメット２の内壁の左右幅Ｌ２よりも１５％小さくした場合の数値が、シート部材３の開口部４の両側に示されていて、これを用いれば、頭幅に対して１５％大きな幅を有するヘルメット２を選択できるようになっている。なお、開口部４の左右幅Ｌ１を、予めヘルメット２の内壁（ライナ６の内壁下側部）の左右幅よりも１５％小さく形成してもよい。
【００１９】
本発明のヘルメット用ゲージ１を用いて、ヘルメット２を選定する方法について説明する。
まず、ヘルメット２毎に、ヘルメット２に対応したヘルメット用ゲージ１を用意しておく。例えば、店頭において、ヘルメット２を置いている場所にヘルメット用ゲージ１も置く、このとき、ヘルメット２に対応するヘルメット用ゲージ１をヘルメット２の近くに設置することが好ましい。また、ヘルメット２の種別を示すカラーを予め定めておき、ヘルメット２と当該ヘルメット２に対応するシート部材３（ヘルメット用ゲージ１）との色を同一にすることが好ましい。
【００２０】
ヘルメット２の購入者は、まず、数ある中から所望のヘルメット２を選び、ヘルメット２が頭に合うかヘルメット用ゲージ１により確かめる。具体的には、所望のヘルメット２に対応したヘルメット用ゲージ１を手にとって、当該ヘルメット用ゲージ１の開口部４に購入者の頭を嵌め込む。このとき、購入者の頭が、正しく開口部４に嵌め込むことができた場合（例えば、購入者の頭の大きさと開口部４との大きさが一致していたり、購入者の頭と開口部４との隙間がシート部材３に表示された範囲内である場合）、購入しようとし
ているヘルメット２は、購入者の頭に適応できると判断することができる。
【００２１】
一方、シート部材３に表示された説明部１１の通りに開口部４に購入者の頭を嵌め込むことができなかったり、購入者の頭と開口部４との隙間Ｓが大きすぎてシート部材３に表示された範囲外である場合は、ヘルメット２が購入者の頭に適用していないと判断できる。このような場合は、ヘルメット２の大きさと購入者の頭の大きさとは最適でないため、ヘルメット２のサイズを代え、再度、サイズを代えたヘルメット２に対応するヘルメット用ゲージ１を用いて選定作業をやり直す。
【００２２】
なお、上述したヘルメット用ゲージ１では、開口部４の左右幅Ｌ１をヘルメット２の内壁（ライナ６の内壁下側部）の左右幅よりも１０％小さくしたり、１５％小さくしてもよいとの説明をしたが、この数値は、後述するように、ヘルメット２の保護機能を大きく向上させることができる指針の数値であり、開口部４の左右幅Ｌ１とヘルメット２の内壁の左右幅Ｌ２とを一致、即ち、開口部４の大きさとヘルメット２の内壁の左右幅とを同じ大きさにしてもよい。
【００２３】
次に、開口部４の左右幅Ｌ１をヘルメット２の内壁（ライナ６の内壁下側部）の左右幅Ｌ２よりも１０％〜１５％小さくしている理由について説明する。
ヘルメット２を装着することによって、頭部５を保護することができるが、さらに、ヘルメット２の保護機能を向上させることを考えた場合、頭部５の大きさとヘルメット２の大きさとに最適な関係があると思われる。そこで、頭部５の大きさとヘルメット２の大きさとの関係を、コンピュータシュミュレーションにより求め、側頭部５ａの幅（頭幅）とヘルメット２の内寸法（左右幅）との比率（寸法比率）を１．１〜１．１５の範囲にする、即ち、ヘルメット用ゲージ１から見れば、開口部４の左右幅Ｌ１をヘルメット２の内壁の左右幅よりも１０％〜１５％を小さくすることが良いことを見出した。
【００２４】
なお、寸法比率は、後述するようにコンピュータシュミュレーションにより求めたものであるが、その寸法比率の適用範囲は、１〜３歳児に限らず、それ以上の年齢である児童若しくは大人にも適用可能である。
まず、コンピュータシュミュレーションでは、頭蓋骨、脳脊髄液、脳（左右大脳、小脳、脳幹）、膜類（硬膜、大脳鎌、小脳テント、軟膜）から構成された１〜３歳児の頭部５の有限要素モデルを準備して、この頭部有限要素モデルを用いてシュミュレーションを行った。ここで、１〜３歳児の頭部５の形状は、様々なものがあると考えられるため、１〜３歳児の頭部５の幅（頭幅）、頭長、頭の高さ（全頭高）を測定して、測定データを整理し、表１に示すように、頭部５の各寸法の最大値、最小値を求めた。さらに、図７及び表２に示すように、各寸法が平均である頭部モデルの他に、６つの頭部モデルを各年齢毎に用意した。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【表２】

【００２７】
次に、各年齢毎に用意した７つの頭部モデルに対して同一のヘルメット２を装着し、当該ヘルメット２を装着した状態で自転車が横倒しになったときに頭部５に作用する主応力について調査を行った。
具体的には、図８（ａ）に示すように、各頭部モデルにヘルメット２を装着させた状態において、側頭部５ａ（ヘルメット２の横）を地面等を模した剛体平面Ｆに平行にした姿勢でモデルを落下させるシュミュレーションを行った。
【００２８】
その結果、図８（ｂ）に示すように、他の頭部モデルに比べて頭幅が最大であるとき、どの年齢でも頭部５に作用する主応力が大きいことが分かった。即ち、ヘルメット２に対する頭幅が、ヘルメット２の保護機能に影響を与えることが分かった。
そこで、更に検証した結果、図９（ａ）に示すように、ヘルメット２に対して頭幅が小さい場合は、ヘルメット２を装着したときの装着深さ（頭頂部とヘルメット２との隙間）が深く、ヘルメット２に対して頭幅が大きい場合は、装着深さが浅いことが考えられ、装着深さによって頭部５に作用する応力の大きさも変化することが考えられる。
【００２９】
そこで、３歳児の頭幅最大モデルを用いて、ヘルメット２の内寸法（ヘルメット２の内壁における左右幅）を徐々に大きくし、このときの頭部５に作用する主応力（頭蓋骨へ作用する頭蓋骨応力）ついて調べた。
図９（ｂ）に示すように、頭幅とヘルメット２の内寸法との比率（寸法比率）が１．１０より小さくなると、頭蓋骨にかかる応力は徐々に大きくなる傾向にある。寸法比率が１．１５を超えた場合は、頭蓋骨にかかる応力は略一定となった。
【００３０】
したがって、ヘルメット２の保護機能をさらに向上させることを考えた場合は、寸法比率は１．１以上とすることが好ましく、ヘルメット２は頭幅に対して小さ過ぎず、若干大きいのがよい。
ここで、寸法比率が大き過ぎる場合、ヘルメット２を装着したときに側頭部５ａとヘルメット２との隙間が大きくなる。この場合、転倒時にヘルメット２内で頭が動き易くなり、ヘルメット２の保護機能が向上させることが難しい可能性がある。図１０に示すように、側頭部５ａとヘルメット２との隙間が大きくなればなるほど、ヘルメット２内で頭が動くことに起因して脳にかかるせん断応力（脳内せんだん応力）が増加する傾向にある。
【００３１】
そこで、寸法比率とせん断応力との関係を調べた結果、比率が１．１５以下であれば、せん断応力を抑えられることが分かった。
図１１は、１歳〜３歳までの幼児において、脳内せんだん応力及び頭蓋骨応力と寸法比率との関係をまとめたものである。
図１１に示すように、頭に掛かる応力が最小値の１２０％以下（最小値の１．２倍以下）とすることを考えたとき、寸法比が１．１〜１．１５倍であれば、脳にかかる応力も頭蓋骨にかかる応力も小さくすることができ、より、ヘルメット２における保護機能を向上させることができる。
【００３２】
以上、本発明によれば、シート部材３に開口部４が形成され、開口部４が、頭部当接部の断面形状と同一に形成されているため、ヘルメット２を選ぶときに、わざわざメジャーなどで頭の周囲を測らなくても開口部４に頭を嵌め込んで、その状態を見るだけで、簡単に頭の大きさに適切な大きさのヘルメット２を選ぶことができる。特に、ヘルメット２のフィット感の良し悪しが分からない幼児のヘルメット２が選び易く、非常に便利である。
【００３３】
シート部材３の表面には、頭部５を開口部４に嵌め込んだときの正しい装着状態を示す
説明部１１が設けられているため、シート部材３を見るだけでヘルメット用ゲージ１の使い方が分かり、ヘルメット２を選ぶことが不慣れな人でも簡単にヘルメット２を選ぶことができる。
開口部４の左右幅Ｌ１は、ヘルメット２の内壁における左右幅よりも１０％〜１５％小さく形成されているため、ヘルメット用ゲージ１を頭に嵌め込むだけで、頭に対してより保護機能を向上させることができるヘルメット２を選定することができる。
【００３４】
なお、図１２〜１４は、ヘルメット用ゲージ１の変形例を示したものであり、図１２に示すようにシート部材の表面を無模様にしてもよいし、図１３及び図１４に示すように、シート部材を矩形状ではなく円弧状や楕円形状にしてもよい。
［第２実施形態］
第１実施形態のヘルメット２は、ライナ６の内壁下部側にパット７を設けられていてアジャスタ機構１４は具備されていないものであるが、第２実施形態のヘルメット２は、アジャスタ機構１４を設けたものである。即ち、第２実施形態では、アジャスタ機構１４付きのヘルメット用ゲージ１について説明する。
【００３５】
図１５〜２０に示すように、アジャスタ機構１４付きヘルメット２においては、ライナ６の内壁下部側に取付部材１６を介して帯状のバンド部材１５が当該内壁下部に沿って設けられ、当該バンド部材１５の両端部はヘルメット２の後部側でアジャスタ機構１４により連結されている。バンド部材１５の両端部を連結したアジャスタ機構１４によってバンド部材１５の長さが調整できるようになっている。
【００３６】
シート部材３に設けられた開口部４は、上述したバンド部材１５の内壁（内側）に沿うような形成とされ、シート部材３をヘルメット２の下側から重ね合わせて見ると、シート部材３の開口部４の輪郭と、バンド部材１５の内壁の輪郭とが略同じとなっている。
言い換えれば、開口部４は、頭部当接部（例えば、バンド部材１５）の水平断面と同一形状に形成されている。
【００３７】
なお、アジャスタ機構１４は、バンド部材１５の長さを調整するとヘルメット２の後部側においてバンド部材１５の位置に変わるため、このヘルメット用ゲージ１（シート部材３）の開口部４においては、アジャスタ機構１４を中立（バンド部材１５で調整できる長さの中間）にしたときのバンド部材１５の位置をベースとして、バンド部材１５に沿うように開口部４が形成されている。
【００３８】
また、アジャスタ機構１４付きのヘルメット用ゲージ１では、開口部４において、少なくともアジャスタ機構１４によって調整する範囲に相当する部分Ｃ（アジャスタ調整範囲の部分）を除く、非調整範囲の部分Ｄを頭部当接部に一致させてもよい。例えば、図１５に示すように、開口部４において、アジャスタ調整範囲の部分Ｃは、ライナ６の内壁下側部に沿う形状とし、非調整範囲の部分Ｄをバンド部材１５に沿う形状としてもよい。
【００３９】
なお、図２１〜２３は、ヘルメット用ゲージ１の変形例を示したものであり、図２１に示すようにシート部材の表面を無模様にしてもよいし、図２２及び図２３に示すように、シート部材を矩形状ではなく円弧状や楕円形状にしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１ヘルメット用ゲージ
２ヘルメット
３シート部材
４開口部
５頭部
６ライナ
７パット
９シェル
１０おでこ当接部
１１説明部
１１ａ説明部
１１ｂ説明部
１２識別表示部
１４アジャスタ機構
１５バンド部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート部材に貫通する開口部が形成され、前記開口部は、頭部が当接するヘルメットの頭部当接部の水平断面形状と同一の形状となっていることを特徴とするヘルメット用ゲージ。
【請求項２】
前記シート部材の表面には、頭部を前記開口部に嵌め込んだときの正しい装着状態を示す説明部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のヘルメット用ゲージ。
【請求項３】
前記開口部の左右幅は、前記ヘルメットの内壁における左右幅よりも１０％〜１５％小さく形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘルメット用ゲージ。

【図１】