差異のある透過性を有するフェイスシールを有する送気ヘルメット
送気ヘルメット（１０）は、バイザ（１４）と、バイザに固定されるフェイスシール（１２）と、を備える。フェイスシール（１２）は、封鎖部材（１８）およびフレーム部材（１６）を含む。封鎖部材（１８）は、フレーム部材（１６）から半径方向内側に延び、第１および第２の透過性部位（２０および２２）を有する。第２の部位（２２）の方が第１の部位（２０）より透過性が大きい。差異のある透過性を有するフェイスシール（１２）を使用することによって、送気ヘルメット（１０）の内部を通る制御された空気流が可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの異なるゾーンで差異のある空気流透過性を示すフェイスシールを有する送気ヘルメットに関する。
【背景技術】
【０００２】
送気ヘルメットは、周囲空気が汚染物質を含有する環境中で常時装着される。これらのヘルメットは、ヘルメット装着時に着用者の顔面の前に配置される流体不透過性のバイザを有する。バイザは、着用者が周囲環境を見ることを可能にする窓を有する。呼吸ゾーン又は内部ガス空間を周囲の外部ガス空間から分離するため、バイザにフェイスシールが取り付けられる。内部ガス空間はバイザと着用者の顔面の間に配置され、バイザに取り付けられているフェイスシール、バイザ本体、および着用者の顔面によって、大部分画定される。特許文献１、特許文献２、および特許文献３は、この目的でフェイスシールを使用する送気ヘルメットの例を開示している。
【０００３】
清浄空気は、供給タンクから、又は、周囲空気を空気フィルタに通して送る電動空気源から内部ガス空間に圧入される。着用者は、この清浄空気を呼吸し、それを吐き出して呼吸ゾーンに戻す。この呼気は、呼吸ゾーンに圧入される過剰の清浄空気と共に、フェイスシールの開口部を通って内部ガス空間から出る。一般に内部ガス空間内で生じる陽圧によって、汚染物質が開口部を通り内部空間に入ることが防止される。例えば、溶接工は、溶接手順中に発生する汚染物質を呼吸しないように保護として送気ヘルメットを使用することが多い。溶接用ヘルメットの例は、次の特許文献に示されている：特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３および特許文献１４、並びに特許文献１５および特許文献１６。
【０００４】
内部ガス空間と外部ガス空間の間に分離バリアを提供するため、および、内部ガス空間内の過剰空気を外部ガス空間にパージすることを可能にするため、様々なフェイスシール構成が設計された。特許文献１７は、例えば、フェイスシール材料として一列の剛毛を使用することを記載している。特許文献１８および特許文献１９では、マスク内部から空気を排出するため、柔軟なフェイスシールパッドに逆止弁が取り付けられている。送気ヘルメットには、フェイスシール材料としてデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）製のタイベック（Ｔｙｖｅｋ）（商標）又はソンタラ（Ｓｏｎｔａｒａ）（商標）を使用したものがある−それぞれ、特許文献２０（ダニッシュ（Ｄａｎｉｓｃｈ）ら）および特許文献２１（バーンズ（Ｂｕｒｎｓ）ら）を参照されたい。他には、フォーム材料を使用したものもある−特許文献２２を参照されたい。市販の製品には、フェイスシールとしてＰＶＣコーティングされた布帛を使用したものがある。これらの製品は、また、フェイスシールの縁部の周りに弾性材料を組み込み、それが様々な形状の顔面に適合することを可能にした。パフォーマ（Ｐｅｒｆｏｒｍａ）Ａ−ＶＬフェイスシールド（オランダ、ミドルブルグ（Ｍｉｄｄｅｌｂｕｒｇ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）のノース・セイフティ・プロダクツ（Ｎｏｒｔｈ Ｓａｆｅｔｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）から入手可能）など、他の市販の製品には、フェイスシールに織布を使用したものもある。織布は、バイザから半径方向内側に延び、着用者の顔面に接触する波状の自由縁部を有した。
【０００５】
既知のフェイスシール製品は、内部ガス空間と周囲の環境との間に境界を確立するため様々な構成を提供してきたが、これらの既知の製品は、空気がマスク内部から差異のある方式でパージされ得るように製造されなかった。従って、既知の製品は、快適さを改善するために、および、周囲環境から空気の流入を防止するために、送気ヘルメット内の空気流を完全に最適化しなかった可能性がある。
【特許文献１】米国特許第６，０１４，９７１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４６２，３９９号明細書
【特許文献３】米国特許第４，２８０，４９１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５５７，１７４号明細書
【特許文献５】米国特許第６，５９１，４２４号明細書
【特許文献６】米国特許第６，１８５，７３９号明細書
【特許文献７】米国特許第５，５３３，２０６号明細書
【特許文献８】米国特許第５，１９１，４６８号明細書
【特許文献９】米国特許第５，１４０，７０７号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，８７５，２３５号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，８５３，９７３号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，７７４，７２３号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，０１１，５９４号明細書
【特許文献１４】米国意匠特許第３９８，４２１号明細書
【特許文献１５】国際公開第００／５９４２１号パンフレット
【特許文献１６】国際公開第９９／２６５０２号パンフレット
【特許文献１７】米国特許第４，１３６，６８８号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，５３３，５００号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，１０４，４３２号明細書
【特許文献２０】米国特許第６，２５０，２９９Ｂ１号明細書
【特許文献２１】米国特許第６，０１６，８０５号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，０５４，４７９号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内部ガス空間内の空気流を管理できると同時に汚染物質の流入から着用者を保護するフェイスシールの必要に対処する。簡潔に要約すると、本発明は、バイザおよびフェイスシールを備える送気ヘルメットを提供し、ここで、フェイスシールはバイザに固定され、封鎖部材を含む。封鎖部材は、そこから半径方向内側に延び、少なくとも第１および第２の透過性部位を有し、ここで、第１の部位の方が第２の部位より透過性が大きい。
【０００７】
本発明の送気ヘルメットは、差異のある透過性を有するフェイスシールを使用することによって内部ガス空間内に制御された空気流が提供され得るという点で有益である。例えば、空気流が着用者の前頭に配置される入口ポートから流出し、着用者の顔面の前部を横切った後、顎の下の内部ガス空間から出ることを可能にするように、空気流を管理することができる。内部ガス空間から出る空気は、外部ガス空間に容易に入ることができ、呼吸ゾーンに新しい清浄空気が供給される余地を与える。空気流を管理すると、着用者に快適な環境が提供され得、着用者が周囲環境又は外部ガス空間に存在し得る汚染物質を吸入する機会も少なくなり得る。
【０００８】
本発明の前記および他の利点は、図面および本発明の詳細な説明に、より完全に図示および記載されており、同様の参照番号は類似の部分を表すのに使用される。しかし、図面および説明は、例示を目的とするに過ぎず、本発明の範囲を必要以上に限定するように解釈されるべきではないことを理解されたい。
【０００９】
用語解説
下記の用語は、定義される意味を有する：
「呼吸ゾーン」は、送気ヘルメットの着用者によって酸素が吸入される内部ガス空間又は内部ガス空間の一部を意味する。
「清浄空気」は、濾過された、又は他の方法で呼吸するのに安全にされた空気を意味する。
「差異のある」は、異なる、を意味する。
「弾性」は、引張されたヤーンが、元の長さの少なくとも約２倍まで応力を加えられた直後に、元のサイズおよび形状を実質的に回復する能力を意味する。
「外部ガス空間」は、人が装着しているとき、送気ヘルメットの外部を取り囲む周囲大気ガス空間を意味する。
「顔面」は、主に頬および側頭部領域（又は顔面部位の側部分）、顎、前頭、および、それらの間にある顔面領域によって画定される、人の頭部の前部の領域を意味する。
「フェイスシール」は、人の顔面に接触し、送気ヘルメットの内部ガス空間を外部ガス空間から分離することに役立つ構造を意味する。
「濾過された空気」は、フィルタ材料を通過し、濾過前に空気中に存在し得た汚染物質の量が低減された空気を意味する。
「フレーム部材」は、封鎖部材を支持する役割をする構造部分を意味する。
「摩擦」は、摩擦の使用によることを意味する。
「摩擦係合」は、係合が、クギ、クリップ、および／又は面ファスナ材料などの要素による更なる固定を必要とせず、接合されることが意図される２つの部分間の摩擦の結果として起こることを意味する。
「ヘルメット」は、安全又は保護の目的で人の頭部に装着されるデバイスを意味する。
「内部ガス空間」は、送気ヘルメット装着時に、バイザ、フェイスシール、および人の顔面の間に存在する空間を意味する。
「編成された」は、布帛が主に、概ね互いに垂直に上下に交差していない一連の絡み合った又は絡み合うループから形成されていることを意味する。
「透過性」は、ガス状流体がそこを通過する能力を意味する（透過性の大きい媒体ほど、容易に（即ち、小さい通気抵抗（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ）で又は大きい空気流量で）ガス状流体を通過させる）。
「多孔質」は、空気又は酸素の供給源からの圧力がかかっている時、送気ヘルメットの内部ガス空間内の空気がその空間からパージ又は排出され、外部ガス空間に入ることを可能にするのに十分な流体透過性を有することを意味する。
「封鎖部材」は、人の顔面に快適に接触し、内部ガス空間と外部ガス空間の分離を画定することを助ける構造又は部品の組み合わせを意味する。
「送気ヘルメット」は、デバイスの着用者が呼吸する清浄空気の供給を受けるヘルメットを意味する。
「バイザ」は、装着時に人の顔面の前に配置され、窓を有し、その人が窓を通して見ることを可能にする構造を意味する。
「溶接用ヘルメット」は、暗色化された又は暗色化する窓を有するヘルメットを意味する。
「ヤーン」は、テキスタイル繊維、フィラメント、又は編成するのに好適な形態の材料の連続ストランドを意味する。
封鎖部材の第１および第２のゾーンの文脈で使用されるとき「ゾーン」は、封鎖部材の全領域の一部を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態を説明する際、明瞭に示すために特定の用語を使用する。しかし、本発明は、そのように選択された特定の用語に限定されるものではなく、そのように選択された各用語は、同様に機能する全ての技術的等価物を包含することを理解されたい。
【００１１】
本発明の実施形態において、バイザおよびフェイスシールを備える新規な送気ヘルメットを提供し、ここで、フェイスシールはバイザに固定され、封鎖部材およびフレーム部材を含む。封鎖部材は、フレーム部材から半径方向内側に延び、第１および第２の透過性部位を有する。第２の部位の方が第１の部位より透過性が大きい。透過性に差異があるため、内部ガス空間および封鎖部材を通る管理された空気流が可能になり得る。
【００１２】
図１は、フレーム部材１６および封鎖部材１８を備えるフェイスシール１２を示す。フレーム部材１６は、薄い中実のプラスチックなどの非多孔質又は流体不透過性の材料から製造される。フレーム部材１６は、フェイスシール１２に構造的一体性を付与し、人の手の力又は圧力に応答してバイザ１４（図４）上の位置にくるように手で操作できるように構成することができる。フレーム部材１６は、手の圧力が取り除かれると、概ね元の構成に戻る。従って、フレーム部材１６は、望ましくは可撓性がある、又は手で適合させることができると同時に、依然として、使用中、それが所望の封鎖構成を保持することを可能にするのに十分な構造的特性を示す。フレーム部材は、例えば、厚さ０．５〜１．５ｍｍのプラスチック（ポリプロピレンなど）で製造されてもよい。フレーム部材は、望ましくは、使用者の視覚に干渉し得る反射を回避するため、少なくとも一方側に艶消し面を有する。一般に、プラスチックフレームは、厚さ約０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであってもよい。図１に示されているように、フレーム部材をバイザとは別々の部分として構成することができるか、又は、或いはバイザ本体に一体に製造することができる。用語を本文献中で使用する時、「一体」は、フレーム部材がバイザ本体と同時に製造され、図１に示されているフレーム部材１６のように別々に製造される又は後でバイザに接合される部品ではないことを意味する。一体型のフレーム部材は、目立たないようにバイザ本体と「同じ１つのもの」であるように構成されてもよく、又は、バイザ本体から一体に延びる突出するフランジ又はリッジとすることができる。フェイスシールを容易に交換できるように、非一体型のフレーム部材が好ましい。
【００１３】
図１は、更に、封鎖部材１８がフレーム部材から半径方向内側に延び、それが、人の顔面の入る開口部１９を有することを示す。開口部１９は封鎖部材１８の周縁部２６によって画定され、周縁部２６は好ましくは延伸可能であり、好ましくは、フェイスシールが様々なサイズの顔面にぴったりとフィットすることを可能にするように、着用者の顔面より小さくなるようなサイズに作られている。封鎖部材１８は、延伸された後、元の構成に戻ることができるように、且つ、様々なサイズの顔面にフィットすることができるように、弾性を有する布帛から製造されてもよい。このようにして、延伸性又は弾性があると、送気ヘルメット装着時に布帛は多くの人の顔と十分に接触することができる。
【００１４】
呼吸ゾーンに入る空気を環境中に排出し、空気供給源から呼吸ゾーンに圧入される新しい清浄空気に取り替えることができるように、内部ガス空間内の過剰の流体が比較的制限されずに通過し得るように、布帛は少なくとも幾つかの部位が多孔質であってもよい。送気システムでは、内部ガス空間内の空気圧は、一般に、外部ガス空間の空気圧より大きい。この増大した圧力によって、空気は内部ガス空間から圧出される。内部ガス空間に清浄空気を連続的に強制的に流入させると圧力が増大する。空気流は、布帛中に存在し得る孔を通って内部ガス空間から出ることができる。
【００１５】
着用者の快適さを改善するため、着用者の顔面と接触するときに感触のよいニットから多孔質布帛を製造することができる。編布は、一般に、本来的に又は全体的に多孔質であり、このため空気は比較的粗い織目を通って内部ガス空間から逃げることができる。織物の中に一連の絡み合った又は絡み合うループが作り出されるように１つ以上のヤーンを織ることによってニットが得られる。編布は、ヤーンに対して約９０°で又は垂直に走るヤーンの上下にヤーンが延びる純粋な織布とは区別される。編布は、一般に、１つ以上のヤーンの一連の絡み合うループを含むか又は本質的にそれらからなり、ニットは、一貫して垂直なパターンで出来るわけではない。この構成によって、純粋な織布より本来的に柔軟性のある編物は、フェイスシールに使用されるとき、顔面への快適さとフィットを助ける特徴になり得る。
【００１６】
封鎖部材の編成される部分は、例えば、弾性ヤーン、難燃性ヤーン、およびコンフォートヤーンのブレンドを含んでもよい。弾性ヤーンは、布帛の「延伸性」を改善するのに使用され、難燃性ヤーンは封鎖部材が過度の熱により燃焼又は劣化しないようにする機能をし、コンフォートヤーンは人の顔面に当たる封鎖部材の「感触」を改善する。また、これらのヤーンの糸を組み合わせて、同一のヤーン中に難燃性および快適さなどのこれらの特性の組み合わせを有するヤーンを製造してもよい。前述のように、延伸性特徴によって、封鎖部材が様々なサイズの顔面にぴったりとフィットすることが可能になる。弾性ヤーンは、主にポリウレタンなどのポリマーから製造されてもよく、又は、例えば、変性アクリル、ラテックス、又はこれらの組み合わせであってもよい。市販の製品としては、ライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）（デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ， Ｄｅｌａｗａｒｅ）のデュポン社（ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能）、およびスパンデックス（Ｓｐａｎｄｅｘ）（商標）（カンザス州ウィチタ（Ｗｉｃｈｉｔａ， Ｋａｎｓａｓ）のインビスタ社（Ｉｎｖｉｓｔａ Ｉｎｃ）から入手可能）が挙げられる。難燃性特徴は、フェイスシールが火花又は高温の溶融金属の滴と接触し得る溶接および研削などの用途に重要である。難燃性ヤーンは、本来的に難燃性の材料から製造されてもよく、又は、布帛に難燃性を付与するため、例えば、化学的に処理されてもよい。より良好な洗濯耐久性を有し得るため、一般に本来的に難燃性の材料が好ましい。難燃性ヤーンの例としては、酸化された熱安定化ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙｃａｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅｓ）、難燃性ポリエステル、および幾つかのナイロンが挙げられる。市販の製品としては、パノックス（Ｐａｎｏｘ）（商標）（英国クレックヒートン（Ｃｌｅｃｋｈｅａｔｏｎ， ＵＫ）のランター・ユニバーサル・カーボン・ファイバーズ（Ｌａｎｔｏｒ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｒｅｓ）から入手可能）、ノーメックス（Ｎｏｍｅｘ）（商標）（デュポン社（ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能）、およびトレビラ（Ｔｒｅｖｉｒａ）（商標）（ドイツ、ボビンゲン（Ｂｏｂｉｎｇｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ）のトレビラ社（Ｔｒｅｖｉｒａ ＧｍｂＨ）から入手可能）が挙げられる。コンフォートヤーンは、手触りの柔軟な感触を布帛に付与することを助け、このようにして布帛を人の顔面に接触するときに快適なものにする。本発明のフェイスシールに使用され得るコンフォートヤーンの一例は綿である。他の好適なコンフォートヤーンとしては、ポリエステル、アクリル、レーヨン、およびウールが挙げられる。弾性ヤーン、難燃性ヤーン、およびコンフォートヤーンは、一般に、布帛の重量を基準にして、それぞれ約０〜２０％、３０〜１００％、および０〜７０％で布帛中に使用され得る。好ましくは、弾性ヤーン、難燃性ヤーン、およびコンフォートヤーンは、それぞれ約１〜１０％、３５〜７０％、および３０〜６０％で使用される。
【００１７】
布帛は、更に、本質的にどのような色であってもよく、ポリエステル、変性アクリル、若しくはこれらの材料の混合物若しくはブレンドなどの染色されたポリマー材料、又は綿などの染色された天然ヤーンを有する糸から製造することができる。ヤーン直径に関して、布帛は、５０番手のシングルヤーン（ｓｉｎｇｌｅ １／５０（ｆｉｆｔｉｅｓ） ｃｏｕｎｔ ｙａｒｎ）又は約７０〜１０番手、好ましくは６０〜３０番手のヤーン（７０番手は１０番手より細い）を有し得るが、他の太さが好適に使用されることがある。布帛（折り重ねられていない組み合わせ、即ち、１層の編物）は、厚さ約０．３〜３ミリメートル（ｍｍ）、好ましくは厚さ０．７〜１．５ｍｍとすることができるが、フェイスシールが十分な流体流を可能にする場合、これより大きい又は小さい厚さも使用できる。編成されるフェイスシールは、１〜１０のヤーン編糸、好ましくは約１〜５のヤーン編糸から製造されてもよい。ヤーン編糸の数は、一緒に編成されるヤーン糸の数に関係する。編布は、約１ｇｇ〜２０ｇｇ、より好ましくは１２ｇｇ〜１８ｇｇがあるように製造されてもよい。表記「ｇｇ」は、１インチ当たりのループの数に関係する。１６ｇｇの機械では、編み機に１インチ当たり１６本の針がある。重要なことは、フェイスシールが装着するのに快適であり、排出される空気が内部ガス空間から迅速にパージされ得ることである。
【００１８】
編物は、約１５％のライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）弾性ヤーンおよび約８５％のノーテックス（Ｎｏｔｅｘ）（商標）ヤーン（本来的に難燃性のヤーン）を含んでもよい。ライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）は、本来的に伸びやすい編成されたノーテックス（Ｎｏｔｅｘ）（商標）に弾性を加え、そのためフェイスシールに追加の弾性材料の必要がない。或いは、編成された材料は、重量を基準にして約０〜２０％の弾性ヤーン、４５〜５５％のカネカロン（Ｋａｎｅｃａｒｏｎ）（商標）ヤーン（日本、東京の株式会社カネカ（Ｋａｎｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｔｏｋｙｏ， Ｊａｐａｎ）から入手可能な本来的に難燃性の変性アクリル系ヤーン）および約４０〜６０％の綿ヤーンを含んでもよい。例えば、エラストマーは変性アクリル、ラテックス、又はその組み合わせであってもよい。このような編成された材料を使用し、空気がヘルメットの呼吸ゾーン又は内部ガス空間を適切に出ることを可能にする、快適で呼吸に適したフェイスシールを達成することができる。編成された封鎖部材の更なる説明は、代理人整理番号６００１９ＵＳ００２で本特許出願と同日に出願された、「編成されたフェイスシールを有する送気ヘルメット（Ｓｕｐｐｌｉｅｄ Ａｉｒ Ｈｅｌｍｅｔ Ｈａｖｉｎｇ Ａ Ｋｎｉｔｔｅｄ Ｆａｃｅ Ｓｅａｌ）」と題された、同時係属中の特許出願である米国特許出願第１０／９８７，６４１号明細書に見られる。
【００１９】
図１に示されているように、フェイスシール１２は、それぞれ第１および第２の透過性ゾーン２０および２２を有してもよい。内部ガス空間から出る空気が第２の透過性ゾーン２２を通って運ばれる方が容易であるように、第１の透過性ゾーン２０の方が空気流に対する抵抗が大きくてもよい。図１に示されている実施形態では、ゾーン２２の多くは、着用者の顔面の前頭および側部に密接するように押し当てられ、このようにして流体がそれらの位置で内部ガス空間から出ることが防止される。しかし、顎の下では、流体をより迅速にマスク内部からパージすることができる。前述のように、このような差異のある透過性を有することの利点は、それによって流体がバイザのレンズ６９（図４および図５）の内側を横切って流動することが可能になり、それによって流れが着用者の顔面の前および顎の下に導かれ、着用者を涼しく保ち、汚染した逆流が内部ガス空間に入ることを防止するのに役立つことである。
【００２０】
図２は、フレーム部材１６がどのようにして角度αを決定するように構成されるかを示す側面図である。フレーム部材１６は、９０°未満、好ましくは約５０〜８０°の挟角αを決定する眉弓部分２１と顎部分２３を有する。このような角度αを有するフレーム部材１６を使用すると、汚染物質が内部ガス空間に入ることが防止されるように、良好なフィットを得ることができる。
【００２１】
図３は、封鎖部材１８をどのようにしてフレーム部材１６に固定できるかを示す。これは、例えば、編成された封鎖部材１８をフレーム部材１６の位置２４に縫い付けることによって達成されてもよい。布帛１８をフレーム部材１６に固定するのに役立つように、弾性材料２５のストリップを使用してもよい。布帛は一般に多孔質であるため、弾性材料２５は、フレーム部材に縫い付けられるとき、縫製用のヤーンが布帛を引裂することを防止する役割をする。更に、布帛１８は、好ましくは編成されており、弾性の品質を有し、延伸された又は延ばされた状態でフレーム部材に付けられている。フレーム部材１６をこのようにして固定すると、布帛１８がピンと張った状態でそこに存在することが可能になる。このように予め延伸された状態又はピンと張った状態であるため、布帛１８が、着用者の顔面に、特に内側周縁部２６付近の領域でぴったりと係合することが可能になる。布帛１８は、予め延伸された状態でフレーム部材に配置されてもよいが、必ずしも１００％延伸される必要はなく（典型的には、その完全に延伸された状態の約４０〜９０％で取り付けられる）、従って、更に延伸又は拡張されて、様々なサイズの顔面にぴったりと係合する、又は様々なサイズの顔面を入れることができる。縫い付けの他に、リベット締め、ねじ留め、および接着等の他の機械的又は物理的方法を使用して、編布をフレーム部材１６に固定してもよい。
【００２２】
図３に示されているように、封鎖部材１８は、好ましくは、折り重ねられて内周２６を画定する。内周２６に沿って折り重ねた端部又は縁部を使用すると、さもなければ存在し得る粗い又はより突出した縁部がなくなるか又は低減することによって、着用者の快適さが更に改善され得る。シール部材の周囲２６が着用者の顔面と主に接触する折り目を有する編布が、特に快適であることが分かった。折り重ねた縁部２６を使用することによって、ほつれが生じる機会もさらに低減し得、その折り重ねた構成によって着用者の快適さも増大し得る。従って、折り目２６は、人の顔に粗く接触し得る自由縁部又は直線的縁部がフェイスシールにないようにする。折り目２６は、更に第１および第２の並置された層２８および３０を作り出す。二重層の封鎖部材１８は、汚染物質が内部ガス空間に入るのを防止することを助け得る。層３０は、フェイスシールド１０装着時に、着用者のフェイスマスクと直接接触した状態にある。
【００２３】
図４は、フェイスシール１２をどのようにしてバイザ１４に固定できるかを示す。フェイスシール１２のフレーム部材１６は、第１および第２の側部分３８および４０を有する。これらの側部分３８および４０をバイザ１４のそれぞれ第１の側部分と第２の側部分４２と４４の間に押し込むことができるように、側部分３８および４０を中心方向に内側に又は互いの方に押すことができる。前述のように、手の圧力に応答して適合し、その圧力が停止したとき元の構成に戻るようにフレーム部材１６を構成することができる。従って、フレーム部材１６は、より剛性のあるバイザ１４内に摩擦配置され得るように可撓性又は適合性があってもよい。フレーム部材１６は、側頭部の位置６０および６２でスペーサ要素４８および５０に当接するように作られている第１および第２の受け口４４および４６をそれぞれ有してもよい。受け口４４および４６が位置６０および６２でヒンジアセンブリに当接して並置されるように、フレーム部材１６がバイザ１４内に配置された後、フレーム部材１６の前部分６４がバイザ１４の第３の係合点又は棚状部６６に係合するまで、フレームアセンブリ１６を反時計回りに回転させてもよい。フレーム部材１６の前部分６４が棚状部６６上に並置されると、更なる回転運動が防止され、フェイスシール１２はフェイスシールド１４内に静止保持されたままになる。本発明の図面は、３つの摩擦係合点を示すが、必要に応じて又は望ましい場合、本発明では、他の係合点（例えば、４、５、６又はそれより多い）の使用が考えられる。或いは、当該技術分野で既知のように、ペッグ又は穴を使用して、フレームをシールドに取り付けてもよい。
【００２４】
ヘルメットバイザに摩擦係合できるフェイスシールの一例が、代理人整理番号６００２１ＵＳ００２で本願と同日に出願された、「摩擦係合される送気ヘルメットフェイスシール（Ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｌｙ Ｅｎｇａｇｅｄ Ｓｕｐｐｌｉｅｄ Ａｉｒ Ｈｅｌｍｅｔ Ｆａｃｅ Ｓｅａｌ）」と題された、米国特許出願第１０／９８８，７８９号明細書に詳細に記載されている。このフェイスシールは、追加の固定装置なしで摩擦係合を使用することによってバイザに取り付けることができるという点で特に有益である。使用できる可能性のあるフェイスシールの別の例は、米国特許第６，０１６，８０５号明細書（バーンズ（Ｂｕｒｎｓ）ら）に示されている。
【００２５】
ヘルメット１０を装着するため、着用者は冠部材６８を頭蓋上に配置し、バイザ１４を下向きに回転させ、それが着用者の顔面のすぐ前にくるようにする。このとき着用者は窓６９を通して見ることができる。ヘルメットが溶接の目的に使用される場合、窓は、溶接工のトーチの光に応答して直ぐに暗色化する自動遮光レンズ（Ａｕｔｏ−ｄａｒｋｅｎｉｎｇ ｌｅｎｓ）（ＡＤＬ）とすることができる（例えば、ヘルネル（Ｈｏｅｒｎｅｌｌ）およびパーマー（Ｐａｌｍｅｒ）に付与された米国特許第６，０９７，４５１号明細書および米国特許第５，８２５，４４１号明細書を参照されたい）。次いで、着用者はタブ７０を引っ張り、封鎖部材１８の顎部分７２を顎の下に引く。封鎖部材周囲２６の残りの部分は、着用者の前頭および頬部位に密接するように引き寄せられる。このようにして、着用者の顔面、封鎖部材１８、およびフェイスシールド又はバイザ１４によって画定される呼吸ゾーン又は内部ガス空間が作り出される。
【００２６】
前述のように、封鎖部材は、圧力がかかっているとき空気が内部ガス空間からパージされ得るように、全体的に多孔質であってもよい。好ましい編布が一般に多孔質であるにも関わらず、フェイスシール内に一般に存在する陽圧のため、汚染物質は内部ガス空間に入ることが防止される。操作中、電動空気供給源からの圧力で清浄空気を内部ガス空間に供給することができる。電動空気供給源を使用するとき、空気は、内部ガス空間に導かれる前に電力で又は強制的に空気フィルタを通される。これらのシステムは、一般に「電動ファン付き呼吸用保護具」又はＰＡＰＲと称される。空気フィルタは、着用者の腰の周りに装着されるベルト上に支持されるハウジングに収容されてもよい。これらの種類のデバイスの例は、米国特許第６，２７９，５７２Ｂ１号明細書、同第６，２５０，２９９Ｂ１号明細書、同第６，０１４，９７１号明細書、同第５，１２５，４０２号明細書、同第４，９６５，８８７号明細書、同第４，４６２，３９９号明細書、および同第４，２８０，４９１号明細書に示されている。空気を内部ガス空間に導くための送気システムに関して使用され得る送風機の例は、米国特許第６，５７５，１６５Ｂ１号明細書、および米国意匠特許第４４９，０９９Ｓ号明細書に示されている。呼吸ゾーンに入る空気流が安全レベルを下回るときを表示するため、送気ヘルメットに流量センサを使用してもよい−米国特許第６，６１５，８２８Ｂ１号明細書（ペザーブリッジ（Ｐｅｔｈｅｒｂｒｉｄｇｅ））を参照されたい。更に、フィルタ要素の使用の記録を保存するため、フィルタ要素に不揮発性記憶装置を取り付けてもよい−米国特許第６，１８６，１４０Ｂ１号明細書（オーグ（Ｈｏｇｕｅ））を参照されたい。
【００２７】
図５に示されているように、電動空気供給源と流体練通しているエアダクト７４を介して空気を内部ガス空間の中に流してもよい。ダクト７４は、入口ポート７５と出口ポート７７を有し、冠部材６８によって支持されている。空気をヘルメットの内部ガス空間に導くのに使用され得るエアダクトは、更に、２００４年４月７日に出願され、「エアダクト（Ａｉｒ Ｄｕｃｔ）」と題された米国特許出願第２９／２０２，９６９号明細書、現、米国特許第 号明細書（ハインド（Ｈｉｎｄ）ら）に示されている。入口７５は清浄空気源に接続され、出口７７は封鎖部材１８と着用者の前頭（図示せず）の間に配置されている。前述のように、空気流は、例えば、封鎖部材１８（図１および図２）中に存在し得る孔を通り、内部ガス空間から出る。エアダクト７４を冠部材６８の２箇所に固定することができる。打ち抜かれたプラスチック部品７３でエアダクト７４の後部を冠部材６８の後部から一定の距離に保持することができる。エアダクト７４の前部を眉弓のところで冠部材６８の前部に固定することができる。このようにして、エアダクト７４が使用中に移動する又はぐらつくことを防止する。眉弓のところで、エアダクト７４はフェイスシール１２と冠部材６８の間を通る。エラストマーのフェイスシール材料は、フェイスシールがエアダクトの周りに良好なシールを形成することを可能にする。入口を清浄空気源に接続することができ、出口をフェイスシールとバイザの間に配置することができる。着用者の頭部にフィットするように冠部材の周囲長を調節するため、ハーネスの後部に調節ノブを配置することができる。
【００２８】
図６は、編成された材料の細長いストリップ８０を示し、このストリップ８０は、複数の編成された封鎖部材を形成するため、一連のブランクセグメント８２を含む。各セグメント８２は、分解性部分８４によって分離されている。材料のストリップが連続的に編成された細長いシート８０を形成するように、両方のセグメント８２および８４は一緒に編成されている。シート８０は、全体にわたって均一なニットを有してもよいが、好ましくは、異なる弾性度を有するゾーンを含む。破線８７および８９の上下にぞれぞれ配置されているゾーン８６および８８は、好ましくは、織物中に弾性材料をほとんど又は全く有していない。ゾーン９０は、ゾーン８６および８８よりも比較的多くの弾性材料を有する。様々な弾性ゾーンを有する編成された材料を使用すると、図１および図２を参照して前述したように、最終製品の構成に有益である。布帛の重量を基準にして、ゾーン８６および８８は好ましくは約０〜５％の弾性ヤーン、より好ましくは約０〜１％の弾性ヤーンを含有し、ゾーン９０は約２〜１０％の弾性ヤーン、より好ましくは約３〜７％の弾性ヤーンを含有する。
【００２９】
本発明による編成されたフェイスシールを製造する際、編成された材料の細長いストリップ８０を蒸気に暴露させ、離間配置されたゾーン８４を分解してもよい。これらの分解性部分８４は、主に水溶性の、又は「海草」由来の、又は人工のヤーン（スイスのエムス・ケミー社（ＥＭＳ−Ｃｈｉｍｉｅ ＡＧ）から入手可能なグリロン（Ｇｒｉｌｏｎ）（商標）など）から製造されてもよい。十分な量の蒸気に暴露されると、水溶性ヤーンは分解し、細長いシート８０は一連のブランク８２を形成する。
【００３０】
図７は、形成されたブランク８２の１つを示す。図示されているように、セグメント８２は、「くびれている」。中心ゾーン９０に、より多くの弾性があるため、このくびれ効果が生じる。シート材料８０（図６）を蒸気に暴露させてセグメント８２（図６）を分離させるとき、弾性材料は硬化して「一箇所に集まり」、セグメント８２をくびれさせる。
【００３１】
くびれているセグメント８２をそれぞれ図８に示されている形状に切断する。切断された各セグメントは、対向するタブ９４および９６を有する。これらのタブを縫い合わせてチューブを形成する。次いで、チューブの対向する端部９７および９９を一緒に接合し、図３に示されているようにフェイスシール１０のフレーム部材１６に縫い付ける。従って、弾性ゾーン９０は、封鎖部材１８の周端２６の方にある（図１および図３）。従って、材料８６および８８のゾーンによって画定される非弾性ゾーン２０は、図３に数字２４で記載されているフェイスシールの固定される部分により近いところに配置される。部分８６および８８は部分９０より弾性が小さい材料を含有し得るだけでなく、部分８６および８８は、より緻密な織目も含み得、図１および図３に示されているゾーン２０の空隙率、およびゾーン２２より著しく小さい空気透過性を有する。従って、ゾーン２２はゾーン２０より多孔質であり、より低い通気抵抗（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ）を有する。ゾーン２２は、従って、送気ヘルメットの内部ガス空間から排出される空気のために最も抵抗の小さい通路を形成する。全体としてフェイスシール全体の通気抵抗は、典型的には、約１０〜２００パスカル、より典型的には、約２０〜１１０パスカルである。高透過性ゾーン２２の通気抵抗は、好ましくは約１０〜１００パスカル、より好ましくは約２０〜７０パスカルである。低透過性ゾーン２０の通気抵抗は、その全体で、好ましくは約９０〜２００パスカル、より好ましくは約１２０〜１８０パスカルである。１対のエアチャックを使用し、直径６０ミリメートルの穴の上にフェイスシールをクランプすることによって、通気抵抗を測定することができる。マノメータで、毎分８５リットルの流量を使用して、フェイスシールの各側の圧力を測定する。フェイスシールの材料全体の空気流量は、典型的には約５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２、より典型的には約２０〜１５０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である。高透過性ゾーン２２の空気流量は、好ましくは８５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２、より好ましくは約１００〜１５０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である。低透過性ゾーン２０の空気流量は、その全体で、好ましくは約５〜８０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２、より好ましくは約２０〜７０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である。ＡＳＴＭ Ｄ７３７−９６に記載の試験方法、テキスタイル布帛の空気透過性の標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆａｂｒｉｃｓ）を使用して、空気流量を測定することができる。
【００３２】
図１０は、フェイスシール１２の別の実施形態を示す。前記の図に示されている実施形態と同様に、フェイスシール１２はフレーム部材１６および封鎖部材１８を含む。封鎖部材１８は、第１および第２の透過性ゾーン２０’〜２２’を有する。ゾーン２２’はゾーン２２より透過性が大きく、主に着用者の顎部位に配置される。内部ガス空間内に配置されている陽圧空気は、主に、ゾーン２２’を通って内部ガス空間から出る。空気はまた、ゾーン２０’を通って封鎖部材１８から出ることもできるが、図１０に示されているフェイスシールを有する送気ヘルメット装着時、空気は概ね使用者の顎部位の方に導かれる。
【００３３】
本発明では、出口ポート７７（図５）から出て着用者の顔面を横切る、制御された空気流が達成され得る。出口ポート７７（図５）から呼吸ゾーンに入る清浄空気は、主に、より多孔質のゾーン２２、２２’（図１、図３および図１０）を通って内部ガス空間から出る。内部ガス空間内の増大した圧力のため、汚染物質が送気ヘルメットの呼吸ゾーンに入ることは更に困難である。空気が主に内部ガス空間から圧出される領域である封鎖部材のゾーン２２、２２’は、汚染物質がその内部ガス空間に偶発的に流入することを防止するのを助ける。内部ガス空間内に存在する圧力の方が高いため、空気は、ゾーン２２、２２’に存在する孔から圧出される。従って、差異のある透過性又は異なる空気流量を有する封鎖部材を提供すると、空気が着用者の顔面又は呼吸ゾーンを横切って吹き流れると同時に、汚染物質が内部ガス空間に偶発的に流入するのを防止することが可能になる。
【００３４】
差異のある透過性を有するフェイスシールを提供するために密度の異なるニットを有するフェイスシールを使用することの代替として、例えば、封鎖部材の透過性が望ましくない領域に非多孔質プラスチック層をコーティングすることも可能である。或いは、図３に示されているように、非多孔質シートをフェイスシールの、例えば、層２８と３０の間に固定することができる。更に、空気が膜を通って拡散することを可能にするが汚染物質の流入を防止する微孔質膜を使用することが可能である。
【００３５】
前述の電動空気システムの他に、本発明は、清浄空気を人に供給するために、典型的には圧力下にある、空気又は酸素のタンクを有する自蔵式呼吸装置（ＳＣＢＡ）などの圧縮空気システムと共に使用することもできる。ＳＣＢＡシステムの例は、次の米国特許第６，４７８，０２５号明細書、同第４，８８６，０５６号明細書、同第４，５８６，５００号明細書、および同第４，４３７，４６０号明細書に示されている。本発明を解釈する目的で、圧縮空気システムは送気システムであると考えられる。更に、本発明の送気システムは、溶接用ヘルメット又は溶接環境と共に使用され得るだけではなく、例えば、手術環境又はクリーンルーム用に作られたヘルメットにも使用され得る−例えば、米国特許第４，９０１，７１６号明細書、同第４，０５５，１７３号明細書、同第４，０１９，５０８号明細書、および同第３，９５５，５７０号明細書を参照されたい。
【００３６】
次の実施例は、本発明の特徴、利点、および他の詳細を更に説明するために選択されたに過ぎない。しかし、実施例はこの目的にかなうが、使用される特定の成分および量、並びに他の状態および詳細は、本発明の範囲を必要以上に限定するように解釈されるべきではないことを明確に理解されたい。
【実施例】
【００３７】
所望の形状および構成を達成するように切断され縫製された直線的１＆１リブ編みブランクからフェイスシールの封鎖部材を製造した。難燃性／コンフォートヤーンの組み合わせ、弾性ヤーン、および水溶性ヤーンの３つのヤーンからブランクを製造した。難燃性／コンフォートヤーンの組み合わせは、カネカロン（Ｋａｎｅｃａｒｏｎ）（商標）繊維、プロテックス（Ｐｒｏｔｅｘ）−Ｍ（日本の株式会社カネカ（Ｋａｎｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｊａｐａｎ）から入手可能な変性アクリル系繊維）および綿繊維を含有した。互いに対して、カネカロン（Ｋａｎｅｃａｒｏｎ）（商標）繊維を５５重量％使用し、綿繊維を４５重量％使用した。エラストマーヤーンは、２００デシテックスであり、エラスタン、ライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）および捲縮ナイロンをそれぞれ６２重量％および３８重量％含有した。これらの２つのヤーンは編成されたブランク中の主構造要素として機能した。難燃性／綿ヤーンの組み合わせおよび弾性ヤーンを両方とも青色に染色した。難燃性／コンフォートヤーンも同様にワックス処理した（ｗａｘｅｄ）。ブランク中の弾性ヤーンの含量は、ブランクの長さに沿って変化し、ブランクの中心はヤーンの量がもっとも多く、ブランクの最上部および最下部には弾性ヤーンがないように減少した。一連のブランクを連続的に製造できるように、一列の水溶性ヤーン（グリロン（Ｇｒｉｌｏｎ）（商標）、スイス、エムス・ケミー社（ＥＭＳ−Ｃｈｉｍｉｅ ＡＧ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））を各ブランクの端部で編成した。使用中６２０本の針を有した１６ｇｇ（１インチ当たり針１６本又は針６．３本／ｃｍ）のパワーフラットマシン（ｐｏｗｅｒ ｆｌａｔ ｍａｃｈｉｎｅ）で連続布帛を編成した。蒸気処理されるとき、水溶性ヤーンは溶解し、連続的長さの編地から個々のブランクを形成した。ブランクは徐々に変化する５つの領域を含んでいた。
【００３８】
領域１は、余分のヤーン編糸を有し、清浄空気が頭頂部から排出され得るように設計されたより剛性のあるニットであった。これは、カネカロン（Ｋａｎｅｃａｒｏｎ）（商標）／綿ヤーンの３つの編糸を含み、２４サイクル、４８列を有した。領域２は、排出領域１とフェイスシール領域３の間の移行領域であった。これは、５０番手ヤーンの２つの編糸、および、タックされるライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）ヤーン（４列毎に１つ使用）を含む４８列を含んだ。領域３は、顔面接触領域であり、皮膚に快適であるように設計された。領域３は、５０番手ヤーンの２つの編糸を含み、１１サイクル、８８列を有し、２列ごとに１つライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）ヤーンでタックされた。領域４は、顔面接触領域と排出領域の間の移行領域であり、領域２と同じ構造を有した。領域５も排出領域であり、領域１と同じ構造を有した。
【００３９】
ブランクの中心付近で弾性ヤーンのパーセンテージがより大きく、ブランクの中心まで縁部を追うと、ブランクの側縁部はテーパ状であった又は「くびれていた」。本発明のフェイスシールを形成するため、タイプ３０１の本縫いを使用してブランクの縁部を縫い合わせ、円筒を形成した。次いで、タイプ５１４の４本糸のかがり縫いを加え、２つの開放端の縁部を縫い合わせることができるように円筒を折り重ねた。また、プレスで打抜いた厚さ１ｍｍの黒色ポリプロピレンプラスチックであった支持プラスチックフレームに、これらの縁部を縫い付けた。１センチメートル当たり３〜４の縫い目を有するタイプ３０１の本縫いミシンを使用し、編成された材料を固定した。最後に、皮のタブを編成された材料に縫い付けた。次いで、得られたフェイスシールを空気流解析に使用した。
【００４０】
シールがヘルメットに固定されている時のシール材料の延ばされた構成又は延伸構成を反映するように、フェイスシール標的領域で空気流解析を行った。流れの望ましさ（高又は低）のゾーンをマッピングすることによって標的領域を選択した。まず、ヘルメットに固定されている時にシールの標的領域に直径１インチの円をマーキングすることによって、フェイスシールの延伸された構成を試験固定具に平行移動させた。次いで、フェイスシールをヘルメットから取り外し、標的領域の材料がヘルメットに取り付けられている時と同じ構成に延伸されるように、試験装置に固定した。１インチ流動オリフィスを使用し、ＡＳＴＭ Ｄ７３７−９６、テキスタイル布帛の空気透過性の標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆａｂｒｉｃｓ）に記載の試験方法でシール材料の試験を行った。
【００４１】
フェイスシールの空気流評価の標的領域を流動点又は位置Ａ〜Ｅにマッピングした。これらの位置は、望ましくは高い又は低い空気流特性を有するフェイスシール上の部位を表した。ヘルメットに送達される空気をフェイスシールのある一定の部分を優先的に通して導き、ヘルメットの呼吸ゾーンに流すのに役立つと同時に、有害な可能性のあるガスが内側に侵入することを防止するように空気流マップを設計した。
【００４２】
流動位置が一般に、シールをヘルメット／シールアセンブリに配置した状態で生じるため、極座標を使用して流動位置の中心位置を決定した。座標系の原点と流動部位の中心との間で決定される位置線の向きおよび長さを使用して、流動点を位置決めした。図９に指示子「Ｏ」を使用して示されるように、座標系の原点は、実施例のヘルメットに関する３つの基準軸の交点によって決定される点に位置決めされた。基準線ＹＹ１はヘルメット開口部を左右に二等分し、基準線ＸＸ１は線ＹＹ１に垂直であり、ヘルメット開口部を前後におおよそ二等分した。基準線ＸＸ１は、更に線ＺＺ１と交差した。線ＺＺ１は、フェイスシールがヘルメットに配置されている時、フェイスシールの開口部の中心を通った。基準線ＹＹ１およびＸＸ１は、ヘルメットの底部開口部を画定する平面上にあり、基準線ＺＺ１は両方の線ＹＹ１およびＸＸ１に垂直であった。
【００４３】
位置線の向きを極座標角度θおよびφで表示した。角度θは、位置決め線と線ＯＹの向きを決定し、「Ｏ」は原点であった。角度φは、位置決め線と線ＯＺの向きを決定した。着用者の顎を位置決めし得るθ決定角度は０°の範囲であり、着用者の頭部の側部に対する位置を位置決めするθ決定角度は９０°に近かった。１１０°に近いφ決定角度は、フェイスシールの顎領域の位置を与え、１６０°に近いφ決定角度は、フェイスシールの前頭に接触する領域の概略の位置を与えた。位置線の長さεは、原点から流動ゾーンの中心までの線の長さである。実施例で評価されるヘルメットでは、ヘルメットの前部から線ＸＸ１までの距離は１５センチメートルであり、ヘルメットの側部から線ＹＹ１までの距離は１１センチメートルであった。
【００４４】
空気流マップおよび空気流の値を表１に記載する：
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１に見られるように、フェイスシールの特定の流動ゾーンに対して空気流マップを設計することができる。フェイスシールを通る空気流をこのようにしてマッピングすることにより、ヘルメットに送達される流量を最適に使用して保護システムをパージすると同時に、有害なガスの流入に対する十分な抵抗を維持することができる。
【００４７】
本発明は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更および変形を取り得る。従って、本発明は、前述に限定されるものではなく、冒頭の特許請求の範囲に記載される限定およびそのあらゆる等価物によって規定されることを理解されたい。
【００４８】
また、本発明は、本明細書に具体的に開示されていない要素がなくても好適に実施され得ることを理解されたい。
【００４９】
背景技術のセクションのものを含む前述の全ての特許および特許出願は、全て、参照により本明細書に援用される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるフェイスシール１２の後方斜視図である。
【図２】図１に示されているフェイスシール１２の左側面図である。
【図３】図１の線２−２に沿ったフェイスシール１２の断面図である。
【図４】バイザ１４から位置をずらしたフェイスシール１２を示す、本発明による送気ヘルメット１０の後方斜視図である。
【図５】本発明によるエアダクト７４を有する送気ヘルメット１０の左側面図である。
【図６】一連のブランク８２を形成するのに使用され得る編布８０の平面図であり、ブランク８２はフェイスシール用の封鎖部材１８（図１および図３）を形成するのに使用され得る。
【図７】図６に示されている編布８０から作り出されたセグメント８２の正面図である。
【図８】フェイスシールのフレーム１６（図１および図３）に取り付けるための封鎖部材１８（図１および図３）を形成するのに使用され得る構成を有する封鎖部材ブランク９２の正面図である。
【図９】バイザ１４に取り付けられたフェイスシール１２を示す、本発明による送気ヘルメット１０の後方斜視図である。
【図１０】本発明によるフェイスシール１２の第２の実施形態の後方斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの異なるゾーンで差異のある空気流透過性を示すフェイスシールを有する送気ヘルメットに関する。
【背景技術】
【０００２】
送気ヘルメットは、周囲空気が汚染物質を含有する環境中で常時装着される。これらのヘルメットは、ヘルメット装着時に着用者の顔面の前に配置される流体不透過性のバイザを有する。バイザは、着用者が周囲環境を見ることを可能にする窓を有する。呼吸ゾーン又は内部ガス空間を周囲の外部ガス空間から分離するため、バイザにフェイスシールが取り付けられる。内部ガス空間はバイザと着用者の顔面の間に配置され、バイザに取り付けられているフェイスシール、バイザ本体、および着用者の顔面によって、大部分画定される。特許文献１、特許文献２、および特許文献３は、この目的でフェイスシールを使用する送気ヘルメットの例を開示している。
【０００３】
清浄空気は、供給タンクから、又は、周囲空気を空気フィルタに通して送る電動空気源から内部ガス空間に圧入される。着用者は、この清浄空気を呼吸し、それを吐き出して呼吸ゾーンに戻す。この呼気は、呼吸ゾーンに圧入される過剰の清浄空気と共に、フェイスシールの開口部を通って内部ガス空間から出る。一般に内部ガス空間内で生じる陽圧によって、汚染物質が開口部を通り内部空間に入ることが防止される。例えば、溶接工は、溶接手順中に発生する汚染物質を呼吸しないように保護として送気ヘルメットを使用することが多い。溶接用ヘルメットの例は、次の特許文献に示されている：特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３および特許文献１４、並びに特許文献１５および特許文献１６。
【０００４】
内部ガス空間と外部ガス空間の間に分離バリアを提供するため、および、内部ガス空間内の過剰空気を外部ガス空間にパージすることを可能にするため、様々なフェイスシール構成が設計された。特許文献１７は、例えば、フェイスシール材料として一列の剛毛を使用することを記載している。特許文献１８および特許文献１９では、マスク内部から空気を排出するため、柔軟なフェイスシールパッドに逆止弁が取り付けられている。送気ヘルメットには、フェイスシール材料としてデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）製のタイベック（Ｔｙｖｅｋ）（商標）又はソンタラ（Ｓｏｎｔａｒａ）（商標）を使用したものがある−それぞれ、特許文献２０（ダニッシュ（Ｄａｎｉｓｃｈ）ら）および特許文献２１（バーンズ（Ｂｕｒｎｓ）ら）を参照されたい。他には、フォーム材料を使用したものもある−特許文献２２を参照されたい。市販の製品には、フェイスシールとしてＰＶＣコーティングされた布帛を使用したものがある。これらの製品は、また、フェイスシールの縁部の周りに弾性材料を組み込み、それが様々な形状の顔面に適合することを可能にした。パフォーマ（Ｐｅｒｆｏｒｍａ）Ａ−ＶＬフェイスシールド（オランダ、ミドルブルグ（Ｍｉｄｄｅｌｂｕｒｇ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）のノース・セイフティ・プロダクツ（Ｎｏｒｔｈ Ｓａｆｅｔｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）から入手可能）など、他の市販の製品には、フェイスシールに織布を使用したものもある。織布は、バイザから半径方向内側に延び、着用者の顔面に接触する波状の自由縁部を有した。
【０００５】
既知のフェイスシール製品は、内部ガス空間と周囲の環境との間に境界を確立するため様々な構成を提供してきたが、これらの既知の製品は、空気がマスク内部から差異のある方式でパージされ得るように製造されなかった。従って、既知の製品は、快適さを改善するために、および、周囲環境から空気の流入を防止するために、送気ヘルメット内の空気流を完全に最適化しなかった可能性がある。
【特許文献１】米国特許第６，０１４，９７１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４６２，３９９号明細書
【特許文献３】米国特許第４，２８０，４９１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５５７，１７４号明細書
【特許文献５】米国特許第６，５９１，４２４号明細書
【特許文献６】米国特許第６，１８５，７３９号明細書
【特許文献７】米国特許第５，５３３，２０６号明細書
【特許文献８】米国特許第５，１９１，４６８号明細書
【特許文献９】米国特許第５，１４０，７０７号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，８７５，２３５号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，８５３，９７３号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，７７４，７２３号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，０１１，５９４号明細書
【特許文献１４】米国意匠特許第３９８，４２１号明細書
【特許文献１５】国際公開第００／５９４２１号パンフレット
【特許文献１６】国際公開第９９／２６５０２号パンフレット
【特許文献１７】米国特許第４，１３６，６８８号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，５３３，５００号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，１０４，４３２号明細書
【特許文献２０】米国特許第６，２５０，２９９Ｂ１号明細書
【特許文献２１】米国特許第６，０１６，８０５号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，０５４，４７９号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内部ガス空間内の空気流を管理できると同時に汚染物質の流入から着用者を保護するフェイスシールの必要に対処する。簡潔に要約すると、本発明は、バイザおよびフェイスシールを備える送気ヘルメットを提供し、ここで、フェイスシールはバイザに固定され、封鎖部材を含む。封鎖部材は、そこから半径方向内側に延び、少なくとも第１および第２の透過性部位を有し、ここで、第１の部位の方が第２の部位より透過性が大きい。
【０００７】
本発明の送気ヘルメットは、差異のある透過性を有するフェイスシールを使用することによって内部ガス空間内に制御された空気流が提供され得るという点で有益である。例えば、空気流が着用者の前頭に配置される入口ポートから流出し、着用者の顔面の前部を横切った後、顎の下の内部ガス空間から出ることを可能にするように、空気流を管理することができる。内部ガス空間から出る空気は、外部ガス空間に容易に入ることができ、呼吸ゾーンに新しい清浄空気が供給される余地を与える。空気流を管理すると、着用者に快適な環境が提供され得、着用者が周囲環境又は外部ガス空間に存在し得る汚染物質を吸入する機会も少なくなり得る。
【０００８】
本発明の前記および他の利点は、図面および本発明の詳細な説明に、より完全に図示および記載されており、同様の参照番号は類似の部分を表すのに使用される。しかし、図面および説明は、例示を目的とするに過ぎず、本発明の範囲を必要以上に限定するように解釈されるべきではないことを理解されたい。
【０００９】
用語解説
下記の用語は、定義される意味を有する：
「呼吸ゾーン」は、送気ヘルメットの着用者によって酸素が吸入される内部ガス空間又は内部ガス空間の一部を意味する。
「清浄空気」は、濾過された、又は他の方法で呼吸するのに安全にされた空気を意味する。
「差異のある」は、異なる、を意味する。
「弾性」は、引張されたヤーンが、元の長さの少なくとも約２倍まで応力を加えられた直後に、元のサイズおよび形状を実質的に回復する能力を意味する。
「外部ガス空間」は、人が装着しているとき、送気ヘルメットの外部を取り囲む周囲大気ガス空間を意味する。
「顔面」は、主に頬および側頭部領域（又は顔面部位の側部分）、顎、前頭、および、それらの間にある顔面領域によって画定される、人の頭部の前部の領域を意味する。
「フェイスシール」は、人の顔面に接触し、送気ヘルメットの内部ガス空間を外部ガス空間から分離することに役立つ構造を意味する。
「濾過された空気」は、フィルタ材料を通過し、濾過前に空気中に存在し得た汚染物質の量が低減された空気を意味する。
「フレーム部材」は、封鎖部材を支持する役割をする構造部分を意味する。
「摩擦」は、摩擦の使用によることを意味する。
「摩擦係合」は、係合が、クギ、クリップ、および／又は面ファスナ材料などの要素による更なる固定を必要とせず、接合されることが意図される２つの部分間の摩擦の結果として起こることを意味する。
「ヘルメット」は、安全又は保護の目的で人の頭部に装着されるデバイスを意味する。
「内部ガス空間」は、送気ヘルメット装着時に、バイザ、フェイスシール、および人の顔面の間に存在する空間を意味する。
「編成された」は、布帛が主に、概ね互いに垂直に上下に交差していない一連の絡み合った又は絡み合うループから形成されていることを意味する。
「透過性」は、ガス状流体がそこを通過する能力を意味する（透過性の大きい媒体ほど、容易に（即ち、小さい通気抵抗（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ）で又は大きい空気流量で）ガス状流体を通過させる）。
「多孔質」は、空気又は酸素の供給源からの圧力がかかっている時、送気ヘルメットの内部ガス空間内の空気がその空間からパージ又は排出され、外部ガス空間に入ることを可能にするのに十分な流体透過性を有することを意味する。
「封鎖部材」は、人の顔面に快適に接触し、内部ガス空間と外部ガス空間の分離を画定することを助ける構造又は部品の組み合わせを意味する。
「送気ヘルメット」は、デバイスの着用者が呼吸する清浄空気の供給を受けるヘルメットを意味する。
「バイザ」は、装着時に人の顔面の前に配置され、窓を有し、その人が窓を通して見ることを可能にする構造を意味する。
「溶接用ヘルメット」は、暗色化された又は暗色化する窓を有するヘルメットを意味する。
「ヤーン」は、テキスタイル繊維、フィラメント、又は編成するのに好適な形態の材料の連続ストランドを意味する。
封鎖部材の第１および第２のゾーンの文脈で使用されるとき「ゾーン」は、封鎖部材の全領域の一部を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態を説明する際、明瞭に示すために特定の用語を使用する。しかし、本発明は、そのように選択された特定の用語に限定されるものではなく、そのように選択された各用語は、同様に機能する全ての技術的等価物を包含することを理解されたい。
【００１１】
本発明の実施形態において、バイザおよびフェイスシールを備える新規な送気ヘルメットを提供し、ここで、フェイスシールはバイザに固定され、封鎖部材およびフレーム部材を含む。封鎖部材は、フレーム部材から半径方向内側に延び、第１および第２の透過性部位を有する。第２の部位の方が第１の部位より透過性が大きい。透過性に差異があるため、内部ガス空間および封鎖部材を通る管理された空気流が可能になり得る。
【００１２】
図１は、フレーム部材１６および封鎖部材１８を備えるフェイスシール１２を示す。フレーム部材１６は、薄い中実のプラスチックなどの非多孔質又は流体不透過性の材料から製造される。フレーム部材１６は、フェイスシール１２に構造的一体性を付与し、人の手の力又は圧力に応答してバイザ１４（図４）上の位置にくるように手で操作できるように構成することができる。フレーム部材１６は、手の圧力が取り除かれると、概ね元の構成に戻る。従って、フレーム部材１６は、望ましくは可撓性がある、又は手で適合させることができると同時に、依然として、使用中、それが所望の封鎖構成を保持することを可能にするのに十分な構造的特性を示す。フレーム部材は、例えば、厚さ０．５〜１．５ｍｍのプラスチック（ポリプロピレンなど）で製造されてもよい。フレーム部材は、望ましくは、使用者の視覚に干渉し得る反射を回避するため、少なくとも一方側に艶消し面を有する。一般に、プラスチックフレームは、厚さ約０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであってもよい。図１に示されているように、フレーム部材をバイザとは別々の部分として構成することができるか、又は、或いはバイザ本体に一体に製造することができる。用語を本文献中で使用する時、「一体」は、フレーム部材がバイザ本体と同時に製造され、図１に示されているフレーム部材１６のように別々に製造される又は後でバイザに接合される部品ではないことを意味する。一体型のフレーム部材は、目立たないようにバイザ本体と「同じ１つのもの」であるように構成されてもよく、又は、バイザ本体から一体に延びる突出するフランジ又はリッジとすることができる。フェイスシールを容易に交換できるように、非一体型のフレーム部材が好ましい。
【００１３】
図１は、更に、封鎖部材１８がフレーム部材から半径方向内側に延び、それが、人の顔面の入る開口部１９を有することを示す。開口部１９は封鎖部材１８の周縁部２６によって画定され、周縁部２６は好ましくは延伸可能であり、好ましくは、フェイスシールが様々なサイズの顔面にぴったりとフィットすることを可能にするように、着用者の顔面より小さくなるようなサイズに作られている。封鎖部材１８は、延伸された後、元の構成に戻ることができるように、且つ、様々なサイズの顔面にフィットすることができるように、弾性を有する布帛から製造されてもよい。このようにして、延伸性又は弾性があると、送気ヘルメット装着時に布帛は多くの人の顔と十分に接触することができる。
【００１４】
呼吸ゾーンに入る空気を環境中に排出し、空気供給源から呼吸ゾーンに圧入される新しい清浄空気に取り替えることができるように、内部ガス空間内の過剰の流体が比較的制限されずに通過し得るように、布帛は少なくとも幾つかの部位が多孔質であってもよい。送気システムでは、内部ガス空間内の空気圧は、一般に、外部ガス空間の空気圧より大きい。この増大した圧力によって、空気は内部ガス空間から圧出される。内部ガス空間に清浄空気を連続的に強制的に流入させると圧力が増大する。空気流は、布帛中に存在し得る孔を通って内部ガス空間から出ることができる。
【００１５】
着用者の快適さを改善するため、着用者の顔面と接触するときに感触のよいニットから多孔質布帛を製造することができる。編布は、一般に、本来的に又は全体的に多孔質であり、このため空気は比較的粗い織目を通って内部ガス空間から逃げることができる。織物の中に一連の絡み合った又は絡み合うループが作り出されるように１つ以上のヤーンを織ることによってニットが得られる。編布は、ヤーンに対して約９０°で又は垂直に走るヤーンの上下にヤーンが延びる純粋な織布とは区別される。編布は、一般に、１つ以上のヤーンの一連の絡み合うループを含むか又は本質的にそれらからなり、ニットは、一貫して垂直なパターンで出来るわけではない。この構成によって、純粋な織布より本来的に柔軟性のある編物は、フェイスシールに使用されるとき、顔面への快適さとフィットを助ける特徴になり得る。
【００１６】
封鎖部材の編成される部分は、例えば、弾性ヤーン、難燃性ヤーン、およびコンフォートヤーンのブレンドを含んでもよい。弾性ヤーンは、布帛の「延伸性」を改善するのに使用され、難燃性ヤーンは封鎖部材が過度の熱により燃焼又は劣化しないようにする機能をし、コンフォートヤーンは人の顔面に当たる封鎖部材の「感触」を改善する。また、これらのヤーンの糸を組み合わせて、同一のヤーン中に難燃性および快適さなどのこれらの特性の組み合わせを有するヤーンを製造してもよい。前述のように、延伸性特徴によって、封鎖部材が様々なサイズの顔面にぴったりとフィットすることが可能になる。弾性ヤーンは、主にポリウレタンなどのポリマーから製造されてもよく、又は、例えば、変性アクリル、ラテックス、又はこれらの組み合わせであってもよい。市販の製品としては、ライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）（デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ， Ｄｅｌａｗａｒｅ）のデュポン社（ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能）、およびスパンデックス（Ｓｐａｎｄｅｘ）（商標）（カンザス州ウィチタ（Ｗｉｃｈｉｔａ， Ｋａｎｓａｓ）のインビスタ社（Ｉｎｖｉｓｔａ Ｉｎｃ）から入手可能）が挙げられる。難燃性特徴は、フェイスシールが火花又は高温の溶融金属の滴と接触し得る溶接および研削などの用途に重要である。難燃性ヤーンは、本来的に難燃性の材料から製造されてもよく、又は、布帛に難燃性を付与するため、例えば、化学的に処理されてもよい。より良好な洗濯耐久性を有し得るため、一般に本来的に難燃性の材料が好ましい。難燃性ヤーンの例としては、酸化された熱安定化ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙｃａｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅｓ）、難燃性ポリエステル、および幾つかのナイロンが挙げられる。市販の製品としては、パノックス（Ｐａｎｏｘ）（商標）（英国クレックヒートン（Ｃｌｅｃｋｈｅａｔｏｎ， ＵＫ）のランター・ユニバーサル・カーボン・ファイバーズ（Ｌａｎｔｏｒ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｒｅｓ）から入手可能）、ノーメックス（Ｎｏｍｅｘ）（商標）（デュポン社（ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能）、およびトレビラ（Ｔｒｅｖｉｒａ）（商標）（ドイツ、ボビンゲン（Ｂｏｂｉｎｇｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ）のトレビラ社（Ｔｒｅｖｉｒａ ＧｍｂＨ）から入手可能）が挙げられる。コンフォートヤーンは、手触りの柔軟な感触を布帛に付与することを助け、このようにして布帛を人の顔面に接触するときに快適なものにする。本発明のフェイスシールに使用され得るコンフォートヤーンの一例は綿である。他の好適なコンフォートヤーンとしては、ポリエステル、アクリル、レーヨン、およびウールが挙げられる。弾性ヤーン、難燃性ヤーン、およびコンフォートヤーンは、一般に、布帛の重量を基準にして、それぞれ約０〜２０％、３０〜１００％、および０〜７０％で布帛中に使用され得る。好ましくは、弾性ヤーン、難燃性ヤーン、およびコンフォートヤーンは、それぞれ約１〜１０％、３５〜７０％、および３０〜６０％で使用される。
【００１７】
布帛は、更に、本質的にどのような色であってもよく、ポリエステル、変性アクリル、若しくはこれらの材料の混合物若しくはブレンドなどの染色されたポリマー材料、又は綿などの染色された天然ヤーンを有する糸から製造することができる。ヤーン直径に関して、布帛は、５０番手のシングルヤーン（ｓｉｎｇｌｅ １／５０（ｆｉｆｔｉｅｓ） ｃｏｕｎｔ ｙａｒｎ）又は約７０〜１０番手、好ましくは６０〜３０番手のヤーン（７０番手は１０番手より細い）を有し得るが、他の太さが好適に使用されることがある。布帛（折り重ねられていない組み合わせ、即ち、１層の編物）は、厚さ約０．３〜３ミリメートル（ｍｍ）、好ましくは厚さ０．７〜１．５ｍｍとすることができるが、フェイスシールが十分な流体流を可能にする場合、これより大きい又は小さい厚さも使用できる。編成されるフェイスシールは、１〜１０のヤーン編糸、好ましくは約１〜５のヤーン編糸から製造されてもよい。ヤーン編糸の数は、一緒に編成されるヤーン糸の数に関係する。編布は、約１ｇｇ〜２０ｇｇ、より好ましくは１２ｇｇ〜１８ｇｇがあるように製造されてもよい。表記「ｇｇ」は、１インチ当たりのループの数に関係する。１６ｇｇの機械では、編み機に１インチ当たり１６本の針がある。重要なことは、フェイスシールが装着するのに快適であり、排出される空気が内部ガス空間から迅速にパージされ得ることである。
【００１８】
編物は、約１５％のライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）弾性ヤーンおよび約８５％のノーテックス（Ｎｏｔｅｘ）（商標）ヤーン（本来的に難燃性のヤーン）を含んでもよい。ライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）は、本来的に伸びやすい編成されたノーテックス（Ｎｏｔｅｘ）（商標）に弾性を加え、そのためフェイスシールに追加の弾性材料の必要がない。或いは、編成された材料は、重量を基準にして約０〜２０％の弾性ヤーン、４５〜５５％のカネカロン（Ｋａｎｅｃａｒｏｎ）（商標）ヤーン（日本、東京の株式会社カネカ（Ｋａｎｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｔｏｋｙｏ， Ｊａｐａｎ）から入手可能な本来的に難燃性の変性アクリル系ヤーン）および約４０〜６０％の綿ヤーンを含んでもよい。例えば、エラストマーは変性アクリル、ラテックス、又はその組み合わせであってもよい。このような編成された材料を使用し、空気がヘルメットの呼吸ゾーン又は内部ガス空間を適切に出ることを可能にする、快適で呼吸に適したフェイスシールを達成することができる。編成された封鎖部材の更なる説明は、代理人整理番号６００１９ＵＳ００２で本特許出願と同日に出願された、「編成されたフェイスシールを有する送気ヘルメット（Ｓｕｐｐｌｉｅｄ Ａｉｒ Ｈｅｌｍｅｔ Ｈａｖｉｎｇ Ａ Ｋｎｉｔｔｅｄ Ｆａｃｅ Ｓｅａｌ）」と題された、同時係属中の特許出願である米国特許出願第１０／９８７，６４１号明細書に見られる。
【００１９】
図１に示されているように、フェイスシール１２は、それぞれ第１および第２の透過性ゾーン２０および２２を有してもよい。内部ガス空間から出る空気が第２の透過性ゾーン２２を通って運ばれる方が容易であるように、第１の透過性ゾーン２０の方が空気流に対する抵抗が大きくてもよい。図１に示されている実施形態では、ゾーン２２の多くは、着用者の顔面の前頭および側部に密接するように押し当てられ、このようにして流体がそれらの位置で内部ガス空間から出ることが防止される。しかし、顎の下では、流体をより迅速にマスク内部からパージすることができる。前述のように、このような差異のある透過性を有することの利点は、それによって流体がバイザのレンズ６９（図４および図５）の内側を横切って流動することが可能になり、それによって流れが着用者の顔面の前および顎の下に導かれ、着用者を涼しく保ち、汚染した逆流が内部ガス空間に入ることを防止するのに役立つことである。
【００２０】
図２は、フレーム部材１６がどのようにして角度αを決定するように構成されるかを示す側面図である。フレーム部材１６は、９０°未満、好ましくは約５０〜８０°の挟角αを決定する眉弓部分２１と顎部分２３を有する。このような角度αを有するフレーム部材１６を使用すると、汚染物質が内部ガス空間に入ることが防止されるように、良好なフィットを得ることができる。
【００２１】
図３は、封鎖部材１８をどのようにしてフレーム部材１６に固定できるかを示す。これは、例えば、編成された封鎖部材１８をフレーム部材１６の位置２４に縫い付けることによって達成されてもよい。布帛１８をフレーム部材１６に固定するのに役立つように、弾性材料２５のストリップを使用してもよい。布帛は一般に多孔質であるため、弾性材料２５は、フレーム部材に縫い付けられるとき、縫製用のヤーンが布帛を引裂することを防止する役割をする。更に、布帛１８は、好ましくは編成されており、弾性の品質を有し、延伸された又は延ばされた状態でフレーム部材に付けられている。フレーム部材１６をこのようにして固定すると、布帛１８がピンと張った状態でそこに存在することが可能になる。このように予め延伸された状態又はピンと張った状態であるため、布帛１８が、着用者の顔面に、特に内側周縁部２６付近の領域でぴったりと係合することが可能になる。布帛１８は、予め延伸された状態でフレーム部材に配置されてもよいが、必ずしも１００％延伸される必要はなく（典型的には、その完全に延伸された状態の約４０〜９０％で取り付けられる）、従って、更に延伸又は拡張されて、様々なサイズの顔面にぴったりと係合する、又は様々なサイズの顔面を入れることができる。縫い付けの他に、リベット締め、ねじ留め、および接着等の他の機械的又は物理的方法を使用して、編布をフレーム部材１６に固定してもよい。
【００２２】
図３に示されているように、封鎖部材１８は、好ましくは、折り重ねられて内周２６を画定する。内周２６に沿って折り重ねた端部又は縁部を使用すると、さもなければ存在し得る粗い又はより突出した縁部がなくなるか又は低減することによって、着用者の快適さが更に改善され得る。シール部材の周囲２６が着用者の顔面と主に接触する折り目を有する編布が、特に快適であることが分かった。折り重ねた縁部２６を使用することによって、ほつれが生じる機会もさらに低減し得、その折り重ねた構成によって着用者の快適さも増大し得る。従って、折り目２６は、人の顔に粗く接触し得る自由縁部又は直線的縁部がフェイスシールにないようにする。折り目２６は、更に第１および第２の並置された層２８および３０を作り出す。二重層の封鎖部材１８は、汚染物質が内部ガス空間に入るのを防止することを助け得る。層３０は、フェイスシールド１０装着時に、着用者のフェイスマスクと直接接触した状態にある。
【００２３】
図４は、フェイスシール１２をどのようにしてバイザ１４に固定できるかを示す。フェイスシール１２のフレーム部材１６は、第１および第２の側部分３８および４０を有する。これらの側部分３８および４０をバイザ１４のそれぞれ第１の側部分と第２の側部分４２と４４の間に押し込むことができるように、側部分３８および４０を中心方向に内側に又は互いの方に押すことができる。前述のように、手の圧力に応答して適合し、その圧力が停止したとき元の構成に戻るようにフレーム部材１６を構成することができる。従って、フレーム部材１６は、より剛性のあるバイザ１４内に摩擦配置され得るように可撓性又は適合性があってもよい。フレーム部材１６は、側頭部の位置６０および６２でスペーサ要素４８および５０に当接するように作られている第１および第２の受け口４４および４６をそれぞれ有してもよい。受け口４４および４６が位置６０および６２でヒンジアセンブリに当接して並置されるように、フレーム部材１６がバイザ１４内に配置された後、フレーム部材１６の前部分６４がバイザ１４の第３の係合点又は棚状部６６に係合するまで、フレームアセンブリ１６を反時計回りに回転させてもよい。フレーム部材１６の前部分６４が棚状部６６上に並置されると、更なる回転運動が防止され、フェイスシール１２はフェイスシールド１４内に静止保持されたままになる。本発明の図面は、３つの摩擦係合点を示すが、必要に応じて又は望ましい場合、本発明では、他の係合点（例えば、４、５、６又はそれより多い）の使用が考えられる。或いは、当該技術分野で既知のように、ペッグ又は穴を使用して、フレームをシールドに取り付けてもよい。
【００２４】
ヘルメットバイザに摩擦係合できるフェイスシールの一例が、代理人整理番号６００２１ＵＳ００２で本願と同日に出願された、「摩擦係合される送気ヘルメットフェイスシール（Ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｌｙ Ｅｎｇａｇｅｄ Ｓｕｐｐｌｉｅｄ Ａｉｒ Ｈｅｌｍｅｔ Ｆａｃｅ Ｓｅａｌ）」と題された、米国特許出願第１０／９８８，７８９号明細書に詳細に記載されている。このフェイスシールは、追加の固定装置なしで摩擦係合を使用することによってバイザに取り付けることができるという点で特に有益である。使用できる可能性のあるフェイスシールの別の例は、米国特許第６，０１６，８０５号明細書（バーンズ（Ｂｕｒｎｓ）ら）に示されている。
【００２５】
ヘルメット１０を装着するため、着用者は冠部材６８を頭蓋上に配置し、バイザ１４を下向きに回転させ、それが着用者の顔面のすぐ前にくるようにする。このとき着用者は窓６９を通して見ることができる。ヘルメットが溶接の目的に使用される場合、窓は、溶接工のトーチの光に応答して直ぐに暗色化する自動遮光レンズ（Ａｕｔｏ−ｄａｒｋｅｎｉｎｇ ｌｅｎｓ）（ＡＤＬ）とすることができる（例えば、ヘルネル（Ｈｏｅｒｎｅｌｌ）およびパーマー（Ｐａｌｍｅｒ）に付与された米国特許第６，０９７，４５１号明細書および米国特許第５，８２５，４４１号明細書を参照されたい）。次いで、着用者はタブ７０を引っ張り、封鎖部材１８の顎部分７２を顎の下に引く。封鎖部材周囲２６の残りの部分は、着用者の前頭および頬部位に密接するように引き寄せられる。このようにして、着用者の顔面、封鎖部材１８、およびフェイスシールド又はバイザ１４によって画定される呼吸ゾーン又は内部ガス空間が作り出される。
【００２６】
前述のように、封鎖部材は、圧力がかかっているとき空気が内部ガス空間からパージされ得るように、全体的に多孔質であってもよい。好ましい編布が一般に多孔質であるにも関わらず、フェイスシール内に一般に存在する陽圧のため、汚染物質は内部ガス空間に入ることが防止される。操作中、電動空気供給源からの圧力で清浄空気を内部ガス空間に供給することができる。電動空気供給源を使用するとき、空気は、内部ガス空間に導かれる前に電力で又は強制的に空気フィルタを通される。これらのシステムは、一般に「電動ファン付き呼吸用保護具」又はＰＡＰＲと称される。空気フィルタは、着用者の腰の周りに装着されるベルト上に支持されるハウジングに収容されてもよい。これらの種類のデバイスの例は、米国特許第６，２７９，５７２Ｂ１号明細書、同第６，２５０，２９９Ｂ１号明細書、同第６，０１４，９７１号明細書、同第５，１２５，４０２号明細書、同第４，９６５，８８７号明細書、同第４，４６２，３９９号明細書、および同第４，２８０，４９１号明細書に示されている。空気を内部ガス空間に導くための送気システムに関して使用され得る送風機の例は、米国特許第６，５７５，１６５Ｂ１号明細書、および米国意匠特許第４４９，０９９Ｓ号明細書に示されている。呼吸ゾーンに入る空気流が安全レベルを下回るときを表示するため、送気ヘルメットに流量センサを使用してもよい−米国特許第６，６１５，８２８Ｂ１号明細書（ペザーブリッジ（Ｐｅｔｈｅｒｂｒｉｄｇｅ））を参照されたい。更に、フィルタ要素の使用の記録を保存するため、フィルタ要素に不揮発性記憶装置を取り付けてもよい−米国特許第６，１８６，１４０Ｂ１号明細書（オーグ（Ｈｏｇｕｅ））を参照されたい。
【００２７】
図５に示されているように、電動空気供給源と流体練通しているエアダクト７４を介して空気を内部ガス空間の中に流してもよい。ダクト７４は、入口ポート７５と出口ポート７７を有し、冠部材６８によって支持されている。空気をヘルメットの内部ガス空間に導くのに使用され得るエアダクトは、更に、２００４年４月７日に出願され、「エアダクト（Ａｉｒ Ｄｕｃｔ）」と題された米国特許出願第２９／２０２，９６９号明細書、現、米国特許第 号明細書（ハインド（Ｈｉｎｄ）ら）に示されている。入口７５は清浄空気源に接続され、出口７７は封鎖部材１８と着用者の前頭（図示せず）の間に配置されている。前述のように、空気流は、例えば、封鎖部材１８（図１および図２）中に存在し得る孔を通り、内部ガス空間から出る。エアダクト７４を冠部材６８の２箇所に固定することができる。打ち抜かれたプラスチック部品７３でエアダクト７４の後部を冠部材６８の後部から一定の距離に保持することができる。エアダクト７４の前部を眉弓のところで冠部材６８の前部に固定することができる。このようにして、エアダクト７４が使用中に移動する又はぐらつくことを防止する。眉弓のところで、エアダクト７４はフェイスシール１２と冠部材６８の間を通る。エラストマーのフェイスシール材料は、フェイスシールがエアダクトの周りに良好なシールを形成することを可能にする。入口を清浄空気源に接続することができ、出口をフェイスシールとバイザの間に配置することができる。着用者の頭部にフィットするように冠部材の周囲長を調節するため、ハーネスの後部に調節ノブを配置することができる。
【００２８】
図６は、編成された材料の細長いストリップ８０を示し、このストリップ８０は、複数の編成された封鎖部材を形成するため、一連のブランクセグメント８２を含む。各セグメント８２は、分解性部分８４によって分離されている。材料のストリップが連続的に編成された細長いシート８０を形成するように、両方のセグメント８２および８４は一緒に編成されている。シート８０は、全体にわたって均一なニットを有してもよいが、好ましくは、異なる弾性度を有するゾーンを含む。破線８７および８９の上下にぞれぞれ配置されているゾーン８６および８８は、好ましくは、織物中に弾性材料をほとんど又は全く有していない。ゾーン９０は、ゾーン８６および８８よりも比較的多くの弾性材料を有する。様々な弾性ゾーンを有する編成された材料を使用すると、図１および図２を参照して前述したように、最終製品の構成に有益である。布帛の重量を基準にして、ゾーン８６および８８は好ましくは約０〜５％の弾性ヤーン、より好ましくは約０〜１％の弾性ヤーンを含有し、ゾーン９０は約２〜１０％の弾性ヤーン、より好ましくは約３〜７％の弾性ヤーンを含有する。
【００２９】
本発明による編成されたフェイスシールを製造する際、編成された材料の細長いストリップ８０を蒸気に暴露させ、離間配置されたゾーン８４を分解してもよい。これらの分解性部分８４は、主に水溶性の、又は「海草」由来の、又は人工のヤーン（スイスのエムス・ケミー社（ＥＭＳ−Ｃｈｉｍｉｅ ＡＧ）から入手可能なグリロン（Ｇｒｉｌｏｎ）（商標）など）から製造されてもよい。十分な量の蒸気に暴露されると、水溶性ヤーンは分解し、細長いシート８０は一連のブランク８２を形成する。
【００３０】
図７は、形成されたブランク８２の１つを示す。図示されているように、セグメント８２は、「くびれている」。中心ゾーン９０に、より多くの弾性があるため、このくびれ効果が生じる。シート材料８０（図６）を蒸気に暴露させてセグメント８２（図６）を分離させるとき、弾性材料は硬化して「一箇所に集まり」、セグメント８２をくびれさせる。
【００３１】
くびれているセグメント８２をそれぞれ図８に示されている形状に切断する。切断された各セグメントは、対向するタブ９４および９６を有する。これらのタブを縫い合わせてチューブを形成する。次いで、チューブの対向する端部９７および９９を一緒に接合し、図３に示されているようにフェイスシール１０のフレーム部材１６に縫い付ける。従って、弾性ゾーン９０は、封鎖部材１８の周端２６の方にある（図１および図３）。従って、材料８６および８８のゾーンによって画定される非弾性ゾーン２０は、図３に数字２４で記載されているフェイスシールの固定される部分により近いところに配置される。部分８６および８８は部分９０より弾性が小さい材料を含有し得るだけでなく、部分８６および８８は、より緻密な織目も含み得、図１および図３に示されているゾーン２０の空隙率、およびゾーン２２より著しく小さい空気透過性を有する。従って、ゾーン２２はゾーン２０より多孔質であり、より低い通気抵抗（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ）を有する。ゾーン２２は、従って、送気ヘルメットの内部ガス空間から排出される空気のために最も抵抗の小さい通路を形成する。全体としてフェイスシール全体の通気抵抗は、典型的には、約１０〜２００パスカル、より典型的には、約２０〜１１０パスカルである。高透過性ゾーン２２の通気抵抗は、好ましくは約１０〜１００パスカル、より好ましくは約２０〜７０パスカルである。低透過性ゾーン２０の通気抵抗は、その全体で、好ましくは約９０〜２００パスカル、より好ましくは約１２０〜１８０パスカルである。１対のエアチャックを使用し、直径６０ミリメートルの穴の上にフェイスシールをクランプすることによって、通気抵抗を測定することができる。マノメータで、毎分８５リットルの流量を使用して、フェイスシールの各側の圧力を測定する。フェイスシールの材料全体の空気流量は、典型的には約５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２、より典型的には約２０〜１５０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である。高透過性ゾーン２２の空気流量は、好ましくは８５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２、より好ましくは約１００〜１５０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である。低透過性ゾーン２０の空気流量は、その全体で、好ましくは約５〜８０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２、より好ましくは約２０〜７０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である。ＡＳＴＭ Ｄ７３７−９６に記載の試験方法、テキスタイル布帛の空気透過性の標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆａｂｒｉｃｓ）を使用して、空気流量を測定することができる。
【００３２】
図１０は、フェイスシール１２の別の実施形態を示す。前記の図に示されている実施形態と同様に、フェイスシール１２はフレーム部材１６および封鎖部材１８を含む。封鎖部材１８は、第１および第２の透過性ゾーン２０’〜２２’を有する。ゾーン２２’はゾーン２２より透過性が大きく、主に着用者の顎部位に配置される。内部ガス空間内に配置されている陽圧空気は、主に、ゾーン２２’を通って内部ガス空間から出る。空気はまた、ゾーン２０’を通って封鎖部材１８から出ることもできるが、図１０に示されているフェイスシールを有する送気ヘルメット装着時、空気は概ね使用者の顎部位の方に導かれる。
【００３３】
本発明では、出口ポート７７（図５）から出て着用者の顔面を横切る、制御された空気流が達成され得る。出口ポート７７（図５）から呼吸ゾーンに入る清浄空気は、主に、より多孔質のゾーン２２、２２’（図１、図３および図１０）を通って内部ガス空間から出る。内部ガス空間内の増大した圧力のため、汚染物質が送気ヘルメットの呼吸ゾーンに入ることは更に困難である。空気が主に内部ガス空間から圧出される領域である封鎖部材のゾーン２２、２２’は、汚染物質がその内部ガス空間に偶発的に流入することを防止するのを助ける。内部ガス空間内に存在する圧力の方が高いため、空気は、ゾーン２２、２２’に存在する孔から圧出される。従って、差異のある透過性又は異なる空気流量を有する封鎖部材を提供すると、空気が着用者の顔面又は呼吸ゾーンを横切って吹き流れると同時に、汚染物質が内部ガス空間に偶発的に流入するのを防止することが可能になる。
【００３４】
差異のある透過性を有するフェイスシールを提供するために密度の異なるニットを有するフェイスシールを使用することの代替として、例えば、封鎖部材の透過性が望ましくない領域に非多孔質プラスチック層をコーティングすることも可能である。或いは、図３に示されているように、非多孔質シートをフェイスシールの、例えば、層２８と３０の間に固定することができる。更に、空気が膜を通って拡散することを可能にするが汚染物質の流入を防止する微孔質膜を使用することが可能である。
【００３５】
前述の電動空気システムの他に、本発明は、清浄空気を人に供給するために、典型的には圧力下にある、空気又は酸素のタンクを有する自蔵式呼吸装置（ＳＣＢＡ）などの圧縮空気システムと共に使用することもできる。ＳＣＢＡシステムの例は、次の米国特許第６，４７８，０２５号明細書、同第４，８８６，０５６号明細書、同第４，５８６，５００号明細書、および同第４，４３７，４６０号明細書に示されている。本発明を解釈する目的で、圧縮空気システムは送気システムであると考えられる。更に、本発明の送気システムは、溶接用ヘルメット又は溶接環境と共に使用され得るだけではなく、例えば、手術環境又はクリーンルーム用に作られたヘルメットにも使用され得る−例えば、米国特許第４，９０１，７１６号明細書、同第４，０５５，１７３号明細書、同第４，０１９，５０８号明細書、および同第３，９５５，５７０号明細書を参照されたい。
【００３６】
次の実施例は、本発明の特徴、利点、および他の詳細を更に説明するために選択されたに過ぎない。しかし、実施例はこの目的にかなうが、使用される特定の成分および量、並びに他の状態および詳細は、本発明の範囲を必要以上に限定するように解釈されるべきではないことを明確に理解されたい。
【実施例】
【００３７】
所望の形状および構成を達成するように切断され縫製された直線的１＆１リブ編みブランクからフェイスシールの封鎖部材を製造した。難燃性／コンフォートヤーンの組み合わせ、弾性ヤーン、および水溶性ヤーンの３つのヤーンからブランクを製造した。難燃性／コンフォートヤーンの組み合わせは、カネカロン（Ｋａｎｅｃａｒｏｎ）（商標）繊維、プロテックス（Ｐｒｏｔｅｘ）−Ｍ（日本の株式会社カネカ（Ｋａｎｅｋａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｊａｐａｎ）から入手可能な変性アクリル系繊維）および綿繊維を含有した。互いに対して、カネカロン（Ｋａｎｅｃａｒｏｎ）（商標）繊維を５５重量％使用し、綿繊維を４５重量％使用した。エラストマーヤーンは、２００デシテックスであり、エラスタン、ライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）および捲縮ナイロンをそれぞれ６２重量％および３８重量％含有した。これらの２つのヤーンは編成されたブランク中の主構造要素として機能した。難燃性／綿ヤーンの組み合わせおよび弾性ヤーンを両方とも青色に染色した。難燃性／コンフォートヤーンも同様にワックス処理した（ｗａｘｅｄ）。ブランク中の弾性ヤーンの含量は、ブランクの長さに沿って変化し、ブランクの中心はヤーンの量がもっとも多く、ブランクの最上部および最下部には弾性ヤーンがないように減少した。一連のブランクを連続的に製造できるように、一列の水溶性ヤーン（グリロン（Ｇｒｉｌｏｎ）（商標）、スイス、エムス・ケミー社（ＥＭＳ−Ｃｈｉｍｉｅ ＡＧ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））を各ブランクの端部で編成した。使用中６２０本の針を有した１６ｇｇ（１インチ当たり針１６本又は針６．３本／ｃｍ）のパワーフラットマシン（ｐｏｗｅｒ ｆｌａｔ ｍａｃｈｉｎｅ）で連続布帛を編成した。蒸気処理されるとき、水溶性ヤーンは溶解し、連続的長さの編地から個々のブランクを形成した。ブランクは徐々に変化する５つの領域を含んでいた。
【００３８】
領域１は、余分のヤーン編糸を有し、清浄空気が頭頂部から排出され得るように設計されたより剛性のあるニットであった。これは、カネカロン（Ｋａｎｅｃａｒｏｎ）（商標）／綿ヤーンの３つの編糸を含み、２４サイクル、４８列を有した。領域２は、排出領域１とフェイスシール領域３の間の移行領域であった。これは、５０番手ヤーンの２つの編糸、および、タックされるライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）ヤーン（４列毎に１つ使用）を含む４８列を含んだ。領域３は、顔面接触領域であり、皮膚に快適であるように設計された。領域３は、５０番手ヤーンの２つの編糸を含み、１１サイクル、８８列を有し、２列ごとに１つライクラ（Ｌｙｃｒａ）（商標）ヤーンでタックされた。領域４は、顔面接触領域と排出領域の間の移行領域であり、領域２と同じ構造を有した。領域５も排出領域であり、領域１と同じ構造を有した。
【００３９】
ブランクの中心付近で弾性ヤーンのパーセンテージがより大きく、ブランクの中心まで縁部を追うと、ブランクの側縁部はテーパ状であった又は「くびれていた」。本発明のフェイスシールを形成するため、タイプ３０１の本縫いを使用してブランクの縁部を縫い合わせ、円筒を形成した。次いで、タイプ５１４の４本糸のかがり縫いを加え、２つの開放端の縁部を縫い合わせることができるように円筒を折り重ねた。また、プレスで打抜いた厚さ１ｍｍの黒色ポリプロピレンプラスチックであった支持プラスチックフレームに、これらの縁部を縫い付けた。１センチメートル当たり３〜４の縫い目を有するタイプ３０１の本縫いミシンを使用し、編成された材料を固定した。最後に、皮のタブを編成された材料に縫い付けた。次いで、得られたフェイスシールを空気流解析に使用した。
【００４０】
シールがヘルメットに固定されている時のシール材料の延ばされた構成又は延伸構成を反映するように、フェイスシール標的領域で空気流解析を行った。流れの望ましさ（高又は低）のゾーンをマッピングすることによって標的領域を選択した。まず、ヘルメットに固定されている時にシールの標的領域に直径１インチの円をマーキングすることによって、フェイスシールの延伸された構成を試験固定具に平行移動させた。次いで、フェイスシールをヘルメットから取り外し、標的領域の材料がヘルメットに取り付けられている時と同じ構成に延伸されるように、試験装置に固定した。１インチ流動オリフィスを使用し、ＡＳＴＭ Ｄ７３７−９６、テキスタイル布帛の空気透過性の標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆａｂｒｉｃｓ）に記載の試験方法でシール材料の試験を行った。
【００４１】
フェイスシールの空気流評価の標的領域を流動点又は位置Ａ〜Ｅにマッピングした。これらの位置は、望ましくは高い又は低い空気流特性を有するフェイスシール上の部位を表した。ヘルメットに送達される空気をフェイスシールのある一定の部分を優先的に通して導き、ヘルメットの呼吸ゾーンに流すのに役立つと同時に、有害な可能性のあるガスが内側に侵入することを防止するように空気流マップを設計した。
【００４２】
流動位置が一般に、シールをヘルメット／シールアセンブリに配置した状態で生じるため、極座標を使用して流動位置の中心位置を決定した。座標系の原点と流動部位の中心との間で決定される位置線の向きおよび長さを使用して、流動点を位置決めした。図９に指示子「Ｏ」を使用して示されるように、座標系の原点は、実施例のヘルメットに関する３つの基準軸の交点によって決定される点に位置決めされた。基準線ＹＹ１はヘルメット開口部を左右に二等分し、基準線ＸＸ１は線ＹＹ１に垂直であり、ヘルメット開口部を前後におおよそ二等分した。基準線ＸＸ１は、更に線ＺＺ１と交差した。線ＺＺ１は、フェイスシールがヘルメットに配置されている時、フェイスシールの開口部の中心を通った。基準線ＹＹ１およびＸＸ１は、ヘルメットの底部開口部を画定する平面上にあり、基準線ＺＺ１は両方の線ＹＹ１およびＸＸ１に垂直であった。
【００４３】
位置線の向きを極座標角度θおよびφで表示した。角度θは、位置決め線と線ＯＹの向きを決定し、「Ｏ」は原点であった。角度φは、位置決め線と線ＯＺの向きを決定した。着用者の顎を位置決めし得るθ決定角度は０°の範囲であり、着用者の頭部の側部に対する位置を位置決めするθ決定角度は９０°に近かった。１１０°に近いφ決定角度は、フェイスシールの顎領域の位置を与え、１６０°に近いφ決定角度は、フェイスシールの前頭に接触する領域の概略の位置を与えた。位置線の長さεは、原点から流動ゾーンの中心までの線の長さである。実施例で評価されるヘルメットでは、ヘルメットの前部から線ＸＸ１までの距離は１５センチメートルであり、ヘルメットの側部から線ＹＹ１までの距離は１１センチメートルであった。
【００４４】
空気流マップおよび空気流の値を表１に記載する：
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１に見られるように、フェイスシールの特定の流動ゾーンに対して空気流マップを設計することができる。フェイスシールを通る空気流をこのようにしてマッピングすることにより、ヘルメットに送達される流量を最適に使用して保護システムをパージすると同時に、有害なガスの流入に対する十分な抵抗を維持することができる。
【００４７】
本発明は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更および変形を取り得る。従って、本発明は、前述に限定されるものではなく、冒頭の特許請求の範囲に記載される限定およびそのあらゆる等価物によって規定されることを理解されたい。
【００４８】
また、本発明は、本明細書に具体的に開示されていない要素がなくても好適に実施され得ることを理解されたい。
【００４９】
背景技術のセクションのものを含む前述の全ての特許および特許出願は、全て、参照により本明細書に援用される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるフェイスシール１２の後方斜視図である。
【図２】図１に示されているフェイスシール１２の左側面図である。
【図３】図１の線２−２に沿ったフェイスシール１２の断面図である。
【図４】バイザ１４から位置をずらしたフェイスシール１２を示す、本発明による送気ヘルメット１０の後方斜視図である。
【図５】本発明によるエアダクト７４を有する送気ヘルメット１０の左側面図である。
【図６】一連のブランク８２を形成するのに使用され得る編布８０の平面図であり、ブランク８２はフェイスシール用の封鎖部材１８（図１および図３）を形成するのに使用され得る。
【図７】図６に示されている編布８０から作り出されたセグメント８２の正面図である。
【図８】フェイスシールのフレーム１６（図１および図３）に取り付けるための封鎖部材１８（図１および図３）を形成するのに使用され得る構成を有する封鎖部材ブランク９２の正面図である。
【図９】バイザ１４に取り付けられたフェイスシール１２を示す、本発明による送気ヘルメット１０の後方斜視図である。
【図１０】本発明によるフェイスシール１２の第２の実施形態の後方斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）バイザと、
（ｂ）前記バイザに固定され、封鎖部材およびフレーム部材を含むフェイスシールであって、前記封鎖部材が前記フレーム部材から半径方向内側に延び、前記封鎖部材が少なくとも第１および第２の透過性ゾーンを有し、前記第２のゾーンの方が前記第１のゾーンより透過性が大きいフェイスシールと、
を備える、送気ヘルメット。
【請求項２】
前記第２のゾーンが、前記ヘルメット装着時に着用者の顎付近の封鎖部材に配置される、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項３】
前記封鎖部材は、弾性ヤーンを含むと共に、前記第１のゾーンより前記第２のゾーンの方が弾性ヤーンのパーセンテージが大きい布帛を備える、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項４】
前記第２のゾーンが、前記布帛の重量を基準にして約２〜１０％の弾性ヤーンを含有する、請求項３に記載の送気ヘルメット。
【請求項５】
前記フレーム部材が前記バイザと一体である、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項６】
前記フレーム部材が前記バイザと一体ではなく、それに取り外し可能に取り付けられる、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項７】
前記封鎖部材が編布を備え、前記編布が弾性ヤーンを含み、前記第１のゾーンより前記第２のゾーンにより多くの弾性ヤーンが存在する、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項８】
前記封鎖部材が、前記封鎖部材の内側周縁部を画定する折り目を有する布帛を備える、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項９】
溶接用ヘルメットである、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１０】
清浄空気が、電動ファン付き呼吸用保護具から前記溶接用ヘルメットに供給される、請求項９に記載の溶接用ヘルメット。
【請求項１１】
前記第２のゾーンの方が前記第１のゾーンより弾性が大きい、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１２】
前記第２のゾーンの通気抵抗が約１０〜２００パスカルであり、前記第１のゾーンの通気抵抗が約９〜２００パスカルである、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１３】
前記第２のゾーンの通気抵抗が約２０〜７０パスカルであり、前記第１のゾーンの通気抵抗が約１２０〜１８０パスカルである、請求項１２に記載の送気ヘルメット。
【請求項１４】
ＡＳＴＭ７３７−９６に準拠して試験するとき、前記第２のゾーンの流量が約８５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２であり、前記第１のゾーンの流量が約５〜８０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１５】
前記第２のゾーンの流量が約１００〜１５０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２であり、前記第１のゾーンの流量が約２０〜７０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である、請求項１４に記載の送気ヘルメット。
【請求項１６】
前記ゾーン１にプラスチック材料がコーティングされている、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１７】
（ａ）バイザと、
（ｂ）前記バイザに固定され、そこから延びる封鎖部材を含むフェイスシールであって、前記封鎖部材が第１および第２の透過性ゾーンを有する布帛を含み、前記第２のゾーンの方が前記第１のゾーンより透過性が大きく、前記布帛が前記封鎖部材の内周を画定する折り重ねた縁部を有し、前記第２のゾーンの流量が約８５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２であり、前記第１のゾーンの流量が約５〜８０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である、フェイスシールと、
を備える、送気ヘルメット。
【請求項１８】
（ａ）バイザと、
（ｂ）前記バイザに固定され、そこから延びる封鎖部材を含むフェイスシールであって、前記封鎖部材が第１および第２の透過性ゾーンを有する布帛を含み、前記第２のゾーンの方が前記第１のゾーンより透過性が大きく、前記布帛が前記封鎖部材の内周を画定する折り重ねた縁部を有し、前記第２のゾーンの流量が約８５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２であり、前記第１のゾーンの流量が約５〜８０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である、フェイスシールと、
を備える、溶接用ヘルメット。
【請求項１】
（ａ）バイザと、
（ｂ）前記バイザに固定され、封鎖部材およびフレーム部材を含むフェイスシールであって、前記封鎖部材が前記フレーム部材から半径方向内側に延び、前記封鎖部材が少なくとも第１および第２の透過性ゾーンを有し、前記第２のゾーンの方が前記第１のゾーンより透過性が大きいフェイスシールと、
を備える、送気ヘルメット。
【請求項２】
前記第２のゾーンが、前記ヘルメット装着時に着用者の顎付近の封鎖部材に配置される、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項３】
前記封鎖部材は、弾性ヤーンを含むと共に、前記第１のゾーンより前記第２のゾーンの方が弾性ヤーンのパーセンテージが大きい布帛を備える、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項４】
前記第２のゾーンが、前記布帛の重量を基準にして約２〜１０％の弾性ヤーンを含有する、請求項３に記載の送気ヘルメット。
【請求項５】
前記フレーム部材が前記バイザと一体である、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項６】
前記フレーム部材が前記バイザと一体ではなく、それに取り外し可能に取り付けられる、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項７】
前記封鎖部材が編布を備え、前記編布が弾性ヤーンを含み、前記第１のゾーンより前記第２のゾーンにより多くの弾性ヤーンが存在する、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項８】
前記封鎖部材が、前記封鎖部材の内側周縁部を画定する折り目を有する布帛を備える、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項９】
溶接用ヘルメットである、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１０】
清浄空気が、電動ファン付き呼吸用保護具から前記溶接用ヘルメットに供給される、請求項９に記載の溶接用ヘルメット。
【請求項１１】
前記第２のゾーンの方が前記第１のゾーンより弾性が大きい、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１２】
前記第２のゾーンの通気抵抗が約１０〜２００パスカルであり、前記第１のゾーンの通気抵抗が約９〜２００パスカルである、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１３】
前記第２のゾーンの通気抵抗が約２０〜７０パスカルであり、前記第１のゾーンの通気抵抗が約１２０〜１８０パスカルである、請求項１２に記載の送気ヘルメット。
【請求項１４】
ＡＳＴＭ７３７−９６に準拠して試験するとき、前記第２のゾーンの流量が約８５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２であり、前記第１のゾーンの流量が約５〜８０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１５】
前記第２のゾーンの流量が約１００〜１５０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２であり、前記第１のゾーンの流量が約２０〜７０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である、請求項１４に記載の送気ヘルメット。
【請求項１６】
前記ゾーン１にプラスチック材料がコーティングされている、請求項１に記載の送気ヘルメット。
【請求項１７】
（ａ）バイザと、
（ｂ）前記バイザに固定され、そこから延びる封鎖部材を含むフェイスシールであって、前記封鎖部材が第１および第２の透過性ゾーンを有する布帛を含み、前記第２のゾーンの方が前記第１のゾーンより透過性が大きく、前記布帛が前記封鎖部材の内周を画定する折り重ねた縁部を有し、前記第２のゾーンの流量が約８５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２であり、前記第１のゾーンの流量が約５〜８０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である、フェイスシールと、
を備える、送気ヘルメット。
【請求項１８】
（ａ）バイザと、
（ｂ）前記バイザに固定され、そこから延びる封鎖部材を含むフェイスシールであって、前記封鎖部材が第１および第２の透過性ゾーンを有する布帛を含み、前記第２のゾーンの方が前記第１のゾーンより透過性が大きく、前記布帛が前記封鎖部材の内周を画定する折り重ねた縁部を有し、前記第２のゾーンの流量が約８５〜２００ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２であり、前記第１のゾーンの流量が約５〜８０ｃｍ３／ｓ／ｃｍ２である、フェイスシールと、
を備える、溶接用ヘルメット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００８−５１９９１６（Ｐ２００８−５１９９１６Ａ）
【公表日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４１１８３（Ｐ２００７−５４１１８３）
【出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３６２２３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０５５１１４
【国際公開日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３６２２３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０５５１１４
【国際公開日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
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