(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の頭部形状に沿い、両側頭部から後頭部迄を覆う一体のシェルと該シェルの内側に少なくとも後頭部の上下方向に溝をもうけ、該溝の最下部の幅が、溝の最上部の幅よりも広く、かつ１ｃｍ以上であり、側頭部に溝がもうけられたライナーが装着され、該シェルの端部の一部又は全部において、該シェル縦断面形状が、内側に向くＬ字型であり、該シェルの左右両端部の上部に長さ調節式ベルトが取りつけられたことを特徴とする投手用ヘッドギア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は投手用ヘッドギアに関するものであり、両側頭部から後頭部迄を覆う一体のシェルと該シェルの内側に少なくとも後頭部の上下方向と側頭部に溝がもうけられたライナーが装着され、該シェルの端部の一部又は全部において、該シェル縦断面形状が、内側に向くＬ字型であり、該シェルの左右両端部の上部に長さ調節式ベルトが取りつけられているため、軽量でサイズ調整が可能である上に装着したときのフィット性、及び通気性がよい。又、耐衝撃性に優れた形状、及び材質である投手用ヘッドギアに関する技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の頭部保護具としては打者用ヘルメットに代表されるように各種のものが知られているが、投手用ヘッドギアはあまり知られていない。しかし、投手用ヘッドギアに関して、特許３００１８７２号（従来技術１）には、人体の頭部形状に沿い、両側頭部から後頭部迄を覆う一体のシェルと該シェルの内側に後頭部上下に溝を設けたライナーが装着され、前記シェルの左右両端部の上部、又は端部一方の上部に長さ調節ベルトが固着されたことを特徴とするものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、打者用ヘルメットに代表される従来の頭部保護具では、それぞれの頭の大きさにあわせ、Ｓ、Ｍ、Ｌ、といった種類の中から製品を選ばねばならず、必ずしもすべての人々の頭の大きさにフィットしにくいといった問題点があった。
また、特許３００１８７２号（従来技術１）に記載された投手用ヘッドギアでは、両側頭部から後頭部迄を覆う一体のシェルと該シェルの内側に後頭部上下に溝を設けたライナーが装着され、前記シェルの左右両端部の上部、又は端部一方の上部に長さ調節ベルトが固着されたものであるが、シェルの内側に設けられたライナーが上下方向の溝により、２分割となっている。該ライナー形状がこのような後頭部の溝を伴う２分割の構造であると、設けられている溝が、後頭部の上下方向にのみあるので、内部の側頭部等ではむれやすく、通気性に問題があった。
【０００４】
また、打者用ヘルメットに代表される従来の頭部保護具では、端部においてシェルがライナーを覆っておらず、シェル面とライナー面が剥離したり、ずれたりしやすいという問題点があった。
【０００５】
更に、従来の頭部保護具では、ライナーの内側形状が必ずしも頭部形状に沿っておらず、特に後頭部では頭蓋骨の隆起した部分「外後頭隆起」が存在するが、この部分を考慮してライナーの厚さを薄くするというような工夫はなされていない。従って、選手が頭部保護具を着用したとき、人によっては後頭部が圧迫され痛いと感じるという問題点があった。
【０００６】
また、従来の頭部保護具では、使用されるシェルの表面形状が、頭部形状に沿った均一な曲面部分が多く、耐衝撃性に優れるように表面形状を部分的に隆起させるというような工夫はなされていない。従って、耐衝撃性に優れる材料が使用されても、その耐衝撃性をより有効にいかす表面形状ではないという問題点があった。
【０００７】
また、従来の頭部保護具では使用するシェルの材質としては、ポリカーボネイトや耐衝撃性ＡＢＳといった耐衝撃性に優れた材料ではあるものの、比重が１．０以上であり、軽量化という点で限界があった。
【０００８】
そこで本発明の投手用ヘッドギアは、サイズの種類が１種類であっても、多くの人の頭にフィットする。また、着脱を繰り返すことによるシェル材への局部的な応力集中がなく、ヘッドギア内部の通気性が大幅に向上している。また、シェル材とライナー材が剥離しやすいということが大幅に改善されており、さらに選手が本発明の投手用ヘッドギアを着用したとき、後頭部が圧迫されて痛いと感じることが殆どない。また、耐衝撃性をより向上させるためのシェル表面形状が施され、シェル本体材質においても、より軽量な材料が使用されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする手段】
そこで上記問題を解決し、多くの人の頭によりフィットし、投手が着用するものとして適度な大きさ、及び軽さで、打球の衝撃を著しく緩和でき、通気性に優れ、ライナーが端部で剥離しにくいという投手用ヘッドギアに関する発明をするに至った。
【００１０】
即ち本発明に係わる投手用ヘッドギアは、人体の頭部形状に沿い、両側頭部から後頭部迄を覆う一体のシェルと該シェルの内側に少なくとも後頭部の上下方向と側頭部に溝がもうけられたライナーが装着され、該シェルの端部の一部又は全部において、該シェル縦断面形状が、内側に向くＬ字型であり、該シェルの左右両端部の上部に長さ調節式ベルトが取りつけられたことを特徴としている。従って、投手が着用するものとして適度な大きさ、及び軽さで、多くの人の頭にフィットし、端部においてシェルとライナーが剥離したり、ずれたりするということが極端に少ない。また、ヘッドギア内部の通気性が大幅に向上し、打球の衝撃に対し十分な緩和作用がある。
【００１１】
また、該シェル表面において、単数又は複数の段差を設けた形状であるため打球の衝撃をより、緩和しやすい。
【００１２】
また、前記ライナーの後頭部上下の溝において、溝の最下部の幅が、溝の最上部の幅よりも広く、かつ１ｃｍ以上であるため、選手が頭部保護具を着用したとき、後頭部の頭蓋骨の隆起した部分「外後頭隆起」がライナーによって圧迫されることが極端に少ない。
【００１３】
また、該シェルがポリプロピレンからなり、該ライナーが発泡ポリスチレンからなり、本発明の投手用ヘッドギアは従来の頭部保護具と比較して軽量で低価格である。
【００１４】
また、該シェルがポリエチレンからなり、該ライナーが発泡ポリスチレンからなる場合でも可能であるため、本発明の投手用ヘッドギアは従来の頭部保護具と比較して軽量で低価格である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下に説明する。
人体の頭部形状に沿い、両側頭部から後頭部迄を覆い、上面から見て「Ｃ字型」のシェルを一体成形する。該シェルの材質としては種々の硬質合成樹脂が使用される。該シェルの厚さは３±２ｍｍである。該シェルの内側に少なくとも後頭部の上下方向と側頭部に溝がもうけらたライナーが接着されている。
前記ライナーの側頭部にもうけられた溝は、上下方向、水平方向、または、斜め方向である。また、溝の幅は均一である場合や均一でない場合も可能である。従って、本発明の投手用ヘッドギアの両側端部を外側に向け力を加えると該ライナーには後頭部上下方向と側頭部に溝が存在するため、従来のものより容易に両側端部を広げることができる。また、側頭部にもうけられた溝により側頭部から後頭部へかけての柔軟性が従来のものより向上しているため、該ライナーの内側は、より選手の側頭部の形状に沿いやすい。また、該側頭部の溝により、着用時の内部通気性が従来のものより大幅に向上する。従って、該溝に沿って該ライナーやシェルに貫通孔を設けるとより着用時の内部通気性が向上する。
該ライナーは前記シェルの内側に分割されずに一体に接着されている場合や、前記溝部分で分割されて接着されている場合、又は少なくとも１つの溝部分で分割されて接着されている場合がある。該ライナーの材質としては通常、１５倍発泡の発泡ポリスチレンが使用される。該ライナーの厚さは１８〜２８ｍｍである。
【００１６】
又、該シェルの端部の一部又は全部において、該シェル縦断面形状は、内側に向くＬ字型であり、該シェルの内側に該シェルの内側形状に沿ってライナーが接着されている。図１−ａ及び図１−ｂに示す通り、該シェルの上端がＬ字型の形状であるが、該シェルの下端やイヤーフラップ部の際がＬ字型の形状であってもよい。
さらに該シェルの端部がライナーの端部を覆う形状である。従って、選手が本発明の投手用ヘッドギアを着用中にシェルとライナーが剥離したり、ずれたりするということが極端に少ない。図１−ｂに示すＬ字型部分の端部の長さは、ライナーの厚みよりもやや短いが、ほぼ同等の長さの場合でも可能である。
【００１７】
前記シェルとライナーの接着方法は両者を別々に成形し、後に接着剤、両面テープ等で接着する方法、シェル、又はライナーを成形する際に両者を接着させる一体成形による方法、シェルとライナーの適切な箇所に小穴を貫通させ、両者を細いベルト、又は紐状のもので通し、固定する方法がある。
【００１８】
前記シェルの左右端部の上部に長さ調節式ベルトを取りつける。該長さ調節式ベルトは、非伸縮性生地、伸縮性生地、ラバー等の弾性体が用いられるが、皮革、面ファスナー等を用いることも可能である。該長さ調節式ベルトは、Ｄ環等の調節枠、バックル、ボタン等とベルト部分と共に使用されることが好ましい。また、該シェルの左右端部の上部と長さ調節式ベルトは、接着剤、リベット、ねじ等により固着されている場合や、該シェルの左右端部の上部に設けられた穴に該長さ調節式ベルトを通すことによって装着される場合がある。従って、該長さ調節式ベルトを使いフィット性を高めたり、やや頭の小さな人でもずれることなく着用することが可能である。
【００１９】
また、該シェル表面においては、単数又は複数の段差が設けられてある。シェル表面に段差を設けることがシェル本体の耐衝撃性を向上させるということを以下の実験により確認することができた。
【００２０】
図２−ａ及び図２−ｂに示すような断面がコの字型の板表面に、ボールを衝突させた場合、衝突後の該板表面衝突点（ＰＡ、及びＰＢ）における上下方向の移動速度をコンピューターによって有限要素解析した。ボールのもつエネルギーは板に衝突すると板表面の振動エネルギーに変換される。つまり、衝突後の該板表面の振動エネルギーが板表面に段差がある場合と段差がない場合では、どちらが大きいかを比較した。衝突後の該板表面の振動エネルギーの大きい方が、ボールのもつエネルギーをより吸収するといえる。今回の実験では該板表面の振動エネルギーを該板表面衝突点（ＰＡ、及びＰＢ）の移動速度の時系列で比較した。
【００２１】
コンピューター上で有限要素生成ソフトウェアに、図２−ａに示すような段差がない場合の板状モデルＡと図２−ｂに示すような段差がある場合の板状モデルＢ、ボールモデルＣを入力した。各モデルについての形状の入力、及び格子状要素（有限要素）への分割条件は下記表１の通りである。
【００２２】
【表１】
0003576442.tif 000002
【００２３】
そして、図３−ａ、及び図３−ｂに示すように、それぞれ格子状要素（有限要素）に分割した板状モデルに上部より、ボールモデルＣを３０ｍｍ／ｍｓｅｃの衝突スピードで衝突させた。そして、衝突後、それぞれの板状モデル衝突点（ＰＡ、及びＰＢ）における上下方向の移動速度を時系列で測定した。衝突から７ｍｓｅｃまでの測定結果をグラフで表すと図４の通りである。（図４のグラフ中で該移動速度が正の値の時、板状モデル衝突点が上方向に移動していることを表し、該移動速度が負の値の時、板状モデル衝突点が下方向に移動していることを表す。）
【００２４】
図４のグラフから、衝突後２ｍｓｅｃから衝突後７ｍｓｅｃまでは段差のない板状モデルＡと段差のある板状モデルＢとで衝突点の移動速度の値に大きな差がなく、衝突から２ｍｓｅｃまでで移動速度の値に差があることが分った。そこで、衝突から２ｍｓｅｃまでの板状モデルＡと板状モデルＢとの衝突点の移動速度の値を詳しくグラフに表すと図５−ａの通りである。
該板表面衝突点（ＰＡ、及びＰＢ）の振動エネルギーの大きさは移動速度の時系列で表されるが、図５−ａ  のグラフではＹ軸が移動速度でありＸ軸が衝突後の経過時間であるため、それぞれのグラフの線とＸ軸とで囲まれた面積の大きさでも見ることができる。段差のある板状モデルＢのグラフの線とＸ軸とで囲まれた面積を図５−ｂに示し、段差のない板状モデルＡのグラフの線とＸ軸とで囲まれた面積を図５−ｃに示した。図５−ｂと図５−ｃに示す通り、それぞれの面積を比較すると段差のある板状モデルＢの方が段差のない板状モデルＡよりも衝突から２ｍｓｅｃの間では、振動エネルギーが大きく（面積が大きく）、ボールモデルのエネルギー（衝撃力）をより多く吸収していることが分る。つまり、板状モデルＢでは、衝突直後、表面が早く移動することで、ボールモデルＣの衝撃力をより多く吸収し、板状モデルＡより下部へ伝わる衝撃力を緩和していると考えられる。
【００２５】
該シェル表面における段差の位置は任意である。該シェルの前頭部から側頭部にかけて段差が設けられることが多いが、後頭部等に該段差が設けられることも可能である。また、図６−ｂ及び図６−ｃに示す通り１つの段差の大きさは１ｍｍ〜６ｍｍである。該段差はシェルの上下方向、水平方向、または、斜め方向のいずれかに連続して設けられる。しかし、該シェルの形状が上面から見て「Ｃ字型」であり、選手が該ヘッドギアーを着用するときには両端部を広げることを考慮すると、該段差はシェルの上下方向よりも、水平方向、または、図６−ａ及び図６−ｂに示すような斜め方向に連続して設けらた方が好ましい。また、該段差が２段、３段と多段になって設けられることも可能である。
【００２６】
また、本発明の投手用ヘッドギアのライナーの後頭部上下の溝において、図７−ｂ及び図７−ｃに示す通り、溝の最下部の幅が、溝の最上部の幅よりも広く、かつ１ｃｍ以上である。従って、選手が本発明の投手用ヘッドギアを着用したとき、後頭部の頭蓋骨の隆起した部分「外後頭隆起」がライナーにあたらない。該溝の最下部の幅は１０ｃｍ以下である。
【００２７】
本発明の投手用ヘッドギアのシェル材料としてポリプロピレンが使用され、ライナー材料として発泡ポリスチレンが使用される。シェル材料としてポリプロピレンが使用されるのは、軽量化のためである。従来の頭部保護具のシェル材にはポリカーボネイト（ＰＣ）やアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）が使用される。これらの材料は耐衝撃性に優れるものの比重が１以上あり、該シェルを軽量化するためにはやや限界がある。これらの材料と比較して、ポリプロピレンの比重は０．９程度であり、シェル材のより軽量化のために使用した。また、投手用ヘッドギアのシェル材料としてポリプロピレンを使用しても、強度的に問題無いことが、下記の試験より確認された。
【００２８】
製品安全協会の規格に基づき、図８に示す通り、加速度計を内蔵させた人頭模型に６度傾斜させた投手用ヘッドギアを取り付け、硬式野球ボールを４０ｍ／ｓの衝突スピードで投手用ヘッドギアの側頭部に衝突させ、その時の衝撃加速度を測定した。該投手用ヘッドギアは厚さ３ｍｍのポリプロピレン製シェルと厚さ２５ｍｍの発泡ポリスチレン製ライナーよりなる。製品安全協会の規格では該加速時計の衝撃加速度が２５０Ｇ以下であれば十分、衝撃が緩和されたものであるとされる。試験結果である表２より明らかに衝撃加速度は２４０Ｇ以下となり、シェルとしてポリプロピレンを使用しても問題ないことが確認できた。
【００２９】
【表２】
0003576442.tif 000003
【００３０】
また、シェル材料としてポリプロピレン以外に、ポリエチレンを使用しても、これらの強度物性がはぼ同等であるため、ライナー材に発泡ポリスチレンを使用すれば問題ない。
【００３１】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づき説明する。図９−ａ、図９−ｂ及び図９−ｃに示す通り人体の頭部形状に沿い、耳周辺部を含む両側頭部から後頭部迄を覆い、厚さ３ｍｍのポリプロピレン製シェル１を射出成形する。該シェル１の前頭部から側頭部の上部にかけて斜め方向に５ｍｍの段差が連続して設けられている。また、該シェル１の上端部の縦断面形状は、すべて内側に向くＬ字型であり、端部の長さは１５ｍｍである。また、該シェル１の左右両端部の上部には後述の長さ調節式ベルト用の穴６があいている。
【００３２】
図１０−ａに示す通り右側前ライナー２と右側後ライナー３と左側前ライナー４と左側後ライナー５をそれぞれ成形する。これらのライナーは厚さ２５ｍｍで材質は１５倍発泡の発泡ポリスチレンである。またこれらライナーの外側表面は前期シェル１の内側表面と嵌合する形状である。
図１０−ｂ及び図１０−ｃに示す通り右側のライナー２、及び３と左側のライナー４、及び５とは、それぞれ左右対称である。
【００３３】
図１１に示す通り右側前ライナー２、右側後ライナー３、左側前ライナー４、及び左側後ライナー５を、前記シェル１の内側に両面テープにより接着させる。ここで図１２−ａに示す通り右側前ライナー２と右側後ライナー３とは右側頭部において５ｍｍの幅の溝を形成する。また、図１２−ｂに示す通り左側前ライナー４と左側後ライナー５も同様に左側頭部において５ｍｍの幅の溝を形成する。そして、図１２−ｃに示す通り右側後ライナー３と左側後ライナー５を後頭部の最上部では５ｍｍの幅の溝を形成する。また、後頭部の最下部では５ｃｍの幅の溝を形成する。
【００３４】
図１３に示す通り、シェル１の左右両端部の上部にある穴６に長さ調節式ベルト７通し、調節枠８を取り付ける。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３６】
本発明に係わる投手用ヘッドギアは、図１４に示す通り、人体の頭部形状に沿い、両側頭部から後頭部迄を覆う一体のシェル１と該シェルの内側に後頭部上下と側頭部に溝が形成されるように右側前ライナー２と右側後ライナー３と左側前ライナー４と左側後ライナー５の４つのライナーが接着され、シェルの左右両端部の上部に長さ調節式ベルト７が取り付けられている。従って投手が着用するものとして適度な大きさで、多くの人の頭にフィットする構造であり内部の通気性も従来のものより、大幅に改良されている。
【００３７】
また、該シェル上端部の縦断面形状は、内側に向くＬ字型であり、該シェルの内側に該シェルの内側形状に沿って前記ライナーが接着されているため、シェル上端部においてシェルとライナーが剥離したり、ずれたりするということが極端に少ない。
【００３８】
更に、図９−ａ、及び図９−ｂに示す通り前記シェル表面の前頭部から側頭部の上部にかけて斜め方向に５ｍｍの段差が連続して設けられているため、打球が衝突したときボールの衝撃をより吸収しやすい。
【００３９】
また、図１２−ｃに示す通り、前記ライナーの後頭部の上下方向の溝において、溝の最下部の幅が５ｃｍである。従って、選手が頭部保護具を着用したとき、後頭部の頭蓋骨の隆起した部分「外後頭隆起」がライナーによって圧迫されることが極端に少ない。
【００４０】
また、該シェルがポリプロピレンからなり、該ライナーが発泡ポリスチレンからなる場合、本発明の投手用ヘッドギアは従来の頭部保護具と比較して軽量で低価格である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１−ａは、シェルの斜視図であり、図１−ｂはシェルにおけるＡＡ断面の正面図である。
【図２】図２−ａ  は、ボールモデルＣと板状モデルＡの斜視図であり、図２−ｂはボールモデルＣと板状モデルＢの斜視図である。
【図３】図３−ａは、ボールモデルＣと板状モデルＡ  とがコンピューター上で衝突したときの図であり、図３−ｂはボールモデルＣと板状モデルＢとがコンピューター上で衝突したときの図である。
【図４】図４は、ボールモデルＣが板状モデルＡ  、及び板状モデルＢに衝突したときのそれぞれの板状モデル表面が上下方向に移動するときの移動速度を時系列でグラフに表した図である。
【図５】図５−ａは、ボールモデルＣが板状モデルＡ  、及び板状モデルＢに衝突したときのそれぞれの板状モデル表面が上下方向に移動するときの移動速度を衝突から２ｍｓｅｃまで詳しくグラフに表わした図であり、図５−ｂは段差のある板状モデルＢのグラフの線とＸ軸とで囲まれた面積を表わした図であり、図５−ｃは段差のない板状モデルＡのグラフの線とＸ軸とで囲まれた面積を表わした図である。
【図６】図６−ａは、シェルの斜視図であり、図６−ｂはシェルの側面図であり、図６−ｃは図６−ｂにおけるＡＡ断面の正面図である。
【図７】図７−ａは、シェル、及びライナーの側面図であり、図７−ｂはライナーの側面と外後頭隆起の位置を表す図であり、図７−ｃはライナーの後面と外後頭隆起の位置を表す図である。
【図８】図８は、本発明に係る投手用ヘッドギアを製品安全協会の規格に基づき実施する野球ボール衝突試験の概略図である。
【図９】図９−ａは、シェル１の斜視図であり、図９−ｂはシェル１の側面図であり、図９−ｃは図９−ｂにおけるＡＡ断面の正面図である。
【図１０】図１０−ａは、右側前ライナー２と右側後ライナー３と左側前ライナー４と左側後ライナー５の斜視図であり、図１０−ｂは、右側前ライナー２と右側後ライナー３の斜視図であり、図１０−ｃは、左側前ライナー４と左側後ライナー５の斜視図である。
【図１１】図１１は、シェル１と右側前ライナー２、右側後ライナー３、左側前ライナー４、及び左側後ライナー５とを接着させる時の斜視図である。
【図１２】図１２−ａ  は、本発明に係る投手用ヘッドギアの右側面図であり、図１２−ｂは、本発明に係る投手用ヘッドギアの左側面図であり、図１２−ｃは、本発明に係る投手用ヘッドギアの後面図である。
【図１３】図１３は、シェル１の端部に存在する穴６と長さ調節式ベルト７、及び調節枠８の斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る投手用ヘッドギアの斜視図である。
【符号の説明】
１  シェル
２  右側前ライナー
３  右側後ライナー
４  左側前ライナー
５  左側後ライナー
６  穴
７  長さ調節式ベルトリベット
調節枠
Ａ  板状モデル（段差がないもの）
Ｂ  板状モデル（段差があるもの）
Ｃ  ボールモデル
ＰＡ  ボールモデルＣと板状モデルＡとの衝突点
ＰＢ  ボールモデルＣと板状モデルＢとの衝突点
【図１】
0003576442.tif 000004
【図２】
0003576442.tif 000005
【図３】
0003576442.tif 000006
【図４】
0003576442.tif 000007
【図５】
0003576442.tif 000008
【図６】
0003576442.tif 000009
【図７】
0003576442.tif 000010
【図８】
0003576442.tif 000011
【図９】
0003576442.tif 000012
【図１０】
0003576442.tif 000013
【図１１】
0003576442.tif 000014
【図１２】
0003576442.tif 000015
【図１３】
0003576442.tif 000016
【図１４】
0003576442.tif 000017