(57)【要約】【課題】用途に応じて形状を変形可能な頭部保護装置を提供することにある。【解決手段】頭部保護装置は、ダイラタント流体を格納する格納部と、格納部に格納されたダイラタント流体を加圧する加圧部と、加圧部に流体を供給する供給部とを備える。加圧部は流体を供給されると膨張して格納部に格納されたダイラタント流体を加圧するように配置される。【選択図】図１
2019194372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイラタント流体を格納する格納部と、
前記格納部に格納された前記ダイラタント流体を加圧する加圧部と、
前記加圧部に流体を供給する流体供給部と、
を備え、
前記加圧部は前記流体を供給されると膨張して前記格納部に格納された前記ダイラタント流体を加圧するように配置される、頭部保護装置。
【請求項２】
前記格納部は、装着者の頭部に装着された際に前記頭部と略並行な２つの面と前記２つの面の間の側面と、を備え、
前記加圧部は前記側面を介して前記格納部に格納された前記ダイラタント流体を加圧するように配置される、請求項１に記載の頭部保護装置。
【請求項３】
前記格納部は、前記２つの面を接合する非膨張性の接合部材を備える、請求項２に記載の頭部保護装置。
【請求項４】
前記格納部は略三角形の形状を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の頭部保護装置。
【請求項５】
前記ダイラタント流体は、平均粒径が２０μｍ以上７０μｍ以下の球体懸濁物質、アルコール度数が１５％以上２０％以下のアルコール、及び水を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の頭部保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、頭部保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の圧力が加えられていない時には液体のように振る舞い、所定の圧力が加えられると、固体のように振る舞うダイラタンシーの特性を利用したヘルメット等の頭部保護装置が知られている。例えば、特許文献１には、ダイラタンシー特性を付与する有機物質を含有する平面成形体の層を有する保護用衣服が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１９０６９４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、従来のダイラタンシーの特性を利用した頭部保護装置では、装着者の頭部の形状に応じて形状を変形させ、或いは非着用時に折りたたむ等、頭部保護具を用途に応じて形状を変形させることができない。そのため、用途に応じて形状を変形可能な頭部保護装置が求められる。
【０００５】
かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、用途に応じて形状を変形可能な頭部保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施形態に係る頭部保護装置は、ダイラタント流体を格納する格納部と、前記格納部に格納された前記ダイラタント流体を加圧する加圧部と、前記加圧部に流体を供給する流体供給部とを備える。前記加圧部は前記流体を供給されると膨張して前記格納部に格納された前記ダイラタント流体を加圧するように配置される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一実施形態に係る頭部保護装置によれば、頭部保護装置は用途に応じて形状を変形可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一実施形態に係る頭部保護装置を装着者が装着した図である。
【図２】ダイラタント流体の圧力による変化を示した図である。
【図３】本開示の一実施形態に係るダイラタント流体を格納する格納部の一例である。
【図４】図３に記載の格納部の断面図である。
【図５】本開示の一実施形態に係るダイラタント流体を格納する格納部の他の例である。
【図６】本開示の一実施形態に係るダイラタント流体を格納する格納部の他の例である。
【図７】本開示の一実施形態に係る頭部保護装置の一例である。
【図８】本開示の一実施形態に係る頭部保護装置の変形例である。
【図９】図７の頭部保護装置の動作を表すフローチャートである。
【図１０】図７の頭部保護装置の他の例である。
【図１１】図７の頭部保護装置の他の例である。
【図１２】図７の頭部保護装置の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について説明する。
【００１０】
図１に、本開示の一実施形態に係る頭部保護装置１を被装着対象である装着者１０が装着した図を示す。例えば、頭部保護装置１は頭部に装着される。頭部保護装置１は、ダイラタント流体２が格納された非膨張性の格納部３を複数個組み合わされて形成されている。後述するようにダイラタント流体２は、常圧時、つまり所定の圧力が加えられていない時には液体のように振る舞い、所定の圧力が加えられると、固体のように振る舞うものである。ダイラタント流体２は、遅いせん断速度において液体のように振る舞い、他方、より早いせん断速度に対しては固体のような抵抗力を発生する性質を有する。ダイラタント流体２に所定の圧力が加えられていない状態では格納部３は変形可能である。そのため、頭部保護装置１は非装着時には折りたたむことができる。図１に示すように、装着者１０が頭部保護装置１を頭部に装着して、ダイラタント流体２に所定の圧力が加えられると、格納部３が装着者１０に装着された状態で固まり、頭部保護装置１の形状を維持する。これにより、ヘルメットとして頭部に装着することができる。さらに、外部から衝撃を受けると、衝撃を受けた部分のダイラタント流体２が硬くなるため、頭部保護装置１は頭部を衝撃から保護する。ダイラタント流体２が固まるとは、例えばダイラタント流体２の粘度が高くなることである。粘度は、物質のねばりの度合であり、粘性率、粘性係数、または絶対粘度ともいう。以下の説明では、ダイラタント流体２の粘度が高くなることを、ダイラタント流体２が固まる、若しくは、ダイラタント流体２が硬くなる、ともいう。
【００１１】
図２から図４を参照して、本開示の一実施形態に係る頭部保護装置１に用いられる、ダイラタント流体２を格納する格納部３の動作について、説明する。
【００１２】
ダイラタント流体２は、任意の液体と、その液体に対して不溶性又は難溶性を示す任意の固体粒子の混合物であってもよい。ダイラタント流体２は、ダイラタンシー又は球体懸濁液ともよばれる。固体粒子は懸濁物質を含む。ダイラタント流体２の特性は球体の物体で顕著に現れる。そのため、この固体粒子は球体懸濁物質を含む。ダイラタント流体２に含まれる固体粒子には、例えば、片栗粉及びコーンスターチ等のでんぷんその他の炭水化物が含まれてもよい。ダイラタント流体２に含まれる液体には、例えば水がある。ダイラタント流体２に含まれる液体には、例えば、水及びアルコール等が含まれてもよい。図２に示すように、ダイラタント流体２は、常圧時には、懸濁物質、例えば片栗粉等の球体懸濁物質の分子と分子との間に水等の液体の細かい分子が入り込んで全体として液体のような性質を示す。一方で、ダイラタント流体２は、瞬間的な外力が加えられると、球体懸濁物質の分子の並びが変わり、更にその球体懸濁物質の分子間に水等の分子が入ることで粘性が著しく増大するため全体として固体のような性質を示す。また、ダイラタント流体２は、一定時間の所定の圧力が加えられると、圧力に応じて球体懸濁物質の分子の間に入り込んでいる液体の分子が移動して球体懸濁物質の分子が集合することで全体として粘度が上がって硬くなり、固体のような性質を示す。ダイラタント流体２は、加えられた所定の圧力が軽減又は除去されると、圧力に応じて粘度が下がっていき、再度液体のような性質を示す。本開示の一実施形態に係る頭部保護装置１は、上述したダイラタント流体２の性質を利用するものである。
【００１３】
上述したダイラタント流体２の性質は、ダイラタント流体２に含まれる液体に応じて異なる。例えば、ダイラタント流体２にアルコールが含まれる場合、アルコールは有機物との親和性が高く、外圧を加えられた際のダイラタント流体２の粘度を上げ得る。また、アルコールのアルコール度数もダイラタント流体２の粘度に影響を与える。例えば、ダイラタント流体２に含まれるアルコールのアルコール度数が高いと、ダイラタント流体２は、外圧を加えられて粘度が上がると、その外圧が除去された後も粘度が高い状態を維持し得る。また、液体に含まれる不純物の量も、ダイラタント流体２の性質に影響し得る。例えば、水に含まれるカリウム等のミネラルの量又はアルコールに含まれる糖質の量が多いと懸濁物質の接着を弱め、外圧を加えられた際のダイラタント流体２の粘度を下げ得る。このため、ダイラタント流体２に含まれる液体は、ダイラタント流体２に加えられる圧力及び圧力を加えられた際のダイラタント流体２の粘度の要件に応じて、任意の液体であってもよい。本開示の一実施形態に係るダイラタント流体２は、例えば、懸濁物質と、アルコール及び水との混合物であってもよい。より具体的には、ダイラタント流体２は、平均粒径が２０μｍ以上７０μｍ以下の球体懸濁物質、アルコール度数が１５％以上２０％以下のアルコール、及び水を含んでもよい。水は、例えば不純物の少ない純水、又は硬度が６０ｍｇ／ｌ以下の軟水等であってもよい。
【００１４】
図３に本開示の一実施形態に係るダイラタント流体２を格納する格納部３の概略図を示す。格納部３は、ダイラタント流体２を格納する。図３において、ダイラタント流体２はドット柄で示される。図３に示すように、格納部３は、２つの面３Ａと２つの面の間の側面３Ｂとを有する三角柱の形状を有しても良い。かかる場合、２つの面３Ａが三角形の形状を有するため、図１に示したように、複数の格納部３を組み合わせて、装着者１０の頭部に装着するのに適した半球状の形状を形成し得る。このために、２つの面３Ａは、頭部保護装置１が装着者の頭部に装着された際に頭部と略並行となるように配置される。このように複数の格納部３を組み合わせるためには、格納部３の形状は厳密に三角柱でなくてもよい。例えば、格納部３は、２つの面３Ａが角に丸みを帯びた三角形である形状、或いは側面が外側又は内側に湾曲している形状等を含む、略三角形の形状を有してもよい。
【００１５】
格納部３は、非膨張性を有してもよい。格納部３は、可撓性を有してもよい。格納部３は、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する加圧部４とともに用いられてもよい。加圧部４は、例えば、自身の体積を膨張させることで、ダイラタント流体２を加圧してもよい。図３に示すように、加圧部４は格納部３の側面３Ｂに接するように配置されてもよい。このため、加圧部４は、自身の体積を膨張させることで、格納部３の側面３Ｂを格納部３の内側方向に押しやることで、ダイラタント流体２を加圧してもよい。格納部３が非膨張性を有する場合、格納部３は加圧部４から加えられた圧力を効率よく格納部３内のダイラタント流体２に加え得る。更に、図３に示すように、格納部３は、２つの面３Ａを接合する非膨張性の接合部材３Ｃを有してもよい。非膨張性の接合部材３Ｃが２つの面３Ａのそれぞれに接着等をされることにより、２つの面３Ａが互いに遠ざかる方向に膨張することを防ぐ。かかる場合、格納部３は加圧部４から加えられた圧力を効率よく格納部３内のダイラタント流体２に加え得る。また、格納部３が可撓性を有する場合、格納部３は曲げられ、或いはねじられることにより任意の形状に変形され得る。格納部３の可撓性及び非膨張性の度合いは用途に応じて任意に定められてもよい。例えば、格納部３の可撓性は、頭部保護装置１の装着者１０の頭部への着脱の要件、或いは非装着時における折りたたまれる際の要件等に応じて定められてもよい。また、格納部３の非膨張性は、加圧部４が膨張する際に格納部３に格納されたダイラタント流体２に加えられる所定の圧力に応じて定められてもよい。本実施形態においては、格納部３は、人力でも容易に曲げられる程度の可撓性を有し、一方で、張力又は破れに対しては１００Ｎ以上の耐久性を有する素材で構成されてもよい。また、格納部３は、膨張性を有しても良い。また、格納部３は、可撓性を有してなくてもよい。例えば、格納部３が、硬いゴムで形成されている場合、膨張性を有するが格納部として機能する。また、格納部３が、プラスチックで形成されている場合、可撓性を有しないが格納部として機能する。格納部３は、非膨張性を有するものと有しないもの、及び、可撓性を有するもの及び有しないものとの間で任意に組み合わせたものを用いることができる。格納部３及び加圧部４の素材は、布、ゴム、プラスチック、炭素繊維、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのフィルム素材、鉄、樹脂、紙及びその他の素材これらの素材の任意の組み合わせの素材でよい。本明細書で以下に説明する格納部３及び加圧部４には上記説明が同様に適用できる。
【００１６】
加圧部４は、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する。加圧部４は、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧できる任意の位置に配置されてもよい。加圧部４は格納部３の側面３Ｂに接するように配置されてもよい。かかる場合、加圧部４は格納部３の側面３Ｂを介して格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧し得る。加圧部４は、格納部３の側面３Ｂの長手方向に並行して伸びる細長い筒状構造であってもよい。図３には、説明のため、格納部３の３つの側面３Ｂのうち２つの側面３Ｂに接するようにそれぞれ配置された２つの加圧部４が示されているが、この限りではない。加圧部４は、格納部３の一部の側面３Ｂと接するように配置されてもよく、全ての側面３Ｂと接するように配置されてもよい。これにより、加圧部４は、格納部３に対して２つの面３Ａに略垂直方向から外力が加えられた場合に、格納部３を側面３Ｂから支持することで、格納部３を効率よく硬化させ得る。また、加圧部４は、複数の格納部３の側面３Ｂに接するように配置されてもよい。例えば、図１に示すように、複数の格納部３は、半球状の形状を形成するように、加圧部４を介して組み合わされてもよい。かかる場合、加圧部４は、細長い筒状構造とされることで、複数の格納部３を組み合わせて任意の形状を形成する際に、形状の形成を妨げることなく、効率よく格納部３内のダイラタント流体２に圧力を加え得る。加圧部４の形状は、複数の格納部３の組み合わせ方法に応じて任意の形状とされてもよい。
【００１７】
図４に、図３のＡ−Ｂにおける格納部３及び加圧部４の断面図を記載する。図４に示すとおり、加圧部４は、流体が供給されると体積が膨張して、格納部３の側面３Ｂを格納部３の内側方向に押しやる。これにより、格納部３に格納されたダイラタント流体２の体積が減らされ、ダイラタント流体２が加圧される。この際、格納部３が上述した非膨張性の接合部材３Ｃを有することにより、圧力が効率よく格納部３内のダイラタント流体２に加えられる。接合部材３Ｃの形状及び素材は、接合する２つの面３Ａの面積又は加圧部４から加えられる圧力の大きさ等に応じて、任意の形状及び素材であってもよい。例えば、接合部材３Ｃは、接合する２つの面３Ａと同一の素材で、接合する２つの面３Ａと一体として設けられてもよい。
【００１８】
加圧部４は、任意の方法で膨張してもよい。例えば、加圧部４は、流体を供給されることで膨張してもよい。そのために、加圧部４は、流体が供給される開口部４Ａを有する容器であってもよい。加圧部４に供給される流体は、任意の流体であってもよい。供給される流体は、例えば空気、二酸化炭素、及び窒素等の気体であってもよく、水及びアルコール等の液体であってもよい。例えば、流体を気体とすることにより、加圧部４の軽量化が図られ得る。加圧部４は膨張すると格納部３に格納されたダイラタント流体２に所定の圧力が加えられる。ダイラタント流体２は所定の圧力が加えられると固体状に硬くなるため、格納部３が固まる。例えば、格納部３が可撓性を有する場合、格納部３を曲げた状態で加圧部４を膨張させると、格納部３は曲げられた状態のまま固まる。加圧部４は、自身の体積を膨張させること以外の方法で、ダイラタント流体２を加圧してもよい。例えば、加圧部４は、ダイラタント流体２に面する可動式の面を有し、可動式の面をダイラタント流体２側に移動させることで、ダイラタント流体２を加圧してもよい。
【００１９】
図５に本開示の一実施形態に係るダイラタント流体２を格納する格納部３の他の例を示す。格納部３は非膨張性を有する細長い筒状構造の容器であってもよい。図５において、加圧部４は、ダイラタント流体２とともに格納部３に格納されている。加圧部４は、図５に示すとおり、格納部３の長手方向中心軸に垂直に伸びる細長い筒状構造であってもよい。かかる場合、ダイラタント流体２は、加圧部４の周囲を満たすように格納部３に格納されてもよい。加圧部４の開口部４Ａから流体が供給されると、加圧部４は膨張して格納部３に格納されたダイラタント流体２の体積を減らす。これにより、格納部３に格納されたダイラタント流体２は加圧され、格納部３が固まる。
【００２０】
図６に本開示の一実施形態に係るダイラタント流体２を格納する格納部３の他の例を示す。格納部３は非膨張性を有する平面状構造の容器であってもよい。図６において、加圧部４は、格納部３と接触面４Ｂを介して接するように配置される。加圧部４の開口部４Ａから流体が供給されると、加圧部４は膨張して接触面４Ｂを格納部３側に押し出す。これにより、格納部３に格納されたダイラタント流体２は加圧され、格納部３が固まる。
【００２１】
以下、図７及び図８を参照して、本開示の一実施形態に係る頭部保護装置１の一例について説明する。図７には、装着者１０の頭部に装着するために開かれた状態の頭部保護装置１の例を示す。また、図８には、未装着時において折りたたまれた状態の頭部保護装置１の例を示す。頭部保護装置１は、格納部３、加圧部４、装着具５、流体供給部６及びセンサ７等の機器を備えてもよい。
【００２２】
格納部３は、ダイラタント流体２を格納する。格納部３は、可撓性かつ非膨張性を有する容器であってよい。図５に示す頭部保護装置１では、格納部３は略三角柱の形状の容器である。複数の格納部３が加圧部４を介して組み合わされることで、頭部保護装置１を形成してもよい。格納部３の数は任意の数であっても良い。格納部３は、常圧時において容易に変形可能であるため、頭部保護装置１の装着時に装着者１０の頭部の形状に応じて変形し得る。また、図８に示すように、格納部３は、頭部保護装置１の非装着時に折りたたまれる際にも、変形し得る。頭部保護装置１が備える格納部３の数、容積、及び形状等は、頭部保護装置１の用途、デザイン、及び装着時にかかり得る外力等に応じて任意に定められてもよい。
【００２３】
加圧部４は、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する。加圧部４は、例えば流体の供給により膨張可能である。加圧部４は流体を供給されると膨張して格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置される。例えば、図７に示すように、加圧部４は、複数の格納部３の側面３Ｂに接するように編み目状に配置されてもよい。これにより、後述する流体供給部６から加圧部４に流体が供給されると、格納部３のそれぞれに格納されたダイラタント流体２が加圧される。頭部保護装置１が備える加圧部４の数、容積、及び形状等は任意に定められてもよい。例えば、複数の加圧部４が１つの格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置されてもよい。或いは、１つの加圧部４が複数の格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置されてもよい。図８に示すように、加圧部４は、頭部保護装置１の非装着時に折りたたまれる際に、折り目として用いられてもよい。
【００２４】
装着具５は、装着者１０に装着される。図７には、装着者１０のあごに固定されるベルト状の装着具５が示される。装着具５は、任意の素材で作られてよい。例えば、装着具５は、装着時に装着者１０の身体にあわせて伸縮可能な素材で作られてもよい。また、装着具５は、装着時に装着者１０の身体にあわせて長さ及び形状を調整できるように、バックル又はボタン等を備えてもよい。
【００２５】
流体供給部６は、加圧部４への流体の供給に用いられる。流体供給部６から供給される流体の量に応じて、加圧部４が膨張してダイラタント流体２を加圧する強さが変化し、格納部３の硬さが調整され得る。流体供給部６によって加圧部４に供給された流体の量が維持されることにより、格納部３の硬さも維持される。流体供給部６は、外部の流体の供給源に接続されるチューブ、コネクタ又はバルブ等を備えてもよい。例えば、流体供給部６はチューブであり、外部の流体の供給源は装着者１０の口であってもよい。かかる場合、装着者１０はチューブを口にくわえて空気を加圧部４に供給する。また、外部の流体の供給源は、高圧をかけて液体状にした二酸化炭素等を格納した二酸化炭素ボンベであってもよい。かかる場合、装着者１０は二酸化炭素ボンベから二酸化炭素を加圧部４に供給する。二酸化炭素ボンベを交換することで継続的に利用することができ、頭部保護装置１のメンテナンス性が向上する。また、流体供給部６は、エアーコンプレッサ又はポンプ等の加圧部４に流体を供給する機器を備えてもよい。かかる場合、装着者１０は流体供給部６を操作することにより、流体を加圧部４に繰り返し供給し得る。流体供給部６は、加圧部４からの流体の放出に用いられてもよい。流体供給部６は、例えば、排水ポンプ、排気ポンプ、排水弁、又は排気弁等を備えてもよい。
【００２６】
センサ７は、ダイラタント流体２の粘度に関する情報を検出する。センサ７は、検出したダイラタント流体２の粘度に関する情報を電気信号として他の機器に送信する通信機能を備えてもよい。センサ７は、任意のセンサであってもよい。センサ７は、例えば圧力センサであってもよい。かかる場合、センサ７は、加圧部４のダイラタント流体２に面する面に設置され、ダイラタント流体２に加えられる圧力をダイラタント流体２の粘度に関する情報として検出する。センサ７は、粘度センサであってもよい。かかる場合、センサ７は、格納部３にダイラタント流体２とともに格納され、ダイラタント流体２の粘度をダイラタント流体２の粘度に関する情報として検出する。センサ７の数は複数であってもよい。
【００２７】
（頭部保護装置の動作例）
図１を参照して、本開示の一実施形態に係る頭部保護装置１の動作の一例を説明する。図１に示すように装着者１０は、頭部保護装置１を頭部に装着して、ヘルメットとして用いる。このとき、格納部３の中のダイラタント流体２は所定の圧力が加えられていない。そのため、頭部保護装置１は装着者１０の頭部の形状に応じて変形する。その後、装着者１０は、頭部保護装置１を装着した状態で、流体供給部６から空気を加圧部４に供給する。加圧部４は、流体供給部６から供給された空気によって膨張する。加圧部４が膨張すると、格納部３の中のダイラタント流体２に所定の圧力が加えられる。これによりダイラタント流体２が固体状に硬くなり、装着者１０の頭部の形状に沿って格納部３が固まる。頭部保護装置１の形状は、加圧部４内の流体の量を維持することで維持される。その後、外部から瞬間的な外力が加えられると、外力が加えられた部分のダイラタント流体２の硬さが瞬間的に上昇して、装着者１０の頭部を保護する。瞬間的な外力が除去されると、ダイラタント流体２の硬さは外力が加えられる前の状態に戻る。一方で、装着者１０が頭部保護装置１を外す場合には、装着者１０は流体供給部６の排気弁を開いて加圧部４から空気を外部に放出する。これにより加圧部４内の圧力は二酸化炭素を供給する前の状態に戻り、ダイラタント流体２にかかる圧力が減圧される。そのため、ダイラタント流体２が流体状に柔らかくなる。その後、装着者１０は頭部保護装置１を折りたたんでもよい。また、格納部３は何度衝撃を受けても、格納部３が破損してダイラタント流体２が外部に流出する等しない限り、繰り返し使用することができる。
【００２８】
（頭部保護装置の処理例）
図９を参照して、本開示の一実施形態に係る頭部保護装置１の動作の流れを説明する。装着者１０は、ステップＳ１０１からステップＳ１０５の動作を繰り返してもよい。
【００２９】
ステップＳ１０１：装着者１０により頭部保護装置１が装着される。
【００３０】
ステップＳ１０２：装着者１０が頭部保護装置１を装着した状態で、加圧部４に流体が供給される。
【００３１】
ステップＳ１０３：加圧部４が膨張すると、格納部３の中のダイラタント流体２に所定の圧力が加えられ、格納部３が被装着対象の頭部の形状に沿って硬くなる。
【００３２】
ステップＳ１０４：加圧部４から流体が外部に放出される。
【００３３】
ステップＳ１０５：頭部保護装置１は変形可能になり、装着者１０により頭部保護装置１が折りたたみ可能になる。
【００３４】
図１０及び図１１を参照して、本開示の一実施形態に係る頭部保護装置１の他の例を説明する。図１０に示した例は、図５に示した筒状構造の格納部３を複数組み合わせた頭部保護装置１である。図１０に示す頭部保護装置１には、筒状構造の格納部３の間に通気性の高い素材又は通気可能な隙間が設けられてもよい。かかる構成を有する頭部保護装置１は通気性がよく、例えば、自転車用のヘルメット等として用いることができる。図１１に断面図で示した例は、図６に示した平面状構造の格納部３を備える頭部保護装置１である。１つの格納部３を半球状に形成することで、少ない部品で頭部保護装置１を構成することができる。
【００３５】
以上述べたように、本実施形態に係る頭部保護装置１は、ダイラタント流体２を格納する格納部３と、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する加圧部４と、加圧部４に流体を供給する流体供給部６とを備える。加圧部４は流体を供給されると膨張して格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置される。かかる構成によれば、頭部保護装置１は、非装着時には折りたたみ可能であり、装着者１０の装着時には流体を供給されることで硬くなり、その形状が維持され得る。これにより、頭部保護装置１は用途に応じて形状を変形可能になる。
【００３６】
本実施形態に係る頭部保護装置１の格納部３は、装着者１０の頭部に装着された際に頭部と略並行な２つの面３Ａと、２つの面３Ａの間の側面３Ｂとを備える。加圧部４は側面３Ｂを介して格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置される。かかる構成によれば、加圧部４は、格納部３に対して２つの面３Ａに略垂直方向から外力が加えられた場合に、格納部３を側面３Ｂから支持することで、格納部３に効率よく硬化させ得る。
【００３７】
本実施形態に係る頭部保護装置１の格納部３は、２つの面３Ａを接合する非膨張性の接合部材３Ｃを備える。かかる構成によれば、加圧部４により格納部３の側面３Ｂから加圧された際に、非膨張性の接合部材３Ｃは、２つの面３Ａが互いに遠ざかる方向に膨張することを防ぐ。これにより、格納部３は加圧部４から加えられた圧力を効率よく格納部３内のダイラタント流体２に加え得る。
【００３８】
本実施形態に係る頭部保護装置１の格納部３は、略三角形の形状を有する。かかる構成によれば、格納部３を複数組み合わせることにより半球体の頭部保護装置１を形成することができる。これにより、装着者１０が頭部に装着する際の頭部保護装置１の有用性が向上する。
【００３９】
本実施形態に係る頭部保護装置１のダイラタント流体２は、平均粒径が２０μｍ以上７０μｍ以下の球体懸濁物質、アルコール度数が１５％以上２０％以下のアルコール、及び水を含む。かかる構成によれば、ダイラタント流体２は、加圧部４から加えられる圧力に応じて、格納部３に適度な硬さを提供することができる。これにより、頭部保護装置１は用途に応じて形状を変形可能になる。
【００４０】
例えば、上述した本実施形態において、図１２に示すように、頭部保護装置１が、上述した頭部保護装置１の各機器を制御するための制御装置１１を備えてもよい。制御装置１１は、プロセッサ１２、メモリ１３、通信モジュール１４、バッテリ１５、表示装置１６、及び入力装置１７等を備えてもよい。制御装置１１は、頭部保護装置１の各機器と無線又は有線により通信可能に接続されてもよい。かかる構成によれば、制御装置１１は、装着者１０の操作に基づき、或いは、センサ７等により検出された情報に基づき、自動で上述した頭部保護装置１の各機器を制御する。例えば、制御装置１１は、流体供給部６に含まれ、センサ７により検出されたダイラタント流体２の粘度に関する情報に基づいて、自動で流体供給部６を制御してもよい。更に、制御装置１１は、頭部保護装置１とは別体とされてもよい。かかる場合、制御装置１１は、例えば、リモコン、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、又はＰＣ（Personal Computer）等を含む情報処理装置であってもよい。これにより、頭部保護装置１の有用性が向上する。
【００４１】
プロセッサ１２は、頭部保護装置１及び制御装置１１の各機能を制御するための処理を提供する１つ以上のプロセッサである。プロセッサ１２は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサであってもよい。
【００４２】
メモリ１３は、頭部保護装置１及び制御装置１１の各機能を制御するための処理、処理に用いられる情報及びプログラムを記憶する。メモリ１３は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であってもよい。メモリ１３は、例えば主記憶装置又は補助記憶装置として機能してもよい。メモリ１３は、プロセッサ１２に含まれるキャッシュメモリ等であってもよい。また、メモリ１３は、揮発性の記憶装置であってもよく、不揮発性の記憶装置であってもよい。
【００４３】
通信モジュール１４は、プロセッサ１２の制御に基づき、頭部保護装置１の各機器と通信を行う。通信モジュール１４は、例えば、有線ＬＡＮ通信モジュール、又は無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信モジュール等であってもよい。
【００４４】
バッテリ１５は、制御装置１１の動作に用いられる電力を供給する。バッテリ１５は、例えば、乾電池又は蓄電池等であってもよい。
【００４５】
表示装置１６は、プロセッサ１２の制御に基づき、音、振動、ライトの点灯、及び画像等で情報を報知する。表示装置１６は、例えばスピーカ、振動子、ライト、及び表示デバイス等の少なくとも１つを含んでもよい。
【００４６】
入力装置１７は、装着者１０からの入力操作を受け付ける。入力装置１７は、例えば電源ボタン等の物理キー、表示装置１６の表示デバイスと一体的に設けられたタッチパネル等の入力デバイス、及びマウス等のポインティングデバイス等の少なくとも１つを含んでもよい。入力装置１７は、装着者１０によって操作されると、そのユーザ操作を電子情報としてプロセッサ１２に送信する。表示装置１６及び入力装置１７の少なくとも一方は、例えば、制御装置１１から物理的に切り離されたリモコン、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、又はＰＣ等に設けられてもよい。
【００４７】
本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段又は各ステップ等に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、各実施形態の各手段又は各ステップ等に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態に組み合わせて用いることができ、複数の手段又はステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１    頭部保護装置
２    ダイラタント流体
３    格納部
４    加圧部
５    装着具
６    流体供給部
７    センサ
１０    装着者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019194372.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019194372.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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