(57)【要約】  ヘルメット（１０）が、（ｉ）外側シェル（１２）と、（ｉｉ）使用者の頭部の衝撃を和らげるために弾性的に変形するように構成された内側パッド（１４）と、（ｉｉｉ）固体の連続気泡発泡材料（１８）とを備え、ここでは、外側シェルが固体の連続気泡発泡材料により内側パッドから離間され、固定の連続気泡発泡材料が、選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に衝撃のエネルギーを吸収するために不可逆的に変形するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）外側シェルと、
（ｉｉ）使用者の頭部の衝撃を和らげるために弾性的に変形するように構成された内側パッドと、
（ｉｉｉ）固体の連続気泡構造物と
を備え、
前記外側シェルが前記固体の連続気泡発泡材料により前記内側パッドから離間され、前記固体の連続気泡発泡材料が、選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に不可逆的に変形し、前記衝撃のエネルギーを吸収するように構成される、ヘルメット。
【請求項２】
前記固体の連続気泡構造物が脆性を有する発泡材料である、請求項１に記載のヘルメット。
【請求項３】
前記固体の連続気泡発泡材料が圧壊することによりまたは砕けることにより不可逆的に変形する、請求項２に記載のヘルメット。
【請求項４】
前記固体の連続気泡発泡材料が剛性を有する、請求項２から３のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項５】
前記固体の連続気泡発泡材料が、固体の連続気泡発泡ポリマー材料である、請求項２から４のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項６】
前記固体の連続気泡発泡ポリマー材料が、フェノール樹脂発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、ポリ酢酸ビニル発泡体、ポリエステル発泡体、ポリエーテル発泡体、および、発泡体ゴムから選択される、請求項５に記載のヘルメット。
【請求項７】
前記固体の連続気泡発泡ポリマー材料がフェノール樹脂発泡体から選択される、請求項６に記載のヘルメット。
【請求項８】
前記固体の連続気泡発泡ポリマー材料が細かく分割された粒子状補強材料を含む、請求項５から７のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項９】
前記細かく分割された粒子状補強材料が、粘土、粘土鉱物、タルク、バーミキュライト、金属酸化物、耐火材、中実または中空のガラス微小球、フライアッシュ、炭塵、木粉、穀粉、堅果穀粉、珪石、細かく切り刻まれたガラス繊維および細かく分割されたアスベストなどの鉱物繊維、短繊維、細かく切り刻まれた天然繊維または合成繊維、例えば再生廃棄プラスチックおよび樹脂などの粉末または繊維の形態の粉砕されたプラスチックおよび樹脂、粉体塗料およびカーボンブラックなどの顔料、ならびに、デンプン、から選択される、請求項８に記載のヘルメット。
【請求項１０】
前記固体の連続気泡発泡ポリマー材料が１００ｋｇ・ｍ−３から５００ｋｇ・ｍ−３の範囲の密度を有する、請求項５から９のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項１１】
前記固体の連続気泡発泡ポリマー材料が約０．５ｍｍから５ｍｍの範囲の平均のセル直径を有する、請求項５から１０のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項１２】
前記内側パッドが、前記固体の連続気泡発泡材料の複数のピラーによって外側ケーシングから離間される、請求項２から１１のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項１３】
前記ピラーの断面積が、前記固体の連続気泡発泡材料の破壊応力および前記選択された閾値圧力に従って選択される、請求項１２に記載のヘルメット。
【請求項１４】
前記ピラーのうちの１つまたは複数のピラーが２つ以上の閾値圧力を有する、請求項１２または請求項１３に記載のヘルメット。
【請求項１５】
異なるピラーが異なる閾値圧力を有する、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項１６】
前記固体の連続気泡発泡材料が前記固体の連続気泡発泡材料の第２の部分より低い閾値圧力を有する第１の部分を備え、前記第１および第２の部分が共に積み重ねられる、請求項２から１５のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項１７】
前記固体の連続気泡発泡材料が単一の材料から形成される、請求項２から１６のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項１８】
前記外側ケーシングと前記内側パッドとの間に１つまたは複数の空隙を備える、請求項１から１７のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項１９】
前記固体の連続気泡発泡材料が１つまたは複数のキャビティを備え、前記１つまたは複数のキャビティのサイズおよび／または空間分布が衝撃吸収材料の破壊応力および前記選択された閾値圧力に従って選択される、請求項１８に記載のヘルメット。
【請求項２０】
前記内側パッドが弾性材料から形成される、請求項１から１９のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項２１】
前記内側パッドが、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレンまたは発泡ポリウレタンから形成されるような柔らかい発泡材料から選択される、請求項２０に記載のヘルメット。
【請求項２２】
前記内側パッドが使用者の頭部の形状に適合する、請求項１から２１のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項２３】
前記外側ケーシングが前記ヘルメットのシェルである、請求項１から２２のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項２４】
衝撃を感知するように適合されたセンサと、衝撃データを遠隔デバイスに通信するように適合された通信インターフェースとを備える、請求項１から２３のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項２５】
選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に前記遠隔デバイスに信号を送信するように適合された制御装置を備える、請求項２４に記載のヘルメット。
【請求項２６】
前記センサからのデータを記録するように動作可能であるデータ記録器を備える、請求項２４または請求項２５に記載のヘルメット。
【請求項２７】
（ｉ）外側ケーシングと、前記ケーシングの内部に配置される任意選択の内側パッドとを備え、前記内側パッドが、使用者の頭部の衝撃を和らげるために弾性的に変形するように構成される、ヘルメットと、
（ｉｉ）前記外側ケーシングと使用者の頭部との間に挿入されるように適合された取り外し可能な挿入物であって、選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に前記衝撃のエネルギーを吸収するために不可逆的に変形するように構成された固体の連続気泡発泡材料を含むかまたはそのような連続気泡発泡材料から成る取り外し可能な挿入物と
を備えるヘルメット装置。
【請求項２８】
前記ケーシングの内部に配置される内側パッドを備え、前記取り外し可能な挿入物が前記外側ケーシングと前記内側パッドとの間に挿入されるように適合される、請求項２７に記載のヘルメット装置。
【請求項２９】
前記固体の連続気泡発泡材料が請求項２から１７のいずれか一項で定義されるものである、請求項２８に記載のヘルメット装置。
【請求項３０】
前記ヘルメットの前記外側ケーシングがキー溝付き内側表面を備え、前記取り外し可能な挿入物が、前記ヘルメットに対して前記取り外し可能な挿入物が摺動するのを阻止するために、前記キー溝付き内側表面に係合されるように適合された相補的なキー特徴部分を備える、請求項２７から２９のいずれか一項に記載のヘルメット装置。
【請求項３１】
前記取り外し可能な挿入物が、衝撃を感知するように構成されたセンサと、前記センサと前記ケーシングの結合器との間で信号を通信するための結合器とを備える、請求項２７から３０のいずれか一項に記載のヘルメット装置。
【請求項３２】
前記ヘルメットが、衝撃を感知するためのセンサと、前記センサと前記取り外し可能な挿入物の結合器との間で信号を通信するための結合器とを備える、請求項２７から３１のいずれか一項に記載のヘルメット装置。
【請求項３３】
前記結合器が前記ヘルメットおよび前記取り外し可能な挿入物の前記キーを基準として配置され、その結果、前記挿入物の前記キー特徴部分を前記ヘルメットの前記内側表面に係合させることにより、前記ヘルメットと前記取り外し可能な挿入物と間での通信のための前記結合器が構成される、請求項３０ならびに請求項３１および／または３２に記載のヘルメット装置。
【請求項３４】
前記結合器が、導電結合器、誘導結合器および容量性結合器からなる群から選択される、請求項３１から３３のいずれか一項に記載のヘルメット装置。
【請求項３５】
前記ヘルメットが、前記結合器を介して少なくとも１つのセンサからセンサデータを取得するように動作可能である制御装置と、遠隔デバイスと通信するための通信インターフェースとを備える、請求項３１から３４のいずれか一項に記載のヘルメット装置。
【請求項３６】
前記取り外し可能な挿入物が、前記挿入物に加えられる圧力を記録するためのデータ記録器を備える、請求項２７から３５のいずれか一項に記載のヘルメット装置。
【請求項３７】
前記ヘルメットが、前記ヘルメットに結合されている前記取り外し可能な挿入物に反応して前記データ記録器からデータを取得するように構成された制御装置を備え、前記制御装置が、取得した前記データに基づいて警告を発するように構成される、請求項３６に記載のヘルメット装置。
【請求項３８】
前記警告が、警報、視覚的警告および無線周波数信号からなる群から選択される、請求項３７に記載のヘルメット装置。
【請求項３９】
前記ヘルメットが、前記ヘルメットから遠隔デバイスへ無線周波数信号を伝送するための無線周波数アンテナを備える、請求項２７から３８のいずれか一項に記載のヘルメット装置。
【請求項４０】
請求項２７から３９のいずれか一項に記載のヘルメットのための挿入物。
【請求項４１】
着用者の頭部から離間させて外側ヘルメットを支持するために、弾性詰物と、前記詰物と交互配置される剛性のスペーサとを備えるヘルメットライナであって、
前記詰物が第１の閾値の力以下の圧縮力下で弾性的に圧縮されるように構成され、
前記剛性のスペーサが、前記第１の閾値の力より小さい第２の閾値の力未満の圧縮力下で前記詰物より小さく圧縮されるように、および、前記第２の閾値の力より大きい力に反応して不可逆的に潰れて前記詰物と交互配置の空隙を残すように構成される、
ヘルメットライナ。
【請求項４２】
前記詰物および前記剛性のスペーサが、前記ヘルメットを前記着用者の前記頭部から選択される距離で離間させて支持するように協働し、前記詰物は、前記剛性のスペーサが潰れる時に前記選択される距離のところで前記詰物が前記外側ヘルメットを継続して支持するように構成される、請求項４１に記載のヘルメットライナ。
【請求項４３】
前記剛性のスペーサが、前記第２の閾値の力より大きい圧縮力下で前記スペーサの一部を完全な状態で残すように構成され、完全な状態で残る前記一部が前記圧縮力によって決定される、請求項４１または４２に記載のヘルメットライナ。
【請求項４４】
前記残る一部が、前記第１の閾値の力より小さくかつ前記第２の閾値の力より大きい第３の閾値の力以下の、圧縮力下で、前記詰物より小さく圧縮されるように、および、前記第３の閾値の力より大きい力に反応して不可逆的に潰れるように構成される、請求項４３に記載のヘルメットライナ。
【請求項４５】
前記剛性のスペーサが連続気泡材料を含む、請求項４１から４４のいずれか一項に記載のヘルメットライナ。
【請求項４６】
複数の剛性のスペーサを備える、請求項４１から４５のいずれか一項に記載のヘルメットライナ。
【請求項４７】
交互配置は、層状態、かみ合わせ状態、詰物領域の中に少なくとも部分的に埋め込まれる状態、および、詰物領域によって囲まれる状態のうちの１つの状態のスペーサ領域を含む、請求項４１から４６のいずれか一項に記載のヘルメットライナ。
【請求項４８】
衝撃を感知するように適合されたセンサと、衝撃データを遠隔デバイスに通信するように適合された通信インターフェースとを備える、請求項４１から４７のいずれか一項に記載のヘルメットライナ。
【請求項４９】
選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に前記遠隔デバイスに信号を送信するように適合された制御装置を備える、請求項４８に記載のヘルメットライナ。
【請求項５０】
請求項４８または４９に記載のヘルメットライナと、外側ケーシングを備えるヘルメットとを備えるヘルメット装置であって、前記ヘルメットの外側ケーシングがキー溝付き内側表面を備え、前記ライナが、前記ヘルメットに対して前記ライナが摺動するのを阻止するために、前記キー溝付き内側表面に係合されるように適合された相補的なキー特徴部分を備える、ヘルメット装置。
【請求項５１】
請求項２７から３９のいずれか一項の特徴を備え、取り外し可能な挿入物が前記ライナによって形成される、請求項５０に記載のヘルメット装置。
【請求項５２】
前記ライナに加えられる圧力を記録するためのデータ記録器を備える、請求項４１から４９のいずれか一項に記載のヘルメットライナ。
【請求項５３】
請求項１から３９および請求項５０から５１のいずれか一項に記載のヘルメットの使用を含む、衝撃エネルギーの伝達を低減する方法。
【請求項５４】
請求項１から３９および請求項５０から５１のいずれか一項に記載のヘルメットの使用を含む、衝撃エネルギーの伝達を監視する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して保護用ヘッドウェアに関する。詳細には、本発明は、使用者の頭部を衝撃から保護するように適合されたヘルメットと、ヘルメットのための挿入物とに関する。
【背景技術】
【０００２】
保護用ヘッドウェアは様々なスポーツ環境、工業環境および軍事環境で使用される。例えば、保護用ヘルメットは、アメリカンフットボール、アイスホッケー、フィールドホッケー、ラクロス、野球、サイクリング、モータースポーツ、ダウンヒルスキーおよびスノーボードなど、頭部に対する衝撃による外傷性脳損傷（ｔｒａｕｍａｔｉｃ  ｂｒａｉｎ  ｉｎｊｕｒｙ）のリスクが存在する多数の異なるスポーツで日常的に使用されている。
【０００３】
頭部が激しく加速または減速されて頭蓋骨内で脳が直線方向、回転方向または角度方向に移動すると外傷性脳損傷が起こり、脳細胞、血管および保護組織の損傷に至る。軽度外傷性脳損傷（脳震盪）の症状には、一般に、意識消失、頭痛、吐き気、めまい、眠気、および、一時的な認識機能障害が含まれ、一方、より深刻な外傷性脳損傷の場合、永久的な認識機能障害、行動変化および情緒的変化、ならびに、脳卒中および退行性脳障害のリスクの増加をもたらす可能性がある。特に、慢性外傷性脳症（ＣＴＥ：ｃｈｒｏｎｉｃ  ｔｒａｕｍａｔｉｃ  ｅｎｃｅｐｈａｌｏｐａｔｈｙ）は、複数回の脳震盪の病歴をもつプロ運動選手に主に見られる進行性の神経変性疾患（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｎｅｕｒｏｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  ｄｉｓｅａｓｅ）であり、これは、鬱病および自殺衝動（ｓｕｉｃｉｄａｌｉｔｙ）、認知機能不全、ならびに、攻撃衝動（ａｇｇｒｅｓｓｉｏｎ）の原因となる。
【０００４】
対象となる個人および衝撃の種類に大きく依存することは理解されるであろうが、研究により、脳震盪のＧ力の閾値は一般に７０Ｇから８５Ｇであることが分かっている。アメリカンフットボールなどのスポーツ中の衝撃は傾向としては２０Ｇから１８０Ｇの範囲であり、２００Ｇに達することもある。基準として示すと、ジェット戦闘機のパイロットは一般に最大４．５Ｇに耐える必要があり、また、時速４０．２３ｋｍ（時速２５マイル）での自動車衝突は、約１００Ｇを生み出す傾向がある。
【０００５】
外傷性脳損傷のリスクは、そのスポーツのルールの範囲内で運動選手が互いにおよび地面に強い力で衝突する、アメリカンフットボール、アイスホッケーまたはラクロスなどのフルコンタクトスポーツでの大きな問題である。プロのアメリカンフットボールの競技者は、ポジションに応じて、１シーズンで１５００回もの打撃を頭部に受ける場合があり、１０年のプレーキャリアで１５，０００回以上の打撃を受ける場合があることが推定される。過去のプロのアメリカンフットボールの競技者の多くのケースのＣＴＥは死後に診断されており、これはしばしば自殺後に診断されてきたものである。高校のアメリカンフットボールの競技者でも１シーズンで約６５０回の衝撃を頭部に受けることが分かっており、米国のみで１９９７年から２００７年の間でグラウンドでの頭部損傷により高校生以下の運動選手で少なくとも５０人が死亡していることが報告されている。
【０００６】
ＮＦＬの競技者の平均体重が１９８０年代から少なくとも１０パーセント増加して１１２．５ｋｇ（２４８ポンド）に達していることを考えると、脳震盪を引き起こす可能性がある潜在的な事例が多く存在することは明らかである。さらに、最も体重が重いポジションであるオフェンシブタックルは、ここ２０年で約１２７ｋｇ（２８０ポンド）から約１４５ｋｇ（３２０ポンド）に達している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、頭部損傷の事故を減少させまたその重症度を軽減するための措置が必要とされる。プレーおよび練習の慣習を変化させることでも損傷のリスクに対処するのにある程度のことはできるが、特に脳震盪を引き起こすような頭部への衝撃を吸収し、それにより外傷性脳損傷の可能性を低減するのに効果的である、より効果的な頭部保護物も必要である。
【０００８】
また、頭部への衝撃の頻度さらには衝撃の力および方向を決定するための電子監視装置を組み込む頭部保護物も必要とされる。蓄積されるデータが医者などのスポーツの専門家によって監視され得、それにより、脳損傷のリスクが高い個人が特定され、介入（医学的介入または他の形の介入）の必要性および／または適切な回復期間が決定される。
【０００９】
保護用ヘルメットの部品を交換することが必要であるかどうかを確認し、効果のない保護用ヘッドウェアを原因とする損傷を回避するために、１回の衝撃または一連の衝撃の後で保護用ヘルメットの状態を実時間で評価することが可能であることがコンタクトスポーツなどの運動では特に有益である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明は、第１の態様において、
（ｉ）外側シェルと、
（ｉｉ）使用者の頭部の衝撃を和らげるために弾性的に変形するように構成された内側パッドと、
（ｉｉｉ）固体の連続気泡構造物と、
を備え、
外側シェルが固体の連続気泡構造物により内側パッドから離間され、固体の連続気泡構造物が、選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に不可逆的に変形し、衝撃のエネルギーを吸収するように構成される、ヘルメットを提供する。
【００１１】
本発明によるヘルメットを着用する個人の頭部に対する衝撃の発生時、それ以外の場合では個人の頭部に作用するような衝撃力が、代わりに、固体の連続気泡構造物が不可逆的に変形することで消散する。閾値が脳震盪などの脳損傷を防止するようなレベルとなるように選択されることを理解されたい。例えば閾値は７０Ｇであってよく、その場合、７０Ｇを超えるいかなる衝撃でも固体の連続気泡構造物が少なくともいくらか永久的に変形し、それにより、頭部に伝達される衝撃の強さが制限される。
【００１２】
好適な実施形態では、連続気泡構造物は連続気泡発泡材料である。
【００１３】
好適な実施形態では、好適には発泡体である連続気泡構造物は少なくとも７０Ｇの衝撃を消散させることができ、好適には最大で少なくとも２００Ｇの衝撃を消散させることができ、例えば、８０Ｇ、９０Ｇ、１００Ｇ、１１０Ｇ、１２０Ｇ、１３０Ｇ、１４０Ｇ、１５０Ｇ、１６０Ｇ、１７０Ｇ、１８０Ｇおよび１９０Ｇの衝撃を消散させることができる。
【００１４】
好適な実施形態では、固体の連続気泡構造物は脆性を有し、好適には、圧壊すること(crushing)によりまたは砕けること(crumbling)により不可逆的に変形する。
【００１５】
「圧壊する」および／または「砕ける」という用語は、連続気泡構造物が分解されて小片および／または粉末になるのを含むことが意図される。例えば、剛性の連続気泡発泡材料は閾値を超えると圧壊され得、その結果、材料のセル（換言すれば、空孔）が破壊されて小片となる。このように分解することは、例えば密度勾配に沿う、材料の上側表面から下側表面へ向かう方向などとなるように、概して制御される。
【００１６】
固体の連続気泡構造物は好適には実質的に剛性である。実質的に剛性というのは、固体の連続気泡構造物が荷重下でたわみに対して抵抗し、適度な圧力下では潰れない、ことを意味する。
【００１７】
固体の連続気泡発泡材料は、適切には、ポリマー発泡材料から選択され得る。適切な固体の連続気泡発泡ポリマー材料の例には、フェノール樹脂発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、ポリ酢酸ビニル発泡体、ポリエステル発泡体、ポリエーテル発泡体、および、発泡体ゴムが含まれる。好適な固体の連続気泡発泡材料はフェノール樹脂発泡体である。
【００１８】
フェノール樹脂発泡体などの連続気泡発泡体を使用することの具体的な１つの利点は、電磁波に対して透過性を有することである。したがって、これらの材料は、例えばＲＦＩＤ加速度計および他のタイプのセンサを使用することに対して高い両立性を有する。固体の連続気泡発泡体は、細かく分割される粒子状の補強材料を含むことができる。適切な粒子状の補強材料は、好適には、不活性で、不溶性である。補強材料は、発泡体の全重量を基準として最大で５０重量パーセントの量で存在してよく、例えば、発泡体の全重量を基準として２重量パーセントから４０重量パーセントで、または、５重量パーセントから２０重量パーセントで存在し、これには１０重量パーセントが含まれる。適切な補強材料には有機粒子材料または無機粒子材料（金属を含む）が含まれ、これらは結晶性でも非結晶性であってもよい。好適ではないが、繊維状の固体も効果があることが分かっている。適切な粒子状物質の非限定的な例には、粘土、粘土鉱物、タルク、バーミキュライト、金属酸化物、耐火材、中実または中空のガラス微小球、フライアッシュ、炭塵、木粉、穀粉、堅果穀粉、珪石、細かく切り刻まれるガラス繊維および細かく分割されるアスベストなどの鉱物繊維、短繊維、細かく切り刻まれる天然繊維または合成繊維、例えば再生廃棄プラスチックおよび樹脂などの粉末または繊維の形態の粉砕されたプラスチックおよび樹脂、粉体塗料およびカーボンブラックなどの顔料、ならびに、デンプン、が含まれる。
【００１９】
好適には、固体の連続気泡発泡体は、１００ｋｇ・ｍ−３から５００ｋｇ・ｍ−３、より好適には１２０ｋｇ・ｍ−３から４００ｋｇ・ｍ−３、最も好適には１２０ｋｇ・ｍ−３から２５０ｋｇ・ｍ−３の範囲内にある密度を有する。
【００２０】
このような発泡体の物理的特性、特に圧縮強度および衝撃下での変形は、（数あるファクタの中でも特に）セルの壁厚および平均のセル直径に関係すると考えられる。固体の連続気泡発泡体の平均のセル直径は、好適には約０．５ｍｍから５ｍｍ、より好適には０．５または１ｍｍから２または３ｍｍの範囲内にある。
【００２１】
例えば発泡材料である、この固体の連続気泡構造物は、ヘルメットの外側ケーシングと内側パッドとの間で、全領域に跨って延在する連続層を形成することができる。しかし、好適な実施形態では、好適には発泡材料である、この固体の連続気泡構造物は、不連続層として提供される。例えば、ヘルメットの外側ケーシングおよび内側パッドは、例えば発泡材料である固体の連続気泡構造物の複数のストリップおよび／またはピラー（換言すれば、柱状部）によって離間され得る。いくつかの実施形態では、ヘルメットの外側ケーシングおよび内側パッドが、例えば発泡材料である固体の連続気泡構造物の複数のピラーによって離間されることが好ましい。
【００２２】
ヘルメットの外側ケーシングおよび内側パッドが固体の連続気泡発泡構造物の複数のピラーによって離間される場合、ピラーの断面積は、固体の連続気泡発泡材料の破壊応力と、選択された閾値圧力とに従って選択され得る。例えば、この断面積は、衝撃の閾値が７０Ｇとなるように選択され得る。
【００２３】
ピラーの断面積は、外側ケーシングに隣接する外側端部と内側パッドに隣接する内側端部との間で実質的に一定となるように選択され得る。他の実施形態では、ピラーの断面積はピラーの内側端部と外側端部との間で変化してもよい。例えば、ピラーのうちの１つまたは複数のピラーが外側端部のところよりも内側端部のところでより大きい断面積を有することができる。このようにして、ピラーにより７０Ｇから２００Ｇの範囲の衝撃を消散させることが可能となる。
【００２４】
例えば、ピラーは、円錐、先端を切断される円錐、ピラミッド、または、先端を切断されるピラミッドなどの、台形であってよい。このようにして、ピラーが衝撃下で漸進的に変形することができるようになる。したがって、ピラーのうちの１つまたは複数のピラーは２つ以上の閾値圧力を有することができ、その結果、ピラーの一部分がより低い衝撃圧力で変形するようになり、衝撃圧力が増大するにつれて変形がより広範囲に及ぶようになる。
【００２５】
他の実施形態では、本発明のヘルメットが複数のピラーを備えることができ、ここでは、異なるピラーが異なる閾値圧力を有する。したがって、固体の連続気泡発泡体が不可逆的に変形するときの閾値は、ヘルメットの異なる領域ごとに異なっていてよい。このようにして、着用者の頭部の保護すべき部分に応じて閾値を個別調整することが可能となる。頭部の異なる部分によっては衝撃を受けやすいということがあることから、このことは特に重要である。
【００２６】
別の実施形態では、固体の連続気泡発泡材料が、例えば第１の部分および第２の部分といった、複数の部分を備えることができ、ここでは、第１の部分が第２の部分よりも低い閾値圧力を有し、第１の部分および第２の部分が共に積み重ねられる。この場合、固体の連続気泡発泡材料の第１の部分がより低い衝撃圧力で不可逆的に変形し、一方、固体の連続気泡発泡材料の第２の部分はより激しい衝撃のときのみ不可逆的に変形する。例えば、これらの分離される材料は７０Ｇおよび１４０Ｇの衝撃を消散させるような閾値を有することができる。
【００２７】
好適には、外側ケーシングと内側パッドとの間に１つまたは複数の空隙ゾーンが存在する。空隙ゾーンが存在することでヘルメットの重量が低減されることに加えて、ヘルメットの耐衝撃性も向上する。その理由は、衝撃時に、材料が不可逆的に変形することで、固体の連続気泡発泡材料が空隙領域内へとずれ込むからである。上述したように、空隙は、固体の連続気泡発泡材料の不連続層を使用することによって設けられ得る。別法として、固体の連続気泡発泡体がそれ自体で１つまたは複数のキャビティを備えてもよく、ここでは、この１つまたは複数のキャビティのサイズおよび／または空間分布は、衝撃吸収材料の破壊応力と、選択された閾値圧力とに従って選択される。
【００２８】
また、固体の連続気泡発泡体の中の１つまたは複数のキャビティが衝撃吸収材料の破壊応力を変更するのにも使用され得ることを理解されたい。
【００２９】
ヘルメット内のすべての空隙ゾーンの総面積は、ヘルメットの最終用途および選択された閾値圧力に基づいてよい。使用者の頭部の表面積を基準として空隙の総面積が増大すると、ヘルメットの耐衝撃性が低下し、したがってより高い弾性を有する固体の連続気泡発泡体が必要になる可能性があることを当業者であれば理解するであろう。空隙の面積が過度に大きいと使用者の頭部の全体にわたって衝撃が分配されることが低減される可能性があり、それにより局所的な損傷のリスクが増大する可能性があることを理解されたい。したがって、好適には、空隙ゾーンの総面積は内側パッドの総面積の５０％未満であり、より好適には内側パッドの総面積の６０％未満であり、最も好適には内側パッドの総面積の７０％未満である。
【００３０】
ヘルメットの内側パッドは衝撃に反応して弾性的に変形するように構成され、任意の適切な材料から形成されてよい。好適には、材料は軽量であり、高い衝撃吸収性を有する。適切な材料には、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレンまたは発泡ポリウレタンから形成されるような柔らかい発泡体を含めた、弾性のある材料が含まれる。
【００３１】
内側パッドは、２０Ｇから７０Ｇで生じる、選択された閾値圧力未満で衝撃を吸収するのに一般には適する。好適には、内側パッドは、選択された閾値圧力を超えても衝撃をある程度保護する。しかし、固体の連続気泡材料が７０Ｇ以上の衝撃で生成されるエネルギーの大部分を消散させることが意図されることを理解されたい。
【００３２】
内側パッドは、ヘルメットの着用者に快適さを提供するために外側ライニングをさらに備えることができる。適切な材料には軽量合成発泡体および／または織物が含まれる。これらの材料が皮膚にとって快適（ｓｋｉｎ  ｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅ）であることが意図され、汗および／または熱を消散させるのを補助することもできることを理解されたい。内側パッドは、任意選択で、汗および／または熱を消散させるのを補助するための孔および／または通気孔を装備することができる。
【００３３】
内側パッドは、好適には、使用者の頭部の形状に適合するかまたは使用者の頭部の形状に合わせるように調整可能である。適切には、内側パッドはヘルメットの実質的に連続する内側表面を形成し、選択されるヘルメットの種類で一般的であるような程度で使用者の頭部を覆うように適合される。
【００３４】
好適には、外側ケーシングがヘルメットのシェルを形成する。外側シェルは、通常、ヘルメットに強度および剛性を与える。好適な実施形態では、外側シェルは剛性の熱可塑性材料などの剛性材料から作られる。適切な剛性の熱可塑性物質の例には、ポリエチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、または、他の任意の適切な熱可塑性材料が含まれる。
【００３５】
外側シェルは常に完全な状態を維持することが意図され、したがって、２００Ｇを超える衝撃に耐えることができなければならない。
【００３６】
外側シェルは、適切には、複数の通気用の孔を備えることができ、それにより使用者の頭部の周りで空気を循環させることが可能となり、汗および熱を消散させることが促進される。
【００３７】
ヘルメットの外側シェルはエンドユーザの要求に従って成形され得る。例えば、フルコンタクトスポーツおよびモータースポーツでは、ヘルメットの外側シェルは、顔面を除いて頭部の実質的に全体を覆うように成形されてよい。他のスポーツでは異なる形状のヘルメットが適切である可能性があり、例えば、異なる１つ形状は例えばサイクリングヘルメットで一般に見られるように頭部の頭頂部のみを覆う。
【００３８】
ヘルメットはまた、好適には、特に使用時に使用者の頭部上でヘルメットを保持するのを補助するための固定手段を備える。このような手段には、任意の適切な材料から形成されてよいチンストラップが含まれてよい。ヘルメットは、任意選択で、フェイスガードおよび／またはバイザーを装備することができる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、ヘルメットが、衝撃を感知するように適合されたセンサと、衝撃データを遠隔デバイスに通信するように適合された通信インターフェースとを備える。ヘルメットが、選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に遠隔デバイスに信号を送信するように適合された制御装置をさらに備えることができる。ヘルメットが、センサからのデータを記録するように動作可能であるデータ記録器をさらに備えることができる。
【００４０】
センサはヘルメットのケーシング内に設けられてよく、これらのセンサはヘルメットの形状に従うように構成され得る。例えば、これらのコンフォーマルセンサは衝撃により材料の抵抗率が修正されるように構成された導電性材料を備えることができ、その結果、材料の抵抗率がヘルメットが受けた衝撃を示すようになる。加えて、衝撃を受けて遮断される例えば導電性リンクにより回路を遮断させるように構成された加速度計が使用されてよい。このような構成は共振回路をデチューン（換言すれば、離調）する（例えば、共振回路の共振周波数を修正する）のに使用され得る。これにより、ヘルメットの誘導結合の程度および／またはＲＦ反射率を測定することでヘルメットの状態を確認することが可能となる。
【００４１】
したがって、一態様では、ＲＦ電磁場との結合のためのＲＦアンテナと、ヘルメットの加速度が選択された閾値を超えるときにＲＦアンテナの電気特性を修正するように構成された衝撃センサとを備えるヘルメットが提供される。
【００４２】
電気特性を修正することにより、抵抗負荷、誘導負荷または容量性負荷をアンテナに結合または分断することが含まれてよい。
【００４３】
一実施形態では、衝撃センサが、アンテナに電気的に結合されてヘルメットの加速度に反応してたわむように構成された機械的な慣性加速度計（ｉｎｅｒｔｉａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ）を含む。加速度計は、ヘルメットの加速度が選択された閾値を超えるときに遮断されるように構成されてよい。
【００４４】
一実施形態では、センサは、アンテナのインピーダンスを変更することによりＲＦアンテナをデチューンするように構成されてよい。例えば、センサは、インダクタンスまたはキャパシタンスのうちの一方をＲＦアンテナから電気的に分断するように構成され得る。
【００４５】
一実施形態では、機械的要素が、ヘルメットの加速度が選択された閾値を超えるときに遮断されるように構成される。アンテナが、近接場範囲（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｒａｎｇｅ）内にある別の誘導カプラによって生成されるＲＦ  Ｈ−フィールドへの結合のための誘導カプラを備えることができる。
【００４６】
一実施形態では、センサが抵抗素子を備え、この抵抗素子が抵抗素子の加速度に反応して変化する抵抗率を有する。抵抗素子は、衝撃に反応してアンテナの負荷を修正するためにアンテナに結合されてよい。
【００４７】
記録されるデータがヘルメットの着用者が受けている衝撃を本発明に従って監視するのに使用され得ることを理解されたい。例えば、可能性として脳震盪などの結果（ｉｓｓｕｅ）を引き起こすのに十分な大きさの衝撃を着用者が受けたかどうかに関するガイダンスを提供するために衝撃を監視することが可能である。別法としてまたは加えて、累積の衝撃が脳震盪などの結果を引き起こすのに十分な大きさとなったかどうかに関するガイダンスを提供するために、衝撃の回数を監視することが可能である。このように監視することは、直近の結果および分析を提供するために実時間で行われ得る。
【００４８】
一態様では、本発明は、
（ｉ）外側ケーシングと、ケーシングの内部に配置される任意選択の内側パッドとを備え、内側パッドが、使用者の頭部の衝撃を和らげるために弾性的に変形するように構成される、ヘルメットと、
（ｉｉ）外側ケーシングと使用者の頭部との間に挿入されるように適合された取り外し可能な挿入物であって、選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に不可逆的に変形し、衝撃のエネルギーを吸収するように構成された固体の連続気泡発泡材料を含むかまたはそのような連続気泡発泡材料から構成される取り外し可能な挿入物と
を備えるヘルメット装置を提供する。
【００４９】
内側パッドが存在してケーシングの内部に配置される場合、取り外し可能な挿入物は外側ケーシングと内側パッドとの間に挿入されるように適合される。
【００５０】
別の実施形態では、取り外し可能な挿入物が、使用者の頭部の衝撃を和らげるために弾性的に変形するように構成されたパッドをさらに備える。このような実施形態では、挿入物が外側ケーシングの中に挿入される場合、パッドが、ケーシングと共に固体の連続気泡発泡体を挟む内側層を形成する。
【００５１】
適切な材料および／または例は上で定義されるような材料および例である。
【００５２】
好適な実施形態では、ヘルメットの外側ケーシングがキー溝付き(keyed)内側表面を備え、取り外し可能な挿入物が、ヘルメットを基準として取り外し可能な挿入物が摺動するのを阻止するために、キー溝付き内側表面に係合されるように適合された相補的なキー(keying)特徴部分を備える。
【００５３】
いくつかの実施形態では、ヘルメットがキー溝付き内側表面を備え、挿入物が、キー溝付き内側表面に係合されるように適合された相補的なキー特徴部分を備える。このようにして、ヘルメットを基準として取り外し可能な挿入物が摺動することが阻止され得る。
【００５４】
取り外し可能な挿入物が、衝撃を感知するように構成されたセンサと、センサからの信号を通信するための結合器（通信インターフェースなど）とを備えることができる。
【００５５】
ヘルメットが、衝撃を感知するためのセンサと、センサと取り外し可能な挿入物の結合器との間で信号を通信するための結合器（通信インターフェースなど）とを備えることができる。結合器はヘルメットおよび取り外し可能な挿入物のキー溝を基準として配置され得、ここでは、挿入物のキー特徴部分をヘルメットの内側表面に係合させることにより、ヘルメットと取り外し可能な挿入物との間での通信のための結合器が構成される。結合器は、導電結合器（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）、誘導結合器および容量性結合器からなる群から選択されてよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、ヘルメットが、結合器を介して挿入物の少なくとも１つのセンサからセンサデータを取得するように動作可能である制御装置と、センサデータを遠隔デバイスと通信するための通信インターフェースとをさらに備えることができる。
【００５７】
別の実施形態では、取り外し可能な挿入物が、挿入物に加えられる衝撃を記録するためのデータ記録器を備えることができる。ヘルメットが、ヘルメットに結合されている取り外し可能な挿入物に反応してデータ記録器からデータを取得するように構成された制御装置を備えることができ、ここでは、制御装置が、取得したデータに基づいて警告を発するように構成される。例えば、センサデータは、選択された閾値圧力を超える衝撃を挿入物が受けたことを示す。警告は、適切には、警報、視覚的警告または無線周波数信号であってよい。したがって、ヘルメットおよび／または挿入物は、ヘルメットから遠隔デバイスへ無線周波数信号を伝送するための無線周波数アンテナを備えることができる。
【００５８】
本発明によれば、ヘルメットケーシングと共に使用されるのに適する挿入物も開示され、ここでは、挿入物は上で定義した挿入物である。
【００５９】
本発明の別の実施形態が、上で定義したヘルメットの使用を含めた、衝撃のエネルギー伝達を低減する方法が提供される。
【００６０】
別の実施形態が、上で定義したヘルメットの使用を含めた、衝撃のエネルギー伝達を監視する方法を提供する。
【００６１】
上述したように、本発明の態様では、適切な固体の連続気泡発泡体は固体の連続気泡フェノール樹脂発泡体である。特に適切な発泡体は、
（ａ）少なくとも１である反応度数（ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ  ｎｕｍｂｅｒ）（下で定義する）を有する液体フェノールレゾールと、
（ｂ）レゾールのための強酸性硬化剤との間の硬化反応、場合によっては、
（ｃ）使用される場合には液体レゾールの少なくとも５重量％の量で存在し、リゾールおよび硬化剤を含有する混合物を介して実質的に一様に分散する、細かく分割される不活性ならびに不溶性の粒子状固体の存在下での硬化反応によって生成され、
レゾールおよび硬化剤を含有する混合物の加えられる熱による温度は８５℃を超えず、上記温度および酸性硬化剤の濃度は、硬化反応の副生成物として生成される化合物が混合物中で揮発するものであり、その後で混合物が固まり、その結果、発泡フェノール樹脂生成物が生成される。
【００６２】
フェノールレゾールとは、通常は水酸化ナトリウムなどのアルカリ触媒の存在時に少なくとも１つのアルデヒドを含む少なくとも１つのフェノール化合物が縮合することで調製される酸硬化性プレポリマー組成物の適切な溶剤中の溶液を意味する。
【００６３】
採用され得るフェノールの例としては、フェノールそれ自体、ならびに、フェノール性ヒドロキシル基に対してのフェノールベンゼンリングのオルトおよびパラの３つのポジションが置換されないことを条件としての、通常はアルキル置換である置換体、その誘導体がある。このようなフェノールの混合物が使用されてもよい。オルトポジションまたはパラポジションのうちの１つが置換されている置換フェノールを含むこのようなフェノールの１つまたは複数のフェノールの混合物が採用されてもよく、この場合、レゾールの流動特性を向上させることが必要となる。しかし、この場合、硬化フェノール樹脂の架橋度が低下する。一般に、経済的理由のため、フェノール成分としてはフェノールのみが好ましい。
【００６４】
アルデヒドは一般にホルムアルデヒドであるが、より高い分子量のアルデヒドの使用も排除されない。
【００６５】
レゾールのフェノール／アルデヒド縮合生成物成分は、適切には、フェノール１モル当たり少なくとも１モルのホルムアルデヒドを用いてフェノールを反応させることによって生成され、ホルムアルデヒドは、例えばホルマリンなどの、水中の溶液として一般には提供される。ホルムアルデヒドとフェノールとのモル比は少なくとも１．２５対１で使用されることが好ましく、２．５対１を超える比は好適には回避される。最も好適な範囲は１．４対１から２．０対１である。
【００６６】
また、混合物は活性水素原子２個を含む化合物（ジハイドリックの化合物（ｄｉｈｙｄｒｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ））を含有することができ、これは、架橋度を低下させるために硬化ステップ中にレゾールのフェノール／アルデヒド反応生成物と反応する。好適なジハイドリックの化合物はジオールであり、アルキレンジオールが特に好適であるか、あるいは、ヒドロキシ基間の原子鎖がメチレン基および／またはアルキル置換メチレン基に加えて１つまたは複数のヘテロ原子、特に酸素原子を含有するようなジオールが特に好適である。適切なジオールには、エチレングリコール、プロピレングリコール、プロパン−１，３ジオール、ブタン−１，４−ジオール、および、ネオペンチルグリコールが含まれる。特に好適なジオールは、例えば、ジエチレングリコール、特にジプロピレングリコールといった、ポリジオール、特にジジオール（アルキレンエーテルジオール）である。
【００６７】
好適には、ジハイドリックの化合物は、フェノール／アルデヒド縮合生成物の重量を基準として０重量％から３５重量％の量、より好適には０重量％から２５重量％の量で存在する。最も好適には、使用される場合、ジハイドリックの化合物は、フェノール／アルデヒド縮合生成物の重量を基準として５重量％から１５重量％の量で存在する。ジハイドリックの化合物を含有するこのようなレゾールが本プロセスで採用される場合、特に良好な組み合わせの物理的特性、特に強度を有する生成物を得ることができる。
【００６８】
適切には、ジハイドリックの化合物は生成されたレゾールに加えられ、好適にはＯＨ基の間に２個から６個の原子を有する。
【００６９】
レゾールには、水中の、または、水を含有してもしていなくてもよい任意の適切な他の溶剤または溶剤混合物中の、フェノール／アルデヒド反応生成物の溶液が含まれてよい。
【００７０】
唯一の溶剤として水が使用される場合、レゾールの１５重量％から３５重量％の量で存在することが好ましく、好適には２０重量％から３０重量％の量で存在する。もちろん、例えばアルコールまたは使用される場合には上で言及したジハイドリックの化合物のうちの１つのジハイドリックの化合物などの、共溶媒と共に使用される場合、水分含量は大幅に低くてよい。
【００７１】
上で示されるように、液体レゾール（つまり、ジハイドリックの化合物を任意選択で含有するフェノール／アルデヒド生成物の溶液）は少なくとも１である反応度数を有さなければならない。反応度数は１０／ｘであり、ここでは、ｘは、６６％から６７Ｃ％ｐ−トルエンスルホン酸水溶液の１０重量％のレゾールを６０℃で使用する場合に、レゾールを固めるのに必要となる分数である。試験は、試験管内で約５ｍｌのレゾールを記述した量のｐ−トルエンスルホン酸溶液と混合し、試験管を水浴中に浸漬して６０℃まで加熱し、混合物を触ることができなくなるまでに必要とされる時間を測定することを含む。レゾールは、有用な発泡生成物を生成するためには少なくとも１である反応度数を有するべきであり、好適には、レゾールは、少なくとも５、最も好適には少なくとも１０である反応度数を有する。
【００７２】
一般にはアルカリ性であるレゾールのｐＨは本プロセスで使用されるのに必要である場合には好適には約７に調整され、これは適切には乳酸などの弱有機酸を加えることによってなされる。
【００７３】
強酸性硬化剤の例としては、塩酸、硫酸およびリン酸などの無機酸、例えばトルエンスルホン酸といったような芳香族スルホン酸などの強有機酸、ならびに、三塩化酢酸がある。酢酸およびプロピオン酸などの弱酸は一般に適さない。本発明のプロセスのための好適な硬化剤は、芳香族スルホン酸、特にトルエンスルホン酸である。
【００７４】
酸は水などの適切な溶剤中の溶液として使用され得る。
【００７５】
レゾールと、硬化剤と、固体との混合物が例えばモールド内にスラッシュ成形用途で注入される場合、レゾールおよび硬化剤に加えられ得る不活性固体の量は、固体を有さないときのレゾールと硬化剤との混合物の粘度によって決定される。これらの用途では、硬化剤は例えば溶液などの一形態で提供されることが好ましく、その結果、必要とされる量でレゾールと混合されることで、混合物の使用時の温度において５０ポアズを超えない見掛け粘度を有する液体が生成され、好適な範囲は５ポアズから２０ポアズである。５ポアズ未満では、存在する溶剤の量が硬化反応中に問題を発生させる傾向がある。
【００７６】
硬化反応は発熱反応であり、したがってそれ自体で、レゾールおよび酸性硬化剤を含有する混合物の温度を上昇させる。また、混合物の温度は加えられる熱によっても上昇する可能性があるが、このときに上記混合物が上昇することができる温度（つまり、発熱の効果を一切排除する）は好適には８５℃を超えない。硬化剤を加える前に混合物の温度が８５℃を超える場合、早期に硬化すること（ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ  ｃｕｒｉｎｇ）を原因として、通常、その後で混合物を介して硬化剤を適切に分散させることが困難となるかまたは不可能となる。一方で、硬化剤を加えた後でも、８５℃を超えて混合物を一様に加熱することは不可能とは言わないまでも困難となる。
【００７７】
８５℃に向けて温度を上昇させることは発泡体のテクスチャを粗く非一様にする傾向があるが、この温度は、硬化剤の濃度を低減することにより適度な温度となるように少なくともいくらかの程度でずらされ得る。しかし、７５℃を大幅に超える温度では、組成物を固めるのに必要となる最小量の硬化剤でも、一般に、これらの欠点を回避するには過剰な量となる。したがって、７５℃を超える温度は好適には回避され、ほとんどの用途での好適な温度は周囲温度から約７５℃である。この好適な温度範囲は、通常、使用される場合の粒子状固体の性質にある程度依存する。ほとんどの固体の場合、好適な温度範囲は２５℃から６５℃であるが、具体的には木粉および穀粉といったようないくつかの固体の場合、好適な温度範囲は２５℃から７５℃である。最も好適な温度範囲は３０℃から５０℃である。所望される場合には例えば１０℃程度の低さの周囲温度未満の温度が使用されてもよいが、通常はこれにより得られる利点はない。一般に、７５℃の温度までは、温度を上昇させると発泡体の密度が低下し、その逆も同様である。
【００７８】
存在する硬化剤の量はまた、生成物の性質さらには硬化速度にも影響する。したがって、硬化剤の量を増加させることにより、組成物を固めるのに必要となる時間が短縮されるという効果が得られるが、レゾールの温度および性質に対して一定レベルの依存度を超える場合には生成されるセル構造の均質性が低下する傾向にある。またこれには、硬化速度が上がることを原因として発泡体の密度が増加するという傾向もある。実際には、使用される硬化剤の濃度が高すぎると、発泡作用を一切引き起こさないくらいに硬化速度が上がり過ぎる可能性があり、また、一部の条件下では、固められた樹脂のシェル内部にガスが発生することを理由として、反応が爆発性となる可能もある。硬化剤の適切な量は、主として、発熱の硬化反応を開始する前のレゾールと硬化剤との混合物の温度と、レゾールの反応度数とに依存し、選択される温度および反応度数に反比例して変化する。硬化剤の濃度の好適な範囲は、レゾール中のフェノール／アルデヒド反応生成物１００重量部当たりでの２重量部から２０重量部のｐ−トルエンスルホン酸に等しく、これは、レゾールが実質的に中性反応を有することを意味し、つまりｐＨが約７であることを意味する。ｐ−トルエンスルホン酸に等しいとは、記述した量のｐ−トルエンスルホン酸と実質的に等しい硬化時間を与えるのに必要となる硬化剤の量を意味する。レゾールおよび細かく分割される固体の任意の所与の温度および組み合わせのための最も適切な値・量は単純な実験によって容易に決定される。好適な温度範囲が２５℃から７５℃であり、レゾールが少なくとも１０である反応度数を有する場合、最も良好な結果は、一般に、フェノール／アルデヒド反応生成物１００重量部当たりで３重量部から１０重量のｐ−トルエンスルホン酸に等しい量の硬化剤を使用することによって得られる。２５℃未満の温度で使用される場合または１０未満の反応度数を有するレゾールと共に使用される場合、より多くの硬化剤を使用することが必要となる場合がある。
【００７９】
温度および硬化剤の濃度を適切に制御することにより、レゾールに対して硬化剤を加えるところから組成物が固まるところまでの経過時間（本明細書では硬化時間と称される）は、生成物の密度およびセル構造に実質的に影響することなく、任意に、数秒から１時間までさらにはそれ以上で変化してよい。
【００８０】
必要となる硬化剤の量を制御する別のファクタは存在する場合の不活性固体の性質であってよい。正確に中性であることは非常に稀であることから、たとえ非常にわずかであっても固体がアルカリ性反応を有する場合、充填剤が硬化剤を中和する傾向があることを理由として、より多くの硬化剤が必要となる可能性がある。したがって、上で与えられる硬化剤の濃度のための好適な値はこのような固体の効果を一切考慮していないことを理解されたい。固体のこのような性質を原因として必要となるいかなる調整も使用される固体の量に依存することから、単純な実験によって決定され得る。
【００８１】
レゾールおよび酸性硬化剤の発熱の硬化反応により副生成物が生成され、これは具体的にはアルデヒドおよび水であり、これらは少なくとも一部が揮発する。
【００８２】
硬化反応は細かく分割される不活性・不溶性の粒子状固体が存在することによって起こり、この粒子量固体はレゾールと硬化剤との混合物の全体に実質的に一様に分散される。不活性固体とは、その使用される量では硬化反応を防止しないことを意味する。
【００８３】
細かく分割される粒子状固体は、レゾール中に存在するおよび／または硬化反応によって生じる主としてホルムアルデヒドおよび／または水などの小分子が揮発することによって形成されるガス泡のための核を提供し、また、泡の形成を促進する場所を提供し、それにより孔径を一様にすることが補助される、と考えられる。また、細かく分割される固体が存在することで、個別の泡を安定させることが促進され、また、泡が凝集する傾向が低減され、それにより硬化前に泡が潰れる可能性も低減される。所望される効果を得るために、固体はレゾールの重量を基準として５重量％以上の量で存在しなければならない。不活性である場合、反応混合物中で不溶性である細かく分割される任意の粒子状固体が適切となる。適切な粒子状固体の例は上に提示されている。
【００８４】
軽度のアルカリ性反応以上のアルカリ性反応を有する例えばアルカリ金属のケイ酸塩および炭酸塩などの固体は、酸性硬化剤と反応する傾向があることから、好適には回避される。しかし、マグネサイトなどのより強いアルカリ性物質で汚染されることを理由とするような一部の事例では、非常に軽度なアルカリ反応を有する、タルクなどの固体も許容される。
【００８５】
一部の材料、特に木粉などの繊維質材料は吸収性を有し得ることから、一般に、有用な発泡生成物を得るためには非繊維質材料よりも多い量のこれらの繊維質材料を使用することが必要となる場合がある。
【００８６】
固体は、好適には、０．５ミクロンから８００ミクロンの範囲の粒径を有する。粒径が大きすぎる場合、発泡体のセル構造が好ましくなく粗くなる傾向がある。対して、粒径が非常に小さい場合、得られる発泡体の密度が非常に高くなる傾向がある。好適な範囲は１ミクロンから１００ミクロンであり、最も好適な範囲は２ミクロンから４０ミクロンである。粒径が一様であると、セル構造を均質にすることが促進されると考えられる。所望される場合には固体の混合物が使用されてもよい。
【００８７】
所望される場合、プロセス中に発生するガスまたは蒸気のボリュームに貢献するような細かく分割される金属粉などの固体が含まれてもよい。しかし、単独で使用される場合、分解または化学反応によりガスが残す残留物が、本発明のプロセスによって必要とされる不活性・不溶性の細かく分割される粒子状固体の要求条件を満たすことを理解されたい。
【００８８】
好適には、細かく分割される固体はレゾールの密度から大きくは違わない密度を有し、それにより、細かく分割される固体が混合後に混合物の底部の方で蓄積する傾向を有する可能性が低減される。
【００８９】
一般に、採用され得る固体の最大量は、混合物に固体を組み込むことおよび混合物を取り扱うことに関する物理的な問題のみによって制限される。一般に、混合物は注入可能であることが望ましいが、固体の濃度が非常に高く、混合物がパン生地状またはペースト状であり、注入することが不可能である場合でも、有用な特性を有する発泡生成物を得ることはできる。
【００９０】
発泡体形成混合物に他の添加物が含まれてもよく、これは例えば、例えば長鎖アルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩といったようなアニオン性材料などの界面活性剤、ポリ（エチレンオキシド）またはそのコポリマーを主成分とするものなど非イオン性材料、および、長鎖第四アンモニウム化合物などのまたはポリアクリルアミドを主成分とするものなど陽イオン性材料、特にメチルセルロースであるアルキルセルロースなどの粘度調整剤、ならびに、染料または顔料などの着色剤である。硬化反応および発泡反応が抑制されないことを条件として、フェノール樹脂のための可塑剤が含まれてもよく、硬化中に行われる架橋反応に関与する、上で参照したジハイドリックの化合物以外の多官能化合物が含まれてもよく、これは例えば、ジアミンまたはポリアミン、ジイソシアネートまたはポリイソシアネート、ジカルボン酸またはポリカルボン酸、および、アミノアルコールである。硬化作用中に活性化する遊離基重合開始剤（ｆｒｅｅ−ｒａｄｉｃａｌ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｓａｔｉｏｎ  ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）と可能性としては共に、重合可能な不飽和化合物が含まれてもよく、これは例えば、アクリル単量体、いわゆるウレタンアクリレート、スチレン、マレイン酸、および、その誘導体、ならびに、その混合物である。所望される場合、発泡体形成組成物が乾燥剤を含有してもよい。
【００９１】
発泡反応および硬化反応中に硬化する例えばプレポリマーとして、あるいは、粉末、乳剤または分散状態として、他の樹脂が含まれてもよい。例として、ポリビニルアセタールなどのポリアセタール、ビニルポリマー、オレフィンポリマー、ポリエステル、アクリルポリマーおよびスチレンポリマー、ポリウレタンおよびそのプレポリマー、ならびに、ポリエステルプレポリマー、さらにはメラミン樹脂、フェノールノボラックなどがある。発泡反応を強化するために従来の発泡剤が含まれてもよく、これは例えば、低沸点有機化合物、または、ガスを生成するように分解または反応する化合物である。
【００９２】
次に、単に例として添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明によるヘルメットを示す断面図である。
【図２】本発明による別のヘルメットを示す断面図である。
【図３】本発明によるヘルメット装置を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明によるヘルメットライナの平面図である。
【図４Ｂ】スペーサ及び詰物の交互配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００９４】
図１が、外側シェル１２と、内側パッド１４と、固体の連続気泡発泡体ピラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅとを備えるヘルメット１０を示す。外側シェル１２、内側パッド１４、および、固体の連続気泡発泡体ピラー１８ａ〜１８ｅは、人間の着用者の頭部を受けるように成形されるキャビティ２０を囲むように構成される。
【００９５】
外側シェル１２は剛性材料を含み、使用者の頭部を囲んで閉じ込めるように成形される。内側パッド１４は、ヘルメット装置１０の外側シェル１２に当たる衝撃による頭部の衝撃を和らげるために弾性的に変形するように構成された材料を含む。ピラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅは、内側パッド１４から外側シェル１２を離間させるように、および、外側シェル１２を通して伝達される可能性がある衝撃の圧力を分配するように、ヘルメット装置１０の周りで均等に分布され、それにより着用者の頭部を保護する。
【００９６】
ピラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅは、固体の剛性連続気泡発泡材料の円錐台形部材を備える。したがって、ピラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅは、幅広のベースと、狭い頂面と、傾斜する側面とを有する。ピラーは、それらの幅広のベースをキャビティ２０の方に向けるように構成される。ピラーの材料は脆性を有し、したがって、選択された閾値圧力または破壊応力より大きい圧縮応力（圧力）を受ける場合に圧壊して砕ける。
【００９７】
図１では、ピラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅが１つの閾値圧力を有する単一の連続気泡材料のみから構成され、したがって、ピラーが円錐台形であることにより、ピラーの頂部分を圧壊させるのに必要となる圧縮力が、そのベースにより近いピラー１８ａから１８ｅの幅広の部分を圧壊させるのに必要となる圧縮力より小さくなる。
【００９８】
ピラーの空間分布と、それらの断面積と、材料の閾値圧力とにより、ピラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅのうちの１つまたは複数のピラーが圧壊し始める前の段階でヘルメット装置１０が耐えることになる衝撃力の閾値が決定される。閾値より大きい力を加えるような衝撃の発生時、ピラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅのうちの１つまたは複数のピラーが圧壊し、それにより不可逆的に変形して衝撃のエネルギーを吸収する。
【００９９】
図２が別のヘルメット１００の断面を示す。図１と同様に、図２のヘルメット１００は、外側シェル１２と、内側パッド１４と、ピラー１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄおよび１１８ｅとを備え、これらは図１を参照して上述したように構成される。
【０１００】
図２のピラー１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄおよび１１８ｅは各々が３つの部分１２０、１２２および１２４を備える。これらの部分１２０、１２２、１２４は積み重ねられる形態で構成され、ここでは、第１の部分１２０が外側シェルに最も近く、第２の部分１２４が内側パッド１４に最も近く、第３の部分１２２が第１の部分１２０と第２の部分１２４との間に位置する。これらの部分１２０、１２２および１２４は、各々が、異なる変形閾値圧力を有するように選択され、ここでは、ピラーは、ヘルメットシェル１２の近くで低くまた内側パッド１４の近くで高い閾値圧力を有する。
【０１０１】
図１および図２は完全なヘルメット１０、１００を示しているが、本開示の実施形態は、本発明によるヘルメット装置の一部として使用され得るヘルメット挿入物を提供する。例えば、このようなヘルメット挿入物は外側シェルを備えなくてもよく、また、使用者の頭部とヘルメット装置のシェル（および、任意選択で詰物）との間に装着されるように構成され得る。
【０１０２】
図１および図２の内側パッド１４は単一の弾性パッドとして示されており、使用者の頭部に接触するように位置する。しかし、追加のまたは代替の弾性詰物構造物が使用されてもよい。内側詰物１４は剛性材料のピラーと頭部との間のみに位置する必要はなく、ヘルメット装置のいかなる場所に分布してもよい。例えば、詰物は、ピラー１８ａから１８ｅと外側シェル１２との間に配置されてもよい。いくつかの実施例では、弾性詰物がピラー１８ａから１８ｅの周りまたはそれらの間に設けられてもよく、その場合、それらのピラーのうちの１つまたは複数のピラーが不可逆的に変形しても、弾性詰物がヘルメット１０の外側シェル１２を継続して支持する。
【０１０３】
ピラー１８、１１８はヘルメット１０、１００の周りで均等に分布されるものとして説明されるが、これは任意選択であり、ピラーの他の空間分布が使用されてもよい。
【０１０４】
ピラー１８、１１８は円錐台形部材として説明されるが、ピラミッド形などの他の形状のピラーが使用されてもよい。一部の事例では、ピラーはウエスト部分のような狭い中間部分を有してもよい。ピラーは、使用者の頭部から離間されるヘルメットの外側シェルを支持する任意の構造を有してよい。ピラーは任意の形状を有してよく、その高さより大きい幅または長さを有してもよく、例えば、ピラーは、キャビティを有する内側パッド１４とシェル１２との間の隙間を少なくとも部分的に橋渡しするような高さと、その高さより大きい長さとを有する突起部またはストリップを備えることができる。
【０１０５】
ピラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅは単一の連続気泡材料のみで構成される必要はなく、ピラーを形成するのに異なる材料の混合物が使用されてもよい。いくつかの実施例では、ピラーは、固体の連続気泡発泡材料に加えて、弾性材料を含むことができる。
【０１０６】
図１および２は、２つ以上の閾値圧力を有する衝撃吸収構造を提供する構造物の２つの実施例を提供する。他の実施例が密度が変化するような発泡体を使用することを含み、この場合、キャビティ近くのそのベースからシェル１２近くのその端部へと進むにつれてピラーの密度が増加する。このように密度を変化させるのは連続的であってよく、または、不連続的なステップすなわち不連続的な変化であってもよい。いくつかの実施例では、２つ以上の閾値圧力を有する構造物は、発泡体内に存在するキャビティの他にキャビティを備えるようなピラーによって形成され得る。このようなキャビティは例えば穿孔することにより発泡体の中に形成されてもよく、または、ピラーの構造物を形成するときに発泡体の中に成形されてもよい。
【０１０７】
図３が、硬い外側シェル１２を有する外側ケーシング２０２を備えるヘルメット装置２００の断面図を示す。取り外し可能な挿入物２０４が、使用者の頭部を受けるためにケーシングとキャビティ２０との間に挿入されるように適合される。
【０１０８】
取り外し可能な挿入物２０４が、選択された閾値圧力より大きい圧力を加える衝撃の発生時に不可逆的に変形し、衝撃のエネルギーを吸収するように構成された固体の連続気泡発泡材料を含む。
【０１０９】
挿入物２０４が、データ記録器２１０と、挿入物２０４に加えられる衝撃を感知するように構成された衝撃センサ２１２とを備える。衝撃センサ２１２が、感知された衝撃データを記録するためのデータ記録器２１０に結合される。データ記録器２１０および衝撃センサ２１２が、取り外し可能な挿入物２０４からセンサデータを提供するのを可能にするために通信インターフェース２１４に結合される。取り外し可能な挿入物２０４が、外側ケーシング２０２に対して取り外し可能な挿入物を位置合わせするためのキー特徴部分２０８を備える。
【０１１０】
外側ケーシング２０２がキー溝凹部２０６を有するキー溝付き内側表面を備える。挿入物のキー特徴部分２０８が外側ケーシング２０２のキー特徴部分と相補的となるように構成され、また、少なくとも部分的に非対称または不規則となるように構成され、したがって、取り外し可能な挿入物２０４が外側ケーシング２０２内に着座するとき、外側ケーシングを基準とした取り外し可能な挿入物２０４の向きおよび位置がキー特徴部分２０６、２０８によって決定される。
【０１１１】
ケーシング２０２が、第１の通信インターフェース２２０と、第２の通信インターフェース２２４と、制御装置２２２と、衝撃センサ２２６とを備える。第１の通信インターフェース２２０が挿入物２０４の通信インターフェース２１４と通信するように構成される。第２の通信インターフェース２２４が無線通信インターフェースを備え、この無線通信インターフェースはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）またはＷＩＦＩ（登録商標）などの任意の無線周波数プロトコルを使用して通信することができる。制御装置２２２は第１の通信インターフェース２２０を介して取り外し可能な挿入物２０４から、および、ケーシング２０２内の衝撃センサ２２６から、センサデータを取得するように、ならびに、第２の通信インターフェース２２４を介して遠隔デバイスにセンサデータを伝送するように構成される。
【０１１２】
動作中、取り外し可能な挿入物２０４のセンサ２１２およびケーシング２０２のセンサ２２６が衝撃を感知し、制御装置２２２が、衝撃データを含むメッセージを通信インターフェース２２４を介して伝送する。取り外し可能な挿入物のデータ記録器２１０はまた、取り外し可能な挿入物２０４に加えられる衝撃の記録を提供するために衝撃データを記録する。
【０１１３】
データ記録器２１０は、選択された閾値（例えば、挿入物内の連続気泡発泡材料の閾値圧力）より大きい圧力を加える衝撃を挿入物２０４が受けたかどうかを決定するために通信インターフェース２１４を介して問い合わせされ得、それにより、使用者が挿入物が損傷したかどうかまたは挿入物を再使用することが可能であるかどうかを決定することが可能となる。
【０１１４】
ケーシング２０２は、詰物を提供するための弾性材料をさらに備えることができる。加えて、ケーシング２０２は、図１および図２を参照して上で説明した特徴を有する連続気泡発泡材料のピラーを備えることができる。図３のケーシング２０２は、制御装置、通信インターフェースおよびセンサなどを備えるものとして示されるが、これらは任意選択である。ヘルメットケーシングはセンサまたは他の電子装置を一切備える必要はない。ヘルメットケーシングは、ケーシングを監視するためのコンフォーマルセンサを備えてもよい。
【０１１５】
図３は、機能ユニットを使用して、制御装置、センサおよび通信インターフェースの機能を示す。しかし、これはこの機能の具体的な構造的構成を決して示しているわけではない。この機能は、ケーシング全体に分布されるかまたは単一ユニット内に統合されるかあるいは複数のユニットの間で共有される構成要素によって提供され得る。任意の空間構成のこれらの機能要素が使用され得る。例えば、センサは、シェルの中または上、内側パッドの中または上、および／あるいは、圧壊可能な連続気泡材料の中または上に位置してよい。さらに、ヘルメットおよび着用者の頭部によって受けられる衝撃を最も良好に監視するためにこのようなロケーションの多様な組み合わせが使用され得ることを理解されたい。このようにして、衝撃のエネルギー伝達を低減するために連続気泡材料を監視および個別調整することも可能となる。
【０１１６】
ケーシングの第１の通信インターフェース２２０が、挿入物の誘導結合器２１４に結合するための、近接場ＲＦ結合器などの誘導結合器を備えることができる。挿入物およびケーシングが、加えてまたは別法として、挿入物とケーシングとの間でデータを通信するためのオーミックコネクタまたは容量性結合器を備えることができる。
【０１１７】
挿入物２１４が誘導結合器を備える場合、センサおよび／またはデータ記録器に動力を提供するように動作可能となり得る。上述したように、図３に示される図は挿入物の要素のいかなる特定の構造的構成を示しているわけではない。例えば、スマートティッシュ（ｓｍａｒｔ  ｔｉｓｓｕｅ）が衝撃に反応して電気抵抗を変化させるように構成され得る。このようなティッシュは挿入物２０４の材料の周りに分布され得る。センサは、別法としてまたは加えて、加速度計を備えることができ、加速度計にはマイクロ電子機械ＭＥＭ加速度計が含まれてよい。他のセンサが使用されてもよい。
【０１１８】
取り外し可能な挿入物２０４は弾性詰物をさらに備えることができ、詰物および固体の連続気泡発泡材料は、図１および図２を参照して上で説明したものと同様の構成となるように挿入物内に配置され得る。
【０１１９】
図４Ａが、弾性詰物１２０６の領域およびスペーサ１２０８の領域を備えるヘルメットライナ１２０４の平面図を示す。
【０１２０】
詰物１２０６およびスペーサ１２０８の領域は共に交互配置されてよい。詰物１２０６およびスペーサ１２０８は外側ヘルメットを支持するように構成され、したがって、外側ヘルメットは人間の着用者の頭部から離間される。
【０１２１】
スペーサ１２０６は詰物１２０８より高い剛性を有し、一方、詰物１２０８は圧縮力下で弾性的に圧縮するように構成される。スペーサ１２０６は、特定の閾値までの圧縮力下では詰物より圧縮しないように構成される。スペーサは、この閾値の力を超える場合に詰物よりも圧縮するように構成される。これは、閾値の力を超える力に反応してスペーサが不可逆的に潰れる(collapse)ことによって達成され得る。
【０１２２】
スペーサ１２０８が潰れる場合、スペーサ１２０８および詰物１２０６が交互配置されていることを理由として、スペーサ１２０８が潰れることで詰物１２０６内に空隙が残る。したがって、詰物１２０６は、次の衝撃による着用者の衝撃を和らげるために着用者の頭部から離間させてヘルメットを継続して支持することができる。
【０１２３】
図４Ａが、詰物１２０６およびスペーサ１２０８を交互配置することができる手法の具体的な一実施例を示す。図４Ａでは、スペーサ１２０８が、詰物１２０６のストリップの間で交互配置される細長ストリップとして構成される。これらのストリップの横方向断面図が挿入図として示される（線Ａ−Ａに沿うライナの断面を示す）。示されるように、これらのストリップはテーパ状のピラーを形成することができ、これは、ヘルメットの方の頂部と比較して着用者の頭部の方のベースのところが幅広となっている。
【０１２４】
このようにピラーストリップの断面をテーパ状にすることは、徐々に潰れるようにすなわち段階的に潰れるようにスペーサ１２０８を配置する１つの手法である。例えば、第１のレベルの圧縮力を受けると、スペーサの破壊応力と、力を受けるスペーサの断面積とに従い、スペーサ１２０８の第１の部分が潰れる。その結果、スペーサの一部が完全な状態で残り、ここでは、このように完全な状態で残るスペーサ１２０８の部分は、力の強さと、スペーサ材料の破壊応力と、力を受けるスペーサ１２０８の断面積とによって決定される。スペーサの密度を徐々に変化させることによっても同様の機能が得られ、この場合、スペーサは着用者の頭部の方で高い密度を有し、ヘルメットの方で低い密度を有する。
【０１２５】
図４Ｂがスペーサ１２０８および詰物１２０６を交互配置するための考えられる手法を示している。
【０１２６】
図４Ｂ−１に示されるように、スペーサ１２０８の領域は詰物１２０６の中に着座させられることで詰物の中で交互配置され得るようになり、ここでは、詰物１２０６はスペーサ１２０８と着用者の頭部との間に位置する。詰物１２０６はスペーサ１２０８の領域の側面を完全にまたは部分的に囲んでよい。図４Ｂ−１では、スペーサ１２０８は、詰物１２０６に対して詰物の上側表面１２０６（ヘルメットに対して露出される表面）と面一となるように示される。しかし、スペーサ１２０８が詰物から突出していてもよい。
【０１２７】
図４Ｂ−２に示されるように、スペーサ１２０８は、詰物１２０６を、スペーサ領域１２０８と、ヘルメットに対して露出されるライナの表面との間に位置させるような形で、詰物１２０６と交互配置され得る。図４Ｂ−１では、スペーサ１２０８の領域が、着用者の頭部に対して露出されるヘルメットライナ１２０４の表面に当接される。
【０１２８】
図４Ｂ−３に示されるように、スペーサ１２０８の領域は、詰物１２０６によって完全に囲まれるような形で、詰物と交互配置され得る。
【０１２９】
図４Ｂ−４に示されるように、スペーサ１２０８および詰物１２０６は、詰物１２０６およびスペーサ１２０８を層状に配置することによって交互配置され得る。例えば、これらの層は、スペーサまたは詰物のうちの少なくとも１つの層が各々「サンドイッチ」タイプの構成となるように詰物またはスペーサの隣接する層の間に配置されるような形で、構成され得る。複層が使用されてもよい。
【０１３０】
図４Ｂに示される構成は交互配置の単なる実施例であり、２つの材料を交互配置するための他の手法が使用されてもよく、例えば、不規則な構成では、２つの材料の指状部分がかみ合わされるかまたは織り合わされてもよく、また、スペーサの一部が詰物内に埋め込まれてもよい。本開示の文脈から、材料を交互配置するための別の例が当業者には明らかとなろう。図４Ｂに示される交互配置の実施例が互いに組み合わされて使用されてもよいことを理解されたい。
【０１３１】
図４を参照して説明したヘルメットライナ１２０４は、上で説明した挿入物の特徴のうちの任意の特徴を含むことができる。具体的には、ヘルメットライナは、図１から３を参照して説明した、キー溝付き表面の特徴部分、ならびに／または、センサおよびデータ記録器の特徴部分を備えることができる。
【図１】
2016516920.tif 000003
【図２】
2016516920.tif 000004
【図３】
2016516920.tif 000005
【図４Ｂ−１】
2016516920.tif 000006
【図４Ｂ−２】
2016516920.tif 000007
【図４Ｂ−３】
2016516920.tif 000008
【図４Ｂ−４】
2016516920.tif 000009
【図４Ａ】
2016516920.tif 000010
【国際調査報告】
2016516920.tif 000011
2016516920.tif 000012
2016516920.tif 000013
2016516920.tif 000014
2016516920.tif 000015