JP2516125C

JP2516125C -

Info

Publication number: JP2516125C
Authority: JP
Original assignee: フューリングエンジニアリングインコーポレーテド
Publication date: 1999-05-24

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】本発明は、多くのスポーツで、頭部の保護のために着用される個人用ヘルメッ
トに関するもので、特に、ヘルメット周辺の高速の空気の流れによって引き起こ
される空気抵抗を少なくした、空気力学を応用した改良型ヘルメットに関するも
のである。【０００２】【従来の技術】頭部保護のために使用される個人用ヘルメットについては絶えざる改善がはか
られてきた。そして、ヘルメット技術の現在の状況は、ヘルメットのデザインや
構造についてたくさんの新考案がでてきている。【０００３】一般的にいって、現在の技術によるヘルメットは、スムーズな、あるいは滑ら
かな曲線でできた外殻表面を持ち、ただひとつの直線的な表面が、着用者の肩の
線に平行な、下部の頭を入れる面であるようにテザインされている。ヘルメット
は、現在、多くの異なる製造業者によって製造されている。ヘルメツトの主な目
的は着用者の頭部を保護することであり、大部分の製品はこれをある程度まで満
足しているけれども、ヘルメットは一般的に、滑らかでスムーズな外観を見る人
に与え、ヘルメットを横切って流れる空気に対して抵抗が少ない、あるいは全然
ないという印象をあたえ、着用者の、あるいは着用者の周囲の環境の全体として
の美観を増すようにしている。【０００４】現在技術のヘルメットには、ＳＨＯＥＩ，ＢＥＬＬ，ＢＩＥＦＦＥ，ＮＯＬＡ
Ｎ，ＡＲＡＩその他の商標のヘルメットが含まれる。【０００５】図１および図２は、ＳＨＯＥＩによって製造された現在技術のヘルメットＡを
示す側面および前面図である。図１および図２に示されたヘルメットは、本質的
には現在技術のすべてのヘルメットに見られる典型的な外殻Ｂのデザインをもっ
ている。典型的なヘルメットでは、矢印Ｃで示されるようなヘルメットの外殻Ｂ
の外皮Ｄの周りの空気の流れは、スキン効果によって、着用者の頭部の後ろの背
表面の一部を含む外殻の表面に沿って流れる傾向がある。このいわゆるスキン効
果のためにヘルメットの外側表面の最も広い幅、あるいは横の広がりを通過する
空気の大部分は外側表面を、広がったヘルメットの表面の約７度までヘルメット
の背後に向かって流れ、その地点で流れは中断されて自由となる。この効果はヘ
ルメットの後方で空気の流れにかなりの動乱を与え、ヘルメットと空気の相対的な速度がある値になると、ヘルメットおよびヘルメット着用者の頭部の切りもみ
状態あるいは振動状態を作り、ヘルメットの周りの空気力学的流れ、すなわち飛
行機のつばさの効果によってヘルメットが持ちあがるようになる。着用者と周囲
の空気の相対的な速度が、例えば、自転車に乗る人とレーシングカーのドライバ
ーでは非常に広い範囲で異なっているという事実を考えると、この切りもみ状態
あるいは振動状態、そして持ちあがり状態はすべての速度で着用者に肉体的な不
快感や疲労を与え、それに加えてヘルメットを越えて流れる空気の流れに抵抗を
作る。【０００６】本発明が現われるまでは、ヘルメット表面に沿った相対的な空気の流れによっ
て引き起こされるヘルメットの揺れ、あるいは振動、および望ましくないヘルメ
ットの持ち上がりの原因となる擾乱を根本的になくすように、空気力学的にデザ
インされたコンパクトな、あるいは適切なサイズのヘルメットは存在しなかった【０００７】【課題を解決するための手段】新しく製造されるヘルメットでは、バンドと同等のものがヘルメットの外殻に
形成されるか、あるいは、ヘルメットの後方の空気流れ表面は直線的な形状にす
ることができる。本発明の目的は、広い範囲の空気流れとヘルメットの相対的な
速度にわたって、相対的な空気の流れにたいする抵抗を約４０％減少させること
により、使用中の揺れあるいは振動を基本的になくする個人用ヘルメットを提供
することにある。本発明のもう一つの目的は、流体とヘルメットの相対的な速度
の広い範囲にわたって、ヘルメットの後方に低い圧力の領域を作ることのできる
ヘルメットを提供することにある。【０００８】本発明のもう一つの目的は、現在の技術によるヘルメットに付加して、空気と
ヘルメットの相対的速度の広い範囲にわたって、相対的な流体の流れに対する抵
抗を減少させ、基本的に揺れや振動を実質的になくするアダプターを提供するこ
とにある。【０００９】本発明のもう一つの目的は、ヘルメットの後方の下流の表面の圧力を低くし、
ヘルメットに穴を開けてヘルメットの前方に入ってくる空気が着用者の頭部の周
りをヘルメットを通過して流れ、後方の穴から低い圧力の領域に流れ出すように
することである。【００１０】本発明の更にもう一つの目的は、ヘルメットの空気力学的形状によってもたら
されるヘルメットのもちあがりを実質的になくするようなヘルメットを提供する
ことにある。【００１１】【発明が解決しようとする課題】前述したように、本発明は、ヘルメットの最も幅が広い横広がりの部分と、狭
くなった、あるいは背後の部分の間の、ヘルメットが曲がる表面に沿った空気の
流れのスキン効果による乱流を実質的になくするように、空気力学的にデザイン
されたヘルメットに関するものである。これは、空気がヘルメットの最も幅の広
い部分からその後方に向かって、７度以上の角度をつくる距離に到達する前に、
ヘルメットの最も幅の広い部分に終端表面を作ることによって実現される。この
終端表面は直角に切り取った表面あるいは、ヘルメットの規定された終端表面に
対して実質的には９０度の規定された縁部である。本発明により新しく製造され
るヘルメットは、垂直な直線的な後部表面をもつように作られるか、或いはヘル
メットの最も横幅の広い断面の部分と、より幅の狭い曲がった後方表面の間には
っきりした段差が作られる。既存のヘルメットに対しては、平らな外側表面を有
するバンドをヘルメットの最も幅の広い領域に隣接して固定し、バンドの幅は平
行に後方に向かって短い距離だけ伸び、ヘルメットの曲がった後方表面から離れ
て伸び、ながれ表面の終端部あるいは段差を作る。【００１２】本発明のこれらのおよびその他の目的や利点は、この種の技術に精通した人々
には、添付された図面とともに記述された望ましい実施例についての以下の詳細
な仕様を考えると明白になるであろう。【００１３】【実施例】さて、現状の技術によるヘルメットを示す例図を参照されたい。図１は現状技
術によるヘルメットＡの側面図を示し、図２はその背面図を示す。矢印Ｃはヘル
メットＡの表面を横切る相対的な空気の流れを示す。空気の流れがヘルメットの
最も幅の広い部分を通過して後方に広がり、広がりの角度が約７度より大きくな
ると、空気の流れはヘルメットの表面から分かれて、ヘルメットの後方で乱流を
作り始め、ヘルメットの底部で持ち上げを起こし始める。この乱流や持ち上げは
空気がヘルメットの後方で更に下流に行くに従ってひどくなっていく。明らかに
空気の流れとヘルメットの相対速度が増すと乱流や持ち上げ効果が大きくなる。
この乱流はヘルメットの振動を起こし、その着用者の頭部を叩いたり、揺らした
りするので、ヘルメットにかかるこの振動や持ち上がりを安定させるためには、
着用者は首の筋肉を使わなければならない。このことはヘルメット使用中にその
着用者にストレスを与え、そのヘルメットの着用者を疲れさせる。【００１４】次に特に図３と図４を参照されたい。図３は本発明によるヘルメットの一つの
実施例１０の側面図を示し、図４はその背面図を示す。相対的な空気の流れの方
向が矢印Ｃで示されている。図１および図２に示されたヘルメットＡのような通
常のタイプのヘルメットに、バンド１２が、図３に示されるようにヘルメットの
頂部から底部にわたって取り付けられている。バンド１２はヘルメットの横幅の
最も広い部分を少しの距離だけ延長し、そして実質的には垂直な終端部あるいは
後方表面１４で急に終わるようになっている。バンドの後方表面１４は、直交す
るあるいはまっすぐな表面である。ヘルメットの直後の後方領域１６は空気の流
れに対して実質的には乱流のない領域であり、その一般的な領域には低い圧力状
態が作り出される。バンド１２は接着剤あるいはそれと同じようなものを使って
簡便な方法で取り付けられている。空気の入り口穴１３がヘルメットの前方に、
ヘルメット使用者の邪魔にならないように配置されている。この空気穴は頭部を
冷やすための空気がヘルメットに入るようにすることを目的とする。穴１３から
入ったこの空気はヘルメット着用者の頭の周りを流れて頭を冷やし、後方の複数
の開口穴１５を通り、ヘルメットの後方表面に生じる低い圧力によって外に引き出される。【００１５】次に図５を参照されたい。本発明の実施例では図３および図４のバンド１２と
同等のものがヘルメットの外殻に形成されている。図５に示されるように、ヘル
メット外殻の頂部から底部にわたって最も広い幅の部分１４で終わり、またそこ
でそれて、後方の垂直なあるいはまっすぐなルメット表面１８を形成するように
なっている。【００１６】次に図６および図７図を参照すると、これらの図面はは本発明のヘルメットの
もう一つの実施例の側面図および背面図をそれぞれ示している。この実施例では
ヘルメット外殻の最も幅の広い部分が、他の実施例の場合に示された距離より長
い距離だけ延長されて終わるようになっている。この延長部分はヘルメットの後
方部分を越えて伸び、ヘルメットの後方の全表面に、垂直なあるいはまっすぐな
表面１８を作るようになっている。後方表面１８の頂部付近には一個の開口穴１
７が設けられている。【００１７】前方の穴１３および後方の穴１５は、ここで記述された実施例のすべてに適用
されることを理解されたい。【００１８】ヘルメットの表面に沿って空気が流れるよりも、むしろ、ヘルメットの最も幅
の広い部分から実質的に直線的に後方に流れる空気の流れの物理的な効果は、い
わゆる翼効果によって起きるヘルメットの持ち上がりを実質的になくしてしまう
ことである。【００１９】本発明によるヘルメットの望ましい実施例について図示し、記述してきたけれ
ども、本発明の基本的な精神から離れることなしに、多くの変形や修正がその中
で可能であることが理解されよう。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a personal helmet worn for protection of the head in many sports, and more particularly to a high-speed helmet around the helmet. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved aerodynamic helmet that reduces aerodynamic drag caused by air flow. BACKGROUND OF THE INVENTION There is a continuous improvement in personal helmets used for head protection. And the current state of helmet technology has led to many new ideas for helmet design and construction. Generally speaking, helmets according to the state of the art have an outer shell surface made of smooth or smooth curves, with only one straight surface parallel to the line of the wearer's shoulder. It is designed so that it is the lower head side. Helmets are currently manufactured by many different manufacturers. Helmets' primary purpose is to protect the wearer's head, and although most products are satisfied with this to some extent, helmets generally give the viewer a smooth, smooth appearance, The impression is that there is little or no resistance to the air flowing across the helmet, increasing the overall aesthetics of the wearer or of the environment around the wearer. [0004] State-of-the-art helmets include SHOEI, BELL, BIEFFE, NOLA
Includes helmets of N, ARAI and other trademarks. FIGS. 1 and 2 are side and front views showing a state of the art helmet A manufactured by SHOEI. The helmet shown in FIGS. 1 and 2 has essentially the typical shell B design found in all helmets of the state of the art. In a typical helmet, the helmet shell B as shown by arrow C
The airflow around the outer skin D tends to flow along the outer shell surface including a part of the back surface behind the wearer's head due to the skin effect. Due to this so-called skin effect, most of the air passing through the widest or lateral extent of the outer surface of the helmet flows on the outer surface towards the back of the helmet up to about 7 degrees above the surface of the extended helmet, At that point the flow is interrupted and free. This effect causes considerable turbulence in the airflow behind the helmet, and when the relative speed of the helmet and air reaches a certain value, the helmet and the helmet wearer's head can be cut or vibrated, creating The helmet lifts due to the aerodynamic flow around the wing, the effect of the wing of the plane. Considering the fact that the relative speed of the wearer and the surrounding air is, for example, very different for a cyclist and a racing car driver, this cut-off or vibration condition, and lifting up The condition gives the wearer physical discomfort and fatigue at all speeds, in addition to creating resistance to the flow of air over the helmet. [0006] Until the present invention, the helmet sway or vibration caused by relative airflow along the helmet surface, and the disturbances that cause undesired helmet lift, are fundamentally eliminated. No aerodynamically designed helmet was compact or of a suitable size. [0007] In newly manufactured helmets, the equivalent of a band was the outer shell of the helmet. Alternatively, the airflow surface behind the helmet can be straight. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce personal airflow resistance by approximately 40% over a wide range of airflows and relative speeds of the helmet, thereby essentially eliminating sway or vibration during use. Helmets for vehicles. It is another object of the present invention to provide a helmet capable of creating a low pressure area behind the helmet over a wide range of relative fluid and helmet velocities. Another object of the present invention is to add to current technology helmets to reduce the resistance to relative fluid flow over a wide range of air and helmet relative velocities, and to essentially shake And an adapter for substantially eliminating vibration. Another object of the invention is to reduce the pressure on the downstream surface downstream of the helmet,
Perforating the helmet so that air entering the front of the helmet flows around the wearer's head past the helmet and out of the rear hole into a region of low pressure. [0010] It is yet another object of the present invention to provide a helmet that substantially eliminates the lifting of the helmet caused by the aerodynamic shape of the helmet. SUMMARY OF THE INVENTION As mentioned above, the present invention provides a helmet with a bendable surface between the widest portion of the helmet and the narrowed or behind portion. A helmet that is aerodynamically designed to substantially eliminate turbulence due to skin effects of the air flow along it. This means that before the air reaches a distance of more than 7 degrees from the widest part of the helmet towards the back,
This is achieved by creating a terminal surface on the widest part of the helmet. The end surface is a surface cut at a right angle or a defined edge substantially at 90 degrees to the defined end surface of the helmet. Helmets newly manufactured according to the present invention may be made with a vertical straight rear surface, or may be defined between the widest section of the helmet and the narrower curved rear surface. Steps are created. For existing helmets, fasten a band with a flat outer surface adjacent the widest area of the helmet, the width of the band extends parallel to the rear a short distance, the bent back of the helmet It extends away from the surface and creates a trailing surface termination or step. [0012] These and other objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art in view of the following detailed specification of the preferred embodiment, taken in conjunction with the accompanying drawings. Will be. Referring now to an example showing a helmet according to the state of the art. FIG. 1 shows a side view of a helmet A according to the state of the art, and FIG. 2 shows a rear view thereof. Arrow C indicates the relative airflow across the surface of helmet A. When the air flow passes through the widest part of the helmet and spreads backwards and the angle of spread becomes greater than about 7 degrees, the air flow separates from the surface of the helmet and begins to create turbulence behind the helmet. Start lifting at the bottom of the helmet. This turbulence and lifting gets worse as the air goes further down the back of the helmet. Obviously, the turbulence and lifting effect increase as the relative speed of the airflow and the helmet increases.
This turbulence causes the helmet to vibrate, hitting or shaking the wearer's head, so in order to stabilize this vibration and lifting on the helmet,
The wearer must use the muscles of the neck. This stresses the wearer during use of the helmet and makes the helmet wearer tired. Referring now specifically to FIGS. 3 and 4. FIG. FIG. 3 shows a side view of one embodiment 10 of the helmet according to the present invention, and FIG. 4 shows a rear view thereof. The relative airflow direction is indicated by arrow C. On a conventional type helmet, such as helmet A shown in FIGS. 1 and 2, a band 12 is attached to the helmet as shown in FIG.
Mounted from top to bottom . The band 12 extends the widest portion of the helmet's width by a small distance and terminates at a substantially vertical end or rear surface 14. The rear surface 14 of the band is an orthogonal or straight surface. The rear region 16 immediately after the helmet is a region substantially free of turbulence with respect to the flow of air, where low pressure conditions are created in the general region. Band 12 is attached in a convenient manner using an adhesive or the like. Air inlet hole 13 is in front of the helmet,
It is arranged so as not to disturb the helmet user. This air hole is intended to allow air for cooling the head into the helmet. This air entering through holes 13 flows around the helmet wearer's head to cool the head, passes through a plurality of rear opening holes 15 and is drawn out by low pressure created on the rear surface of the helmet. Please refer to FIG. In the embodiment of the present invention, an equivalent to the band 12 of FIGS. 3 and 4 is formed on the outer shell of the helmet. As shown in FIG. 5, end with part component 1 4 widest over from top to bottom of the helmet shell, also where Te it, so as to form a rear vertical or straight helmet surface 18 . Referring now to FIGS. 6 and 7, these figures show a side view and a rear view, respectively, of another embodiment of the helmet of the present invention. In this embodiment, the widest part of the helmet shell is adapted to extend a longer distance than is shown in other embodiments. This extension extends beyond the rear portion of the helmet, creating a vertical or straight surface 18 on the entire rear surface of the helmet. Near the top of the rear surface 18 is one open hole 1
7 are provided. It should be understood that front hole 13 and rear hole 15 apply to all of the embodiments described herein. The physical effect of the airflow flowing substantially linearly rearward from the widest part of the helmet, rather than the airflow along the surface of the helmet, is the helmet caused by the so-called wing effect Is substantially eliminated. While the preferred embodiment of the helmet according to the invention has been illustrated and described, it will be appreciated that many variations and modifications are possible therein without departing from the basic spirit of the invention. .

【図面の簡単な説明】【図１】現状の技術のヘルメットを示す側面図である。【図２】図１の線２−２からの背面図である。【図３】図１のヘルメットに本発明のバンドが取り付けられたヘルメットを示している
。【図４】図３の線４−４からの背面図である。【図５】ヘルメットの最も幅の広い部分が後方に少しだけ延長されるようにバンドを組
み込む形でつくられた本発明のヘルメットを示している。【図６】本発明のヘルメットで、外殻が今までの技術によるヘルメットに比べてより後
方に延ばされ、その中心にヘルメットの後部表面があることを特徴とするヘルメ
ットを示す。【図７】図６の線７−７からの背面図を示す。【符号の説明】１０ヘルメット１２バンド１３空気の入り口穴１４後方表面１５後方の開口穴BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view showing a state of the art helmet. FIG. 2 is a rear view from line 2-2 in FIG. 1; FIG. 3 shows a helmet in which the band of the present invention is attached to the helmet of FIG. 1; FIG. 4 is a rear view from the line 4-4 in FIG. 3; FIG. 5 shows a helmet according to the invention made with a band incorporated so that the widest part of the helmet is extended slightly back. FIG. 6 shows a helmet according to the invention, characterized in that the outer shell is extended more rearwardly than the helmet according to the prior art, and that the helmet has a rear surface in the center. FIG. 7 shows a rear view from line 7-7 in FIG. 6; [Description of Signs] 10 Helmet 12 Band 13 Air inlet hole 14 Back surface 15 Back opening hole

Claims

Claims: 1. An improved helmet for covering a person's head, the helmet having an outer shell surface going from the front to the back of the helmet and the outer surface width increasing to a maximum. The outer surface width, and the outer shell surface is substantially the top of the helmet.
An improved helmet characterized by terminating substantially at the maximum outer surface width across the bottom . 2. The helmet according to claim 1, wherein said shell surface terminates at a rear straight rear surface. 3. The helmet according to claim 2, wherein the junction between the outer shell and said rear straight rear surface is substantially at right angles. 4. The full width portion of the shell is extended by a band attached to a helmet, the outer surface of the band substantially extending the full width portion of the shell surface. The helmet according to claim 1, wherein the helmet is formed. 5. The helmet according to claim 1, wherein a low pressure portion is created behind the end of the outer shell surface. 6. The front surface, an opening in the front surface, and at least one opening through a surface behind an end of the shell surface, thereby opening in the front surface. A helmet according to claim 5 , characterized in that the air entering from the helmet is drawn into the low pressure area through at least one opening hole in the surface behind the end of the shell surface. 7. The front surface of the helmet has an opening in a position that does not interfere with the helmet wearer, and at least one opening in the rear surface comprises a plurality of holes. 7. The helmet according to claim 6, wherein the holes are spaced on a rear surface of the helmet in the low pressure area. 8. The helmet, wherein the opening is located in front of the helmet so as not to obstruct the helmet wearer, and a rear opening has a single opening near the top. The helmet according to claim 6. 9. An improved helmet for covering a user's head, the helmet having an outer shell surface, wherein the outer shell surface increases in width from front to back of the helmet. Before reaching the position of the maximum width and narrowing posteriorly therefrom and from the position of the maximum width of the shell surface to a position forming an angle of at least 7 degrees in the rearward direction of the narrowing width. Position on the outer shell surface, substantially
An improved helmet comprising a band having an outer surface that is a continuum of substantially the same width as the maximum width from top to bottom . 10. A helmet according to claim 9, wherein the rear end surface of the band forms an angled rear flat surface around the outer shell of the helmet. 11. The helmet according to claim 10, wherein the outer surface of the band and the rear flat surface have a substantially right angle. 12. The helmet according to claim 9, wherein the low pressure area is created behind the outer surface of the band. 13. Further, there is a first opening on the front surface and a second opening on the outer shell surface behind the outer surface of the band, and air entering the first opening is 13. The helmet according to claim 12, wherein the helmet is drawn through the second opening into a low pressure area. 14. The first opening is located in front of the helmet, out of the way of the helmet wearer, and the second opening is located on the rear surface in the low pressure area. The helmet according to claim 13, characterized in that: