ヘルメットの材料とは？軽さと高強度を両立させる工夫【バイク用語辞典：材料編】

公開日 2021/05/20 18:03
更新日 2024/10/20 16:16
著者 Mr. ソラン

合計枚数4枚
すべての画像を見る

■衝撃を分散させるシェルと衝撃を吸収するライナーで頭部を保護

●「Arai」と「SHOEI」は、高機能のFRP(繊維強化プラスチック)を使用

転倒時にライダーの頭部を保護するヘルメットは、バイクの性能向上とともに劇的に進化しています。耐衝撃性だけでなく軽量化などの要求に応えるため、シェル素材としてABSやポリカーボネート、FRPなどの高性能樹脂が使用されています。

ライダーの命を守るヘルメットの素材について、解説していきます。

●ヘルメットの構造

ヘルメットの構造は、シールド、シェル、ライナー、チンストラップに大別できます。

・シールド
走行時の風やゴミ、ホコリ、日差しや紫外線から、ライダーの目を守るのが役目です。広くてクリアな視界が求められるので、一般的には透明性に優れ高い強度をもつポリカーボネート（PC）が使われます。

・シェル（外殻）
転倒などによる衝撃を分散して吸収する重要な役目を担います。ABSやポリカーボネート（PC）、より高い強度を持つFRP（繊維強化プラスチック）など軽量で高強度の樹脂が用いられます。

・衝撃吸収ライナー
シェルの内側に貼り付けてあるライナーは、衝撃吸収力に優れた発泡スチロールが使われます。2重構造や多段発泡などによって吸収性を高めています。

・チンストラップ（あご紐）
ヘルメットが脱げないようにヘルメットを固定するバンドです。破断や伸びに強い剛性繊維でできています。

この中で安全性にとって最も重要なのは、シェルです。代表的な材料であるABSとポリカーボネート、FRPの特徴について以下に紹介します。

●ABS

ABS樹脂は、ポリスチレンを改良して作ったAS樹脂にさらにポリブタジエンというゴムを添加した熱可塑性（熱を加えて加工）樹脂です。汎用性の高い樹脂でカウルなどにも使われ、比較的安価な材料です。ただし、熱に弱く、紫外線で劣化しやすいという弱点があります。

●ポリカーボネート（PC）

ポリカと呼ばれ、高い透明度を持つ熱可塑性樹脂で、シールドやヘッドライトにも使われます。ABSよりも高価で耐衝撃性に優れますが、ABS同様耐熱性が低いのが弱点です。

●FRP（繊維強化プラスチック）

芯となる繊維を樹脂で固めたもので、樹脂の低い弾性を繊維で補うことを目的とした樹脂です。

・GFRP（ガラス繊維強化プラスチック）
ガラス繊維を固めたのがGFRPで、一般にはFRPというとGFRPを指します。軽量でABSやPCに比べても高い強度と耐熱性を持ち、FRPの中では比較的安価で使いやすい樹脂です。ヘルメット材料に適しており、2大ヘルメットメーカーの「Arai」と「SHOEI」はすべて独自に改良したGFRPを採用しています。

・CFRP（カーボン繊維強化プラスチック）
カーボン繊維を固めた樹脂がCFRP（カーボン繊維強化プラスチック）です。軽量かつ高強度でGFRPより優れており、レース車のカウルやボディに使われる超高価な材料です。

F1ドライバーやMotoGPのライダーのヘルメットに使用され市販化もされていますが、公道で走る分にはGFRPで十分です。