産業用ヘルメットの選び方と使い方
㈱谷沢製作所 取締役
谷澤直人
1 はじめに
保護帽は、働く人の頭を守るという重要な役割を持つ安全保護具である。
保護帽の性能は、労働安全衛生法に基づく「保護帽の規格」によって定められ、国家検定に合格した製品でなければ、製造・販売することが禁止されている。そのため、検定に合格した「保護帽」である以上、どの製品にも一定の性能は期待できるが、製品の選択や使い方を誤ると、いざというときに求める保護性能が得られないことがある。また、使用年数が経ったものは、プラスチック材料の経年劣化により性能が低下する場合がある。
本稿では保護帽(以下、ヘルメット)の種類をあげ、それぞれの特徴を紹介するとともに、使用上の注意点について説明する。
2 ヘルメットの種類とそれぞれの特徴
ヘルメットの役割
まず、ヘルメットの役割は何だろうか。
ひとつは、頭部に受ける衝撃を吸収することである。質量のある物体が上方から落下して頭部に衝突すると衝撃を受けるが、ヘルメットはそれを吸収して頭を守る。
また、作業者自らが高所から墜落したり、足元が滑って転倒したりしたときに、頭部が受ける衝撃を軽減する。
ヘルメットの役割は衝撃を吸収するだけではない。狭い場所にもぐり込んで作業をする場合に、頭部を機械などの突起物や硬く鋭角な箇所にぶつけて怪我をするのを防ぐ。
機械などに挟まれた場合にも、頭がつぶされるのを防ぐ。
さらに、電気作業等で頭部の感電を防ぐ絶縁用保護具としての役割もある。
労働安全衛生規則には、ヘルメットを着用しなければならない具体的な作業が規定されているが、それ以外でも頭部に危険が及ぶような作業を行う場合には、労働安全衛生法の趣旨に則り、規格に基づいたヘルメットを着用しなければならない。
このように、一口に「頭を守る」といっても、その使用場面は様々である。ヘルメットを選択するにあたっては、それぞれの危険に最適な製品を選択することが大事である。
規格上のヘルメットの種類
飛来・落下物用と墜落時保護用
産業用ヘルメットは「保護帽の規格」により、次の2種類が規定されている。
ⅰ) 物体の飛来または落下による危険を防止するためのヘルメット…飛来・落下物用
ⅱ) 墜落による危険を防止するためのヘルメット…墜落時保護用
ただし、実際には墜落時保護用単独のヘルメットは存在せず、両者を兼ねるヘルメット(飛来・落下物、墜落時保護兼用)が多く使われている。
それぞれのヘルメットは検定機関による検定試験に合格すると型式検定合格番号(TH から始まる番号)が付与される。ヘルメットメーカーは検定ラベル(正確には「型式検定合格標章」)にその番号を表記して、製品の見やすい位置に貼付するよう定められている(
図1
)。
飛来・落下物用と墜落時保護兼用ヘルメットの構造上の違いは、後者に衝撃吸収ライナーが用いられる点である。ヘルメットにおいて、頂部への衝撃は帽体の歪みと着装体のハンモックの伸びによって柔らかく吸収される(
図2
)。そのため、製品設計上、帽体とハンモックに十分な間隙(「頂部隙間」という)を設けている。
ところが、前・後頭部、側頭部では、頂部のように帽体と着装体との間隙を広く取ることができないため、主に発泡スチロールを用いた衝撃吸収ライナーが衝撃の吸収を担っている(ただし、近年、発泡スチロールを用いず、プラスチック製の成形された衝撃吸収体を衝撃吸収ライナーとする製品が増えてきた)。
このように墜落時保護兼用は、飛来・落下物用に比べて高い安全性能を備えている。ところが、「墜落時保護」という名称により、平地の作業には必要がない、高所作業専用のヘルメットであると誤解して、飛来・落下物用を使用する方がいる。
両者の性能差は大きいが、価格差はわずかである。ヘルメットは予期せぬ危険に備える保護具であることから、いつでも積極的に墜落時保護兼用を選択すべきである。
透明帽体のPC 製ヘルメット(ST#142―E)に1m の高さから5kg の半球形ストライカを落下させる実験をビデオ撮影した。左が衝突直前、右が衝撃のピーク時である。ハンモックが伸びるとともに、帽体が歪んで衝撃荷重を吸収している様子がわかる。このヘルメットの頂部隙間は44mm だが、右写真ではその隙間をほぼ使い切っていることがわかる。
電気用ヘルメット
電気用ヘルメットに関しては「絶縁用保護具等の規格」により、帽体の電気的な絶縁性能と試験方法が定められている。
試験機関による検定試験に合格すると、TFから始まる型式検定合格番号が付与され、検定ラベルに「保護帽の規格」に基づく検定番号と併記するよう定められている(
図3
)。
「絶縁用保護具等の規格」では、絶縁用保護具等に関して、使用時の電圧別に三段階の種別が定められているが、現時点で販売しているすべての電気用ヘルメットは高電圧用の検定を取得している(
表1
)。
帽体の材料とその特徴
ヘルメット帽体として用いる材料は、大きく熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に分けられる。
熱硬化性樹脂は熱を加えると硬化する樹脂である。代表的なものは不飽和ポリエステルで、これをガラス繊維に含浸させて熱硬化させるFRP(ファイバー・リインフォースト・プラスチック=繊維強化プラスチック)が用いられる。
一方、熱可塑性樹脂は加熱すると軟化し、冷却すると固化する性質の樹脂である。射出成形機で成形し、PC(ポリカーボネート)、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体)樹脂、PE(ポリエチレン)などが用いられる。
材料ごとに長所短所があるため、作業環境や作業条件に合わせて選定すべきである(
表2
)。
FRP
FRPは熱硬化性樹脂を用いるため、その製品は熱に強いほか、耐久性、耐候性、耐溶剤・薬品性にも優れている。
さらに、熱可塑性樹脂は固有の比重により、帽体軽量化の工夫が限られるが、FRPは母材(一般には不飽和ポリエステル樹脂)、強化材(一般にはガラス繊維)、充填剤(一般には炭酸カルシウム)を複合して作るため、その組み合わせを変えることで軽量化を図ることができる。現在、母材にビニルエステル樹脂(変性エポキシ樹脂)、強化材にカーボンファイバーや高強力合成繊維を用いた、軽量な製品が販売されている。
FRPはヘルメットに用いるための理想的な材料といえるが、絶縁性に劣り、電気用として用いることができないという大きな欠点がある。
PC
PCは熱可塑性樹脂の中では熱に強く、耐久性や耐候製にも優れ、成形品の表面硬度が高いことから、比較的傷がつきにくい。さらに、耐電性も高く、電気用としても最適である。
反面、有機溶剤や酸、アルカリ、油脂に弱く、薬品工場での使用や、塗装作業には不向きである。
ABS樹脂
ABS樹脂は現在、産業用ヘルメットの帽体に最も多く使われる材質である。特筆すべき長所は挙げづらいが、決定的な欠点は少なく、PCに比べて樹脂価格が低いため、普及価格帯の製品が数多く販売されている。
PC同様、有機溶剤や酸、アルカリ、油脂に弱い。ただし、PCに影響を及ぼす物質でもABSには影響がない場合や、その逆もある。それは、樹脂メーカーが用意した、物質別の成形品に対する影響の強弱を示す表により予め調べることができる。
また、耐熱性に劣るだけでなく、自己消火性がない。特に通気孔がある製品は、その断面に火が付くと消火しにくい場合があるので、溶接作業には用いるべきではない。
PE
PEは有機溶剤や酸、アルカリ、油脂にたいへん強いという特長を持つ。そのため、薬剤を扱う化学工場や、溶剤・油脂を扱うサービス業務(荷役・運搬会社、工場で働くエンジニアリング会社、機械のメンテナンスなど)で使用されることが多い。
一方、融点が低いため熱に弱いほか、成形品の表面硬度が低いという顕著な欠点がある。足場などで梁や鉄骨にぶつかったり、狭い場所で機械の角などに当たったりする作業では、帽体に傷がつきやすい。
機能を付加したヘルメット
現在、様々な機能を有したヘルメットが販売され、用途に応じて用いられている。
本稿では㈱谷沢製作所の製品から、特徴ある機能を紹介する。
遮熱加工を施したヘルメット
地球温暖化による気温上昇に伴い、熱中症患者の増加が大きな問題になっているが、炎天下でヘルメットをかぶって作業をされる方にとっても、たいへん危険な状況にある。
太陽の赤外線は地上の物体に当たると、熱エネルギーに変化する。遮熱塗料にはこの赤外線を効率的に反射し、物体の温度上昇を抑える効果があり、これを帽体表面に塗布した製品が遮熱ヘルメットである。それは帽体の材料や塗料の種類、塗料の色によって効果に差が生じる。
また、帽体色は限られるが、遮蔽材を加えた樹脂原料を使って成形した製品もある。この製造方法では、塗装の際のマスキング作業がいらないため、製品価格を抑えられる。
遮熱加工を施したヘルメットは、通常のものに比べて価格が高くなるが、3~5年は使用することや、炎天下で着実な効果を得られることを勘案すると、費用対効果が良好な熱中症対策用品であるといえる。
なお、PCやABS樹脂は前述のとおり、有機溶剤に侵されやすい特性がある上、塗膜が衝撃吸収性能を悪化させる可能性があるため、ヘルメットメーカーは遮熱塗料の選定には慎重を期している。従って、使用者が製品に市販の遮熱塗料を塗布することは厳禁である。
通気性のよいヘルメット
従来、墜落時保護兼用のヘルメットには、「蒸れる」という評価が付きまとっていた。それは、製品の中に入っている発泡スチロール製の衝撃吸収ライナーが帽体内への風の流れ込みを阻害し、内部の空気を滞留させていたからである(
図4
)。
そのため、使用者の中には発泡スチロール製の衝撃吸収ライナーを勝手に外してしまう者もおり、管理者を悩ませていた。
近年、ヘルメット内部の空間を広げて通気性を向上させるため、発泡スチロールの代わりにプラスチック製の衝撃吸収体を用いた、
図5
のような製品が生まれた。
製品の内部空間容積を実測して比較すると、図4の従来品では972cm3、同じ帽体を使った図5の製品では1,454cm3と、ほぼ1.5倍に広がっている。
風が吹く屋外ではもちろんのこと、屋内でも歩いたり体を動かしたりすることで、顔面に当たった風を帽体との隙間から効率よく内部に取り込み、帽体内部の温・湿度を外気と同程度まで、速やかに下げる効果が期待できる。
コンパクトで軽量なヘルメット
建築現場を歩くと、上部の足場に頭部を強打することがある。ヘルメットをかぶっているからけがはしないが、頸部が受ける衝撃は小さくない。
これは、ヘルメットをかぶっている本人が思っている以上に、帽体が頭部から持ち上がっているために起こる。
図2で示したように、ヘルメットの衝撃吸収メカニズムにとって「頂部隙間」は非常に重要な役割を持つ。これを十分に取る必要があるために、結果としてヘルメットの帽体が頭部から持ち上がってしまうのである。
ところが数年前、着装体のハンモックの形状に工夫を加えることにより、「頂部隙間」を狭くすることが可能になった。
図5の製品の「頂部隙間」が45mmなのに対して、
図6
の製品(ST#123―JZV)は32mmである。これに伴い、帽体の高さが152mmから133mmと低くなったため、頭部からの持ち上がりが大きく改善され、大変コンパクトな印象となった。
さらに、このヘルメットは製品高さを低くすることにより帽体の表面積が減少し、大幅な軽量化を実現した。図5のST#161―JZVの質量が430gであるのに対して、図6のST#123―JZVは365gである。また、同形のヘルメットにシールド面が付いたST#123VJ―SHでも、図5のヘルメットと同じ430gである。
シールド面付きヘルメット
作業中に目を保護する必要が生じた時、ヘルメットにシールド面を内蔵した製品を使用していれば、すぐにそれに備えることができるので、大変便利である。
製品には大きく分けて、鼻よりも上を保護する半面式のものと、あごの下まで保護する全面式のものがある。後者は大きなシールド面を収納するために、帽体が通常のものよりも大きくなる。
また、透明だけでなく、サングラスの替わりとなる色付きの面も販売されている(溶接には使用不可)。
以前に比べると、引き出しや収納する際の動きがスムーズな製品が多くなるとともに、軽量化も著しく進んだ。さらに性能面でも、面の歪みや傷付きやすさ、呼気による曇りも大きく改善されている。
シールド面付きヘルメットはいつでも必要なときに目を保護できるが、顔面とシールド面の間にやや広い隙間が生じるため、使用にあたっては注意が必要である。さらに、労働安全衛生規則に使用を定められた「保護めがね」には該当しないため、その代替にはならない。
透明ひさし付きヘルメット
ひさし部分が透明なヘルメットも普及が進んだ。
かつて、我が国のヘルメットはMP型と呼ばれるひさしのない、丸型のものが主流であったが、次第に帽体にひさしと頂部にリブのあるヘルメットに替わってきた。そのような製品は格好良いが、ひさしがあるために上方視界が妨げられがちである。そこで生まれたのがひさしを透明にしたヘルメットであった。
透明ひさし付きには、ひさし部分を帽体に接続(接着)した製品と、帽体と一体となるよう成形した製品がある。ひさし部分に衝撃を受けた場合には、一般的には後者の耐衝撃性の方が高いが、規格にひさし部分の強度が定められていないため、どちらも許される。業務の危険性に応じて選択すればよい。
また、ひさしの色もグレー、ブルー、グリーンなどのほか、上方の視界がよい無色透明の製品や、屋外で使用しても太陽光がまぶしくない、かなり濃色の製品もある。
透明ひさし付きヘルメットは、業務の安全性を高めるとともに、作業効率の向上にも貢献するため、盛んに使用されている。
携帯用ヘルメット
出張などで自分のヘルメットを持参する際、それを旅行バッグに納めようとすると、想像以上に大きくて嵩張り、困ることがある。そうした、ヘルメットを持ち運ぶニーズから、ヘルメットをたたんで高さを低く抑えることができる「携帯用ヘルメット」が作られた(
図7
)。
携帯用であっても仕事に用いるには、「保護帽の規格」に基づく検定に合格していることはもちろんのこと、かぶり心地も重要である。また、簡単にたたんだり組み立てたりでき、その繰り返しに耐えられる構造であることが必須である。
「防災用」を謳った製品の中にも、たたんで小さくできるヘルメットがあるが、その中には日常的に繰り返し使用することを想定しておらず、作業に用いるには不向きと思えるものもある。
選択にあたっては、その製品が作業に適しているかどうかを十分に検討すべきである。
3 ヘルメット使用上の注意点
冒頭で触れたように、製品の使い方を誤ったり点検を怠ったりすると、いざというときに本来の保護性能が発揮されないことがある。また、ヘルメットがプラスチック製品である以上、経年劣化が避けられないため、定期的な交換も必要である。
ヘルメットの着用方法
ヘルメットは正しく着用することが大切である。
まず、ヘッドバンドを頭の大きさに合わせて緩みのないように調節する。きちんと調節するとヘルメットがぐらつかず、快適に使用できる。ヘルメットを頭に載せたまま簡単にヘッドバンドを調節できる、便利な製品も多くなった。
次に、アミダかぶりなどをせず、まっすぐに深くかぶる。
あご紐も正しく調節して、きちんと締める。あご紐が緩いと、墜落や転倒した際に容易に脱げてしまう。ただし、あご紐をいくら強く締めても、ヘルメットの前後のぐらつきはおさまらない。それには、前述のようにヘッドバンドを頭にジャストフィットさせることが大事である。
ところで、メーカーには頭にタオルを巻いた上にヘルメットをかぶることの是非について、法令に定めがあるかという問い合わせが多い。答えは「ない」であるが、一般論として、いざというときにヘルメットがずれたり、脱げやすくなったりするならば、タオルを着用すべきではない。ましてや、厚手のタオルを後頭部で結び、ヘッドバンドを全開にしてヘルメットをかぶっている方がおられるが、これは論外である。
本年3月、建設業労働災害防止協会が「保護具等に関する調査研究委員会 令和6年度検討結果報告書」を公表した中に、『頭にタオル等を巻いて保護帽を着用すると、頭部との密着性が低下し、墜落・転落時に頭部からずれて脱落するおそれがある。このようなことから、当委員会では、頭にタオルを巻いて保護帽を着用することは原則禁止とした』の一文がある(ヘルメットと頭部が密着するよう設計・製造されたインナーは着用可)。今後、建築現場での指導の拠り所になると思われる。
使用前の点検
ヘルメットは「20のチェックポイント」(次ページ参照)によって点検し、少しでも異常が認められた場合は使用を中止すべきである。この表は一般社団法人日本ヘルメット工業会が定めたものである。
もし、着装体の構成部品などに異常が認められた場合は、直ちに同じ新品の部品と交換する必要がある。その際、自分で部品を修繕したり、外観が同一に見えても異なる型式の製品の部品を代用したりしてはならない。
ヘルメットのメンテナンス
ヘルメットは汚れやすいため、水洗いをして清潔に使いたい。特に夏場は額から大量の汗が出るため、あらかじめ市販の汗取りパッドをヘッドバンドに貼り付けて使用することをお勧めする。
また、市販の除菌・消臭剤は帽体などのプラスチック部品を劣化させる恐れがあるため、使用すべきではない。汚れがひどい場合には中性洗剤を用いて洗浄の上、よく拭き取っておく。
ヘルメット交換の考え方
過酷な条件下で使用している場合には、外見に異常が認められなくても、劣化が進んでいる場合がある。特に、プラスチックの成形品は使用中に紫外線と酸素による光化学反応が起き、収縮するとともに柔軟性を失う(経年劣化という)。
図2で熱可塑性樹脂の帽体や着装体が衝撃を柔らかく受け止める様子を示したが、それらの部品が経年劣化すると、衝撃吸収性能に影響を及ぼす。さらに、ハンモックが衝撃で切れるなど、ヘルメットとして役に立たなくなることがあるため、早め早めの交換が必要である。
プラスチックの劣化に関連して、よく例に挙げられるのが、洗濯ばさみが下がっている家庭の物干し用ハンガーである(洗濯ばさみはポリプロピレン製が多い)。ハンガーを使い続けるうちに洗濯ばさみは壊れていくが、同時期に一斉に壊れるわけではなく、時間をおいて一個また一個と徐々に使えなくなる。これは同じプラスチック製品であるヘルメットでもまったく同様である。
ただし、物干しハンガーなら洗濯ばさみが10個壊れたら、そろそろ買い替えようかと思うかもしれないが、ヘルメットは命を守る安全保護具であることから、物干しハンガーで例えれば、必ず「最初の1個が壊れる前」に交換すべきである。しかし、それがいつなのかわからないため、使用年数を用いた「交換の目安」を設けている。
一般社団法人日本ヘルメット工業会では、「交換の目安」として熱可塑性樹脂製は使用開始後3年、熱硬化性樹脂製は使用開始後5年としている。
また、ヘルメットを製品として3ないし5年間、安心して使用するためには、ハンモックなどの着装体が劣化していないことが前提となる。そのため、着装体は衛生上の観点からも1年ごとの交換を勧めている。
電気用保護帽の定期自主検査
労働安全衛生規則351条では、絶縁用保護具等を使用する際に、6ヶ月ごとの耐電圧性能に関する定期自主検査を義務付けている。
労働安全衛生規則で絶縁用保護具等を用いることが定められている作業では、この検査を必ず実施しなくてはならない。
おわりに
ヘルメットは年々、少しずつ進化している。最新のアイディアを盛り込んだ製品で、安全性や作業効率を改善できるかもしれないので、ぜひとも試していただきたい。