オートバイ用装甲

オートバイ用防具は、オートバイのライダーのための防具です。伝統的な黄色のフォームから、大量のエネルギーを吸収できるハイテク化合物まで、さまざまな形状があります。基本的な形状では、防具ジャケットには肩と肘の防具が含まれ、多くのジャケットにはオプションで背中のプロテクターも追加できます。ズボンには腰と膝のプロテクターが含まれ、尾骨プロテクターも含まれる場合があります。

この防具は、密閉セルまたは開放セルフォームのいずれかで、密度はさまざまで、ヘルメットに使用されるかなり硬いフォームまであります。硬いフォームは破壊的な分解によって衝撃を吸収するため、1 回の事故に対する保護にしか使用できず、交換する必要があります。柔らかいフォームは保護力がほとんどなく、密閉セルフォームは開放セルフォームよりも少しだけ保護力があります。^{[引用が必要]}

フォームタイプの防具のうち、メモリーフォーム防具は、上記のオープンセル/クローズドセルタイプと比較して、より高いレベルの衝撃吸収を実現します。メモリーフォームは、圧縮後にゆっくりと復元します。^[要出典] 非常に密度の高いフォームです。

ジェルタイプの衝撃吸収材です。様々な密度のものが製造されており、快適性のために身体に密着させて使用します。

ハードアーマーは通常、硬質プラスチックから成り、摩耗や刺し傷に耐えられるよう設​​計されています。ハードアーマーは、通常、身体に面する内側の表面に、衝撃を吸収するフォームまたはその他の素材と組み合わせて使用​​されます。これは、ハードアーマー自体には衝撃/ショック吸収特性がないためです。

オートバイの防具に粘弾性材料を使用することで、手（手袋）、肘、膝、肩、尾骨、背中の防具を、静止時には柔らかくしなやかな状態で製造できるようになりました。衝撃を受けると、防具は非常に硬くなり、保護特性を発揮します。^{[要出典]この防具の例には、RHEON、SAS-TEC、SW、D3O、Knox MicroLock、EXO-TEC、TF 防具があります。これらは現在、KOMINE、REV'IT!、Firstgear、BMW Apparel、Fieldsheer、Scorpion、Rukka、Klim、} Aerostich、Worse for Wear、Hideout Leather などのメーカーのジャケット、ズボン、スーツに使用されています。

粘弾性装甲は、衝撃を受けるまでは柔らかく、身体にフィットします。衝撃を受けると、すぐに反応して硬い塊を形成します。D3O 装甲は端から端まで硬化します。Sas-Tec 装甲は、力に対抗できる程度まで硬化する点で、漸進的反応装甲であると考えられています。この素材は、次の 3 つの方法で人体への外傷を防ぎます。

1. 衝撃吸収:材料は相変化（硬化）によって衝撃エネルギーを吸収します。
2. 衝撃遅延:材料は、人体への衝撃の伝達を長時間にわたって遅らせます。
3. 消散:衝撃は体のより広い領域に分散されます。

粘弾性装甲は、従来のハード装甲フォームラミネートソリューションよりも快適でかさばらず、衝撃を大幅に軽減できます。ハイブリッド装甲は、ハードシェルの外側材料で層状に作られています。装甲の有効性を評価するために、欧州規格 EN-1621 が使用されています。この規格では、5 kg の平らな衝撃体が 4.47 m/s の速度で装甲に衝突します (エネルギー 5x4,47x4,47/2=50 J「ジュール」)。50 J のエネルギーは、1 kg の質量を 5 m の高さから落下させるのとほぼ同じです (E=mGH)。センサーは、装甲を介して伝達される力、ピーク力 (キロニュートン (kN))、および周期 (力が伝達されるまでの時間) を測定します。装甲を介して伝達される力が 35 kN 未満の場合、装甲 (背中を除くすべての装甲) は EN-1621-1 定格を達成できます。^[1]規格には、温度安定性やカバー範囲などの他の要素も含まれます。背中の保護規格はEN-1621-2です。この規格の評価は、エネルギーが18kN未満（EN-1621-2レベル1）または9kN未満（EN-1621-2レベル2）であることに基づいています。^[2]

「オートバイ運転者の機械的衝撃に対する保護服」を対象とする欧州規格は、EN1621-1、EN1621-2、EN1621-3の3つがある。EN1621-1は、膝、肘、肩、腰の四肢関節プロテクターを対象としている。EN1621-2は背中/脊椎プロテクターの認証規格で、EN 1621-3はオートバイ運転者の胸部保護規格を指す。規格は随時更新されるため、更新された年が規格の末尾に追加される。EN 1621-1:2012、^[1] EN 1621-2:2014、およびEN 1621-3: 2019-03は、2021年6月16日現在の規格である。^[2] 3つの規格はすべて、落下する質量の衝撃を受けたときに保護装置を介して伝達される力を測定して、保護装置の性能を評価している。

EN1621-1 は、肩、肘、前腕、腰、膝、下腿の保護を目的とした製品を評価します。試験装置は、半径 50 mm の半球形ドームの上に取り付けられたサンプルに、40 mm x 30 mm の打撃面を持つ 5 kg ±10g の質量を落下させるものです。アンビルはさらにロード セルに取り付けられており、プロテクターを通じて伝達される力を測定できます。落下する質量の衝撃時の運動エネルギーは 50 J を超えてはなりません。

この試験方法に従うプロテクターは、9 回の試験の平均伝達力が次の場合、この規格に準拠しているとみなされます。

• 35 kN未満（EN1621-1 CEレベル1）であり、単一の試験結果が50 kNを超えないこと、および
• 20 kN未満（EN1621-1 CEレベル2）

ケンブリッジ大学のロデリック・ウッズ博士が、CE 規格を確立する作業を行いました。当初、プロテクターには 3 つのレベルがありました。レベル 1 は 40 ジュールの衝撃でテストされ、レベル 2 は 50 ジュール、レベル 3 は 60 ジュールでした。いずれの場合も、プロテクターは平均伝達力を 25 kN 未満に抑える必要があり、1 回の衝撃が 37.5 kN を超えてはなりません。イタリアのメーカー 2 社は、プロテクターが最高基準を満たさないことを懸念し、レベル 3 の削除を求めるロビー活動に成功しました。このことは、オートバイ用 PPE の EU 規格がメーカーによる規制の捕捉の対象になっているという主張(EN 17092 の登場で繰り返された主張) を裏付ける証拠となりました。

周囲温度保護に加えて、プロテクターはオプションで高温 (40 °C / 104 °F 以上) または低温 (-10 °C / 14 °F) で動作するように認定される場合があります。これらのテストに合格したプロテクターには、それぞれ T+ または T- マークが付きます。

EN1621-2 は、背中/脊椎を保護するために設計された製品を評価します。これは、点荷重を作成するアンビル ストライカーを使用し、レベル 1 保護 (EN-1621-2 CE レベル 1) を達成するには 18 kN を超える力の伝達を許容しないという、より厳格な規格です。9 kN 未満の力の伝達を許容するプロテクターは、レベル 2 保護 (EN-1621-2 CE レベル 2) を達成できます。詳細については、以下のセクションを参照してください。

オートバイのエアバッグは別の規格（EN 1621-4）が適用されます。

欧州規格EN 1621-2:2003 ^[2]は、CE 認定バックプロテクターの 2 つの性能レベルを定義しています。試験装置と手順は EN 1621-1:1997 ^[1]のものと似ていますが、衝撃子とアンビルの構成が異なります。衝撃子は、長さ 160 mm、底辺 50 mm、高さ 30.8 mm、半径 12.5 mm の丸みを帯びた三角柱です。アンビルは、高さ 190 mm、直径 100 mm、丸みを帯びた端部の半径 150 mm の円柱で、軸が衝撃の方向に向いています。規格で定義された手順で試験した場合、2 つの性能レベルは次のようになります。

• レベル 1 プロテクター: テストでアンビルの下で記録された平均ピーク力は 18 kN 未満でなければならず、単一の値は 24 kN を超えてはなりません。
• レベル2プロテクター：試験でアンビルの下で記録された平均ピーク力は9kN以下でなければならず、単一の値は12kNを超えてはなりません。^[2]

脊柱はより繊細な性質を持っているため、バックプロテクターはより低いレベルの力を伝達する必要があります。EN 1621-2 の序文には、交通事故で負傷したオートバイ運転者の約 13% がこの背中の部位に損傷を負っていると記載されています。しかし、負傷した運転者のうち脊椎骨折を負うのはわずか 0.8% で、神経損傷につながる重度の背中の損傷を負う運転者は 0.2% 未満です。これは、ヨーロッパにおける電動二輪車 (PTW) 事故に関する現在入手可能な最も包括的で詳細なデータである MAIDS レポート (2004) の証拠によって裏付けられています。

2016年の体系的レビューでは、オートバイのバックプロテクターが効果的かどうかを判断するための証拠が少なすぎることが判明しました。^[3]彼らは、「バックプロテクターは、曲げやねじりの力によって引き起こされるほとんどの脊椎損傷から保護することができません」と述べています。2019年のAfquirらによる最近の研究では、「バックプロテクターを使用することで、前方衝突に関連する損傷をほとんど回避できなかった」ことがわかりました。彼らは、「ライダーの特性に関係なく、依然として骨折の主な形態である圧迫骨折（頭尾方向の力）と呼ばれるものからライダーをよりよく保護するために、バックプロテクターの設計を再検討する必要がある」と結論付けています。^[4]

研究により、現在のオートバイ用防具の規格の限界が明らかになった。Albaneseら(2017) によると、「EN 1621-1 の許容伝達力は、衝撃による傷害の可能性を効果的に減らすには高すぎる可能性がある。文献で報告されている人間の許容レベルを考えると、これは驚くべきことではない [...] 最大力の制限を減らすことでライダーの保護が改善され、実現可能と思われる」。^[5] さらに、Meredethら(2019) は、肩と膝の防具には異なるレベルの衝撃保護が必要であることを発見した。また、防具の CE 規格では、肩への伝達力が約 8% (± 5%) しか減らなかった。彼らは、「膝と肩の衝撃保護で観察された傷害保護性能の明確な違いは、異なる身体部位を保護するために指定された衝撃保護の異なる性能基準が必要である可能性があることを示している」と結論付けた。^[6]

リズ・デ・ロームらは、オートバイの防護服と防具に関する横断的研究を行った。^[7]これは「25年以上ぶりに、特殊なオートバイ防護服、特に防弾チョッキの有効性を調べた研究」と評された。^[8]

この研究では、「防弾チョッキを装着したあらゆる形態のオートバイ用衣服、および防弾チョッキを装着していない手袋やズボンでは、開放創（擦過傷、切り傷、裂傷）のリスクが大幅に減少した。しかし、身体のどの部位においても防弾チョッキによる骨折のリスクが減少するという証拠はなかった」と結論づけられている。^[7]

現在の防護服は骨折リスクの軽減には不十分であることが判明したが、防護服自体の破損率が高いため、追加の耐摩耗性を提供した。「この研究結果は、オートバイの防護服の製造業者に明確なメッセージを送っています。衝突時に材料の損傷により破損したジャケット（29％）、パンツ（28％）、手袋（25％）の割合は、品質管理の改善の必要性を示しています。」^[8]

その後、リヨン大学のウーらが、事故に巻き込まれた 951 人のライダーに対するオートバイ防護服の効果を分析した。防護服は「打撲よりも擦過傷や裂傷」を減らすのに効果的であることが判明した。しかし、現在の防護服の有効性については疑問が投げかけられた。「防護服は骨折、脱臼、捻挫のリスクを軽減しなかったが、膝丈または足首までのブーツは足首または足の骨折のリスクが低いことが示された (RR = 0.43、95% CI、0.24-0.75)。バックプロテクターの効果は示されなかった。」^[9]

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