JPH07243796A

JPH07243796A - 衝撃吸収防護材

Info

Publication number: JPH07243796A
Application number: JP2543494A
Authority: JP
Inventors: Dan Eric; ダンエリック
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】柔軟性に優れ、しかも軽量であって、弾丸等
の飛来物、砲弾等の破片並びに投石等からの衝撃を非常
に効果的に吸収並びに拡散する衝撃吸収防護材を提供す
ること。【構成】飛来物の運動エネルギーを吸収する少なくと
も１枚のパネル１５を使用する衝撃吸収防護材１０であ
って、このパネル１５はパネル全体にわたって３から８
の側面を有する多数の多角形のセル部を有する剛体構造
である。これらセル部は個々に約０．１から８インチ
（０．２５センチから２０．３センチ）の径を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防弾チョッキ、ヘルメ
ット、装甲車部材、建造用部材、建造用構造物のごとき
防護材の衝撃抵抗力及び運動エネルギー吸収特性を改善
する手段に関するものである。さらに特定すれば、単独
で使用され、又は従来式の防護材及び／又は防護構造と
共に使用される際に、弾丸等の飛来物、砲弾等の破片並
びに投石等からの衝撃をさらに効果的に吸収並びに拡散
する防護材構造を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】人体用の防護具は軍人及び警官等によっ
て、弾丸、砲弾破片及び他の飛来物から身を守るための
防護手段として利用されてきた。人体用防護具の構造は
その使用目的に沿い、軽量で、フレキシブルでなければ
ならない。人体用防護具は、身体を飛来物から守り、さ
らに、防護具の裏側の変形と人体への衝撃エネルギーを
最少限に押さえることが可能であって、しかも軽量でフ
レキシブルな構造であることが要求される。

【０００３】従来の装甲車両は、金属、セラミック、複
合構造体、グラスファイバ、ナイロン、アラミドファイ
バー、並びに半結晶ポリオレフィン構造体等の多様な素
材で成る防護パネル及び／又は防護板材を利用してい
る。装甲車両防護用材料及び部材は、予想される飛来物
の脅威に対抗する能力を備えた軽量構造体でなければな
らない。このような防護構造体は、運動する発射物が有
する運動エネルギーを移動させる構造を有しており、そ
の発射物と、爆発等により発生する破片に抗してその防
御体を貫通させないものでなければならない。

【０００４】即ち、装甲車両等の防護材は、発射物及び
その破片が貫通することのない軽量構造体を提供しよう
とするものである。このような装甲車両等の防護構造
は、陸上車両、航空機、船舶等の多様な乗り物に利用さ
れている。

【０００５】発射物等の飛来物に対抗するための防御体
構造は以下記載の全部又はその一部を達成しようとする
ものである。１）防護材と接触する発射物の接触面積を増加させて、
衝撃及び進行速度を鈍化させるために、発射物を衝突時
に変形させる。２）発射物の勢力鈍化、進行方向変化（偏揺れ）又は破
壊等を強制し、発射物のエネルギーを不安定化させる。３）余裕のある条件を達成させる強力防護材料を使用
し、充分な厚みを採用する。即ち、発射物が防護材を貫
通することのないような充分条件を採用する。

【０００６】防護材製造技術はさらに、硬質又は比較的
硬質な材料の防護構造体内に薄く分割された層状体を採
用しており、この分割薄層体に衝突する発射物の運動エ
ネルギーを効果的に吸収させる構造を提供する。しか
し、この技術は弱点もある。別の防護材製造技術は、衝
突の際に、発射物をその通常の進路から逸すように金属
製マトリックス内に金属部材等を保持させる構造を採用
している。

【０００７】アメリカ合衆国特許第２，７２３，２１４
号は、防護効果を発揮させるため、防護材の少なくとも
最外側層を、貫通されたり、大きく湾曲されたりするこ
とのない充分に強度を有する比較的コンパクトな複数の
剛体板材で形成しており、その個々の板体が発射物等に
よって衝撃を受けた際には、板材は発射物と共に実質的
に進路方向に移動し、隣接する層又は弾性材料に衝撃力
を移動させるものであることを教示している。その結
果、発射物の運動エネルギーは発射物によって変形する
弾性材料層内で蓄積される位置エネルギーに変換され
る。変換位置エネルギーは、発射物の前方（身体側）へ
の移動が停止した場合には、運動エネルギーに再変換さ
れ、発射物を逆方向の外側方向に加速させる。よって、
防護材の最内側（身体側）表面にて防護具着用者に伝達
される衝撃力は弾性層の変形によって吸収されずに残っ
た力の残余部分のみであり、そのような残余部分は、発
射体が衝突した小面積にかかる衝撃力とは大きく差異が
あり、広範囲に広がって着用者に対しては弱い衝撃力と
して伝達される。

【０００８】

【発明が解決とようとする課題】しかし現実には、上記
タイプの防護材は、高速で飛来する飛来物の先端が剛体
である発射物に対しては有効であるが、フレキシブルで
軽量な防御体とはなり難い。しかし、前記のような防護
材の最外側層に使用される小片部を形成する現在利用可
能な材料は、溶解又は崩壊によりその防護性能が完全に
機能しない場合が時として発生し、高速で飛来する硬質
先端を有する発射物の衝撃から完全には防護しない。よ
って、このタイプの防護材が高速で飛来する硬質先端の
発射物の衝撃を受けた際には、少なくとも最外側層の衝
突された板片と、おそらくはその内側の幾層かの板材と
は破壊され、運動エネルギーを充分に吸収して、それを
熱エネルギー、音エネルギー及び板片変形エネルギー等
に変換する前に、防護材の中間層である板材層は飛来発
射物と共に移動できずに変形又は破壊される。よって実
際には、防護材を通過して着用者に伝達されるエネルギ
ーを最小限度に減少させるため、中間板材層が一切破壊
されないと仮定したときに必要とされる板材層の数より
も多くの層が必要となる。しかし、採用可能な板材層の
数は、フレキシビリティの供与と重量制限のために限定
を受ける。フレキシビリティに関する問題は、アメリカ
合衆国特許第２，７２３，２１４号において考察されて
いるように、着用者と隣接した防護材の表面（内側面）
が実質的に変形しない剛体となるには、中間連続層の個
々の板領域が４の係数（factor of 4）で増加するとき
には、現実的な制限は約５層の板材層であることを考慮
すれば理解される。

【０００９】さらに、複合防護材内に採用される通常は
弾力体である素材は高速飛来物に衝突されると、その隣
接する外側の層に対しては剛体として作用し、柔軟に変
形することはせず、よって充分に衝撃を吸収せず、飛来
物の運動エネルギーを位置エネルギーに効率よく変換す
ることもない。クローセン他に付与されたアメリカ合衆
国特許第４，１８６，６４８号の内容を本文に援用す
る。この特許は本発明の構造が採用可能な防護材構造を
開示している。この発明は弾性マトリックスに使用され
て支持されているポリエステル樹脂繊維製の複数の織布
薄層の使用を教示している。

【００１０】ディエツ他に付与されたアメリカ合衆国特
許第２，６９７，０５４号は特に飛来破片等の運動エネ
ルギーを吸収する薄層プラスチック構造を開示してい
る。アメリカ合衆国特許第４，７３２，９４４号は、ア
ーティスティックガラスプロダクツ社によって「ＮＯＶ
ＩＦＬＥＸ」の商標名で販売されているアイオノマー
（ionomer）樹脂フィルムを開示している。本発明はこ
のフィルムを使用している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、防護材構造の
改良に関するものである。この改良は、運動エネルギー
を吸収する能力を備えた少なくとも１枚のパネルを使用
することを含む。このパネルは３から８の側面を有する
多数の結合した多角形のセル部（多面体の筒状構造）を
形成する剛体金属構造又は高モジュラス合成樹脂構造を
有するものである。このセル部は約０．１から８インチ
（０．２５センチから２０．３センチ）の径を有する独
立空洞であり、マトリックス状にパネル全体にわたって
結合されたセル部のシートを構成する。

【００１２】好適には、このパネルのセル部はハニカム
形状（即ち、六角形マトリックス）であり、人体用防具
に使用される際には、これらのセル部は約０．１から１
インチ（０．２５センチから２．５４センチ）の径であ
り、約０．００３から０．２５０インチ（０．００７６
２センチから０．６３５センチ）、好適には約０．０３
インチ（０．０７６２センチ）までの壁厚を有し、約
０．０２５から１２．０インチ（０．０６３５センチか
ら３０．４８センチ）、好適には約３．０インチ（７．
６２センチ）までのコア厚（core thickness）のもので
ある。有利には、このパネルは主に抗発射物外側層（即
ち、衝撃を受ける衝撃面である攻撃撃退側表面）を形成
する防護材構造と共に使用される。

【００１３】人体用防具の場合には、このパネルは発射
物に対する抵抗性能を改善し、衝撃エネルギーを拡散す
るために防護材材料層間もしくは防護材材料層の裏側に
配置される。このパネルはまた防護材構造物に採用され
る諸物質と層との間に空隙をも提供する。個々の防護材
材料と層との間の空隙の存在は、その様式の抗発射物特
性を劇的に改善する。本発明のパネルは非常に軽量であ
り、空隙充填材として使用されるときには多防護層及び
防護材料の結合（固定）手段を提供する。

【００１４】本文にて使用される「剛体」とは、自然に
崩壊することなく、充分な強度を有する半フレキシブル
で半剛性の構造体を言う。本発明の改良型防護材を製造
するには、少なくとも１層の実質的に剛体である層を現
存の防護構造体と何等かの手段で結合する。得られる製
品は自力で形状を保持することができ、衝撃抵抗力を備
えている。１層のみであるとき、このパネルは通常は複
合体の内側部分を形成する。即ち、外側に露出していな
い部分であり、例えば、飛来物の衝撃を直接には受けな
い部分である。１層以上であるときには、単純複合体が
形成され、例えば、本発明のパネルは２層の間に挟ま
れ、この構造は、例えば、ヘルメットとして使用すると
きに有用である。他形状の複合体も同様に有用であり、
例えば、パネルと対剛体発射物用繊維層との複数交互層
で成る複合体が有用である。

【００１５】改良型乗物用防護材を形成するには、本発
明の１枚又は複数枚のパネルが最外側の剛体防護材材料
の内側に平行に接着又は固定され、運動エネルギーの伝
達を減少させ、防護層の破壊を防止し、防護材全体の変
形を回避させる。本発明のパネルは空隙部として連続的
防護材層又は防護材料の間で使用が可能である。防護材
材料層間の空隙は、飛来物の衝突で尚早に連続的防御材
料層を破壊するエネルギーの移動と拡散を最小限にする
効果的手段であると一般に認識されている。ハニカム構
造のパネルは、軽量で、構造上硬い空洞部を形成し、衝
撃を孤立させ、拡散させる（歪み力を伝搬する）もので
あり、複合材料からなる防護具の層に集積的に結合する
ことができるものである。本明細書中にて使用する「針
状物の貫通」とは、ナイフ、アイスピック、先鋭な武
器、砲弾の破片等の貫通を意味する。

【００１６】具体的には、請求項１に記載の発明は、
「防護構造体であって、運動エネルギーを吸収する少な
くとも１枚のパネルを有しており、該パネルは３から８
の側面を有する多数の多角形のセル部を有する剛体構造
であり、該セル部は約０．１から８インチの径を有して
前記パネルの全面に提供されていることを特徴とする防
護構造体。」である。

【００１７】請求項２に記載の発明は、「前記パネルの
前記セル部は衝撃の方向に開いていることを特徴とする
請求項１記載の防護構造体。」である。請求項３に記載
の発明は、「前記パネルの前記セル部はハニカム形状で
あることを特徴とする請求項２記載の防護構造体。」で
ある。請求項４に記載の発明は、「前記多角形のセル部
は溶接されたものであることを特徴とする請求項１記載
の防護構造体。」である。請求項５に記載の発明は、
「前記セル部の側壁の厚さは約０．００３から０．２５
０インチであることを特徴とする請求項１記載の防護構
造体。」である。

【００１８】請求項６に記載の発明は、「前記セル部の
コア厚は約０．０２５から１２．０インチであることを
特徴とする請求項１記載の防護構造体。」である。請求
項７に記載の発明は、「前記コア厚は約０．０２５から
３．０インチであることを特徴とする請求項６記載の防
護構造体。」である。請求項８に記載の発明は、「前記
パネルは金属であることを特徴とする請求項１記載の防
護構造体。」である。請求項９に記載の発明は、「前記
パネルは高モジュラス合成樹脂製であることを特徴とす
る請求項１記載の防護構造体。」である。

【００１９】請求項１０に記載の発明は、「前記高モジ
ュラス合成樹脂はポリウレタン、ｐ−アラミド、アイオ
ノマー、ポリカーボネート、フッソ処理された炭化水
素、ポリオレフィン及びポリエーテルイミドでなる群か
ら選択されたものであることを特徴とする請求項９記載
の防護構造体。」である。請求項１１に記載の発明は、
「前記パネルは前記多角形のセル部の少なくとも一側部
に少なくとも１層の強力高モジュラス樹脂層を含むこと
を特徴とする請求項１記載の防護構造体。」である。請
求項１２に記載の発明は、「前記樹脂層は熱可塑性樹脂
層であることを特徴とする請求項１１記載の防護構造
体。」である。

【００２０】請求項１３に記載の発明は、「前記熱可塑
性樹脂はポリカーボネートとアイオノマーでなる群より
選択されたものであることを特徴とする請求項１２記載
の防護構造体。」である。請求項１４に記載の発明は、
「前記セル部は粒子状摩擦材料を含むことを特徴とする
請求項１１記載の防護構造体。」である。請求項１５に
記載の発明は、「防護構造体であって、少なくとも１枚
の対発射物抵抗性外側層と、少なくとも１枚の運動エネ
ルギー吸収内側層とを有し、該内側層は３から８の側面
を有する多数の結合された多角形のセル部を有する少な
くとも１枚の剛体パネルを有しており、前記セル部は約
０．１から１インチの径を有しており、壁厚は約０．０
０３から０．０３０インチであることを特徴とする防護
構造体。」である。

【００２１】請求項１６に記載の発明は、「前記パネル
はハニカム形状であることを特徴とする請求項１５記載
の防護構造体。」である。請求項１７に記載の発明は、
「前記パネルは１対の熱可塑性層によって挟まれている
ことを特徴とする請求項１５記載の防護構造体。」であ
る。請求項１８に記載の発明は、「前記パネルは高モジ
ュラス合成樹脂製であることを特徴とする請求項１５記
載の防護構造体。」である。請求項１９に記載の発明
は、「前記多数の多角形のセル部は溶接されていること
を特徴とする請求項１８記載の防護構造体。」である。
請求項２０に記載の発明は、「前記セル部は針状物の貫
通を防止するのに充分な量の無機質砂状体を含むことを
特徴とする請求項１５記載の防護構造体。」である。

【００２２】本発明の目的は、防護具の構造体中におい
て衝撃を吸収するパネルを提供することにある。本発明
の他の目的は、防護材材料の異なる層間で防護材内に空
隙部を形成するスペーサ手段を提供することである。本
発明のさらに他の目的は、軽量な人体用防護材にエネル
ギー吸収層を提供することである。添付の図面を参照に
付した以下記載の好適実施例の説明により、本発明の他
目的は判明し、さらに詳細な理解が得られるであろう。

【００２３】

【作用】上記構成により、本発明の衝撃吸収防護材は、
柔軟性に優れ、しかもセル部を有することから軽量であ
って、弾丸等の飛来物、砲弾等の破片並びに投石等から
の衝撃を非常に効果的に吸収並びに拡散し、人体、車
両、航空機等を確実に保護するものである。そして、請
求項２に記載の発明においては、セル部にて衝撃を効率
よく確実に吸収拡散する。請求項３に記載の発明におい
ては、軽量でかつ非常に強度に優れたものとなる。請求
項４に記載の発明においては、セル部同士は強固に結合
しており、全体としての強度に優れたものとなる。請求
項５〜７に記載の発明においては、セル部の重量と強度
が適度に設定される。

【００２４】請求項８に記載の発明においては、パネル
の強度が優れたものとなり、又、製造も容易であり、目
的に応じてアルミニウム、鉄、その他の合金等を選択す
ることができる。請求項９及び１０に記載の発明におい
ては、パネルが非常に軽量となり、しかも強度的にも優
れ、製造も容易である。請求項１１に記載の発明におい
ては、パネルの強度が非常に優れたものとなる。

【００２５】請求項１２及び１３に記載の発明において
は、製造が容易で、かつ衝撃吸収性に優れたものとな
る。請求項１４に記載の発明においては、針状物の貫通
を非常に有効に阻止することができる。請求項１５に記
載の発明においては、発射物等の運動エネルギーを有効
に吸収することができる。請求項１６に記載の発明にお
いては、軽量でかつ非常に強度に優れたものとなる。請
求項１７に記載の発明においては、パネルの強度が非常
に優れたものとなる。請求項１８に記載の発明において
は、軽量で、製造が容易であり、かつ衝撃吸収性に優れ
たものとなる。請求項１９に記載の発明においては、セ
ル部が一体となって全体の強度が非常に優れたものとな
る。請求項２０に記載の発明においては、針状物の貫通
を非常に有効に阻止することができる。

【００２６】

【実施例】本発明は以下の説明と添付図面によりさらに
詳細に理解されるであろう。説明を明確にするために本
文では特殊な用語を使用するが、これらの用語は図面の
解説のために選択された本発明の特殊構造のみに使用さ
れるものである。図面を解説する。図１と図２に図示さ
れている軽量防護材構造部１０は、外側の金属表面１
２、例えば、衝撃を直接的に受ける装甲車の最外側領域
を形成するボディ部に接着されている。表面１２に隣接
した複合体１５は樹脂マトリックス形状の織布である。
この樹脂マトリックスはその樹脂と同一であっても、異
なるものであっても構わない。

【００２７】この樹脂は高強度モジュラス樹脂（high s
trength modulus resin）であり、例えば、エチレン−
アクリル酸塩又はメタクリル酸塩コポリマー（ＳＵＲＬ
ＹＮ）であり、さらに、ビニールエステルフェノール、
ビスマレイミド、ポリアミドであり、さらには、強力媒
体モジュラス熱可塑材であり、アイオノマー（即ち、交
差結合エチレン−メチルアクリル酸塩又はメチルメタク
リル酸塩コポリマー）であり、また、ポリカーボネー
ト、ポリウレタン、ナイロン、アラミド、改良エポキシ
等の樹脂である。

【００２８】繊維の追加により、通常においては充分に
これらの樹脂のモジュラスと伸張特性を改良する。追加
するのに適した繊維とは、グラスファイバー、カーボ
ン、ポリエステル、ナイロン、アラミド（即ち、Ｔｉｖ
ｉｒｏｎ、Ｋｅｖｌａｒ２９、ＫＥＶＬＡＲ４９及びＫ
ＥＶＬＡＲ１２９）、半結晶ポリオレフィン（即ち、Ｓ
ＰＥＣＴＲＡ半結晶ポリスチレン及びポリエチレン）、
ＮＯＲＤＹＬ、ＴＯＲＯＮ、ＶＥＣＴＲＡＮ、ＴＥＣＨ
ＮＯＲＡ等の繊維である。

【００２９】複合体１３に利用される繊維もまたハイブ
リッドな繊維であり、例えば、アラミドとカーボン、ア
ラミドとガラス、アラミドとカーボンとガラス、カーボ
ンとガラスとＳｐｅｃｔｒａ、等の組合せ繊維が利用可
能である。繊維のハイブリッド化はコストを削減させる
だけでなく、多くの場合に防護材構造の性能をも改善す
る。アラミド繊維とカーボンの組合せ繊維はグラスファ
イバーと比して大幅に軽量である。アラミドの柔軟性モ
ジュラスはガラス繊維の柔軟性モジュラスの約２倍であ
り、典型的な高張力カーボン繊維は複合体内のガラス繊
維の３倍以上の強度を有している。しかし、アラミド繊
維はカーボンやガラス繊維と較べて圧縮力が弱く、カー
ボン繊維はアラミド繊維ほど衝撃抵抗力がない。従って
これら２種の繊維のハイブリッド化は、（１）同様なグ
ラスファイバー強化プラスチックよりも軽量であり、
（２）全アラミドタイプの複合体よりもモジュール、圧
縮力及び湾曲力において優れており、（３）全カーボン
タイプの複合体よりも衝撃抵抗力と破壊抵抗力において
優れている。

【００３０】層１４は熱可塑性樹脂であり、好適には、
アイオノマー又はポリカーボネートである。好適なアイ
オノマーはアーティスティックグラスプロダクツ社によ
り「ＮＯＶＩＦＬＥＸ」の商標で販売されている交差結
合エチレン−エチレンアクリル酸塩コポリマーである。

【００３１】層１４には多角形のパネル１５が隣接して
おり、各セル部は３から８側面を有している。好適に
は、パネル１５はハニカム形状のセル部を有している。
好適なハニカムパネルはカルフォルニア州サニーベール
のスプラコールシステム社のものであり、「ＳＵＰＲＡ
ＣＯＲ」の商標が付されたものである。このハニカム構
造は接着剤、溶接又は溶融によって成形が可能である。
この多辺構造体は剛体であり、高モジュラス合成樹脂又
は金属で成形される。多辺パネルのセル部は閉じていて
も、貫通していても、開いていても、内部が空でも充填
されたものでもよい。セル部が開いているとき、それら
は運動エネルギー吸収手段及び空隙提供スペーサとして
作用する。セル部の方向はそれが利用される防護材や、
望まれる効果や、コア内の材料特性によって決定され
る。

【００３２】多角形又はハニカムに成形される金属は、
その利用方法によって決定され、例えば、鋼鉄等が好ま
しい。アルミは人体用防護材及び航空機用として好まし
い。しかし、他種の金属も他の利用法及び使用環境によ
っては利用が可能である。

【００３３】図３には、軽量防護材を製造するための防
護構造体２０が提供される。構造体２０は当初の衝撃を
受ける外側セラミックタイル２１を有している。例え
ば、ポリエチレン繊維又はアラミド繊維の樹脂タイプ複
合物２２は、主な衝撃を吸収するためにセラミックタイ
ル２１に隣接している。複合体２２に隣接して、熱可塑
性、好適にはポリカーボネート又はアイオノマー製の層
２３が配置される。好適にはアラミド製の半剛体ハニカ
ム層２４は内側層を形成し、エネルギー吸収手段及び空
隙として作用する。

【００３４】図４は針状物の貫通を防止するために使用
される防護用複合体２９を開示している。複合体２９は
高モジュール繊維と熱可塑性樹脂とで成る外側布体３０
を有している。多角形のパネル３２は２枚の熱可塑材層
３１と３５とで挟まれ、布体３０に取り付けられる。多
角形のパネル３１のセル部３３は針状物の貫通を防止す
るための摩擦材料を粒子又は砂状に含む。

【００３５】図５は当初の衝撃に耐える外側金属層３７
を有する防護構造体３６を図示している。金属層３７に
隣接する層３８は、防護用布体又は剛性熱可塑性シート
でも構わない。剛性熱可塑性層３９は、衝撃から遠ざか
る方向に開いているか貫通しているコア部を含むハニカ
ムパネル４０を層３８とで挟む。パネル４０は、例え
ば、約０．１２５インチ（０．３１７５センチ）のコア
径、約０．０１２インチ（０．０３０５センチ）のゲー
ジ、約０．０２５インチ（０．０６３５センチ）のコア
厚を有するコア部を有するセル部を備えたものでよい。
パネル４０は熱可塑性エラストマー４１によって層３８
と層３９とに接着される。

【００３６】使用する粒子体、砂状体、又はタイル等は
どのような適当な金属又はセラミックであってもよい。
粒子体、砂体等に形状化された材料は、好適には、互い
に重なり合って針状物の貫通を防止する。粒子体は、好
適には、約−１０から−３のメッシュのものである。

【００３７】本発明に利用可能なセラミック材料は、以
下の１種又は複数種の酸化物又はそれらの混合体であ
る。即ち、マグネシウム、カルシウム、ストレンチウ
ム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、イットリ
ウム、ランタンド元素類、アクチニド類、ガリウム、イ
ンジウム、タリウム、シリコン、チタニウム、ジルコニ
ウム、ハフニウム、トリウム、ゲルマニウム、錫、鉛、
バラジウム、ニオビウム、タンタラム、クロミウム、モ
リブデン、タングステン、及びウラニウムが利用可能で
ある。還元金属（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍｅｔａｌ）
のカーバイド、ホウ酸化物及びシリカ酸化物のごとき複
合物も使用可能である。他の好適なセラミック材料は、
ジリコン−ムライト、ムライト、アルファアルミナ、マ
グネシウムシリカ酸塩、ジルコン、葉長石、リチア輝
石、コ−ジライト及びアルミナシリカ酸塩である。好ま
しい利用可能な製品は、マテイビショップ社の「ＭＡＴ
ＴＥＣＥＬ（商品名）」、Ｅ．Ｉ．ジュポンドネムア社
の「ＴＯＲＶＥＸ（登録商標名）」、コーニンググラス
社の「Ｗ１（商品名）」及びアメリカンラーバーコーポ
レーション社の「ＴＨＥＲＭＡＣＯＭＥ（登録商標
名）」である。他の利用可能な製品は、イギリス特許第
８８２，４８２号に記載されている。

【００３８】他の好適な有用な金属酸化物には、例え
ば、アルミナ、チタニア、ハフニア、トリア、ジルコニ
ア、マグネシア、又はシリカ、及び、ボリア−アルミナ
又はシリカ−アルミナ等の金属酸化物の組合体が含まれ
る。好適には、この酸化物は、周期表の群ＩＩ、ＩＩＩ
及びＩＶの１種又は複数種の金属、又はそれらの酸化物
である。

【００３９】好ましい摩擦物質は、上記したＹＣ、Ｔｉ
Ｂ₂、ＨｆＢ₂、ＷＣ、ＶＢ₂、ＶＣ、ＶＮ、ＮｂＢ₂、Ｎ
ｂＮ、ＴｉＢ₂、ＣｒＢ₂、ＭｏＢ₂、Ｗ₂Ｂ及びＳ−２ガ
ラスであり、例えば、スチール鋼、Ｎｉ、Ｔｉ等であ
る。従って、本発明によれば、一定の重量及び厚さの防
護材に対する最大抵抗力は飛来物の衝撃エネルギーを出
来るだけ速やかに横方向に拡散させるときに得られる。
この横方向拡散が速ければ速いほど、単位面積あたりの
衝撃力が弱まる。本発明の構造により、衝撃力は拡散、
減少し、防護材を貫通しない。本発明はその一部のみが
実施例にて解説されているが、本開示内容はあくまで例
示であり、これらの構造及び組合せに対する変更は本発
明の範囲内である。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
強度及び柔軟性に優れ、しかも軽量であって、弾丸等の
飛来物、砲弾等の破片並びに投石等からの衝撃を非常に
効果的に吸収並びに拡散する衝撃吸収防護材を提供する
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防護材層を示す一部切欠斜視図であ
る。

【図２】図１の防御材を示す側部断面図である。

【図３】本発明の他の実施例の分解斜視図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例の分解斜視図であ
る。

【図５】防護支持層の一例を示す側部断面図である。

【符号の説明】

１０防護材構造部１２金属表面１３複合体１４層１５パネル２０防護構造体２４ハニカム層３２パネル３３セル部３６防護構造体４０パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】防護構造体であって、運動エネルギーを吸
収する少なくとも１枚のパネルを有しており、該パネル
は３から８の側面を有する多数の多角形のセル部を有す
る剛体構造であり、該セル部は約０．１から８インチの
径を有して前記パネルの全面に提供されていることを特
徴とする防護構造体。
【請求項２】前記パネルの前記セル部は衝撃の方向に開
いていることを特徴とする請求項１記載の防護構造体。
【請求項３】前記パネルの前記セル部はハニカム形状で
あることを特徴とする請求項２記載の防護構造体。
【請求項４】前記多角形のセル部は溶接されたものであ
ることを特徴とする請求項１記載の防護構造体。
【請求項５】前記セル部の側壁の厚さは約０．００３か
ら０．２５０インチであることを特徴とする請求項１記
載の防護構造体。
【請求項６】前記セル部のコア厚は約０．０２５から１
２．０インチであることを特徴とする請求項１記載の防
護構造体。
【請求項７】前記コア厚は約０．０２５から３．０イン
チであることを特徴とする請求項６記載の防護構造体。
【請求項８】前記パネルは金属であることを特徴とする
請求項１記載の防護構造体。
【請求項９】前記パネルは高モジュラス合成樹脂製であ
ることを特徴とする請求項１記載の防護構造体。
【請求項１０】前記高モジュラス合成樹脂はポリウレタ
ン、ｐ−アラミド、アイオノマー、ポリカーボネート、
フッソ処理された炭化水素、ポリオレフィン及びポリエ
ーテルイミドでなる群から選択されたものであることを
特徴とする請求項９記載の防護構造体。
【請求項１１】前記パネルは前記多角形のセル部の少な
くとも一側部に少なくとも１層の高強度モジュラス樹脂
層を含むことを特徴とする請求項１記載の防護構造体。
【請求項１２】前記樹脂層は熱可塑性樹脂層であること
を特徴とする請求項１１記載の防護構造体。
【請求項１３】前記熱可塑性樹脂はポリカーボネートと
アイオノマーでなる群より選択されたものであることを
特徴とする請求項１２記載の防護構造体。
【請求項１４】前記セル部は粒子状摩擦材料を含むこと
を特徴とする請求項１１記載の防護構造体。
【請求項１５】防護構造体であって、少なくとも１枚の
対発射物抵抗性外側層と、少なくとも１枚の運動エネル
ギー吸収内側層とを有しており、該内側層は３から８の
側面を有する多数の結合された多角形のセル部を有する
少なくとも１枚の剛体パネルを有しており、前記セル部
は約０．１から１インチの径を有しており、壁厚は約
０．００３から０．０３０インチであることを特徴とす
る防護構造体。
【請求項１６】前記パネルはハニカム形状であることを
特徴とする請求項１５記載の防護構造体。
【請求項１７】前記パネルは１対の熱可塑性層によって
挟まれていることを特徴とする請求項１５記載の防護構
造体。
【請求項１８】前記パネルは高モジュラス合成樹脂製で
あることを特徴とする請求項１５記載の防護構造体。
【請求項１９】前記多数の多角形のセル部は溶接されて
いることを特徴とする請求項１８記載の防護構造体。
【請求項２０】前記セル部は針状物の貫通を防止するの
に充分な量の無機質砂状体を含むことを特徴とする請求
項１５記載の防護構造体。