【発明の詳細な説明】
可撓性シート材料
本発明は可撓性シート材料に関する。
以下、本発明を、例えばナイフの刃や発射物によって貫通しない身体防護具（
ｂｏｄｙ ａｒｍｏｕｒ）の使用に好適な可撓性シート材料に関して記述する。
しかし、本可撓性材料は他の場合にも広く使用でき、身体防護具にのみ使用する
材料に限定されるものとみなされるべきではない。
社会はさらに暴力的になってきているため、ナイフや、小火器、エアーピスト
ル、弓等からの発射物による怪我から身体を護るため、身体防護具の使用が増加
している。このような防護具は、ユーザーが自由に動けるように可撓性でなけれ
ばならず、また、長時間使用した際の凝縮を低減するため、ガス透過性であるべ
きである。身体防護具はたいてい貫通しない材料からなるか、またはこれらの材
料を含む衣料の形態であり、通常胴体を保護するものであるが、身体防護具の他
のデザインでは手足もまた保護することができる。
最近の身体防護具は、比較的軽量且つ可撓性であることが要求されている。さ
らに、多くの場合できるだけ人目につかない材料であることが好ましい。本発明
の目的は、比較的安価で使用に便利である一方、優れた保護性
を有する改良された材料を提供することにある。
本発明によれば、可撓性シート材料であって、当該材料を平坦に広げた場合に
そのすべてが実質的に同一面内に位置する、複数の比較的剛直な、近接して並べ
られた別個のプレートからなり、各プレートの外辺は隣接する各プレートの外辺
とはめ合い（ｉｎｔｅｒｆｉｔ）、かつ、かみ合い（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）、各
プレートの端壁は隣接するプレートの端壁と協調して作動し、材料の総体面に対
し垂直方向に各プレートが相互に分離するのを防ぐことを特徴とする可撓性シー
ト材料が提供される。
本発明のシート材料は、すべてのプレートが重ならずに同一面内に位置し、従
来の多くのこのような材料のデザインとは異なるものである。この材料は、それ
自体、非常に薄いので、ベストやジャケットといった衣類に使用するのが極めて
容易である。
一つのプレートの外辺の長さの一部は、凸形状又はＶ形状の端壁断面を有する
ことができ、また、このプレートとはめ合い、かつ、かみ合う隣接したプレート
の外辺の一部は、適宜、相補的な凹形状又は逆Ｖ形状の端壁断面を有することが
できる。Ｖ形状の断面の場合、端壁は、実質的に各プレートの厚みの中心面で会
合する斜角で規定することができる。
好ましくは、平面的なシートの場合、各プレートは偶数の辺を有することがで
きる多角形を基礎としている。
この多角形が十分な数の辺を有することを条件として、プレートの主要面に対し
て垂直な方向への分離は、プレートの一面に対して鋭角である端壁断面を有する
プレートの外辺の長さの一部と、プレートの当該一面に対して鈍角である、外辺
の長さの他の部分によって防ぐことができ、互いにはめ合い、かつ、かみ合うこ
れら隣接する各プレートの各外辺の各部分は、相補的な形状の端部断面を有する
。したがって、いずれのプレートの外辺も、各々鋭角と鈍角で交互に存在する、
多角形の連続する端壁を有することができる。
各々鋭角と鈍角で存在する連続する端壁間の移行の存在する領域においては、
隣接する各プレートは、シート材料を貫通する、好ましくは円形である開孔を形
成することで逃げを設けることができる。その後、プラグをその開孔に嵌合する
が、そのプラグはシート材料の両面上に広がった頭部を有し、その頭部はプレー
トの開孔の周縁部に延在している。
本発明のシート材料において、各プレートは、プレートの表面に対して垂直な
少なくとも一つの対称面を有することができるが、各プレートが、平面図として
見た場合、他のすべてのプレートと同じ形状を有することが好ましい。
シート材料は、普通の状態において立体的な曲率を有することができる。この
場合、必要とされる曲率を得るためには、２以上の混ぜた多角形、たとえば、六
角形と
五角形を混ぜた形状のプレートが効果的である。
プレートの面内での分離を防ぐため、プレート間ではめ合わせ、かつ、かみ合
わせることは、プレートに胴体部がくびれた凸部を設けることで好適に行えるが
、この凸部はプレート内に形成された相補的形態の内曲した凹部とかみ合い、そ
してプレートは、凸部が隣接するプレートの対応する凹部に入ることでかみ合う
。各プレートは、シート材料が用いられる目的に応じた適切な物質から形成する
ことができる。たとえば、この物質は、チタン、アルミニウム、鉄、セラミック
、熱硬化性若しくは熱可塑性材料、充填材入り若しくは強化された熱硬化性若し
くは熱可塑性材料、木材、積層木材、及び繊維性材料と樹脂系との組成物、また
はこれら物質の組み合わせから選択することができる。
衝撃を受けると予想される各プレートの表面は、衝撃の影響を最小限にするた
めの適切な仕上げとすることができる。たとえば、シート材料がチタンプレート
からなり、高速の発射物の貫通を防ぐのを意図する場合には、各プレートの外側
に向いた表面は、一般に行われているように、谷と峰を形成した表面仕上げとす
ることができる。これは、衝撃を与える発射物が表面を横切って滑る可能性を低
減するようである。他の表面仕上げでは、身体防護具の一片の全体の厚みを低減
しながら、衝撃点において発射物をそらすのに役立つものもある。
各プレートは、プレートを形成する物質に適合するよ
うな技術、たとえば、インジェクションモールディング法、または材料のシート
からプレートを切断するような方法により個々に作成することができる。切断は
、ウォーターカッティングジェット、レーザーカッター、エレクトロンビームカ
ッター、ソニックカッター、または、他のいくつかの非接触切断法により行なう
ことができる。他の実施可能な方法は、２以上の別個の部品から各プレートを製
造することである。各プレートは、部品を好適な方法、たとえば、機械加工、注
型、または鍛造により形成した後、いったん複数のプレートの部品を組み立てて
シート状にし、プレートの部品を一緒に溶接若しくは溶融して形成することがで
きる。さらに材料のシートからプレートを形成する他の実施可能な方法は、二つ
のプレート間の結合領域からシートの材料を、エッチング法または化学的に浸出
する方法により除去するものが挙げられる。
本発明の第二の観点によれば、前述したような本発明の可撓性シート材料を製
造する方法が提供されるが、これには、はめ合い、かつ、かみ合うプレートを形
成するために、比較的剛直なシートを切断する工程を含む。このような切断工程
で、個々のプレートを他のプレートから分離することなしに、共にかみ合ったプ
レートが得られる。こうした切断工程は、前述した方法の一つにより行なうこと
ができる。
例として、本発明の特有な実施態様を、添付の図面を
参照しながら詳細に説明する。
第１図は、本発明の可撓性シート材料の第一の実施態様の平面図である。
第２図は、第１図に記された線ＩＩ−ＩＩにおいて切断した断面図である。
第３図は、本発明のシート材料を組立に使用するための別のプレート要素の平
面図である。
第４Ａ図及び第４Ｂ図は、それぞれ線Ａ−Ａ及びＢ−Ｂにおいて切断した第３
図のプレートの部分断面図である。
第５図は、それぞれ第３図に示されるプレートの複数からなるシート材料の一
部の平面図である。
第６図は、一般的には第３図及び第４図に示されるような変形したプレート要
素を利用した本発明のシート材料の更なる実施態様の平面図である。
第７図は、第６図に記された線ＶＩＩ−ＶＩＩにおいて切断した断面図である
。
第８図は、結合して単一のプレートを形成する二個の成形プレート部分の平面
図である。
第９図は、第８図に示される二個のプレート部分を有するプレートの複数から
作られるシート材料の一部の平面図である。
最初に第１図及び第２図を参照すると、個々のプレート１０の同一平面層の形
におけるシート材料が示されており、個々のプレートは、各々方形（平面上）を
基礎と
し、向かい合う一対の辺１２及び１３に形成された一対のくびれた凸部１１を有
し、他の向かい合う一対の辺１５及び１６に形成された一対の内曲した凹部１４
を有する。各プレート１０は、形状において、従来の比較的複雑でない形状のジ
グソーパズルのピースに類似している。
二つの側壁１２及び１５は、Ｖ形状の端壁断面を有するように上部と下部とか
ら傾斜がつけられ、プレートの厚さの中心面１７で傾斜が会合し、また、プレー
トの上部表面及び下部表面１８及び１９の面に対して、実質的に同じ角度で形成
されている。他の二つの側壁１３及び１６は、側壁１２及び１５に対して相補的
に形成され、また、これら側壁もＶ形状を有するが、プレートの厚さの中心面で
プレート材料よりプレートの上部表面及び下部表面がさらに突出するように逆に
なっている。
上述したようなプレートの組み合わせは、シートの端部領域のプレートを無視
したとしても少なくとも三つの異なるプレートの設計を必要とする。それらのす
べては類似するが、詳細には、与えられたプレートの一つの辺の端壁断面は、次
に隣接するプレートの、該与えられた辺とはめ合い且つかみ合う辺の端壁輪郭と
相補的に適合しなければならならない点において相違する。
上述した、同一のプレートの複数からなり、くびれた凸部が次に隣接するプレ
ートの対応する内曲した凹部に位置するようにプレートのすべてがはめ合ってい
るシー
ト材料は、プレート間のクリアランスが十分小さければ分離することはできない
。くびれた凸部と内曲した凹部とのかみ合いは、シート材料の平面におけるプレ
ートの分離を防止し、また突出Ｖ形状及び逆Ｖ形状の側壁のはめ合いは、プレー
ト表面に対し垂直方向のプレートの分離を防止する。
このクリアランスは、上述したかみ合い及び分離抵抗を達成するために、非常
に厳密に制御しなければならない。明らかに、もし、くびれた凸部を有する辺及
び内曲した凹部を有する辺にそれぞれ存在する二つの隣接プレートの各断面間の
クリアランスが、突出するＶ形状側面が次に隣接するプレートの上部又は下部表
面を越えてスライドするようなものであれば、かみ合いは達成されない。従って
、隣接するプレート間のクリアランスＫは、第２図に記した寸法Ａより小さくな
ければならない。
本シート材料が可撓性を発揮して少なくとも二次元に曲がる能力を有するため
には、近接のプレートに対して、厳密な同一平面の配列から各プレートがわずか
に移動するために、プレート間に最小限のクリアランスが存在しなければならな
い。
例として、第１図及び第２図に示された種類の本発明の典型的シート材料にお
いて、該材料は約６ｍｍの公称厚さを有し、各プレートが基礎とする方形の各辺
の長さは約１５ｍｍでよく、プレートの上部及び下部表面１８
及び１９を越える辺１２及び１５の中心面の凸部（寸法Ａ）は約３ｍｍである。
このような配置のため、またプレートの変形なしに５０ｍｍの半径まで該材料を
撓ませるために、プレート間のクリアランスＫは０．２４ｍｍ以上でなければな
らないが、かみ合いを十分に安全にするためには、寸法Ａの少なくとも５０％未
満でなければならない。
シート材料を製造することのできる二つの方法がある。第一の方法においては
、該材料は、本質的に同一（平面上において）のプレートであって、該材料を通
ってまっすぐ延び、かつ該シートの表面に対して非垂直角で位置している切片に
より規定される端壁を有するプレートの複数からそれそれなる二つの分離したシ
ートとして形成される。一つのシート中の与えられたプレートのいづれか一つの
端部の切片の角度は、他方のシート中の対応するプレートの対応する端部の切片
の角度に対して、反対の意味になる。次に、それらのプレートの各々が他の一つ
と正確な重なりを有するように二つのシートを一緒に結合することにより、組み
合わされたプレートはすべての方向における分離に対抗してかみ合いする。二つ
のシートは、個々にプレートを形成し、次にそれらプレートを一つに組み立てる
ことにより製造するか、又は切断を十分な高い精度でかつ十分狭い切り口で行う
ことができる場合は、一枚のシート材料を、それら各プレートを互いに分離する
ことなく切断することにより形
成する。
第二の製造方法においては、材料の単一シートを両面から切断して個々のプレ
ートを形成するが、切断は二つの切り口がシートの中心面で会合するように行い
、かつ切断装置により切片端部が第２図に示されるようなＶ形状断面を有するよ
うな方法で切断を行う。このような切断は、水の極めて細い噴射を、非常に高い
圧力下で、かつ高い制御方法で、シートにぶつける水切断法により、又はレーザ
ー切断法により行うことができる。このような切断方法は知られており、また本
技術分野で理解されており、本発明の一部を構成するものではない。それ故、こ
れらについては、ここでこれ以上詳細に説明することはしない。
第３図乃至第５図は、第１図及び第２図を参考にして上述の原理を利用してい
るシート材料のもう一つ別のデザインを示している。ここで、別個のプレート２
０の各々は六角形を基礎としており、その各側端は、プレートは全て同一である
が、複数のかみ合いプレートから成る材料が上述したのと同じ特徴を示すような
に切り離されている。
第３図において、プレートが基礎としている六角形は線２１乃至２６によって
示され、該プレートの各辺は相補的な形状のくびれた凸部２７と内曲した凹部２
８とを交互に有していることが見てとれる。このプレートのプロフィールは第５
図に示されるように隣接したプレート
が連結することを許容しており、そして材料の平面における該プレートの分離は
、連結している凸部２７と凹部２８とによって阻止される。材料平面に対し法線
方向における分離は隣接した連結部において相補的な形状である各プレートの各
端部の断面によって阻止される。
第４図Ａは、くびれた凸部２７が設けられている各辺におけるプレートの端部
分の断面を示しており、これらは上部平面２９と側端３０との間に鈍角αを形成
するように切られており、第３図においてはこれらの端部は記号「＋」で印付け
られている。第４図Ｂは、内曲した凹部２８が設けられている各辺におけるプレ
ートの端部の断面を示しており、これらは上部平面２９と側端３１との間に鋭角
βを形成するように切られており、（α＋β）＝１８０°の関係がある。第３図
において、それらの端部は記号「−」で印付けられている。「＋」及び「−」記
号で示された各端部の間の移行的端部領域は、本質的にプレートの該平面に対し
て垂直に延在しており、記号○で印付けられている。
先の態様においても、隣接する各プレート間のクリアランスは、材料が厳密な
同一平面上の配置から外へ撓曲させられることを許容するのに充分なものでなけ
ればならないが、該クリアランスは（ｔ／tanβ）よりも小さくなければならな
ず、ここでｔはプレート材料の厚さである。
第３図乃至第５図に示されるようなシート材料の典型
的な態様は、アラミド繊維で補強されたポリエステル若しくはエポキシ樹脂系か
ら成ることができる。各プレートが基礎としている六角形の辺は、約６mmの材料
厚さにあっては５乃至２５mmの範囲内であってよい。好適には、各プレートは、
上述したように、例えば高圧水ジェット切断技術やレーザー切断によって、各プ
レートが相互に分離することなしに一枚の材料から切り取られる。
ここで第６図及び第７図について述べると、変更された形状の各プレートから
構成された、本発明のシート材料の別の態様が示されている。プレート３５の各
々は概して第３図及び第４図に示された態様のプレート２０に類似しているので
、ここでは再度詳細には述べない。しかし、第３図において記号○で印付けられ
た各プレートの各コーナー領域においては、プレートの材料は３６で切り取られ
、その結果３つの隣接した各プレートが材料の厚さに亙った円形孔を共同して画
定する。各孔には、シート材料の各縁上に広がった丸形ヘッド３８を有するリベ
ット３７が配されている。リベット３７は第７図に図解されたように、孔中では
緩い嵌め合いとなっている。例えばチタン製のプレートの場合、リベットは同じ
材料で作成することができ、或いは焼き入れ鋼から作成することができよう。
第８図は、別々に作成されるが、溶融技術によって一体に接合されて第３図に
示されたのものと類似の完成品
プレートを形成することができる、２つに分離したプレート部晶４０及び４１を
示す。そのようなプレート部品は、第３図及び第４図に関して上述したように、
適切な端部断面を有するように好適な材料から機械加工、鋳造或いは鍛造技術に
よって製造することができる。これら複数のプレート部品は第８図に示すように
組み立てることができ、本発明の完全な、可撓性シート材料を形成するべく、各
プレートの該２つのプレート部品は、線４２に沿って、例えばレーザー溶接技術
によって、溶接されるか或いはさもなければ融合される。溶接が正確に行なわれ
れば、完成したシート材料は、プレート２０（第３図）から成る第５図の材料と
実質的に同じ特性を発揮する。Detailed Description of the Invention
Flexible sheet material
The present invention relates to flexible sheet material.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with respect to body protectors (for example, knife blades and projectiles)
A flexible sheet material suitable for use in a body armor will be described.
However, this flexible material can be widely used in other cases, and only for personal protective equipment
It should not be considered limited to materials.
Societies are becoming more violent, so knives, firearms and air fixers
Increased use of body armor to protect the body from injuries caused by projectiles such as bows and bows
are doing. Such protective equipment must be flexible and allow the user to move freely.
It must be gas permeable to reduce condensation after extended use.
It is. Body armor is often made of non-penetrating materials or these materials
In the form of clothing, including clothing, which normally protects the body,
The design also protects the limbs.
Modern body armor is required to be relatively lightweight and flexible. It
In addition, it is often preferred that the material be as invisible as possible. The present invention
The purpose of the is relatively cheap and convenient to use, while the excellent protection
To provide an improved material having
According to the present invention, a flexible sheet material is provided when the material is spread flat.
Multiple relatively stiff, closely-spaced, all of which are substantially in the same plane
The outer edge of each plate is the outer edge of each adjacent plate.
Interfit and interlock, each
The end walls of a plate work in concert with the end walls of the adjacent plates to counter the general surface of the material.
However, the flexible sheet is characterized by preventing the plates from separating from each other in the vertical direction.
Materials are provided.
In the sheet material of the present invention, all the plates are located in the same plane without overlapping and
It is unlike the design of many such materials in the past. This material is it
Since it is very thin, it is extremely suitable for clothing such as vests and jackets.
It's easy.
Part of the length of the outer edge of one plate has a convex or V-shaped end wall cross section
Adjacent plate that fits and mates with this plate
A portion of the perimeter of the may optionally have a complementary concave or inverted V-shaped end wall cross section.
it can. In the case of a V-shaped cross section, the end walls meet substantially at the center plane of the thickness of each plate.
It can be specified by the matching bevel angle.
Preferably, for a flat sheet, each plate may have an even number of sides.
It is based on the polygon.
Given that the polygon has a sufficient number of sides,
And vertical separation has an end wall cross section that is at an acute angle to one side of the plate
Part of the length of the outer edge of the plate and the outer edge that is an obtuse angle with respect to the one side of the plate
Other parts of the length of the
Each portion of each perimeter of each of these adjacent plates has a complementary shaped end cross section.
. Therefore, the outer edges of both plates are alternately present at an acute angle and an obtuse angle,
It may have a polygonal continuous end wall.
In the region where there is a transition between successive end walls, each at an acute angle and an obtuse angle,
Each adjacent plate defines an aperture, which is preferably circular, through the sheet material.
The escape can be provided by making it. Then fit the plug into the opening
However, the plug has a head spread over both sides of the sheet material,
To the peripheral portion of the opening of the g.
In the sheet material of the present invention, each plate is perpendicular to the surface of the plate.
Each plate can have at least one plane of symmetry, but as a plan view
When viewed, it preferably has the same shape as all other plates.
The sheet material can have a three-dimensional curvature under normal conditions. this
In order to obtain the required curvature, two or more mixed polygons, eg six
With a polygon
A plate with a mixture of pentagons is effective.
To prevent in-plane separation of the plates, fit and engage between the plates.
This can be achieved by providing the plate with a convex portion in which the body portion is constricted.
, The protrusion engages with the complementary curved indentation formed in the plate,
The plates then engage by the protrusions entering the corresponding recesses in the adjacent plates
. Each plate is made of a suitable material depending on the purpose for which the sheet material is used
be able to. For example, this material can be titanium, aluminum, iron, ceramics.
Thermosetting or thermoplastic materials, filled or reinforced thermosetting materials
Or thermoplastic materials, wood, laminated wood, and compositions of fibrous materials and resin systems, and
Can be selected from combinations of these substances.
The surface of each plate that is expected to be impacted minimizes the impact of the impact.
Can be a suitable finish. For example, if the sheet material is a titanium plate
Outside of each plate, if it is intended to prevent penetration of high-speed projectiles
The surface facing toward should have a surface finish with valleys and peaks, as is commonly done.
Can be This reduces the chance that an impacting projectile will slip across the surface.
It seems to decrease. Other surface finishes reduce the overall thickness of a piece of body armor
However, some can help deflect the projectile at the point of impact.
Each plate is compatible with the material that forms it
Such techniques as injection molding or sheets of material
Can be made individually by such methods as cutting the plate from. Disconnect
, Water cutting jet, laser cutter, electron beam cutter
By knives, sonic cutters, or some other non-contact cutting method
be able to. Another feasible method is to make each plate from two or more separate parts.
It is to build. Each plate allows the parts to be machined in a suitable
After forming by molding or forging, once assemble the parts of multiple plates
It can be sheeted and formed by welding or melting the parts of the plate together.
Wear. In addition, there are two other possible ways of forming a plate from a sheet of material.
Sheet material is etched or chemically leached from the bond area between the plates
The thing removed by the method of doing.
According to a second aspect of the present invention, the flexible sheet material of the present invention as described above is manufactured.
A method of making is provided, which includes fitting and engaging plates.
Cutting the relatively rigid sheet to form a sheet. Such cutting process
The plates that engage together without separating individual plates from other plates.
You get the rate. This cutting step should be performed by one of the methods described above.
Can be.
By way of example, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
It will be described in detail with reference.
FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of the flexible sheet material of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of another plate element for use in assembling the sheet material of the present invention.
It is a side view.
Figures 4A and 4B show a third section taken at lines AA and BB, respectively.
It is a fragmentary sectional view of the plate of the figure.
FIG. 5 is an illustration of a sheet material consisting of a plurality of plates, each of which is shown in FIG.
It is a top view of a part.
FIG. 6 generally shows a modified plate requirement as shown in FIGS. 3 and 4.
FIG. 5 is a plan view of a further embodiment of the sheet material of the present invention utilizing a raw material.
FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII shown in FIG.
.
FIG. 8 is a plan view of two molded plate sections that join to form a single plate.
It is a figure.
FIG. 9 shows a plurality of plates having two plate parts shown in FIG.
FIG. 5 is a plan view of a portion of the sheet material made.
Referring first to FIGS. 1 and 2, the shape of the coplanar layers of the individual plates 10
The sheet material in is shown, each plate being a square (on a plane).
Foundation and
And has a pair of constricted protrusions 11 formed on a pair of opposite sides 12 and 13.
And a pair of inwardly curved recesses 14 formed on the other pair of opposite sides 15 and 16.
Having. In terms of shape, each plate 10 has a conventional, relatively uncomplicated shape.
Similar to a piece of Gusaw puzzle.
The two side walls 12 and 15 have an upper part and a lower part so as to have a V-shaped end wall cross section.
From the center of the plate thickness, the slopes meet and play
Formed at substantially the same angle with respect to the surfaces of the upper and lower surfaces 18 and 19 of the
Has been done. The other two side walls 13 and 16 are complementary to the side walls 12 and 15.
And the side walls also have a V shape, but in the center plane of the plate thickness.
Reverse so that the top and bottom surfaces of the plate project further from the plate material.
Has become.
The plate combination as described above ignores the plate in the edge area of the sheet.
Even so, it requires at least three different plate designs. Those
All similar, but in detail, the end wall cross section of one side of a given plate is
An end wall contour of a side of the plate that fits and engages the given side of the plate
The difference is that they must be fitted in a complementary manner.
As described above, a plurality of identical plates, with a constricted protrusion next to the adjacent plate
All of the plates fit so that they are located in the corresponding inwardly curved recesses in the
Ru sea
Material cannot be separated if the clearance between the plates is small enough
. The engagement of the constricted ridges with the inwardly curved depressions is due to the plane of the sheet material.
The separation of the gates is prevented, and the fitting of the protruding V-shaped and inverted V-shaped side walls prevents play.
Prevents the plate from separating vertically to the surface.
This clearance is critical for achieving the above mentioned engagement and separation resistance.
Must be strictly controlled. Obviously, if you have a constriction
Between the cross-sections of two adjacent plates that are on the side with a curved inward
The clearance is the upper or lower surface of the plate where the protruding V-shaped side surface is next adjacent.
Engagement is not achieved if it slides across a face. Therefore
, The clearance K between the adjacent plates is smaller than the dimension A shown in FIG.
I have to.
The sheet material is flexible and has the ability to bend in at least two dimensions.
Has a strict coplanar array for each plate,
There must be minimal clearance between the plates in order to move to
Yes.
By way of example, a typical sheet material of the invention of the type shown in FIGS.
And the material has a nominal thickness of about 6 mm and each side of the square on which each plate is based.
May have a length of about 15 mm, and the upper and lower surfaces 18 of the plate
And the projections (dimension A) on the center planes of the sides 12 and 15 exceeding 19 are about 3 mm.
Due to this arrangement, and without the deformation of the plate, the material can be loaded up to a radius of 50 mm.
The clearance K between the plates must be 0.24 mm or more in order to bend.
However, at least 50% of dimension A must be
Must be full.
There are two ways in which the sheet material can be manufactured. In the first method
, The material is essentially the same (in a plane) plate,
On a section that extends straight and lies at a non-perpendicular angle to the surface of the sheet.
Two or more separate plates, each with a plurality of plates with more defined end walls.
Formed as a hood. One of any one of the given plates in one sheet
The angle of the end section is the corresponding end section of the corresponding plate in the other sheet.
For the angle of, it means the opposite. Then each of those plates is the other one
By joining the two sheets together so that they have an exact overlap with
The mated plates mate against separation in all directions. two
Sheets individually form plates and then assemble the plates together
Or by cutting with a sufficiently narrow cutting edge with sufficiently high precision.
If possible, separate one sheet of material from each of those plates
Shape by cutting without
To achieve.
In the second manufacturing method, a single sheet of material is cut from both sides into individual plates.
But the cutting is done so that the two cuts meet at the center plane of the sheet.
Also, the cutting end has a V-shaped cross section as shown in FIG. 2 by the cutting device.
Cut in the same way. Such cutting, very fine jet of water, very high
Under pressure and with a high control method, by a water cutting method that hits the sheet, or by a laser
-The cutting method can be used. Such cutting methods are known and
It is understood in the art and does not form part of the present invention. Therefore, this
They will not be described in further detail here.
FIGS. 3-5 utilize the principles described above with reference to FIGS. 1 and 2.
2 shows another design of the sheet material. Where the separate plate 2
Each of the 0's is based on a hexagon, each side edge of which has the same plate
However, if a material consisting of multiple interlocking plates exhibits the same characteristics as described above.
Has been separated into.
In FIG. 3, the hexagon on which the plate is based is defined by the lines 21-26.
Each side of the plate is shown with complementary shaped constricted ridges 27 and inwardly curved depressions 2.
It can be seen that they have alternating 8's. The profile of this plate is 5th
Adjacent plates as shown
Are allowed to join and the separation of the plates in the plane of the material is
, Are blocked by the connecting convex portion 27 and concave portion 28. Normal to material plane
Separation in direction is complementary to each plate of adjacent plates
It is blocked by the end cross section.
FIG. 4A is an end portion of the plate on each side where the constricted protrusion 27 is provided.
Shows a cross section of the minute, which forms an obtuse angle α between the upper plane 29 and the side edge 30.
And are marked with the symbol "+" in FIG.
Has been. FIG. 4B shows a plan on each side where the inwardly curved concave portion 28 is provided.
Shows a cross section of the end of the hood, which shows an acute angle between the top plane 29 and the side edge 31
It is cut so as to form β, and there is a relationship of (α + β) = 180 °. Fig. 3
At, their ends are marked with the symbol "-". "+" And "-"
The transitional end region between each end, indicated by a number, is essentially relative to the plane of the plate.
It extends vertically and is marked with the symbol ○.
Also in the previous embodiment, the clearance between adjacent plates is such that the material is
Sufficient to allow flexing out of the coplanar arrangement
However, the clearance must be smaller than (t / tan β).
, Where t is the thickness of the plate material.
Typical sheet materials as shown in Figures 3-5
Is the polyester or epoxy resin system reinforced with aramid fiber?
Can consist of The hexagonal side on which each plate is based is approximately 6 mm of material
The thickness may be in the range of 5 to 25 mm. Suitably, each plate is
As described above, each process can be performed, for example, by high pressure water jet cutting technology or laser cutting.
The rates are cut from a piece of material without separating from each other.
Referring now to FIGS. 6 and 7, from each plate of the modified shape
5 illustrates another aspect of the sheet material of the present invention constructed. Each of the plates 35
Since each is generally similar to the plate 20 of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4,
, I won't go into detail here again. However, it is marked with a symbol ○ in Fig. 3.
In each corner area of each plate, the material of the plate was cut out at 36
As a result, three adjacent plates each jointly define a circular hole that spans the thickness of the material.
Set. Each hole has a rivet with a rounded head 38 extending over each edge of the sheet material.
37 is arranged. The rivet 37, as illustrated in FIG.
It is a loose fit. For example, for titanium plates, the rivets are the same
It could be made of material or could be made of hardened steel.
Figure 8 is made separately, but joined together by fusion technology to
Finished product similar to the one shown
A plate part crystal 40 and 41 separated into two that can form a plate
Show. Such a plate component may, as described above with respect to FIGS. 3 and 4,
From suitable materials to machining, casting or forging techniques to have the proper end cross section
Therefore, it can be manufactured. As shown in FIG. 8, these plate components are
Each can be assembled to form the complete, flexible sheet material of the present invention.
The two plate parts of the plate are aligned along the line 42, for example by laser welding techniques.
Welded or otherwise fused by. The welding is done accurately
Then the finished sheet material is the same as the material of FIG. 5 consisting of the plate 20 (FIG. 3).
It exhibits substantially the same characteristics.
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Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ
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