JP2016505801A - 防護装置 - Google Patents
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Abstract
第1の内部抵抗層(2)であって、30,000kg/cm2以上の破壊荷重を有し0から少なくとも10,000kg/cm2において完全に弾性である鋼から作製された、第1の内部抵抗層と、高分子材料から作製された少なくとも1つの第2の層(3)と、を備える、防護装置が記載されている。【選択図】図1
Description
本発明は、内部の人又は物体を防護するための防護装置に関し、具体的には、衝撃波に対する物体又は構造体のための防護装置に関する。
防護装置は、例えば、本発明と出願人が同一であり、発明者が同一である、国際公開公報第2007/042877号及び同2010/049802号において公知である。
これらの構造体は、抵抗性材料からなるコア部と、高分子材料からなり穿孔可能な外側被覆部と、を有する。
抵抗性コア部は、穿孔体に抵抗することが可能な材料から作製され、その目的から、抵抗性コア部は、例えば、環状の横材によって補強された鋼板から作製することができる。
一方、ポリマー被覆層は、穿孔体が貫通する場合に破壊され、抵抗性コア部に対して衝突した後の穿孔体の跳ね返りに対する障壁を構成するように設計されている。
これらの先行技術の装置は、穿孔体に対する抵抗性の観点から最適に動作するが、衝撃、具体的には、爆発からの衝撃波によって発生する衝撃などに抵抗するように設計されていない。
穿孔体に対する必要な抵抗性(その作用は、小さな局所領域に集中する。)は、抵抗性コア部の全体的な脆弱性を犠牲にしてであっても、抵抗性コア部に用いられる材料が高い硬度を有することを必要とする。使用される材料の中には、例えば、特定の硬化ガラス又は繊維セメントがある。
使用される材料によって提供される硬度が衝撃又は構造体に対して防護効果を有さないため、したがって、このような種類の用途に対して充分に有効でないので、上述した脆弱性により、このような種類の構造体は、衝撃、例えば爆発によって発生する衝撃波に対する抵抗性に適さないようになる。
したがって、本発明の目的は、衝撃波の影響(いわゆる、「衝撃波」効果)に対して有効な防護装置を提供することである。
また、本発明は、さらに防護装置の製造方法に関する。
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付図面に示す本発明の好適な非限定的実施形態についての次に示す非限定的な説明においてより明らかである。
添付図面は、防護構造体1を備えた本発明に係る防護装置を示している。
構造体1は、構造体1の抵抗層を形成する第1の内部抵抗層2を備えている。
内部層2は、弾性鋼、すなわち、金属組織を有し、弾性を向上させる熱処置を施した鋼からなる。
鋼の破壊荷重は、およそ30,000kg/cm2以上であることが好ましく、鋼は、0から少なくとも20,000kg/cm2において完全に弾性である(すなわち、降伏又は永久変形がなく、完全な弾性回復を有する。)。
上述の抵抗値は、6〜8mmの厚さを有するプレートによって得られると考えられる。
好適な実施形態において、内部層2に用いられる鋼は、焼入れ及び焼戻しされた非防弾鋼であり、「非防弾」という用語は、マンガンの含量が多いことにより、特定の、硬質で非常に脆弱な鋼を意味する。
使用される鋼の硬度は、防弾鋼の硬度よりも低いことが好ましい。具体的には、使用される鋼の硬度は、72HRC未満の硬度である。
第1の層2の厚さは、1〜10ミリメートルであり、7ミリメートルが好ましい。
構造体1は、第1の層2と接して位置する第2の層3をさらに備え、高分子材料(ポリマー、共重合体又はブレンドを含有する。)から作製される。
第2の層3に用いられる高分子材料は、ポリアミド、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル(PVC)、及びこれらの材料の誘導体の中から選択される材料(すなわち、上述した材料の2つ以上の所定割合の組成物)であることが好ましい。
第2の層3の厚さは、6〜9ミリメートルであることが好ましい。
第2の層
第1の層は、互いに摺動可能でない層2及び3の結合を得るために第2の層3を受け入れるように設計された、一連の通路7を備えていることが有利である。
第1の層は、互いに摺動可能でない層2及び3の結合を得るために第2の層3を受け入れるように設計された、一連の通路7を備えていることが有利である。
実際に、層3は、外側面8だけでなく通路7の内側にも接することにより、層2に固定されている。
構造体1は、第1の層2及び第2の層3を被覆するように位置する被覆層4も備えていることが好ましい。
被覆層4は、高分子材料から作製され、好ましくは、ゴム又はナイロンを含み、さらにより好ましくは、ナイロン系ポリアミド、ポリエチレン又はポリウレタンを有し、20%〜40%の割合のゴムを含有する高分子材料から作製される。
被覆層4の厚さは、4〜20ミリメートルであることが好ましい。
第2の層3は、被覆層4との完全な結合が得られるように、関連する外面に突部9を備えていることが有利である。
上述した材料の使用により、層2、3、4は、互いに摺動可能に結合され、このため、曲げ強度において相当緊密に関与する。このような構成によって、同一の層を有する構造よりも大きいが滑り接線が自由になるような撓みが可能になる。
換言すると、種々の層2、3、4を構成する材料は、ともに結合され、これによって、相互結合が増加する。
第2の層3及び被覆層4は、熱ダイカストによって層2上に配置されることが有利である。
このように、衝撃強度の増加、及び防護装置全体の全運動エネルギーの吸収が、同時に高い弾性を維持して得られる。
これによって、大きなエネルギー吸収能が生じ、この吸収能は、例えば地震、爆発又は火災による、衝撃波の吸収に特に有用である。
さらに、第2の層3の存在によって、衝撃波により運ばれるいかなる破片をも保持することが可能な跳ね返り防止効果が提供され、これによって、第2の抵抗層2に跳ね返ること、及び周囲環境中に再び導入されることが防止される。
本発明によれば、上述の防護装置1は、種々の種類の衣類、例えばベスト、又は、一般に他の種類の自己防護服、車両、ボート、航空機若しくは固定構造物、例えば、エンジン又はタービンを検査する建物又は室内に適用し、エンジン又はタービンの故障の際に解放される部品が、環境中に制御されずに飛んで行くこと、及び、壁に跳ね返ること、存在する他の物体又は操作者に到達することを防止することができる。
好適な実施形態において、防護装置の製造方法は、成形(熱ダイカスト)によって、第2の層3を第1の層2に加え、二層の共成形された半製品を得る、最初の工程と、上述の半製品上で被覆層4を成形(熱ダイカスト)する、後続の工程と、を含む。
図2は、2つのモジュール10a、10bが得られるように、有利にはダイカストによって、第1のポリマー層3aと第2のポリマー層3b上にそれぞれ個々に配置される第1の抵抗層2aと第2の抵抗層2bとを備えた構造体1を備える、防護装置の第2の実施形態を概略的に示している。
そして、上述した2つの半製品10a及び10bは、単一のモジュール10が得られるように、共有被覆層4によって完全に覆われている。
抵抗層2及びポリマー層3の数は、本発明に係る構造体1によって防護されるようにされた物体(衣類、車両、建物・・・)が抵抗する特定条件に応じ、2よりも大きくすることができることも理解される。
図3は、連結体11が得られるように固定要素5、例えば構造体1を通る固定連結バーによって連結された複数の構造体1を備える、防護装置1の第3の実施形態を概略的に示している。
この解決策によって、本発明に係る装置によって防護されるようにされた物体(衣類、車両、建物・・・)が抵抗する特定条件に応じて連結体11の抵抗値が調節可能になる。
図4は、連結手段6、例えばねじ付き固定バー(threaded rigid bar)によって(図2を参照して説明したように)モジュール10に連結されたか、又は(図3を参照して説明したように)連結体11に連結されたか、又は単一構造体1に連結された第1の構造体1を備える、防護装置の更なる実施形態を概略的に示している。
この解決策によれば、構造体1とモジュール10(又は連結体11)との間には、有利には2〜30cmの少なくとも1つの隙間12がある。
この隙間には、有利にはガス、好ましくは空気が充填される。
この解決策によれば、装置全体の抵抗値を調節するとともに、装置を構成する抵抗層1を増減することによって、爆発又は火災による衝撃波の分散の観点から、別の利点を得ることもできる。
したがって、具体的には、隙間12の存在によって、防護装置の後部14をさらに加圧せずに、衝撃波は、横方向回避通路を提供することができる。
図4による解決策は、それぞれの隙間12に介在する一連の構造体1及び一連のモジュール10(又は連結体11)すべてを含み得ることが理解される。
本発明は、設定された目的を達成する。
衝撃波、具体的には地震、爆発又は火災による衝撃波に対する抵抗性の観点から達成される利点は、説明した防護装置が、主に、鋼からなる抵抗層の機械特性によって、例えば構造完全性、すなわち、爆発から生じる分離に対する抵抗性を維持することを保証するのに充分な変形能を保証するという事実にある。
同時に、高分子材料からなる第2の層の存在の効果によって、破片の散在が妨げられ、抵抗層に跳ね返ることを防止し、そして、周囲環境中に危険性を伴って再び導入されることを防止できる。
Claims (15)
- 少なくとも1つの防護構造体(1)を備える防護装置であって、前記構造体は、第1の内部抵抗層(2)であって、30,000kg/cm2以上の破壊荷重を有し0から少なくとも10,000kg/cm2において完全に弾性である鋼から作製された、第1の内部抵抗層と、前記第1の層(2)に接して位置し高分子材料から作製された、少なくとも1つの第2の層(3)と、を備える、防護装置。
- 複数の構造体(1)と、さらに、前記構造体(1)をともに連結させておくための連結手段(5、6)と、を備える、請求項1に記載の防護装置。
- 少なくとも2つの前記構造体(1)が、2〜30cmの厚さの隙間(12)によって互いに間隔を置いて配置されることを特徴とする、請求項2に記載の防護装置。
- 前記隙間に、ガス、好ましくは空気が充填される、請求項3に記載の防護装置。
- 前記連結手段(5、6)が、前記防護構造体(1)を通る複数の連結バー(5、6)を含む、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の防護装置。
- 前記構造体が、ポリアミド、ポリウレタン、ポリプロピレン、PVC、及びこれらの材料の誘導体の中から選択される高分子材料から作製された少なくとも1つの第2の層(3)を備える、請求項1に記載の装置。
- 20%〜40%の割合のゴムを含有するナイロン系高分子材料から作製された第3の被覆層(4)をさらに備える、請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載の装置。
- 第1の抵抗層(2)が、前記第2の層(3)のための複数の通路(7)を備える、請求項1〜7のうちのいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2の層(3)が、前記第2の層(3)と前記被覆層(4)との間の結合力を増加させる複数の突部(9)を備える、請求項1〜8のうちのいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1の層(2)の厚さが1〜10ミリメートルであり、前記第2の層(3)の厚さが6〜9ミリメートルである、請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載の装置。
- 前記第3の被覆層(4)の厚さが4〜20ミリメートルである、請求項4に記載の装置。
- 少なくとも2つのポリマー層(3a、3b)にそれぞれ結合され、単一の共有被覆層(4)によってともに保持された、少なくとも2つの抵抗層(2a、2b)を備える、請求項1〜11のうちのいずれか1項に記載の装置。
- 30,000kg/cm2以上の破壊荷重を有し0から少なくとも10,000kg/cm2において完全に弾性である鋼から作製された第1の内部抵抗層(2)を用意する工程と、前記第1の層(2)上で、高分子材料からなる少なくとも1つの第2の層(3)を成形し、二層を有した構造体を得る、後続する工程と、を含む、防護装置の製造方法。
- 二層構造体上で、20%〜40%の割合のゴムを含有するナイロン系高分子材料からなる被覆層(4)を成形する、後続する工程をさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 成形工程が熱ダイカスト工程を含む、請求項13又は14に記載の方法。
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