JP2024033238A

JP2024033238A - 耐弾プレート用部材および耐弾プレート

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Publication number: JP2024033238A
Application number: JP2022136720A
Authority: JP
Inventors: 幸弘野村; Yukihiro Nomura; 茂雄阿比留; Shigeo Abiru
Original assignee: Toyobo MC Corp
Current assignee: Toyobo MC Corp
Priority date: 2022-08-30
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2024-03-13

Abstract

【課題】比較的身体の形状に沿う３次元形状でかつ、複数の銃弾に抗堪することができる、高性能な耐弾プレート用部材および耐弾プレートを提供する。【解決手段】耐弾プレートに用いられる、耐弾プレート用部材１Ａであって、身体の胴部から見て頭側を上、胴部から見て脚側を下、胴部から見て腕側を左右方向とし、上下に延びる基準軸ＲＬで見た場合に、当該耐弾プレート用部材１Ａは、基準軸ＲＬを軸とし、基準軸ＲＬから所定距離Ｒ１に位置する円筒面の一部を取り出した円筒面状プレート部材１０ａ，１０ｂと、基準軸ＲＬ上の１点を中心とし、所定距離Ｒ１と同じ半径距離に位置する球面の一部を取り出した球面状プレート部材２０ａ，２０ｂと、を含み、複数の円筒面状プレート部材１０ａ，１０ｂと複数の球面状プレート部材２０ａ，２０ｂとを組み合わせることにより、胴体形状に沿う３次元形状を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、耐弾プレート用部材および耐弾プレートに関する。

耐弾プレートは拳銃の弾よりも速い速度で飛来する脅威レベルの高い銃弾から、主要な臓器がある身体の中央部分を守る防護装備品であり、古くは鋼板が使われていた。しかし、鋼板で十分な防護能力を得るためには厚みが増し、非常に重いという問題があった。

そこで、耐弾プレートを軽くするために、高強度繊維を強化材とした複合材料で作られた耐弾プレートが開発された。この耐弾プレートは、鋼板に比べ非常に軽く、鉛の外側を金属で覆った一般的な銃弾には十分な防護性能を持っていたが、銃弾の内部に硬質物質で作られた貫通子が埋め込まれた貫通力の高い銃弾を停止するためには厚みを増やさざるを得ず、重くなるだけでなく嵩高くなるため行動し難い問題があった。

このような貫通力の高い銃弾を停止させるためには貫通子を粉砕して衝撃を分散する必要があり、複合材料の前面にセラミック板を貼った高性能な耐弾プレートが開発された（特許第３２０７３３０号公報（特許文献１））。

しかし、金属板、繊維強化複合材料、セラミック板付き繊維強化複合材料と軽量で高性能な耐弾プレートに進化するにしたがって、形状の自由度はなくなった。鋼板、複合材料はプレス成形の金型があれば身体の形に沿った任意の形状の耐弾プレートを作ることは比較的容易であった。

しかし、セラミックを使う耐弾プレートはセラミックの形状に影響されるため、一般的にはセラミックの焼成と切削加工が容易な平板（一次元）やせいぜい円筒（二次元）のような単純な形状のタイルを使用しているため、身体形状に沿った形にすることは困難であった（特開２０１０－２１０２０１号公報（特許文献２））。

この問題を解決するために、身体形状に近い自由曲面の３次元形状をモノプレートと呼ばれる１枚のセラミック板を焼成して同形状に成形した繊維強化複合材料に貼った耐弾プレートが開発されて着用感は大きく改善された。しかし、１枚のセラミック板を使用するため、複数のタイルを貼り合わせた耐弾プレートとは異なり、銃弾が１発当たるとその衝撃でセラミック全面にひび割れが伝播しやすく、２発目以降の銃弾に対する性能が低下する課題が発生した。

特許第３２０７３３０号公報特開２０１０－２１０２０１号公報

本開示では、比較的身体の形状に沿う３次元形状でかつ、複数の銃弾に抗堪することができる、高性能な耐弾プレート用部材を提供することを目的とする。

［１］：耐弾プレートに用いられる、耐弾プレート用部材であって、身体の胴部から見て頭側を上、胴部から見て脚側を下、胴部から見て腕側を左右方向とし、上下に延びる基準軸で見た場合に、当該耐弾プレート用部材は、上記基準軸を軸とし、上記軸から所定距離に位置する円筒面の一部を取り出した円筒面状プレート部材と、上記基準軸上の１点を中心とし、上記所定距離と同じ半径距離に位置する球面の一部を取り出した球面状プレート部材と、を含み、複数の上記円筒面状プレート部材と複数の球面状プレート部材とを組み合わせることにより、上記胴体形状に沿う３次元形状を有する。

［２］：上記［１］の耐弾プレート用部材において、上記円筒面状プレート部材と、上記球面状プレート部材との左側面および右側面の端面形状は、上記基準軸を含む上下仮想平面により切断された断面形状を有する。

［３］：上記［１］または［２］の耐弾プレート用部材において、上記円筒面状プレート部材と、上記球面状プレート部材との上側面および下側面の端面形状は、上記基準軸に対して垂直方向に延びる左右仮想平面により切断された断面形状を有する。

［４］：複数枚の耐弾プレート用部材と高強度繊維強化複合材料とを含む耐弾プレートであって、上記プレート部材は、上記［１］から［３］のいずれかに記載の耐弾プレート用部材であり、複数の円筒面状プレート部材と複数の球面状プレート部材とを組み合わせ、上記高強度繊維強化複合材料により結合することで、上記胴体形状に沿う３次元形状を有する。

本開示に従えば、複数の円筒面状プレート部材と複数の球面状プレート部材とを組み合わせることにより、胴体形状に沿う３次元形状を有するとともに、同時に複数の貫通力の高い銃弾に抗堪することが可能な耐弾プレート用部材および耐弾プレートの提供を可能とする。

実施の形態１における耐弾プレートの正面図である。図１中のＩＩ－ＩＩ線矢視端面図である。図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視端面図である。実施の形態１における耐弾プレートの具体的構成を示す模式図である。図４中のＶ－Ｖ線矢視端面図である。図４中のＶＩ－ＶＩ線矢視端面図である。円筒面状プレート部材の構成を示す部分拡大模式図である。円筒面状プレート部材の構成を示す六面図である。球面状プレート部材の構成を示す部分拡大模式図である。球面状プレート部材の構成を示す六面図である。円筒面状プレート部材と円筒面状プレート部材とを組み合わせた状態の部分拡大模式図である。実施の形態２における耐弾プレートの具体的構成を示す模式図である。図１２中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線矢視端面図である。図１２中のＸＩＶ－ＸＩＶ線矢視端面図である。参考技術における耐弾プレートの具体的構成を示す模式図である。図１５中のＸＶＩ－ＸＶＩ線矢視端面図である。図１５中のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線矢視端面図である。実施の形態３における耐弾プレートの具体的構成を示す模式図である。図１８中のＸＩＸ－ＸＩＸ線矢視端面図である。図１８中のＸＸ－ＸＸ線矢視端面図である。実施の形態４における耐弾プレートの具体的構成を示す模式図である。図２１中のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線矢視端面図である。図２１中のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ線矢視端面図である。実施の形態５における耐弾プレートの具体的構成を示す模式図である。図２４中のＸＸＶ－ＸＸＶ線矢視端面図である。図２４中のＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ線矢視端面図である。防弾ベストに装着された耐弾プレートの状態を示す模式図である。本実施の形態の耐弾プレートの作用効果を示す模式図である。参考技術の耐弾プレートの作用効果を示す模式図である。

本開示に基づいた各実施の形態の耐弾プレート用部材および耐弾プレートについて、以下、図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。

以下の説明では、耐弾プレートを着用した場合に装着者の身体を基準として、身体の胴部から見て頭側を上、胴部から見て脚側を下、胴部から見て腕側を左右方向とし、上下に延びる線を基準軸ＲＬと呼ぶこととする。また、耐弾とは、遮蔽物を設けて銃弾の貫通を防ぐことを意味する。また、左右方向を行方向、上下方向を列方向として説明する場合もある。

（実施の形態１：耐弾プレート１Ａ）
図１から図３を参照して、実施の形態の耐弾プレート１Ａの概略構成について説明する。耐弾プレート１Ａは、胸部用の耐弾プレートである。図１は、耐弾プレート１Ａの正面図、図２は、図１中のＩＩ－ＩＩ線矢視端面図、図３は、図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視端面図である。

耐弾プレート１Ａは、プレート部材を基本的には６行５列として配列している。具体的には、１３枚の第１円筒面状プレート部材１０ａ、４枚の第２円筒面状プレート部材１０ｂ、６枚の第１球面状プレート部材２０ａ、２枚の第２球面状プレート部材２０ｂ、２枚の第３球面状プレート部材２０ｃ、２枚の第４球面状プレート部材２１ａ、１枚の第５球面状プレート部材２１ｂ、および、１枚の第６球面状プレート部材２１ｃを有している。

図１において、Ｒ１０で示す領域は、円筒面状プレート部材が配置される領域を示し、Ｒ２０およびＲ２１で示す領域は、球面状プレート部材が配置される領域を示している。本実施の形態の耐弾プレート１Ａは、円筒面状プレート部材が、３行に設けられ、円筒面状プレート部材の上側に２行の球面状プレート部材が配置され、円筒面状プレート部材の下側に１行の球面状プレート部材が配置されている。

円筒面状プレート部材が配置される中央の行には、同じ形状の第１円筒面状プレート部材１０ａが５枚配置され、その上限の行には、同じ形状の第１円筒面状プレート部材１０ａが４枚配置され、左右の両端部には、第１円筒面状プレート部材１０ａの半分の幅の第２円筒面状プレート部材１０ｂが配置されている。

上側の球面状プレート部材が配置される領域Ｒ２０においては、同じ形状の第１球面状プレート部材２０ａが３枚配置され、両側に対称となる形状の第２球面状プレート部材２０ｂおよび第３球面状プレート部材２０ｃが配置されている。領域Ｒ２１においては、同じ形状の第４球面状プレート部材２１ａが２枚配置され、両側に対称となる形状の第５球面状プレート部材２１ｂおよび第６球面状プレート部材２１ｃが配置されている。下側の球面状プレート部材が配置される領域Ｒ２０においても、上下対称となるように、同じ形状の第１球面状プレート部材２０ａが３枚配置され、両側に対称となる形状の第２球面状プレート部材２０ｂおよび第３球面状プレート部材２０ｃが配置されている。

このように、円筒面状プレート部材および球面状プレート部材を配置することで、耐弾プレート１Ａは、図２および図３に示すように、中央領域は円筒面状を有し、上下の領域においては、内側に向けて傾斜する形状を有することとなる。さらに、円筒面状プレート部材および球面状プレート部材を千鳥状に配置することで、銃弾がを被弾しても、そのプレート部材のひび割れで済み全体へのひび割れの伝播を避けることができる。さらに、同時に円筒面状プレート部材および球面状プレート部材が被弾した場合でも最大で３枚に収めることができる。なお、円筒面状プレート部材および球面状プレート部材の具体的な形状については、後述する。

本開示の耐弾プレート１Ａは、複数枚の耐弾プレート用部材としての円筒面状プレート部材および球面状プレート部材を、繊維強化複合材料に接着して耐弾プレートとして用いる。こうして得られた耐弾プレートは、着弾した時に耐弾プレート用部材が銃弾を粉砕すると同時に破壊により銃弾のエネルギーを分散・吸収し、さらに繊維強化複合材料が破壊されたセラミックと弾丸の破片を受け止めて貫通を食い止める。

耐弾プレート１Ａの構造は、着弾面側に耐弾プレート用部材、身体側に繊維強化複合材料を用い、両者を直接接着剤で接合若しくは剛性の高い薄い高剛性板を中間層として用いた３層構造としてそれぞれを接着材で接合する。

耐弾プレート用部材としての円筒面状プレート部材および球面状プレート部材としては、純度が高いファインセラミックスが選択されるとよい。純度が低いセラミックは機械的性能、特に硬度が劣るために本開示には不適である。ファインセラミックの種類は、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化珪素、炭化硼素などが用いられ、対象とする銃弾の脅威に応じて選択されものであり、本開示では限定しない。また、本開示のセラミックタイルの製造方法として、一軸加圧成型あるいは冷間静水圧成型により成型後、焼結する方法や、ホットプレスにより焼結しながら成型する方法、鋳込み成型後、焼結する方法などをあげることができる。

ファインセラミックの一例としては、アルミナ（純度９０～９９．９）系、窒化ケイ素系、炭化ケイ素系、ジルコニア系等があり、特に限定されない。さらに、かかるセラミックスの１種または２種以上のセラミックスを組合わせても良い。セラミックスの物性としては、ビッカース硬度１０００ｋｇ／ｍｍ^２以上、曲げ強度３０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上、弾性率２．８×１０^４ｋｇ／ｍｍ^２以上が好ましい。

なお、部材として、純度が高いファインセラミックスと同等の機能を有する部材であれば、純度が高いファインセラミックスに限定されることはない。

本開示で用いる耐弾プレート用部材は、硬質板または繊維強化複合材料と接着した際に段差や空隙が生じないように耐弾プレート用部材の内表面と、硬質板または繊維強化複合材料とが同じ形であることが必要である。曲率半径の差、中心のいずれかが異なると厚みが均一にならず、耐弾性能にも差が生じるだけでなく接合した境界に段差を生じるため、貼り合わせた耐弾プレート用部材の内表面と、硬質板または繊維強化複合材料との間に隙間ができ、耐弾性能が低下する。

そのため本開示の耐弾プレート用部材と接着する硬質板または繊維強化複合材料の外表面の形状は、耐弾プレート用部材の内側の形状と同一であることが望ましい。その意味においても本開示による第１円筒面状プレート部材１０ａおよび第２円筒面状プレート部材１０ｂと、第１球面状プレート部材２０ａ、第２球面状プレート部材２０ｂ、第３球面状プレート部材２０ｃ、第４球面状プレート部材２１ａ、第５球面状プレート部材２１ｂ、および、第６球面状プレート部材２１ｃとの組合せは、硬質板または繊維強化複合材料を金型プレス成形加工で製作する際の金型の設計を容易に行えるため、精度良く密着させることが可能である。

耐弾プレート用部材と接着して用いる繊維強化複合材料の強化繊維には、引張強度２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、且つ、弾性率５００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の衝撃に強い有機系高強度繊維、例えば超高分子量ポリエチレン繊維、ポリペザゾール繊維、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維等を用いるが特に限定するものではない。引張強度、弾性率が上記値以下の場合、十分な耐衝撃性を得られない可能性がある。

強化繊維の形態としては繊維を一方向に引き揃え樹脂で固定したシートを０度、９０度と直交に重ねたＵＤ積層複合材料、織物に加工して樹脂を含浸した織物積層複合材料など、公知の技術によるものが使用される。

他方、これら高強度繊維に含浸又はコーティングする樹脂としては、熱硬化性樹脂では、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂及びポリイミド樹脂等であり、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアセテート、ポリエーテルサルファイド、ポリフェニルサルファイド、ポリエーテル、エーテルケトン等、更には熱可塑性ポリウレタン、スチレン、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、アクリルニトリルスチレン（ＡＳ）樹脂、ネオブレン等の合成ゴム又はエラストマーなどである。

繊維強化複合材料を得るには、熱硬化性樹脂の場合、高強度繊維に熱硬化性樹脂を含浸又は塗布してプリプレグを作製し、このプリプレグを複数枚重ね、加熱加圧する圧縮成形法、あるいはプリプレグを作らないハンドレイアップ法などがある。樹脂含有率は５～８０％（重量％、以下同じ）の範囲が使用可能であるが、通常は５～５０％、好ましくは８～３０％である。一方、熱可塑性樹脂の場合、高強度繊維と熱可塑性樹脂フィルム或いは織布などのシート状物とを交互に複数枚重ね合わせ加熱、加圧する圧縮成形法や、樹脂を予め溶融しておきその樹脂を高強度繊維に付着させる方法もある。熱可塑性樹脂の含有率も上記熱硬化性樹脂と同じである。

中間層に用いる高剛性板としては、剛性の高い金属板、好ましくはアルミ合金、チタン合金等が、また非有機系繊維強化複合材料、好ましくはガラス繊維強化複合材料、炭素繊維複合材料等が用いられる。

本発明の耐弾プレート用部材と、高剛性板、繊維強化複合材料を固定する方法としては、合成ゴムやエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の接着剤で接着することができる。異素材の接着であり熱衝撃等による界面の剥離を防ぐため、弾性のある接着剤を用いることが好ましい。

（耐弾プレート１Ａの具体的形状）
次に、図４から図１１を参照して、耐弾プレート１Ａに用いられる、第１円筒面状プレート部材１０ａ、第２円筒面状プレート部材１０ｂ、第１球面状プレート部材２０ａ、第２球面状プレート部材２０ｂ、第３球面状プレート部材２０ｃ、第４球面状プレート部材２１ａ、第５球面状プレート部材２１ｂ、および、第６球面状プレート部材２１ｃの形状について説明する。

図４は、耐弾プレート１Ａの具体的構成を示す模式図、図５は、図４中のＶ－Ｖ線矢視端面図、図６は、図４中のＶＩ－ＶＩ線矢視端面図、図７は、円筒面状プレート部材の構成を示す部分拡大模式図、図８は、円筒面状プレート部材の構成を示す六面図、図９は、球面状プレート部材の構成を示す部分拡大模式図、図１０は、球面状プレート部材の構成を示す六面図、図１１は、円筒面状プレート部材と円筒面状プレート部材とを組み合わせた状態の部分拡大模式図である。

ここで、図中において、上下に延びる線を基準軸ＲＬとし、基準軸ＲＬを含む上下仮想平面ＶＶに沿って切り分けたことによって現れる線を縦線ＬＬとし、基準軸ＲＬに対して垂直方向に延びる左右仮想平面ＶＨに沿って切り分けたことによって現れる線を横線ＬＭとする。

図４に、図１に示した耐弾プレート１Ａの形状を、基準軸ＲＬ、縦線ＬＬ、横線ＬＭを用いて表す。Ｒ１０の領域で示す第１円筒面状プレート部材１０ａ、および、第２円筒面状プレート部材１０ｂの形状について、図７を参照して説明する。図４に示す形態において、プレート部材の基本配置は、６行５列としてプレート部材の配置の一例を示したものである。

全体の形は球を２等分してその間を円筒で繋いだものであり、上部２行および下部１行が球面状プレート部材、中央３行が円筒面状プレート部材を用いている。耐弾プレートの寸法や形状、プレート部材１枚の寸法で行列の数、および、用いるプレート部材の形状は任意に決められる。本開示では行毎にプレート部材を１／２ずつずらして組み合わせているが、かならずしもずらす必要はない。

（筒面状プレート部材の形状）
図７および図８を参照して、第１円筒面状プレート部材１０ａおよび第２円筒面状プレート部材１０ｂの形状について説明する。図７の部分拡大模式図に示すように、第１円筒面状プレート部材１０ａの表面は基準軸ＲＬが同じ円筒の外表面１２上に、裏面は内表面１３上にある。上側面１４および下側面１５は、それぞれ基準軸ＲＬに対して垂直方向に延びる左右仮想平面ＶＨに沿って切り分けたことによって現れる横線ＬＭ上にあり、左側面１６および右側面１７は、それぞれ、基準軸ＲＬを含む上下仮想平面ＶＶに沿って切り分けたことによって現れる縦線ＬＬ上にある。

図８を参照して、第１円筒面状プレート部材１０ａの形状は、上側面１４および下側面１５は扇型、左側面１６および右側面１７は長方形である。外表面１２と内表面１３は基準軸ＲＬが同じ真円で、半径の差は厚みと同じである。

左側面１６および右側面１７は、基準軸ＲＬを含む上下仮想平面ＶＶに沿って切り分けられていることから、第１円筒面状プレート部材１０ａの左側面１６および右側面１７の端面形状は合同な形状となる。左右仮想平面ＶＨはいずれの平面も平行であるため、第１円筒面状プレート部材１０ａの上側面１４および下側面１５は平行で、合同な形状となる。第２円筒面状プレート部材１０ｂの形状は、第１円筒面状プレート部材１０ａの左右の幅方向が半分の形状である。

よって、図４に示すように、Ｒ１０の領域においては、第１円筒面状プレート部材１０ａおよび第２円筒面状プレート部材１０ｂを複数枚並べて配置した場合には、図５および図６に示すように、第１円筒面状プレート部材１０ａおよび第２円筒面状プレート部材１０ｂを隙間なく並べることができる。すべての円筒面状プレート部材においてその厚みは同一である。

（球面状プレート部材の形状）
次に、図９および図１０を参照して、第１球面状プレート部材２０ａ、第２球面状プレート部材２０ｂ、第３球面状プレート部材２０ｃ、第４球面状プレート部材２１ａ、第５球面状プレート部材２１ｂ、および、第６球面状プレート部材２１ｃの形状について説明する。

図９に示すように、第１球面状プレート部材２０ａおよび第４球面状プレート部材２１ａは、外球２２と内球２３の中心は同じで、半径の差は厚みと一致する。面状プレート部材の正面は外球２２上に、背面は内球２３上に位置する。第１球面状プレート部材２０ａの最下行の下側面２０ａ１は、球の中心を含む左右仮想平面ＶＨで仕切られている。第１球面状プレート部材２０ａの上側面２０ａ２と、第４球面状プレート部材２１ａの下側面２１ａ１は、最下行の左右仮想平面ＶＨと平行な左右仮想平面ＶＨで仕切られている。

図１０を参照して、第１球面状プレート部材２０ａの形状は、上側面２０ａ２および下側面２０ａ１は扇型、左側面２７および右側面２８は長方形型である。上側面２０ａ２および下側面２０ａ１の扇型の形状は、同じ中心とする円弧からなるために、各行において、下側の行の上側面と、上側の行の下側面との形状は合同となる。たとえば、第１球面状プレート部材２０ａの上側面２０ａ２と、第４球面状プレート部材２１ａの下側面２１ａ１との形状は合同となる。左側面２７および右側面２８の長方形型の形状は、左右の形状は対称の形状となり、下側の行と上側の行とでは、長方形型の形状は異なる。よって、異なる行で、共通の球面状プレート部材を用いるはできない。

よって、筒面状プレート部材の上方に位置する同じ行に位置する３枚の第１球面状プレート部材２０ａは、同一の形状である。左右に位置する第２球面状プレート部材２０ｂと第３球面状プレート部材２０ｃは、対称の形状となる。同様に、第１球面状プレート部材２０ａよりも上行に位置する２枚の第４球面状プレート部材２１ａは、同一の形状である。左右に位置する第５球面状プレート部材２１ｂと第６球面状プレート部材２１ｃとは、対称の形状となる。さらに、筒面状プレート部材の下方に位置する球面状プレートも同様である。

（筒面状プレート部材と球面状プレート部材との組合せ）
図１１は、筒面状プレート部材と球面状プレート部材とを組合せた部分拡大模式図である。筒面状プレート部材が設けられる領域の外表面１２と内表面１３は基準軸ＲＬが同じ真円で、半径の差は厚みと同じである。球面状プレート部材が設けられる領域の外球２２と内球２３の中心は同じで、半径の差は厚みと一致する。さらに、基準軸ＲＬからの外表面１２までの距離と、外球２２の半径は同一で、基準軸ＲＬからの内表面１３までの距離と、内球２３の半径は同一である。

よって、第１円筒面状プレート部材１０ａと第１球面状プレート部材２０ａとは同じ上下仮想平面ＶＶに仕切られていることから、第１円筒面状プレート部材１０ａの上側面１４と第１球面状プレート部材２０ａの下側面２０ａ１との形状は合同なり、位置ずれ、凹凸を生じさせることなく、重ね合わせることができる。

以上のようにして、本実施の形態における耐弾プレート１Ａにおいては、基準軸ＲＬを軸とし、この軸から所定距離Ｒ１に位置する円筒面の一部を取り出した円筒面状プレート部材と、基準軸ＲＬ上の１点を中心とし、所定距離Ｒ１と同じ半径距離に位置する球面の一部を取り出した球面状プレート部材と用い、さらに、円筒面状プレート部材および球面状プレート部材を、基準軸ＲＬを含む上下仮想平面ＶＶに沿って切り分けるとともに、基準軸ＲＬに対して垂直方向に延びる左右仮想平面ＶＨに沿って切り分けている。

その結果、得られた複数の円筒面状プレート部材と複数の球面状プレート部材とを組み合わせることにより、胴体形状に沿う３次元形状を有する耐弾プレートの提供を可能とする。さらに、側面の形状が合同または対称となる多くのプレート部材を採用することを可能とし、その結果、コスト上昇を図ることなく、複数の貫通力の高い銃弾に抗堪することが可能な耐弾プレート用部材および耐弾プレートの提供を可能とする。

（実施の形態２：耐弾プレート２）
図１２から図１４を参照して、本実施の形態の耐弾プレート２について説明する。耐弾プレート２は、胸部用の耐弾プレートである。図１２は、耐弾プレート２の具体的構成を示す模式図、図１３は、図１２中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線矢視端面図、図１４は、図１２中のＸＩＶ－ＸＩＶ線矢視端面図である。

基本的な構成は、上記実施の形態の耐弾プレート１Ａと同じである。相違点は、球面状プレート部材において、上記実施の形態の耐弾プレート１Ａの場合は、球面状プレート部材を、基準軸ＲＬに対して垂直方向に延びる左右仮想平面ＶＨに沿って切り分けていたが、本実施の形態の耐弾プレート２は、球面状プレート部材を球体の中心ＢＯを含む中心仮想平面ＶＣに沿って切り分けている。

その結果、図１２に示すように、筒面状プレート部材が設けられる領域では、耐弾プレート１Ａと同じ形状の第１円筒面状プレート部材１０ａおよび第２円筒面状プレート部材１０ｂを用いることができる。他方、球面状プレート部材を設ける領域では、左右方向に向かって、球面状プレート部材の基準軸ＲＬ方向の高さが、異なるために、球面状プレート部材の種類（２０ｘ、２０ｙ１、２０ｚ１、２０ｙ２、２０ｚ２、２１ｘ１、２１ｙ１、２１ｘ２、２１ｘ２）が多く必要となるものである。

しかしながら、本実施の形態の耐弾プレート２においても、複数の円筒面状プレート部材と複数の球面状プレート部材とを組み合わせることにより、胴体形状に沿う３次元形状を有する耐弾プレートの提供を可能とする。さらに、側面の形状が合同または対称となる多くのプレート部材を採用することを可能とし、その結果、コスト上昇を図ることなく、複数の貫通力の高い銃弾に抗堪することが可能な耐弾プレート用部材および耐弾プレートの提供を可能とする。

（参考技術）
図１５から図１７を参照して、参考技術の耐弾プレート３について説明する。図１５は、耐弾プレート３の具体的構成を示す模式図、図１６は、図１５中のＸＶＩ－ＸＶＩ線矢視端面図、図１７は、図１５中のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線矢視端面図である。

この参考技術における耐弾プレート３は、上記実施の形態１の耐弾プレート１Ａと比較した場合、球面状プレート部材は設けられず、円筒面状プレート部材のみで構成されている。耐弾プレート３の上２行については、耐弾プレート１Ａの幅を窄めるために、第１円筒面台形状プレート部材１０ｅおよび第２円筒面台形状プレート部材１０ｆが用いられている。第１円筒面台形状プレート部材１０ｅと第２円筒面台形状プレート部材１０ｆとは対称形状である。

この耐弾プレート３に場合には、図１６および図１７からも明らかなように、胴体形状に沿う２次元形状となる。

（実施の形態３：耐弾プレート１Ｂ）
図１８から図２０を参照して、本実施の形態の耐弾プレート１Ｂについて説明する。耐弾プレート１Ｂは、胸部用の耐弾プレートである。図１８は、耐弾プレート１Ｂの具体的構成を示す模式図、図１９は、図１８中のＸＩＸ－ＸＩＸ線矢視端面図、図２０は、図１８中のＸＸ－ＸＸ線矢視端面図である。

基本的な構成は、上記実施の形態の耐弾プレート１Ａと同じ６行５列である。耐弾プレート１Ａは、筒面状プレート部材を３行設け、上側に球面状プレート部材を２行、下側に球面状プレート部材を１行設ける構成であった。本実施の形態の耐弾プレート１Ｂは、プレート部材の配列を６行５列とし、筒面状プレート部材を４行設け、上側に球面状プレート部材を２行設け、下側には球面状プレート部材を設けていない。

この構成を備える耐弾プレート１Ｂであっても、上記実施の形態の耐弾プレート１Ａと同様の作用効果を得ることが可能である。

（実施の形態４：耐弾プレート１Ｃ）
図２１から図２３を参照して、本実施の形態の耐弾プレート１Ｃについて説明する。耐弾プレート１Ｃは、背部用の耐弾プレートである。図２１は、耐弾プレート１Ｃの具体的構成を示す模式図、図２２は、図２１中のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線矢視端面図、図２３は、図２１中のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ線矢視端面図である。

基本的な構成は、上記実施の形態の耐弾プレート１Ａと同じ６行５列であるが、この耐弾プレート１Ｃは、背部用であるため、筒面状プレート部材を４行設け、上側に球面状プレート部材を１行、下側に球面状プレート部材を１行設ける構成としている。さらに、下側に球面状プレート部材において左右には、幅が第１球面状プレート部材２０ａの半分の第７球面状プレート部材２０ｆが用いられている。

この構成を備える耐弾プレート１Ｃであっても、上記実施の形態の耐弾プレート１Ａと同様の作用効果を得ることが可能である。

（実施の形態５：耐弾プレート１Ｄ）
図２４から図２６を参照して、本実施の形態の耐弾プレート１Ｄについて説明する。耐弾プレート１Ｄは、背部用の耐弾プレートである。図２４は、耐弾プレート１Ｄの具体的構成を示す模式図、図２５は、図２４中のＸＸＶ－ＸＸＶ線矢視端面図、図２６は、図２４中のＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ線矢視端面図である。

基本的な構成は、上記実施の形態の耐弾プレート１Ａと同じであるが、耐弾プレート１Ｄは、プレート部材が７行５列に設けられている。この耐弾プレート１Ｄは、背部用であるため、筒面状プレート部材を５行設け、上側に球面状プレート部材を２行設ける構成としている。さらに、下１行の筒面状プレート部材において左右には、三角形状の第３円筒面状プレート部材１０ｍおよび第４円筒面状プレート部材１０ｎが設けられている。第３円筒面状プレート部材１０ｍと第４円筒面状プレート部材１０ｎとは対称形状である。

この構成を備える耐弾プレート１Ｄであっても、上記実施の形態の耐弾プレート１Ａと同様の作用効果を得ることが可能である。

上述のように、上記各実施の形態における耐弾プレートは、目的とする形状を筒面状プレート部材と球面状プレート部材とを任意に組み合わせることによって得ることが可能である。組合せ方は、球面状プレート部材／筒面状プレート部材／球面状プレート部材、または、若しくは球面状プレート部材／筒面状プレート部材の２通りとなる。また、球面状プレート部材は、図９に示したように、行毎に適当に幅を調整すれば、組み合わせによっても、平滑な球面を形成することができる。

（耐弾プレート１Ａおよび耐弾プレート１Ｄの装着状態）
図２７から図２９を参照して、耐弾プレート１Ａおよび耐弾プレート１Ｄの装着状態について説明する。図２７は、防弾ベスト１００に装着された耐弾プレートの状態を示す模式図、図２８は、本実施の形態における耐弾プレートの作用効果を示す模式図、図２９は、参考技術の耐弾プレートの作用効果を示す模式図である。

図２７に、胸部用の耐弾プレート１Ａと背部用の耐弾プレート１Ｄを、防弾ベスト１００の外側に装着した状態を示す。図２８において、本実施の形態における耐弾プレートを装着した場合、耐弾プレートは、防弾ベスト１００の外側に配置されるため身体との間に空間を設けてあるが、特に装着者２００の胸部および背部ともに、少なくとも筒面状プレート部材の上部に球面状プレート部材を用いることで身体形状との馴染みが大幅に改善される。

一方、図２９に示すように、参考技術として示した筒面状プレート部材のみで構成した耐弾プレートの場合には、装着者２００の胸部および背部において上下に直線に配列されており、特に上端は身体からの距離が遠くなるため（図中、Ｘで示す空間）、例えば匍匐前進をする場合などに、胸部上端および背部上端ともに障害物に引っかかり易くなり、非着用時と大きく異なる姿勢で行動せざるを得なく、機動性を阻害する恐れがある。

今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ａ第１円筒面状プレート部材、１０ｂ第２円筒面状プレート部材、１０ｅ第１円筒面台形状プレート部材、１０ｆ第２円筒面台形状プレート部材、１０ｍ第３円筒面状プレート部材、１０ｎ第４円筒面状プレート部材、１２外表面、１３内表面、１４，２０ａ２上側面、１５，２０ａ１，２１ａ１下側面、１６，２７左側面、１７，２８右側面、２０ａ第１球面状プレート部材、２０ｂ第２球面状プレート部材、２０ｃ第３球面状プレート部材、２０ｆ第７球面状プレート部材、２１ａ第４球面状プレート部材、２１ｂ第５球面状プレート部材、２１ｃ第６球面状プレート部材、２２外球、２３内球、１００防弾ベスト、２００装着者、ＢＯ中心、ＬＬ縦線、ＬＭ横線、Ｒ１所定距離、ＲＬ基準軸、ＶＣ中心仮想平面、ＶＨ左右仮想平面、ＶＶ上下仮想平面。

Claims

耐弾プレートに用いられる、耐弾プレート用部材であって、
身体の胴部から見て頭側を上、胴部から見て脚側を下、胴部から見て腕側を左右方向とし、上下に延びる基準軸で見た場合に、
当該耐弾プレート用部材は、
前記基準軸を軸とし、前記基準軸から所定距離に位置する円筒面の一部を取り出した円筒面状プレート部材と、
前記基準軸上の１点を中心とし、前記所定距離と同じ半径距離に位置する球面の一部を取り出した球面状プレート部材と、
を含み、
複数の前記円筒面状プレート部材と複数の球面状プレート部材とを組み合わせることにより、前記胴体形状に沿う３次元形状を有する、
耐弾プレート用部材。
前記円筒面状プレート部材と、前記球面状プレート部材との左側面および右側面の端面形状は、前記基準軸を含む上下仮想平面により切断された断面形状を有する、
請求項１に記載の耐弾プレート用部材。
前記円筒面状プレート部材と、前記球面状プレート部材との上側面および下側面の端面形状は、前記基準軸に対して垂直方向に延びる左右仮想平面により切断された断面形状を有する、
請求項１に記載の耐弾プレート用部材。
複数枚の耐弾プレート用部材と高強度繊維強化複合材料とを含む耐弾プレートであって、
前記プレート部材は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の耐弾プレート用部材であり、
複数の前記円筒面状プレート部材と複数の球面状プレート部材とを組み合わせ、前記高強度繊維強化複合材料により結合することで、前記胴体形状に沿う３次元形状を有する、
耐弾プレート。