JPH02254297A - 耐弾パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は耐弾パネルに関する。すなわち、被弾した小銃
弾その他の弾丸それらの小破片等の貫通を防ぎ、これら
による人体８重要機材等の損傷を防止して保護する、耐
弾パネルに関するものである。

「従来の技術」 このような耐弾材としては、従来まず単一素材つまり単
体で構成された次の各種の耐弾板が用いられていた。

第１に、樹脂を含浸させたポリエチレン繊維。

パラ系アラミド繊維等の高弾性高分子繊維の織布を、積
層し板状にしたものが用いられていた。このような耐弾
板は、ポリエチレン繊維、バラ系アラミド繊維等の高弾
性高分子繊維の高張力性に基づく伸び変形により、被弾
した弾丸の衝撃力つまり弾丸の運動エネルギーを吸収し
減衰させることが知られ、耐弾性に優れている。

第２に、耐弾鋼板が用いられていた。この耐弾板は、硬
度・強度面に優れてなることが知られている。

第３に、セラミックス板も耐弾板として用いられていた
。

第４に、ポリカーボネート板が用いられていた。

この耐弾機は、ポリカーボネートの硬度・強度に基づく
優れた耐弾性が知られている。

更に、このような単体で構成された耐弾機以外に、最近
各種の耐弾パネルが開発されている。すなわち、例えば
特開昭６２−２１０３９７号公報中に示されたごとく、
前述の単体たる各種耐弾板等をパネル状に積層し、もっ
てそれらの特性を兼ね備えんとした積層耐弾パネルも最
近開発されている。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、このような従来の耐弾板、耐弾パネル等にあ
っては、次の問題が指摘されていた。

まず第１に、前記従来例１の耐弾仮にあっては次のとお
り。すなわち、バラ系アラミド繊維等の高弾性高分子繊
維は非常に高価であり、耐弾性向上のためこれを多数枚
積層するので、コスト面に大きな問題が指摘されていた
。更にこのような高弾性高分子繊維は耐候性にも問題が
あり、太陽の紫外線に対する耐久性が劣り雨水等に対し
ても弱く、樹脂等を含浸させた場合であっても、依然太
陽の紫外線に対しては耐久性に劣る等、長期間外気にさ
らして使用できないとの指摘があった。

次に第２に、前記従来例２の耐弾仮にあっては次のとお
り。すなわち、耐弾鋼板は重量が非常に重く、もって使
い勝手が悪く取り扱いが不便であるという欠陥があった
。

第３に、前記従来例３の耐弾仮にあっては次のとおり、
すなわち、セラミックス板は高価でありかつもろく、更
に大きな面積のものの成形が困難であるという難点があ
った。

第４に、前記従来例４の耐弾仮にあっては次のとおり。

すなわち、ポリカーボネート板は高価であり、耐弾性向
上のためかなりの厚さにて用いられるので、コスト面に
問題があるとともに、重量が重く取り扱いが不便である
という指摘もあった。

更にこのようなポリカーボネート板は融点が低いという
問題があり、被弾した弾丸の摩擦熱により局部的に溶融
して、その硬度・強度を失い大きな穴があくこともある
等、耐弾性が川なねれてしまうことがあるという指摘が
あった。

第５に、更に前述の耐弾パネルにあっては次のとおり。

すなわち、例えば特開昭６２−２１０３９７号公報中に
示されたような最近開発された積層耐弾パネルは、その
構造が複雑でコスト面に問題があるとともに、一般に重
量が重く取り扱いが非常に不便であるとの指摘があった
。

従来例ではこのような点が指摘されていた。

本発明は、このような実情に鑑み上記従来例の問題点を
解決すべくなされたものであって、各ポリカーボネート
板間に、軽量耐熱材が充填されたハニカム構造体と高弾
性高分子繊維の織布とが、それぞれ積層された多層構造
よりなり、耐弾性およびコスト面に優れ軽量であり、更
に耐候性に優れ大きな面積のものも容易に成形できる、
高性能な耐弾パネルを提案することを目的とする。そし
て更に、高弾性高分子繊維の織布と前面側のポリカーボ
ネート板間にハニカム構造体を介装してなることにより
、特により耐弾性に優れてなる、高性能な耐弾パネルを
提案することも目的とする。

［課題を解決するための手段」 この目的を達成する本発明の技術的手段は、次のとおり
である。

まず請求項１の耐弾パネルは、前面側から背面側に向か
って、第１ポリカーボネート板と、各セル内に軽量耐熱
材が充填されたハニカム構造体と、第２ポリカーボネー
ト板と、高弾性高分子繊維の織布と、第３ポリカーボネ
ート板とが順に接合された多層構造を有してなる。

又請求項２にあっては、請求項Ｉの耐弾パネルにおいて
、Ｌ記高弾性高分子繊維の織布と第３ポリカーボネート
板との間に、ハニカム構造体が介装されてなる。

「作　　用」 本発明に係る耐弾パネルは、このような手段よりなるの
で次のごとく作用する。

この耐弾パネルは、第１．第２．第３ポリカーボネート
板間に、軽量耐熱材が充填されたハニカム構造体と高弾
性高分子繊維の織布とがそれぞれ積層され、もって各々
の特性を最大限に生かすべく組み合わせた多層構造を有
してなっている。

そこでまず第１に、第１ポリカーボネート板に被弾した
弾丸は摩擦熱を帯びるが、このような摩擦熱は、次に位
置するハニカム構造体の放熱性により局部的に集中する
ことなく広く拡散されるとともに、充填された軽量耐熱
材により更に広く拡散されかつ強力に遮断される。もっ
て第１ポリカーボネート板および第２ポリカーボネート
板は、局部的に溶融するようなことが著しく減少しその
硬度・強度は保持される。

そして第２に、第１ポリカーボネート板から被弾した弾
丸の衝撃力つまり弾丸の運動エネルギーは、第１ポリカ
ーボネート板にてまず減衰され、次に位置するハニカム
構造体の衝撃力分散性により広く分散せしめられ、第２
ポリカーボネート板にて更に減衰せしめられる。しかる
後この弾丸の運動エネルギーは、高弾性高分子繊維の織
布の高張力性に基づく伸び変形により、吸収されて減衰
し、次の第３ポリカーボネート板にて再び減衰される。

第３に、このように第１．第２．第３ポリカーボネート
板とハニカム構造体と高弾性高分子繊維の織布との組み
合わせにより、弾丸の衝撃力つまり弾丸の運動エネルギ
ーは、物理的に除徐にかつ極めて効果的に減衰せしめら
れる。そこで高弾性高分子繊維の織布は、積層枚数を少
なくする等その厚さをより薄＜シて用いられ、又第１．
第２゜第３ポリカーボネート板も厚さを比較的薄くして
用いられる。

第４に、第１．第２．第３ポリカーボネート板とハニカ
ム構造体と高弾性高分子繊維の織布とから形成されてな
るので、全体の構成が比較的簡単であるとともに、大き
な面積のものの成形も容易である。

第５に、高弾性高分子繊維の織布は、背面側にも第３ポ
リカーボネート板が位置する等により外表面が被覆され
外気にさらされないので、全体も耐候性に優れている。

又高弾性高分子繊維の織布の積層枚数を少なくする等そ
の厚さを薄＜シて用いることが可能であり、ハニカム構
造体の軽量性、更には第１．第２．第３ポリカーボネー
ト板も比較的薄いこともあり、全体の重量も軽量化され
ている。

又請求項２の耐弾パネルにあっては、上述に加え次のご
とくなる。

すなわち、その高弾性高分子繊維の繊布と第３ポリカー
ボネート板間には、更にハニカム構造体が介装されてい
る。そこで高弾性高分子繊維の織布による前述の弾丸の
運動エネルギーの吸収・減衰が、次に位置するハニカム
構造体のエアクツション性により、より確実に補完され
る。又このハニカム構造体の衝撃力分散性により、弾丸
の運動エネルギーは広く分散され更に減衰される。この
ようにして、弾丸の運動エネルギーがより効果的に減衰
せしめられるので、高弾性高分子繊維の織布は、積層枚
数をより少なくする等その厚さを極めて薄くして用いる
ことができる。

「実　施　例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、本発明の実施例を示す縦断面図である。

まずその構成等について説明する。

この耐弾パネルは、前面側から背面側に向かって、第１
ポリカーボネート板１と、各セル２内に軽量耐熱材３が
充填されたハニカム構造体４と、第２ポリカーボネート
板５と、高弾性高分子繊維の織布６と、第３ポリカーボ
ネート板７とが順に接合された多層構造を有してなる。

これらについて詳述すると、まず第１．第２゜第３ポリ
カーボネート板１，５．７は、鋼板よりは若干劣るもの
の高い硬度と強度を備え、これにより被弾した弾丸Ｐの
衝撃力、つまり弾丸Ｐの運動エネルギーを減衰せしめる
優れた耐弾性が知られ、従来より防弾ガラス等として広
く用いられている。しかしながらこのポリカーボネート
板１は、高価であり、又融点が低（熱により溶融しやす
いという性質を備えている。

ハニカムコア等のハニカム構造体４は、セル壁８により
形成された、正六角形その他の中空柱状のセル２の平面
的集合体よりなる。その素材としては、アルミニウムの
薄板が代表的に用いられるが、その他害種金属等の薄板
も用途に応じ適宜選択して用いられる。そしてこのよう
なハニカム構造体４の両セル端面が、第１ポリカーボネ
ート板１と第２ポリカーボネート板５とに、接着剤等に
よりそれぞれ接合されている。

ハニカム構造体４は、次の各特性を備えてなることが知
られている。すなわち、まず重量比強度に優れ、高い軽
量性とともに高い剛性・強度を有してなる。又平面精度
に優れ成形も容易であり、コスト面にも優れている。更
にセル２内の空気層により、高い放熱性とエアクツショ
ン性を備え、又セル壁８によりセル２が平面的に集合し
てなることにより、高い衝撃力分散性つまり緩衝性を備
えている。

そしてこのハニカム構造体４の各セル２内には、軽量耐
熱材３が充填されている。軽量耐熱材３としては、セラ
ミックスファイバが代表的であるが、石綿、抗火石、そ
の他を用いるようにしてもよい。

なおこの軽量耐熱材３は各セル２内に充填されるので、
ハニカム構造体４に対し均一に充填され、かつ事後も偏
在することなくそのまま充填されている。

高弾性高分子繊維の織布６は、ポリエチレン繊維、バラ
系アラミド繊維等の高弾性高分子繊維の織布が、そのま
まの状態で適宜枚数積層して用いられる。そしてその特
性たる高張力性に基づく伸び変形により、被弾した弾丸
Ｐによって受けた衝撃力、つまり弾丸Ｐの運動エネルギ
ーを吸収して減衰させるという、優れた耐弾性が知られ
ている。

特にこの高弾性高分子繊維の織布６は、樹脂等を含浸さ
せることなく織布状態のままで用いられているので、こ
れらの特性が顕著となっている。そしてこの高弾性高分
子繊維の織布６は、第２ポリカーボネート板５と、第３
ポリカーボネート板７とに、それぞれ接着剤等により接
合されている。

なお図示例にあっては、耐弾パネルの外側がポリカーボ
ネートにより箱状に形成されている。すなわちこの耐弾
パネルは、前面側の第１ポリカーボネート板１と背面側
の第３ポリカーボネート仮７とともに、これらに一体に
取り付けられた上下の横ポリカーボネート板１０、更に
は左右の側ポリカーボネート板（図示せず）を備え、こ
れらが箱状をなしている。そしてその中に、ハニカム構
造体４．第２ポリカーボネート板５．高弾性高分子繊維
の織布６等が順に収納されている。このように箱状をな
すことにより、この耐弾パネルは、まず中に収納される
各部材の配設１位置決め等が容易であり、又収納された
高弾性高分子繊維の織布６等を被覆して外気から保護す
ることにより、後述の耐候性により優れてなる。

以とが構成等の説明である。

以下その作動等について説明する。

耐弾パネルは、その前面側からの小銃弾その他の弾丸Ｐ
それらの小破片等の貫通を防ぎ、もってその背面側の人
体１重要機材等の損傷を防止して保護する。そしてこの
耐弾パネルは、第１．第２゜第３ポリカーボネート板１
，５．７間に、軽量耐熱材３が充填されたハニカｌ、構
造体４と、高弾性高分子繊維の織布６とがそれぞれ積層
され、もって各々の特性を最大限に生かすべく組み合わ
せた多層構造を有してなっている。

そこでこの耐弾パネルは、次の第１．第２．第３、第４
．第５のごとくなる。

第１に、前面側からまず第１ポリカーボネート板１に被
弾した弾丸Ｐは、被弾により摩擦熱を帯びる。しかしな
がらこのような弾丸Ｐに生じた摩擦熱は、次に位置する
ハニカム構造体４の特性たる放熱性により、局部的に集
中することなく広く拡散されるとともに、この摩擦熱は
ハニカム構造体４に充填された軽量耐熱材３により、更
に広く拡散されかつ強力に遮断される。

もって従来例のポリカーボネート単体の耐弾板が弾丸Ｐ
の摩擦熱により局部的に溶融したような事態は、著しく
減少する。つまりこのハニカム構造体４の前後の第１ポ
リカーボネート板１および第２ポリカーボネート板５は
、融点が低いものの弾丸Ｐの摩擦熱の方が広く拡散等さ
れてしまうため、その熔融は著しく減少しその硬度・強
度は保持される。

そして第２に、第１ポリカーボネート板１から被弾した
弾丸Ｐの衝撃力つまり弾丸Ｐの運動エネルギーは、次の
ごとく減衰される。

すなわち弾丸Ｐの運動エネルギーは、第１ポリカーボネ
ート板ｌの硬度・強度にてまず減衰され、次に位置する
ハニカム構造体４の特性たる衝撃力分散性により広く分
散せしめられ、第２ポリカーボネート板５にて更に減衰
せしめられる。しかる後この弾丸Ｐの運動エネルギーは
、更に高弾性高分子繊維の織布６の高張力性に基づく伸
び変形により、吸収されて減衰し、次の第３ポリカーボ
ネート板７にて再び減衰される。

第３に、このように第１．第２．第３ポリカーボネート
板１，５．７とハニカム構造体４と高弾性高分子繊維の
織布６との組み合わせにより、弾丸Ｐの衝撃力つまり弾
丸Ｐの運動エネルギーは、物理的に除徐にかつ極めて効
果的に減衰せしめられる。そこで高弾性高分子繊維の織
布６は、積層枚数を少なくする等その厚さをより薄くし
て用いることができ、又第１．第２．第３ポリカーボネ
ート板１，５．７も厚さを比較的薄くできる。

そこで例えばこの耐弾パネルは、同程度の耐弾性を備え
た、従来例たる樹脂を含浸させた高弾性高分子繊維の織
布板の単体よりなる耐弾板、又はポリカーボネート単体
の耐弾板、更には従来例の積層耐弾パネル等に比し、用
いられた高弾性高分子繊維の織布６の積層枚数をより少
なくその厚さを薄くでき、又第１．第２．第３ポリカー
ボネート板１，５．７の厚さも薄くすることができる。

第４に、第１．第２．第３ポリカーボネート板１．５．
７とハニカム構造体４と高弾性高分子繊維の織布６とか
ら全体が形成されているので、構成が比較的簡単である
とともに、大きな面積のものの成形も容易である。つま
り従来例の積層耐弾パネルに比し構成が簡単であり、又
従来例のセラミックス板単体の耐弾板のごとく、大きな
面積のものの成形が困難であるということもない。

第５に、高弾性高分子繊維の織布６は、背面側に第３ポ
リカーボネート仮７が位置する等により、外表面が被覆
され外気にさらされないので全体も１′］を侯性に優れ
ている。すなわち、織布６は高弾性高分子繊維よりなる
ので耐候性に劣るが、その前面側および背面側はそれぞ
れ第２ポリカーボネート板５および第３ポリカーボネー
ト板７により被覆されている。そこで耐候性に劣る高弾
性高分子繊維の織布６が直接外気にさらされるようなこ
とはなく、この耐弾パネルは耐候性に優れている。

以上が作動等の説明である。

なおこのような耐弾パネルを他の構造物等に装着して用
いる際は、ボルト、ブラケット等の取付部材が使用され
、その着脱、交換等も容易である。

「そ　の　他」 次に第２図は、高弾性高分子繊維の織布６と第３ポリカ
ーボネート板７との間にハニカム構造体９を介装した例
を示す縦断面図である。

以下これについて説明すると、この耐弾パネルにあって
は、高弾性高分子繊維の織布６と第３ボツカーボネート
板７との間に、ハニカム構造体９が接着剤等により接合
されて介装されている。このハニカムコア等のハニカム
構造体９は、セル壁１１により各セル１２が形成されて
なるが、その構成等の詳細は、前述のハニカム構造体４
乙こつぃて述べたところに準じる。このハニカム構造体
９には、軽量耐熱材３は充填されていない。

さてそこで、前述の高弾性高分子繊維の繊布６による弾
丸Ｐの運動エネルギーの吸収・減衰は、次に位置するこ
のハニカム構造体９の特性たるエアクツション性により
、より確実に補完されることになる。すなわち、もしも
高弾性高分子繊維の織布６の次に金属板等の硬い剛体が
位置すると、織布６の高弾性高分子繊維が有する高張力
性がＩ員なわれその伸び変形が不十分となることがあり
、弾丸Ｐの運動エネルギーの吸収が不足する事態が生ず
ることがある。これに対しハニカム構造体９が高弾性高
分子繊維の繊布６の次に位置すると、そのエアクツショ
ン性によりこのような事態が生ずることが完全に回避さ
れる。

又これらに加え、このハニカム構造体９の特性たる衝撃
力分散性により、高弾性高分子繊維の織布６が受けた弾
丸Ｐの運動エネルギーは、広く分散され更に減衰される
。

そこで、このように次にハニカム構造体９が位置してな
ることにより、高弾性高分子繊維の織布６は、積層枚数
をより少なくする等その厚さを極めて薄くして用いるこ
とができるようになる。

従ってこの実施例によれば、高弾性高分子繊維の織布６
は、その積層枚数をより少なくする等その厚さを薄くし
て用いることが可能であり、ハニカム構造体４．９の軽
量性、更には第１．第２第３ポリカーボネート板１，５
．７も比較的薄いこともあり、全体の重量も軽量化され
ている。

例えばこの耐弾パネルは、それぞれ第１ポリカーボネー
ト板１が５ｍｍから８ＩＩＩＩＩｌ、ハニカム構造体４
が５−から８１１Ｉ１１第２ポリカーボネート板５が１
ｍから５■、高弾性高分子繊維の織布６が３胴から５１
１１Ｉ、ハニカム構造体９が３１１Ｉ１１から５艶、第
３ポリカーボネート板７が１−から５Ｍ程度の厚さから
なっている。そして全体としてこの耐弾パネルは、１８
ｍｍから３６＋＋１１程度の厚さで重量は、１平方ｍ当
り１０眩から２０ｋｇ程度であり、例えば同程度の耐弾
性を備えた従来例の例えば特開昭６２−２１０３９７号
公報中に示された積層耐弾パネルと比較すると、非常に
厚さが薄く重量も３分の１乃至１０分の１以下程度であ
る。

なお、以上説明した第２図において、その他の各部材の
構成９機能および作動等は、前述の第１図の例において
説明したところに準じるので、同符号を付しその説明は
省略する。

次ニハニカム構造体４．９の座屈について述べておく。

すなわち図示例によらず、ハニカム構造体４゜９を構成
する各セル壁８，１１について、それぞれセル軸方向に
沿ってその全部又は一部を、圧縮力を加え座屈したもの
を用いるようにしてもよい。

なおこの座屈つまり各セル壁８，１１のクラッシュは、
ハニカム構造体４．９の特性たる衝撃力分散性を損なわ
ない程度、つまり極端に座屈しすぎない程度に行われる
ことを要する。又軽量耐熱材３が充填されたハニカム構
造体４の座屈に際しては、予めセル２内に軽量耐熱材３
を充填する際、過度に充填し過ぎないよう注意を要する
。っまり事後、セル壁８が座屈されたセル２内に空気層
が十分存在し、もって前述のハニカム構造体４の特性た
る放熱性とエアクンシコン性が損なわれないように、軽
量耐熱材３の充填量を調整してお（ことが必要である。

さてこのように、ハニカム構造体４，９のセル壁８．］
１が少なくとも一部座屈された耐弾パネルにあっては、
次のごとくなる。

すなわち、このように座屈された分セル壁８゜１１が短
く、つまり座屈されただハニカム構造体４．９はそのセ
ル軸方向の厚さが薄くなっている。

そこで耐弾パネル全体も、前述した各作動等が何ら損な
われることなくその厚さが薄くコンパクト化され、この
面から使い勝手が良く取り扱いが容易化されるという利
点がある。

「発明の効果Ｊ 本発明に係る耐弾パネルは、以上説明したごとく、各ポ
リカーボネート板間に、軽量耐熱材が充填されたハニカ
ム構造体と高弾性高分子繊維の織布上が、それぞれ積層
された多層構造よりなるので、次の効果を発揮する。

第１に、ポリカーボネート板が被弾した弾丸の摩擦熱に
より局部的に溶融することは、軽量耐熱材が充填された
ハニカム構造体の存在により著しく減少する。そこでこ
の耐弾パネルは、そのポリカーボネート板の硬度・強度
が保持され大きな穴があくようなことも回避される等、
耐弾性に優れている。

第２に、各ポリカーボネート板とハニカム構造体と高弾
性高分子繊維の織布との組み合わせにより、被弾した弾
丸の衝撃力つまり弾丸の運動エネルギーは、極めて効果
的に減衰せしめられる。もってこの耐弾パネルは、耐弾
性に極めて優れている。

第３に、このように耐弾性に優れてなるので、極めて高
価な高弾性高分子繊維の織布は厚さをより薄くして用い
られ２．又高価なポリカーボネート板も厚さを比較的薄
くして用いられる。そこでごの耐弾パネルは、全体の構
成が簡単で製造も容易であることもあいまって、コスト
面に特に優れている。又大きな面積のものの成形も容易
である。

第４に、高弾性高分子繊維の織布は、背面側にもポリカ
ーボネート板が位置する等、外表面が被覆され外気にさ
らされないので、全体も耐候性にも優れている。そこで
この耐弾パネルは、太陽の紫外線、雨水等にも強く耐久
性があり、長期間直接外気にさらしての使用も可能であ
る。又全体の重量も軽量化されているので、この耐弾パ
ネルは使い勝手が良く取り扱いが容易である。

又請求項２の耐弾パネルにあっては、高弾性高分子繊維
の織布の次にハニカム構造体が位置してなるので、耐弾
性により優れてなるとともに、極めて高価な高弾性高分
子繊維をより薄くして用いることができるので、更にコ
スト面に優れることになる。

このようにこの種従来例に存した問題点が一掃される等
、本発明の発揮する効果は顕著にして大なるものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る耐弾パネルの実施例を示す、縦
断面図である。第２図は、第１図の高弾性高分子繊維の
織布と第３ポリカーボネート板との間に、ハニカム構造
体を介装した例を示す、閉断面図である。 ｌ・・・ ２・・・ ３・・・ ４・・・ ５・・・ ６・・・ ７・・・ ８・・・ ９・・・ 第１ポリカーボネート板 セル 軽量耐熱材 ハニカム構造体 第２ポリカーボネート千反 織布 第３ポリカーボネート（反 セル壁 ハニカム構造体 １０・ ｌ　１・・・ １２・・・ Ｐ・・・ 横ポリカーボネー臼反 セル壁 セル 弾丸 第１図 出願人　昭和飛行機工業株式会社 代理人　弁理士　合　志　元　延

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前面側から背面側に向かって、第１ポリカーボネ
   ート板と、各セル内に軽量耐熱材が充填されたハニカム
   構造体と、第２ポリカーボネート板と、高弾性高分子繊
   維の織布と、第３ポリカーボネート板とが順に接合され
   た多層構造を有してなること、 を特徴とする耐弾パネル。
2. （２）上記高弾性高分子繊維の織布と第３ポリカーボネ
   ート板との間に、ハニカム構造体が介装されてなる、 請求項１記載の耐弾パネル。