(57)【要約】装甲システムにおいて、覗視窓として機能する改良型透明装甲防弾システム。透明装甲防弾システムは、像の反射が完全にプリズム内で生じるように、装甲板の間に配置された鏡映外面を有する防弾プラスチックプリズムを備える。装甲シートもまた、重量を減少させながらも到来する脅威に打ち勝つために、穿孔を備えるように再設計される。
2011511237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装甲窓システムであって、
窓枠と、
前記窓枠内に配置される、装甲板及び防弾プリズムの交互層を含む装甲窓ガラスと、
前記窓枠に隣接して配置される透明板と、
前記透明板と対向し、前記窓枠に隣接して配置される透明衝突板と
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記装甲板には、重量を減少させると共に、到来する脅威に打ち勝つための性能を向上させるために、穿孔が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記防弾プリズムは、対向する平行側面及び対向する端面を有する矩形棒であり、該端面は台形形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記防弾プリズムの対向側面が反射材料で被覆されることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
被覆物は、酸化ケイ素仕上剤を伴うアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記装甲板は、前記装甲窓ガラスを通過するあらゆる水平面を遮るように、該装甲窓ガラス内において角度付ルーバとして配置されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記角度付ルーバは互いに重なり合うことを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記防弾プリズムは、前記窓を通過する水平面に対して４５度の角度で整列させられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記装甲窓ガラスは、接着剤を使用して前記枠内に封止されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記透明板及び前記透明衝突板は、接着剤を使用して前記枠内に封止されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
自己整列型装甲窓の製造方法であって、
複数の防弾プリズムを形成する工程であって、各防弾プリズムは、光の透過のために整列させられる対向側面を有する、工程と、
各防弾プリズムの対向側面を反射表面処理剤で被覆する工程と、
前記防弾プリズムを装甲ルーバと交互に積み重ねることにより、装甲窓ガラスを形成する工程と、
前記装甲窓ガラスを枠内に配置する工程と、
後側カバー板を前記枠の第１側面に取り付ける工程と、
前板を前記枠の第２側面に取り付ける工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記装甲ルーバは穿孔を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記防弾プリズムを装甲ルーバと交互に積み重ねた時に、各防弾プリズムに接着剤を適用する工程を更に含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
積み重ねることにより、前記防弾プリズム及び前記装甲ルーバを、水平軸に対して４５度の角度で整列させることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用窓に関し、特に、到来する脅威に打ち勝つ一方で、乗員の安全を保つように、封止枠内において対向する装甲板の間に据え付けられる防弾プリズムの使用を含む、装甲窓システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
状況認知は、戦場での生存における極めて重要な要素である。明瞭な視界及び直視ほどこの認知を向上させるものはない。しかしながら、これは通常、本来ならば装甲車両内に安全に収容されている観察者が、例えば、外界を視認するために、敵の砲弾及び爆風の脅威にさらされなければならないことを意味する。保護をもたらしつつ、明瞭な視界を許容するという難題は、過去において、車両に「装甲窓」を設けることにより対処されてきた。従来の装甲窓のある一般的な形態には、複数の水平鋼装甲板によってつながれる枠を含み、これらは、垂直方向に重なると共に間隔があけられており、各板の内面及び外面は、短い展望鏡を形成するために、反射材料で被覆されている。換言すれば、観察者は、像を直接的に見るのではなく、代わりに、２度反射させられた、即ち、一旦１枚の板の外面から離れ、次にそのすぐ上方にある板の内面で反射させられた像を見る。この種の装甲窓は、ブラッドリー戦闘車等の人員運搬装甲車で使用されており、且つＴＲＡＰＰ（防弾透明装甲(Transparent-Armor Piercing Protection) ）装甲システムと呼ばれており、その構成は、特許文献１に開示されている。
【０００３】
ＴＲＡＰＰ装甲システムは、前カバー板と、後板、即ち「キャッチャー」と、空隙によって離間され、角度をなして据え付けられる複数の平行鋼板と、アセンブリを合わせて保持する枠とを備える構成である。平行板の対向側面は、鏡面仕上げをするために、研削され、研磨され、めっきされる。像が複数板の構成を介して観察される時に、その像は、潜望鏡を介するため、２度反射させられ、正立で、僅かに位置がずれている。
【０００４】
鏡映装甲板の使用は、多くの固有の欠点を有する。従来の装甲窓は、反射コーティングが鋼製装甲板自体に適用されることを必要とする。このようなコーティングの適用は、鏡映層を装甲板の各側面に積層させることにより行われるが、この方法は、困難であると共に費用がかかる。積層がなされると、板及び鏡映層の間のあらゆる分離、例えば、この分野において遭遇する熱限界に起因して異なる膨張率によって生じる気泡の形成等は、像の歪みを生じさせることになる。鏡映面が光学的に正確なものでないならば、許容できない歪みがもたらされる。この鏡面仕上げ加工を達成することは、困難であると共に費用がかかり、且つ鋼製板上に維持することが難しい。
【０００５】
システムは乗員を保護するが、システム自体は脆弱である。爆発する砲弾、或いは小型武器の弾丸（銃弾）の破片がＴＲＡＰＰシステムに衝突した時に、破片の飛行軌道が鋼板によって変化させられる。飛行軌道の変化は、破片又は銃弾を２個又はそれ以上の板に衝突させるに十分な程大規模なものであり得る。板への衝突は、破片及び銃弾を破壊すると共に、それらのエネルギーを吸収する傾向にある。最終的に、破片及び弾丸は、残留エネルギーが減少させられた状態で、裏当て板に衝突し、そこで捕捉される。板の整列が重要であるが、これらの力は、板を歪ませて視認性を低下させる傾向にあると共に、後に到達する銃弾又は破片が通る経路を生じさせ得る。したがって、従来技術の構成は、防弾性を相対的に低いレベルに制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，４５２，６４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術において、板の間の空間は、利益をもたらさず、且つ、板表面の反射性を低下させる埃及び水分を伴う空気の自由交換を阻止するために、システムが気密に封止されることを必要とするので、設計を複雑にする。鋼板上への反射表面の適用は、困難であると共に費用がかかり、またしばしば、像の歪みを引き起こす分離を被る。また、枠は精緻な機械加工を必要とするため、製造に費用がかかる。板は、反射させられた像が、車両の外の状態を正確に現すために、三次元において、互いに平行であるように枠内に固定されなければならない。したがって、現在の装甲システムの欠点を解消し、製造を簡素化すると共に製造費用を減少させ、防弾性能を向上させ、光学的諸特性を改善し、信頼性を高め、且つシステムを気密封止する必要性を排除することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、装甲板の間に配置される、鏡映反射表面で被覆された防弾プリズムを使用する装甲窓である。プリズムは、像を伝達する唯一の手段である。即ち、反射は、プリズム自体の内部で生じる。したがって、装甲鋼板は、像の伝達とは全く関係がなくなる。したがって、該板は、到来する脅威に打ち勝つというその主要機能のみを果たせばよい。板は像の伝達に必要とされないため、板が中実表面を有することは、もはや必要ではない。したがって、装甲板には、好適には複数の穴が設けられ、到来する脅威に打ち勝つための性能を改善すると同時に、重量を減少させることにより、車両の全体的な可動性に貢献する。プリズムは別個に、また個々に作られ（即ち、各々は、精確に整列させられた側面を伴って賦形されるように形成され）、次いで、鏡映内面を形成するために被覆される。なお、この内面は、塵埃の蓄積による影響を受けない。
【０００９】
装甲窓システムは、めっきされていない表面を備えた穿孔鋼板を提供する。防弾プラスチックプリズムは、必要な反射表面を備えるように製造される。プリズムは、板の間に配置される。この改良物の利点には、以下を含む：反射コーティング用の板の準備のための費用が回避され、システムの容積内における使われていない空間が排除され、板の防弾特性が改善され、且つ枠が単純化される。板及びプリズム自体がサブアセンブリにおいて整列するため、システムの組立てがより容易である。破壊され且つ屈折させられた弾丸からの破片は、別の板に当たる前に、かつ／又は、裏板に衝突する前に、プリズムを貫通しなければならないため、システムの生存性は高くなる。
【００１０】
本発明は、限定するものではないが、戦術トラック、戦車、人員運搬車、上陸用装軌車、ホバークラフト、建設機器、戦闘工学機器、鉄道機関車、警察車両、船舶、及び潜水艦を含む装甲戦闘車両での使用のために、任意の観察機器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の装甲窓アセンブリの斜視図。
【図２】本発明の装甲窓アセンブリの分解図。
【図３】本発明の装甲窓アセンブリの断面図。
【図４】本発明の装甲窓アセンブリの衝突板及びポリカーボネート板を示す組立図。
【図５】本発明の装甲窓アセンブリのプリズム部を示す組立図。
【図６】本発明の装甲窓アセンブリの水平枠要素の斜視図。
【図７】本発明の装甲窓アセンブリの代替実施形態を示す正面図。
【図８】本発明の装甲窓アセンブリの代替実施形態を示す上面図。
【図９】本発明の装甲窓アセンブリの代替実施形態を示す側面図。
【図１０】本発明の装甲窓アセンブリの代替実施形態を示す分解図。
【図１１】図１０に示される領域Ａの詳細図。
【図１２】穿孔板を備えた装甲窓ガラスの実施形態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の第１実施形態が、図１〜図６に示される。装甲窓システム１０は、枠１６内に据え付けられる複数の多重防弾ルーバ１２及びプリズム窓１４を備える。多重防弾ルーバ１２及びプリズム窓１４は、共同で装甲窓ガラス７８を形成する。枠１６は、左側垂直縁１８、右側垂直縁２０、上側水平枠部材２２、及び下側水平枠部材２４を備える。衝突板２６は、枠１６の一面の周囲に配置され、透明ポリカーボネート板２８が対向する面上に配置される。左側垂直縁１８、右側垂直縁２０の両方は、内部溝８０を含む。内部溝８０は、装甲窓ガラス７８を支持するように設定される角度付基部８４を含む。
【００１３】
複数のルーバ１２は、第１側縁３６から第２側縁３８まで延在する。ルーバ１２は、図１及び図２に示されるように、プリズム窓１４によって互いから離間されると共に、互いに平行とされている。各ルーバ１２は、長さ４０を有する。ルーバ１２及びプリズム窓１４は、上面縁４２から下面縁４４まで積み重ねられる。複数の角度付プッシャ８２は、上側水平枠２２と上面縁４２との間に配置されると共に、上面縁４２と接触する。角度付プッシャ８２は、枠１６に対してルーバ１２及びプリズム窓１４に角度を付ける。下面縁４４は、内部溝８０の角度付基部８４上に載る。
【００１４】
各ルーバ１２及びプリズム窓１４は、さらに、第１端縁４６及び第２端縁４８を有する。ルーバ１２の第１端縁４６は、ルーバ１２と接触しないで像が直接的に通過することを許容しないために十分な量だけ、隣接するルーバ１２の第２端縁４８と重なり合う。合わせて結合された時に、ルーバ１２及びプリズム窓１４は、装甲窓ガラス７８を形成する。
【００１５】
図３は、本発明の断面の一部を示す図である。ルーバ１２は、プリズム窓１４の間に配置される。ルーバ１２は装甲羽根板によって形成されるが、これは、所望される徹甲弾を粉砕するために十分な強度を有する。ルーバ１２は、中実表面を有していてもよく、或いは、安全性を犠牲にすることなく操作者に付加的な可視性をもたらすために、孔があけられていてもよい。ルーバ１２は窓の視覚的な面に貢献しないので、孔は、起こりそうな脅威に従い、寸法及び間隔が設定され得る。プリズム窓１４は、第１面５０及び第２面５２を有する。プリズム窓１４の第１面５０は、第１反射コーティング５４を有し、これは、第１光学品質反射（鏡）面をもたらす。プリズム窓１４の第２面５２は、第２反射コーティング５６を有し、これは、第２光学品質反射（鏡）面をもたらす。第１実施形態において、反射コーティング５４，５６は、酸化ケイ素仕上剤を伴うアルミニウムコーティングとすることができる。
【００１６】
ポリカーボネート板２８は、ルーバ１２から離間して配置される透明材料のシートであり、左側垂直縁１８、右側垂直縁２０、上側水平枠部材２２、及び下側水平枠部材２４によって支持される。一実施形態において、透明材料２８のシートは、ガラス／プラスチック積層体である。透明材料のシートは、特定の脅威レベルからの破砕を阻止するために、防弾の観点から適切である任意の従来の透明装甲（Ｍａｋｒｏｌｏｎ（登録商標）等）であり得る。
【００１７】
装甲窓ガラス７８は、プリズム１４及びルーバ１２の交互層からなる中実インサートを形成する。プリズム１４をルーバ１２に接合させると共に、枠１６及び窓ガラス７８の間の全ての隙間を充填するために、シリコーン接着シーラント等の接着剤が適用されることが構想される。図３に示されるように、プリズム１４は、板２８及び衝突板２６の内面と当接する垂直面８５を含む。本実施形態のルーバ１２は、垂直端面を有さない。ルーバ１２は、ルーバが視線を遮らないように、矩形端面８６を有する。図１２は、装甲窓ガラス７８を示しており、図１２では、ルーバ１２は、穿孔及び垂直端面を含む。加えて、部分プリズム９０が、上縁４２及び下縁４４に配置される。部分プリズム９０は、枠１６が、図５に図示されるように溝８０を含むならば、必要とされない場合がある。
【００１８】
本発明の作用において、車両操作者は、装甲窓システム１０を支持する従来からの装甲によって保護され、装甲窓システム１０は、操作者が車両の外を見ることを可能にする窓を形成する。視線の線６２は、どのようにして、光が板２６を介して水平方向にプリズム１４に入り、次に第１反射コーティング５４に衝突するかを示す。線６２は、同じプリズム窓１４の対向面上の第２反射コーティング５６に衝突するように、約４５度の角度で反射させられる。光は次に、約４５度の角度で反射させられて、水平に戻り、板２８を通る。このように、車両の外部と操作者との間に経路が完成される。したがって、光経路６２は、装甲ルーバ１２の影響を全く受けない。プリズム窓１４は、光の入射ビームと平行な光の反射ビームを供給するので、プリズム窓１４は、本発明の透明装甲を介して、操作者が歪められていない外の視像を見ることを可能にする。弾丸が本発明の透明装甲１０に向けられるならば、弾丸はルーバ１２に衝突する。ルーバ１２は、弾丸を停止させるか、或いは、弾丸をばらばらにし、且つ／又は弾丸を不安定にさせる。弾丸の残りの破片は、衝突板２６によって停止させられるであろう。弾丸がある角度に曲げられるよう、ルーバ１２は角度が付けられており、弾丸がルーバ１２と接触しないこともあり得るが、そのためには弾丸は車両に非常に接近した位置から来る必要があり、このような飛行経路は極めて起こりそうにない。
【００１９】
図７〜図１１は、本発明の別の実施形態１００を示す図である。代替実施形態１００は同様に、枠１１６内に据え付けられる複数の多重防弾ルーバ１１２及びプリズム窓１１４を備える。代替実施形態の枠１１６は、左側垂直縁１１８、右側垂直縁１２０、上側水平枠部材１２２、及び下側水平枠部材１２４を備える。本実施形態において、上側角度付プッシャ１０２は、上側水平枠部材１２２に配置され、ルーバ１１２の長さ１４０にわたって延びる。下側角度付プッシャ１０４は、下側水平枠部材１２４に配置され、同様に、ルーバ１１２の長さ１４０にわたって延びる。上側及び下側角度付プッシャ１０２，１０４は、枠１１６内において、ルーバ１１２及びプリズム窓１１４の相対角度位置を維持する。
【００２０】
本発明を実施するために構想される最良の態様が、本願で図示及び説明されているが、当然のことながら、本発明の主題と見なされるものから逸脱することなく、改変及び変形がなされてもよい。例えば、枠に対する防弾プリズムの角度は、設置しようとする車両の装甲窓の傾斜に応じて変更されてもよい。
【図１】
2011511237.tif 000003
【図２】
2011511237.tif 000004
【図３】
2011511237.tif 000005
【図４】
2011511237.tif 000006
【図５】
2011511237.tif 000007
【図６】
2011511237.tif 000008
【図７】
2011511237.tif 000009
【図８】
2011511237.tif 000010
【図９】
2011511237.tif 000011
【図１０】
2011511237.tif 000012
【図１１】
2011511237.tif 000013
【図１２】
2011511237.tif 000014
【国際調査報告】
2011511237.tif 000015
2011511237.tif 000016