KR100514902B1 - Improved explosion resistant shoes - Google Patents
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Abstract
폭발에 대한 향상된 보호 수준을 제공하도록 된 장화(10)가 기술된다. 실시예에서, 상기 장화는 창(12), 갑피(11) 및 실질적으로 발을 둘러싸는 덮개(13)를 가진다. 상기 덮개는 아라미드 조직(21), 및/또는, 탄소 섬유(21)의 부가층(22) 및/또는 직조된 세라믹 섬유 혹은 세라믹/유리-세라믹 직조 합성섬유로 이루어질 수 있다. 상기 창은 강화된 보호를 제공하기 위해 직조 아라미드와 탄소섬유 층 및 편향판(23)을 결합할 수 있다. 다른 실시예에서, 덮개는 장화를 둘러싸고 착용자에게 폭발에 대한 보호를 향상시키는 신속하고 비교적 저렴한 수단을 제공한다.Boots 10 are described which provide an increased level of protection against explosions. In an embodiment, the boot has a spear 12, an upper 11 and a lid 13 substantially surrounding the foot. The sheath may consist of aramid tissue 21 and / or an additional layer 22 of carbon fiber 21 and / or woven ceramic fibers or ceramic / glass-ceramic woven synthetic fibers. The window may combine the woven aramid with the carbon fiber layer and deflection plate 23 to provide enhanced protection. In another embodiment, the cover provides a quick and relatively inexpensive means of enclosing the boots and providing the wearer with improved protection against explosions.
Description
본 발명은 신발의 제조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대인용 지뢰의 발사체 및 폭발의 충격으로 발생되는 심각한 손상으로부터 발을 보호하도록 제작된 장화에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the manufacture of shoes, and more particularly, to boots manufactured to protect the foot from serious damage caused by the impact of a projectile and explosion of a personal mine.
발을 디디면 폭발하도록 고안된 대인 지뢰는 통상적인 전투나 게릴라전에 수반되어 전개되는 병력에 공통적으로 심각한 문제를 나타낸다.Adult mines, designed to explode on foot, present a common problem for troops deployed in normal combat or guerrilla warfare.
지뢰에 존재하는 폭약의 양은 지뢰를 터트리는 사람을 불구로 만들 것인지 또는 죽게 할 것인지를 결정한다. 단순히 손상을 시킬 목적으로 고안된 장치에서는, 보호 신발은 심각한 부상 가능성을 줄이는 역할을 할 수 있다. 상기 신발은 탄환이나 유산탄과 같은 발사체의 충격에 의해 야기되는 손상을 줄이는 역할을 할 수 있다.The amount of explosive present in a landmine determines whether it will cripple or die. In devices designed simply for damage, protective shoes can serve to reduce the likelihood of serious injury. The shoe may serve to reduce damage caused by the impact of projectiles such as bullets or shrapnel.
본 발명자는 장화, 상세하게는 상당한 양의 폭약을 함유하는 대인용 지뢰를 건드려 터트리는 사람의 발을 보호할 수 있는 한편 사용자가 장화를 착용할 때 충분한 발끝-발꿈치 굴곡을 제공하여 달리기, 점프, 등산과 같은 활동을 할 수 있는 신발창을 개발하였다(싱가포르 특허출원 번호 9500037-8 및 9501007-0 참고). 다량의 폭약을 포함하는 지뢰에 의해 야기되는 폭발이나 고온 폭약을 사용하여 종래 디자인의 장화를 뚫을 수 있는 지뢰로부터 착용자의 발이나 다리를 보호할 수 있는 보다 개선된 장화가 바람직할 것이다.The present inventors can protect the foot of a person who touches a boots, in particular a personal mine containing a significant amount of explosive, while providing sufficient toe-heel flexion when the user wears boots to run, jump, climb Shoe soles have been developed for such activities (see Singapore Patent Application Nos. 9500037-8 and 9501007-0). Improved boots that would protect the wearer's feet or legs from mines that can penetrate boots of conventional designs using explosions or high temperature explosives caused by landmines containing large amounts of explosives would be desirable.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명의 한 측면에 따르면, 본 발명은 실질적으로 장화를 감싸는 모양으로 된 폭발-저항 물질의 덮개를 구비하는 신발이며, 상기 덮개는 신발창과 갑피를 가지며, 장화에 연결되거나 장화 착용자의 다리에 연결된다.According to one aspect of the invention, the invention is a shoe having a cover of explosion-resistant material substantially in the shape of surrounding a boot, the cover having a sole and an upper, connected to the boot or to the leg of the wearer's leg do.
상기 덮개의 신발창은 고무 혹은 폴리우레탄으로 이루어지고 그 안에 직조된 아라미드 섬유를 최소한 한 층 끼워넣을 수도 있다. 덮개는 바람직하게는 덮개에서부터 장화의 갑피부분 주위로 연장되는 끈으로 장화에 부착된다.The sole of the cover may be made of rubber or polyurethane and incorporate at least one layer of woven aramid fibers therein. The lid is preferably attached to the boots with a strap extending from the lid around the upper portion of the boots.
본 발명의 다른 측면에서, 본 발명은 착용자의 발을 위한 장화로서 상기 장화는 신발창과 갑피를 가지며, 상기 신발창은 신발창을 관통하여 삽입된 적어도 하나의 직조된 아라미드층을 가지며 폭발-저항성 재료의 덮개가 장화에 결합되어 장화 착용자의 발 전체를 실질적으로 감싸는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the invention, the invention provides a boot for a wearer's foot, the boot having a sole and an upper, the sole having at least one woven aramid layer inserted through the sole and having a cover of explosion-resistant material Is coupled to the rain boots, characterized in that substantially wrap the entire foot of the wearer.
상기 양 측면에서의 바람직한 실시예에서, 덮개는 폭발 저항성 재료의 판을 최소한 하나 포함한다. 폭발-저항성 물질은 최소한 1000 dtex 아라미드(예, Twaron 2010)의 최소한 한 층을 포함하는 아라미드 조직으로 구성된다. 그것은 460 g/m2 로 촘촘한 평직(Plain Weave)을 가지는 Twaron 2040과 같은 직조된 1200 dtex 아라미드로 구성될 수 있다. 덮개는 직조된 세라믹 층 혹은 세라믹/유리-세라믹 직조 합성 섬유를 포함할 수 있다.In a preferred embodiment in both aspects above, the lid comprises at least one plate of explosion resistant material. The explosion-resistant material consists of aramid tissue comprising at least one layer of at least 1000 dtex aramid (eg Twaron 2010). It may consist of a woven 1200 dtex aramid, such as Twaron 2040, with a fine plain weave at 460 g / m 2 . The cover may comprise a woven ceramic layer or ceramic / glass-ceramic woven synthetic fibers.
두번째 측면에서 덮개는 바람직하게는 장화의 창이나 갑피에 삽입될 수 있는 반장화(bootee) 형태로 모양을 하고 있다.In the second aspect the cover is preferably shaped in the form of a bootee which can be inserted into the window or upper of the boot.
덮개 내에 보호층을 구비하는 아라미드 조직은 직조된 세라믹 섬유 혹은 분리된 세라믹/유리-세라믹 합성 직조 섬유층을 포함하는 샌드위치 층에 결합될 수 있어 고온에 노출되면 덮개의 강도를 더욱 증가시킨다. 직조된 세라믹 섬유의 층은 덮개의 최외곽 층을 포함할 수 있다.Aramid tissue with a protective layer in the cover can be bonded to a sandwich layer comprising a layer of woven ceramic fibers or a separate ceramic / glass-ceramic synthetic woven fiber to further increase the strength of the cover when exposed to high temperatures. The layer of woven ceramic fibers may comprise the outermost layer of the cover.
장화의 창은 바람직하게는 최소한 외부부분과 중간 부분으로 구성된다. 외부창은 장화의 요구 조건에 맞도록 모양이 만들어진 고무 혹은 폴리우레탄으로 이루어진다. 창을 관통하여 연장되는 덮개부는 외부부분과 창내에 삽입되는 최소한 하나의 직조된 아라미드 층 사이에 위치한다.The window of the boot preferably consists of at least the outer part and the middle part. Outer windows are made of rubber or polyurethane shaped to meet the requirements of the boots. A cover portion extending through the window is located between the outer portion and at least one layer of woven aramid inserted into the window.
중간 부분은 그 안에 삽입된 직조된 아라미드의 다수 층을 가진다. 실시예에서, 직조된 아라미드 층은 창의 강도를 더욱 증가시키기 위해 탄소 흑연 섬유를 가지며 아라미드 층과 섞어 짜이거나 아라미드 층 사이에 있게된다. 바람직한 실시예에서 아라미드, 탄소 및 세라믹 직조 섬유(예, Toray, /BHR, M60/M80 6K/12K TOW 평직, 밀도는 300g/m2 에서 600g/m2)의 24층이 있다.The middle part has multiple layers of woven aramids inserted therein. In an embodiment, the woven aramid layer has carbon graphite fibers and is interwoven with the aramid layer or between the aramid layers to further increase the strength of the window. In a preferred embodiment there are 24 layers of aramid, carbon and ceramic woven fibers (e.g. Toray, / BHR, M60 / M80 6K / 12K TOW plain weave, density ranging from 300 g / m 2 to 600 g / m 2 ).
신발창의 중간부는 발끝에서 뒤꿈치까지 이르는 편향판을 포함할 수 있다. 편향판은 바람직하게는 외부쪽으로 향하는 제 1 측면을 가지며, 상기 측면은 발에서 폭발의 효과를 편향시키도록 고안된 각이 진 면을 가진다. 편향판은 접착제/중합체에 삽입된 합성 아라미드 섬유와 탄소 섬유로 구성될 수 있다. 합성재료에서의 아라미드 대 탄소섬유의 비는 바람직하게는 50 : 50 이고 섬유의 가닥은 장화의 발끝-뒤꿈치 축을 따라 대략 85% 한일방향으로 되어 있다.The middle portion of the sole may include a deflection plate extending from the toe to the heel. The deflection plate preferably has a first side facing outward, which side has an angled side designed to deflect the effect of the explosion at the foot. The deflection plate may consist of synthetic aramid fibers and carbon fibers embedded in an adhesive / polymer. The ratio of aramid to carbon fiber in the composite material is preferably 50:50 and the strands of the fiber are approximately 85% in one direction along the toe-heel axis of the boot.
신발창은 착용자의 발과 접촉하는 갑피부를 포함할 수 있다. 갑피부는 절단된 아라미드 및 나일론 섬유판으로 제조된다. 다른 실시예에서, 갑피 부분은 나일론과 같은 접착제/중합체에 부착된 직조된 아라미드의 최소한 네 개의 층을 포함한다.The sole may include an upper in contact with the wearer's foot. The upper is made of cut aramid and nylon fiberboard. In another embodiment, the upper portion includes at least four layers of woven aramid attached to an adhesive / polymer, such as nylon.
장화 갑피는 바람직하게는 가죽으로 제조되고 외부 가죽 층과 가죽 혹은 솜으로 된 내부 등가죽 층이 있을 수 있으며 그 사이에 갑피를 통과하여 연장되는 덮개가 위치된다.The boot upper is preferably made of leather and may have an outer leather layer and an inner back leather layer of leather or cotton, with a cover extending therebetween.
신발에 원래 있는 덮개를 구성하는 층을 보유하기 위해 스티칭(Stitching)이 사용될 수 있다. 상기 스티칭(Stitching)은 바람직하게는 직조된 아라미드 실로 이루어진다. 적절한 강도는 스티칭(Stitching)로써 얻을 수 있고, 직조된 아라미드 섬유(예를 들면 Twaron 2040)의 부가적인 층이 창의 중간부에 삽입될 수 있다. 바람직하게는, 아라미드 섬유층은 중간 부분에 있는 적어도 하나의 직조된 아라미드 층 위와 아래에 존재하고, 부가적인 층은 최소한 부분적으로 장화의 갑피로 연장된다.Stitching can be used to hold the layers that make up the original cover of the shoe. The stitching preferably consists of woven aramid yarns. Appropriate strength can be obtained by stitching and additional layers of woven aramid fibers (eg Twaron 2040) can be inserted in the middle of the window. Preferably, the aramid fibrous layer is above and below the at least one woven aramid layer in the middle portion and the additional layer at least partially extends to the upper of the boot.
장화는 바람직하게는 착용자의 발목을 최소한 둘러싸는 형태로 되어 발목이나 다리 하부의 보호 수준을 높일 수 있다.The boots are preferably shaped to at least surround the wearer's ankle to increase the level of protection of the ankle or lower leg.
이하에 든 예와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예는 다음 도면을 참조로 하여 기술될 것이다.As in the examples below, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the following figures.
도1은 본 발명에 따른 장화의 수직 단면도이다.1 is a vertical sectional view of the boots according to the present invention.
도1A는 도1에 도시된 장화에 존재하는 덮개의 수직 단면도이다.FIG. 1A is a vertical sectional view of the cover present in the boots shown in FIG.
도2는 도1에 도시된 장화의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라서 장화의 중간 부분을 확대하여 단순화 시킨 단면도이다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of an intermediate portion of the boots along the line II-II of the boots shown in FIG.
도3은 장화를 둘러싸는 덮개의 다른 실시예의 수직 단면도이다.3 is a vertical cross-sectional view of another embodiment of a cover surrounding the rain boots.
본 발명의 바람직한 실시예의 특징을 갖는 장화는 도1 및 도2에 일반적으로 (10)으로 표현된다. 장화(10)는 표준적인 형태로 적어도 착용자의 발 및 발목을 감싸기 위해 적용된 갑피(11), 복합창(12) 및 반장화(bootee) 형태로 폭발 저항성 재료(13)의 덮개가 있어서 최소한 착용자의 발과 발목을 감싸도록 되어 있다(도1A 참조).Boots with features of the preferred embodiment of the present invention are generally represented by (10) in Figs. Boots 10 have a lid of an explosion resistant material 13 in the form of an upper 11, a compound window 12 and a bootee adapted to cover at least the wearer's foot and ankle in a standard form, at least the foot of the wearer. And to cover the ankle (see Figure 1A).
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 갑피(11)의 상부에 있는 외부 가죽층(25)과 내부 등가죽 층(26) 사이에 폭발 저항성 층(18, 19)을 포함하므로써 전체 갑피(11)에 걸쳐서 연장한다. 상기 층은 적절한 스티칭(Stitching)(30)로써 반장화 부분(13)에 있는 층들에 연결된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the entire upper 11 by including explosion resistant layers 18, 19 between the outer leather layer 25 and the inner leather layer 26 on top of the upper 11. Extend over. The layer is connected to the layers in the half-length portion 13 with suitable stitching 30.
합성 창은 신발 바닥의 접지부(17), 중간 창 부분(15) 및 상부 창 부분(16)을 가지는 외부 폴리우레탄 창(14)을 포함한다.The composite window comprises an outer polyurethane window 14 having a ground portion 17 of the shoe sole, a middle window portion 15 and an upper window portion 16.
덮개(13)는 외부 덮개(19)를 구성하는 세라믹 혹은 세라믹/유리-세라믹 직조 복합 섬유의 최소한 한 층 및 아라미드 조직(18)의 최소한 한 층으로 이루어진다. 상기 실시예에서, 아라미드 조직(18)은 수자직 혹은 평직(예 Twaron 2010)을 가지는 최소한 1000 dtex 아라미드의 한 겹을 포함한다. 층(18, 19)는 장화(10) 착용자의 발을 둘러싸고 장화(10) 내에 일단 위치하여 상부 장화 부분(11)에 삽입되고 외부 창(14)과 중간 창(15) 사이에 있게 된다.The sheath 13 consists of at least one layer of ceramic or ceramic / glass-ceramic woven composite fibers and at least one layer of aramid tissue 18 constituting the outer sheath 19. In this embodiment, the aramid tissue 18 comprises at least one ply of at least 1000 dtex aramid having a vertical or plain weave (eg Twaron 2010). Layers 18, 19 surround the foot of the wearer of boots 10 and are positioned once in boots 10 and inserted into the upper boots portion 11 and are between the outer window 14 and the intermediate window 15.
창(12)의 폭발 저항성을 개선시키기 위해, 중간 창(15)은 폴리우레탄 내에 삽입된 직조된 아라미드 섬유(21) 및 탄소 섬유(22)의 다수의 층을 가진다. 편향판(23)은 창(12)의 발끝에서 뒤꿈치로 연장하고 창(12)을 더욱 강화 시키는데 도움이 된다. 편향판(23)은 각도가 있는 아래면(24)이 있으며, 상기 면(24)의 각도는 장화(10) 착용자의 발로부터 폭발효과를 편향시키는데 적용된다. 편향판(23)은 접착제/중합체에 삽입된 직조 아라미드 및 탄소 섬유의 50:50 합성물로 이루어진다.In order to improve the explosion resistance of the window 12, the intermediate window 15 has multiple layers of woven aramid fibers 21 and carbon fibers 22 embedded in polyurethane. The deflection plate 23 extends from the toe of the window 12 to the heel and helps to further strengthen the window 12. The deflection plate 23 has an angled bottom surface 24, the angle of which is adapted to deflect the explosion effect from the foot of the wearer of the boot 10. The deflection plate 23 consists of a 50:50 composite of woven aramid and carbon fiber embedded in an adhesive / polymer.
장화 갑피(11)는 외부 가죽층(25) 및 내부 등가죽 층(26)으로 제조된다. 덮개(13)는 층(25, 26) 사이에 지지된다.Boot upper 11 is made of outer leather layer 25 and inner leather layer 26. The cover 13 is supported between the layers 25, 26.
여러 층을 결합시키기 위해서는, 장화의 측면을 관통하는 스티칭(Stitching)(27)을 도면에서 보는 바와 같이 사용할 수 있다. 스티칭(Stitching)(27)은 직조된 아라미드 섬유(예, 420 dtex 아라미드) 및/또는 폴리에스터로 구성될 수 있다. 스티칭의 강도를 개선하기 위해, 두 개의 부가적인 아라미드 섬유의 층(28, 29)이 도2에 도시된 바와 같이 창의 중간 부분(15)에 삽입되고 갑피(11)로 연장된다.To join the various layers, stitching 27 penetrating the side of the boot may be used as shown in the figure. Stitching 27 may be composed of woven aramid fibers (eg, 420 dtex aramid) and / or polyester. To improve the strength of the stitching, two additional layers of aramid fibers 28, 29 are inserted into the middle portion 15 of the window and extend into the upper 11, as shown in FIG. 2.
상술한 특징을 가지는 장화는 최소한 60 그램 및 가능하게는 80 그램의 압축된 화합물(Compound) B 폭약을 함유하는 대인용 지뢰의 폭발로부터 보호를 제공하는데 효과적이다.Boots with the features described above are effective in providing protection from explosions of personal mines containing at least 60 grams and possibly 80 grams of compressed Compound B explosives.
도3에는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 상기 실시예에서, 바닥창(46)이 있는 표준적인 군화(40)는 외부 덮개(41)에 의해 둘러싸여 장화(40)가 그 속으로 위치된다. 덮개는 장화 내부 조절(Fitting)을 제외하면 상술한 덮개(13)의 특징을 가지며, 덮개(41)는 장화를 둘러싸며 표준적인 군화의 폭발 저항성을 개선하는 신속하고 비교적 저렴한 수단을 제공한다. 도3에 도시된 덮개의 실시예에서, 덮개(41)는 창(42)과 갑피(43)를 가지며, 상기 갑피는 내부면(47)과 외부면(48)을 갖는다. 바닥창(42)과 갑피(43)내에 세라믹 혹은 유리-세라믹 섬유(45)의 최소한 한 층 및 직조된 아라미드 조직(44)의 한 층이 삽입된다. 원한다면, 창(42)은 직조된 아라미드 섬유의 다수층, 바람직하게는 그 속에 삽입된 나일론 및/또는 탄소 섬유와 같은 중합체와 함께 4층을 가진다. 상술한 바와 같이, 편향판은 창(42) 속으로 결합될 수 있다.3, another embodiment of the present invention is shown. In this embodiment, the standard boot 40 with the sole 46 is surrounded by an outer cover 41 so that the boot 40 is positioned therein. The cover has the features of the cover 13 described above except for fitting the boots, and the cover 41 provides a quick and relatively inexpensive means of enclosing the boots and improving the explosion resistance of the standard boots. In the embodiment of the lid shown in FIG. 3, the lid 41 has a window 42 and an upper 43, which upper has an inner surface 47 and an outer surface 48. At least one layer of ceramic or glass-ceramic fibers 45 and one layer of woven aramid tissue 44 are inserted into the sole 42 and the upper 43. If desired, window 42 has four layers with a plurality of layers of woven aramid fibers, preferably polymers such as nylon and / or carbon fibers embedded therein. As described above, the deflection plate may be coupled into the window 42.
덮개(41)는 도3에 도시된 바와 같이 덮개(41)는 끈(49)으로 장화에 묶을 수 있다. 부착 수단은 원하는 대로 다르게 채용할 수 있다.As shown in FIG. 3, the cover 41 may be tied to the boots with a string 49. The attachment means can be employed differently as desired.
당업자에 있어서는, 폭넓게 상술한 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 본 발명에 대한 많은 변화 및/또는 수정이 이루어 질 수 있음을 이해하게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예는 상술한 모든면에서 고려되어야 하며 한정적인 것이 아니다.It will be understood by those skilled in the art that many changes and / or modifications can be made to the invention without departing from the scope of the invention broadly described above. Accordingly, embodiments of the present invention should be considered in all respects as described above and not as restrictive.
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