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発明の名称 液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−19795
公開日 平成7年(1995)1月20日
出願番号 特願平5−189365
出願日 平成5年(1993)6月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】石戸 久子
発明者 後藤 勝治 / 遠藤 好照
要約 目的
液体発射薬を用いた飛しょう体発射装置の損傷を従来よりも少なくする。

構成
砲身10の後端部には本体12が固定されている。本体には軸方向の中間部にリングピストン14が軸方向に移動可能にはめ合わされている。リングピストン14にはピストン16が軸方向移動可能にはめ合わされている。これらの部材により、本体内の空間部が油圧室22と液体発射薬室24とに区画されている。油圧室には油が充てんされている。本体とピストンのつば部16cによってダンパが形成されている。ダンパ室内にはダンパオイルが充てんされている。本体とピストン前端部とによって円筒状のノズル部18が形成されている。砲身、本体、ピストン、及び飛しょう体30の後端部によって燃焼室26が形成されている。液体発射薬室からノズル部を通って燃焼室内に液体発射薬が噴射可能である。燃焼室内に点火燃焼ガスを噴出可能な点火装置20が設けられている。
特許請求の範囲
【請求項1】 砲身(10)後部の燃焼室(26)内で点火装置(20)を作動させて燃焼室(26)を所定の圧力と温度に到達させ、液体発射薬室(24)からノズル部(18)を通して燃焼室(26)に液体発射薬を噴射させるとともに、これを爆燃させることにより砲身(10)に装てんされた飛しょう体(30)を発射する飛しょう体発射装置において、砲身(10)の後部に固定された本体(12)と、本体(12)に軸方向に移動可能にはめ合わされたリングピストン(14)と、本体(12)内に配置されたピストン(16)と、を有しており、本体(12)には、大円筒部(12a)と、小円筒部(12b)と、小円筒部(12b)に隣接して設けられたダンパ室(12g)と、大円筒部(12a)よりも砲身(10)側に設けられた中円筒部(12h)と、中円筒部(12h)寄りの位置に配置されており大円筒部(12a)まで貫通する液体発射薬通路(12f)と、がそれぞれ形成されており、ピストン(16)には、本体(12)の中円筒部(12h)内径よりもやや小径の大径部(16a)と、小径部(16b)と、小径部(16b)の中間位置に設けられるとともに本体(12)のダンパ室(12g)内径よりもやや小径のつば部(16c)と、がそれぞれ形成されており、ピストン(16)の大径部(16a)は、リングピストン(14)にはめ合わされており、つば部(16c)は本体(12)のダンパ室(12g)内に収容されており、小径部(16b)は、本体(12)の小円筒部(12b)にはめ合わされることによりダンパ室(12g)を封鎖しており、本体(12)の大円筒部(12a)は、リングピストン(14)及びピストン(16)によってダンパ室(12g)側の油圧室(22)と、燃焼室(26)側の液体発射薬室(24)とに区画されており、本体(12)の中円筒部(12h)、及びピストン(16)の大径部(16a)によって円筒状の上記ノズル部(18)が形成されている液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置。
【請求項2】 油圧室(22)に連通する油路(12e)が設けられており、油路(12e)は、リリーフ弁(32)及び開閉弁(33)を介して液圧装置(34)と接続されている請求項1記載の液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置としては、特開平4−139395に示されるようなものがある。これに示される液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置は、砲身にはめ合わされて飛しょう体後端に対面するピストンと、ピストンが飛しょう体の位置する方向に前進した前方停止位置に位置したとき、これにより区画されて後退側空間に形成される液体発射薬室及び前進側空間に形成される燃焼室と、燃焼室内の液体発射薬に点火するための点火装置と、砲身とピストンとの間の半径方向の空間にはめ合わされるリングピストンと、これを軸方向に移動させる駆動装置と、を有しており、ピストンが前方停止位置から後退したとき、液体発射薬室と、燃焼室とがピストンの外径側に形成されるノズル部を通して連通するように構成されている。これにより液体発射薬の充てん量にかかわらず、燃焼室の初期容積が変化しないようにしている。すなわち、発射薬の物理的条件を一定として、着火状態を安定させ、これに続く燃焼状態を良好なものとするようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来の液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置には、液体発射薬が燃焼終了時、ピストンの後面が、リングピストンに衝突するので、損傷しやすく、比較的寸法の大きいピストンを交換する必要があるという問題点がある。また、ピストンの移動量に直接対応する量の液体発射薬が液体発射薬室から燃焼室に噴射されることになるので、液体発射薬の噴射量を設定するのが困難である。さらに、燃焼室の燃焼圧力の変動によってピストンが振動し、燃焼室内の炎が液体発射薬室に流れ込む逆火現象を発生しやすい。本発明はこのような課題を解決することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ピストンの外周部にリングピストンを軸方向移動可能にはめ合わせて液体発射薬室の壁の一部を構成し、リングピストンを油圧を介してピストンにより駆動して、液体発射薬を押し出すことにより上記課題を解決する。すなわち本発明の液体発射薬を用いる飛しょう体発射装置は、砲身(10)後部の燃焼室(26)内で点火装置(20)を作動させて、燃焼室(26)を所定の圧力と温度に到達させ、液体発射薬室(24)からノズル部(18)を通して燃焼室(26)に液体発射薬を噴射させるとともに、これを爆燃させることにより砲身(10)に装てんされた飛しょう体(30)を発射するものを対象にしており、砲身(10)の後部に固定された本体(12)と、本体(12)に軸方向に移動可能にはめ合わされたリングピストン(14)と、本体(12)内に配置されたピストン(16)と、を有しており、本体(12)には、大円筒部(12a)と、小円筒部(12b)と、小円筒部(12b)に隣接して設けられたダンパ室(12g)と、大円筒部(12a)よりも砲身(10)側に設けられた中円筒部(12h)と、中円筒部(12h)寄りの位置に配置されており大円筒部(12a)まで貫通する液体発射薬通路(12f)と、がそれぞれ形成されており、ピストン(16)には、本体(12)の中円筒部(12h)内径よりもやや小径の大径部(16a)と、小径部(16b)と、小径部(16b)の中間位置に設けられるとともに本体(12)のダンパ室(12g)内径よりもやや小径のつば部(16c)と、がそれぞれ形成されており、ピストン(16)の大径部(16a)は、リングピストン(14)にはめ合わされており、つば部(16c)は本体(12)のダンパ室(12g)内に収容されており、小径部(16b)は、本体(12)の小円筒部(12b)にはめ合わされることによりダンパ室(12g)を封鎖しており、本体(12)の中円筒部(12h)、ピストン(16)の大径部(16a)、砲身(10)の内端部、及び飛しょう体(30)の後端部によって上記燃焼室(26)が形成されており、本体(12)の大円筒部(12a)は、リングピストン(14)及びピストン(16)によってダンパ室(12g)側の油圧室(22)と、燃焼室(26)側の液体発射薬室(24)とに区画されており、本体(12)の中円筒部(12h)、及びピストン(16)の大径部(16a)によって円筒状の上記ノズル部(18)が形成されている。なお、油圧室(22)に連通する油路(12e)が設けられており、油路(12e)は、リリーフ弁(32)及び開閉弁(33)を介して液圧装置(34)と接続されている。なお、かっこ内の符号は実施例の対応する部材を示す。
【0005】
【作用】砲身に飛しょう体を装てんした状態で、リングピストンは、油圧室に作用しているごく低圧の油圧によって、初期位置に位置させられている。また、ピストンは、前回の発射終了時位置に位置している。まず、開閉弁を開き、液圧装置から油を油圧室に送ることによってピストンが始動位置まで移動させられる。これにより液体発射薬室は密閉状態とされる。次に、液体発射薬が油圧室より高い圧力で液体発射薬通路を通って液体発射薬室に注入される。リングピストンは、油圧室側に移動していき、油圧室内の油は開閉弁を通って液圧装置に戻っていく。所定量の液体発射薬が液体発射薬室に注入された後、開閉弁は閉じられ、油路が閉鎖されるとともに、液体発射薬通路も閉鎖される。この状態で点火装置によって点火が行われる。すなわち、点火装置を作動させ、点火燃焼ガスが燃焼室に供給されて、燃焼室内の圧力と温度が所定の領域に達すると、ピストンが後方に押されて油圧室内の油圧が上昇し、リングピストンが液体発射薬室方向に押され、液体発射薬がノズル部を介して燃焼室内に噴射され、爆燃する。燃焼室内は、さらに圧力と温度が上昇してピストンを油圧室方向に押して、リングピストンにより液体発射薬がさらにノズル部を通って燃焼室に噴射される。したがって、燃焼室においては連鎖的に液体発射薬が爆燃することになる。これにより燃焼室内のガス圧力がさらに上昇し、砲身から飛しょう体が発射されることになる。ピストンの大径部は、両端のストロークエンドにおいて、いずれも相手部材と衝突することはないので、ピストンの損傷が防止される。リングピストンの移動速度はピストンの移動速度よりも小さくすることが設計的に可能なので、リングピストンが相手部材に突き当たる衝撃を小さくすることができ、リングピストンの損傷を少なくすることができる。リングピストンの移動時の振動は油圧室の油の緩衝作用によって、従来よりも小さいものとすることができ、リングピストンの振動による液体発射薬室内圧力の振動に伴う逆火を生じないようにすることができる。万一逆火が生じても、油圧室の圧力上昇をリリーフ弁で吸収することができるので、異常高圧に伴う装置の損傷が防止される。
【0006】
【実施例】図1に本発明の実施例を示す。砲身10には、これの後端部に本体12が固定されている。本体12には軸方向の中間部に配置された大円筒部12aと、これの図中右端側に配置された小円筒部12bと、大円筒部12aの図中右端側の側壁部を成す第1段部12cと、図中左端側の側壁部を成す第2段部12dと、第1段部12c側の壁面を貫通して本体12の外表面に達する油路12eと、大円筒部12aを貫通して本体12の外周部に達する液体発射薬通路12fと、小円筒部12bと隣接して設けられたダンパ室12gと、第2段部12d側の中円筒部12hと、がそれぞれ形成されている。本体12の大円筒部12aには、リングピストン14が軸方向に移動可能にはめ合わされている。リングピストン14は、本体12の第1段部12c及び第2段部12dによってストロークが規制されている。本体12内には、ピストン16が軸方向移動可能に配置されている。ピストン16には、大径部16a、小径部16b、及びつば部16cがそれぞれ形成されている。すなわち、ピストン16の、大径部16aはリングピストン14に、また小径部16bは本体12の小円筒部12bに、それぞれはめ合わされており、さらに、つば部16cは、本体12のダンパ室12g内に配置されている。これによりダンパ室12gは密閉状態とされている。つば部16cの外径寸法は、ダンパ室12gの内径寸法よりもやや小さいものとされている。すなわち、ダンパ室12gの内周部とつば部16cの外周部とによって絞りが形成されており、つば部16cはダンパ室12gを絞りを介して互いに連通する2つの油室に区画している。つば部16cがダンパ室12gの図中右端部に接触した状態で、ピストン16の大径部16aの段部が、本体12の内壁部に接触しない寸法諸元とされている。ダンパ室12g内にはダンパオイルが充てんされている。これにより、後述するようにピストン16にガス圧力が作用した場合であっても、ピストン16が図中右方向に所定以上の移動速度で移動しようとするのを制動可能である。本体12の中円筒部12hは、ピストン16の大径部16aよりもわずかに大きい寸法のものとされており、両部材12・16によって円筒状のノズル部18が形成されている。すなわち、本体12の大円筒部12aは、第1段部12c側の油圧室22と、第2段部12d側の液体発射薬室24とにそれぞれ区画されており、液体発射薬室24は、ノズル部18を介して後述する燃焼室26と連通している。ピストン16が最も前進したとき、ピストン前部のノズル部18前端部が内筒部12hの前側傾斜部12jに当接するようになっており、当接した状態でノズル部18が閉塞し、液体発射薬室24は密閉される。油圧室22は、これの内部に作動油が充てんされており、油路12e、リリーフ弁32及び開閉弁33を介して液圧装置34と接続されている。飛しょう体30が発射された後、ピストン16が後方(ストロークエンドの位置)に位置しているとき、開閉弁33を開いて液圧装置34から油を送ることによりピストン16を前進方向に移動可能である。液体発射薬は、液体発射薬通路12fを通って液体発射薬室24に供給される。砲身10には、飛しょう体30を装てん可能である。本体12の中円筒部12hの内周壁面は、ピストン16の前端部、砲身10の砲腔部、及び飛しょう体30の後端部とともに燃焼室26を形成している。本体12には、燃焼室26と対応する位置に点火装置20が設けられている。点火装置20は、後述するように点火燃焼ガスを燃焼室26内に供給することにより、燃焼室26内に噴射された液体発射薬室を燃焼させることが可能である。油圧室22側のリリーフ弁32は、燃焼室26内において液体発射薬が燃焼中に、万一これの火が液体発射薬室24に逆火(液体発射薬室24内に炎が流れ込む現象)が生じて内部の液体発射薬が爆燃状態となったとしても、油圧室22の圧力が所定以上に高くならないように圧力調整することが可能である。リングピストン14の外周部及び内周部には、シール部材36及び38がそれぞれ設けられている。シール部材36及び38は、油圧室22側の油と液体発射薬室24側の液体発射薬とが混ざり合わないようにシール可能である。これにより液体発射薬の燃焼特性が変化しないようにしている。また、本体12のダンパ室12の両側の小径部12bにはシール部材40及び42がそれぞれ設けられている。シール部材40及び42は、ダンパ室12内のダンパオイルが外部に漏れ出さないようにシール可能である。これにより、ダンパ室12のダンピング効果が低下することを防止可能である。
【0007】次に、この実施例の作用を説明する。砲身10に飛しょう体30を装てんした状態で、リングピストン14は、油圧室22に作用しているごく低圧の油圧によって、図示の位置よりも左方の第2壁面12dに接触した初期位置に位置させられている。また、ピストン16は、図示位置よりも右方の前回の発射終了時位置(つば部16cの右端面が本体12の右方の内壁面に接近した位置)に位置している。まず、開閉弁33を開き、液圧装置34から油を油圧室22に送ることによってピストン16を始動位置まで移動させる。次に液体発射薬が油圧室22の圧力よりも高い圧力で液体発射薬通路12fを通って液体発射薬室24に注入される。これによりリングピストン14は、図中右方に移動していき、油圧室22の油は通路12eを通って開閉弁33から液圧装置34に押し出される。また、リングピストン14は、第1壁面12cに接近した状態で停止する。同様に、つば部16cの左端側の面が本体12の壁面に接近した状態(ピストン16先端部が本体12の中円筒部12h左端と接触しない始動位置に位置した状態)でピストン16は停止する。このようにして所定量の液体発射薬が注入された後、液体発射薬通路12fが閉鎖される。この状態で点火装置20によって点火が行われる。すなわち、点火装置20を作動させることにより、点火燃焼ガスが燃焼室26に供給されて燃焼室26内の圧力と温度が所定の領域に達すると、この圧力によってピストン16が後方に押されて油圧室22内の油圧が上昇し、リングピストン14が図中左方に押され、液体発射薬室24内の液体発射薬が、ノズル部18を通って燃焼室26に噴射される。したがって、燃焼室26においては連鎖的に液体発射薬が爆燃することになる。これにより燃焼室26内のガス圧力がさらに上昇し、砲身10から飛しょう体30が発射されることになる。本発明の構成においては、ピストン16の大径部16aの両端部は、ピストン16のストロークエンドにおいて相手部材と衝突することはないので、ピストン16の損傷を防止することができる。リングピストン14の移動速度をピストン16の移動速度よりも小さくすることが設計的に可能なので、リングピストン14が相手部材に突き当たる衝撃を小さくすることができ、リングピストン14の損傷を少なくすることができる。リングピストン14の移動時の振動は油圧室22の油の緩衝作用によって、従来よりも小さいものとすることができ、リングピストン14の振動による液体発射薬室24の圧力の振動に伴う液体発射薬室24内への逆火を生じないようにすることができる。万一逆火が生じても、油圧室22の圧力上昇をリリーフ弁32で吸収することができるので、異常高圧に伴う装置の損傷が防止される。
【0008】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば装置の損傷を従来よりも少なくすることができる。液体発射薬室内の液体発射薬に着火する逆火現象の発生を少なくすることができる。万一逆火が発生したとしても装置の損傷を防止することができる。




 

 


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