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発明の名称 機関砲の射撃制御方法及びその装置
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7−91890
公開日 平成7年(1995)4月7日
出願番号 特願平5−263104
出願日 平成5年(1993)9月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】前田 宏之
発明者 清上 孝明 / 吉松 盛喜
要約 目的
機関砲の射撃制御方法及びその装置の提供。

構成
遊底21と砲身16との間に弾薬9R,9Lを間欠的に供給する送弾ホイール25と、弾薬9R,9Lを貯溜する給弾機2a,2bとを備え、給弾機2a,2bから送弾ホイール25に至る送弾通路に、弾薬9R,9Lの通過を許容する解除位置と通過を阻止する係止位置とに切換え可能なストッパ部材35a,35bを設け、ストッパ部材35a,35bに解除位置又は係止位置を採らせることにより、送弾ホイール25及び駆動機構72の動作と無関係に射撃の開始又は停止を制御する。
特許請求の範囲
【請求項1】 駆動機構(72)によつて砲身(16)の中心軸線方向に前進、停止、後退、停止の作動を順次に行うように、機関部本体(18)に移動自在に収容される遊底(21)と、該遊底(21)と砲身(16)との間に弾薬(9R,9L)を間欠的に供給する送弾ホイール(25)と、該送弾ホイール(25)に送り込む弾薬(9R,9L)を複数個貯溜する給弾機(2a,2b)とを備える機関砲において、給弾機(2a,2b)から送弾ホイール(25)に至る送弾通路(C,D)に、弾薬(9R,9L)の通過を許容する解除位置と通過を阻止する係止位置とに切換え可能なストッパ部材(35a,35b)を設け、該ストッパ部材(35a,35b)に解除位置又は係止位置を選択的に採らせることにより、送弾ホイール(25)及び駆動機構(72)の動作と無関係に射撃の開始又は停止を制御することを特徴とする機関砲の射撃制御方法。
【請求項2】 駆動機構(72)によつて砲身(16)の中心軸線方向に前進、停止、後退、停止の作動を順次に行うように、機関部本体(18)に移動自在に収容される遊底(21)と、該遊底(21)と砲身(16)との間に弾薬(9R,9L)を間欠的に供給する送弾ホイール(25)と、該送弾ホイール(25)に送り込む弾薬(9R,9L)を複数個貯溜する給弾機(2a,2b)とを備える機関砲において、給弾機(2a,2b)から送弾ホイール(25)に至る送弾通路(C,D)に、弾薬(9R,9L)の通過を許容する解除位置と通過を阻止する係止位置とに切換え可能なストッパ部材(35a,35b)を設けることを特徴とする機関砲の射撃制御装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機関砲の射撃制御方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来、外部動力駆動遊底方式の機関砲における射撃の開始又は停止は、駆動動力源であるモータのON−OFFにより、単位時間当たりの発射速度(以下、単に「発射速度」と称する。)の制御は、モータの回転速度を変えることにより、それぞれ行うのが一般的である。
【0003】しかしながら、このような従来の射撃制御方法にあつては、下記の不具合がある。
(ア)射撃開始時に、モータの回転速度が設定した発射速度に達するまでに一定の時間を要するが、この間は低発射速度から設定発射速度まで変化することになり、機関砲の射撃開始時の制御が不安定になされると共に、命中精度を低下させる原因となつている。
【0004】(イ)また、射撃の停止時には、モータが急激に停止できないため、設定発射速度から停止まで発射速度が漸減することになり、射撃停止の制御が不安定になされると共に、この間に発射される弾丸は命中率が低下する。
(ウ)仮に、射撃を急激に停止させる場合には、カムドラム等の回転部分及び遊底等の往復運動体が、特に高発射速度の場合に大きなエネルギーを持つているため、各部に大きな衝撃を与えることになり、部品寿命に悪影響を与える。加えて、この衝撃を緩和するために、大きな緩衝器が必要になるが、大きさ、重さ等の制限から殆どの場合、機関砲への装備は不可能となつている。
【0005】(エ)また、モータの駆動又は停止に一定の時間を要することから、外部動力駆動遊底方式の機関砲では単発射撃が困難であり、単発射撃は実施されていない。このことが、外部動力駆動遊底方式の機関砲を、単発射撃が要求される陸上車両搭載武器として使用する上での隘路となつている。
(オ)射撃停止時の遊底の位置は一定でない。このため、遊底が装填作動途中で停止する場合もあり、振動による不慮の発射の危険がある。
(カ)更に、弾種を切換えた場合、装填途中の弾薬は機関砲外へ放出されるので、危険であるのみならず、機関砲の用途によつては無駄となる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、請求項1の発明の構成は、駆動機構72によつて砲身16の中心軸線方向に前進、停止、後退、停止の作動を順次に行うように、機関部本体18に移動自在に収容される遊底21と、該遊底21と砲身16との間に弾薬9R,9Lを間欠的に供給する送弾ホイール25と、該送弾ホイール25に送り込む弾薬9R,9Lを複数個貯溜する給弾機2a,2bとを備える機関砲において、給弾機2a,2bから送弾ホイール25に至る送弾通路C,Dに、弾薬9R,9Lの通過を許容する解除位置と通過を阻止する係止位置とに切換え可能なストッパ部材35a,35bを設け、該ストッパ部材35a,35bに解除位置又は係止位置を選択的に採らせることにより、送弾ホイール25及び駆動機構72の動作と無関係に射撃の開始又は停止を制御することを特徴とする機関砲の射撃制御方法である。請求項2の発明の構成は、駆動機構72によつて砲身16の中心軸線方向に前進、停止、後退、停止の作動を順次に行うように、機関部本体18に移動自在に収容される遊底21と、該遊底21と砲身16との間に弾薬9R,9Lを間欠的に供給する送弾ホイール25と、該送弾ホイール25に送り込む弾薬9R,9Lを複数個貯溜する給弾機2a,2bとを備える機関砲において、給弾機2a,2bから送弾ホイール25に至る送弾通路C,Dに、弾薬9R,9Lの通過を許容する解除位置と通過を阻止する係止位置とに切換え可能なストッパ部材35a,35bを設けることを特徴とする機関砲の射撃制御装置である。
【0007】
【作用】機関砲1には、給弾機2a,2bが一対備えられ、各給弾機2a,2bから送弾ホイール25に至る送弾通路C,Dに、それぞれストッパ部材35a,35bを備えるものとする。機関砲1の射撃に際しては、先ず、いずれか一方のストッパ部材35a又は35bに解除位置を採らせる。
【0008】この状態にて送弾ホイール25を回転駆動すれば、一方の給弾機2a又は2bからの弾薬9R又は9Lが送弾ホイール25に入り込む。送弾ホイール25と連動する駆動機構72が駆動され、機関砲1が射撃状態にあれば、ストッパ部材35a又は35bが解除位置を採つている間、弾薬9R又は9Lが次々に遊底21と砲身16との間に供給されるので射撃が継続される。
【0009】すなわち、一方の給弾機2a又は2bからの弾薬9R又は9Lが送弾ホイール25に押し込まれている状態で、遊底21が後退行程を採れば、送弾ホイール25が所定角度回転し、1個の弾薬9R又は9Lが遊底21と砲身16との間に送られる。このとき、遊底21が停止行程を採る。続いて、遊底21が前進行程に移行し、砲身16に1個の弾薬9R又は9Lが装填され、停止行程を採つて弾丸を発射する。続いて、遊底21は後退行程に移行し、薬莢を薬莢排出口に放出すると共に、次の弾薬9R又は9Lが遊底21の前方に送弾される。このようにして、射撃は継続される。
【0010】発射弾数は、遊底21に移動を与える駆動機構72の駆動速度と、ストッパ部材35a又は35bが解除位置を採つている時間とで決定される。従つて、所定のごく短時間、つまり1個の弾薬9R又は9Lのみが通過可能なように一方のストッパ部材35a又は35bを作動させれば単発射撃となり、設定した発射速度に応じて、ストッパ部材35a又は35bの作動時間を設定すれば、限られた数の連発射撃となる。駆動機構72を駆動し、かつ、送弾ホイール25を回転させた状態で、ストッパ部材35a又は35bに解除位置を採らせれば、射撃開始の時点から設定された発射速度で射撃される。射撃停止時も、解除位置を採るストッパ部材35a又は35bに係止位置を採らせて射撃を停止させるまで、設定された発射速度で射撃される。
【0011】射撃の停止は、両ストッパ部材35a,35bに係止位置を採らせて行い得るので、射撃停止時には、駆動機構72の駆動を適宜に停止し、駆動機構72を慣性エネルギーにてある程度駆動させて停止させればよい。このようにすれば、射撃の停止に伴う衝撃が解消する。また、同様の理由から、射撃停止時に遊底21がいずれの行程にあつても、両弾薬9R,9Lが遊底21の前方に存在しないので安全であると共に、弾種を切り替えたとき、最初から切り替えた側の弾薬9R又は9Lが発射される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1〜図6は、本発明に係る機関砲の射撃制御装置の第1実施例を示す。先ず、図1,図2を参照して機関砲1の要部について説明する。機関砲1は、駆動機構72によつて砲身16の中心軸線方向に前進、停止、後退、停止の作動を順次に行うように、機関部本体18に摺動自在に収容される遊底21と、遊底21と砲身16との間に弾薬9R又は9Lを間欠的に供給する送弾ホイール25と、送弾ホイール25の側方として、機関部本体18に接続させて配置され、送弾ホイール25に送り込む弾薬9R又は9Lをそれぞれ複数個貯溜する一対の給弾機2a,2bとを備える。
【0013】各給弾機2a,2bは、周知の構造を有し、通常、種類の異なる弾薬9R,9Lを収納する。また、給弾機2a,2b内の各弾薬9R又は9Lは、各モータ3にて常時巻き込まれるばねモータ4により、送弾ホイール25に向けて押付けられている。なお、この砲身16にあつては、その後端部に図2に示す砲尾環16aを付属させ、砲尾環16aに遊底閉鎖機構16bを設け、遊底21の前進停止位置において遊底21を砲身16と結合するようになつている。
【0014】送弾ホイール25は、図2に示すようにその中心軸34が機関部本体18に軸受25a,25bを介して回転自在に支持され、図外の間欠連動機構により、カムドラム19の回転に連動する間欠回転運動を行う。また、送弾ホイール25は、4個の切欠き部25cを周方向に所定間隔にて有し、図3に示すように給弾機2a,2bから送弾通路C,Dを経て各切欠き部25cに送り込まれた弾薬9R又は9Lを、遊底21と砲身16との間に間欠的に送り込む。すなわち、送弾ホイール25は、遊底21が後退位置を採るとき、間欠連動機構により1/4回転、つまり1ピッチ回転し、遊底21が前進位置を採るときは停止している。なお、図4から分かるように、送弾ホイール25の切欠き部25cは、遊底21が通過できる形状、寸法となつており、送弾ホイール25が停止中に遊底21は支障なく前進又は後退の運動が可能である。
【0015】カムドラム19は、図2に示すように機関部本体18に軸受19c,19cによつて回転自在に支持され、モータ等の外部動力と連結部19bにて連結し、回転力を受けて回転する。カムドラム19の外周面には、遊底21に前進−停止−後退−停止の一連の動作を繰り返し与えるカム溝19aが形成され、カムドラム19のカム溝19aに遊底21の係合突起21aが係合している。しかして、カムドラム19の一方向の回転駆動により、遊底21が上記一連の動作を行うように駆動される。このカムドラム19、モータ等により、遊底21を駆動する駆動機構72を構成している。
【0016】機関部本体18のカムドラム19の上方であつて送弾ホイール25の両側には、図3に示すように薬莢排出口A,Bが形成され、また、送弾ホイール25の切欠き部25cに受け入れた弾薬9R又は9Lが、薬莢排出口A又はBに落下しないように、弾薬ガイド27a,27bを設けてある。各弾薬ガイド27a,27bは、機関部本体18に支持軸28によつてそれぞれ左右揺動自在に支持され、回転する送弾ホイール25と切換板22とで挟まれた薬莢39にて押されて揺動するようになつており、常態にて、送弾ホイール25の外周に接するように、それぞれ弾性的に起立している。
【0017】一対の給弾機2a,2bのいずれの弾薬9R又は9Lを送弾ホイール25に送り込むかは、切換板22を切り換えることによつても決定される。切換板22は、図3に示すように機関部本体18に左右の移動自在に案内され、機関部本体18に回転自在に支持されるねじ軸23に螺合している。切換板22の左右方向の長穴22aには、送弾ホイール25の中心軸34を受け入れている。また、ねじ軸23に固着したベルト車33と、機関部本体18に固設した減速機を含むモータ30のモータ軸30aに固着したベルト車31との間に、歯付きベルト32が巻掛けられているので、モータ30の駆動によるねじ軸23の回転により、切換板22が図3上にて左右方向に移動し、一方の給弾機2a側位置、他方の給弾機2b側位置又は中立位置を採らせることができる。
【0018】切換板22が図3に仮想線にて示す中立位置を採る際は、左右どちらの給弾機2a,2bの弾薬9R,9Lも切欠き部25cに送り込むことはできない。従つて、弾薬9R,9Lは発射できない状態となる。切換板22が、図3に示すように一方の給弾機2a側にあれば、他方の給弾機2bからの弾薬9Lを切欠き部25cに受け取り可能となる。また、切換板22が図4に破線にて示す他方の給弾機2b側にあれば、一方の給弾機2aからの弾薬9Rの給弾が可能となる。
【0019】なお、切換板22が左右いずれかの側に移動した際、既に切欠き部25cに弾薬9R又は9Lが収容されているときは、この弾薬9R又は9Lは、切換板22によつて一方の給弾機2a又は2b側に押し戻されるので、送弾ホイール25は支障なく回転し、空の切欠き部25cが他方の給弾機2b又は2aに回動してきたときに送弾できる。その際、後記するストッパ部材35a,35bが弾薬9R,9Lに押されて解除位置を採る。そして、送弾ホイール25の回転方向は、一方の給弾機2aから給弾するときは後方から見て時計回り方向、また、他方の給弾機2bから給弾するときは反時計回り方向となるように回転方向を切り換える。これは、切欠き部25cに収容した弾薬9R,9Lが切換板22に干渉して、弾薬装填装置に送り不可能となる現象を防止するためである。
【0020】更に、各給弾機2a,2bから送弾ホイール25に至る送弾通路C,Dに、弾薬9R,9Lの通過を許容する解除位置と通過を阻止する係止位置とに切換え可能な一対のストッパ部材35a,35bを設ける。ストッパ部材35a,35bは、図3に示すようにそれぞれ中間部が支持軸38にて機関部本体18に揺動自在に支持され、各上端部と機関部本体18との間に圧縮して介装したスプリング36によつて左右外側に向けて傾動習性が与えられ、射撃が終了した常態にて、各上端部が機関部本体18の段部に係止して係止位置を採り、各下端部が送弾通路C,D内の送弾ホイール25に最も近い位置の弾薬9R,9Lに係合可能に臨んでいる。なお、スプリング36は、図6に示すように各ストッパ部材35a,35bにそれぞれ一対配置してある。
【0021】そして、各ストッパ部材35a,35bが選択的に解除位置を採るように、アクチュエータであるソレノイド装置29a,29bをそれぞれ付属させる。各ソレノイド装置29a,29bを作動させ、それぞれのプランジャ37を突出させれば、ストッパ部材35a,35bが支持軸38を中心として揺動して図4に実線にて示すストッパ部材35bのように解除位置を採るので、弾薬9R又は9Lがストッパ部材35a又は35bの下方を通過できるようになり、後記するように切換板22の切り換え位置に応じて送弾ホイール25の切欠き部25cに入り込みが可能になる。カムドラム19が送弾ホイール25と連動して回転し、機関砲1が射撃状態にあれば、いずれかの給弾機2a,2b側からの弾薬9R,9Lは、ソレノイド装置29a,29bが作動して一方のストッパ部材35a又は35bが解除位置を採つている間、射撃が継続される。いずれの側の給弾機2a,2bからの弾薬9R,9Lが送弾ホイール25に供給されるかは、前述したように切換板22の切り換え位置にも関連する。勿論、切換板22が中立位置を採つていれば、送弾ホイール25が回転しても、どちらの給弾機2a,2bからも送弾されない。
【0022】例えば、切換板22を左方、つまり他方の給弾機2b側に移動させてソレノイド装置29bをOFF作動させ、一方のストッパ部材35bに係止位置を採らせれば、ソレノイド装置29aのON作動を条件として、一方の給弾機2a側の弾薬9Rの射撃が可能になる。
【0023】次に、上記実施例の作用について説明する。機関砲1の射撃に際しては、先ず、モータ30を駆動して切換板22を左右いずれかに切り換え、一方の給弾機2a又は2b側に移動させる。いま、切換板22は図4に実線にて示すように右方に移動しているものとする。次に、ソレノイド装置29bをON作動させ、ストッパ部材35bに解除位置を採らせる。
【0024】この状態にて送弾ホイール25を回転駆動すれば、給弾機2bからの弾薬9Lが、送弾通路Dを通つて空き状態の切欠き部25cに入り込む。カムドラム19が送弾ホイール25と連動して回転し、機関砲1が射撃状態にあれば、ソレノイド装置29bが作動して一方のストッパ部材35bが解除位置を採つている間、弾薬9Lが次々に供給され、射撃が継続される。
【0025】すなわち、図4に示すように、一方の給弾機2bからの弾薬9Lが切欠き部25cに押し込まれている状態で、遊底21が後退行程を採れば、送弾ホイール25が反時計方向に90度回転し、1個の弾薬9Lが遊底21と砲身16との間に送られる。このとき、遊底21が停止行程を採り、また、一方の弾薬ガイド27bが、切欠き部25cに保持された弾薬9Lが図4に示す薬莢排出口Bに落下しないようにガイドする。続いて、遊底21が前進行程に移行し、砲身16に1個の弾薬9Lを装填し、停止行程を採つて弾丸を発射する。続いて、遊底21は後退行程に移行し、薬莢39を薬莢排出口Aに放出すると共に、次の弾薬9Lを遊底21の前方に受け入れて送弾する。このようにして、射撃は継続される。薬莢39の放出に際しては、薬莢39は、送弾ホイール25と共に回転移動するが、切換板22の下面に当接後は回転方向の移動が規制されるので、対応する弾薬ガイド27aを図4に仮想線にて示すように傾倒させて薬莢排出口Aから放出される。
【0026】発射弾数は、遊底21の移動速度を規定するカムドラム19の回転数と、ソレノイド装置29bの作動している時間とで決定される。従つて、ソレノイド装置29bにより、所定のごく短時間、つまり1個の弾薬9Lのみが通過可能なようにストッパ部材35bを作動させれば単発射撃となり、設定した発射速度に応じて、ソレノイド装置29bの作動時間を設定すれば、限られた数の連発射撃となる。発射弾数の設定は、発射弾数をカウントして、スイッチ等を使用してソレノイド装置29bを制御することによつても可能である。送弾ホイール25及びカムドラム19を回転させた状態で、ソレノイド装置29bをON作動させれば、射撃開始の時点から設定された発射速度で射撃される。射撃停止に際しても、ソレノイド装置29bをOFF作動させて射撃を停止させるまで、設定された発射速度で射撃される。
【0027】射撃の停止は、ソレノイド装置29bをOFF作動させて行われるので、射撃停止時には、カムドラム19を駆動するモータを適宜にOFF作動し、カムドラム19を慣性エネルギーにてある程度回転させて停止させればよい。このため、射撃の停止に伴う衝撃は生じない。また、同様の理由から、射撃停止時に遊底21がいずれの行程にあつても、弾薬9R又は9Lが遊底21の前方に存在しないので安全であると共に、弾種を切り替えたとき、最初から切り替えた側の弾薬9R又は9Lが発射される。
【0028】一方、モータ30を駆動して切換板22を図4に破線にて示すように左方に移動させて切り換え、一方の給弾機2b側に移動させれば、ソレノイド装置29aの作動によるストッパ部材35aの係止位置から解除位置への切り換え、弾薬ガイド27a,27bの切り換え、送弾ホイール25及びカムドラム19の回転駆動等により、他方の給弾機2aから送弾通路Cを通つて供給される弾薬9Rによる射撃を同様に行うことができる。また、切換板22に中立位置を採らせれば、両ストッパ部材35a,35bに係止位置を採らせる場合と同様に、送弾ホイール25が回転し、遊底21が駆動されているにも関わらず、両給弾機2a,2bからの送弾がなされず、射撃が停止する。
【0029】図7〜図9は第2実施例を示し、第1実施例と実質的に同一部分には同一符号を付して、それらの説明を省略する。一対のストッパ部材35a,35bは、リンク41,42,43で連結されている。すなわち、一方のストッパ部材35aには、リンク43の一端部がピン47にて揺動自在に結合され、リンク43の他端部は、機関部本体18にピン44にて中央部が揺動自在に支持されるリンク42の一端部にピン48にて揺動自在に結合されている。また、他方のストッパ部材35bには、リンク41の一端部がピン47にて揺動自在に結合され、リンク41の他端部は、リンク42の他端部にピン48にて揺動自在に結合されている。また、切換板22が螺合するねじ軸23は、機関部本体18に固設した減速機を含むモータ46のモータ軸46aに継手45を介して直接接続している。
【0030】しかして、アクチュエータであるソレノイド装置29bをON作動させ、プランジャ37を突出させれば、ストッパ部材35bが支持軸38を中心として揺動して解除位置を採る。ストッパ部材35bの揺動と同時に、押動されるリンク41を介してリンク42がピン44を中心として回動し、リンク43が引動されるので、ストッパ部材35aが支持軸38を中心として揺動して解除位置を採る。これにより、両弾薬9R,9Lがストッパ部材35a,35bの下方を通過できるようになるので、切換板22の切り換え位置に応じて、いずれかの弾薬9R又は9Lが送弾ホイール25の切欠き部25cに入り込み可能になる。このようにして、1個のソレノイド29b装置により、一対のストッパ部材35a,35bを左右対称に作動させることができる。従つて、切換板22を併用することにより、第1実施例と同様の射撃制御を得ることができる。
【0031】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、本発明に係る機関砲の射撃制御方法及びその装置によれば、外部動力駆動遊底方式の機関砲において、下記の効果を奏することができる。
(1)射撃開始から射撃停止まで、設定した射撃速度による射撃を行うことが可能となつた。
(2)射撃停止時の衝撃が解消する。
(3)単発射撃が可能となつた。
(4)発射弾数制御が簡単にできる。
(5)射撃停止時、遊底の前方に弾薬がなく、安全性が増加した。
(6)種類の異なる弾薬を貯溜する複数の給弾機を備え、弾種を切り換えたとき、最初から切り換えた側の弾薬を発射することが可能である。




 

 


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