(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電池を収容する筐体と、
環状に形成され、前記筐体の前端部の外縁に取り付けられる第１環状支持部材と、
環状に形成され、前記筐体の後端部の外縁に取り付けられる第２環状支持部材と、
前記筐体の前方において、前記第１環状支持部材の内側に配置される第１反射膜と、
前記筐体の後方において、前記第２環状支持部材の内側に配置される第２反射膜と、
前記筐体の側方において、前記第１環状支持部材と前記第２環状支持部材の間に配置される第３反射膜と、
前記筐体と前記第１及び第２環状支持部材と前記第１乃至第３反射膜とを収容する信管と、
前記信管の後方に連結される弾体と、
を備える飛翔体。
【請求項２】
前記第１反射膜の前方に配置される第１電装部品と、
前記第２反射膜の後方に配置される第２電装部品と、
前記第３反射膜の側方に配置される第３電装部品と、
を備える請求項１に記載の飛翔体。
【請求項３】
前記第１及び第２環状支持部材の少なくとも一方は、内周面に形成される凹部を有し、
前記筐体は、側面上に形成され、前記凹部に係止される金属製の凸部を有する、
請求項１又は２に記載の飛翔体。
【請求項４】
前記第１乃至第３反射膜のそれぞれは、金、銀又は銅によるメッキ処理が施されている、
請求項１乃至３のいずれかに記載の飛翔体。
【請求項５】
前記第１及び第２環状支持部材のそれぞれは、耐熱性樹脂によって構成されている、
請求項１乃至４のいずれかに記載の飛翔体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電池を備える飛翔体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、信管に内蔵された熱電池と、熱電池から供給される電力によって作動する電装部品と、を備える砲弾が知られている（例えば、特許文献１参照）。熱電池は、長期間の保管後においても安定した電力を供給することができるため、使用までの期間を特定できない砲弾における電源として好適に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５４８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、熱電池の作動温度が低ければ熱電池の出力が低下してしまうため、熱電池を保温する必要がある。一方で、信管内の狭小スペースに固定される熱電池の周囲には、電装部品（ＧＰＳ受信機や各種ケーブルなど）が配置されるため、熱電池によって電装部品が過熱されないようにする必要がある。
【０００５】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、熱電池を保温可能かつ熱電池の周囲への熱伝導を抑制可能な飛翔体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る飛翔体は、熱電池を収容する筐体と、環状に形成され、筐体の前端部の外縁に取り付けられる第１環状支持部材と、環状に形成され、筐体の後端部の外縁に取り付けられる第２環状支持部材と、筐体の前方において、第１環状支持部材の内側に配置される第１反射膜と、筐体の後方において、第２環状支持部材の内側に配置される第２反射膜と、筐体の側方において、第１環状支持部材と第２環状支持部材の間に配置される第３反射膜と、筐体と第１及び第２環状支持部材と第１乃至第３反射膜とを収容する信管と、信管の後方に連結される弾体と、を備える。
【０００７】
本発明の第１の態様に係る飛翔体によれば、筐体のうち比較的温度が低い両端部が第１及び第２環状支持部材によって支持されているので、筐体から第１及び第２環状支持部材を介して外部に熱が伝わることを抑制できる。そのため、熱電池の保温を促進することができる。また、第１反射膜によって、筐体から前方に放出された輻射熱が筐体に反射される。そのため、ＧＰＳ受信機４１への輻射熱が抑えられるとともに、輻射熱を利用して熱電池の保温をより促進することができる。さらに、第１反射膜と第１電装部品との間や第１反射膜と筐体との間には空気層が形成される。そのため、熱電池からの熱伝導を抑制できるとともに、第１電装部品と筐体との間に断熱材を配置する必要がないので、熱電池ユニットを小型化することができる。このような効果は、第２及び第３反射膜によっても同様に得ることができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る飛翔体は、第１の態様に係り、第１反射膜の前方に配置される第１電装部品と、第２反射膜の後方に配置される第２電装部品と、第３反射膜の側方に配置される第３電装部品と、を備える。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る飛翔体によれば、複数の電装部品を筐体に近接させることができる。そのため、信管の内部の狭小スペースを有効に活用することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る飛翔体は、第１又は第２の態様に係り、第１及び第２環状支持部材の少なくとも一方は、内周面に形成される凹部を有し、筐体は、側面上に形成され、凹部に係止される金属製の凸部を有する。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る飛翔体によれば、筐体が回転してしまうことを抑制することができる。また、凸部が金属によって構成されているため、凸部の十分な強度を得ることができる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る飛翔体は、第１乃至第３いずれかの態様に係り、第１乃至第３反射膜のそれぞれは、金、銀又は銅によるメッキ処理が施されている。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る飛翔体によれば、第１乃至第３反射膜によって輻射熱を効率的に反射することができるので、熱電池をより保温できるとともに、熱電池の周囲への熱伝導をより抑制できる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る飛翔体は、第１乃至第４いずれかの態様に係り、第１及び第２環状支持部材のそれぞれは、耐熱性樹脂によって構成されている。
【００１５】
本発明の第５の態様に係る飛翔体によれば、第１及び第２環状支持部材が金属製などである場合に比べて、筐体からの熱伝導をより抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱電池を保温可能かつ熱電池の周囲への熱伝導を抑制可能な飛翔体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】飛翔している砲弾１の外観を示す斜視図
【図２】熱電池ユニットを側方から見た透視図
【図３】熱電池ユニットの構成を示す斜視図
【図４】熱電池ユニットを前方から見た平面図
【図５】熱電池ユニットの後方から見た平面図
【図６】筐体と第１環状支持部材との分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１９】
（砲弾１の全体構成）
実施形態に係る砲弾１の全体構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、飛翔している砲弾１の外観を示す斜視図である。
【００２０】
なお、本実施形態において、「前」及び「後」とは、飛翔している砲弾１の進行方向を基準とする用語であり、砲弾１の進行方向が前方に対応し、前方の反対が後方である。また、砲弾１は、軸心Ｐを中心とする回転方向Ｑに回転しながら飛翔する。
【００２１】
砲弾１は、軸心Ｐに沿って延びる柱状の外形を有し、前方に向かってテーパー状に形成されている。砲弾１は、弾体１０と、信管２０と、熱電池ユニット３０と、複数の電装部品４０と、を備える。
【００２２】
弾体１０は、軸心Ｐに沿った柱状の外形を有する。弾体１０は、信管２０の後方に連結される。図示しないが、弾体１０には炸薬が収容されている。
【００２３】
信管２０は、弾体１０の前方に連結される。信管２０は、熱電池ユニット３０と複数の電装部品４０とを収容する。信管２０としては、例えば着発信管や時限信管を用いることができる。
【００２４】
熱電池ユニット３０は、信管２０の内部に固定される。熱電池ユニット３０は、複数の電装部品４０に電力を供給する。熱電池ユニット３０の構成については後述する。
【００２５】
複数の電装部品４０は、信管２０の内部に固定される。複数の電装部品４０は、熱電池ユニット３０の周囲において、熱電池ユニット３０から数ミリメートルだけ離間した位置に配置されている。複数の電装部品４０は、熱電池ユニット３０から供給される電力によって作動する。複数の電装部品４０は、図１に示すように、ＧＰＳ受信機４１（第１電装部品の一例）と、電気雷管４２（第２電装部品の一例）と、ケーブル４３（第３電装部品の一例）と、を含んでいる。
【００２６】
（熱電池ユニット３０の構成）
次に、図面を参照しながら、熱電池ユニット３０の構成について説明する。図２は、熱電池ユニット３０を側方から見た透視図である。図３は、熱電池ユニット３０の構成を示す斜視図である。図４は、熱電池ユニット３０を前方から見た平面図である。図５は、熱電池ユニット３０の後方から見た平面図である。
【００２７】
熱電池ユニット３０は、熱電池３１と、筐体３２と、第１環状支持部材３３と、第２環状支持部材３４と、第１反射膜３５と、第２反射膜３６と、第３反射膜３７と、を有する。
【００２８】
熱電池３１は、積層された電解質層を含むセルと発熱体層とを含んでいる。発熱体層に着火されると、発熱体層から発生する熱によって電解質層が溶融されてセル内部で電流が発生する。このような熱電池３１は、作動温度が低いと出力が低下してしまうため、保温されていることが好ましい。本実施形態では、後述するように、第１乃至第３反射膜３５〜３７によって熱電池３１の保温が促進されている。なお、本実施形態において、熱電池３１は、全体的として円柱状に形成されているが、これに限られるものではなく、角柱状などに形成されていてもよい。
【００２９】
筐体３２は、熱電池３１を収容するステンレス製の容器である。筐体３２は、熱電池３１の外形に対応して円柱状に形成されている。筐体３２は、前端面３２Ｓ１と、後端面３２Ｓ２と、側面３２Ｓ３と、を有する。なお、図示しないが、前端面３２Ｓ１には、熱電池３１に接続される出力端子が挿通される挿通孔が形成されている。なお、筐体３２のうち前端部及び後端部は、中央部に比べて温度が低くなりやすい箇所である。
【００３０】
第１環状支持部材３３は、環状の樹脂製部材である。第１環状支持部材３３は、筐体３２の前端部の外縁に取り付けられ、筐体３２の前端部を支持している。第１環状支持部材３３は、筐体３２の前端部に圧入されていてもよい。第１環状支持部材３３は、信管２０の内部に固定されている。このような第１環状支持部材３３は、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン：polyetheretherketone）樹脂やポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂によって構成されていることが好ましい。このような耐熱性樹脂は、ステンレスなどの金属よりも熱伝導率が低いため、熱電池３１の保温を促進するために好適である。
【００３１】
第２環状支持部材３４は、環状の樹脂製部材である。第２環状支持部材３４は、筐体３２の後端部の外縁に取り付けられ、筐体３２の後端部を支持している。第２環状支持部材３４は、筐体３２の後端部に圧入されていてもよい。第２環状支持部材３４は、信管２０の内部に固定されている。このような第２環状支持部材３４は、第１環状支持部材３３と同様の耐熱性樹脂によって構成されていることが好ましい。
【００３２】
第１反射膜３５は、ステンレス製の薄板（例えば、０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度）によって構成されており、金メッキ処理が施されている。第１反射膜３５は、筐体３２の前方において、筐体３２の前端面３２Ｓ１と対向している。また、第１反射膜３５は、第１環状支持部材３３の内側に形成されるスペースに配置され、第１環状支持部材３３に支持されている。第１反射膜３５の前方には、ＧＰＳ受信機４１が配置されている。すなわち、第１反射膜３５は、ＧＰＳ受信機４１と筐体３２との間に介挿されており、第１反射膜３５とＧＰＳ受信機４１との間や第１反射膜３５と筐体３２との間には空気層が形成されている。
【００３３】
第２反射膜３６は、第１反射膜３５と同様の構成を有している。第２反射膜３６は、筐体３２の後方において、筐体３２の後端面３２Ｓ２と対向している。また、第２反射膜３６は、第２環状支持部材３４の内側に形成されるスペースに配置され、第２環状支持部材３４に支持されている。第２反射膜３６の後方には、電気雷管４２が配置されている。すなわち、第２反射膜３６は、電気雷管４２と筐体３２との間に介挿されており、第２反射膜３６と電気雷管４２との間や第２反射膜３６と筐体３２との間には空気層が形成されている。
【００３４】
第３反射膜３７は、第１反射膜３５と同様の構成を有している。第３反射膜３７は、筐体３２の側方において、筐体３２の側面３２Ｓ３と対向している。また、第３反射膜３７は、第１環状支持部材３３と第２環状支持部材３４の間に形成されるスペースに配置され、第１環状支持部材３３と第２環状支持部材３４によって支持されている。第３反射膜３７の側方には、ケーブル４３が配置されている。すなわち、第３反射膜３７は、ケーブル４３と筐体３２との間に介挿されており、第３反射膜３７とケーブル４３との間や第３反射膜３７と筐体３２との間には空気層が形成されている。
【００３５】
ここで、図６は、筐体３２から第１環状支持部材３３を取り外した状態を示す分解斜視図である。図６に示すように、筐体３２は、側面３２Ｓ３上に形成された凸部３２ａを有している。凸部３２ａは、金属（例えば、ステンレスなど）によって構成されている。また、第１環状支持部材３３は、内周面３３Ｓに形成された凹部３３ａを有している。凹部３３ａは、凸部３２ａの外形に応じて形成されている。凹部３３ａに凸部３２ａが係止されることによって、筐体３２が軸心Ｐを中心として回転してしまうことが抑制されている。
【００３６】
（作用および効果）
（１）砲弾１は、信管２０の内部に収容される熱電池ユニット３０を備える。熱電池ユニット３０は、筐体３２と、第１及び第２環状支持部材３３，３４と、第１乃至第３反射膜３５〜３７と、を有する。第１環状支持部材３３は、筐体３２の前端部に取り付けられ、第２環状支持部材３４は、筐体３２の後端部に取り付けられている。第１反射膜３５は、筐体３２の前方において、第１環状支持部材３３の内側に配置される。第２反射膜３６は、筐体３２の後方において、第２環状支持部材３４の内側に配置される。第３反射膜３７は、筐体３２の側方において、第１環状支持部材３３と第２環状支持部材３４の間に配置される。
【００３７】
このように、筐体３２のうち比較的温度が低い両端部が第１及び第２環状支持部材３３，３４によって支持されているので、筐体３２から第１及び第２環状支持部材３３，３４を介して外部に熱が伝わることを抑制できる。そのため、熱電池３１の保温を促進することができる。
【００３８】
また、第１反射膜３５によって、筐体３２から前方に放出された輻射熱が筐体３２に反射される。そのため、ＧＰＳ受信機４１への輻射熱が抑えられるとともに、輻射熱を利用して熱電池３１の保温をより促進することができる。さらに、第１反射膜３５とＧＰＳ受信機４１との間や第１反射膜３５と筐体３２との間には空気層が形成される。そのため、熱電池３１からの熱伝導を抑制できるとともに、ＧＰＳ受信機４１と筐体３２との間に断熱材を配置する必要がないので、熱電池ユニット３０を小型化することができる。このような効果は、第２及び第３反射膜３６，３７によっても同様に得ることができる。
【００３９】
以上より、本実施形態に係る砲弾１によれば、熱電池３１を保温できるとともに、熱電池３１の周囲への熱伝導を抑制することができる。
【００４０】
（２）第１反射膜３５の前方にはＧＰＳ受信機４１が配置され、第２反射膜３６の後方には電気雷管４２が配置され、第３反射膜３７の側方にはケーブル４３が配置されている。
【００４１】
このように第１乃至第３反射膜３５〜３７を配置することによって、複数の電装部品４０を熱電池ユニット３０に近接させることができる。そのため、信管２０の内部の狭小スペースを有効に活用することができる。
【００４２】
（３）筐体３２は、側面３２Ｓ３上に形成された凸部３２ａを有し、第１環状支持部材３３は、内周面３３Ｓに形成された凹部３３ａを有している。
【００４３】
そのため、筐体３２が軸心Ｐを中心として回転してしまうことを抑制することができる。また、凸部３２ａが金属によって構成されているため、凸部３２ａの十分な強度を得ることができる。
【００４４】
（４）第１乃至第３反射膜３５〜３７のそれぞれは、金メッキ処理が施されている。
【００４５】
そのため、第１乃至第３反射膜３５〜３７によって輻射熱を効率的に反射することができるので、熱電池３１をより保温できるとともに、熱電池３１の周囲への熱伝導をより抑制できる。
【００４６】
（５）第１及び第２環状支持部材３３，３４は、耐熱性樹脂によって構成されている。
【００４７】
そのため、金属製などである場合に比べて、筐体３２からの熱伝導をより抑制することができる。
【００４８】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４９】
（Ａ）上記実施形態では、飛翔体の一例として砲弾１について説明したが、これに限られるものではない。飛翔体としては、誘導弾やロケット弾、或いはミサイルなどが挙げられる。
【００５０】
（Ｂ）上記実施形態では、筐体３２が凸部３２ａを有し、第１環状支持部材３３が凹部３３ａを有することとしたが、これに限られるものではない。すなわち、筐体３２が凹部を有し、第１環状支持部材３３が凸部を有していてもよい。この場合には、凸部が樹脂によって構成されることになるので、凸部の十分な強度を確保するために凸部を大きめに形成することが好ましい。
【００５１】
（Ｃ）上記実施形態では、熱電池３１及び筐体３２が円柱状に形成されることとしたが、これに限られるものではない。熱電池３１及び筐体３２は、角柱状や円錐状又は角錐状に形成されていてもよい。
【００５２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００５３】
（Ｄ）上記実施形態では、第１乃至第３反射膜３５〜３７のそれぞれに金メッキ処理が施されることとしたが、これに限られるものではない。第１乃至第３反射膜３５〜３７のそれぞれは、基材（上記実施形態ではステンレス）よりも輻射熱の反射効率が高い材料によって覆われていればよく、第１乃至第３反射膜３５〜３７のそれぞれには銀メッキ処理や銅メッキ処理などが施されていてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…砲弾、１０…弾体、２０…信管、３０…熱電池ユニット、３１…熱電池、３２…筐体、３２…ａ凸部、３３…第１環状支持部材、３３ａ…凹部、３４…第２環状支持部材、３５…第１反射膜、３６…第２反射膜、３７…第３反射膜、４０…複数の電装部品、Ｐ…軸心
【要約】      （修正有）【課題】熱電池を保温可能かつ熱電池の周囲への熱伝導を抑制可能な飛翔体を提供する。【解決手段】砲弾は、筐体３２と、第１及び第２環状支持部材３４と、第１乃至第３反射膜３５〜３７と、を有する。第１環状支持部材は、筐体３２の前端部に取り付けられ、第２環状支持部材３４は、筐体３２の後端部に取り付けられる。第１反射膜３５は、筐体３２の前方において、第１環状支持部材の内側に配置される。第２反射膜３６は、筐体３２の後方において、第２環状支持部材３４の内側に配置される。第３反射膜３７は、筐体３２の側方において、第１環状支持部材と第２環状支持部材３４の間に配置される。【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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