(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状をなす容器本体の開口部には蓋体が接合され、容器本体の円筒部には螺旋状の接合部を有する金属製の円筒状弾薬用容器において、
前記円筒部には接合部と干渉しない位置に複数の開口孔が設けられ、その開口孔を封止する封口板を有し、該封口板は円筒部の強度より低く設定されるとともに、円筒部の外周面の表面積に対する開口孔の総面積の比率が０．０２〜０．２５であることを特徴とする円筒状弾薬用容器。
【請求項２】
前記開口孔が設けられていない円筒状弾薬用容器の破壊強度に対する前記封口板の破壊強度の比率が０．１〜０．９である請求項１に記載の円筒状弾薬用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばりゅう弾砲用発射装薬の梱包容器、火砲用弾薬の梱包容器等として利用される円筒状弾薬用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾薬の分野でいう梱包容器とは、ミサイル等の外装に使用されるモータケースと呼ばれる金属容器のこと、あるいはりゅう弾砲用発射装薬の保管時や運搬時に使用される金属容器のことを意味する。ミサイルとは、モータケースの内面にライナーを貼り付け、その内側に推進薬を注型して一体化させたものであり、キャニスタと称される収納容器に収納し潜水艦等に搭載されるものである。そのため、梱包容器として使用されるモータケースは、ミサイルが発射されるまで推進薬と一体化した状態のまま保持されている。
【０００３】
一方、りゅう弾砲用発射装薬等に使用される梱包容器とは、細かい粒状の発射薬を装填した発射装薬を弾薬庫に保管する際、又は発射装薬を運搬する際に一時的に使用する単なる金属容器のことである。発射装薬をりゅう弾砲等の薬室に挿入する際には梱包容器は取り除かれる。
【０００４】
一般に、りゅう弾砲用発射装薬、火砲用弾薬等に使用される梱包容器は、運用面を配慮して一定以上の落下強度と気密性を有する構造となっている。近年、火砲用弾薬やりゅう弾砲用発射薬は、平和貢献活動に基づく海外への派遣活動を理由に保管及び運用時における良好な取り扱い性が求められるようになってきている。火砲用弾薬や発射薬の取り扱い評価方法として、米国のＩＴＯＰ（International Test Operations Procedure）やＳＴＡＮＡＧ（Standardization Agreement、ＮＡＴＯ規格）などで試験方法が規格化されている。これらの規格の中で運用面での取り扱い性を評価する試験項目としては、落下試験、クックオフ試験、殉爆試験及び銃撃感度試験が規定されている。
【０００５】
このような規定を満たすために、りゅう弾砲用発射装薬や火砲用弾薬の梱包容器には強固な落下強度と高い気密性が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、既存の梱包容器では、容器内部に収容された弾薬や発射装薬を構成する火薬類が発火した場合に、火薬類の燃焼反応が激しい状態に陥りやすい。その場合、爆発音を伴う爆発現象や、最悪の場合には爆薬の燃焼反応と同一の爆轟現象が発生し、周囲の人員や機材などに多大な被害や損失を与える事態がしばしば発生している。
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、強度を保持しつつ、弾薬の燃焼反応を緩和することができる円筒状弾薬用容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、第１の発明の円筒状弾薬用容器は、有底円筒状をなす容器本体の開口部には蓋体が接合され、容器本体の円筒部には螺旋状の接合部を有する金属製の円筒状弾薬用容器において、前記円筒部には接合部と干渉しない位置に複数の開口孔が設けられ、その開口孔を封止する封口板を有し、該封口板は円筒部の強度より低く設定されるとともに、円筒部の外周面の表面積に対する開口孔の総面積の比率が０．０２〜０．２５であることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明の円筒状弾薬用容器では、第１の発明において、前記開口孔が設けられていない円筒状弾薬用容器の破壊強度に対する前記封口板の破壊強度の比率が０．１〜０．９である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の円筒状弾薬用容器は、円筒部に螺旋状の接合部を有し、該円筒部には接合部と干渉しない位置に複数の開口孔が設けられ、その開口孔が封口板で封止されている。このように、開口孔が接合部を避けて設けられており、円筒状弾薬用容器の強度低下を回避することができる。さらに、円筒部の外周面の表面積に対する開口孔の総面積の比率が０．０２〜０．２５に設定されている。このため、円筒状弾薬用容器の強度を保持しつつ、内部の弾薬が燃焼したとき開口孔を封止する封口板が破れやすく、そこから燃焼反応が激しくなる前に燃焼ガスを放出することができる。
【００１１】
従って、円筒状弾薬用容器は、強度を保持しつつ、弾薬の燃焼反応を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の１ｂ−１ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は開口孔を封口板が封止する状態を拡大して示す部分拡大断面図。
【図２】実施例２における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の２ｂ−２ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は開口孔を封口板が封止する状態を拡大して示す部分拡大断面図。
【図３】実施例３における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の３ｂ−３ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は開口孔を封口板が封止する状態を拡大して示す部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明を具体化した実施形態について詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態の円筒状弾薬用容器１０（以下、単に弾薬用容器又は容器ともいう）は、有底円筒状をなす容器本体１１の開口部１１ａに蓋体１２が接合されて構成され、内部に弾薬１３が装填されるようになっている。弾薬（発射薬）１３としては、シングルベース発射薬、ダブルベース発射薬、トリプルベース発射薬等が用いられる。容器本体１１の円筒部１４は、長尺状の金属板が螺旋状に巻かれ、その側縁が突き合わされて例えばシーム溶接により溶接された接合部１５を有している。金属板の材質は、特に限定されず、従来から円筒状弾薬用容器に使用されている金属の全てが使用できる。金属板の材質としては、鋼板が好ましい。また、該接合部１５は弾薬用容器１０の底面１１ｂに対して２０〜４０度程度の一定角度で螺旋状に延びている。
【００１４】
前記円筒部１４には接合部１５と干渉しない位置に複数（本実施形態では４個）の開口孔１６が設けられている。該開口孔１６は一辺の長さが同じである正面正方形状に形成されている。この開口孔１６を設けることにより、容器１０内の弾薬１３が燃焼したとき、開口孔１６から燃焼ガスを放出することができ、容器１０内における弾薬１３の燃焼反応が急激に進行することを抑制することができる。開口孔１６の数は適宜設定されるが、２〜１５個程度が好ましい。開口孔１６が１個のときには、円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率を確保することが難しい。その一方、１５個を超えるときには、その比率が過大になる傾向を示す。
【００１５】
前記円筒部１４の外周面には、開口孔１６を封止するように封口板１７が取着されている。図１（ｄ）に示すように、該封口板１７は開口孔１６より大きい正面正方形状に形成され、円筒部１４の外周面から開口孔１６を塞ぎ、開口孔１６の周縁より外周側へ一定幅で円筒部１４に重なるように配置されている。封口板１７の強度は円筒部１４の強度より低くなるように設定される。このため、封口板１７はポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の合成樹脂で形成されるとともに、その厚みは好ましくは１〜５ｍｍに設定される。この厚みが１ｍｍ未満の場合、封口板１７の強度が低下し、弾薬用容器１０の保管時や運搬時における取扱性が低下する。一方、厚みが５ｍｍを超える場合、封口板１７の強度が高くなる傾向を示し、弾薬１３の燃焼による燃焼ガスで封口板１７が破れ難くなり、好ましくない。
【００１６】
そして、四角枠状に形成され、封口板１７の周縁部を覆うように封口板１７上に配置される固定用部材１８が、円筒部１４の外周面に溶接部１９で接合されることによって、開口孔１６が封口板１７で封止されている。この封口板１７が弾薬１３の燃焼反応による燃焼ガスの圧力で破れ、開口孔１６が開口されるようになっている。
【００１７】
前記円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率は、容器１０の強度保持と弾薬１３の燃焼反応の緩和とのバランスの観点から、０．０２〜０．２５に設定されている。この比率が０．０２を下回る場合には、容器１０内の弾薬１３が燃焼したとき、開口孔１６から燃焼ガスを十分に放出することができず、弾薬１３の燃焼反応が激しい状態に陥るおそれがある。その一方、比率が０．２５を上回る場合には、開口孔１６から弾薬１３の燃焼ガスを十分に放出することはできるが、過剰な面積を有する開口孔１６により円筒部１４の強度が低下し、弾薬用容器１０としての機能を果たすことができなくなる。
【００１８】
また、開口孔１６が設けられていない容器１０の破壊強度（ＭＰａ）に対する封口板１７の破壊強度（ＭＰａ）の比率は、弾薬１３の燃焼反応時における封口板１７の破裂を円滑に行うために０．１〜０．９であることが望ましく、０．３〜０．８であることがさらに望ましい。該比率が０．１より小さい場合には、封口板１７の破壊強度が低くなり過ぎ、容器１０の保管や運用時における取扱性が悪くなって好ましくない。一方、その比率が０．９より大きい場合には、弾薬１３の燃焼反応による燃焼ガスによって封口板１７が破裂し難くなり、容器１０内の圧力の急上昇を招くおそれがあり好ましくない。
【００１９】
次に、上記のように構成された弾薬用容器１０の作用について説明する。
さて、弾薬用容器１０の運搬時等の取扱時において、衝撃、温度上昇等の原因により弾薬用容器１０内の弾薬１３が燃焼反応を引き起こした場合には、発生する燃焼ガスによって弾薬用容器１０内の圧力が上昇する。このとき、封口板１７の強度は円筒部１４の強度より低くなるように設定されるとともに、開口孔１６の総面積が前記所定範囲に設定されている。そのため、燃焼ガスの圧力により封口板１７が破れて開口孔１６から燃焼ガスが放出される。従って、弾薬１３の燃焼反応は弾薬用容器１０内でそれ以上進行することなく、食い止められる。
【００２０】
以上の実施形態により発揮される効果を以下にまとめて記載する。
(1)  本実施形態の弾薬用容器１０では、その円筒部１４の接合部１５と干渉しない位置に複数の開口孔１６が設けられ、該開口孔１６が封口板１７で封止されている。このように、開口孔１６が螺旋状に延びる接合部１５を避けて設けられていることから、弾薬用容器１０の強度低下を回避することができる。加えて、円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率が０．０２〜０．２５に設定されている。このため、弾薬用容器１０内の弾薬１３が燃焼したとき開口孔１６を塞ぐ封口板１７が破れやすく、燃焼反応が激しくなる前に開口孔１６から燃焼ガスを放出することができる。
【００２１】
従って、弾薬用容器１０は、その強度を十分に保持しつつ、弾薬１３に基づく燃焼反応を速やかに緩和することができる。
(2)  前記開口孔１６が設けられていない弾薬用容器１０の破壊強度に対する封口板１７の破壊強度の比率が０．１〜０．９に設定されている。このため、弾薬１３の燃焼反応による燃焼ガスの圧力で封口板１７が破れて開口され、開口孔１６から燃焼ガスが放出されて燃焼反応を容易に緩和することができる。
【実施例】
【００２２】
以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１−１〜１−３及び比較例１−１、１−２）
図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、正面正方形状の開口孔１６及びその開口孔１６を塞ぐ封口板１７を円筒状弾薬用容器１０の円筒部１４に設けた例である。この弾薬用容器１０は冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）で形成されたスパイラル鋼管製金属容器であり、冷間圧延鋼板の引張強度は２７０Ｎ／ｍｍ２である。弾薬用容器１０の内径は１５９ｍｍ、長さは３６５ｍｍ、肉厚は１．２ｍｍである。接合部１５は、弾薬用容器１０の底面１１ｂに対する巻角度が３０度に設定されている。開口孔１６は、正面形状が一辺の長さ５５ｍｍの正方形状であり、接合部１５であるシーム溶接部と干渉しない位置に１個から１６個設けた。円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率を表１に示した。
【００２３】
封口板１７としては、引張強度３０Ｎ／ｍｍ２のポリエチレン樹脂で形成された厚み２ｍｍ、一辺の長さが６５ｍｍの正面正方形状をなす板材を使用した。ＳＰＣＣ製の固定用部材１８によって封口板１７は円筒部１４の外周面に密着させた状態を保持し、固定用部材１８と円筒部１４は溶接加工による溶接部１９で固定した。
【００２４】
弾薬用容器１０の内部には、ニトロセルロース、ニトログリセリン及びニトログアニジンを主成分とするトリプルベース発射薬を２．３ｋｇ収容した。トリプルベース発射薬としては、直径１４ｍｍ、長さ１４ｍｍ、断面六角形状のものを使用した。このトリプルベース発射薬の中に点火薬として黒色火薬０．００２ｋｇを配置して発火試験を実施した。このとき、開口孔１６の総面積の比率によって弾薬用容器１０の蓋体１２が離脱するか否か、或いは弾薬用容器１０が破壊して破片が飛散するか否かを下記の評価基準に従って評価した。それらの発火試験結果を表１に示す。
（評価基準）
◎は封口板１７が開放されて弾薬１３の燃焼ガスが放出され、弾薬用容器１０の蓋体１２が離脱しなかったもの、○は封口板１７が開放されて弾薬用容器１０の蓋体１２が離脱しなかったが、開口孔１６の周辺に裂けが生じたもの、×は弾薬用容器１０の蓋体１２が破裂してその破片が飛散したものを示す。
【００２５】
【表１】
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表１に示したように、実施例１−１〜１−３では円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率が０．０２〜０．２５の範囲内に設定されているため、いずれも発火試験の結果が良好であった。その一方、上記比率が０．０２を下回る比較例１−１又はその比率が０．２５を上回る比較例１−２では、発火試験の結果が不良であった。
（実施例２−１〜２−３及び比較例２−１、２−２）
図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、開口孔１６の形状を正面円形状とした例である。実施例１−１と同一の円筒状弾薬用容器１０を用い、開口孔１６は円筒部１４に設け、その正面形状が直径６２ｍｍの円形状であり、接合部１５であるシーム溶接部と干渉しない位置に１個から１６個設けた。円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率を表２に示した。
【００２６】
封口板１７として、引張強度３０Ｎ／ｍｍ２のポリエチレン樹脂で形成された肉厚２ｍｍ、正面形状が直径７２ｍｍの円形状の部材を使用した。ＳＰＣＣ製の固定用部材１８によって封口板１７を円筒部１４に密着させてその状態を保持し、固定用部材１８と円筒部１４を溶接加工による溶接部１９で固定した。そして、この弾薬用容器１０を用い、実施例１−１と同様の発火試験を実施した。それらの発火試験結果を表２に示す。
【００２７】
【表２】
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表２に示したように、実施例２−１〜２−３では円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率が０．０２〜０．２５の範囲内に設定されているため、いずれも発火試験の結果が良好であった。その一方、該比率が０．０２を下回る比較例２−１又はその比率が０．２５を上回る比較例２−２では、発火試験の結果が不良であった。
（実施例３−１〜３−４及び比較例３−１）
開口孔１６が設けられていない弾薬用容器１０の破壊強度に対する封口板１７の破壊強度の比率を比較した例である。図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、実施例１−１と同一の弾薬用容器１０を用い、開口孔１６の形状を正面正方形状とした例である。開口孔１６は円筒部１４に設け、正面形状が一辺の長さ５５ｍｍの正方形状であり、接合部１５であるシーム溶接部と干渉しない位置に４個設けた。円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率を表３に示した。
【００２８】
封口板１７として、引張強度３０Ｎ／ｍｍ２のポリエチレン樹脂で形成され、厚みが０.５ｍｍから５ｍｍであり、正面形状が一辺の長さ６５ｍｍの正方形状の部材を使用した。ＳＰＣＣ製の固定用部材１８によって封口板１７を円筒部１４に密着させ、その状態を保持し、固定用部材１８と円筒部１４を溶接加工により溶接部１９で固定した。破壊強度を測定するために円筒部１４には圧電素子センサー２０を設置し、その圧電素子センサー２０からの出力をチャージアンプで増幅した電圧値をオシロスコープで連続測定して圧力変化の結果を得た。そして、この弾薬用容器１０を用い、実施例１−１と同様の発火試験を実施した。また、比較例３−１として、開口孔１６を有しない実施例１−１と同一の弾薬用容器１０についても同様に発火試験を実施した。それらの試験結果を表３に示す。
【００２９】
【表３】
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表３に示したように、実施例３−１では実施例１−１と同様に円筒部１４の外周面の表面積に対する開口孔１６の総面積の比率が０．０２〜０．２５の範囲内に設定されているため、発火試験の結果は良好であった。しかし、封口板１７の厚みが薄く、開口孔１６が設けられていない弾薬用容器１０の破壊強度に対する封口板１７の破壊強度の比率が０．１を下回っているため、弾薬用容器１０を慎重に取扱う必要があった。
【００３０】
実施例３−２及び３−３では開口孔１６が設けられていない弾薬用容器１０の破壊強度に対する封口板１７の破壊強度の比率が０．１〜０．９の範囲内に設定されているため、いずれも発火試験の結果が良好であった。実施例３−３では上記比率が０．９を超え、封口板１７が破壊し難いため、発火試験の結果が実施例３−２及び３−３に比べて低下した。一方、開口孔１６が設けられていない比較例３−１では、弾薬１３の燃焼ガスにより蓋体１２が破れてその破片が飛散する結果を招いた。
【００３１】
なお、前記実施形態を次のように変更して実施することもできる。
・  前記固定用部材１８を省略し、封口板１７を直接円筒部１４に溶接して接合することも可能である。
【００３２】
・  前記開口孔１６及び封口板１７を、正面五角形状、正面六角形状等の正面多角形状、正面楕円形状等に形成することも可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…円筒状弾薬用容器、１１…容器本体、１１ａ…開口部、１２…蓋体、１４…円筒部、１５…接合部、１６…開口孔、１７…封口板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005577854.tif 000007