(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛しょう体頭部、翼座及び翼が直列的に結合されてなる飛しょう体部の翼座及び翼を被包して、金属薬包底部を有し、火薬を内包する可燃性薬包が配されてなる飛しょう体装置であって、
前記飛しょう体頭部の後端部に時限機能付き起爆機構を有し、
前記時限機能付き起爆機構の後端部と前記金属薬包底部とが、それぞれ信号線用コネクタを介して信号線により接続され、
前記金属薬包底部の外面には尾栓装置の前面に設けられた２以上の信号電極と接触する同心円上に配されたリング状の信号電極を有すると共に、
各信号電極と金属薬包底部の前記信号線用コネクタとが電気的に接続されてなり、
前記飛しょう体頭部と金属薬包底部とを連結する円筒形のホルダーを有すると共に、前記ホルダーには、火薬と前記信号線を隔離し火薬の燃焼と前記可燃性薬包の燃焼による前記信号線の残さを発生させないための信号線挿通孔が設けられ、
前記信号線の両端が前記挿通孔を通って、前記時限機能付きの起爆機構の信号線用コネクタ及び前記金属薬包底部の信号線用コネクタに接続されてなることを特徴とする時限起爆機構への信号伝達可能な可燃性薬包付き飛しょう体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する記述分野】
本発明は、時限機能を有する起爆機構を内蔵した可燃性薬包付き飛しょう体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可燃性薬包付き飛しょう体装置は、飛しょう体装置の性格上可燃性薬包部の燃焼後の残さを無くす工夫がされていたが、時限機能に必要な信号線等は残さの原因となるので、このような時限機能付き起爆機構を設けることが困難であった。更に、信号線が直接火薬と接触することは起爆機構への電力供給時の発熱或いはスパークにより火薬の不時発火の可能性があり、安全上からも困難であった。
【０００３】
従来の時限機能付き起爆機構は測合器と言う装置を飛しょう体頭部に設置された起爆機構に装着し、この測合器により時間をセットされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のりゅう弾のように飛しょう体頭部に時限機能付き起爆機構を設けた場合、火薬室部に飛しょう体装置を装填する前に時間のセットが必要となり、また、装填後の時間の再セットは飛しょう体装置を火薬室部から取り出さなければ実施できず、迅速な発射は困難であった。
【０００５】
セットする時間が短時間内に変動するため、再セットを頻繁に行う必要がある場合には火薬室部に装填されている飛しょう体装置に時間のセットを行わなければ迅速な発射は困難であり、セット時間を頻繁に変更し、変動する状況に迅速に対応するためには装填されている飛しょう体装置に測合しなければならない。
【０００６】
また、時限機能付き起爆機構に電力供給及びデータ信号を送信するための信号線は、通常、可燃性薬包内に充填された火薬の内部を通って飛しょう体頭部に接続されているため、電力供給時の発熱或いはスパークによる火薬の不時発火の危険性があり、また発射時にその信号線が火薬室に残さとして残ることがある。
【０００７】
更に、時限機能付き起爆機構に飛しょう体装置の発破時間を設定して秒時データ信号を入力する時期は、前述のごとく火薬室に飛しょう体装置を装填した後であるため、測距後ただちに時間をセットする必要がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来の課題を全て解決しようとするものであり、具体的には記述したとおり、時限機能付き起爆機構への電力供給及びデータ信号入力を飛しょう体装置を火薬室に装填した状態で発射直前に安全且つ簡単に行えるようにすることを第１の目的としている。
【０００９】
また第２の目的は、発射後の信号線の燃焼残さを残すことなく、次の飛しょう体装置の装填を確実にすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に係る発明は、飛しょう体頭部、翼部及び翼が直列的に結合されてなる飛しょう体部の翼座及び翼を被包して、金属薬包底部を有する可燃性薬包が配されてなる飛しょう体装置であって、前記飛しょう体頭部の後端部に時限機能付き起爆機構を有し、前記時限機能付き起爆機構の後端部と前記金属薬包底部とが、それぞれ信号線用コネクタを介して信号線により接続され、前記金属薬包底部の外面には尾栓装置の前面に設けられた２以上の信号電極と接触する同心円上に配されたリング状の信号電極を有すると共に、各信号電極と金属薬包底部の前記信号線用コネクタとが電気的に接続されてなることを特徴とする可燃性薬包付き飛しょう体装置にある。
【００１１】
いま、可燃性薬包付き飛しょう体装置を加速管の火薬室部に装填し、尾栓装置を閉鎖して、外部に設置された電源から信号線を介して飛しょう体装置内部へと電力を供給し、時限回路部を始動させる。次に、目標までの距離を測定すると共に、目標までの飛しょう体部の飛しょう時間を演算し、それらの測合データ信号とその他の必要なデータ信号を外部入力装置から外部信号線を介して時限機能付き起爆機構に送り、同起爆機構の記憶回路に記憶させる。
【００１２】
次いで、撃針を作動して電気式点火装置を介して火薬を着火させて、火薬の燃焼及び金属薬包底部を残した薬包本体を燃焼させて飛しょう体部を発射させる。飛しょう体部が発射されると同時に、計時回路を起動して計時が開始される。
【００１３】
このように、火薬室部に装填され、尾栓装置が閉鎖された状態にあって、可燃性薬包付き飛しょう体装置の時限機能付き起爆機構に、測合データ信号類を入力することが可能であるため、測距結果が速やかに入力可能であるとともに、迅速な発射を可能にする。
【００１４】
すなわち、本発明の可燃性薬包付き飛しょう体によれば、上述の構成を備えているため、時限機能付き起爆機構への電力供給及びデータ信号入力を飛しょう体装置を火薬室に装填した状態で発射直前に安全且つ簡単に行える。
【００１５】
さらに、本願発明は、前記飛しょう体頭部と金属薬包底部とを連結する円筒形のホルダー（円筒状連結部材）を有すると共に、前記ホルダーには信号線挿通孔が設けられ、前記信号線の両端が前記挿通孔を通って、前記時限機能付き起爆機構の信号線用コネクタ及び前記金属薬包底部の信号線用コネクタに接続されてなることを特徴としている。
【００１６】
金属薬包底部と時限機能付き起爆機構とを接続する２以上の信号線は、翼座の信号線挿通孔に挿通されて、翼の後端部中央に設けられた空間部を介して信号線用コネクタに接続されているため、信号線は、火薬に接触することなく発熱或いはスパークによる火薬の不時発火を防止し、安全に起爆機構へ電力を供給することが出来、また信号線の残さを残すことなく、飛しょう体部が発射され、セットされた時間に応じて発破が実現される。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、本発明による可燃性薬包付き飛しょう体装置と加速管の一部構成とを図１〜図７に示した代表的な実施の一形態に基づいて具体的に説明する。全体の概略構成を示す図１において、符号１０は可燃性薬包付き飛しょう体装置、５０は加速管を示している。
【００１８】
前記可燃性薬包付き飛しょう体装置１０は飛しょう体部１１と可燃性薬包３０とからなり、飛しょう体部１１は飛しょう体頭部１２の先端に衝突検出装置１３を有すると共に、その後端には飛しょう体頭部１２の軸線上に翼座１４を介して翼１５が固着されている。前記翼座１４の前端部には、飛しょう体頭部１２の後端面との間で時限機能付き起爆機構１６を収納する起爆機構収納空間１７を有しており、その起爆機構収納空間１７には時限機能付き起爆機構１６が収納されている。
【００１９】
また、翼座１４の中心部には信号線２１が挿通される信号線挿通孔１８が貫通して形成されており、前記翼１５の後端部中央には空間が設けられており、前記信号線２１は前記空間部で三股に分かれ、前記空間部の側面に沿って第１信号線用コネクタ１９に接続されている。
【００２０】
前記時限機能付き起爆機構１６の後端面にも、その軸線を中心に回転し前記信号線２１と接続する第２信号線用コネクタ２２が取り付けられている。
【００２１】
前記第１信号線用コネクタ１９は３個のコネクタにより構成されており、本実施形態では上記飛しょう体頭部１２に翼座１４をネジ結合により組み付けるため、第２信号線用コネクタ２２をロータリー式（接触回転式）としている。ただし、この弾頭部１２と翼座１４との組み付けはネジ結合に限定されない。このときは、第２信号線用コネクタ２２をロータリー式とせず、通常のコネクタ構造を採用すればよい。
【００２２】
上記可燃性薬包３０は、可燃性で剛性の低い可塑材料から構成された円筒状の薬包本体３１と、同薬包本体３１の後端部に結合する金属薬包底部３２と、薬包本体３１に充填される火薬３３とから構成される。薬包本体３１の前端は飛しょう体部１１の翼座１４の先端部に接合固定されている。
【００２３】
前記金属薬包底部３２は底部３２ａにリング状フランジ３２ａ’を有する金属製の有底円筒皿体からなり、その底部３２ａの中心部には電気式点火装置３４が固設され、図２に示すように、前記フランジ３２ａ’の内径側の底部外面には絶縁体３５を介して同心円上に３つのリング状電極３６〜３８が形成されている。
【００２４】
また、金属薬包底部３２の底部３２ａには、図３に拡大して示すように、前記３つのリング状電極３６〜３８と電気的に接続された第３信号線用コネクタ３９が取り付けられている。この第３信号線用コネクタ３９は金属薬包底部３２と電気的に絶縁されており、また火薬３３及び可燃性薬包３０の燃焼による内圧に対してはシール構造とされている。
【００２５】
更に、前記電気式点火装置３４と翼１５の後端との間は、金属薬包底部３２に固着され、且つ翼１５にも締結されている金属製の円筒状連結部材４０（円筒形のホルダー）によって連結されている。
【００２６】
一方、図４に示す尾栓装置５２は、上記構成を備えた可燃性薬包付き飛しょう体装置１０を火薬室部５１に装填して発射させるときに、その後端面を閉塞支持する。本実施形態による前記尾栓装置５２は、その中心部に公知の撃針５３が設けられており、前記尾栓装置５２の前面には前記撃針５３を中心とする３つの同心円上の任意の部位に露呈させて、上記時限機能付き起爆機構に電気信号を伝達する３つの尾栓装置側信号線用電極５４〜５６が絶縁材５７を介して離間して配されている。また、前記尾栓装置５２の前面下端部には、上記電気式点火装置３４のアース側電極５８が取り付けられている。
【００２７】
前記時限機能付き起爆機構用の３つの電極５４〜５６が配される３つの同心円は、前記尾栓装置５２が閉鎖されたとき、上記可燃性薬包３０の金属薬包底部３２の露呈面（後端面）に配された飛しょう体装置側リング状電極３６〜３８とそれぞれ重なり合う位置にある。図５に拡大して示すように、尾栓装置５２に設けられた時限機能付き起爆機構用の各尾栓装置側信号線用電極５４〜５６には、尾栓装置５２の内部を通された尾栓装置側の起爆機構用信号線６１〜６３の一端が接続されている。なお、同起爆機構用信号線６１〜６３の他端は機外に設置される各種データ類の図示せぬ入力装置と接続されている。
【００２８】
前記時限機能付き起爆機構用の各尾栓装置側信号線用電極５４〜５６と前記信号線６１〜６３とは、図５に拡大して示したように、尾栓装置５２の前後間を貫通して形成された貫通孔内にパイプ状の絶縁体５９を介して挿通され、その先端電極部は圧縮スプリング６０により、常には尾栓装置５２の前面に突出し、同尾栓装置５２が閉鎖されると、上記金属薬包底部３２に配された飛しょう体装置側リング状電極３６〜３８と弾性的に接触して、閉鎖機５２の前記孔内に退入する。
【００２９】
図６は、上述のごとき構成を構えた可燃性薬包付き飛しょう体装置１０に内蔵される時限機能付き起爆機構１６の電気信号伝達ブロック図である。同図から理解できるように、時限機能付き起爆機構１６には、３種類の第１〜第３信号線２１ａ〜２１ｃの一端がロータリコネクタである第２信号線用コネクタ２２を介して接続されており、各信号線２１ａ〜２１ｃの他端は翼１５の端部と円筒状連結部材４０に固定された上記第１信号線用コネクタ１９を介して金属薬包底部３２の上記第３信号線用コネクタ３９に接続されている。
【００３０】
前記第１〜第３信号線２１ａ〜２１ｃは、それぞれ前記第３信号線用コネクタ３９を介して金属薬包底部３２の外面に形成されたリング状の電極３６〜３８に接続されている。各電極３６〜３８は、既述したように、尾栓装置５２が閉鎖されたとき、尾栓装置側信号線用電極５４〜５６と接触し、各種のデータが図示せぬ外部のデータ入力機から時限機能付き起爆機構１６に、前記第１〜第３信号線２１ａ〜２１ｃを介して送られる。
【００３１】
前記第１信号線２１ａは秒時データ信号送信用に使われ、第２信号線２１ｂは充電用、第３信号線２１ｃは２１ａと２１ｂの共通グランド用として使われる。
【００３２】
図７は本発明に適用される上記時限機能付き起爆機構１６の電気回路ブロック図を示しており、図８は同起爆機構１６の作動フローを示している。前記電気回路は衝突検出回路部Ａと時限回路部Ｂとから構成されている。
前記衝突検出回路部Ａは、砲弾の発射衝撃を受けて発電する衝突検出専用のピエゾ発電機Ａ１を備えている。このピエゾ発電機Ａ１に発生する電力は衝突検出作動用電源コンデンサＡ２に充電される。
【００３３】
衝突検出作動用電源コンデンサＡ２が充電され、この充電電圧が所定値に達すると、計時回路Ｂ６にトリガ信号が送られる。計時回路Ｂ６はこの信号をトリガ信号として計時が開始され同時に主飛しょう体頭部用発火コンデンサＡ３は電源コンデンサＡ２からの電流により充電が開始される。蓄電された主飛しょう体頭部用発火コンデンサＡ３により主飛しょう体頭部用発破回路Ａ４が作動可能となり、同飛しょう体頭部用発破回路は衝突栓出装置１３から発破信号を受けると、初めて主飛しょう体頭部用雷管Ａ５を作動させて飛しょう体部１１を爆発させる。
【００３４】
一方、上記時限回路部Ｂにあっては、外部から尾栓装置５２を介して時限回路部Ｂ内のデータ入出力Ｉ／Ｆ回路Ｂ１に秒時データ信号が入力され同じく時限回路部Ｂ内の時限回路用電線コンデンサＢ２には必要量の電力が供給される。この時限回路用電源コンデンサＢ２から放電される電力は定電圧回路Ｂ４を作動する。この定電圧回路Ｂ４から出力される一定電圧の電力は時限回路部Ｂ内の各回路を作動する。
【００３５】
前記データ入出力Ｉ／Ｆ回路Ｂ１に入力された秒時データは、データ記憶回路Ｂ３に記憶される。前記定電圧回路Ｂ４からの出力は基準クロック生成回路Ｂ５及び計時回路Ｂ６を作動させる。計時回路Ｂ６では、上述のような衝突検出回路部Ａ内の衝突検出作動用電源コンデンサＡ２からトリガ信号が送られるのを待って計時を開始し、設定された時間が経過すると、判定回路Ｂ７にて上記データ記憶回路Ｂ３からのデータ信号と付き合わせて安全機構Ｂ８を経て、上記衝突検出回路部Ａの主飛しょう体頭部用発破回路Ａ４に信号が出力され、主飛しょう体頭部用雷管Ａ５が作動し、発破させる。
【００３６】
前記安全機構Ｂ８は、前記判定回路Ｂ７からの信号を受けると共に、起爆機構部１６に設置されたＳ＆Ａ（安全装置）から飛しょう体頭部発破可の信号を受けており、この安全機構Ｂ８が前記判定回路Ｂ７から発破ＯＫの信号を受けていても、Ｓ＆Ａから飛しょう体頭部発破不可である旨の信号を受けたとき、判定回路Ｂ７からの信号をブロックし、上記主飛しょう体頭部用発破回路Ａ４には発破信号が送られないようにし、無用な爆発が生じないようにする。
【００３７】
また、万一、測合時間の経過前に着弾したときは、飛しょう体頭部１１の先端に設置された衝突検出装置１３が作動して、衝突検出回路部Ａの上記主飛しょう体頭部用発破回路Ａ４に信号が送られて、主飛しょう体頭部用雷管Ａ５を介して発破させる。
【００３８】
いま、上述の構成を備えた可燃性薬包付き飛しょう体装置１０を加速管５０の火薬室部５１に装填したのち、尾栓装置５２を閉鎖する。ここで、先ず外部に設置された図示せぬ電源から、第２信号線２１ｂを介して時限回路用電源コンデンサＢ２に電力を供給し、次いで定電圧回路を駆動し、時限回路部Ｂの動作を開始させる。
【００３９】
次いで、目標までの距離を測定すると共に、目標までの飛しょう体部１１の飛しょう時間を演算し、それらの測合データ信号とその他の必要なデータ信号を図示せぬ外部入力装置から第１信号線２１ａを介して時限機能付き起爆機構１６に送って、同起爆機構１６に記憶させる。
【００４０】
こうした電力の供給とデータ類の送信などの発射準備が終了すると、撃針５３を作動して電気式点火装置３４を介して火薬を着火させ、可燃性薬包３０の金属薬包底部３２を残して薬包本体３１が燃焼して、飛しょう体部１１が発射される。
【００４１】
飛しょう体部１１が発射されると同時に、発射時の圧力を受けて上記衝突検出回路部Ａ内に設けられたピエゾ発電機Ａ１が発電し、その電力を上記衝突検出作動用電源コンデンサＡ２に供給して蓄電させ、充電された同衝突検出作動用電源コンデンサＡ２からは、上述のごとく衝突検出回路部Ａの主飛しょう体頭部用発火コンデンサＡ３に電流を送り、また、計時回路Ｂ６にトリガ信号を送り、主飛しょう体頭部用発火コンデンサＡ３を充電すると同時に、計時回路Ｂ６を起動して計時を開始する。
【００４２】
このように、火薬室部５１に装填され、尾栓装置５２が閉鎖された状態にあって、可燃性薬包付き飛しょう体装置１０の時限機能付き起爆機構１６に、電力供給及び測合データ信号類を入力することが可能であるため、測距結果を速やかに入力可能であるとともに、迅速な発射が可能である。
【００４３】
更に、金属薬包底部３２と時限機能付き起爆機構１６とを接続する第１〜第３の信号線２１ａ〜２１ｃは、翼座１４の信号線挿通孔１８に挿通されて、翼１５の後端部中央に設けられた空間部を介して第１信号線用コネクタ１９に接続されているため、信号線２１は火薬に接触することなく発熱或いはスパークによる火薬の不時発火を防止し、安全に起爆機構へ電力供給することが出来、また信号線２１の残さを残すことなく、飛しょう体部１１が発射されセットされた時間に応じて発破が実現される。
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本発明の可燃性薬包付き飛しょう体によれば、上述の構成を備えているため、時限機能付き起爆機構への電力供給及びデータ信号入力を飛しょう体装置を火薬室に装填した状態で発射直前に安全且つ簡単に行えるようになり、更には発射後の信号線の燃焼残さを残すことなく、次の飛しょう体装置の装填を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態例を示す加速管内に装填された可燃性薬包付き飛しょう体装置の概略構成図である。
【図２】同可燃性薬包付き飛しょう体装置の金属薬包底部の外面構成例を示す背面図である。
【図３】同金属薬包底部の一部の内部構造例を拡大して示す部分断面図である。
【図４】本発明に係る加速管に適用される尾栓装置の構造を示す説明図である。
【図５】前記尾栓装置における起爆機構用電極の設置構造例を拡大して示す部分断面図である。
【図６】前記実施形態による時限機能付き起爆機構の電気信号伝達ブロック図である。
【図７】前記時限機能付き起爆機構の電気回路ブロック図である。
【図８】前記時限機能付きの起爆機構の作動フローチャートである。
【符号の説明】
１０  可燃性薬包付き飛しょう体装置
１１  飛しょう体部
１２  飛しょう体頭部
１３  衝突検出装置
１４  翼座
１５  翼
１６  時限機能付き起爆機構
１７  起爆機構収納空間
１８  信号線挿通孔
１９  第１信号線用コネクタ
２０  コネクタ収納空間
２１  信号線
２１ａ〜２１ｃ  第１〜第３信号線
２２  第２信号線用コネクタ（ロータリー式）
３０  可燃性薬包
３１  薬包本体
３２  金属薬包底部
３２ａ  底部
３２ａ  リング状フランジ
３３  火薬
３４  電気式点火装置
３５  絶縁体
３６〜３８  飛しょう体装置側リング状電極
３９  第３信号線用コネクタ
４０  円筒状連結部材（円筒形のホルダー）
５０  加速管
５１  火薬室部
５２  尾栓装置
５３  撃針
５４〜５６  尾栓装置側信号線用電極
５７  絶縁体
５８  アース側電極
５９  パイプ状絶縁体
６０  圧縮スプリング
６１〜６３  起爆機構用信号線
Ａ  衝突検出回路部
Ａ１  ピエゾ発電機
Ａ２  衝突検出作動用電源コンデンサ
Ａ３  主飛しょう体頭部用発火コンデンサ
Ａ４  主飛しょう体頭部用発破回路
Ａ５  主飛しょう体頭部用雷管
Ｂ  時限回路部
Ｂ１  データ入出力Ｉ／Ｆ回路
Ｂ２  時限回路用電源コンデンサ
Ｂ３  データ記憶回路
Ｂ４  定電圧回路
Ｂ５  基準ブロック生成回路
Ｂ６  計時回路
Ｂ７  判定回路
Ｂ８  安全機構
【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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【図７】
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【図８】
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