(57)【要約】【課題】本願発明は、発射初期のガス圧および発射弾数の増加に伴うガス圧の低下がＨＦＣ１３４ａに比べて遜色なく、さらに、いわゆる京都議定書の温室効果ガス排出削減の対象とはならない地球温暖化係数の低い安価な玩具エアガン用のガスを提供することを目的とする。【解決手段】玩具エアガン用のガスの組成を、ＨＦＣ１５２ａ（分子式ＣＨ３ＣＨＦ２）を主成分とし、これに笑気ガス（分子式Ｎ２Ｏ）を１０質量％未満混入し、そのガス圧を常温下で６００〜１，０００ＫＰａに調整した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銃本体内にガスが収納されるマガジンを備え、銃本体に設置された引き金を引くことにより前記マガジンから前記ガスを噴出させて弾丸を発射させる玩具エアガン用ガスにおいて、
ＨＦＣ１５２ａ（分子式ＣＨ３ＣＨＦ２）を主成分とし、これに笑気ガス（分子式Ｎ２Ｏ）を１０質量％未満混入し、そのガス圧を常温下で略６００〜１，０００ＫＰａに調整したことを特徴とする玩具エアガン用ガス。
【請求項２】
請求項１に記載の玩具エアガン用ガスが充填されていることを特徴とする玩具エアガン用ガスボンベ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、玩具エアガンに使用される地球環境に配慮した玩具エアガン用ガスおよび玩具エアガン用ガスボンベに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は代表的な拳銃タイプの玩具エアガンの構造を示す断面図である。図４に示すように玩具エアガンの本体１００は、主に銃身１０２と銃把１０４とからなっていて、マガジン１０６は銃把１０４内に収容されている。マガジン１０６には液化ガス１２０が充填されていて、マガジン１０６内は、液化ガス１２０と液化ガス１２０から気化した気化ガス１２２が所定のガス圧をもって均衡している。
【０００３】
図４は引き金１０８を引いた状態を示していて、ＢＢ弾１１０が発射される直前の図である。引き金１０８を引くと、マガジン１０６内の気化ガス１２０が放出バルブ１１２を通ってシリンダー１１４に噴出しシリンダー１１４の内圧を高め、シリンダー１１４内が所定の内圧に達すると、インナーバレル１１６の底部に挟持されたＢＢ弾１１０が発射される。
【０００４】
したがって、ＢＢ弾の弾速は、玩具エアガンに使用されるガスのガス圧に略比例し、ガスのガス圧が高ければ高いほど、ＢＢ弾の弾速は増加する。また、玩具エアガンに使用されるガスが気化する際には、周囲から蒸発熱を奪うため、ＢＢ弾を連射するとマガジンの温度が下がり、そのため、ガスのガス圧も低下して、ＢＢ弾の弾速も低下する。
【０００５】
現在、玩具エアガン用のガスには、ＨＦＣ１３４ａ（ハイドロフルオロカーボン−１３４ａ：分子式ＣＨ２ＣＨＦ３）が使用されているが、ＨＦＣ１３４ａは常温におけるガス圧が高く（２５℃における絶対ガス圧は６６８ＫＰａ）、また、温度低下に因るガス圧の低下も少なく、安価で入手し易いなど玩具エアガン用のガスとしては優れた特性を有している。
【０００６】
このＨＦＣ１３４ａは、オゾン層破壊物質であるＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）の代替物質として幅広い用途に使用されているが、地球温暖化係数が１３００と高く、いわゆる京都議定書において、温室効果ガス排出削減の対象とされている。そのため、エアガン用のガスとして地球温暖化係数が低い（地球温暖化係数＝１４０）ＨＦＣ１５２ａ（２５℃における絶対ガス圧は５９９ＫＰａ）の導入、という方向で検討を進めている段階であるが、より温室効果ガス排出量の少ない、すなわち、地球温暖化係数の低い玩具エアガン用のガスの開発が望まれている。
【０００７】
しかしながら、ＨＦＣ１３４ａの代替ガスに関する成果はまだ見えず、未だ模索段階である。玩具エアガンに関する発明として、たとえば、実開平５−８２８５号公報に開示されたものがあるが、この発明は、ブローバック動作と弾丸の発射を１回のガス放出でおこなう方式のブローバック式玩具エアガンにおいて、より簡単な構成で確実に動作させることを目的としたものであって、玩具エアガン用のガスそのものに関するものではない。
【０００８】
また、スプレーに使用される圧縮ガスに関する発明としては、特開２００１−１２２７４５号公報に開示のものがある。この発明は、シェービングフォーム用エアゾール組成物に関するものであり、従来は、使用に伴う圧縮ガスの減少による噴射圧力の変化が大きく、これが原因となって使用の初期から末期に到るまでの使用期間の全体にわたって安定なフォーム形成性が得られない、という問題を解決することを目的とし、前記の圧縮ガスを、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、酸素ガス、ネオンガス、空気およびそれらの混合ガスからなる群から選ばれた少なくとも１種であるとしたものである。
【特許文献１】実開平５−８２８５号公報
【特許文献２】特開２００１−１２２７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、前述のＨＦＣ１５２ａとＨＦＣ１３４ａとを玩具エアガン用のガスとして使用した場合の弾速比較実験結果を図３に示す。図３は、同一のＭ９型拳銃を使用し、当該拳銃のマガジンにＨＦＣ１５２ａおよびＨＦＣ１３４ａを単独で充填し、発射弾数により弾速（ｍ／秒）がどのように変化しているかを表したグラフである。このグラフでは、Ｘ軸を発射弾数（個）とし、Ｙ軸を弾速（ｍ／秒）とし、実線はＨＦＣ１３４ａを使用した場合を示し、２種類の点線はともにＨＦＣ１５２ａを使用した場合を示している。なお、この弾速比較実験はＨＦＣ１５２ａおよびＨＦＣ１３４ａを充填したマガジンを２０℃として発射実験をおこなったものであり、弾速計にはCompetition Electronics社製の「Pro Chrono Plus」を使用した。また、本願明細書におけるガス圧の計測は、YAMAMOTO KEIKI INSTRUMENTS No.9H12045により計測したものであり、上述の絶対ガス圧とはその数値が若干異なるものである。
【００１０】
図３から分かるように、ＨＦＣ１５２ａを単独で使用した場合、ＨＦＣ１３４ａに比べて発射初期のガス圧が低いため弾速も劣り、発射弾数の増加に伴う弾速の低下も大きいことから、このままではＨＦＣ１３４ａの代替としてＨＦＣ１５２ａを単独で使用することはできないと考えられる。
【００１１】
また、特開２００１−１２２７４５号公報に開示の技術は、シェービングフォーム用として開発されたものであり、ガス圧が低いため、玩具エアガン用のガスとして使用することはできない。
【００１２】
そこで、本願発明は、発射初期のガス圧および発射弾数の増加に伴うガス圧の低下がＨＦＣ１３４ａに比べて遜色なく、さらに、地球温暖化係数が低く安価な玩具エアガン用のガス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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本願出願人は鋭意研究を重ね、その結果、経済性、入手容易性に優れたＨＦＣ１５２ａをベースとし、所定のガスを混入することにより、その混入量の増加に伴って、ガス圧も増加するとの知見を得た。本願発明は上記の知見に基づくものである。
【００１４】
本願請求項１に係る玩具エアガン用ガスは、銃本体内にガスが収納されるマガジンを備え、銃本体に設置された引き金を引くことにより前記マガジンから前記ガスを噴出させて弾丸を発射させる玩具エアガン用ガスにおいて、ＨＦＣ１５２ａ（分子式ＣＨ３ＣＨＦ２）を主成分とし、これに笑気ガス（分子式Ｎ２Ｏ）を１０質量％未満混入し、そのガス圧を常温下で略６００〜１，０００ＫＰａに調整したことを特徴とする。
また、本願請求項２に係る玩具エアガン用ガスボンベは、請求項１または請求項２に記載の玩具エアガン用ガスが充填されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本願請求項１に係る玩具エアガン用ガスは、銃本体内にガスが収納されるマガジンを備え、銃本体に設置された引き金を引くことにより前記マガジンから前記ガスを噴出させて弾丸を発射させる玩具エアガン用ガスにおいて、
ＨＦＣ１５２ａ（分子式ＣＨ３ＣＨＦ２）を主成分とし、これに笑気ガス（分子式Ｎ２Ｏ）を１０質量％未満混入し、そのガス圧を常温下で略６００〜１，０００ＫＰａ、好ましくは、ＨＦＣ１５２ａ（分子式ＣＨ３ＣＨＦ２）を２２０ｇ、笑気ガス（分子式Ｎ２Ｏ）を７．８ｇ混入し、３５℃において８７０ＫＰａに調整したので、以下の効果を有する。
【００１６】
（１）ＨＦＣ１５２ａに笑気ガスを混合しているため、きわめて安定した状態を保持することができることに加え、ＨＦＣ１５２ａのガス圧を単体で使用する場合よりも高くすることができ、これまでＨＦＣ１５２ａ単体では圧力不足で使用に耐えなかったものが、玩具エアガン用ガスとして使用に耐えうるものとなるという効果を奏する。さらに、笑気ガスの混入量の増加に伴って、玩具エアガン用ガスのガス圧を容易に増加・調整することができ、安全性の観点からガス圧を常温（２０℃）下で略６００〜１，０００ＫＰａに容易に調整することができ、玩具エアガン用ガス、として極めて安全な玩具エアガン用ガスとすることができる。
【００１７】
（２）ＨＦＣ１５２ａが９３〜９９質量％を占めているため、地球温暖化係数は略ＨＦＣ１５２ａと同程度となるが、ＨＦＣ１５２ａの地球温暖化係数は１４０であり、地球温暖化係数が１３００のＨＦＣ１３４ａに比し、遙かに優れた温室効果ガス排出削減を果たすことができ、環境負荷に優れているといえる。
【００１８】
（３）さらに、微量の笑気ガスを混入したことにより、本願発明に係る玩具エアガン用ガスのガス圧は、ＨＦＣ１５２ａのガス圧を単体で使用する場合よりも高くなることに加え、発射弾数の増加に伴うガス圧の低下も低くなる。なお、これらの効果については、後述の実施例の説明においても各実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（４）また、笑気ガスを使用しているおり、このガスは、安価に入手し易いものである。また、笑気ガスの他に、アルゴンガス、ヘリウムガス、クリプトンガスを使用することも可能と考えられる。
【００２０】
そして、本願請求項２に係る玩具エアガン用ガスボンベは、請求項１に記載の玩具エアガン用ガスが充填されている。このため本願各請求項に記載の玩具エアガン用ガスボンベから玩具エアガンに直接充填すればそのまま使用することができ、携帯性も優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態に係る実施例について以下に説明する。
実施例１として、次の混合比率による玩具エアガン用ガスを用い、それをＨＦＣ１３４ａ単体の場合とで、それぞれ弾速比較実験を行った。
まず、ＡＥ４２０ＮＹ耐圧ボンベにＨＦＣ１５２ａを２２０ｇ注入し、さらに、笑気ガスとしての笑気ガス（Ｎ２Ｏ）を７．８ｇ注入して、３５℃におけるＨＦＣ１５２ａ−Ｎ２Ｏ玩具エアガン用ガスのガス圧を８７０Ｐａに調整し、玩具エアガン用ガスを作製した。この玩具エアガン用ガスの作製に際し、ガスの計量はザルトリウス（株）製のBJ1500S型電子天秤を使用した。この結果、玩具エアガン用ガス中の笑気ガスは、３．５４質量％となる。
また、比較例参照用として、ＨＦＣ１３４ａをＡＥ４２０ＮＹ耐圧ボンベに注入して２５℃におけるガス圧を測定したところ５７０ＫＰａであった。
【００２２】
この実施例１における弾速比較実験は、前述したＨＦＣ１５２ａとＨＦＣ１３４ａとの弾速比較実験と全く同様の方法でおこなったものであり、同一のＭ９型拳銃および同一のＣＺ９型拳銃を使用し、当該拳銃のマガジンにＨＦＣ１３４ａあるいは本願発明に係る所定の割合で混合された玩具エアガン用ガスを充填し、発射弾数により弾速（ｍ／秒）がどのように変化しているかを実験したものである。なお、弾速計にはCompetition Electronics社製の「Pro Chrono Plus」を使用した。
【００２３】
実施例１について、図１および図２に基づいて説明する。図１は同一のＭ９型拳銃を使用したＨＦＣ１５２ａと笑気ガスとの玩具エアガン用ガス（以下「ＨＦＣ１５２ａ−Ｎ２Ｏ玩具エアガン用ガス」という。）とＨＦＣ１３４ａとの弾速比較実験結果のグラフであり、図１（ａ）はマガジンの当初の温度を１０℃に設定した弾速比較実験結果のグラフ、図１（ｂ）はマガジンの当初の温度を２０℃に設定した弾速比較実験結果のグラフである。また、図２は同一のＣＺ７５型拳銃を使用した弾速比較実験結果のグラフであり、図２（ａ）はマガジンの当初の温度を１０℃に設定した弾速比較実験結果のグラフ、図２（ｂ）はマガジンの当初の温度を２０℃に設定した弾速比較実験結果のグラフである。なお、図１および図２のグラフは、Ｘ軸を発射弾数（個）、Ｙ軸を弾速（ｍ／秒）とし、実線はＨＦＣ１３４ａを使用した場合を示し、点線は本実施例１に係るＨＦＣ１５２ａ−Ｎ２Ｏ玩具エアガン用ガスを使用した場合を示している。
【００２４】
そして、弾速比較実験は以下の手順を踏んでおこなった。すなわち、
（１）計測室の温度を２０℃とし、前記実施例１で作成されたエアガン用ガス８ｇおよびＨＦＣ１３４ａ８ｇをそれぞれ２０℃に保持した空のマガジンに注入した。
（２）測定温度状況下でそれぞれのマガジンを３０分間置いて、当該温度に馴染ませた。１０℃における測定の場合は冷蔵庫内で冷却した。
（３）ＢＢ弾を２６発装填し、弾速計から略１０ｃｍに銃口を位置させ、略２秒間隔で２６発を連射して、それぞれのガスに対する弾速を測った。
（４）ＢＢ弾を２６発発射後、ＢＢ弾が残っていないマガジンを天秤に載せ、計測前との差を記録する。これにより、ＢＢ弾を２６発発射するために要した玩具エアガン用ガスの消費量が計測できる。
なお、使用弾丸は０．２ｇ／個、直径５．９３ｍｍのＢＢ弾である。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、ＨＦＣ１３４ａを使用した場合であってもＨＦＣ１５２ａーＮ２Ｏ玩具エアガン用ガスを使用した場合には、ＨＦＣ１３４ａ単体を使用する場合に比し、遜色のないガス圧が得られるとともに、ＢＢ弾の発射弾数の増加に伴ってＢＢ弾の弾速が減少するが、減少することにおいてもＨＦＣ１３４ａ単体を使用する場合と遜色がない。この傾向は後述する他の弾速比較実験でも同様であった。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、マガジンの当初温度を１０℃とした場合には、ＨＦＣ１５２ａーＮ２Ｏ玩具エアガン用ガスを使用した場合の方がＨＦＣ１３４ａを使用した場合よりも、常にＢＢ弾の弾速が上回り、ガス圧の面で優れていることが分かる。
【００２７】
図１（ｂ）は、マガジンの当初温度を２０℃とした場合であるが、この場合は、ＨＦＣ１５２ａーＮ２Ｏ玩具エアガン用ガスを使用した場合の方がＨＦＣ１３４ａを使用した場合よりも、若干、ＢＢ弾の弾速が上回り、ガス圧の面で優れている。
したがって、Ｍ９型拳銃を使用した場合、ＨＦＣ１５２ａーＮ２Ｏ玩具エアガン用ガスのＢＢ弾発射に係る性能は、ＨＦＣ１３４ａのＢＢ弾発射に係る性能に比して同等あるいはそれ以上であるといえる。
【００２８】
前述のように、図２は、同一のＣＺ７５型拳銃を使用しマガジンの当初の温度を２０℃に設定した弾速比較実験結果のグラフである。この場合は、図２に示すように、ＨＦＣ１５２ａ−Ｎ２Ｏ玩具エアガン用ガスの方は、ＨＦＣ１３４ａ単体使用よりも、若干、ＢＢ弾の弾速が下回っているが、実用上差し支えない範囲のものである。すなわち、ＨＦＣ１５２ａ−Ｎ２Ｏ玩具エアガン用ガスのＢＢ弾発射に係る性能は、ＨＦＣ１３４ａ単体で使用されるＢＢ弾発射に係る性能に比しても遜色のないものであった。
【００２９】
なお、上述のように弾速についてはＨＦＣ１３４ａと同等、もしくは若干上回っている一方で、実施例１に係る弾速比較実験の手順（４）で計測した混合、ガス消費量はＨＦＣ１３４ａの場合に比して少ない。すなわち、この玩具エアガン用ガスは、ガス消費量に関して有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、同一のＭ９型拳銃を使用したＨＦＣ１５２ａと笑気ガスとの玩具エアガン用ガスとＨＦＣ１３４ａとの弾速比較実験結果のグラフであり、図１（ａ）はマガジンの当初の温度を１０℃に設定した弾速比較実験結果のグラフ、図１（ｂ）はマガジンの当初の温度を２０℃に設定した弾速比較実験結果のグラフである。
【図２】図２は、同一のＣＺ７５型拳銃を使用しマガジンの当初の温度を２０℃に設定した弾速比較実験結果のグラフである。
【図３】図３は、同一のＭ９型拳銃のマガジンにＨＦＣ１５２ａおよびＨＦＣ１３４ａを単独で充填し、発射弾数により弾速（ｍ／秒）がどのように変化しているかを表したグラフである。
【図４】図４は、代表的な拳銃タイプの玩具エアガンの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００  玩具エアガンの本体
１０２  銃身
１０４  銃把
１０６  マガジン
１０８  引き金
１１０  ＢＢ弾
１１２  放出バルブ
１１４  シリンダー
１１６  インナーバレル
１２０  液化ガス
１２２  気化ガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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