(57)【要約】砲弾と、その砲弾を受容するカートリッジシェルとを有するカートリッジ式演習弾が提供される。その砲弾は、円筒体の形に形成されたワンピース部品の中央ボディ（２）と、ワンピース部品のカップ状の砲弾先端部（５）とを具備している。砲弾先端部（５）は中央ボディ（２）の上に嵌めこまれ、砲弾先端部（５）の環状係合ビーズ（７）が中央ボディ（２）の環状係合凹部（８）に嵌合して固定される。カートリッジシェル（２０）もカップ状ワンピース部品として形成され、中央ボディ（２）の上に嵌めこまれ、カートリッジシェルの環状係合ビーズ（２２）が中央ボディ（２）の環状係合凹部（２３）に嵌合して固定される。推進薬（２８）と点火器（２９）とを受容する空間（２５）が、カートリッジシェル（２０）の基部中央からカートリッジシェル内に延びるほぼ円筒形の突起（２４）内に形成されている。本発明のカートリッジ式演習弾は、単純な構成を有しており、機能を損なうことなく、少ない必要部品がプラスチックで実質的につくることができるので、安価に製造することができる。
2007532848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砲弾ボディと砲弾先端部とを有する砲弾と、砲弾が挿入されるカートリッジシェルとを有しており、カートリッジシェルは、推進チャンバーと、火花式推進薬と、その推進薬のための火花式点火器とを有しており、推進薬の点火による推進チャンバー内の圧力の発生によって砲弾がカートリッジシェルから射出される、長い砲身の火器に使用できるカートリッジ式演習弾であって、前記砲弾は、ワンピース部品の円筒状中央ボディ（２）と、スプリング可撓性カラーが設けられたワンピース部品の水盤状砲弾先端部（５）とを有しており、前記スプリング可撓性カラーには、先端の周りに内向きの第１の係合要素（係合ビーズ７）が設けられており、前記砲弾先端部が前記中央ボディ（２）上に嵌めこまれたときに、前記第１の係合要素（環状係合ビーズ（７））が前記中央ボディ（２）に設けられた環状係合凹部（８）と契合し、前記カートリッジシェル（２０）は、ワンピース部品の水盤状部品であり、その開放端に第１の環状係合要素（係合ビーズ２２）を有するカラー（２１）を有しており、その第１の環状係合要素（係合ビーズ２２）は、前記中央ボディ（２）の環状係合凹部（２３）に係合し、前記カートリッジシェル（２０）の基部から内部に向かってほぼ円筒状突起が延びており、前記円筒状突起には、推進薬（２８）と点火器（２９）とのための受容空間（２５）が設けられ、前記砲弾には、前記中央ボディ（２）の下で終端する排出開口（２６）が設けられていることを特徴とするカートリッジ式演習弾。
【請求項２】
前記ワンピース部品の砲弾先端部（５）と前記ワンピース部品のカートリッジシェル（２０）とは各々プラスチック材料でつくられていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式演習弾。
【請求項３】
前記中央ボディ（２）は高比重のプラスチック複合材料でつくられていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式演習弾。
【請求項４】
前記複合材料はプラスチックとブロンズとの混合物であることを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ式演習弾。
【請求項５】
前記中央ボディ（２）は、前記砲弾が砲身（４０）から射出されるときに、案内用又は旋状用の帯状部として機能する環状突起（４）を有していることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式演習弾。
【請求項６】
前記中央ボディ（２）の前記第２の環状係合要素（環状係合凹部（８））は、前記案内用又は旋状用の帯状部の直上又は直下に位置して、フード（５）又はカートリッジシェル（２０）に係合することを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ式演習弾。
【請求項７】
前記カートリッジシェル（２０）のスプリング可撓性カラー（２１）は、前記中央ボディ（２）の前記第２の係合要素（係合凹部（２３））に向かって薄くなっており、前記中央ボディ（２）の外形において、前記第２の係合要素（係合凹部（２３））の領域において載置することを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式演習弾。
【請求項８】
目標上への砲弾と到達点をマークするために前記砲弾先端部内にマーキング材料（１４、１２、１３）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式演習弾。
【請求項９】
前記マーキング材料は染料粉末及び／又は化学発光構成成分（１２、１３）であることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式演習弾。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砲弾とその砲弾を囲むカートリッジシェルとを具備しており、長い砲身の火器（兵器）、特に中口径、例えば口径４０ｍｍの長い砲身の火器に使用するに適したカートリッジ式演習弾に関するものである。その砲弾は、砲弾先端部と砲弾基部とを有する砲弾ボディを有しており、カートリッジシェルには、火花式点火器により点火することができる推進薬を収容している推進薬チャンバーが設けらている。
【背景技術】
【０００２】
砲弾とカートリッジシェルとは、例えばねじ込み式又はクリンプ式などにより機械的に結合されており、その結合は、意図的な破断点として構成することもできる。
【０００３】
推進薬が点火されると、推進薬は急速燃焼し、それによって発生した推進ガスが推進チャンバー内に高圧力を生成し、その高圧力が砲弾基部に作用し、カートリッジシェルと砲弾との機械的な結合が所定の圧力で破断して、砲弾はカートリッジシェルから射出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなカートリッジ式演習弾及び他の既知のカートリッジ式演習弾は、回転部分、機械的削孔、ライフル形成などを伴い、比較的費用のかかる構成である。例えば、カートリッジシェルと砲弾ボディとは、カートリッジシェルの中央ねじ切り部分と砲弾基部の対応するねじとによって結合され、そのねじ結合部が、意図的な破断点を同時に形成している。更に、推進チャンバーは、カートリッジシェルの基部にねじ込まれた機械加工又は鋳造された金属部品であり、更に、ねじ式挿入体を介してカートリッジシェルの基部に結合されている。カートリッジ式演習弾は大量生産することもできるので、製造価格は下げることも可能である。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、製造を大幅に単純化できる上述した形式のカートリッジ式演習弾の構成を提案することである。
【０００６】
本発明のもう１つの目的は、製造価格を大幅に下げることができる上述した形式のカートリッジ式演習弾の構成を提案することである。
【０００７】
本発明の更にもう１つの目的は、カートリッジ式演習弾の点火特性及び飛翔中の砲弾の弾道特性が、高価格であった従来の演習弾に比較して劣ることのない、カートリッジ式演習弾を構成することである。
【０００８】
本発明の更にもう１つの目的は、砲弾及びカートリッジシェルに使用する部品が少なくなるようにカートリッジ式演習弾の構成を単純化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるカートリッジ式演習弾のための砲弾は、２つの面を有する円筒状中央ボディを有しており、その第１の、下方の面は、砲弾の基部を形成している。更に、ワンピース部品の砲弾先端部は、中央ボディに面する下端がスプリング可撓性カラーとなっているフード状の形に例えば設けられている。スプリング可撓性カラーの下方の開放端には、周方向に延びる内向きの係合要素が設けられている。砲弾先端部のスプリング可撓性カラーは、砲弾基部と反対側で、中央ボディの周囲に押し嵌めらて、砲弾先端部のスプリング可撓性カラーの第１の係合要素が中央ボディの第２の係合要素と嵌合し、中央ボディを砲弾先端部に固定する。
【００１０】
カートリッジシェルは、ワンピース部品であり、ほぼ円筒状の形にされている。中央ボディに面しているその上方の開放端部側の壁は、その上方領域において、スプリング可撓性カラーとなっており、その上端縁には、内側に向いた第１の係合要素が設けられている。カートリッジシェルは、中央ボディに押し嵌めらて、カートリッジシェルの係合要素が、中央ボディの対応する第２の係合要素と係合して、中央ボディとカートリッジシェルとは互いに固定される。
この固定により、砲弾とカートリッジシェルとが機械的に結合される。
【００１１】
スプリング可撓性カラーの上述した第１の係合要素は、エッジビード（縁の突起）であることが好ましく、中央ボディの第２の係合要素は、嵌合凹部であることが好ましい。
【００１２】
カートリッジシェルは、もう１つのほぼ円筒状の中央突起を有する。その中央突起は、内側に面した基部に中央開口を有している。そして、その中央開口にはハウジングを挿入することができる。そのハウジングには、推進薬とその推進薬のための火花式点火器とが嵌めこまれる。
【００１３】
従って、砲弾を推進する推進チャンバーは、中央ボディの基部と、カートリッジシェルの側壁と、中央雄突起の壁との間も空間である。
【００１４】
かくして、カートリッジ式砲弾の基部は、３つの部品、すなわち、中央ボディとワンピース部品の砲弾先端部とワンピース部品のカートリッジシェルのみからなる。カートリッジシェルと砲弾先端部とは、好ましくはプラスティック部品であり、引き抜き加工または射出成形でき、製造を簡単に且つ安価にできる。
【００１５】
中央ボディもプラスチック材料とすることもできる。重心位置と空気力学的な圧力点とが実弾と同様に維持でき且つ演習弾に実弾の良好な弾道特性を持たせるために、そのプラスチック材料は、高い比重を有している必要がある。金属（好ましくは、プラスチックと同様な容易さで加工できるブロンズ）とプラスチックとの複合材料がこれには適している。アルミニウムなどのほかの材料も可能である。中央ボディは、ソリッドば円筒体でも、中空円筒体でもよい。
【００１６】
例えば、染料粉末を砲弾先端部内に入れることも可能である。砲弾が目標に当たったときに、砲弾先端部は破裂して、染料を放出して、到達点をマークする。更に、破裂する容器を、砲弾先端部内のみに配置することも、又は染料粉末以外にも追加的に配置することもできる。そのような破裂する容器は、容器が破裂したとき一緒に混合して、化学発光による光を発して、夜間でも目標上の砲弾の着弾点を視認可能にする、化学反応薬を２つの区画に分けて収容することもできる。
【００１７】
中央ボディは、砲弾先端部のフード及びカートリッジシェルの係合ビーズが嵌合する係合凹部の間に位置する周方向に沿った環状突起を有することもできる。その環状突起は、演習弾がライフル付き砲身を有する火器から発射されたときに、案内用又は旋状用の帯状部として機能する。
【００１８】
カートリッジシェルのスプリング可撓性カラーは、火器の砲身に、少なくとも上方領域において、直接接触いないように、むしろ微小距離離れているように形成することがこのましい。推進薬からの推進ガスが砲弾基部に作用したとき、カラーは、砲弾を解放することなく特定な圧力で砲身に向けて外側へ押し付けられる。これは以下の利点がある。すなわち、推進ガスが燃焼するとき、カートリッジシェルのカラーと砲身との間を通って後に漏れ出すことはなく、従って、後向きの方向のガスの損失は全く発生しない。チャンバー内の圧力が上昇し続けると、カートリッジシェルの係合ビーズは、或る圧力で砲弾の係合凹部からせん断分離され、係合ビーズと環状凹部との結合は破断され、砲弾がカートリッジシェルから解放されて射出される。
【００１９】
この砲弾の射出は、容易に再現可能な圧力で生じ、同じ射出及び軌道特性が砲弾毎に達成される。
【００２０】
この演習弾の簡単な構成にも拘わらず、価格の高い演習弾と同一の特性を有している。
以下、図示の実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
カートリッジ式演習弾１は、中央ボディ２を具備しており、その中央ボディ２は、高比重の重いプラスチック、特にブロンズで強化されたプラスチックからなるソリッドな円筒体として形成されている。中央ボディ２は、ソリッドな円筒体として形成されており、２つの面を有している。図１において、下方面には、中央の比較的広い円状窪み３が形成されており、上方面は平らである。中央ボディ２のほぼ中央部には、環状突起４が設けられており、その環状突起４は、案内用又は旋状用の帯状部としての機能を有している。
【００２２】
砲弾先端部５は、中央ボディ２の上に配置されており、ワンピース部品の引き抜き加工プラスチック部品であり、ほぼ半球形の球形キャップを有する薄い壁の中空円筒体の形をしている。砲弾先端部５は、中央ボディ２に面する下端部では、スプリング可撓性カラー６となっている。スプリング可撓性カラー６の下端部には、環状係合ビーズ（小突起）７を有している。砲弾先端部５を中央ボディ２の上部の周囲に押し込むと、環状係合ビーズ７が中央ボディの環状係合凹部８に嵌合する。例えば、この環状係合凹部８は、案内用の帯状部４のすぐ上に設けられている。
【００２３】
中央ボディの上面とフードとの間の空間には、キャリアプレート９が挿入されている。そのキャリアプレート９は、上面の上に中央容器１０を有しており、その中央容器１０には、内部容器１１が設けられている。材料１２及び１３が、内部容器１１と、内部容器１１と中央容器１０との間の空間とにそれぞれ入れられている。それら２つの材料は、容器が破裂したときに、互いに一緒になって、化学発光を伴う反応を起こし、光を発する。
【００２４】
キャリアプレート９と、容器１０と、砲弾先端部との間の残りの空間には、マーキング材料１４、例えば赤い粉末染料が充填されている。
キャリアプレート９及び容器１０又は１１は、プラスチックであってもよい。
【００２５】
上述した砲弾が、カートリッジシェル２０に挿入される。そのカートリッジシェル２０は、好ましくは、プラスチックの射出成形部品である。カートリッジシェル２０は、水盤のような形状をしており、壁の厚さは、水盤の開放端部に向かって薄くなり、スプリング可撓性カラー２１を形成している。スプリング可撓性カラー２１の上端には、砲弾先端部５と同様に、環状係合ビーズ２２を有している。中央ボディ２の下方部に被せるようにカートリッジシェルのスプリング可撓性カラー２１を押し込むと、環状係合ビーズ２２が中央ボディ２の環状凹部２３内に嵌りこむ。その環状凹部２３は、案内用の帯状部４のすぐ下に設けられている。
【００２６】
カートリッジシェル２０は、ほぼ円筒状の中央突起２４を有している。中央突起２４の基部は、ほぼ円筒状の中央受容空間２５を有している。中央受容空間２５は、中央突起２４の下から中央突起２４の上端壁を貫通しており、中央受容空間２５に比較して細くなっている排出開口２６に繋がっている。その排出開口２６は、中央ボディ２の基部の窪み３の下に位置している。
【００２７】
火花式推進薬２８と火花式点火器キャップ２９が収められた嵌合ハウジング２７が、中央受容空間２５内に圧入されて取り付けることができる。ハウジング２７は、排出開口２６に面する端部に開口３０を有しており、排出開口２６に直接連通している。
図示のカートリッジ式演習弾は以下のように製造される。
【００２８】
砲弾先端部５のスプリング可撓性カラー６を有する開放端が上向きになるように、砲弾先端部５を、中空空洞を有するキャリアの上の載せる。染料粉末１４を砲弾先端部内に入れて、容器１０が取り付けているプレート９（又は容器と一緒にワンピース部品として作られているプレート）を砲弾先端部に挿入して、砲弾先端部のフランジの上に載せる。引き続いて、そのように用意された砲弾先端部５を中央ボディ２の上に置いて、係合ビーズ７と係合凹部８とによって互いに結合させ固定する。
【００２９】
次いで、推進薬２８と点火器キャップ２９を有するハウジング２７を、カートリッジシェル２０の９受容空間２５の中に挿入し、例えばロック機構、接着剤などを使用して適切に固定する。スプリング可撓性カラー２１を有するカートリッジシェル２０を、下から中央ボディ２に圧入して、係合ビーズ２２を係合凹部２３に嵌合させる。
かくして、カートリッジ式演習弾の製造は完了する。
【００３０】
そのようなカートリッジ式演習弾１は、長い砲身の火器に装填でき、砲弾を発射できる。点火の瞬間の、カートリッジシェル２０又はそのスプリング可撓性カラー２１と砲身４０（図示）との間の接続領域の状態を図２に示す。点火前の状態では、スプリング可撓性カラー２１の外壁と砲身４０の内壁との間には小さな隙間があり、その隙間は、スプリング可撓性カラー２１の上端に向かってわずかに増大している。
【００３１】
点火器キャップ２９を使用して推進薬２８を点火するならば、推進薬２８からの推進ガスが開口３０と排出開口２６を通って推進チャンバー内に流れ込み、中央ボディ２の基部及その基部の下面の窪み３に作用する。圧力が増大し続けるので、推進ガスは、中央ボディ２とスプリング可撓性カラー２１との間の空間に更に入り込み、（小矢印Pで示すように）スプリング可撓性カラーを砲身４０の内壁に向かって押し曲げ、スプリング可撓性カラーを砲身内壁に完全に密着させる。圧力が増大し続けるならば、環状係合ビーズ２２はせん断分離されて、砲弾は解放されて砲身から発射される。ここでの利点は、砲弾推進過程全体にわたってスプリング可撓性カラー２１が砲身４０の内壁に押し付けらているので、点火過程中、スプリング可撓性カラー２１と砲身４０の内壁との間を通ってガスが後方に全く漏れ出さないことである。従って、カートリッジシェルの基部へ後向きに向かるガス損失が全くない。
【００３２】
更に、環状係合ビーズ２２と環状係合凹部２３との間のせん断力は、非常に正確に再現可能であり、従って、各発射毎に、同一の圧力でカートリッジシェルから砲弾が射出され、容易に再現可能な射撃パターンを得ることができる。
【００３３】
以上、本発明の複数の効果的な実施例を説明したが、本発明の目的から逸脱することなく、上記実施例の変更及び修正が可能であることは当業者にはあきらかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】砲弾とカートリッジシェルとを具備するカートリッジ式演習弾の断面図である。
【図２】カートリッジシェルと砲弾との結合領域の詳細な縦断面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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