(57)【要約】【課題】  滑腔砲弾薬の機能を保ちつつ定められた発射薬圧力に達した場合には、点火、および安全装置の必要な安全解除を保証すること。【解決手段】  ガス圧スイッチ（１）の切替えピストン（６）が安全ピン（７）によってスイッチのハウジング内に保持されるが、発射薬が燃焼し、かつ定められたピストン力に達した場合には安全ピン（７）の剪断によって解放されて、２本の接触ピン（５）の間の接触を形成する。１回の切替えプロセスの前に、ガス圧スイッチは定められた圧力までは電気的に開放している。圧力供給後１５ミリ秒内に、スイッチは閉成され爆破装薬の点火まではこの閉成された位置に留まる。切替えピストンは外側を、変形可能かつスイッチハウジングと結合されているメンブレン（８）によって包囲され、そのメンブレンは安全ピンの剪断後に切替えピストンを接触ピン（５）の接触位置に相補形状で確保する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾薬の点火および安全装置のためのガス圧スイッチであって、
ハウジング（１００）と、規定通りに使用された場合に弾薬の発射薬ガスによって非作動位置から接触位置へ移動可能な切替えピストン（６）とを有し、
前記切替えピストンの、発射薬ガスとは反対の側が、接触装置（６０−６０”）に作用し、前記接触装置は切替えピストン（６）の接触位置において、少なくとも２つの、ハウジング固定の接触ピン（５）を電気的に互いに導通するように接続する、ものにおいて、
ガス圧スイッチ（１）が、剪断可能な安全ピン（７）を有し、
前記安全ピンが、切替えピストン（６）を予め定められたガス圧が達成されるまで、その非作動位置に保持し、かつ、予め定められたガス圧に達した場合には剪断され、その後切替えピストン（６）がその接触位置へ移動可能である、
ことを特徴とする弾薬の点火および安全装置のためのガス圧スイッチ。
【請求項２】
切替えピストン（６）は、発射薬ガスに向いた外側において、可塑変形可能かつガス圧スイッチ（１）のハウジング（１００）と結合されているメンブレン（８）によって包囲されており、前記メンブレンは予め定められたガス圧に達した後は切替えピストン（６）を押圧し、切替えピストン（６）をそれが接触位置に達した後にその位置に保持することを特徴とする請求項１に記載のガス圧スイッチ。
【請求項３】
切替えピストン（６）とガス圧スイッチ（１）のハウジング（１００）は、シール面（３；３’）を有しており、前記シール面は切替えピストン（６）が非作動位置から接触位置へ移動する場合に互いに重なり合うように移動することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のガス圧スイッチ。
【請求項４】
切替えピストン（６）とガス圧スイッチ（１）のハウジング（１００）は、シールするために円錐形状のシール面（３；３’）を有していることを特徴とする請求項３に記載のガス圧スイッチ。
【請求項５】
切替えピストン（６）とハウジング（１００）のシール面（３；３’）間に、可塑性材料からなるリング形状の緩衝部材（１０１）が配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載のガス圧スイッチ。
【請求項６】
緩衝部材（１０１）が、錫または鉛からなることを特徴とする請求項４に記載のガス圧スイッチ。
【請求項７】
接触装置（６０；６０’）は、ピン状部材（１１；１０２）を有しており、前記部材は切替えピストン（６）がその非作動位置からその接触位置へ移動する場合に２つのハウジング固定の接触ピン（５）の間へ圧入されて、それら接触ピンを電気的に互いに接続することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のガス圧スイッチ。
【請求項８】
接触装置（６０）のピン状部材（１１）は、好ましくはメッキされた接触面を有するセラミック挿入片であることを特徴とする請求項７に記載のガス圧スイッチ。
【請求項９】
セラミック挿入片（１１）が、切替えピストン（６）と堅固に結合されていることを特徴とする請求項７に記載のガス圧スイッチ。
【請求項１０】
接触装置（６０’）のピン状部材（１０２）は、金属の切替えピンであって、前記切替えピンは直接または電気的に導通しない材料からなるタペット（１０２’）を介して、切替えピストン（６）内に配置されている、電気的に導通しない材料からなる保持装置（１０３）によって保持されることを特徴とする請求項７に記載のガス圧スイッチ。
【請求項１１】
切替えピン（１０２）の保持装置（１０３）は、ガラスからなることを特徴とする請求項９に記載のガス圧スイッチ。
【請求項１２】
接触装置（６０”）は、導体プレート配置からなり、前記導体プレート配置は２つの電気的に互いに導通接続されたジャケット形状の収容部（１０４）を次のように、すなわち切替えピストン（６）がその非作動位置からその接触位置へ移動する場合に２つハウジング固定の接触ピン（５）がそれぞれジャケット形状の収容部（１０４）の１つの中へ圧入されるように、有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のガス圧スイッチ。
【請求項１３】
導体プレート配置（６０”）は、切替えピストン（６）に連続する別体のアッセンブリであり、切替えピストン（６）は移動する際にその平坦に形成された下側（１０５）を介して導体プレート配置（６０”）の適切な移動をもたらすことを特徴とする請求項１２に記載のガス圧スイッチ。
【請求項１４】
導体プレート配置（６０”）は、少なくとも４枚の軸方向に互いに連続する導体プレート（１０６−１０９）、すなわちハウジング固定の接触ピン（５）の側の、接触ピン（５）のセンタリングをもたらす第１の導体プレート（１０６）、切替えピストン（６）の非作動位置においてジャケット形状の収容部（１０４）と接触ピン（５）との接触を阻止するために、接触ピン（５）の直径に比較して小さい直径を有する孔（１１０）を備えた第２の導体プレート（１０７）、ジャケット形状の収容部（１０４）を備えた第３の導体プレート（１０８）および、切替えピストン（６）の非作動位置において導体プレート配置（６０”）の移動を阻止するために、切替えピストン（６）および第３の導体プレート（１０８）の端面（１０５、１１２）に添接する、第４の導体プレート（１０９）からなることを特徴とする請求項１２または１３に記載のガス圧スイッチ。
【請求項１５】
接触ピン（５）は、切替えピストン（６）に対応づけられた接触装置（６０−６０”）の接触位置に、メッキされた尖端（２１）を有していることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のガス圧スイッチ。
【請求項１６】
接触ピン（５）は、支持体（４）内に絶縁して配置されており、支持体（４）はガス圧スイッチ（１）のハウジング（１００）とねじを介して結合され、かつ気密に溶接されていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載のガス圧スイッチ。
【請求項１７】
後ろ側から弾丸後部（１７）内へ斜めに螺合可能な、ボルトの形状の構造を特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のガス圧スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾薬の点火および安全装置のためのガス圧スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾薬の点火および安全装置（ＺＵＳＥ）は、点火回路を作動させるために２つの物理的に独立した発動機構を必要とする。旋回安定化された弾丸においては、そのためにたとえば発射加速度と弾丸旋回が利用される。しかし、滑腔砲弾薬、たとえば１２０ｍｍＨＥ（Ｈｉｇｈ  Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ）弾薬においては、旋回に依存する発動機構は使用できない。
【０００３】
定められた点火発動に利用することのできる他の変量は、砲身兵器弾薬を発射する際に発生するガス圧である。既知の圧力吸収体ないし圧力スイッチを滑腔砲弾薬内で使用する試みは、切替え圧力の温度依存性が比較的高いことにより、満足を与えるものではなかった。さらに、既知のガス圧スイッチはしばしばその閉成された切替え位置（接触位置）に留まらず、発射負荷の作用を受けて再び開放してしまうことが明らかにされている。そして、出願人の試みは、既知のガス圧スイッチにおいてしばしば使用される圧力ばねは、切替え機構をその接触位置に維持するには十分ではないことを明らかにした。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、滑腔砲弾薬、好ましくはＨＥ装甲車弾薬に使用する場合に確実な機能を保証し、かつ定められた発射薬圧力に達した場合に点火および安全装置の要請される安全手段解除を保証する、冒頭で挙げた種類の弾薬の点火および安全装置のための圧力スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。
【０００６】
従属請求項の特徴は、本発明の他の好ましい形態を明らかにしている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、大体において、ガス圧スイッチをアッセンブリとして形成するという考えに基づいており、そのアッセンブリは「１回」切り替える部材として形成されており、好ましくはボルトの形状を有し、そのボルトは該当する弾薬の弾丸後部内へ後ろ側から斜めに螺合することができる。ガス圧スイッチは、スイッチの長手軸の方向に移動可能な切替えピストンを有しており、その切替えピストンはその非作動位置においては、スイッチの長手軸に対して垂直に配置されている安全ピンによって、不用意に移動しないように確保されている。この安全ピンは、場合によって移送負荷が発生した場合および弾薬の取扱いが粗い場合に切替えピストンが損傷されず、あるいは移動できないように形成され、かつ配置されている。安全ピンは、装填室の側においては、好ましくは可塑性材料からなるメンブレンによってシールされており、そのメンブレンはガス圧スイッチのハウジングと溶接されている。
【０００８】
点火された弾薬の発射薬が燃焼した場合に、メンブレンは切替えピストンの頭部側を押圧する。ガス圧が予め定められた値に達するとすぐに、安全ピンが剪断されて、切替えピストンはシール座内へ軸方向に移動する。このように移動する場合に切替えピストンは下方の端部によって２つの接点を閉成し、それら接点は点火を発動する信号を供給する。弾性変形可能なメンブレンは、さらに、切替えピストンがその接触位置に保持されることをもたらすので、接点は次に確実に閉鎖されたままとなる。
【０００９】
従って既知のガス圧スイッチとは異なり、本発明に基づくスイッチにおいては、シールと切替えの間の機能的な分離が行われる。フード形状のメンブレンの変形によって、メンブレンは「折り返された」状態に留まり、それによって切替えピストンを固定する。さらに、切り替えられた状態を保証するためのばねまたは他の部材は不要である。従ってガス圧スイッチは、プラスチック、シール材料または接着剤を含む必要がないので、完全な機能確実性において極めて長い保管可能性が与えられる。
【００１０】
本発明に基づくガス圧スイッチは、弾丸の点火および安全システムのための決定的な安全部材である。１回の切替えプロセスの前は、ガス圧スイッチは予め定めることのできる圧力（たとえば３４５ｂａｒ）に達するまでは、確実に電気的に開放されている。切替え機能は、この定められた圧力を上回った場合に初めて行われる。、この圧力の供給後約１５ミリ秒内で、スイッチが閉成されて、爆破装薬の点火まで−バウンドすることなしに−確実に閉成されたままである。ガス圧スイッチを保管する場合に、このガス圧スイッチは１５年後でもまだ確実にその開放位置にあって、すべての機能的要請を満たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の他の詳細と利点は、図面を用いて以下で説明する実施例から明らかにされる。
【００１２】
図１は、滑腔砲弾丸、好ましくはＨＥ弾丸１１４の後部側領域内の、本発明に基づくガス圧スイッチ１の構造を示しており、ガス圧スイッチ１は、６稜ボルトの形状を有し、ねじ１４を介して弾丸後部１７の孔内へ螺合され、ボルト収容部はシールリング２２によってシールされる。
【００１３】
弾丸１１４の発射薬は、それ自体知られた方法で薬莢１８内にある。図示の弾丸は、羽根安定化された弾丸であるので、弾丸後部１７にはかぶせることのできる案内羽根１９が配置されている。
【００１４】
図１に示す弾丸１１４は、図示されていない砲身内部で、弾丸１１４に固定されたガイドバンド２０によって案内される。
【００１５】
本発明に基づくガス圧スイッチ１（図２と３）は、特殊鋼からなるハウジング１００を有しており、そのハウジングは外側形状において６稜ボルトと同様に形成されている。ハウジング１００の内部には、円筒状の孔２が形成されており、その孔は上方の端部へ向かって円錐状の窪み３として形成されており、かつ孔２内で案内される切替えピストン６に対して、シール面３と３’を有するシール座を形成しており、その切替えピストンは窪み３の領域に対応する円錐面３’を有している。図４から明らかなように、シール面３と３’の間には、さらに可塑性の材料（たとえば錫または鉛）からなるリング状の緩衝部材１０１を配置することができる。
【００１６】
ハウジング１００の下方の端部において、円筒状の孔２内に絶縁された接触ピン５を備えた支持体４が配置されており、支持体４はハウジング１００内に螺合されており、かつ外側から溶接されている。ガス圧スイッチ１のハウジング１００は、下方の領域において外側に細いねじ１４を有しており、その細いねじによってガス圧スイッチ１が弾丸１１４内へ螺合されて、金属のシールリング２２（図１）によってシールされる。
【００１７】
切替えピストン６は、上側を、フード形状に形成された、可塑変形可能で、切替えハウジング１００と溶接されたフード形状のメンブレン８によって包囲されており、かつその下側においては接触装置６０と結合されており、その接触装置は大体においてピン状部材１１からなり、その部材は、メッキされた接触面１０を備えたセラミック挿入片である。切替えピストン６に電気的に絶縁して配置されているピン状部材１１は、保持リング１２によって領域１３内に固定されている（保持リングは、たとえばレーザー光により切替えピストン６に溶接されている）。
【００１８】
さらに、切替えピストンは、図２に示すその非作動位置において、剪断可能な安全ピン７によって保持される。
【００１９】
以下、本発明に基づくガス圧スイッチ１の機能方法について説明する。ガス圧スイッチ１を有する弾薬体は、対応する兵器内にあって、切替えピストン６は図２に示す非作動位置を占めているものとする。
【００２０】
弾薬が点火されると、発射薬ガスが形成されて、兵器の装填室内の圧力が急速に上昇する。それによってフード形状のメンブレン８は、切替えピストン６の外側の端面９に対して押圧される。定められた圧力において、切替えピストン６はハウジング１００に対する剪断面において安全ピン７を剪断し、シール座内へ軸方向に移動される（図３）。その際に、緩衝部材１０１（図４）を使用する場合には、３つのシール面３と３’の互いに対する反跳が防止される。
【００２１】
切替えピストン６が移動する際に、接触装置６０のピン状部材１１は、２つのハウジング固定の接触ピン５間へ圧入されて、これら接触ピンを電気的に互いに接続するので、点火を発動する信号が該当する（図示されていない）装置へ伝達される。
【００２２】
切替えピストン６に配置されているピン状部材１１および接触ピンのメッキされた接触箇所は、信号の完璧な伝達を保証する。
【００２３】
メンブレン８はガス圧によって可塑変形されるので、メンブレンは「折り返された」状態に留まり、それによってメンブレンは切替えピン６を下方の閉鎖された位置（図３）に相補形状で固定し、かつガス圧スイッチ１は確実に閉成されたままとなる。
【００２４】
実験においては、本発明に基づくガス圧スイッチ１は、それが６、５００ｂａｒまでの圧力を１５ミリ秒まで供給される場合には、気密であることが明らかにされた。、支持体４の領域１５だけでなく、金属のメンブレン８も領域１６においてハウジング１００と溶接されていると、効果的であることが明らかにされている。
【００２５】
図５と６は、本発明に基づくガス圧スイッチの第２の実施例を示しており、そのガス圧スイッチは大体において、図２と３に示すガス圧スイッチとは、符号６０’で示す接触装置がメッキされた接触面を備えたセラミック挿入片からではなく、金属の切替えピン１０２からなり、それがタペット１０２’と結合されていることによって、異なっている。タペット１０２’は、切替えピストン６内にある絶縁性の材料、好ましくはガラスからなる保持装置１０３によって保持される。切替えピン１０２は、それが切替えピストン６の接触位置（図６）において接触ピン５内に「把持される」ように選択された、直径と形状を有している。
【００２６】
図７と８に示す、本発明に基づくガス圧スイッチも、図２と３に示すガス圧スイッチに対して、大体において、符号６０”で示す接触装置によって異なっている。その場合のこの実施例は、切替えピストン６に下側で連続する別体のアッセンブリであり、切替えピストン６はその非作動位置（図７）からその接触位置（図８）へ移動する場合に、平坦に形成された下側１０５を介して接触装置６０”の移動をもたらす。
【００２７】
接触装置６０”は、軸方向に互いに連続する４枚の導体プレート１０６−１０９からなる導体プレート配置から構成されている。ハウジング固定の接触ピン５側の第１の導体プレート１０６は、接触ピン５のセンタリングをもたらす。
【００２８】
第１の導体プレート１０６の上方に連続する、第２の導体プレート１０７は、孔１１０を有しており、その孔は接触ピン５の上方に配置され、かつ切替えピストン６の非作動位置（図７）においては、接触ピン５の直径に比べて小さい直径を有している。
【００２９】
第２の導体プレート１０７には、第３の導体プレート１０８が連続しており、その導体プレートには２つのジャケット形状の金属の収容部１０４が形成されており、それら収容部は銅コーティング１１５を介して互いに電気的に導通するように接続されている。第３の導体プレート１０８内の２つの収容部１０４の位置は、切替えピストン６がその非作動位置からその接触位置へ移動する場合に２本のハウジング固定の接触ピン５がそれぞれ２つのジャケット形状の収容部の１つの中に圧入されるように、選択されている。
【００３０】
第３の導体プレート１０８の上側には第４の導体プレート１０９が連続しており、その導体プレートは、切替えピストン６の非作動位置（図７）において導体プレート配置６０”の移動を阻止するために、切替えピストン６の端面１０５および第３の導体プレート１０８の端面１１２に添接する。
【００３１】
このガス圧スイッチ１に定められたガス圧が供給された場合に、まず、安全ピン７が剪断されて、切替えピストン６は第４の導体プレート１０９を介して導体プレート配置６０”全体を下方へ押圧する。接触ピン５は第２の導体プレート１０７の孔１１０に挿通されて、第３の導体プレート１０８のジャケット形状の収容部１０４が接触ピン５を介して移動するので、ガス圧スイッチが閉成される。個々の導体プレート１０６−１０９はガス圧スイッチのハウジング１００に対して絶縁して配置されているので、導体プレート配置６０”の部材とハウジング１００との間には電気に導通する接触は生じない。
【００３２】
もちろん、本発明は、上述した実施例に限定されるものではない。すなわち、たとえばハウジング固定の接点を固定的にではなく、ガス圧スイッチのハウジング１００とばね弾性的に接続することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】弾薬の弾丸の後部内の、切替えピストンを有する本発明に基づくガス圧スイッチの配置を示している。
【図２】本発明に基づくガス圧スイッチの第１の実施例を示す縦断面図であって、切替えピストンはその非作動位置にある。
【図３】図２に示すガス圧スイッチであって、切替えピストンは接触位置にある。
【図４】切替えピストンとガス圧スイッチの間に緩衝部材を有する、図２に示すガス圧スイッチの一部を示している。
【図５】ガス圧スイッチの第２の実施例を図２と同様に示している。
【図６】ガス圧スイッチの第２の実施例を図３と同様に示している。
【図７】ガス圧スイッチの第３の実施例を図２と同様に示している。
【図８】ガス圧スイッチの第３の実施例を図３と同様に示している。
【符号の説明】
【００３４】
１…ガス圧スイッチ
２…孔
３…シール面
３’…シール面
４…支持体
５…接触ピン
６…切替えピストン
７…安全ピン
８…メンブレン
９…端面
１０…接触面
１１…ピン状部材
１２…保持リング
１３…領域
１４…ねじ
１５…領域
１６…領域
１７…弾丸後部
１８…薬莢
１９…案内羽根
２０…ガイドバンド
２１…尖端
２２…シールリング
６０、６０’…接触装置
６０”…接触装置、導体プレート配置
１００…ハウジング
１０１…緩衝部材
１０２…ピン状部材、切替えピン
１０２’…タペット
１０３…保持装置
１０４…ジャケット形状の収容部
１０５…下側、端面（切替えピストン）
１０６…第１の導体プレート
１０７…第２の導体プレート
１０８…第３の導体プレート
１０９…第４の導体プレート
１１０…孔
１１２…端面（第３の導体プレート）
１１４…弾丸
１１５…銅コーティング
【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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