(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ(12)からの動力によって砲身(1)の尾筒(2)に設けられた鎖栓(6)を前記砲身(1)の軸方向と直交する直交方向Ｂに沿って往復移動させ、弾薬の装填及び弾丸の発射を行うようにした外部駆動型機関砲において、前記鎖栓(6)の係合子(6a)が係合するカム板溝(23)を有するカム板(22)と、前記カム板(22)のピン(21)が係合するカムドラム溝(20)を有し前記モータ(12)により回転されるカムドラム(7)と、前記カムドラム(7)のカム円板(30)に接触するプローブ(32)を有し前記カムドラム(7)の回転位置を検出するための第１センサ(31)と、前記第１センサ(31)からの第１信号(31a)と前記砲身(1)の先端で弾丸通過の電磁気的変化を検出するための第２センサ(35)からの第２信号(35a)と前記砲身(1)の途中に設けられ弾丸発射時の圧力変化を電気的に検出するための第３センサ(40)からの第３信号(40a)とが入力される信号処理部(33)と、前記信号処理部(33)からの処理信号(33a)が入力され前記モータ(12)の駆動を制御するための駆動コントロール部(50)とを備え、前記鎖栓(6)が閉鎖している閉鎖期間内の一瞬時間を示す前記第１信号(31a)と、前記弾丸が発射されたことを示す第２信号(35a)及び／又は第３信号(40a)とを用いて前記モータ(12)を制御する場合、前記第２センサ(35)又は前記第３センサ(40)の第２信号(35a)又は第３信号(40a)がＯＮでない時は、前記第１信号(31a)がＯＦＦの時点で前記モータ(12)に逆トルクをかけて停止させ、前記弾薬の遅発現象の発生時に遅発弾薬を閉鎖状態の前記鎖栓(6)内に位置させるように構成したことを特徴とする外部駆動型機関砲の安全機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部駆動型機関砲の安全機構に関し、特に、機関砲を駆動する外部駆動部のモータを制御して遅発現象発生時の遅発弾薬を閉鎖状態の鎖栓内に位置させて安全を確保するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の外部駆動型機関砲の発射機構としては、まず、弾薬が薬室に装填され、続いて電気式又は機械式等の手段によって、火管の点火部に作用して火管の点火薬を発火させる。この点火薬の発火したガスは、薬莢内の発射薬を発火・燃焼させ、この発生するガスによって弾丸を加速・発射する。  この行程において、何らかの原因によって点火薬が発火して、発射薬が発火するまでの時間が異常に長くなるいわゆる遅発現象がたまに起こる。
この場合、機関砲の作動が発射ガスの作用（ガス圧、あるいはこれに起因する後復座運動等）を利用した方式の機関砲においては、この現象は多少発射速度が低下するにとどまり、何ら安全上の問題とはならない。
これに対して、機関砲の作動（送弾、装填等）を外部動力によって行う機関砲にあっては、遅発があったときも、タイムシーケンスに沿って、鎖栓等の閉鎖状態は解除され、遅発の起きている弾薬は薬室から外へ抽出又は押出される。
この場合、弾薬は、閉鎖を解除された状態又は、薬室外に抽出された状態で発火、爆発する可能性があり、非常に危険である。
これに対して、小口径機関砲にあっては、弾薬の放出系路を強化し、たとえば爆発があってもこれに耐える構造がとられたものがある。しかし、この方法は、小口径の砲にのみ適用できるもので、中・大口径の機関砲に適用することは爆発威力の問題から困難である。
また、中口径砲以上での方法は、閉鎖状態の解除を発射ガス圧の作用で行うものがある。
すなわち、弾薬を装填し、弾丸が発射されたときは、発射ガスの圧力でロックを解除し、発射しないときはロックしたままとし、機械的に機関砲の作動機構を一瞬に止める方式である。
【０００３】
図４の構成は、前述の構成を概略的に示す一例であり、砲身１の尾筒２には、ガス穴５を介してこの砲身１内のガス圧によって出没自在なピストン３とロック４が設けられ、このロック４は鎖栓６と連動するカムドラム７の動きをロック／アンロックできるように構成されている。
前記カムドラム７は、複数のベベルギヤ８、９及び複数のスパーギヤ１０、１１をモータ１２で駆動することにより鎖栓６の作動を行うことができるように構成され、スパーギヤ１１と連動するラック１３を介してランマ１４により弾薬１５を鎖栓６の薬室６ａ内に装填することができるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の外部駆動型機関砲の安全機構は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。すなわち、発射しない場合は、ロックは引抜かれず、カムドラムは瞬間に止められるがモータ等の回転部のエネルギは一瞬に止められることにより、その駆動機構の一部にイナーシャ等による巨大な負荷がかかり、破損させることがあった。
また、この破損を防ぐため、例えば伝達系にすべりカップリングを組み込んだり、あるいはギヤと軸を滑り結合してあるトルク（負荷）以上ですべらせたりする（トルクリミッター）ことが行われるが、この場合も、破損はまぬがれても、伝達系の同期はずれるので、この修復に長時間を要すると言う不利が存在していた。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、機関砲を駆動する外部駆動部のモータを制御して遅発現象発生時の遅発弾薬を閉鎖状態の鎖栓内に位置させて安全を確保するようにした外部駆動型機関砲の安全機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による外部駆動型機関砲の安全機構は、モータからの動力によって砲身の尾筒に設けられた鎖栓を前記砲身の軸方向と直交する直交方向Ｂに沿って往復移動させ、弾薬の装填及び弾丸の発射を行うようにした外部駆動型機関砲において、前記鎖栓の係合子が係合するカム板溝を有するカム板と、前記カム板のピンが係合するカムドラム溝を有し前記モータにより回転されるカムドラムと、前記カムドラムのカム円板に接触するプローブを有し前記カムドラムの回転位置を検出するための第１センサと、前記第１センサからの第１信号と前記砲身の先端で弾丸通過の電磁気的変化を検出するための第２センサからの第２信号と前記砲身の途中に設けられ弾丸発射時の圧力変化を電気的に検出するための第３センサからの第３信号とが入力される信号処理部と、前記信号処理部からの処理信号が入力され前記モータの駆動を制御するための駆動コントロール部とを備え、前記鎖栓が閉鎖している閉鎖期間内の一瞬時間を示す前記第１信号と、前記弾丸が発射されたことを示す第２信号及び／又は第３信号とを用いて前記モータを制御する場合、前記第２センサ又は前記第３センサの第２信号又は第３信号がＯＮでない時は、前記第１信号がＯＦＦの時点で前記モータに逆トルクをかけて停止させ、前記弾薬の遅発現象の発生時に遅発弾薬を閉鎖状態の前記鎖栓(6)内に位置させるようにした構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による外部駆動型機関砲の安全機構の好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
図１において符号１で示されるものは、鎖栓６を有する尾筒２に設けられた砲身であり、この鎖栓６はこの砲身１の軸方向Ａと直交する直交方向Ｂに沿って移動できるように構成されている。
【０００８】
前記鎖栓６の係合子６ａは、カムドラム７のカムドラム溝２０にピン２１が係合するカム板２２のカム板溝２３に係合しており、カムドラム７をモータ１２によって回転させることによりカム板２２が矢印Ｃの方向に移動し、鎖栓６はこのカム板２２の移動にならって前記直交方向Ｂに沿う往復移動をするように構成されている。従って、前述のモータ１２、カムドラム７等により外部駆動部１００を構成している。
【０００９】
前記カムドラム７に設けられたカム円板３０には、このカムドラム７の回転位置を検出するための第１センサ３１のプローブ３２が接触しており、この第１センサ３１の第１信号３１ａは信号処理部３３に入力されている。
前記砲身１の先端位置には、弾丸通過の電磁気的変化を検出するためのコイル型の近接スイッチ又は磁気センサ等よりなる第２センサ３５が設けられ、この第２センサ３５からの第２信号３５ａが前記信号処理部３３に入力されている。
さらに、前記砲身１の砲腔には弾丸発射時の圧力変化を電気的に検出するための圧力センサからなる第３センサ４０が設けられ、この第３センサ４０からの第３信号４０ａは前記信号処理部３３に入力されている。
【００１０】
前記信号処理部３３からの処理信号３３ａは、前記カムドラム７を回転させるためのモータ１２を駆動制御するための駆動コントロール部５０に入力されている。
【００１１】
次に動作について述べる。まず、本発明の特徴は、前記第１センサ３１によって鎖栓６の閉鎖期間内の一瞬時間を示す、すなわち、装填したことを示す第１信号３１ａと、弾丸が発射されたことを示す第２信号３５ａ及び／又は第３信号４０ａによって駆動コントロール部５０を介してモータ１２を制御し、装填後、弾丸が発射されない場合は、モータ１２によって閉鎖が解除される前に弾薬を閉鎖状態の鎖栓６内に位置させ、遅発現象が発生した遅発弾薬を鎖栓６内にとどめて爆発等を防止するようにしている。
【００１２】
まず、モータ１２によってカムドラム７は、必要な発射速度を得る速度で駆動される。
鎖栓６は、カムドラム７で前後に作動するカム板２２によって、図２に示す、ａ，ｂ，ｃ，ｄの状態を作る。すなわち、カムドラム７がａの回転する間は、鎖栓６は閉鎖状態に保たれる。
ｂの回転をする間に、鎖栓６は右へ移動し、ｃの間、鎖栓６は開放された状態を保つ。この間に、薬莢の排出と弾薬の装填が行われる。ｄの間に鎖栓６は閉鎖状態に移る。
以上のことから、駆動系の停止は、ａの回転の終了、すなわち、ｂの回転に移る前に完了する必要がある。
発射は、ａの回転のごく初めに行われる。ａ，ｂ，ｃ，ｄの各回転の振り分けは、それぞれの砲の特性によって決める。
第１センサ３１はカムドラム７の回転を受け、（一例として）１／２ａの回転した第１信号３１ａを出す。すなわち、弾薬が発火して、弾丸が発射されるに十分な時間である。
第２センサ３５は弾丸が砲口を通過した第２信号３５ａで弾丸の通過を電磁気の変化でとらえ、第３センサ４０は、発射ガスの圧力を電気的な変化に変えて第３信号４０ａとして取出すものである。
前記１／２ａの第１信号３１ａは、装填されてから弾丸が砲口を出るまでに要する時間＋αで、この時間＋αを越えると遅発と判断するものであり、発射速度、砲の特性によって決定する。
前記信号処理部３３は、これらの各信号３１ａ、３５ａ、４０ａをモータ１２の駆動に十分なパワー信号に変換して、駆動コントロール部５０に送る。
この駆動コントロール部５０は、信号処理部３３からの信号によって、モータ１２の駆動及び停止を制御する。
前記駆動コントロール部５０は次の図３に示す制御を行う。
まず、第２センサ３５又は第３センサ４０の第２信号３５ａ及び第３信号４０ａがＯＮでないときは、第１センサ３１の第１信号３１ａがＯＦＦの時点でモータ１２、すなわち駆動系を逆トルクをかけて停止させる。
また、第２センサ３５又は第３センサ４０にＯＮ信号があるときは、第１センサ３１の第１信号３１ａのＯＦＦ信号をキャンセルして、モータ１２、すなわち、駆動系を回転状態にキープする。
従って、駆動系の停止に要する時間は、以下の数１及び数２の各式で示される。
【００１３】
【数１】
0003894270.tif 000002
【００１４】
【数２】
0003894270.tif 000003
【００１５】
【発明の効果】
本発明による外部駆動型機関砲の安全機構は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、遅発の場合、従来のように駆動されている機構を一瞬に止めるのではなく、ある時間内（従来のような一瞬の停止状態の衝撃に比べるとはるかに長い時間）に止めるので各部にかかる負荷は軽減され、部品の破損をさけることができる。
さらに、遅発発生時、その処置をした後、従来のように調整とか、部品の交換等の行為が必要でなく再射撃までに要する時間は、格段に短縮でき運用における速応性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による外部駆動型機関砲の安全機構を示す構成図である。
【図２】  図１の動作を示す駆動タイムチャートである。
【図３】  図１の各センサの信号を示すタイムチャートである。
【図４】  従来の外部駆動型機関砲を示す構成図である。
【符号の説明】
１    砲身
２    尾筒
６    鎖栓
６ａ    係合子
７    カムドラム
１２    モータ
２０    カムドラム溝
２１    ピン
２２    カム板
２３    カム板溝
３１    第１センサ
３１ａ    第１信号
３２    プローブ
３５    第２センサ
３５ａ    第２信号
３３    信号処理部
３３ａ    処理信号
２２    カム板
４０    第３センサ
４０ａ    第３信号
５０    駆動コントロール部
１００    外部駆動部
Ｂ    直交方向
【図１】
0003894270.tif 000004
【図２】
0003894270.tif 000005
【図３】
0003894270.tif 000006
【図４】
0003894270.tif 000007