(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面側に支持される上部架台（４）と、前端部となる下端部が上部架台（４）の前端部のブラケット部（４ａ）に支持ピン（１２）によつて揺動自在に支持される耳軸アーム（１０）と、耳軸アーム（１０）の後端部となる上端部に耳軸アーム（１０）に対する揺動角度を増減調節する高低装置（７）を備えて支持軸（１３）によつて揺動自在に支持される揺動架台（８）と、揺動架台（８）に緩衝兼復帰装置（２９）を備えて支持され、飛翔体を前方に発射する砲身（９）と、耳軸アーム（１０）の上部架台（４）に対する揺動角度を増減調節する砲軸高低装置（６）とを備えることを特徴とする砲軸高低装置付き火砲。
【請求項２】
砲軸高低装置（６）が、前記支持ピン（１２）を中心とする円弧状をなして歯部（１１ａ）が形成され、上部架台（４）に固設される高低用ラック（１１）と、耳軸アーム（１０）に回転自在に支持され、高低用ラック（１１）の歯部（１１ａ）に噛合するピニオン（１９）とを有し、ピニオン（１９）を回転駆動することにより、耳軸アーム（１０）が上部架台（４）に対して揺動することを特徴とする請求項１の砲軸高低装置付き火砲。
【請求項３】
砲軸高低装置（６）が、上部架台（４）に前後方向に延在させて設けられるガイド部材（２１）と、一端部が耳軸アーム（１０）に支持軸（１３）によつて揺動自在に支持され、他端部がガイド部材（２１）に移動自在に支持される高低アーム（２０）とを有し、高低アーム（２０）の他端部をガイド部材（２１）に沿つて移動させることにより、耳軸アーム（１０）が上部架台（４）に対して揺動することを特徴とする請求項１の砲軸高低装置付き火砲。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛翔体を発射させる砲身の支持軸位置を高低変更させる砲軸高低装置を備える火砲に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、飛翔体を発射させる火砲には高低装置が装備されている。この高低装置は、飛翔体を挿入発射させる砲身に所望の発射角を与えると共に、その発射角に砲身を保持する装置であり、ピニオン・ラック式、ねじ式、油圧シリンダ式等が知られている。
【０００３】
図７にピニオン・ラック式の高低装置７０を備える従来の火砲を示す。同図において、４は地面側に支持される上部架台であり、上部架台４には、揺動架台８が支持軸７３によつて揺動自在に支持されている。この揺動架台８には、砲身９が緩衝兼復帰装置７９を備えて支持されている。高低装置７０は、揺動架台８に支持軸７３を中心として固設した円弧状のラック７４と、上部架台４にピン７５によつて回転自在に支持したピニオン７６とを有し、ピニオン７６が、ラック７４の外周上の歯部に噛合している。
【０００４】
しかして、ハンドル７７を正又は逆に回転させ、ギヤボックス７８を介してピニオン７６を正逆に回転させ、ラック７４を支持軸７３の回りに回動させることにより、揺動架台８及び砲身９が支持軸７３の回りに揺動する。これにより、砲身９の傾斜角度つまり発射角が増減変更される。砲身９に所定の発射角を付与した状態で、砲身９から飛翔体が発射され、飛翔体の発射に伴つて砲身９が後退移動する。緩衝兼復帰装置７９は、砲身９から飛翔体を発射させる際の反動を緩衝すると共に、発射終了後に砲身９を揺動架台８上の所定位置に弾性的に復帰させ、次の飛翔体の発射に備える機能を有する。
【０００５】
しかしながら、このような従来の火砲にあつては、単に、砲身９に所望の発射角を与える高低装置７０を備えるのみであり、砲身９を支持する支持軸７３が上部架台４に対して高低移動する構造とはなつていなかつた。このため、次の技術的課題を有している。
【０００６】
すなわち、火砲において、低発射角で飛翔体を発射させる場合には、砲身９と上部架台４が載置される地面等の固定部とが干渉する恐れはほとんどないので、砲身９の支持軸７３を低下させて火砲の安定性を向上させることが望まれる一方、高発射角で飛翔体を発射させる場合には、砲身９の支持軸７３を上昇させて砲身９の反動による後退動作を大きく許容することが望まれる。しかして、砲身９の支持軸７３が昇降変動しない構造の従来の火砲にあつては、発射角の如何により、火砲の安定性の確保と砲身９の後退余裕との両立を図ることが困難であるという技術的課題を有している。この技術的課題は、けん引型及び車載型の両火砲において存在する。
【０００７】
更に、車載型の火砲にあつては、火砲の移動時の全高を昇降変更することができない結果、移動時の重心が高いままとなつて安定性に欠けるという技術的課題を有している。
【０００８】
ところで、従来の火砲において、飛翔体を発射する際の砲身の後退長さを増減調節する装置を備えることも知られている。この装置は、飛翔体を発射する際の砲身９の後退長さが同一の場合、砲身９の発射角が大きくなるほど砲身９の基端部が地面等の固定部と干渉を生じ易くなるため、砲身９の発射角が大きくなるほど飛翔体を発射する際の砲身９の後退長さを短くするものであるが、砲身９の発射角が大きい際に発射反動の緩衝長さが犠牲になる分、火砲が不安定化することを免れ得ない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成は次の通りである。
請求項１の発明の構成は、地面側に支持される上部架台４と、前端部となる下端部が上部架台４の前端部のブラケット部４ａに支持ピン１２によつて揺動自在に支持される耳軸アーム１０と、耳軸アーム１０の後端部となる上端部に耳軸アーム１０に対する揺動角度を増減調節する高低装置７を備えて支持軸１３によつて揺動自在に支持される揺動架台８と、揺動架台８に緩衝兼復帰装置２９を備えて支持され、飛翔体を前方に発射する砲身９と、耳軸アーム１０の上部架台４に対する揺動角度を増減調節する砲軸高低装置６とを備えることを特徴とする砲軸高低装置付き火砲である。
請求項２は、砲軸高低装置６が、前記支持ピン１２を中心とする円弧状をなして歯部１１ａが形成され、上部架台４に固設される高低用ラック１１と、耳軸アーム１０に回転自在に支持され、高低用ラック１１の歯部１１ａに噛合するピニオン１９とを有し、ピニオン１９を回転駆動することにより、耳軸アーム１０が上部架台４に対して揺動することを特徴とする請求項１の砲軸高低装置付き火砲である。
請求項３は、砲軸高低装置６が、上部架台４に前後方向に延在させて設けられるガイド部材２１と、一端部が耳軸アーム１０に支持軸１３によつて揺動自在に支持され、他端部がガイド部材２１に移動自在に支持される高低アーム２０とを有し、高低アーム２０の他端部をガイド部材２１に沿つて移動させることにより、耳軸アーム１０が上部架台４に対して揺動することを特徴とする請求項１の砲軸高低装置付き火砲である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。
図中において符号１は飛翔体を発射する火砲の下部架台であり、地面上に設置される底板２上に固設されている。下部架台１には、旋回盤３を介して上部架台４が旋回可能に支持され、この上部架台４上に、耳軸アーム１０、砲軸高低装置６及び高低装置７を介して揺動架台８が取付けられている。この揺動架台８には、砲身９が緩衝兼復帰装置２９を介して支持されている。砲身９は、内部に装填した飛翔体を外部に向けて飛翔させる機能を有する。
【００１１】
旋回盤３は、外周にリングギヤ３ａが形成されており、このリングギヤ３ａに、上部架台４に回転自在に支持した旋回ピニオン３ｂが噛合している。しかして、図外の旋回ハンドルの正逆の回転によつて旋回ピニオン３ｂを回転させることにより、リングギヤ３ａの回りを旋回ピニオン３ｂが回動するので、上部架台４及び砲身９が旋回盤３及び下部架台１に対して旋回する。なお、旋回ピニオン３ｂをモータによつて回転駆動させることも可能である。
【００１２】
耳軸アーム１０は、その下端部が、上部架台４の前端部に形成したブラケット部４ａに支持ピン１２によつて揺動自在に支持され、上端部に、揺動架台８の基端部を支持軸１３によつて揺動自在に支持している。支持軸１３は、揺動架台８の左右両側に突設されている。なお、砲身９は、図上で右方が先端となるように耳軸アーム１０に支持されている。
【００１３】
砲軸高低装置６は、耳軸アーム１０の上部架台４に対する揺動角度を増減調節する機能を有し、高低用ラック１１と、ピニオン１９とを有している。高低用ラック１１は、外周に歯部１１ａを形成されて円弧状をなし、下端部が、上部架台４の後端部に固設されて支持ピン１２と同心に配置されている。ピニオン１９は、耳軸アーム１０にピン１４によつて回転自在に支持され、高低用ラック１１の歯部１１ａに噛合している。ピニオン１９は、油圧モータを含む駆動装置１５によつて正逆に回転駆動される。
【００１４】
なお、砲軸高低装置６は、図２に示すように揺動架台８の左右両側に配設されている。また、ピニオン１９を図外のハンドルによつて回転駆動させれば、駆動装置１５を省略することができる。更に、砲軸高低装置６は、耳軸アーム１０の上部架台４に対する揺動角度を増減調節する機能を有すればよく、高低用ラック１１及びピニオン１９に代えて、ねじ機構、又はピストン・シリンダ装置によつて構成することも可能である。但し、砲軸高低装置６をピストン・シリンダ装置によつて構成する場合には、耳軸アーム１０の揺動角度を保持する機構が別途必要になる。
【００１５】
高低装置７は、耳軸アーム１０にピン１６によつて回転自在に支持したピニオン１７と、支持軸１３に同心として揺動架台８に固設したラック１８とを有している。ラック１８は、円弧状をなし、外周に歯部１８ａを有し、この歯部１８ａにピニオン１７が噛合している。従つて、ラック１８及びピニオン１７は、揺動架台８と耳軸アーム１０との間に配設されている。しかして、図外のハンドルを回転させてピニオン１７を正又は逆に回転させることにより、ラック１８及び揺動架台８が、支持軸１３を中心として耳軸アーム１０に対して揺動するので、揺動架台８ひいては砲身９に水平線に対する所定の傾斜角度つまり発射角を付与することができる。ピニオン１７及びラック１８は、揺動架台８の両側に配置されている。
【００１６】
緩衝兼復帰装置２９は、砲身９から飛翔体を前方に発射する際の反動を緩衝すると共に、発射終了後に砲身９を揺動架台８上の所定位置に復帰させ、次の飛翔体の発射に備える機能を有しており、砲身９の後退移動に伴つて液体が絞りを流れ、かつ、ばねが弾性変形し、砲身９の復帰移動をばねの弾性変形によつて行うものが一般的である。
【００１７】
次に、第１実施の形態の作用について説明する。
旋回ピニオン３ｂを正又は逆に回転させて、砲身９を所定方向に旋回させると共に、高低装置７を作動させて砲身９に所定の発射角を付与した状態で、砲身９内に飛翔体を充填し、この飛翔体を外部に向けて発射させる。その際、砲身９の発射角を大きく設定する場合には、飛翔体の発射に伴う反動によつて緩衝兼復帰装置２９に支持される砲身９が大きく傾斜した下方向に後退移動する。この砲身９の後退移動により、図３に示す砲身９’の姿勢を採る砲身９の基端部が大きく中心軸線方向に移動し、地面等の固定部（図３では上部架台４の上面）と干渉する傾向を呈する。なお、図３に示す破線は砲身９の後退余裕を示す。
【００１８】
そこで、飛翔体の飛翔方向となる砲身９の発射角の大小に応じて次の調節を行う。すなわち、砲身９の発射角を大きく設定する場合には、砲軸高低装置６を予め作動させ、砲身９全体を上昇させておく。これは、駆動装置１５によつてピニオン１９を所定方向に回転駆動させ、ピニオン１９の位置を高低用ラック１１の上部に移動させて行う。これにより、耳軸アーム１０が支持ピン１２を中心として上昇揺動し、砲軸である支持軸１３が図３に示す支持軸１３’の位置を採る。この図３に示す支持軸１３’の位置は、砲身９に水平姿勢を採らせた場合の支持軸１３よりも高位置となつている。従つて、発射角を大きく設定する砲身９’の後退余裕を長く確保することができる。
【００１９】
発射角を大きく設定した砲身９から飛翔体を発射させる場合には、発射反動に伴つて火砲に作用する転倒モーメントＭ1 が比較的小さいため、砲身９の上昇によつて火砲の重心点Ｇが上昇しているにもかかわらず、火砲の全重量に基づく重量モーメントＭ2 の方が大きくなり、火砲に浮き上がりを生ずることが防止される。
【００２０】
一方、砲身９の発射角を小さく設定する場合には、砲軸高低装置６を予め作動させ、砲身９全体を下降させておく。すなわち、駆動装置１５によつてピニオン１９を所定方向に回転駆動させ、ピニオン１９の位置を高低用ラック１１の下部に移動させる。これにより、耳軸アーム１０が支持ピン１２を中心として下降揺動し、支持軸１３が図３に示す支持軸１３の位置を採る。この図３に示す支持軸１３の位置は、砲身９の発射角を大きく設定した場合の支持軸１３’よりも勿論低位置となつている。
【００２１】
砲身９の発射角を小さく設定する場合には、飛翔体の発射に伴う反動によつて緩衝兼復帰装置２９に支持される砲身９がほぼ水平方向に向けて後退移動する。この砲身９の後退移動により、砲身９の基端部が大きく中心軸線方向に移動するが、地面等の固定部と干渉する恐れはない。また、発射角を小さく設定した砲身９から飛翔体を発射させる場合には、発射反動による火砲の転倒モーメントＭ1 が比較的大きくなるが、砲身９の下降によつて火砲の重心点Ｇが低下しているため、火砲の全重量に基づく重量モーメントＭ2 の方が大きくなり、火砲に浮き上がりを生ずることが良好に防止される。勿論、砲身９の発射角の変更に際し、緩衝兼復帰装置２９の能力、つまり砲身９から飛翔体を発射する際の反動を緩衝する能力を増減調節する必要は、全く或いはほとんどない。
【００２２】
図３に示すＦを飛翔体の発射に伴つて火砲に生ずる後退力とし、Ｈを支持軸１３の高さとし、Ｗを火砲の全重量とし、Ｌを火砲の支持点と重心点Ｇとの距離とすれば、飛翔体の発射に際して火砲が浮き上がらないための安定条件は、式（１）によつて得られる。
Ｆ・Ｈ＜Ｗ・Ｌ      ・・・（１）
従つて、式（１）を充足するように、発射角の変動に応じて支持軸１３の高さ位置Ｈを調節すれば、火砲の安定性が確保されることになる。
【００２３】
図４〜図６には、本発明の第２実施の形態を示し、第１実施の形態と実質的に同一機能部分には同一符号を付してそれらの説明は省略する。
【００２４】
第２実施の形態の砲軸高低装置６は、耳軸アーム１０の上部架台４に対する揺動角度を増減調節する機能を有し、高低アーム２０と、レール状をなすガイド部材２１とを有している。ガイド部材２１は、上部架台４に一端部を固着させて、後方に向けてほぼ水平に延在させて設けられている。高低アーム２０は、その一端部が、耳軸アーム１０に支持軸１３によつて揺動自在に支持され、他端部が、アームスライド２２を介してガイド部材２１に移動自在に支持されている。アームスライド２２は、高低アーム２０の他端部にピン２３によつて回動自在に支持され、ガイド部材２１に摺動自在に係合している。
【００２５】
アームスライド２２は、ガイド部材２１を摺動して任意位置に移動可能であるのみならず、任意位置に保持される必要がある。例えば、ガイド部材２１の延在方向に沿わせて回転自在にねじ棒を支持し、このねじ棒にアームスライド２２と一体のナットを螺合させれば、ねじ棒を正逆に回転させて、ナット及びアームスライド２２を任意位置に移動させ、かつ、保持することができる。砲軸高低装置６は、揺動架台８の両側に配置されている。
【００２６】
なお、高低アーム２０の先端部は、耳軸アーム１０の任意位置に揺動自在に支持されればよく、支持軸１３に代えて専用のピンによつて耳軸アーム１０の適所に揺動自在に支持させることも可能である。また、砲軸高低装置６は、耳軸アーム１０の上部架台４に対する揺動角度を増減調節する機能を有すればよく、ガイド部材２１に沿つて高低アーム２０を押し引きするピストン・シリンダ装置によつて耳軸アーム１０を駆動することも可能である。但し、砲軸高低装置６をピストン・シリンダ装置によつて駆動する場合には、耳軸アーム１０の揺動角度を保持する機構が別途必要になる。更に、砲身９は、図上で右方が先端となるように耳軸アーム１０に支持されている。
【００２７】
次に、第２実施の形態の作用について説明する。
上記第１実施の形態の作用と同様に、砲身９の発射角に応じて砲軸高低装置６を作動させ、支持軸１３の高さを昇降調節させ、砲身９の基端部が地面等の固定部と干渉することを防止すると共に、火砲の浮き上がりを防止させる。
【００２８】
すなわち、発射角を大きく設定した砲身９から飛翔体を発射させる場合には、アームスライド２２をガイド部材２１に沿つて摺動させて前進移動させ、図６に示すアームスライド２２’及び高低アーム２０’の姿勢を採らせ、この姿勢に保持する。これにより、支持軸１３’を上昇させて、図６に破線で示す砲身９の後退余裕を長く確保する。
【００２９】
一方、砲身９の発射角を小さく設定する場合には、飛翔体の発射に伴う反動によつて緩衝兼復帰装置２９に支持される砲身９がほぼ水平方向に向けて後退移動する。この砲身９の後退移動により、砲身９の基端部が大きく中心軸線方向の後方に向けて移動するが、地面等の固定部と干渉する傾向は呈しない。そこで、砲軸高低装置６を予め作動させ、砲身９全体を下降させておく。すなわち、アームスライド２２をガイド部材２１に沿つて摺動させて後退移動させ、図６に示すアームスライド２２及び高低アーム２０の姿勢を採らせ、この姿勢に保持する。これにより、火砲の重心点を低下させて火砲の浮き上がりを抑制させる。勿論、砲身９の発射角の変更に際し、緩衝兼復帰装置２９の能力、つまり砲身９から飛翔体を発射する際の反動を緩衝する能力を増減調節する必要は、全く或いはほとんどない。
【００３０】
ところで、上記第１，２実施の形態において、揺動架台８及び砲身９の揺動角度を増減調節する高低装置７の作動に連動して、砲軸高低装置６が作動するように構成することも可能である。これにより、砲身９の発射角に適応した支持軸１３の高さ位置を自動的に付与することが可能になる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明に係る砲軸高低装置付き火砲によれば、次の効果が得られる。
すなわち、発射角の如何に応じて砲身の支持軸を昇降変動させることにより、火砲の安定性の確保と砲身の後退余裕の十分な確保との両立を図ることが可能となる。これにより、火砲による飛翔体の発射に際して、転倒モーメントが重量モーメントを上回つて火砲が浮き上がり、火砲に衝撃を生じて損傷を与えることが防止されると共に、火砲に生ずる振動によつて砲身の発射角が変動し、砲身の発射角を設定し直す必要を生ずる恐れが解消する。加えて、飛翔体を発射する際の砲身の後退長さを増減調節する装置の省略が可能になるため、この装置に基づく不具合、つまり砲身の発射角が大きい際に発射反動の緩衝機能が若干犠牲になる分、火砲が不安定化するという不具合の解消も可能になる。これらの効果は、けん引型及び車載型の両者の火砲において奏することができる。
【００３２】
更に、車載型の火砲にあつては、火砲の移動時の全高を低下させることができる結果、火砲の重心が高いままとなつて移動時の安定性に欠けるという不具合が解消する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施の形態に係る砲軸高低装置付き火砲を示す側面図。
【図２】  同じく背面図。
【図３】  同じく作用説明図。
【図４】  本発明の第２実施の形態に係る砲軸高低装置付き火砲を示す側面図。
【図５】  同じく背面図。
【図６】  同じく作用説明図。
【図７】  従来の火砲を示す側面図。
【符号の説明】
１：下部架台、２：底板、３：旋回盤、４：上部架台、６：砲軸高低装置、７：高低装置、８：揺動架台、９：砲身、１０：耳軸アーム、１１：高低用ラック、１１ａ：歯部、１３：支持軸、１４：ピン、１９：ピニオン、２０：高低アーム、２１：ガイド部材、２９：緩衝兼復帰装置。
【図１】
0003895021.tif 000002
【図２】
0003895021.tif 000003
【図３】
0003895021.tif 000004
【図４】
0003895021.tif 000005
【図５】
0003895021.tif 000006
【図６】
0003895021.tif 000007
【図７】
0003895021.tif 000008