(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気制御可能なペイントボール銃であって、
本体（４０）と、
前記本体（４０）内に配置され、圧縮ガス源（１）から圧縮ガスを選択的に受けるように構成された発砲チャンバ（３）と、
装填動作中にペイントボール（４１）を前記発砲チャンバ（３）へ装填するためのボルト（２６）と、
発砲動作中に圧縮ガス源（１）からの圧縮ガスを選択的に前記発砲チャンバ（３）へ入れてペイントボール（４１）を発射するように構成されたバルブ（１３）と、
前記ペイントボール銃の装填動作を制御するための電気回路（３４）とからなり、
前記電気回路（３４）は、ソレノイド・バルブ（３５）を制御するように構成されており、前記ソレノイド・バルブ（３５）は、圧縮ガス源（１）から圧縮ガスの制御された供給を受け、前記ソレノイド・バルブ（３５）を通して圧縮ガスを気圧ピストン（２５）へ送り、該装填動作を始めるように構成されていることを特徴とする電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項２】
前記ソレノイド・バルブ（３５）からの圧縮ガスは、前記電気回路（３４）からの電気信号に基づいて前記気圧ピストン（２５）の端部（２５ａ）へ選択的に供給され、
前記ボルト（２６）は、機械的リンケージ（２８）によって前記気圧ピストン（２５）に接続されており、
前記気圧ピストン（２５）の移動によって前記ボルト（２６）が移動して前記ペイントボール銃の該装填動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項３】
請求項１に記載の前記ペイントボール銃の前記電気回路（３４）に使用するための電気回路基板（３４）であって、
前記電気回路基板（３４）は、前記ペイントボール銃のグリップ（７）内に収容されるように構成されていることを特徴とする電気回路基板。
【請求項４】
電気制御可能なペイントボール銃であって、
本体（４０）と、
前記本体（４０）内に配置され、圧縮ガス源（１）から圧縮ガスを選択的に受けるように構成された発砲チャンバ（３）と、
装填動作中にペイントボール（４１）を前記発砲チャンバ（３）へ装填するためのボルト（２６）と、
発砲動作中に圧縮ガス源（１）からの圧縮ガスを選択的に前記発砲チャンバ（３）へ入れてペイントボール（４１）を発射するように構成されたバルブ（１３）と、
前記ペイントボール銃を制御するための電気回路（３４）とからなり、
前記電気回路（３４）は、前記ボルト（２６）を開位置へ移動させるだけの圧縮ガスの量にすることにより前記ペイントボール銃の該装填動作を制御するように構成されていることを特徴とする電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項５】
電気制御可能なペイントボール銃であって、
本体（４０）と、
前記本体（４０）内に配置され、圧縮ガス源（１）から圧縮ガスを選択的に受けるように構成された発砲チャンバ（３）と、
装填動作中にペイントボール（４１）を前記発砲チャンバ（３）へ装填するためのボルト（２６）と、
発砲動作中に圧縮ガス源（１）からの圧縮ガスを選択的に前記発砲チャンバ（３）へ入れてペイントボール（４１）を発射するように構成されたバルブ（１３）と、
前記ペイントボール銃の動作を制御するための電気回路（３４）と、
前記電気回路（３４）からの一又は二以上の制御信号に基づいて前記ペイントボール銃の該装填動作及び該発砲動作を制御するように構成されている一又は二以上のソレノイド・バルブ（３５、３６）とからなり、
前記一又は二以上のソレノイド・バルブ（３５）は、圧縮ガスを気圧ピストン（２５）の端部（２５ａ）へ送り前記ボルト（２６）を開くことにより該装填動作を制御するように構成されており、
前記一又は二以上のソレノイド・バルブ（３６）は、さらに、前記バルブ（１３）を開いて圧縮ガスを前記発砲チャンバ（３）へ入れることにより該発砲動作を制御するように構成されていることを特徴とする電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項６】
電気制御可能なペイントボール銃であって、
本体（４０）と、
前記本体（４０）内に配置され、圧縮ガス源（１）から圧縮ガスを選択的に受けるように構成された発砲チャンバ（３）と、
装填動作中にペイントボール（４１）を前記発砲チャンバ（３）へ装填するためのボルト（２６）と、
発砲動作中に圧縮ガス源（１）からの圧縮ガスを選択的に前記発砲チャンバ（３）へ入れてペイントボール（４１）を発射するように構成されたバルブ（１３）と、
前記ペイントボール銃の一又は二以上の該装填及び発砲動作を制御するための電気回路（３４）と、
ソレノイド・バルブ（３５）から圧縮ガスを受け、該ソレノイド・バルブ（３５）を通して圧縮ガスを逃がすことにより作動するように構成された気圧シリンダとピストンとの組立体（１４）とからなり、
前記組立体（１４）は、機械的リンケージ（２８）を介して前記ボルト（２６）に接続されており、
前記組立体（１４）の作動により前記ボルト（２６）の移動が制御されることを特徴とする電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項７】
電気制御可能なペイントボール銃であって、
本体（４０）と、
前記本体（４０）内に配置され、圧縮ガスを選択的に受けるように構成された発砲孔（３）と、
ペイントボール（４１）を前記発砲孔（３）へ装填するように構成されたボルト（２６）と、
装填動作中に圧縮ガスを受けて前記ボルト（２６）を開位置へ移動させるように構成された一又は二以上の気圧ピストン（２５）と、
前記一又は二以上の気圧ピストン（２１）は、発砲動作中に圧縮ガスの発砲孔（３）への排出を制御するように構成されており、
圧縮ガス源（１）と前記一又は二以上の気圧ピストン（２５，２１）との間の流体連通を制御して該装填動作及び該発砲動作を制御するように配置された一又は二以上のソレノイド・バルブ（３５，３６）とからなることを特徴とする電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項８】
さらに、前記ペイントボール銃内に配置された電気回路基板（３４）からなり、前記電気回路基板（３４）は、電気信号を前記一又は二以上のソレノイド・バルブ（３５，３６）へ送信して該装填動作及び該発砲動作のタイミングを制御するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項９】
前記一又は二以上の気圧ピストン（２５，２１）は、それぞれ第一端部（２５ａ，２１ａ）及び第二端部（２５ｂ，２１ｂ近傍）を有しており、
前記一又は二以上のソレノイド・バルブ（３５）は、圧縮ガスを前記一又は二以上の気圧ピストンのうちの一つ（２５）の該第一端部（２５ａ）へ送り、該装填動作を始め、
前記一又は二以上のソレノイド・バルブ（３６）は、圧縮ガスを前記一又は二以上の気圧ピストンのうちの一つ（２１）の該第二端部（２１ｂ近傍）へ送り、該発砲動作を始めることを特徴とする請求項７に記載の電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項１０】
電気制御可能なペイントボール銃であって、
ペイントボール（４１）を前記ペイントボール銃の発砲チャンバ（３）へ装填するためのボルト（２６）と、
気圧シリンダ（１４）と、
前記気圧シリンダ（１４）内に摺動可能に取り付けられたピストン（２５）と、
前記ピストン（２５）の移動により前記ボルト（２６）が移動するように、前記ピストン（２５）と前記ボルト（２６）との間を接続している機械的リンケージ（２８）と、
前記ボルト（２６）の移動を制御して前記ボルト（２６）を開くために圧縮ガスを前記ピストン（２５）へ送るように構成されたソレノイド・バルブ（３５）とからなることを特徴とする電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項１１】
前記ソレノイド・バルブ（３５）は、前記ボルト（２６）を開くために前記ピストン（２５）の第一端部（２５ａ）へ圧縮ガスを送るように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項１２】
前記ボルト（２６）を閉じるために前記ピストン（２５）の第一端部（２５ａ）から圧縮ガスを逃がすことを特徴とする請求項１０に記載の電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項１３】
電気制御可能なペイントボール銃であって、
グリップ（７）と、
トリガで作動されるスイッチ（３０）と、
前記スイッチ（３０）に電気接続されて前記グリップ（７）内に収容された電気回路（３４）とからなり、
前記電気回路（３４）は、トリガ（８）を引くことに応じて前記ペイントボール銃の発射シーケンスを開始するように構成されており、
前記電気回路（３４）は、さらに、電気信号をソレノイド（３５，３６）へ送信することにより前記ペイントボール銃の装填動作を制御するように構成されていることを特徴とする電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項１４】
電気制御可能なペイントボール銃であって、
電源（３３）と、
前記電源（３３）からの電力を受け、ペイントボール銃の発射シーケンスを制御するように構成された電気タイミング回路（３４）と、
前記電気タイミング回路（３４）からの活性化パルスを受けて、ソレノイド・バルブ（３５）を通る圧縮ガスの流れを気圧ピストン（２５）へ送るように構成された前記ソレノイド・バルブ（３５）とからなり、
該気圧ピストン（２５）は、ボルト（２６）に接続されており、前記ボルト（２６）は、圧縮ガスが前記気圧ピストン（２５）の第一端部（２５ａ）へ供給されたときにペイントボール（４１）を前記ペイントボール銃の発砲チャンバ（３）へ装填することを特徴とする電気制御可能なペイントボール銃。
【請求項１５】
前記ソレノイド・バルブ（３５）は、一又は二以上のスリーウェイ・ソレノイド・バルブ（３５，３６）からなることを特徴とする請求項１４に記載の電気制御可能なペイントボール銃。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、空気圧駆動式弾丸発射装置に関する。本発明の好適実施例は、「ペイントボール（Paintball）」（「Survival（サバイバルゲーム）」または「Capture the Flag（旗取りゲーム）」としても知られる）というレクリエーション・スポーツにおける使用向けに設計される。
発明の背景
本発明は、空気力を用いて弾丸を発射するための装置から成る。空気力を用いて弾丸を推進する銃は既知である。特に、標的との衝突時に破裂する、着色された粘性物質を含む壊れやすい球形の弾丸（「ペイントボール」として知られる）を、空気力を用いて発砲させることは既知である。しかしながら、ペイントボールの用途に用いられる空気圧駆動式銃は、（概して、既存の空気圧駆動式銃と同様に）発砲の正確性に影響を及ぼすいくつかの欠点を持つ。これらの欠点は本発明により排除される。
既存の空気圧駆動式銃は、銃から所望の速度で弾丸を発砲するために必要な推進力の発生を支援するのに、幾分かは必ずばね機構を用いる。ばねを使用することにより、エネルギは、空気作用により蓄積されたポテンシャルの形態から、弾丸の運動加速（kinetic acceleration）まで、非線形の変換が起こる。これは、ばねが、最大変形から変形のない自然状態まで伸びるにつれて、連続的に、より少ないエネルギを放出するためである。一般にどんな可撓性弾丸の場合も、またペイントボールの場合は特に、このエネルギの非線形変換は、弾丸の形状に幾分の変形を生じ、これが、飛行中に弾丸に生成される弾道力（ballistic force）を変化させて、弾丸を目標の標的に当たるよう発砲する正確性に有害な影響を与える。弾丸の変形により生じるこの有害な弾道効果は、ペイントボールの用途でゲームプレーヤの安全性のため必要とされる遅い弾丸速度において、特に感知される。従来技術において用いられるばね力では、これらの有害な弾道効果を排除するために、可能なうちの最高の空気圧で、ペイントボールを発砲することが必要である。このため、ペイントボールの外殻を厚くして、銃の点火チャンバ内におけるペイントボールの破損をなくすことが行われている。厚さを増すことにより、今度は、ペイントボールが標的への衝突時に破損することによる問題が生じた。プレーヤの安全性を犠牲にすることなくこれらの問題を全て排除するには、ペイントボールの用途において、正確な照準および低い速度の弾丸の正確な発砲を可能にするため、低い空気圧レベルにおいて弾丸の変形を最小限に抑える方法を見出すことが要望されるようになっている。
本発明は、発射シーケンスの間、弾丸へのエネルギ伝達において、ばね機構の使用を排除することによって、これらの問題を全て解決する。本発明は、弾丸に空気力の適用のみを行う発射シーケンスを用いる。これによってエネルギ量に線形変化が生じ、これが、空気作用により蓄積されたエネルギが放出時に膨張および減圧を受ける際、弾丸に適用される。これは次いで、発射シーケンスの間、弾丸の物理的な変形を最小限に抑え、発砲の正確性を増す。ペイントボールの用途においては、このように力が線形に加えられることは、正確性の増大に大きく寄与する。これは、ペイントボールの速度を安全なレベルに制限するのに必要な低い圧力における力の非線形伝達では、速度が低いために、ペイントボールへの有害な衝撃効果が誇張されるためである。本発明の好適実施例は、弾丸の発火準備（cocking）および再装填の双方の動作のため、電空制御をオプションとして備え、発砲シーケンス・タイミングを最適化する。
本発明の正確性は、ペイントボールの用途で用いられる弾丸速度レベルにおける試験によって立証されている。標的距離６０ヤードから発射される従来のハンドヘルド・ペイントボール銃からの１０ショット・クラスタは、典型的に、毎秒２９０ないし３００フィート範囲の弾丸速度について、１５インチの平均最大不正確（average maximum inaccuracy）を示す。同一の条件のもとで、固定マウントからの同一の従来のペイントボール銃の射撃は、典型的に、１０インチの平均最大不正確を示す。これに対し、本発明は、ハンドヘルド姿勢から発射された場合は８インチ未満の平均最大不正確、また固定マウントの場合は４インチの平均最大不正確を示す。
また、本発明は、弾丸発射シーケンスを開始するために、カム型トリガおよび電気スイッチ配置を用いることで、照準の正確性を増している。この配置によって、カムを介した力の伝達により得られる機械的利益のため、トリガと接触していることで、スイッチの係合に必要な引張り力（pull force）は最小限に抑えられる。このため、次いで、トリガを引く時に経験される手および腕の動きの量が最小限となり、発砲の正確性が増す。
最後に、本発明は、弾丸が発砲された後に経験される跳ね返りが最小限となるため、あらゆる空気動作圧（pneumatic operating pressure）において、従来技術のばね装填の銃の全てに勝る、著しい正確性の利点も提供する。典型的なばね装填の銃は、ばねの伸張によって銃本体に生じる非線形の反力のため、本発明で起こるよりも大きな跳ね返りを示す。これに対して、本発明においては、ばねの装填を行わないことにより、これらの非線形の力を排除し、経験される跳ね返りの量を最小限に抑えるので、弾丸の発砲の際に、あらゆるタイプの既存のばね装填の銃の設計よりも高い正確性が可能となる。
したがって、本発明の目的は、空気力のみを用いて弾丸を推進する弾丸発射装置を提供することである。
また、本発明の目的は、空気力のみを用いて弾丸を推進する、レクリエーション向けおよびプロフェッショナル向けスポーツのペイントボールにおいて用いるための弾丸発射装置を提供することである。
また、本発明の目的は、あらゆる空気動作圧において、全てのタイプのばね装填の銃よりも高い正確性で照準し発砲することができる弾丸発射装置を提供することである。
また、本発明の目的は、低い空気動作圧において、既存のペイントボール銃よりも高い正確性で照準し発砲することができる、レクリエーション向けおよびプロフェッショナル向けスポーツのペイントボールにおいて用いるための弾丸発射装置を提供することである。
また、本発明の目的は、電空制御を用いて、弾丸を推進する空気力を放出する、弾丸発射装置を提供することである。
また、本発明の目的は、弾丸の発火準備および再装填の双方の動作のために、電空制御を用いて発砲シーケンス・タイミングを最適化する、弾丸発射機構を提供することである。
また、本発明の目的は、電空制御を用いて、弾丸を推進する空気力を放出する、レクリエーション向けおよびプロフェッショナル向けスポーツのペイントボールにおいて用いるための弾丸発射装置を提供することである。
発明の概要
空気圧駆動式弾丸発射装置は、好ましくは、三つの主要素から成る。即ち、空気作用による構成要素（pneumatic components）の全てを収容および相互接続し、また電力源も収容する本体と、本体に取り付けられ、発射シーケンスを起動する電気スイッチを含むグリップと、本体およびグリップ双方の内部に収容され、銃の装填、発火準備および発砲のための空気作用による構成要素間の流れを管理する電気制御装置である。
本体は、好ましくは、互いに連絡する複数の穴（すなわちチャンバ）を含み、このチャンバには、加圧ガスを含みかつ配分するチャンバと、圧縮ガス蓄積チャンバ（compressed gas storage chamber）ならびに弾丸を発砲するためこの蓄積チャンバをガスにより充填しまた蓄積チャンバからガスを放出する機構を含むチャンバと、弾丸を装填し発射するための機構を含むチャンバとが含まれる。電気制御装置は、好ましくは、電気スイッチが閉じている時に電気タイミング回路を起動する電力源と、少なくとも二つ、好ましくは三つの電気駆動式空気流出分配装置（electrically operated pneumatic flow distribution device）とを含み、これら電気駆動式空気流出配分装置は、電気タイミング回路によって連続的に活性化されて、それぞれ、発射のための弾丸の装填を可能にし、また、弾丸を発砲するため蓄積チャンバからの圧縮ガスを放出する。
発射シーケンスの開始前に、弾丸発射機構が使用不可能の間、圧縮ガス蓄積チャンバは圧縮ガスで充填されている。圧縮ガス蓄積チャンバの充填は、好ましくは、圧縮ガス充填機構（compressed gas filling mechanism）の作動によって自動的に達成される。電気スイッチが閉じて発射シーケンスを開始すると、電気タイミング回路により第１の電気駆動式空気流出配分装置が作動されて、弾丸は最初に発射機構へと装填される。
また、本発明は、弾丸発射シーケンスを開始するために、カム型トリガおよび電気スイッチ配置を用いることで、照準の正確性を増している。この配置によって、カムを介した力の伝達により得られる機械的利益のため、トリガと接触していることで、スイッチの係合に必要な引張り力は最小限に抑えられる。このため、次いで、トリガを引く時に経験される手および腕の動きの量が最小限となり、発射の正確性が増す。
最後に、本発明は、弾丸が発砲された後に経験される跳ね返りが最小限となるため、あらゆる空気動作圧において、従来技術のばね装填の銃の全てに勝る、著しい正確性の利点も提供する。典型的なばね装填の銃は、ばねの伸張によって銃本体に生じる非線形の反力のため、本発明で起こるよりも大きな跳ね返りを示す。これに対して、本発明においては、ばねの装填を行わないことにより、これらの非線形の力を排除し、経験される跳ね返りの量を最小限に抑えるので、弾丸の発砲の際に、あらゆるタイプの既存のばね装填の銃の設計よりも高い正確性が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、空気動作式弾丸発射装置の側面図である。
第２図は、空気動作式弾丸発射装置の背面図である。
第３図は、空気動作式弾丸発射装置の本体の平面図である。
好適実施例の詳細な説明
空気圧駆動式弾丸発射装置は、好ましくは、三つの主要素から成る。即ち、空気作用による構成要素の全てを収容および相互接続し、また電力源も収容する本体、本体に取り付けられ、発射シーケンスを起動するトリガおよび電気スイッチを含むグリップ、および、本体およびグリップ双方の内部に収容され、銃の装填、発火準備および発砲のための空気構成要素間の流れを管理する電気制御装置である。
第２図に示すように、本体は、好ましくは、銃本体４０の前後軸に好ましくは平行である軸を持つ三つの空気穴（pneumatic bore）（すなわちチャンバ）を有する。銃本体４０は、金属またはプラスチックなど、発射シーケンスの力に耐えるために適当な従来技術における材料から作ることができる。第１チャンバ１は、圧縮ガスを含み、好ましくは、ガスを注入するため取り外される取り外し可能取付具５により密封される。第１チャンバ１は、好ましくは、銃本体４０の内部を通して穿たれた一連の接続通路（ported passageway）６ａおよび６ｂを介して、それぞれ第２チャンバ２および第３チャンバ３双方と連絡する。第３図に示すように、第２チャンバ２は、圧縮ガス蓄積チャンバ１１、圧縮ガス充填機構１２、および圧縮ガス放出機構（compressed gas releasing mechanism）１３を収容する。また第３チャンバ３も、好ましくは、銃本体４０の内部を通して穿たれた一連の接続通路６ｂおよび６ｃを介して、それぞれ第１チャンバ１および第２チャンバ２双方と連絡する。第１図に示すように、第３チャンバ３は、弾丸装填機構１４および弾丸発射機構１５を収容する。
第３図に示すように、圧縮ガス蓄積チャンバ１１は、一方の端部で第２チャンバ２の内壁および圧縮ガス充填機構１２に、また、圧縮ガス充填機構１２に対向する端部で圧縮ガス放出機構１３に接する。圧縮ガス充填機構１２が作動すると、第１チャンバ１と第２チャンバ２との間の相互接続６ａによって、圧縮ガス蓄積チャンバ１１に、第１チャンバ１からの圧縮ガスが充填する。圧縮ガス放出機構１３が作動すると、第２チャンバ２と第３チャンバ３との間の相互接続６ｃによって、圧縮ガス蓄積チャンバ１１は、弾丸発射機構１５に、蓄積されたガスを放出する。
第３図に示すように、圧縮ガス充填機構１２は、好ましくは、金属またはプラスチック製の円錐または球形の形状のプラグ１７を有するバルブ１６から成る。バルブ１６は通常、圧縮ガス充填機構１２が作動状態にない時、ばね１９の加重によって、金属、プラスチック、またはゴム製の円錐または凹形のシート１８にぶつかって閉じられている。プラグ１７は、金属またはプラスチック製のロッド型機械的リンケージ（mechanical linkage）２０の第２端部２０ｂに取り付けられている。圧縮ガス充填機構１２が作動状態にある時、機械的リンケージ２０は、ばね１９を圧縮することにより、バルブ１６を開き、第１チャンバ１から圧縮ガス蓄積チャンバ１１へ圧縮ガスの流出経路が生成される。
第３図に示すように、機械的リンケージ２０は、圧縮ガス蓄積チャンバ１１を通過し、また、圧縮ガス放出機構１３に取り付けられている第１端部２０ａを有する。圧縮ガス放出機構１３は、好ましくは、圧縮ガス蓄積チャンバ１１に隣接した空間において、第２チャンバ２の前後軸に沿って摺動する、金属またはプラスチック製のピストン２１から成る。ピストン２１の第２端部２１ｂは圧縮ガス蓄積チャンバ１１に隣接しており、また、機械的リンケージ２０の第１端部２０ａに接続されている。ピストンの第２端部２１ｂは、ゴム、またはポリウレタンなど他の適当な合成シーリング材から成る可撓性Ｏリングシール２３を有し、これは圧縮ガス蓄積チャンバ１１からのガス漏れを防止する。第１チャンバ１からの圧縮ガスは、ピストンの第２端部２１ｂに当てられ、圧縮ガス蓄積チャンバ１１を密封しているOリング２３を外すことにより、圧縮ガス放出機構１３を作動して、第２チャンバ２と第３チャンバ３との間の相互接続６ｃによって、圧縮ガス蓄積チャンバ１１から弾丸発射機構１５へ、蓄積されたガスの放出が可能となる。ピストン２１は、Ｏリング２３に隣接したノッチ付エリア（notched area）２２を含み、これは、Ｏリング２３を外し、圧縮ガス放出機構１３を作動する際に、第１チャンバ１からの圧縮ガス圧が加えられるための表面を提供する。
ピストン２１は、圧縮ガス蓄積チャンバ１１に対向する第１端部２１ａを有し、これは、機械的リンケージ２０を介して圧縮力をばね１９に伝達し、バルブ１６を開けて、空気圧を受けて圧縮ガス充填機構１２を作動する。プラグ１７がシート１８から分離すると、バルブ１６の開放が行われ、第１チャンバ１と第２チャンバ２との間の相互接続６ａによって第１チャンバ１から圧縮ガス蓄積チャンバ１１への圧縮ガスの流出経路が生成される。第１チャンバ１からの圧縮ガスは、ピストンの第１端部２１ａに当てられて、バルブ１６を開き、圧縮ガス充填機構１２を作動する。ピストンの第１端部２１ａは、圧縮ガス充填機構１２が作動した場合、圧縮ガス蓄積チャンバ１１への圧力漏れが起こるのを防止する可撓性Ｏリング２４も含む。
第１図に示すように、銃本体４０の第３チャンバ３は、弾丸装填機構１４および弾丸発射機構１５を収容する。弾丸装填機構１４は、好ましくは、第３チャンバ３の前後軸に沿って摺動する金属またはプラスチック製のピストン２５から成る。弾丸発射機構１５は、好ましくは、金属またはプラスチック製のボルト２６から成り、これも第３チャンバ３の前後軸に沿って摺動し、また、銃本体４０から弾丸４１を推進するために圧縮ガス蓄積チャンバ１１から放出された圧縮ガスを受けるポート２７を有する。ボルト２６は、金属またはプラスチック製のロッド型機械的リンケージ２８によって、ピストン２５に接続されている。弾丸装填機構１４が作動すると、弾丸送出機構２９から重力がかかることによって、機械的リンケージ２８は、弾丸４１を受けるようにボルト２６を移動させる。
第１チャンバ１からの圧縮ガスが、第１チャンバ１と第３チャンバ３との間の相互接続６ｂによって、機械的リンケージ２８に取り付けられているピストン２５の第１端部２５ａに当てられると、弾丸装填機構１４が作動する。この圧縮ガスは、ピストン２５および機械的リンケージ２８に対し、ボルト２６を上向きの位置（cocked position）に向けるよう作用し、これによって、弾丸送出機構２９から弾丸４１が装填され、ボルト２６に係合することが可能となる。続いて、ボルト・ポート２７を介して、圧縮ガス蓄積チャンバ１１から蓄積ガスの放出が起こり、銃本体４０から弾丸４１が推進される。発射シーケンスが完了した後、好ましくは、第３ソレノイド・バルブ３７の制御のもとで、圧縮ガスは、第１穴１から、機械的リンケージ２８に対向するピストンの第２端部２５ｂへ当てられて、ボルトを閉鎖位置にすることにより、ボルト２６が弾丸４１を受けることが不可能となる。あるいは、第３ソレノイド・バルブ３７がない場合は、第１チャンバ１と第３チャンバ３を直接に接続する接続通路６ｂによって、加圧ガスは、ピストンの第２端部２５ｂに絶え間なく当てられる。
第１図に示すように、第２の主要素はグリップである。グリップは本体に取り付けられ、好ましくは、ハンドル７、トリガ８、および電気スイッチ３０の三つの主要構成要素を収容する。ハンドル７は、金属またはプラスチックなど、いかなる適当な材料から作ることもでき、好ましくは、銃をピストル同様の方法で保持できるように、握りのある形状とする。金属またはプラスチック製のトリガ８は、ハンドル７に取り付けられており、好ましくは、２本の指で引くような形状の最前部を有し、また電気スイッチ３０と係合するカム型の最後部を有する。偶発的なトリガの配置変化（displacement）を防止するトリガ・ガード９をトリガ８に取り付けると好ましい。ばね１０は、好ましくは、電気スイッチ３０が接触により発射シーケンスを開始した後、トリガ８をニュートラル・ポジションに戻す。電気スイッチ３０は、好ましくは、ばね３２により装填されたプランジャ３１を含む２極小型スイッチである。
第１図に示すように、第３の主要素は、本体およびグリップの双方内に収容された電気制御装置である。電気制御装置は、好ましくは、ハンドル７に収容された電気タイミング回路３４と共に、銃本体４０に収容された三つの電気駆動式スリーウェイ・ソレノイド・バルブ３５、３６および３７、ならびに、銃本体４０の第４チャンバ４に収容されたバッテリ電源３３から成る。電気タイミング回路３４は、電気的構成要素のネットワークであり、電気駆動式空気流出配分機構として機能するソレノイド・バルブ３５、３６および３７に活性化パルス（energizing pulse）を送って発射シーケンスを制御する、二つのソリッド・ステート集積回路タイマを含む。作動すると、ソレノイド・バルブ３５および３６は第１チャンバ１から圧縮ガスの流れを送り出し、作動しない場合は、ソレノイド・バルブ３５および３６は加圧領域から圧縮ガスを排気するよう動作する。これに対し、ソレノイド・バルブ３７は、作動すると、加圧領域から圧縮ガスを排気し、作動しない場合、ソレノイド・バルブ３７は、第１チャンバ１から加圧ガスを送り出す。発射シーケンスの開始時、電気タイミング回路３４は、時間調節シーケンス（timed sequence）で、各ソレノイド・バルブ３５、３６および３７を別個に活性化し、銃本体４０から弾丸４１を推進するため、各ソレノイド・バルブ３５、３６および３７が、発射シーケンス内の適正な時間に加圧ガスの送出または排気のいずれかを行うことを保証する。別の実施例では、スリーウェイ・ソレノイド・バルブ３６および３７は、所望ならば、スリーウェイ・ソレノイド・バルブ３６および３７の双方により提供される機能を達成可能な単一のフォーウェイ・ソレノイド・バルブに取り替えてもよい。
動作の詳細な説明
発射シーケンスの開始前、第１チャンバ１への圧縮ガスの流入によって、好ましくは、自動的に、気圧がピストンの第１端部２１ａに加えられて、上述のように、圧縮ガス充填機構１２の作動によって第１チャンバ１から圧縮ガス蓄積チャンバ１１へガスの流出が起こる。同時に、好ましくは、第３ソレノイド・ボルト３７によってピストンの第２端部２５ｂに気圧がかかり、ボルト２６を閉鎖位置にし、弾丸４１の装填を不可能にする。これらの条件が満たされれば、圧縮ガス蓄積チャンバ１１は、ボルト２６が閉鎖されると共に充填され、銃は発射シーケンスの開始の準備が整う。
発射シーケンスは、好ましくは、電気スイッチ３０が電力源３３と電気タイミング回路３４との間の回路を完了し、トリガ８のカム型の最後部がプランジャ３１に接触してばね３２を圧縮した時に開始する。接触が起こると、電力源３３は電気タイミング回路３４を活性化し、これは最初に、第１および第３ソレノイド・バルブ３５および３７を作動するように活性化パルスを送る。作動すると、第１ソレノイド・バルブ３５はピストンの第１端部２５ａに加圧ガスの流れを送り出し、ボルト２６は上向きの位置にされて弾丸装填機構１４を作動し、弾丸４１の装填が可能となり、弾丸送出機構２９から弾丸４１が装填され、ボルト２６に係合することが可能となる。同時に、第３ソレノイド・バルブ３７が作動して、ピストンの第２端部２５ｂの後ろから加圧ガスを排気し、ボルト２６の上向きの位置への配置が可能となる。次いで、電気タイミング回路３４は、活性化パルスを送って、第２ソレノイド・バルブ３６を作動すると、これがピストンの第２端部２１ｂに加圧ガスの流れを送って、圧縮ガス放出機構１３を作動する。同時に、第１ソレノイド・バルブ３５は、非作動位置に戻り、ピストンの第１端部２５ａを排気する。この排気と、圧縮ガス放出機構１３の作動とによって、圧縮ガス蓄積チャンバ１１からボルト・ポート２７へ、蓄積されたガスの放出が可能となり、銃本体４０の弾丸４１が推進される。
発射シーケンスが完了すると、好ましくは、第３ソレノイド・バルブ３７を非動作位置に戻すことによって、気圧は再びピストンの第２端部２５ｂに加えられ、ボルト２６を閉鎖させる。同様に、好ましくは、上述のように、自動的にピストンの第１端部２１ａに気圧が再び加えられて、圧縮ガス充填機構１２を作動し、圧縮ガス蓄積チャンバ１１を再加圧する。
交替に、発射シーケンスの開始前に弾丸が装填されてボルト２６と係合させられたと仮定すると、前記した発射のステップと装填のステップとは、第１及び第３ソレノイド・バルブ３５及び３７の作動の前に第２ソレノイド・バルブ３６を作動させることにより逆にすることができる。
この後、発射シーケンスは毎秒９回繰り返されてもよい。圧縮ガス蓄積チャンバ１１およびチャンバ相互接続６の大きさは、好ましくは、平方インチ当たり約１２５ポンドのゲージ圧の作動ガス圧力において、毎秒２９０ないし３００フィートの範囲の弾丸速度を生成するように調整される。しかしながら、１．５立方インチの容積の圧縮ガス蓄積チャンバ１１および０．０３１５平方インチの面積のチャンバ相互接続穴６により、平方インチ当たり１７５ポンドゲージ圧までのガス圧力で、好適実施例の動作が可能である。当業者には、これらのパラメータを変更して、異なる動作ガス圧力または弾丸速度を可能とすることができることは明らかであろう。
これまで好適実施例を図示し、詳しく述べてきたが、本発明は添付された請求の範囲内において、異なる具体化も実施することができよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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