(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砲身（１）及び給弾機（４）を結合するフレーム（２）内に回転自在に支持され、給弾機（４）より送弾される弾薬（８）を給弾位置に保持する弾薬保持部（３ｆ，３ｆ’）、及び弾薬保持部（３ｆ，３ｆ’）に対応させて形成され、弾薬（８）を受け入れて砲身（１）に対応する装填位置を採らせる薬室（３ｇ，３ｇ’）を有する薬室ドラム（３）と、薬室ドラム（３）を前記給弾位置から装填位置及び装填位置から給弾位置へと間欠的に回転させる間欠機構（５）と、間欠機構（５）を介して薬室ドラム（３）を回転駆動する回転駆動手段（６）と、薬室ドラム（３）の回転に伴い、弾薬保持部（３ｆ，３ｆ’）に保持された弾薬（８）を薬室（３ｇ）に送弾する装填手段（１０）と、薬室（３ｇ）に装填された弾薬（８）を閉鎖する閉鎖保持手段（１２）と、閉鎖保持手段（１２）によつて閉鎖された弾薬（８）を撃発する発火機構（７）と、薬室ドラム（３）の回転に伴い、撃発された後に薬室（３ｇ）に残る空薬莢を引き抜いてフレーム（２）の薬莢排出孔（１３）にまで搬送する薬莢排出手段（１１）とを備え、
前記装填手段（１０）が、フレーム（２）の内面に円周方向に延在させて、弾薬保持部（３ｆ，３ｆ’）に保持されて給弾位置を採る弾薬（８）の尾端面から、薬室ドラム（３）の回転方向に連続して形成され、薬室ドラム（３）の回転に伴い、給弾された弾薬保持部（３ｆ，３ｆ’）に対応する薬室（３ｇ，３ｇ’）に向けて弾薬（８）を押し込むカム面を有する装填カム（１０）によつて構成され、
前記閉鎖保持手段（１２）が、装填カム（１０）の先端に接続させて設けられ、装填位置を採る弾薬（８）の尾端面を支持するロック部（１２）によつて構成され、
前記薬莢排出手段（１１）が、フレーム（２）の内面に円周方向に延在させて、薬室（３ｇ，３ｇ’）に装填されて装填位置を採る弾薬（８）の引き抜き溝（９）と係合する位置から、薬室ドラム（３）の回転方向に連続して薬莢排出孔（１３）にまで形成され、薬室ドラム（３）の回転に伴い、装填位置を採る空薬莢を引き抜いて薬莢排出孔（１３）にまで搬送するカム面を有する引き抜きカム（１１）によつて構成されていることを特徴とする回転薬室型機関砲の弾薬装填機構。
【請求項２】
弾薬保持部（３ｆ，３ｆ’）及び薬室（３ｇ，３ｇ’）が、薬室ドラム（３）の回転中心軸線に対する直径方向にそれぞれ形成されると共に、間欠機構（５）が、回転駆動手段（６）の連続回転により、第１時間（ｔ1 ）で給弾位置を採る薬室ドラム（３）を１８０°回転させて装填位置を採らせた後、第２時間（ｔ2 ）の間は薬室ドラム（３）を装填位置で停止させ、第２時間（ｔ2 ）の経過の後、再び第１時間（ｔ1 ）で薬室ドラム（３）を１８０°回転させて第２時間（ｔ2 ）の間は薬室ドラム（３）を停止させるサイクルを繰り返す構成を有することを特徴とする請求項１の回転薬室型機関砲の弾薬装填機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転薬室型機関砲の弾薬装填機構に関するもので、特に弾薬の給弾、装填及び空薬莢の排出までを含んだ回転薬室型機関砲の弾薬装填機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転薬室型機関砲の弾薬装填機構は、砲尾に備えられ、複数の薬室を同一円周上に等間隔で配置したドラムを有し、薬室と同一円周上に砲身が配置されている。そして、このドラムを間欠的に回転駆動することにより、各ステップ毎に弾薬の薬室への装入、閉鎖、弾丸の発射及び薬莢の排出を行つている。
【０００３】
通常、薬室は５個程度からなり、５ステップでドラムが１回転する。この場合、ドラムの１回転つまり５ステップで５発の弾丸を発射している。このとき、弾薬の薬室への装入は、２段階で行う。すなわち、１段階で弾薬の約１／２を装入し、２段階目で残りの１／２を装入する。このため、１段階で装入を完了するものに比べて装入速度を小さくできるといつた特徴を有している。
【０００４】
一方、ドラムの回転駆動力には、発射時のガスを利用することが一般的に行われているが、外部動力による方法もある。しかし、ドラムの駆動力として発射時のガスを利用する場合でも、最初の駆動には外部動力が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の回転薬室型機関砲の弾薬装填機構にあつては、次のような技術的課題を有している。
すなわち、弾薬装填機構による弾薬の装入時の作動は、回転間欠運動及び往復間欠運動の２つから成つている。具体的には、ドラムを１ステップ回転させて停止させる回転間欠運動と、ドラムが停止している間に弾薬を薬室に２段階で装入及び弾丸を発射した後に残渣として残る薬莢を１段階で引き抜く往復間欠運動とから成つている。この往復間欠運動は、通常、ランマを往復運動させて行つているので、装填ランマが２個、引き抜きランマが１個必要である。更に、ドラムの回転間欠運動及び弾薬又は薬莢に与える往復間欠運動の両方を与える間欠機構を含み、この回転運動及び往復運動を適宜にコントロールする機構が必要となる。その結果、弾薬装填機構の構造が複雑になるという技術的課題がある。また、ランマの型式にもよるが、一般に弾薬装填機構ひいては砲身の長さを長くして対応させることになるため、機関砲が大形化せざるを得ない。
【０００６】
【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、その構成は、次の通りである。
請求項１の発明は、砲身１及び給弾機４を結合するフレーム２内に回転自在に支持され、給弾機４より送弾される弾薬８を給弾位置に保持する弾薬保持部３ｆ，３ｆ’、及び弾薬保持部３ｆ，３ｆ’に対応させて形成され、弾薬８を受け入れて砲身１に対応する装填位置を採らせる薬室３ｇ，３ｇ’を有する薬室ドラム３と、薬室ドラム３を前記給弾位置から装填位置及び装填位置から給弾位置へと間欠的に回転させる間欠機構５と、間欠機構５を介して薬室ドラム３を回転駆動する回転駆動手段（６）と、薬室ドラム３の回転に伴い、弾薬保持部３ｆ，３ｆ’に保持された弾薬８を薬室３ｇに送弾する装填手段（１０）と、薬室３ｇに装填された弾薬８を閉鎖する閉鎖保持手段（１２）と、閉鎖保持手段（１２）によつて閉鎖された弾薬８を撃発する発火機構７と、薬室ドラム３の回転に伴い、撃発された後に薬室３ｇに残る空薬莢を引き抜いてフレーム２の薬莢排出孔１３にまで搬送する薬莢排出手段（１１）とを備え、
前記装填手段（１０）が、フレーム２の内面に円周方向に延在させて、弾薬保持部３ｆ，３ｆ’に保持されて給弾位置を採る弾薬８の尾端面から、薬室ドラム３の回転方向に連続して形成され、薬室ドラム３の回転に伴い、給弾された弾薬保持部３ｆ，３ｆ’に対応する薬室３ｇ，３ｇ’に向けて弾薬８を押し込むカム面を有する装填カム１０によつて構成され、
前記閉鎖保持手段（１２）が、装填カム１０の先端に接続させて設けられ、装填位置を採る弾薬８の尾端面を支持するロック部１２によつて構成され、
前記薬莢排出手段（１１）が、フレーム２の内面に円周方向に延在させて、薬室３ｇ，３ｇ’に装填されて装填位置を採る弾薬８の引き抜き溝９と係合する位置から、薬室ドラム３の回転方向に連続して薬莢排出孔１３にまで形成され、薬室ドラム３の回転に伴い、装填位置を採る空薬莢を引き抜いて薬莢排出孔１３にまで搬送するカム面を有する引き抜きカム１１によつて構成されていることを特徴とする回転薬室型機関砲の弾薬装填機構である。
請求項２の発明は、弾薬保持部３ｆ，３ｆ’及び薬室３ｇ，３ｇ’が、薬室ドラム３の回転中心軸線に対する直径方向にそれぞれ形成されると共に、間欠機構５が、回転駆動手段（６）の連続回転により、第１時間ｔ1 で給弾位置を採る薬室ドラム３を１８０°回転させて装填位置を採らせた後、第２時間ｔ2 の間は薬室ドラム３を装填位置で停止させ、第２時間ｔ2 の経過の後、再び第１時間ｔ1 で薬室ドラム３を１８０°回転させて第２時間ｔ2 の間は薬室ドラム３を停止させるサイクルを繰り返す構成を有することを特徴とする請求項１の回転薬室型機関砲の弾薬装填機構である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１〜図５は、本発明に係る回転薬室型機関砲の弾薬装填機構の１実施の形態を示す。図中において符号２は弾薬装填機構のフレームを示し、フレーム２は、円筒状をなしている。このフレーム２の中心軸線方向の前端の一側に偏らせてボス部２ａが形成され、このボス部２ａに砲身１の基端部が結合され、フレーム２の後端他側面には、給弾機４が接続され、また、フレーム２の内部に薬室ドラム３が回転自在に支持されている。
【０００８】
薬室ドラム３は、平板状をなし、前側の薬室部３ｄと後側の送弾部３ｅとが軸部３ｃを介して同軸に形成され、前後の支軸３ａ，３ｂによつてフレーム２の中心軸線の回りに回転自在に支持されている。この薬室部３ｄの左右両側部には、それぞれ円形孔からなる薬室３ｇ，３ｇ’が形成され、送弾部３ｅの左右両側部には、それぞれ円筒面の一部からなる弾薬保持部３ｆ，３ｆ’が形成され、左右の薬室３ｇ，３ｇ’及び弾薬保持部３ｆ，３ｆ’は、それぞれ同一軸線上に対向配置されて対をなしている。また、後側の支軸３ａが、間欠機構５を介して回転駆動源であるモータ６に接続している。
【０００９】
給弾機４は、内部に弾薬８（８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｇ）が複数個収納され、平板状の薬室ドラム３が水平な給弾位置を採る図２に示す状態で、その開口４ａがいずれか一方の弾薬保持部３ｆ，３ｆ’に整合して給弾可能となる位置に配置されている。しかして、薬室ドラム３が水平な給弾位置を採る間（後記するように薬室ドラム３が停止している間）に、図外の送り込み手段により、給弾機４内の１個の弾薬８が薬室ドラム３の弾薬保持部３ｆ，３ｆ’のいずれか一方に送り込まれる。また、給弾機４の開口４ａの下方位置のフレーム２には、薬莢をフレーム２の外部へ排出させる薬莢排出孔１３が貫通して形成されている。薬莢排出孔１３は、弾薬８の弾丸が発射後に残る薬莢が通過可能な大きさに形成されている。なお、薬莢排出孔１３は、フレーム２の薬室部３ｄよりも後方であつて、水平な給弾位置を採る薬室ドラム３の下方に形成されていればよい。更に、フレーム２の薬莢排出孔１３の回転方向の前側縁部には、薬莢を係止させて薬莢排出孔１３に向けて案内させる排出爪１４，１４’が、図１，図２に示すように突設されている。勿論、排出爪１４，１４’は、薬室ドラム３と干渉しない位置に形成してある。
【００１０】
薬室ドラム３が水平な給弾位置を採つた状態では、図１上で左方に位置する他側の薬室３ｇ’及び弾薬保持部３ｆ’の中心軸線は、砲身１の中心軸線と合致しており、また、右方に位置する一側の弾薬保持部３ｆの中心軸線は、前述したように給弾機４の開口部４ａと整合する位置、つまり給弾機４内の弾薬８を給弾可能な位置となつている。この弾薬保持部３ｆ，３ｆ’は、弾薬８又は空薬莢を保持可能な形状に形成され、薬室３ｇ，３ｇ’は弾薬８を挿入可能な大きさを有している。
【００１１】
間欠機構５は、ゼネバ機構、欠歯機構等によつて構成され、薬室ドラム３に図４に示す駆動、つまり薬室ドラム３に給弾位置から装填位置及び装填位置から給弾位置への間欠的な回転を与える。すなわち、モータ６の連続回転により、水平姿勢を採つて停止状態にある薬室ドラム３が、所定の第１時間ｔ1 の間に反時計回り方向に１８０°だけ回転し、その後の第２時間ｔ2 の間は停止する。この両時間ｔ1 ＋ｔ2 が薬室ドラム３の１動作時間であり、この動作を２回繰り返すことにより、薬室ドラム３は１回転し、水平な停止状態に戻る。このようにして、薬室ドラム３が次々に間欠回転する。
【００１２】
フレーム２の内面には、図５に示すように薬室ドラム３の回転を支障しない位置として、装填手段である装填カム１０、薬莢排出手段である引き抜きカム１１及び閉鎖保持手段であるロック部１２が、それぞれ形成されている。図５は、フレーム２の内側３６０°を平面に展開して示している。
【００１３】
装填カム１０は、水平姿勢を採つて停止状態にある薬室ドラム３の一側の薬室３ｇ、つまり給弾機４の開口部４ａと対応する薬室３ｇの後方から薬室ドラム３の回転方向（反時計回り方向）に約１８０°の範囲で形成され、次第に前方に向けて湾曲する連続したカム面を有している。
【００１４】
また、ロック部１２は、装填カム１０の先端に接続させて形成されている。すなわち、ロック部１２は、水平姿勢を採つて停止状態にある薬室ドラム３の他側の薬室３ｇ’、つまり砲身１と対応する薬室３ｇ’の後方に形成されている。装填カム１０のカム面及びロック部１２の前面は、弾薬８（８ａ，８ｂ）の尾端面に当接して支持する。このロック部１２には、図１に示すように発火機構７が装着されている。
【００１５】
引き抜きカム１１は、水平姿勢を採つて停止状態にある薬室ドラム３の他側の薬室３ｇ’、つまり砲身１と対応する薬室３ｇ’の後方から始まり、薬室ドラム３の回転方向（反時計回り方向）に１８０°よりも小さなθ3 °の範囲で形成され、次第に後方に向けて湾曲する連続したカム面を有している。引き抜きカム１１の先端は、図２に仮想線で示すように薬莢排出孔１３の回転方向の後側縁部に接続している。引き抜きカム１１の基端部は、他側の薬室３ｇ’に装填されている弾薬８ｂの引き抜き溝９と係合する位置に形成され、また、引き抜きカム１１の全体は、弾薬８の引き抜き溝９と係合可能な厚さを有している。
【００１６】
しかして、給弾機４から供給された弾薬８ａが一側の弾薬保持部３ｆに保持されて給弾位置を採れば、この弾薬８ａの尾端面が装填カム１０のカム面の基端部によつて支持される。そして、薬室ドラム３の回転に伴い、装填カム１０のカム面によつて弾薬８ａの尾端面が押され、弾薬８ａが次第に前方に位置する一側の薬室３ｇに押し込まれ、弾薬８ｂとして示す装填位置にまで移送される。装填位置にまで移送された弾薬８ｂは、その尾端面がロック部１２に当接した状態で支持される。一方、他側の薬室３ｇ’に装填されて装填位置を採る弾薬８ｂは、その引き抜き溝９が引き抜きカム１１のカム面の基端部に係合しているで、弾丸（図５に弾丸８’として示す）が発射されて空薬莢となつた後、薬室ドラム３の回転に伴い、次第に後方に引き抜かれ、薬室ドラム３がθ3 °だけ回転したときに、他側の薬室３ｇ’と干渉しない位置にまで引き抜かれ、薬莢排出孔１３にまで移動する。従つて、図２に示す薬莢排出孔１３は、砲身１と対応する薬室３ｇ’の後方を基準として、薬室ドラム３の回転方向（反時計回り方向）にθ3 °だけ回転した位置に形成されている。
【００１７】
次に作用について説明する。
先ず、モータ６をＯＮ作動させれば、間欠機構５の機能により、薬室ドラム３が図２に示す水平な給弾位置を採つて停止する。この状態で、給弾機４からの弾薬８ａが薬室ドラム３に送り込まれ、一側の弾薬保持部３ｆに保持される。薬室ドラム３の停止は、第２時間ｔ2 の間だけ行われる。
【００１８】
続いて、間欠機構５の機能によつて薬室ドラム３が第１時間ｔ1 だけ、つまり１８０°だけ反時計回り方向に回転して停止する。この薬室ドラム３の回転の間に、弾薬８ａは弾薬保持部３ｆに保持されながら、図５に示す装填カム１０のカム面に沿つて押されて、一側の弾薬保持部３ｆの前方に位置する一側の薬室３ｇに押し込まれ、薬室ドラム３が装填位置を採つて、図１，図３に示すように他側の薬室３ｇ’に装填された弾薬８ｂの状態になる。この薬室ドラム３が１８０°だけ回転した後の停止は、第２時間ｔ2 である。薬室ドラム３が装填位置を採ることにより、弾薬８ｂの尾部が装填カム１０の先端に接続するロック部１２に支えられた状態となる。この状態で発火機構７の作用によつて弾薬８ｂが撃発されて弾丸が発射され、弾丸の発射反動がロック部１２によつて支持される。弾丸の発射により、他側の薬室３ｇ’に空薬莢が残渣として残る。一方、この停止の第２時間ｔ2 の間に、給弾機４内の次の弾薬８ｃが送弾部３ｅの一側の弾薬保持部３ｆに送り込まれる。
【００１９】
次に、薬室ドラム３が１８０°だけ反時計回り方向に回転する間に、他側の薬室３ｇ’に残つている薬莢が、引き抜きカム１１によつて薬室３ｇ’から引き抜かれながら、回転する薬室ドラム３によつて搬送され、薬室ドラム３がθ3 °だけ回転したときに薬莢と引き抜きカム１１との係合が離脱すると同時に、薬莢が排出爪１４，１４’に係合して案内され、薬莢排出孔１３から外部に排出される。すなわち、薬室３ｇ’から引き抜かれた薬莢は、他側の弾薬保持部３ｆ’に保持された状態にあるため、薬莢排出孔１３に至つた薬莢は、弾薬保持部３ｆ’と排出爪１４，１４’との間に挟まれ、かつ、重力を受けながらフレーム２の下部に形成した薬莢排出孔１３から自然落下する。薬莢が薬莢排出孔１３から排出された後も薬室ドラム３の回転が続き、上記１８０°だけ回転する。この薬室ドラム３の１８０°の回転により、一側の弾薬保持部３ｆに給弾された弾薬８ｃは、前述したと同様に他側の薬室３ｇ’に装填される。この薬室ドラム３の１８０°の回転が終了すれば、薬莢が排出された薬室３ｇ’は図１，図２に示す一側の薬室３ｇの位置に戻り、給弾機４内の次の弾薬８ｄを受け取れる状態になる。
【００２０】
このようにして、薬室ドラム３が２動作、つまり薬室ドラム３が１回転する間に、弾薬８の弾薬保持部３ｆから薬室３ｇへの装入、薬莢の薬室３ｇ’からの引き抜き及び薬莢排出孔１３から外部への放出が次々に行われる。また、薬室ドラム３の停止の間に、弾丸の発射及び給弾（給弾機４から機関砲への弾薬８の受け渡し）が同時に行われる。このため、弾薬８の薬室３ｇへの装入及び薬莢の薬室３ｇ’からの引き抜きが、装填カム１０及び引き抜きカム１１によつてなされることとも相まつて、第１時間ｔ1 と第２時間ｔ2 との和で与えられる１動作の時間を縮めても無理が生じ難く、高発射速度の達成が可能である。なお、発射速度は、目標によつて使い分けるものであり、例えば対空用であれば、高発射速度が要求され、反対に対地用では、どちらかといえば低発射速度となる。この場合の発射速度の高低切換えは、モータ６の回転速度の変更によつて対応が可能である。
【００２１】
ところで、上記の１実施の形態にあつては、それぞれ２個の薬室３ｇ，３ｇ’及び弾薬保持部３ｆ，３ｆ’を、薬室ドラム３の回転中心軸線に対する直径方向に形成したが、薬室３ｇ，３ｇ’及び弾薬保持部３ｆ，３ｆ’は、それぞれ１個又は任意の複数個を形成し、同様の作用を得ることも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明に係る回転薬室型機関砲の弾薬装填機構によれば、下記の効果を奏することができる。
すなわち、間欠機構は回転方向のみとなるので、従来の往復運動を与える間欠機構が不必要になる。その結果、構造が簡単な弾薬装填機構が得られた。加えて、装填ランマ及び引き抜きランマのいずれも省略されるので、これらの駆動装置及びコントロール機構が不要となることとも相まつて、より簡素な構造が得られ、弾薬装填機構の小形化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施の形態に係る回転薬室型機関砲の弾薬装填機構を示す断面図。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】  図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】  同じく時間−薬室ドラムの回転角度特性を示す線図。
【図５】  同じくフレームの内側３６０°を示す展開図。
【符号の説明】
１：砲身、２：フレーム、３：薬室ドラム、３ｆ，３ｆ’：弾薬保持部、３ｇ，３ｇ’：薬室、４：給弾機、５：間欠機構、６：モータ（回転駆動手段）、７：発火機構、８：弾薬、１０：装填カム（装填手段）、１１：引き抜きカム（薬莢排出手段）、１２：ロック部（閉鎖保持手段）、１３：薬莢排出孔、ｔ1 ：第１時間、ｔ2 ：第２時間。
【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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