(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砲架部（１０）に揺動自在に支持される揺架部（１）に、砲部（２）が駐退装置（３）を介して移動自在に支持され、砲部（２）に発射装薬及び弾丸を装填し、復座位置を採る砲部（２）に所定の射角を与えて射撃を行ない、駐退装置（３）によつて緩衝させながら砲部（２）に後座位置を採らせる火砲の駐退装置であつて、
揺架部（１）及び砲部（２）の一方に設けたシリンダ（３０）と、揺架部（１）及び砲部（２）の他方に固設したピストン棒（３１）及びピストン棒（３１）に取り付けたピストン（３２）とを有し、ピストン（３２）がシリンダ（３０）に摺動自在に嵌合してシリンダ（３０）内が第１圧力室（３３）と第２圧力室（３４）とに区画され、かつ、シリンダ（３０）の第１圧力室（３３）と第２圧力室（３４）とを連通する流路（３５）と、流路（３５）に設けられ、流路（３５）の流路断面積を増減変更するサーボバルブ（３７）とを有し、該シリンダ（３０）及び流路（３５）内に作動液が充填される駐退装置（３）を備えると共に、
砲部（２）の射角を検出する射角検出手段（４０）と、作動液の温度を検出する作動液温度検出手段（４１）と、発射装薬の条件を設定する発射装薬設定手段（４２）と、弾丸の条件を設定する弾丸設定手段（４２）と、射角検出手段（４０）及び作動液温度検出手段（４１）による各検出信号（Ｔ1 ，Ｔ2 ）並びに発射装薬設定手段（４２）及び弾丸設定手段（４２）による各設定信号（Ｔ3 ，Ｔ4 ）に基づいた制御値（Ａ）を設定する制御値設定手段（４４）とを有し、
砲部（２）が復座位置から後座位置に至るまでの間のサーボバルブ（３７）の開度を制御値（Ａ）に基づいて制御し、流路（３５）を流れる作動液の流動抵抗を増減調節することによつてシリンダ（３０）内圧力及び後座距離を調節することを特徴とする火砲の駐退装置。
【請求項２】
ピストン（３２）とシリンダ（３０）との間に、第１圧力室（３３）と第２圧力室（３４）とを連通する少なくとも１個の漏孔（３６）が形成されていることを特徴とする請求項２の火砲の駐退装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火砲の駐退装置に関するものであり、特に駐退装置内圧力及び後座距離を射撃条件に応じて制御可能な火砲の駐退装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来の火砲（例えばりゆう弾砲）の駐退装置は、図５に示すように砲架部１０７に揺動自在に支持される揺架部１０２と、揺架部１０２に設けたシリンダ１０３（駐退管）と、砲身１００を有する砲部１０１にピストン棒１０６を介して固定され、シリンダ１０３に摺動自在に嵌合するピストン１０４とを有し、このシリンダ１０３内のピストン１０４の両側を連通するように、図６に示す少なくとも１個の漏孔１０５を設けた構造を有している。
【０００３】
砲部１０１の後座運動に際しては、漏孔１０５がシリンダ１０３内の作動液（油）の流れを絞り、駐退装置内の圧力を上昇させることにより、砲部１０１に減速力を発生させる。この漏孔１０５は、一般に、火砲の運用上で最も大きな衝撃力を生む最大の発射装薬のガス圧力に基づいて、所定の後座距離（緩衝長）の範囲内で後座運動が終了するように、所定の後座抗力が得られることを考慮して設計されている。また、この後座距離は、射角に応じて変化させることが望ましく、漏孔１０５を可変溝として形成し、短後座距離及び長後座距離として設定されるようになつている。
【０００４】
後座距離を短後座距離及び長後座距離として設定する理由について説明する。火砲が図５に示すように仰角０°の水平射撃を行なうと、砲部１０１に連結されたピストン１０４が、図６に矢印で示すようにシリンダ１０３内を後座方向へと移動し、作動液が漏孔１０５を通つて押し出される。このとき、漏孔１０５が作動液の流れを絞るため、流動抵抗を生じて緩衝され、これに伴つて作動液の温度が上昇する。このような仰角０°の射撃では、砲部１０１の後座運動が支障され難いため、漏孔１０５を大きめに設定し、長後座距離を確保すると共にシリンダ１０３内圧力（駐退装置内圧力）を低下させることができる。
【０００５】
他方、同じ大きさの漏孔１０５を有する火砲が図７に示すような仰角４５°の射撃を行なつた場合、砲部１０１が砲架部１０７又は地面と干渉を生じる。そこで、この砲部１０１の射角変化に対し、漏孔１０５の大きさを追従変化させ、無効な圧力ピークを抑制しつつ後座距離を調節している。しかして、漏孔１０５が射撃条件に適して設計されていると、駐退装置内圧力は、後座距離に対して理想的な曲線を描くことになる。
【０００６】
しかしながら、このような従来の火砲の駐退装置にあつては、漏孔の大きさは、砲身１００の仰角変化に対してのみ連動させて変化させる構造となつていたため、駐退装置内圧力に無効な圧力ピークひいては過大な後座抗力を発生させ、或いは後座距離が長くなつて砲部１０１が砲架部１０７又は地面と干渉を生じる恐れがあるという技術的課題があつた。
【０００７】
すなわち、漏孔１０５は、砲身１００が所定の仰角を採る状態において、その設計時に設定した作動液特性、弾丸重量、発射装薬のガス圧力等の射撃条件を充足する場合においてのみ有効であるが、これらの射撃条件は射撃毎に異なつている。従来の火砲の駐退装置にあつては、このような射撃条件の変動分を調整する機能がないために駐退装置内圧力を正確に制御することができず、設計時と異なる射撃条件の下で図４に破線Ｎで示すように駐退装置内圧力のピークが発生し、後座距離の全てが緩衝作用に有効活用されない状態となつていた。
【０００８】
駐退装置に使用されている作動液は、温度によつて粘性が変化する。従つて、周囲の気温、射撃の繰り返しにより、駐退装置内圧力が変動する。また、弾丸重量及び装薬の種類又は量の変動によつて後座抗力が変化し、これに伴つて駐退装置内圧力も変動する。従つて、従来の火砲にあつては、高い後座抗力の発生を考慮して砲部１０１の支持箇所の強度を増加させる必要性が生じ、この強度増加及び火砲の安定性の確保に伴つて火砲全体の重量を必要以上に増加させる結果となつている。
【０００９】
そこで、ピストンの両側を連通する流路と、流路の断面積を増減変更するサーボバルブとを設けると共に、火砲の射撃条件に合わせてサーボバルブの開度を増減変更させ、駐退装置内圧力を制御し、無効に高い後座抗力の発生を抑制すると共に、適正な後座距離を確保することを目的としている。
【００１０】
【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、砲架部１０に揺動自在に支持される揺架部１に、砲部２が駐退装置３を介して移動自在に支持され、砲部２に発射装薬及び弾丸を装填し、復座位置を採る砲部２に所定の射角を与えて射撃を行ない、駐退装置３によつて緩衝させながら砲部２に後座位置を採らせる火砲の駐退装置であつて、揺架部１及び砲部２の一方に設けたシリンダ３０と、揺架部１及び砲部２の他方に固設したピストン棒３１及びピストン棒３１に取り付けたピストン３２とを有し、ピストン３２がシリンダ３０に摺動自在に嵌合してシリンダ３０内が第１圧力室３３と第２圧力室３４とに区画され、かつ、シリンダ３０の第１圧力室３３と第２圧力室３４とを連通する流路３５と、流路３５に設けられ、流路３５の流路断面積を増減変更するサーボバルブ３７とを有し、該シリンダ３０及び流路３５内に作動液が充填される駐退装置３を備えると共に、砲部２の射角を検出する射角検出手段４０と、作動液の温度を検出する作動液温度検出手段４１と、発射装薬の条件を設定する発射装薬設定手段（４２）と、弾丸の条件を設定する弾丸設定手段（４２）と、射角検出手段４０及び作動液温度検出手段４１による各検出信号Ｔ1 ，Ｔ2 並びに発射装薬設定手段（４２）及び弾丸設定手段（４２）による各設定信号Ｔ3 ，Ｔ4 に基づいた制御値Ａを設定する制御値設定手段４４とを有し、砲部２が復座位置から後座位置に至るまでの間のサーボバルブ３７の開度を制御値Ａに基づいて制御し、流路３５を流れる作動液の流動抵抗を増減調節することによつてシリンダ３０内圧力及び後座距離を調節することを特徴とする火砲の駐退装置である。
請求項２の発明は、ピストン３２とシリンダ３０との間に、第１圧力室３３と第２圧力室３４とを連通する少なくとも１個の漏孔３６が形成されていることを特徴とする請求項２の火砲の駐退装置である。
【００１１】
【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２は、本発明に係る火砲の駐退装置の１実施の形態を示す。図中において符号１は揺架部を示し、揺架部１は、図外の脚を備える砲架部１０に揺動自在に支持され、この揺架部１には砲部２が支持されている。砲部２は、その砲身２ａが揺架部１の支持部１ａ，１ｂに摺動自在に受け入れられて前後の移動が自在である。
【００１２】
この揺架部１と砲部２との間に、駐退装置３が設けられる。駐退装置３は、揺架部１に設けたシリンダ３０と、砲部２に形成したブラケット２０と、ブラケット２０に固設したピストン棒３１の先端に取り付けたピストン３２とを有し、ピストン３２がシリンダ３０に摺動自在に嵌合することにより、シリンダ３０内を第１圧力室３３と第２圧力室３４とに区画している。そして、シリンダ３０とピストン３２との間には、図２に示すように少なくとも１個の漏孔３６が形成され、漏孔３６によつて第１圧力室３３と第２圧力室３４とが連通されている。
【００１３】
更に、シリンダ３０の第１圧力室３３と第２圧力室３４とを連通する流路３５が形成され、この流路３５に、漏孔３６と同様に絞りとして機能するサーボバルブ３７を設けてある。流路３５は、シリンダ３０の外部に形成され、第１圧力室３３及び第２圧力室３４に常時開口している。このシリンダ３０及び流路３５内には、作動液（油）が充填されている。
【００１４】
図２では、ピストン３２の直径方向に漏孔３６，３６が形成され、シリンダ３０の内面には中心軸線方向に次第に高さが変化する凸条３０ａ，３０ｂが形成されている。この各漏孔３６にそれぞれ凸条３０ａ，３０ｂが係合することにより、ピストン３２の後座運動時の各漏孔３６の流路断面積が増減変化するようになつている。火砲が復座位置を採る状態では、図２に示すように漏孔３６が大きく絞られた状態にあり、後座移動を開始すると直ぐに漏孔３６が大きく開放された状態となり、後座運動の中間点から漏孔３６が次第に絞られた状態となり、最も後退した後座位置では復座位置を採る場合とほぼ同様に漏孔３６が大きく絞られた状態となる。なお、この漏孔３６，３６は、射角に応じて変化させる可変溝として形成する必要は必ずしもなく、固定溝によつて形成することができる。
【００１５】
サーボバルブ３７の開度は、砲身２ａの仰角つまり射角値、作動液の温度、弾丸の重量並びに発射装薬の種類及び量によつて定まるガス圧力等の射撃条件に応じて制御する。このため、砲架部１０に対して揺動する箇所としての揺架部１に射角検出手段４０が取り付けられ、作動液が収容されている箇所としてのシリンダ３０の第１圧力室３３に作動液温度検出手段４１が取り付けられている。射角検出手段４０は、砲身２ａを含む揺架部１の傾斜角度を検出するセンサーで構成され、アナログの検出信号Ｔ1 を出力する。作動液温度検出手段４１は、温度を検出するセンサーで構成され、アナログの検出信号Ｔ2 を出力する。この射角検出手段４０及び作動液温度検出手段４１は、それぞれＡ／Ｄ変換器４５，４６を介してマイクロコンピュータ５０に接続されている。
【００１６】
また、マイクロコンピュータ５０には、発射装薬設定手段及び弾丸設定手段として機能する設定器４２が接続されている。この設定器４２において、弾丸の重量並びに発射装薬の種類及び量の条件に応じた設定を手動で行なうことにより、設定信号Ｔ3 ，Ｔ4 がデジタル信号として出力され、これがマイクロコンピュータ５０に入力される。この射角検出手段４０及び作動液温度検出手段４１並びに設定器４２により、射撃緒元設定部５１を形成している。
【００１７】
マイクロコンピュータ５０は、制御値設定手段４４としての機能を有し、記憶装置に予め多種類記憶させた制御値Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 ・・・の中から、射角検出手段４０及び作動液温度検出手段４１による各検出信号Ｔ1 ，Ｔ2 並びに設定器４２による各設定信号Ｔ3 ，Ｔ4 に基づいて、所定の制御値Ａを選び出す。この制御値Ａにより、サーボバルブ３７の開度が後座運動するピストン３２の位置に応じて増減変更され、後座運動時に高圧側となるシリンダ３０の第１圧力室３３に所定の駐退装置内圧力が設定される。
【００１８】
制御値Ａによつて制御されるサーボバルブ３７の開度は、漏孔３６，３６の流路断面積との和により、所定の後座距離を確保した状態において、駐退装置内圧力が無効に高い圧力ピークの無い理想的な曲線を描くように設定される。所定の後座距離を確保することにより、砲部２と砲架部１０又は地面との干渉を避けることができる。このような、サーボバルブ３７の開度は、射角値、作動液温、弾丸重量及び発射装薬の種類及び量の射撃条件に応じて、一般的には次のように制御する。
【００１９】
すなわち、砲身２ａの仰角つまり射角値が大きい場合には、砲部２が砲架部１０又は地面と干渉するのを避けるために、後座距離が短くなるように、仰角が小さい場合と比較してサーボバルブ３７の開度を減ずる。作動液温が高い場合には、作動液の流動抵抗が減じられて後座距離が長くなる傾向を呈するので、後座距離が短くなるように、作動液温が低い場合と比較してサーボバルブ３７の開度を減ずる。
【００２０】
また、砲部２と砲架部１０又は地面との干渉を避けながら、次の事柄も考慮する。すなわち、弾丸重量が大きい場合には、大きな後座抗力が生ずるため、後座距離が長くなるように、弾丸重量が小さい場合と比較してサーボバルブ３７の開度を可及的に増加する。発射装薬が大量である場合には、大きなガス圧力に基づく大きな後座抗力が生ずるため、後座距離が長くなるように、発射装薬が少量である場合と比較してサーボバルブ３７の開度を可及的に増加する。発射装薬の種類も、大きなガス圧力が生ずる種類の場合には、後座距離が長くなるようにサーボバルブ３７の開度を可及的に増加する。
【００２１】
次に、作用について説明する。
射撃に際しては、先ず、設定器４２において、弾丸重量及び発射装薬のガス圧を設定し、設定信号Ｔ3 ，Ｔ4 をマイクロコンピュータ５０に読み込む。また、射角検出手段４０及び作動液温度検出手段４１による射角値及び作動液温に応じた各検出信号Ｔ1 ，Ｔ2 をマイクロコンピュータ５０に読み込む。これにより、各検出信号Ｔ1 ，Ｔ2 及び設定信号Ｔ3 ，Ｔ4 に基づいて、制御値設定手段４４において所定の制御値Ａが設定される。
【００２２】
砲部２に発射装薬及び弾丸を装填し、砲部２が復座位置を採る状態で射撃が行なわれると、砲部２が後座運動をしながらサーボバルブ３７の開度が制御値Ａに基づいて増減変更される。砲部２の後座運動により、ブラケット２０、ピストン棒３１及びピストン３２が後退し、第１圧力室３３に圧力上昇を生ずると共に、漏孔３６及びサーボバルブ３７を作動流体が流れ、緩衝作用が発揮される。サーボバルブ３７の開度は、漏孔３６の流路断面積との和により、駐退装置内圧力が後座位置に対して理想的な曲線を描くように設定されている。これにより、射撃が開始された後、各種の射角、作動液温、弾丸重量及び発射装薬のガス圧に応じた適正な圧力が第１圧力室３３に生じ、サーボバルブ３７及び漏孔３６において所定の流動抵抗を生じ、適正な緩衝作用が発揮される。この制御値Ａに基づく後座距離−駐退装置内圧力の特性が得られることにより、無効な圧力ピークの発生が無い理想的な駐退装置内圧力が得られると共に、砲部２と砲架部１０又は地面との干渉が防止された理想的な後座距離が得られる。
【００２３】
いま、図１に示すように仰角０°の射撃が行なわれる場合には、制御値Ａに基づく第２圧力室３４内の圧力の制御により、図３に実線Ｌで示す駐退装置内圧力が与えられ、緩衝作用が発揮される。また、仰角４５°の射撃が行なわれる場合には、図４に実線Ｍで示す駐退装置内圧力が与えられ、緩衝作用が発揮される。このようにして、各種の仰角に応じた適正な駐退装置内圧力が与えられ、緩衝作用が発揮される。例えば、仰角４５°の射撃が行なわれ、作動液温、弾丸重量及び発射装薬のガス圧に応じた制御がなされない場合、これらの射撃条件の変動によつて図４に破線Ｎで示すように無効な圧力ピークを伴い、後座運動に伴つて高圧となる第１圧力室３３に最大圧力ｘ2 を生ずる。これに対し、作動液温、弾丸重量及び発射装薬のガス圧に応じた制御を行なうことにより、図４に実線Ｍで示すように後座距離ｙ2 を適正距離としながら適宜に低減させた最大圧力ｘ3 を生じさせることができる。なお、最後退して後座位置を採つた砲部２は、その後、図外の復座機が作動して復座位置に戻される。
【００２４】
ところで、上記の１実施の形態にあつては、マイクロコンピュータ５０の記憶装置に予め多種類記憶させた制御値Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 ・・・から、射角検出手段４０及び作動液温度検出手段４１による各検出信号Ｔ1 ，Ｔ2 並びに設定器４２による各設定信号Ｔ3 ，Ｔ4 に基づいて、制御値設定手段４４によつて所定の制御値Ａを選び出した。しかしながら、射角検出手段４０の検出信号Ｔ1 にのみ基づく基本的制御値を選び出した後、この基本的制御値を作動液温度検出手段４１による検出信号Ｔ2 及び設定器４２による各設定信号Ｔ3 ，Ｔ4 に基づいて補正を行つて制御値を得、この補正後の制御値によつてサーボバルブ３７の開度を増減調節し、駐退装置内圧力に無効な圧力ピークが発生することを防止すると共に、所定の後座距離を与えることも可能である。
【００２５】
また、上記の１実施の形態にあつては、第１圧力室３３と第２圧力室３４とを連通する漏孔３４を有するものについて説明したが、漏孔３４を省略し、第１圧力室３３と第２圧力室３４との間の作動液の流動のほぼ全てをサーボバルブ３７の開度によつて増減調節することも可能である。また、砲部２にシリンダ３０を設け、揺架部１にピストン棒３１を介してピストン３２を固定しても、駐退装置３として同様の作用を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明に係る火砲の駐退装置によれば、次の効果を奏することができる。
すなわち、砲部が復座位置から後座位置に至るまでの後座運動の間のサーボバルブの開度を射撃条件に応じて設定された制御値によつて制御し、流路を流れる作動液の流動抵抗を増減調節することにより、シリンダ内圧力及び後座距離を調節した。これにより、後座距離が長くなつて砲部が砲架部又は地面と干渉を生じることを防止しながら、無効に高い後座抗力の発生を抑制することができる。その結果、従来の駐退装置に比して射撃時の反動が低減されることになり、火砲の強度を低下させることができるのみならず、火砲の安定化及び火砲全体の重量の軽減につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施の形態に係る火砲を一部断面で示す図。
【図２】  同じく駐退装置を示す断面図。
【図３】  仰角０°の射撃における後座距離−駐退装置内圧力の特性を示す線図。
【図４】  仰角４５°の射撃における後座距離−駐退装置内圧力の特性を示す線図。
【図５】  従来の火砲を一部断面で示す図。
【図６】  同じく駐退装置の要部を示す断面図。
【図７】  同じく仰角４５°の射撃を行なう火砲を一部断面で示す図。
【符号の説明】
１：揺架部、２：砲部、３：駐退装置、１０：砲架部、３０：シリンダ、３１：ピストン棒、３２：ピストン、３３：第１圧力室、３４：第２圧力室、３５：流路、３６：漏孔、３７：サーボバルブ、４０：射角検出手段、４１：作動液温度検出手段、４２：設定器（発射装薬設定手段、弾丸設定手段）、４４：制御値設定手段、Ａ：制御値、Ｔ1 ，Ｔ2 ：検出信号、Ｔ3 ，Ｔ4 ：設定信号。
【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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