(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砲身（１）を前端に備える砲架（２）に薬室ドラム（３）が回転自在に支持され、該薬室ドラム（３）の前部の同一円周上に複数の薬室（１０）が形成され、回転移動する薬室（１０）にランマ機構（１７）によつて弾薬（４）を装填した後に射撃を行い、薬室（１０）内に残る薬莢（１２）を薬室（１０）外に押し出すリボルバタイプ機関砲の薬莢押出方法であつて、
新たな弾薬（４）の装填前で射撃後の薬莢（１２）が残る薬室（１０ｈ）の後方に、圧力気体によつて突出作動する押出機構（１６）を配設し、射撃に際して砲身（１）内に発生する発射ガスの一部を押出機構（１６）に導き入れて押出機構（１６）を突出作動させることにより、薬室（１０ｈ）に残る薬莢（１２）の後面に押出機構（１６）によつて打撃を与えて前方へ蹴り出すことを特徴とするリボルバタイプ機関砲の薬莢押出方法。
【請求項２】
押出機構（１６）が、砲架（２）に固設したシリンダ（６）と、シリンダ（６）に摺動自在に嵌合して圧力室（１８）を区画すると共に射撃後の薬莢（１２）が残る薬室（１０ｈ）の後方にピストンロッド（７ａ）が臨むピストン（７）と、ピストン（７）の復帰を弾性的に付勢する戻しばね（８）と、圧力室（１８）と砲身（１）内とを連通する連通路（１５，５）とを有し、射撃に際して砲身（１）内に発生する発射ガスの一部を連通路（１５，５）を通じて圧力室（１８）に導き入れ、戻しばね（８）の弾発力に抗してピストンロッド（７ａ）を突出作動させることにより、薬室（１０ｈ）に残る薬莢（１２）をピストンロッド（７ａ）によつて蹴り出すことを特徴とする請求項１のリボルバタイプ機関砲の薬莢押出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リボルバタイプ機関砲における薬莢の押出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リボルバタイプ機関砲は、複数の薬室を同一円周上に等間隔に配置した薬室ドラムを間欠的に回転させ、外部から給弾された弾薬を順次に薬室に押し込み、押し込みを完了した薬室が薬室ドラムの前方に配置された砲身の位置に一致して停止している間に、薬室内の弾薬を発火して弾丸を発射する。弾丸が発射された後の薬室には、薬莢が残つている。射撃を継続するためには、この薬莢を薬室外へ放出する必要がある。このため、薬室に新たに押し込まれる弾薬によつて薬莢の後部を押し、新たな弾薬が薬室に完全に押し込まれたとき、薬莢が薬室外に放出されるようになつている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のリボルバタイプ機関砲にあつては、次のような技術的課題を有している。
【０００４】
射撃後に薬室に残つている薬莢は、射撃時に発生する高圧の発射ガスの作用で薬室に張りついている。この張りつき力は、薬莢の動き始めに最も大きく、動き始めると急激に低下することが知られている。上記の薬莢の排出方法では、大きな張りつき力に応じて薬莢の強度を高める必要がある。すなわち、張りつき力に十分に対抗して薬莢が押し出されるように、特に新たな弾薬の薬莢に変形が生ずることを防止する必要があり、必然的に薬莢の重量及び大きさが大きくなる。これにより、弾薬の収納スペースを増加し、更に、弾薬の装填力が増加することにもなる。
【０００５】
【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を前端に備える砲架２に薬室ドラム３が回転自在に支持され、該薬室ドラム３の前部の同一円周上に複数の薬室１０が形成され、回転移動する薬室１０にランマ機構１７によつて弾薬４を装填した後に射撃を行い、薬室１０内に残る薬莢１２を薬室１０外に押し出すリボルバタイプ機関砲の薬莢押出方法であつて、
新たな弾薬４の装填前で射撃後の薬莢１２が残る薬室１０ｈの後方に、圧力気体によつて突出作動する押出機構１６を配設し、射撃に際して砲身１内に発生する発射ガスの一部を押出機構１６に導き入れて押出機構１６を突出作動させることにより、薬室１０ｈに残る薬莢１２の後面に押出機構１６によつて打撃を与えて前方へ蹴り出すことを特徴とするリボルバタイプ機関砲の薬莢押出方法である。
請求項２は、押出機構１６が、砲架２に固設したシリンダ６と、シリンダ６に摺動自在に嵌合して圧力室１８を区画すると共に射撃後の薬莢１２が残る薬室１０ｈの後方にピストンロッド７ａが臨むピストン７と、ピストン７の復帰を弾性的に付勢する戻しばね８と、圧力室１８と砲身１内とを連通する連通路（１５，５）とを有し、射撃に際して砲身１内に発生する発射ガスの一部を連通路（１５，５）を通じて圧力室１８に導き入れ、戻しばね８の弾発力に抗してピストンロッド７ａを突出作動させることにより、薬室１０ｈに残る薬莢１２をピストンロッド７ａによつて蹴り出すことを特徴とする請求項１のリボルバタイプ機関砲の薬莢押出方法である。
【０００６】
【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３は、本発明に係るリボルバタイプ機関砲の薬莢押出装置の１実施の形態を示す。図中において符号２は砲架を示し、この砲架２には、薬室ドラム３が回転自在に支持され、かつ、１個の砲身１が前端下部に固設されている。薬室ドラム３は、その前部の円筒状部３ａの外周部に円形断面の複数（本例では８個）の薬室１０が形成されている。各薬室１０は、砲身１と中心軸線が平行をなすように等間隔で形成されている。図２で所定位置（下端部）に位置する薬室１０ｇは、図１に示す砲身１と中心軸線が合致している。従つて、薬室ドラム３が後記する間欠駆動機構１３によつて駆動されて間欠的に回転し、薬室１０ｆ，薬室１０ｅ，薬室１０ｄ，薬室１０ｃ，薬室１０ｂ，薬室１０ａ，薬室１０ｈがそれぞれ薬室１０ｇの位置にくることにより、砲身１と中心軸線が合致する。
【０００７】
薬室１０よりも後方位置となる砲架２の中間部には、図２に示すように給弾孔２ｃが形成されている。弾丸１１及び薬莢１２を有する弾薬４は、給弾孔２ｃを通じて外部から供給され、ランマ機構１７によつて所定の薬室１０に送り込まれる。給弾孔２ｃに対応する箇所では、ランマ機構１７のランマ１７ａが図１に仮想線で示すように最も後退した位置を採り、この位置を採るランマ１７ａの前方に弾薬４が次々に供給される。ランマ機構１７は、薬室ドラム３の間欠運動に連動して、ランマ１７ａに前進及び後退移動を与え、ランマ機構１７の前方に供給された弾薬４を射撃前、つまり射撃が行なわれる薬室１０ｇに達する前に薬室１０内に押し込んで装填すると共に、射撃に際して砲架２の閉鎖部９と干渉しない位置にまで後退する機能を有すればよい。
【０００８】
また、砲架２の下端部中央に閉鎖部９が形成されている。この閉鎖部９は、下端部の薬室１０ｇの後部を閉鎖する。この閉鎖部９には、撃発のための発火装置１４を設けてある。
【０００９】
薬室ドラム３は、モータを備える間欠駆動機構１３によつて駆動されて回転する。図示の例では、８個の薬室１０ａ〜１０ｈを備えているので、１ステップは薬室ドラム３の４５°の回転からなり、その後に停止する。回転と停止とからなるステップの時間つまり発射速度は、間欠駆動機構１３のモータの速度を増減変えて調節する。
【００１０】
そして、砲身１の適宜の箇所にガス穴１５を貫通して設けると共に、図２に示すように新たな弾薬４の装填前で弾丸１１が発射された後の薬莢１２が残る薬室１０ｈの後方に位置させて、押出機構１６を砲架２に固設する。押出機構１６は、支持部材１９を介して砲架２に固設されている。なお、ガス穴１５は、砲身１内に生ずる高圧気体を外部に取り出す目的で形成するものであり、砲身１の基部付近に形成することが望ましい。
【００１１】
押出機構１６は、実際にはシリンダ装置によつて構成され、砲架２に固設したシリンダ６と、シリンダ６に摺動自在に嵌合するピストン７とを有し、ピストンロッド７ａの先端部がシリンダ６のロッドカバー６ａに摺動自在に支持されている。６ｂは空気抜き孔である。また、ロッドカバー６ａとピストン７との間には、戻しばね８が圧縮させて介装されている。ピストン７が戻しばね８の弾発力を受けて図３に実線で示すように復帰した状態で、ピストンロッド７ａ及びロッドカバー６ａは薬室ドラム３の円筒状部３ａの後面３ｂと若干の間隙を形成し、薬室ドラム３と押出機構１６との干渉が防止されている。このシリンダ６の底部と砲身１のガス穴１５との間は、導管５によつて接続させ、シリンダ６の底部に区画される圧力室１８と砲身１の内部とを常時、連通させてある。
【００１２】
しかして、射撃に伴つて砲身１内に生じた発射ガスからなる圧力気体は、連通路であるガス穴１５及び導管５を経て圧力室１８内に導入される。これにより、ピストン７が戻しばね８の弾発力に抗して押し出され、ピストンロッド７ａがシリンダ６から突出する。ピストンロッド７ａが薬莢１２に衝突した後の突出長さＳは、ピストン７の断面積、ガス穴１５及び導管５の断面積、戻しばね８の弾発力等を増減調節することで変更可能であり、薬室ドラム３の円筒状部３ａの後面３ｂとの間隙を越える十分な長さとなるように設定されている。
【００１３】
ランマ機構１７の具体例について図４，図５を参照して説明する。このランマ機構１７は、ランマ１７ａをカムドラム２３によつて駆動するようになつている。カムドラム２３は、薬室ドラム３の内部に前方（図４上で左方）から挿入した状態で、前端部２３ａが砲架２に片持ち状態で固定されている。薬室ドラム３は、前端部が軸受２７にて、また、後端部が軸受２８にて、それぞれカムドラム２３に回転自在に支持され、更に後端部が軸受２９にて、砲架２に回転自在に支持されている。従つて、薬室ドラム３は、砲架２及びカムドラム２３に対して回転自在である。
【００１４】
薬室ドラム３の円筒状部３ａよりも後側には、薬室１０に合わせて複数（８個）のランマ案内溝３ｄが形成され、この各ランマ案内溝３ｄにランマ１７ａが摺動自在に係合している。また、各ランマ案内溝３ｄの両側には、前後方向の所定間隔として弾薬保持部３ｂが外径方向に突設され、対向する一対の弾薬保持部３ｂによつて半円形状の弾薬案内部３ｃを形成している。弾薬４は、図２に示す給弾孔２ｃを通じて外部から供給され、薬室１０よりも後方位置となる所定の弾薬案内部３ｃに送り込まれる。給弾孔２ｃに対応する箇所では、ランマ１７ａが図４に仮想線で示すように最も後退した位置を採り、この位置を採るランマ１７ａの前方に弾薬４が次々に供給される。
【００１５】
カムドラム２３は、その後半部、つまり薬室１０よりも後方位置の外周面に複数（本例では８個）の無端つる巻状のカム溝２３ｂが個別に形成され、各カム溝２３ｂに各ランマ１７ａの突起部１７ｂがそれぞれ摺動自在に係合している。しかして、ランマ１７ａは、ランマ案内溝３ｄに案内されながら、カム溝２３ｂの溝形状に沿つて薬室１０の後方で弾薬保持部３ｂの間を前後に移動することができる。
【００１６】
間欠駆動機構１３によつて薬室ドラム３が一方向（図２に示す矢印Ａ方向）に１ステップ（４５°）回転すれば、各ランマ１７ａは係合するカム溝２３ｂの溝形状つまり傾きに応じて前進又は後退移動する。各ランマ１７ａは、図２に示す薬室１０ａ〜１０ｆの間で５ステップの前進を行なつて弾薬４を薬室１０に押し込み、薬室１０ｆ〜１０ａの間で最大３ステップの後退を行なつて元位置に復帰する。薬室１０ｆ〜１０ａの間では、１ステップでランマ１７ａを元位置に復帰させることも可能であり、その場合には各ランマ１７ａに前進及び後退をしない停止ステップを組み込むこともできる。なお、機関砲は、弾薬４を薬室１０に押し込む動作を行うことにより、薬室１０内に残る薬莢１２が前方に押し出されて排出されるプッシュスルー方式を構成している。
【００１７】
次に、作用について説明する。
いま、給弾孔２ｃから次々に供給された弾薬４が、それぞれの弾薬案内部３ｃ又は薬室１０に保持されているものとする。間欠駆動機構１３によつて薬室ドラム３が一方向（図３に示す矢印Ａ方向）に１ステップ（４５°）回転すれば、各ランマ１７ａは係合するカム溝２３ｂの溝形状つまり傾きに応じて前進又は後退移動する。図４は、ランマ１７ａが、カム溝２３ｂに沿つて前進５ステップ、後退（及び停止）３ステップとした例を示している。薬室１０ａ〜１０ｆに対応する間で前進５ステップを採るランマ１７ａは、弾薬４を薬室１０に押し込む動作を行い、同時に薬室１０に残る薬莢１２を前方に押し出して排出する動作を行い、また、薬室１０ｆ〜１０ａに対応する間で後退ステップを採るランマ１７ａは、後退作動を行なつて当初位置に復帰する。従つて、薬室ドラム３が間欠的に３６０°回転する間に、ランマ１７ａは前後進（及び停止）の８ステップを行なう。
【００１８】
この機関砲では、弾薬４を砲身１と合致する前の薬室１０に向けて装填し、その後に射撃を行うと共に、薬室１０に残つている薬莢１２は前方へ押し出す。従つて、ランマ１７ａの後退作動は、弾薬４（又は薬莢１２）と関係なく行なわれる。
【００１９】
弾薬４が給弾孔２ｃから弾薬案内部３ｃに供給された状態では、上述したようにランマ１７ａが図１に仮想線で示すように最も後退した位置を採つている。その後、薬室ドラム３の回転に伴つてランマ１７ａが前進を開始し、薬室１０ａ〜１０ｆに対応する間で、弾薬４が薬室１０に次第に押し込まれて装填が完了する。薬室１０ａ〜１０ｆに対応する間では、未だ、薬室１０の前方が砲身１によつて支障されず開放されているので、薬莢１２が薬室１０内に残つている場合には前方に押し出されながら新たな弾薬４が装填される。
【００２０】
その後、弾薬４を薬室１０内に残したままでランマ１７ａが後退移動に移行し、薬室１０ｇの位置で薬室１０ｇの後部が閉鎖部９によつて閉鎖される。この状態で発火装置１４の作用によつて弾薬４が撃発され、図１に示す弾丸１１が砲身１から発射され、薬莢１２が薬室１０内に残る。更に、薬室１０ｆ〜１０ａの間では、ランマ１７ａが適宜に後退し、図１に仮想線で示す元位置にまで復帰する。
【００２１】
弾薬４が撃発されて弾丸１１が砲身１から発射され、図１に仮想線で示すように弾丸１１がガス穴１５の位置を通過すると、砲身１内に生じた圧力気体である発射ガスが、ガス穴１５及び導管５を経て押出機構１６の圧力室１８内に導入される。これにより、ピストン７が戻しばね８の弾発力に抗して押し出され、ピストンロッド７ａがシリンダ６から突出する。押出機構１６は弾丸１１が発射された後となる薬室１０ｈの後方に位置させて設置されているので、シリンダ６から突出長さＳだけ突出するピストンロッド７ａが薬室１０ｈ内に残る薬莢１２の後面に打撃を与えて蹴り出す。これにより、薬莢１２が薬室１０ｈから外部へと排出される。なお、薬莢１２が薬室１０ｈから外部へと排出されない場合であつても、射撃に伴つて薬室１０ｈに静的な摩擦力によつて凝着していた薬莢１２が若干移動するので、新たな弾薬４の装填に伴うプッシュスルーによつて容易に外部へと排出される。
【００２２】
その後、弾丸１１が砲身１から離れると、砲身１内の発射ガスの圧力が急激に低下する。これにより、戻しばね８の弾発力を受けるピストン７が元位置に復帰する。圧力室１８内の発射ガスは、導管５及びガス穴１５を経て砲身１内に放出される。このピストン７の突出作動及び復帰作動は、薬室ドラム３が割り出し回転を行なつた後に停止している間になされる。ピストン７が復帰した後に、薬室ドラム３が間欠的に回転し、次の弾丸１１が発射される。前述したようにランマ１７ａは、薬室１０ｆ〜１０ａの間で適宜ステップの後退を行なつて元位置に復帰しようとしている。従つて、薬室１０ｇ〜１０ａの間で間欠回転後に停止している薬室１０ｈに合わせて押出機構１６を配設することにより、押出機構１６とランマ１７ａとが干渉を生ずることもない。
【００２３】
ところで、上記の１実施の形態にあつては、押出機構１６をシリンダ装置によつて構成したが、シリンダ装置に代えてベローズを配置し、砲身１内に生じた発射ガスをベローズ内に導き、伸長するベローズによつて薬室１０ｈ内に残る薬莢１２を蹴り出すように構成することも可能である。また、カムドラム２３のカム溝２３ｂに各ランマ１７ａの突起部１７ｂを摺動自在に係合させ、ランマ１７ａが、ランマ案内溝３ｄに案内されながら、カム溝２３ｂの溝形状に沿つて弾薬保持部３ｂの間を前後に移動するようにした。しかし、ランマ機構１７としては、間欠駆動機構１３とは別個の駆動機構によつて作動して弾薬４を射撃前の所定の薬室１０ａ〜１０ｆ内に押し込んで装填する装填機構とすることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明に係るリボルバタイプ機関砲の薬莢押出方法によれば、下記の効果を奏することができる。
（１）薬莢を薬室から押し出すとき、最も大きな力を要する初期の薬莢押し出し作動を砲身内に生じた発射ガス圧によつて作動する押出機構によつて行なう。これにより、その後の薬莢の押し出しに要する力が小さくなる。従つて、薬莢が押出機構の作用で薬室から完全に抜けず、弾薬で薬莢を押し出す場合であつても、弾薬に掛かる力は小さくて済むので、ランマ機構の駆動力を低減させることができる。その結果、新たに装填される弾薬に変形を生じて射撃不能となる不具合を防止することと、薬莢の強度を小さくして、軽量化及び小形化を図ることとが良好に両立する。
【００２５】
（２）ランマ機構によつて薬莢を押し出す力は不要又は小さくて済むので、弾薬を薬室に押し込むランマ機構の強度は小さくて済む。従つて、ランマ機構の軽量化が可能となり、摩耗、焼付き等のトラブルも少なくなる。
（３）押出機構によつて薬莢を押し込む量は小さくて良く、弾丸が砲身から離れた後に急速に復帰させることが可能であるので、押出機構の作動のために発射速度を低下させる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施の形態に係る機関砲を示す断面図。
【図２】  同じく図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】  同じく図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】  同じくランマ機構を備える機関砲をカム溝を一部省略して示す断面図。
【図５】  同じく図４の要部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
１：砲身、２：砲架、３：薬室ドラム、４：弾薬、５：導管（連通路）、６：シリンダ、７：ピストン、７ａ：ピストンロッド、８：戻しばね、１０ａ〜１０ｈ：薬室、１２：薬莢、１３：間欠駆動機構、１５：ガス穴（連通路）、１６：押出機構、１７：ランマ機構、１８：圧力室。
【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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