JP2002508501A - 無鉛スズ弾丸 - Google Patents
無鉛スズ弾丸Info
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- JP2002508501A JP2002508501A JP2000539311A JP2000539311A JP2002508501A JP 2002508501 A JP2002508501 A JP 2002508501A JP 2000539311 A JP2000539311 A JP 2000539311A JP 2000539311 A JP2000539311 A JP 2000539311A JP 2002508501 A JP2002508501 A JP 2002508501A
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Abstract
Description
細には、ほぼ純粋な即ち本質的に純粋なスズの弾心を有する、銅の被甲による銃
弾は、鉛による環境への危険を示すことなく鉛と類似の性能特性を発揮する。
る弾心を有するが、それは弾心が全て鉛であるか、または鉛が50重量%を超え
るものであるかのいずれかを意味する。鉛による環境への危険は周知である。地
面の中に発射される、鉛を含有する銃弾が原因で、浸出により地下水が汚染され
る疑いがある。射撃者が直面する他の問題は、鉛が露出している銃弾を発射する
とき、弾丸から鉛を含有するダストが放出されることである。これらの鉛のフュ
ーム即ち鉛含有のダストは有害であり、これを吸い込むと射撃者に危険がある。
さらに追加される危険として、回収されない銃弾から鉛が地下水中に浸出する。
ic等の米国特許第5,399,187号では、鉛よりも低い密度を有する材料
と、鉛よりも高い密度を有する第2の材料とを組み合わせて形成される、焼結さ
れた銃弾の弾心を開示している。開示された1つの組合せは、スズおよびタング
ステンの混合物である。
材として銅、アンチモン、ビスマス、および亜鉛を1種以上含有するスズ系合金
から形成される被甲のない銃弾を開示している。
変形させた亜鉛製針金のより線で形成された弾心を有する、被甲のある銃弾を開
示している。
心は鉛よりも硬く、許容できない程度まで銃弾が跳弾するようになる。さらに、
亜鉛を含有する弾心もまた、環境への危険をもたらす可能性がある。ASM H
andbook、第2巻において、亜鉛のフューム即ちガスが健康に有害な影響
を及ぼす疑いがあるとして言及されている。
性能特性を有する弾丸に対するニーズ即ち要求が、依然存在する。鉛の性能特性
のうち、銃弾の性能を向上させているものは、展延性、密度、および低い原価で
ある。
(upset characteristies)と類似したアプセット特性を
有する無鉛弾丸を提供することが本発明の目的である。弾丸が銅合金の被甲に囲
まれた、ほぼ純粋なスズの弾心を有することが、本発明の特徴である。
かつ、鉛を含まないことにより、環境への影響が低減されることである。弾丸は
、ピストルおよびライフルを含む、全ての型の被甲を有する銃弾に適する。本発
明の弾丸は、軟弾頭即ち軟先端、隔壁、および中空弾頭を有する銃弾、ならびに
他の銃弾の形態に有用である。
る外部表面と、少なくとも1つの空洞を画定する内部表面とを有する金属被甲を
有する。その少なくとも1つの空洞は、20MPa未満の降伏強度即ち耐力を有
するほぼ純粋なスズで充填される。
なるであろう。
、無鉛の弾心材料16を充填した、少なくとも1つの空洞を画定する内部表面1
4を有している。無鉛とは、合金添加材としては鉛を意図的に添加していないこ
とを意味しようとしている。環境的観点から鉛がゼロであることが望ましいが、
偶発的な鉛不純物の最高0.05重量%の量までは本発明の範囲内である。弾心
材料16として好ましいものは、ほぼ純粋な即ち本質的に純粋なスズである。
、外部表面は一般に、内側に向ってテーパを有する前面部分20と、実質的に直
径が一定な中央部分22とを有する円筒形であり、尾部24は一般に本体部分2
2に対して垂直である。本体部分22と尾部24との間の移行部分26は、比較
的半径を小さくし、または図1に示すように、ボートテールのようなテーパのつ
いた部分とすることができる。
どの任意の適当な材料から形成される。亜鉛を含む銅系合金が好ましく、金めっ
きした銅合金(公称組成は銅95重量%と亜鉛5重量%)が最も好ましい。
鉛合金L50042(公称組成は鉛最小99.94重量%)は、12および14
MPaの間の降伏強度即ち耐力を有する。A級純粋スズ(公称組成はスズ最小9
9.85重量%)は、降伏強度11.0MPaを有する。本発明の金属質弾心は
20MPa未満の降伏強度を有することが好ましく、また降伏強度は約8MPa
から約15MPaが好ましい。硬度は20HB未満であって、約3から約5HB
が好ましい。降伏強度値も硬度値も、約20℃および23℃の間の室温における
値である。
降伏強度および硬度が増加する。弾心の変形性が小さいほど、跳弾の危険が大き
くなる。
ある。スズ系の弾心は、合金添加材を合計で最大0.5重量%含有し、また任意
の1種の合金添加材を0.25重量%以下含有する。より好ましくは、全合金添
加材の合計量が0.2重量%未満であり、任意の1種の合金添加材は0.1重量
%以下である。有害なフューム(fumes)を発生する、または環境への危険
が生じる疑いがある、ある元素は、より少ない量で存在すべきである。ASM
Handbook、第2巻に記述されるように、これらの有害な添加材には、ヒ
素、鉛、カドミウム、および亜鉛が含まれる。各有害添加材は0.005重量%
未満の量で存在することが好ましく、また0.002重量%未満の量で存在する
ことがより好ましい。
ズとされる。この金属は、スズの純度が最小99.85重量%、残留不純物が最
大でアンチモン0.04%、ヒ素0.05%、ビスマス0.030%、カドミウ
ム0.001%、銅0.04%、鉄0.015%、鉛0.05%、イオウ0.0
1%、亜鉛0.005%、および(ニッケル+コバルト)0.01%である。
量に存在できる。例えば、マグネシウム添加材は最高5重量%まで、好ましくは
約1.5重量%から約2.5重量%が適当と考えられる。
甲先行体に注入する。次いで被甲先行体を、所望の被甲形状に機械的に加圧変形
させる。図1は被甲を有する軟弾頭(即ち軟先端)ライフル用銃弾として適合す
る弾丸10を例示する。スズの密度7.17グラム/センチメータ3は、鉛の密 度11.35g/cm3の約63%である。したがって、本発明の弾丸は、等寸 法の鉛の弾心を有する弾丸の重量よりも軽い。重量の減少によって、短距離での
使用を意図するピストル用銃弾の性能は重大な程度には劣化しない。ライフル用
銃弾については、銃弾の長さを少し増加することにより、鉛の弾心を有する弾丸
と類似の銃弾重量が達成される。例えば、図1に例示する型の、5.56ミリメ
ータの銅被甲軟弾頭弾丸は、鉛で形成するとき公称長さ0.675インチ(1.
7cm)および全重量55グレーン(3.56g)を有する。長さを0.825
インチ(2.10cm)に増加することによって、ほぼ純粋なスズによる弾丸は
同一重量が達成される。
0は隔壁による設計であり、金属被甲12から形成される中空弾頭ノーズ即ち中
空弾頭先端32を有する。金属被甲12は後方に向って空洞を画定し、空洞はほ
ぼ純粋なスズ16で充填される。閉止用円盤34は、典型的には真鍮で形成され
、弾丸30の尾部24中にプレスばめされて、弾丸が発射中に加速されるときス
ズが押し出されることを防止する。
頭ノーズ32との間に配置される。Corzine等への米国特許第5,385
,101号に開示されるように、カップ形挿入体36、または複数の挿入体、に
より、弾丸30が当ったゲーム動物中へ空洞から金属材料が押し出されることが
最小限となる。骨、または他の硬い構造体との衝撃によって金属被甲12はその
完全性が破れ、または中空弾頭ノーズの花弁状先端によって穿孔される。カップ
形挿入体36は、弾心材料の散逸を防止するため追加的な強度を提供する。
は、被甲のある軟弾頭ピストル用銃弾に相当する弾丸40を例示する。ノーズ部
分41は本質的に純粋なスズから形成される。弾丸40についての直径の具体例
としては、9ミリメータLuger外被付き軟弾頭弾丸、0.38インチ(9.
65mm)Special被甲付き軟弾頭弾丸、0.40インチ(10.2mm
)S&W被甲付き軟弾頭弾丸、0.45インチ(11.4mm)Auto銅被甲
付き軟弾頭弾丸、5.56mm被甲付き軟弾頭弾丸、および10mmAuto被
甲付き軟弾頭弾丸がある。図1および図2に例示され、記述されている構造と類
似する図3から図5に例示される構造には、同様の参照番号が付いており識別で
きる。
は、後方に向って広がり、前方に向って開く環状の空洞43を含む。任意選択的
に、金属被甲12のノーズ部分32が、開放された環状空洞43中に広がる。こ
の弾丸についての直径の具体的な1例は、9ミリメータLuger銅被甲付き中
空弾頭銃弾である。
金属被甲46は、中央に配置されて後部空洞48と前部空洞50とを分割する隔
壁部分47を有する。後部空洞48にも、また前部空洞50にも、金属質弾心材
料16が充填される。閉止用円盤34を金属被甲46の尾部24にプレスばめし
て、後部空洞48内の金属質弾心材料16を保持することができる。
ルバ、および端部発射式を制約なく含む、どんな従来の薬莢による使用にも適す
る。弾丸は特定の直径に限定されず、本発明によるほぼ純粋なスズの弾心は、現
在の金属質鉛弾心を有しているどんな被甲付き弾丸にも適している。
即ち寸法の弾丸は、直径0.25インチ(6.35mm)から直径約0.458
インチ(11.6mm)の範囲にあるサイズのものであり、また中央発射式の薬
莢を利用するライフルからの発射に効果的に使用できるサイズの弾丸は、直径0
.22インチ(5.6mm)から直径約0.50インチ(12.7mm)の範囲
にあるサイズのものである。端部発射式の薬莢のための弾丸は、典型的にはピス
トル用もライフル用も直径0.22インチ(5.6mm)のものである。
ているが、上記明細書において開示した本質的に純粋なスズ材料から、特にピス
トルからの発射のため、被甲のない弾丸を形成することは本発明の範囲内である
。
弾丸即ち軟先端弾丸をほぼ純粋なスズの弾心付きで製造し、口径9ミリメータL
uger SAAMI(スポーツ用火器弾薬製造研究所即ちSporting
Arms and Ammunition Manufacturers In
stitute)式標準型試験用銃身を用いて発射試験を実施した。試験された
銃弾は全て、銃弾の飛行が予測でき、正確であり、かつ跳弾の可能性が低いこと
に加え、最適の銃内および銃外弾道性を有することが判明した。スズの密度が鉛
の密度よりも低いことによって、類似した設計による従来の鉛の弾心による9ミ
リメータLuger弾丸の平均重量147グレーン(grains)(9.53
g)と比較して、本発明の9ミリメータLuger弾丸の重量は、平均105グ
レーン(6.80g)であった。
被甲付き軟弾頭弾丸を、本質的に純粋なスズの弾心により製造した。これらの弾
丸で口径0.40インチ(10.2mm)S&W SAAMI式標準型試験用銃
身を用いて発射試験を実施した。全ての銃弾は、銃弾の飛行が予測でき、正確で
あり、かつ跳弾の可能性が低いことに加え、最適の銃内および銃外弾道性を有す
ることが判明した。スズの密度が鉛の密度よりも低いことにより、同一寸法で設
計された従来の0.40インチ(10.2mm)S&Wの平均弾丸重量180グ
レーン(11.66g)と比較して、本発明の0.40インチ(10.2mm)
S&W弾丸は平均重量140グレーン(9.07g)を有した。
中空先端弾丸を、ほぼ純粋なスズの弾心により製造した。口径9ミリメータLu
ger標準型試験用銃身から弾丸を発射することにより、全ての銃弾は、銃弾の
飛行が予測でき、正確であり、かつ跳弾の可能性が低い弾丸であることに加え、
最適の銃内および銃外弾道性を有することを示した。比較の標準生産材料による
9ミリメータLuger被甲付き中空弾頭弾丸の平均重量147グレーン(9.
53g)に対して、本発明の9ミリメータ被甲付き中空弾頭弾丸は平均重量10
4グレーン(6.74g)を有した。
内にBall Powder(R) 発射火薬(「Ball Powder」は、 フロリダ州、セント・ピータースバーグ、Primex Technologi
es,Inc.社の商標である。発射火薬はイリノイ州、イースト・アルトン、
Olin Corporation社から入手できる)とともに1発分の装填長
1.115インチ(2.832cm)±0.010インチ(0.025cm)で
装填した。発射時の弾丸速度は、1,100フィート/秒(335m/s)±2
0フィート/秒(6m/s)であった。
ラチンのブロック中に10フィート(3.05m)の距離から発射した。銃弾は
平均速度1,144フィート/秒(348.7m/s)を有し、ゼラチンに平均
深さ11.15インチ(28.3cm)貫入した。
ックに発射した。銃弾は10フィート(3.05m)の距離から発射し、平均速
度1,160フィート/秒(353.6m/s)、および平均貫入深さ11.3
75インチ(28.9cm)を達成した。
常に有利である。アップセット(upset)直径即ち直径膨張性および重量保
持性(weight retention)を含む他の性質は、従来の鉛の弾丸
に匹敵するものであった。
uger銅被甲付き軟弾頭弾丸を、実施例3に記載するように標準型口径9ミリ
メータ薬室に装填し、米国特許第5,679,920号に開示された型の9ミリ
メータLuger亜鉛弾心の銃弾と比較した。本発明による銃弾の平均重量は1
05グレーン(6.80g)、亜鉛系銃弾の平均重量は100グレーン(6.4
8g)であった。温度70°F(21℃)で発射したとき、本発明の銃弾は1,
155および1,245フィート/秒(352および379m/s)の間の平均
速度を有した。亜鉛弾心の銃弾は1,226および1,252フィート/秒(3
74および382m/s)の間の平均速度を有した。
試験用銃身から50ヤード(45.7m)離れた標的に各々5発を発射した。各
試験を5回繰り返し、各5発の組の間における最大散布値をインチでとり、表2
に記録した。本発明の弾丸は非常に正確性が高く、競技級に近づいている。
および60HBの間のブリネル硬度を有する4分の1インチ(0.635cm)
軟鋼板の標的に発射することにより、跳弾の可能性を評価した。口径9ミリメー
タ試験用銃身の前面50フィート(15.24m)に、オフセット角0度で標的
を置いた。表3に弾丸と標的との間の衝撃についての結果を記録する。
本発明に従って提供されていることは明らかである。発明はその実施例と組み合
わせて記述されているが、多くの代替形態、変更形態、および変形形態が、上記
の記述により当分野の技術者に明らかであることは明白である。したがって、全
てのこのような代替形態、変更形態、および変形形態を、添付の請求範囲の精神
および広い範囲に入るものとして、包含することを意図するものである。
Claims (14)
- 【請求項1】 流線形のプロフィール即ち外形を画定する外部表面(18)
と、少なくとも1つの空洞を画定する内部表面(14)とを有する金属被甲(1
2、46)を有し、 該少なくとも1つの空洞は、20MPa未満の降伏強度即ち耐力を有するほぼ
純粋なスズ(16)で充填されている無鉛弾丸(10、30、40、42、44
)。 - 【請求項2】 20MPa未満の降伏強度を有するほぼ純粋なスズ製の、流
線形のプロフィールに形成された本体(16)を有する、無鉛弾丸(10、40
、42)。 - 【請求項3】 前記ほぼ純粋なスズが、全合金添加材を最大0.5重量%、
および任意の1種の合金添加材を最大0.25重量%含有する請求項1または請
求項2のいずれかに記載の無鉛弾丸。 - 【請求項4】 ほぼ純粋なスズが、全合金添加材を最大0.2重量%、また
任意の1種の合金添加材を最大0.1重量%含有する請求項2に記載の無鉛弾丸
。 - 【請求項5】 前記ほぼ純粋なスズの最大亜鉛含量が0.005重量%未満
であることを特徴とする、請求項4に記載の無鉛弾丸。 - 【請求項6】 前記ほぼ純粋なスズが、少なくとも99.85重量%のスズ
、ならびに アンチモン最大0.04重量%、 ヒ素最大0.05%、 ビスマス最大0.030%、 カドミウム最大0.001%、 銅最大0.04%、 鉄最大0.015%、 鉛最大0.05%、 イオウ最大0.01%、および (ニッケル+コバルト)最大0.01%を含有する請求項5に記載の無鉛弾丸
。 - 【請求項7】 流線形のプロフィールを画定する外部表面(18)と、少な
くとも1つの空洞を画定する内部表面(14)とを備えた金属被甲(12、46
)を有し、 前記少なくとも1つの空洞は、マグネシウムを含有し且つ20MPa未満の降
伏強度を有するスズ系合金(16)で充填された無鉛弾丸(10、30、40、
42、44)。 - 【請求項8】 前記マグネシウムが約0.5重量%から5重量%の量で存在
し、また他の合金添加材が0.5重量%未満の合計量で存在する請求項7に記載
の無鉛弾丸。 - 【請求項9】 前記金属被甲が、銅、アルミニウム、銅合金、アルミニウム
合金、および鋼からなる群から選択された金属から形成される請求項1、請求項
7、または請求項8のいずれか一項に記載の無鉛弾丸。 - 【請求項10】 前記金属被甲が銅−亜鉛合金から形成される請求項9に記
載の無鉛弾丸。 - 【請求項11】 前記弾丸がピストルから発射されるのに効果的である請求
項9に記載の無鉛弾丸。 - 【請求項12】 前記弾丸がライフルから発射されるのに効果的である請求
項9に記載の無鉛弾丸。 - 【請求項13】 前記金属被甲が、中央に配置されて後部空洞と前部空洞と
を分割する隔壁部分を有し、前記後部空洞にも、また前記前部空洞にも、ほぼ純
粋なスズが収容されている、請求項9に記載の無鉛弾丸。 - 【請求項14】 前記少なくとも1つの空洞内で、前記ほぼ純粋なスズおよ
び先端部分の間に配置されている少なくとも1つのカップ形状の挿入体を有する
、請求項1、請求項7、または請求項8のいずれか一項に記載の無鉛弾丸。
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