JP2006300463A - 電動ガン - Google Patents

Abstract

【課題】 電動ガンの基本的構成を維持して、スイッチングの確実性を確保するとともに安定化の向上を図る。
【解決手段】 エアシリンダー装置の可動部材をモーターによって後退方向へ駆動し、モーターの駆動を引き金操作によって制御する電動ガンについて、モーター３０の駆動部２２は、可動部材１５側に設けられている、移動方向に沿ったラック２５と噛み合うセクターギヤ２７及びそれと同軸のカム３３を有し、かつ、スイッチ４０として、固定スイッチ部４２とそれに対する平行移動又は回転運動により開閉可能となる可動スイッチ部４１を有しており、モーター３０とスイッチ４０とを連絡し、前記のカム３３により可動スイッチ部４１を固定スイッチ部４２から離す位置へ切り換えるための連絡子３５を装備し、カム３３の回転により連絡子３５の位置を切り換え、可動スイッチ部４１の平行移動又は回転運動を可能にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エアシリンダー装置のピストンをモーターによって後退方向へ駆動し、モーターの駆動を引き金操作によって制御する電動ガンに関するものである。

この種の先行技術には、特開平３−２２１７９３号に代表される発明があり、出願人会社の電動式のエアガンに長年にわたって採用され実績を積んで来た。同発明は、ピストンの後退動作によってエアをシリンダー内に吸引すると同時に圧縮ばねを蓄圧し、前進動作によりエアを圧縮し、噴射エアにより弾丸を発射させるもので、ピストンを後退させるために一方向へ回転する回転輪を有する駆動部及び駆動部のモーターを作動させる回路のスイッチを引き金操作によって制御する操作部を有している。そして駆動部の回転輪と同軸に設けたカムと係合し、シアのスイッチ動作完了後にトリガーとの係合を外すタイミングで、カムとシアを、タペットアームを用いて連動させている。

上記の構成では、カムとスイッチとの間にシアとタペットアームの２部材が必要であ
り、さらにトリガーの係合離脱も介在して複雑な構造となっている。またシアのスライドによるスイッチのオンオフが時として不確実になることがあり、有効な改善策が求められて来た。このため出願人は、スイッチのオンオフの改良に努めて来たが、なお動きが大きく、がたを生じて不安定となる問題があった。

特開平３−２２１７９３号 実開平３−１０４６８８号 実開平３−１０４６８９号

本発明は前記の事情からなされたもので、その課題は、電動ガンの基本的構成はそのまま維持して、スイッチングの確実性を確保するとともに安定化の向上を図ることである。また本発明の他の課題は、スイッチ可動部の移動方向を制限してがたをなくすることによりスイッチングの安定性を高めることである。

前記の課題を解決するため、本発明は、エアシリンダー装置の可動部材をモーターによって後退方向へ駆動し、モーターの駆動を引き金操作によって制御する電動ガンについ
て、モーターの駆動部は、可動部材側に設けられている、移動方向に沿ったラックと噛み合うセクターギヤ及びそれと同軸のカムを有し、かつ、スイッチとして、固定状態にある固定スイッチ部と、固定スイッチ部に対する平行移動又は回転運動により開閉可能となる可動スイッチ部を有しており、モーターとスイッチとを連絡し、前記カムにより可動スイッチ部を固定スイッチ部から離す位置へ切り換えるための連絡子を装備し、カムの回転により連絡子の位置を切り換え、可動スイッチ部の平行移動又は回転運動を可能にするという手段を講じている。

本発明はエアシリンダー装置により圧縮エアを生成させるものである。エアシリンダー装置の構成はシリンダーとピストンから成り、ピストンを動かして圧縮するのが普通である。しかし、中にはピストンに当たる内側部材を固定し、外側のシリンダーに当たる部材を動かして圧縮するというものもある。本発明は実施形態においてピストンを動かすという記載をしているが、ピストン、シリンダーを可動部材、固定部材の組み合わせと把握することができるので、ピストンかシリンダーかの差はなくなる。

前記の作動回路を電気的に制御するスイッチは、ガン本体側に固定された固定スイッチ部と、移動可能に設けられた可動スイッチ部とから成り、固定スイッチ部と可動スイッチ部の接点が接することにより作動回路が通電状態となり、接点が離れることにより作動回路が非通電状態となる構成を有する。この場合、引き金によりスイッチをオン状態に保
ち、引き金操作で引き金とスイッチとの係合が外れ、モーターへの通電が遮断されるようにするという構成を取る。さらに本発明におけるスイッチの可動スイッチ部は、固定スイッチ部に対して平行移動又は回転運動することにより開閉可能となる。これは、平行移動又は回転運動だけで、平行と回転などの異種の運動が複合したような動きを必要としないということであり、このために機械的ながたが減少し、安定性が増すとともに、スイッチングの確実性が向上する。

このような固定スイッチと接触してオン状態にある可動スイッチ部を離す位置に切り換え、或いは固定スイッチ部から離れてオフ状態にある可動スイッチ部を接触位置に切り換えるために、駆動部のモーターとスイッチとを連絡子により連絡するもので、駆動部はセクターギヤと同軸のカムを有し、このカムにより連絡子を動作させる。なお、セクターギヤは、例えばピストン側に設けられている、移動方向に沿ったラックと噛み合うギヤであり、歯部と無歯部とを有し、歯部でラックと噛み合っている間にピストンの後退動作が行われ、歯部を脱すると無歯部においてピストンがばねの弾発力によって瞬間的に前進す
る。

カムの回転により連絡子の位置を切り換えることで、可動スイッチ部は、固定スイッチ部と接触したオン状態からオフ状態に切り換えられる。オン状態からオフ状態への切り換えだけでなく、逆のオフ状態からオン状態への切り換えをカムによる連結子の切り換えで行うことも可能である。このような逆の切り換えは実施形態として例示していないが、正反対の動作を例えば２個のカムによって行うことは格別のものではない。

可動スイッチ部を固定スイッチ部へ接触させる位置に保持するために、可動スイッチ部に掛け止められる掛止片を引き金に軸支し、連結子の位置の切り換えにより前記掛止片を動かし、それにより可動スイッチ部の平行移動を可能にすることができる。この場合、連絡子の動作は、掛止片を介在させて可動スイッチ部に間接的に伝えられることになる。掛止片の役割は、引き金によって直かに可動スイッチ部を接触させる代わりに、可動スイッチ部に接触する部材となることで、それによって連絡子の動きをよりスムーズに可動スイッチ部に伝えられるようにすることである。

また、連絡子は一端部にてガン本体側に回転可能に軸支され、中間部にてカムと接触することにより揺動し、先端部の位置が切り換えられるように構成することができる。つまり、この場合の連絡子は一端部を軸支点とする梃子の構成を有し、一端部からカム接触部までのアーム長さと、一端部から先端方の可動スイッチ部若しくは前記掛止片までのアーム長さの比だけ、カムによる動作ストローク及び力が増大することになる。

本発明は上記の如く構成され、かつ作用するものであるから、電動ガンにおける、ピストンシリンダー装置による圧縮エア生成と、モーター駆動のための作動回路のスイッチングを引き金操作で行うという基本的構成を維持し、その上でカム及び連絡子によりスイッチの切り換えを行うもので、そのスイッチとして、固定スイッチ部に対する平行移動のみで開閉可能となる可動スイッチ部を備えることにより、平行移動と回転が組み合わされたスイッチよりもがたの発生する余地が格段と減少し、その結果スイッチングの安定性が高まり、延いてはスイッチ寿命の延長、スイッチングの確実性の向上につながるという効果を奏する。

以下図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１ないし図６は、本発明に係る電動ガンの実施形態の例１を示す。例１において、１１はエアシリンダー装置であり、シリンダー１２は先端に圧縮エアの噴出口１３を有し、ガン本体１０の銃身１４と同軸かつ後方に配置され、シリンダー後部開口から可動部材であるピストン１５が前進、後退可能に嵌挿されている。ピストン１５は、前端部に設けられたＯ−リングなどのシール部材１６を有し、シリンダー内壁との間の気密的摺動性を得ている。ピストン１５の後退によって蓄圧される圧縮ばね１７は前部がピストンに取り付けられる一方、後部はガン本体１０に固定されているスピンドル１８の基部に取り付けられており、蓄圧が解放されると瞬時にピストン１５を押し出す強いばね力を有している。また、給弾時に装弾部を開くために、先端に前記噴出口１３の外周に挿入してスライド可能な筒部１９を有し、後端に駆動部２２のタペットピン２１と係合して、給弾に必要な距離だけ後退可能とした下向きの係止部２３を有するタペット部材２０が設けてあり、その前部立ち上がり部は、シリンダー正面壁に当たるようにばね２４によって常時付勢されている。

駆動部２２によるピストン駆動のために、ピストン１５の下面に移動方向に沿った、多数の歯を有するラック２５が設けられている。なおその第１の歯２６は他のラック歯よりも大形として、セクターギヤ２７の噛み着きを確実にしている。セクターギヤ２７は、歯部２８と、ラック歯２５とは噛み合わずピストン１５の移動を妨げない程度に小径の無歯部２９とを有している。即ち、ラック歯２５はピストン１５を１ストロークだけ後退させるために必要な長さに亘って設けられ、ピストン１５の後退移動はセクターギヤ２７の歯部２８の始端から終端までの噛み合いに伴う回転によって行われる。このようなセクターギヤ２７は、減速歯車組構成を有する伝動手段３９を介してモーター３０に連繋してい
る。３２は逆転防止部で、伝動手段中に設けられている。

セクターギヤ２７は、同軸に設けられているカム３３を有しており、カム３３は連絡子３５のカム受け部３４と係合する。連絡子３５は後端部３６にてガン本体１０側に回転可能に軸支されており、中間部３７に上記カム受け部３４を有し、さらに先端部３８にて引き金側構成と連絡し、スイッチングを制御する。なお先端部３８には係合ピン３８ａが側方へ突出するように設けられている。従って、カム３３との接触（係合）により、連絡子３５は、後端部３６を中心として回転可能である。

一方、スイッチ４０は、可動スイッチ部４１と、ガン本体側に固定された固定スイッチ部４２とから成り、可動スイッチ部４１は固定スイッチ部４２に対して前後方向へのみ平行に移動し、この移動によって、固定スイッチ部４２と可動スイッチ部４１の接点が接することにより作動回路が通電状態となり、接点が離れることにより作動回路が非通電状態となる。可動スイッチ部４１は接点から離れる方向へばね４３により付勢された状態にあり、この状態においてさらに引き金４４との間に設けられた掛止片４５を介して可動スイッチ部４１を固定スイッチ部４２に接触させる方向へ位置付けている。掛止片４５は、引き金４４の上部に回転可能に設けられている。４６は係合部、４７は可動スイッチ部側の係合相手であって、掛止片４５の係合部４６と係合し、また掛止片４５は可動スイッチ部側との係合が外れたのち再び係合相手４７との係合状態へ復帰可能に設けられている。即ち掛止片４５は後方の端部４８にて引き金４５に回転可能に軸支されており、中間部４９にて連絡子３５の係合ピン３９と係合可能であり、さらに先端の係合部４６にて係合相手４７と係合可能な構成を有している。また、引き金４４も、図示しないばねによって、戻す方向に付勢されている。

このような構成を有する本発明の電動ガンの作動について図１ないし図６を参照して説明する。図１は、何も操作していないが、弾丸Ｂが弾倉に詰め込まれ、駆動部２２の作動回路には電源装置からの電力を供給可能な発射準備完了状態を示す。なお、電源装置は任意のもので良いが、銃の操作性、取り扱いの簡便性などの面からは前記ニカド電池など充電式の電池が最適である。

引き金４４を引くと、それと係合している可動スイッチ部４１が前進させられ、固定スイッチ部４２と接触してスイッチ４０が図２の状態となり（図２）、モーター３０が回転し、駆動部２２が動作を開始する。それによりセクターギヤ２７が回転を開始し（図２）、その歯部２８がラック２５の第１歯２６から噛み合うことにより、ピストン１５が後退を開始する（図１〜図２）。

さらにセクターギヤ２７が回転し、ピストン１５が後退を続けると、その間セクターギヤ２７と同軸のカム３３が連絡子３５のカム受け部３４と係合し、連絡子３５は後端部３６を中心に回転して係合ピン３８ａが下降し、掛止片４５の中間部４９を押し下げることにより、係合部４６が係合相手４７との係合から外れる（図３）。その結果、支えを失った可動スイッチ部４１はばね４３によって後方へ平行移動するようになる（図４）。

また、図２から図３にかけての段階では、セクターギヤ２７に設けられているタペットピン２１が係止部２３に係合して、タペット部材２０を一時的に後退させ、装弾部５０を開くので、１発の弾丸Ｂが装弾部５０へ送り込まれる。弾丸Ｂは、タペット部材２０の前進により筒部１９によって前方へ押され、銃身後部の定位置に、発射までの間、保持される。

引き金４４との係合から外れた可動スイッチ部４１は、後方へ平行移動することによ
り、固定スイッチ部４２から離れ、接点が開いてモーター３０への電力供給が遮断される（図４）。一方、掛止片４５は連絡子３５の係合ピン３９により押し下げられて、可動スイッチ部４１の下に係合部４６が位置する状態になる。

電力供給が遮断されると、モーター３０はやがて停止するが、停止するまでの間は慣性回転が持続し、その間ピストン１５はさらに後退し続け、遂にはセクターギヤ２７の歯部２８がピストン１５のラック２５との噛み合いから外れる状態に到る（図４）。その結
果、ピストン１５は圧縮されたばね１７の弾発力によって瞬間的に前進し、それにより生成された圧縮エアが噴出口１３から噴出し、装弾部５０に保持されていた弾丸Ｂを発射することになる(図５)。

モーター３０が停止すると、駆動部２２は発射準備完了状態に戻り、可動スイッチ部４１の係合相手４７に掛止片４５の係合部４６が係合する（図６）。即ちこの状態では、スイッチ４０は図１と同様に切れており、ピストン１５も前進位置にあり、また引き金４４が原位置に復帰するため掛止片４５も後退するので係合部４６と係合相手４７が係合した状態にセットされ、このようにして全ての部分は、図１と同じ発射準備完了状態に戻る（図６）。

このように本発明の電動ガンは、モーター３０を駆動する作動回路のスイッチ４０を平行移動する可動スイッチ部４１を有するものによって構成し、セクターギヤ２７の回転により、カム３３と連絡子３５を介してスイッチ４０に伝達し、スイッチ４０を切ることができるものである。可動スイッチ部４１は固定スイッチ部４２に対して平行移動し、オフ状態又はオン状態とするので、がたつきがなく、より安定にスイッチ４０をより確実に切ることができる。

本発明に係る電動ガンの発射準備完了状態を示す内部説明図。 引き金を引きスイッチがオンとなった状態を示す内部説明図。 カットオフギヤが回転をし始めた状態を示す内部説明図。 スイッチがオフになり、弾丸が発射された状態を示す内部説明図。 引き金が元に戻る状態を示す内部説明図。 １回の作動が完了し、発射準備完了に戻る状態の説明図。

符号の説明

１０ ガン本体
１１ エアシリンダー装置
１２ シリンダー
１５ 可動部材としてのピストン
１７ 圧縮ばね
２０ タペット部材
２２ 駆動部
２４、４３ ばね
２５ ラック
２７ セクターギヤ
３０ モーター
３３ カム
３４ カム受け部
３５ 連絡子
３６ 後端部
３７、４９ 中間部
３８ 先端部
３８ａ 係合ピン
４０ スイッチ
４１ 可動スイッチ部
４２ 固定スイッチ部
４４ 引き金
４５ 掛止片
４６ 係合部
４７ 係合相手
４８ 後方の端部

Claims (3)

1. エアシリンダー装置の可動部材をモーターによって後退方向へ駆動し、モーターの駆動を引き金操作によって制御する電動ガンであって、
   モーターの駆動部は、可動部材側に設けられている、移動方向に沿ったラックと噛み合うセクターギヤ及びそれと同軸のカムを有し、かつ、スイッチとして、固定状態にある固定スイッチ部と、固定スイッチ部に対する平行移動又は回転運動により開閉可能となる可動スイッチ部を有しており、モーターとスイッチとを連絡し、前記カムにより可動スイッチ部を固定スイッチ部から離す位置へ切り換えるための連絡子を装備し、カムの回転により連絡子の位置を切り換え、可動スイッチ部の平行移動又は回転運動を可能にした構成を有する電動ガン。
2. 可動スイッチ部を固定スイッチ部へ接触させる位置に保持するために、可動スイッチ部に掛け止められる掛止片を引き金に軸支し、連結子の位置の切り換えにより前記掛止片を動かし、それにより可動スイッチ部の平行移動を可能にした請求項１記載の電動ガン。
3. 連結子は一端部にてガン本体側に回転可能に軸支され、中間部にてカムと接触することにより揺動し、先端部の位置が切り換えられるように構成されている請求項１又は２記載の電動ガン。
   

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