JP2012511135A - 直線状の砲尾または砲弾供給部を備えた武器の砲尾駆動部 - Google Patents

Abstract

本発明は、武器のための機構部または駆動部（１００）に関し、この機構部または駆動部（１００）は、砲尾（２０）において制限された加速のみが発生するとともにジャークおよび後座の作用を発生させず、それにより慣性力および要求される動力を低減し、かつ反復速度を増大するようにしたことを特徴とする。要求される動力を低減することは、急速に停止される場合における制動力の低減をも結果的にもたらす。この目的のために、好ましくはモータ（２）などの回転運動が、スコッチヨークの原理を利用して砲尾（２０）の前方または後方への運動に変換される。砲尾の端部位置における休止時間を可能にするために、ロッド（３）およびヨーク（１）が互いに半径方向に移動可能に配列されており、それにより、ヨーク（１）が回転されるとヨーク半径が変化するようになっている。制御カム（６）はロッド（３）を半径方向に案内する。

Description

本発明は、砲尾またはカートリッジを武器の砲身に供給する供給部、特に直線状の供給部のための推力クランク（ｔｈｒｕｓｔ ｃｒａｎｋ）における駆動運動部に関する。

外的に動力を受ける機関銃において、武器を駆動するためのエネルギは、ガス圧または武器の後座から得られずに電気駆動部または流体駆動部によって提供される。

特に電気的に駆動される武器の場合において、モータの回転運動をこの目的のために砲尾の往復運動に変換する必要がある。さらに、砲尾の変位運動の限界位置において静止する時間が砲尾には必要である。第１の限界位置において、その前の砲弾のケースを砲尾の前方において除去する必要があるとともに、カートリッジが武器の砲身のカートリッジ室まで駆動される前に、新しいカートリッジを砲尾の前方に供給する必要がある。追加の限界位置において、砲尾をロックするとともにカートリッジを発射する必要がある。ガス圧が武器の砲身内でいったん低下すると、砲尾はロック解除されうるようになる。

外的に駆動される機関銃のための堅固にロックされた直線状の砲尾は、特許文献１に開示されている。同文献において、反発することなくスペースを節約するロック作用のために制御ロールも提案されている。

特許文献２は、とりわけ外的駆動部によって作動され、直線状の砲尾の直線運動のために用いられるカムドラムを有する機関銃を開示している。カムドラムは、周囲部にわたって連続して延びる制御カムを対応して有している。さらに、半径方向に作用する短手の制御カムおよび軸線方向に作用する長手の制御カムが周囲部に配列されている。

特許文献３は、制御ロールが砲身穴の軸線の平面において組付けられた、物理的に小型の武器を提案している。制御ロールは、少なくとも２つの制御カムが嵌め込まれた制御体を有している。この場合、カムの情報は砲尾の直線状の供給動作に変換される。

本願出願前に公開されなかった特許文献４によると、駆動部は、砲尾または砲弾をチェーンによって武器の砲身またはカートリッジ室に直線状に供給するのが好ましい。チェーンが長方形の形態をなした４つのスプロケットホイールを通過しており、そうすることによって砲尾の静止時間が限定されるブッシュマスタの駆動部とは対照的に、この場合には、チェーンそれ自体が２つのスプロケットホイールの周りを単純な態様で緊密に通過している。チェーンリンクまたはチェーンのスタッドは、移動可能なスライドの下方に配置された案内部または溝に組付けられている。こうすることによって、別個の機能制御手段によって限定される、武器が静止している時間の間、チェーンが稼動し続けるようになる。チェーンそれ自体は電気モータによって駆動されうる。この場合には、急速停止手段がチェーンの経路に組付けられている。

砲尾を武器の砲身またはカートリッジ室に対して直線状に供給することは、本願出願前に公開されなかった特許文献５に開示されている。この場合、直線状の案内溝が駆動運動部に組付けられている。砲尾に物理的に連結された手段が案内溝において案内される。案内溝は、それ自体が周囲の正の案内部（スロットが形成された連結部）によって包囲されており、この正の案内部それ自体は、前方位置におけるロック動作、発射動作およびロック解除動作の間において、並びに砲尾が後方位置までいったん移動された場合には装填動作の間において、砲尾が静止するのに必要な時間を表している。追加の手段が、砲尾のための駆動手段として正の案内部の内部において案内される。駆動作用の伝達は、モータなどによって駆動される褶動ローラまたは歯車などによってもたらされる。駆動部それ自体は、武器が静止している時間の間、稼動し続けるとともに、砲尾は、その静止時間の間に排出されてから後で再び戻される。

独国特許第３６２７３６１号明細書 独国特許公開第３７１２９０５号明細書 独国特許公開第１０２００５０４５８２４号明細書 独国特許公開第１０２００７０４８４６８．４号明細書 独国特許公開第１０２００７０５４４７０．９号明細書

前述した最後の３つの解決手段は、それら自体が実用可能な駆動部を既に取扱っていて、発射速度および機械的摩耗の観点からは十分な結果をもたらしているが、本発明は、より高速の発射速度のためにも同様に用いられるものなど、砲尾のためのさらに別の駆動部を特定する目的に基づいている。

本発明は特許請求の範囲の請求項１の特徴部分によってもたらされる。有利な実施形態は従属項において特定される。

本発明は、砲尾加速度が低レベルであって、ジャークを発生させることなく円滑に動作し、したがって集積される力を低下させて駆動力を低減するとともに、発射速度の増大を可能とする機構部を設ける思想に基づいている。駆動力の減少は、急速停止作用が要求される場合に制動力の減少をさらに結果的にもたらす。

この目的のために、クランク駆動部の原理は、回転運動、好ましくはモータなどの回転運動を砲尾の前方および後方への運動に変換するために利用される。砲尾が或る時間にわたって制限位置において静止できるようにするため、連結ロッドおよびクランクは互いに対して半径方向に移動可能なように配列されており、それにより、クランク半径がクランクの回転に応じて変化するようになる。連結ロッドは制御カムによって半径方向に案内される。

クランク駆動部は、急速に停止される場合に制動される必要がある低速回転質量体（クランク、モータおよび増速型変速機（ｓｔｅｐ−ｕｐ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ）が設けられる利点を有する。また、単純なデザインになることも分かっている。

好適な制御カムを備えた駆動部の概略図である。 図１の動作シーケンスを実施する砲尾駆動部を示す図である。 図２の詳細図である。 図３の部分図である。 図３の部分図である。

以下、図面を参照するとともに例示的な一実施形態を用いて本発明をより詳細に説明する。
図１は、概略的に図示される駆動部１００の第１の一般的な実施例を示している。クランク１の回転シャフトＭひいてはクランク１自体は、モータなど（これ以上詳細には表わされない）を介して駆動される。連結ロッド３は後方端Ｅ_hとともに配列されていて、それによりクランク１の溝１．１において移動できるようになっているとともに、砲尾２０または砲尾２０の駆動体４における前方端Ｅ_vに連結されている。さらに、スライド手段、例えばローラ５が連結ロッド３の後方端Ｅ_hに配列されていて、平面視にて（幅広の）豆形状を有する制御カム６において稼働する。制御カム６は４つの異なる区域または領域によって形成されていて、砲尾２０を供給するのに望ましい動作をもたらす。

これら制御カム６の領域は、砲尾２０の動作過程を次のように限定する。
α₁〜α₂ 砲尾２０が後部に在り、後方限界位置周りに一定の半径
α₂〜α₃ 任意の望ましい関数に従う砲尾２０の前方への運動
α₃〜α₄ 砲尾２０が前部に在り、前方限界位置周りに一定の半径
α₄〜α₁ 任意の望ましい関数に従う砲尾２０の後方への運動

クランク１が常時回転されながら、砲尾２０が所定時間の間、限界位置において静止したままであることを保証するために、制御カム６は、α₁からα₂までの領域およびα₃とα₄との領域において、連結ロッド３の長さからなる一定の半径を砲尾２０の前方限界位置および後方限界位置の周りにそれぞれ有している。α₂からα₃までの間の領域およびα₄とα₁との間の領域の形状は、動作の関数（例えば正弦曲線プロフィル）によって予め定まる。すなわち、これらの形状は砲尾の動作によって確定される。これらは特に加速、最大速度、円滑さおよびジャークの影響の有無などに対して最適化されうる。

連結ロッド３が後方限界位置Ｅ_vと前方限界位置Ｅ_v1との間を移動する距離は、砲尾２０の変位動作に対応している。連結ロッド３の長さとともにクランク１およびクランク溝１．１の長さは、前記距離におよそ適合していて、その目的のために形成されている。

図２は、砲尾２０、特に外的に駆動される武器２１（一部のみ図示されている）の砲尾２０のための駆動部１００の概略的な実施例を示している。武器の砲身２２は砲身ロックブッシュ２３に備え付けられ、または武器ハウジングに取付けられる。砲尾２０は砲身２２にロックされうる。砲尾２０は、武器砲身軸線の方向に砲尾案内部２において移動できる。クランクハウジングも図示されており、武器ハウジングにおいて、ハウジング下方部１２に、また、好適な実施形態においてはハウジング上方部１３に組付けられてもよい。制御カム６はクランクハウジングに組付けられており、それぞれの場合において鏡像の形態をなしている。シャフト１１が一方の制御カム６のみにおいて詰まりを防止できるのであれば、ハウジング上方部１３を省略してもよい。次いで制御カム６は、底部において開放した溝としてハウジング下方部１２を通過している。

図３は、図５とともに砲尾駆動体４を示しており、砲尾駆動体４の駆動体タブ４．１が噛合の態様により砲尾２０に連結されるとともに、砲尾駆動体４の歯状系がピニオン９の歯状系に係合する。その反対側において、ピニオン９は、ハウジングに固定されていて歯状部が形成されたロッド１０に係合しており（この取付自体についてはこれ以上詳細には表わされない）、ピニオン９は、ボルトを介して連結ロッド３に続いて連結される連結ロッドのヘッド３．１において回転できるように備え付けられている。連結ロッド３およびクランク１は、シャフト１１の両端に回転可能に備え付けられたローラ５とともにシャフト１１によって連結されるとともに、ハウジング下方部１２およびハウジング上方部１３に位置する制御カム６において稼働し、この場合において、シャフト１１はクランク１の溝１．１において移動可能である。クランク１は、中央シャフトＭ回りに回転できるようにハウジング下方部１２に備え付けられるとともに、クランク１は、その中央シャフトＭを介してモータによって駆動される。

反転位置における待機時間を伴った望ましい砲尾２０の往復運動をもたらすために、クランク１はモータ２によって中央シャフト回りに連続的に回転させられる。この場合、クランク１はシャフト１１を同一の回転方向に駆動する。シャフトは、ハウジング下方部１２およびハウジング上方部１３に位置する、好ましくは２つの同一の制御カム６によって半径方向に案内され、この際、シャフト１１のローラ５が制御カム６を案内される。シャフト１１は、連結ロッド３によってその動作を制御カム６の形状に応じて連結ロッドのヘッド３．１に伝達する（図４）。

図５から分かるように、連結ロッドのヘッド３．１は、ハウジング下方部１２およびハウジング上方部１２の溝１５において案内され（このことはこれ以上詳細には表わされない）、そこで側方の力が吸収される。連結ロッドのヘッド３．１におけるピニオン９は、ハウジングに固定された歯状ロッド１０に接して転がり、動作する間に回転される。ピニオン９の回転運動は駆動体４を駆動し、したがって連結ロッドのヘッド３．１と対比して直線運動が２倍になる。かかる長い直線運動が要求されない場合には、代替的に、砲尾２０が連結ロッド３の前方端に直接連結されてもよい。駆動体４は、駆動体タブ４．１を介して噛合の態様により砲尾２０に連結されるので、砲尾２０は軸線に対して平行に、少なくとも武器の砲身２２の武器砲身軸線の方向に移動される。

単数または複数の制御カム６のより一層小型の物理的形態は、対をなした、例えば偏心の歯車（これ以上詳細には表わされない）を中央シャフトとモータ２との間に配列するとともに、これら歯車をクランク１の回転速度の２倍で回転させることによってもたらされる。偏心の歯車は連続的な増速比を結果的にもたらし、その結果として、モータ回転速度が一定の場合、待機時間段階の間にはクランク１がより低速で回転し、砲尾動作段階の間にはより高速で回転するようになる。したがって、単数または複数の制御カム６のα₁からα₂までの角度範囲、およびα₃とα₄との角度範囲をより小さくできるようになるものの、それに伴って砲尾２０が前方位置および後方位置において待機する時間が短縮されることはない。

Claims (8)

1. 武器の砲身（２２）に対して軸線方向に移動可能であるとともにモータ（２）などを有する、砲尾（２０）の駆動部（１００）において、
   − クランク（１）が該クランク（１）の回転シャフト（Ｍ）を介して駆動され、
   − 連結ロッド（３）は、後方端（Ｅ_h）が前記クランク（１）の溝（１．１）において移動可能であるとともに、前記砲尾（２０）の前方端（Ｅ_v）に、または前記砲尾（２０）の駆動体（４）にピニオン（９）を介して連結されるように配列され、
   − 前記クランク（１）および前記連結ロッド（３）は、前記溝（１．１）に組付けられるシャフト（１１）を介して互いに連結され、
   − 少なくとも１つのスライド手段（５）が前記連結ロッド（３）の前記後方端（Ｅ_h）に配列されるとともに、制御カム（６）に案内されて該制御カム（６）に沿って稼動し、
   − 前記制御カム（６）は固有的に閉塞されたカム構造体であって、前記砲尾（２０）の動作プロフィルとして形成された領域（α₁，α₂，α₃，α₄）を有し、
   − 前記砲尾（２０）の前記駆動体（４）または前記砲尾（２０）の一部が、前部に組付けられるピニオン（９）に係合する歯状系を備えていて、それにより、前記連結ロッド（３）に接して、または前記連結ロッド（３）内において回転可能になっており、その結果として、
   − 前記クランク（１）が回転する間、前記砲尾（２０）が前記連結ロッド（３）を介して移動される特徴を有する、駆動部。
2. 前記制御カム（６）がクランクハウジングのハウジング下方部（１２）に組付けられることを特徴とする、請求項１に記載の駆動部。
3. 前記制御カム（６）が底部において開放した溝であることを特徴とする、請求項２に記載の駆動部。
4. 追加の制御カム（６）がハウジング上方部（１３）に組付けられており、前記追加の制御カム（６）は、前記ハウジング下方部（１２）における前記制御カム（６）と同一であって鏡像の形態をなすことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動部。
5. 前記制御カム（６）が４つの異なる区域または領域によって形成されており、それにより、前記砲尾（２０）の供給部の望ましい動作がもたらされることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動部。
6. 前記制御カム（６）が（幅広の）豆形状を有することを特徴とする、請求項５に記載の駆動部。
7. １対の、例えば偏心した歯車が前記中央シャフト（Ｍ）と前記モータ（２）との間に配置されていて、前記クランク（１）の回転速度の２倍で回転することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動部。
8. 前記砲尾（２０）が前記連結ロッド（３）の前方端に直接連結されており、前記駆動体（４）が駆動体タブ（４．１）を介して噛合の態様により前記砲尾（２０）に連結されるとともに、前記砲尾（２０）が軸線に対して平行に、少なくとも前記武器の砲身（２２）の武器砲身軸線の方向に移動されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動部。

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