JP2015200423A - 玩具銃の反作用発生機構 - Google Patents

Abstract

【課題】拳銃などの玩具銃にも適応し、実銃の反作用が発生する位置までリアルに再現することが可能な玩具銃の反作用発生機構を提供する。【解決手段】ピストン３の往復動作に伴って前後移動するウェイト５を設ける。ピストン３の内部にウェイト収納部３Ａを形成する。このウェイト収納部３Ａ内にウェイト５を移動自在に配置する。弾Ｑ発射時に、ピストンスプリング２がピストン３を高速移動させる。ピストン３を追ってウェイト用スプリング５Ａがウェイト５を押圧付勢することで反作用を発生させ、緩衝体６でウェイト５の衝突時のショックを吸収させるように構成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、玩具銃の発射時に実銃のような反作用の衝撃を発生させることができる玩具銃の反作用発生機構に関するものである。

玩具銃でＢＢ弾を発射した時に、実銃と同じような反作用（リコイルショック）を発生させる機構は従来から提案されている。この反作用は、例えば、特許文献１に記載のエアガンには、前後移動するピストンの先端に連動するバレルを設け、このバレルにウェイトとリコイルスプリングを装着したものである。そして、発射時に、ピストンの前進に伴ってバレルが前進すると、このバレルに遊嵌されているウェイトとリコイルスプリングが前後移動して反作用を発生させる機構である。

一方、特許文献２に記載の反作用発生機構は、特許文献１のバレルを伝動ロッドに代えて、ピストンの往復動作に連動する伝動ロッドを使用するものである。この伝動ロッド内には中空部が形成されており、更に、中空部内に緩衝ロッドと緩衝ロッドスプリングとを摺動可能に設けている。このような伝動ロッドがウェイトとリコイルスプリングを移動させて反作用を発生させるものである。

実公平５‐４７９９１号公報 特許第４９５９８３８号公報

従来の反作用発生機構は、いずれもピストンに連動するバレルや伝動ロッドなどを使用してウェイトやリコイルスプリングを前後移動させる構成である。そのため、これらのウェイトやリコイルスプリングを配置する位置は、ピストンを設置する機関部の前方や後方など、機関部から離れた位置に配置せざるを得ない。その結果、従来の反作用発生機構を備える玩具銃のサイズは大型の玩具銃に限られていた。

たとえば、機関部の後方に反作用発生機構を配置する場合は、銃の肩当て部を利用している。また、機関部の前方に反作用発生機構を配置する場合は、長い銃身を利用して配置することになる。このように、従来の反作用発生機構は、小銃のような大型の玩具銃でなければ装着することができず、肩当てのない小銃や拳銃などの小型の玩具銃に装着することは極めて困難であった。

しかも、実銃で弾丸発射時に生じる反作用は、弾丸が装填される機関部から発生するものであるが、玩具銃に装着した反作用発生機構は、ピストンを配置した機関部から離れた位置でウェイトが移動して反作用を発生させる構成である。そのため、従来の反作用発生機構では、実銃の反作用の衝撃とは異なる感覚となってしまう難点があった。

そこで本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、極めてコンパクトな構成で小型の玩具銃にも適応し、しかも、実銃の反作用が発生する位置をリアルに再現することが可能な玩具銃の反作用発生機構の提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、玩具銃の機関部Ｐに配置されピストンスプリング２で圧縮空気を生成するピストンシリンダー装置１と、該ピストンシリンダー装置１のピストン３の往復動作に伴って前後移動するウェイト５とを備え、弾Ｑ発射時にピストン３に連動したウェイト５の移動で反作用を発生させる玩具銃の反作用発生機構において、ピストン３の内部にウェイト収納部３Ａを形成し、該ウェイト収納部３Ａ内にコイルスプリング状のピストンスプリング２を収納すると共に、該ピストンスプリング２の内部にウェイト５を前後移動自在に配置し、該ウェイト５の後方にウェイト用スプリング５Ａを連結し、弾Ｑ発射時に、ピストンスプリング２がピストン３をシリンダー４先端側に高速移動せしめると共に、該ピストン３を追ってウェイト用スプリング５Ａがウェイト収納部３Ａ内にウェイト５を押圧付勢することで反作用を発生させるように構成したことにある。

本発明の対象となる玩具銃は、ピストンシリンダー装置１を使用してリコイルショックを発生させる方式の玩具銃に関するものである。したがって、ピストンシリンダー装置１を駆動する機構は、電動式に限らず、手動圧縮エアー式や、ガス等の流体でのピストン式など、任意の機構を選択することができる。

本発明のピストン３は、合成樹脂、アルミニウム、チタン、カーボンファイバー、マグネシウムなど、比較的計量素材を選択し、ウェイト５の材質に重量のある金属製素材を選択するのが望ましい。また、ウェイト５の形状、材質、重さ等は任意に設定することができる。更に、ウェイト５を収納するウェイト収納部３Ａの形状においても、ピストン３の後端が開口する凹部状や、ピストン３内部に周囲から独立した空間を有するウェイト収納部３Ａなど、任意形状のウェイト収納部３Ａを形成することが可能である。

第２の手段は、前記ピストン３のウェイト収納部３Ａ内に配置された前記ウェイト５の先端と、前記ピストン３の先端部内側面３Ｂとの間に緩衝体６を設置し、該緩衝体６で前記ウェイト５の衝突時の衝撃力を低減するように構成したものである。緩衝体６は、ストレートなコイルスプリングやテーパースプリングの他、ゴム材や合成樹脂材、蛇腹状のエアークッション体、オイルクッションなど、ウェイト５の衝突時の衝撃力を低減するものが選択される。

第３の手段は、前記ピストンスプリング２は、前記機関部Ｐに設けられたスプリングガイド部７に囲まれるように配置し、前記ピストンスプリング２を圧縮した時に生じる前記ピストンスプリング２のうねりをスプリングガイド部７で補正するように構成したことにある。

本発明の請求項１のごとく、ピストン３の内部にウェイト収納部３Ａを形成し、該ウェイト収納部３Ａ内にピストンスプリング２を収納すると共に、該ピストンスプリング２の内部にウェイト５を前後移動自在に配置し、該ウェイト５の後方にウェイト用スプリング５Ａを連結し、弾Ｑ発射時に、ピストンスプリング２がピストン３をシリンダー４先端側に高速移動せしめると共に、該ピストン３を追ってウェイト用スプリング５Ａがウェイト収納部３Ａ内にウェイト５を押圧付勢することで反作用を発生させるように構成したことで、機関部内の僅かなスペースでも装着可能になった。したがって、従来の反作用発生機構では装着が困難とされていた小形の銃などでも装着可能になり、小銃から拳銃に至るすべてのサイズの玩具銃に適応可能な反作用発生機構を提供することができた。

しかも、弾Ｑ発射直後に、機関部Ｐ内で高速移動するピストン３を追ってウェイト用スプリング５Ａがウェイト５を押圧付勢することで反作用を発生させるので、実銃の反作用が発生するタイミングや位置までリアルに再現することができる。

請求項２のように、ピストン３内に配置されたウェイト５の先端と、ピストン３の先端部内側面３Ｂとの間に緩衝体６を設置し、該緩衝体６でウェイト５の衝突時の衝撃力を低減するように構成したことで、特に、電動エアガンのようにモーターによる急加速後退移動を繰り返す過酷な使用状況に耐え、衝突時の強烈なショックを効果的に緩和させることができる。この結果、ピストンシリンダー装置１など各種部品のダメージを減らすと共に、ウェイト５が衝突する際の不快な衝突感を減少させ、実銃射撃時のリコイルショック様の体感が得られるものである。

請求項３のごとく、ピストンスプリング２は、機関部Ｐに形成されたスプリングガイド部７に囲まれるように配置し、ピストンスプリング２を圧縮した時に生じるピストンスプリング２のうねりをスプリングガイド部７で補正するように構成したことで、ピストンスプリング２の正確な伸縮動作を保つことができる。したがって、ウェイト５が前進して反作用を生じさせた後、再びピストンスプリング２を圧縮する際に、正常な位置で圧縮できるようになり、ピストンスプリング２の正確な伸縮動作を繰り返すことが可能になる。

本発明を装着した機関部の一実施例を示す縦断面図。 図１の機関部による操作開始状態を示す縦断面図。 図１の機関部でピストンが下がる状態を示す縦断面図。 図１の機関部でピストンが最後まで下がった状態を示す縦断面図。 図１の機関部でピストンの前進が始まる状態を示す縦断面図。 図１の機関部で弾を発射した状態を示す縦断面図。 図１の機関部でウェイトがピストンに衝突した状態を示す縦断面図。 図１の機関部のスプリングガイド部を示す横断面図。 図１の機関部を示す分解斜視図。

本発明反作用発生機構によると、極めてコンパクトな構成で肩当てのない銃や拳銃などの小型の玩具銃にも適応し、実銃の反作用が発生する位置までリアルに再現することが可能になるといった当初の目的を達成した。

以下、本発明の実施例を説明する。本発明反作用発生機構は、機関部Ｐにピストンシリンダー装置１を配置し、ピストンスプリング２にて圧縮空気を生成する玩具銃に装着する。図示例では電動式の機関部Ｐを示し、玩具銃の本体は省略されているが、この機関部Ｐは、例えば小銃を模した玩具銃の駆動機構として設置される。また、機関部Ｐの駆動機構は図示の電動式に限らず、手動圧縮エアー式や、ガス等の流体でのピストン式など、任意の機構を選択することができる。

すなわち本発明機関部Ｐは、ピストン３の内部にウェイト収納部３Ａを形成し、このウェイト収納部３Ａ内に、コイルスプリングで構成されたピストンスプリング２を収納している。そして、このピストンスプリング２の押圧力にてピストンシリンダー装置１が圧縮空気を生成する。更に、ピストンスプリング２の内部に、ウェイト５を前後移動自在に配置している（図１参照）。このウェイト５の後方にはウェイト用スプリング５Ａを連結している。そして、弾Ｑ発射時に、ピストンスプリング２がピストン３をシリンダー４先端側に高速移動させると共に、このピストン３を追ってウェイト用スプリング５Ａがウェイト収納部３Ａ内に向けてウェイト５を押圧付勢することで反作用を発生させる機構である。

本発明反作用発生機構は、比較的軽量なピストン３をピストンスプリング２がシリンダー４先端側に高速移動させたのちに、比較的重量のあるウェイト５をウェイト用スプリング５Ａが押圧付勢する。そうすると、ピストン３が弾Ｑを発射した直後に、ウェイト収納部３Ａ内でウェイト５が移動する際に反作用が生じるので、機関部Ｐから実銃に近い反作用を発生させる構成になっている（図５,６参照）。

図示例のウェイト収納部３Ａは、ピストン３を構成する部材に後端部が開口した凹み形状を成し、凹みの先端側となる先端部内側面３Ｂ方向にウェイト５の先端を向けて挿入している（図２参照）。ピストン３の材質は、合成樹脂、アルミニウム、チタン、カーボンファイバー、マグネシウムなど、比較的計量素材を選択することで、ピストン３の高速移動を可能にすると共に、ピストン３先端とシリンダー４との衝突時のダメージを少なくすることができる。一方、ウェイト５の材質に重量のある金属製素材を選択することで、より大きな反作用を得ることができる。尚、ウェイト５の形状、材質、重さ等は任意に設定することができる。

また、ピストン３の先端部内側面３Ｂにウェイト５が衝突すると、ピストン３や、シリンダー４をも破損する虞がある（図７参照）。そこで、ウェイト５の先端側に緩衝体６を設け、この緩衝体６でウェイト５衝突時の衝撃力を低減するように構成している。図示例の緩衝体６は、ピストン３先端の凹部から突出するコイルスプリングを使用している（図１参照）。緩衝体６は、この他、テーパースプリングやピストン３先端の凹部に代えて溝部に収納されるストレートスプリング、あるいは、ゴム材や合成樹脂材、蛇腹状のエアークッション体、オイルクッションなど、ウェイト５の衝突時の衝撃力を低減するものであれば良いものである。

ウェイト５は、ピストンスプリング２の内側に収納され、該ピストンスプリング２と共に前記ウェイト収納部３Ａ内で前後移動するように構成している。このようにウェイト５をピストンスプリング２内に収納することで、スペースが限られた機関部Ｐの内部でピストンスプリング２のストロークを大きくすることができる。図示例では、ピストンのウェイト収納部３Ａ内に後方から挿入するピストンスプリング２を設け、このピストンスプリング２の内部に円柱状のウェイト５を前後移動自在に配置している（図２参照）。

更に、ウェイト５の後方にウェイト用スプリング５Ａを連結している。このウェイト用スプリング５Ａは、ウェイト収納部３Ａ内に向けてウェイト５を押圧付勢するコイルスプリングである。そして、このウェイト５をウェイト用スプリング５Ａで押圧付勢する際に、実銃のような反作用が生じるものである。この際、ウェイト５の後部の軸径を全部の軸径よりも細く形成することで係止フランジ５Ｂを形成し、この係止フランジ５Ｂにウェイト用スプリング５Ａの先端を係止させている（図９参照）。

ピストンスプリング２は、機関部Ｐの筐体Ｐ1に設けられたスプリングガイド部７に囲まれるように配置している（図１参照）。そして、ピストンスプリング２を圧縮した時に生じるピストンスプリング２のうねりをスプリングガイド部７で補正するように構成している（図３参照）。図示のスプリングガイド部７は、機関部Ｐを収納する筐体Ｐ１の内部に形成されたレール状の突起物である（図８参照）。そして、複数のスプリングガイド部７をピストンスプリング２の長手側面に沿った外側に配置することで、うねりを補正するものである。

次に、図２乃至図７に基づいて本発明反作用発生機構を備えた機関部Ｐの動作を説明する。図２のごとく、トリガーＴを引いて通電すると、扇形ギヤＳの回転によってピストンラックギヤ３Ｄが後方へ移動する。その際、ピストン３が後方移動するのに伴って、ピストン３内部の緩衝体６及びピストンスプリング２とウェイト用スプリング５Ａとが縮退する。

図３のごとく、ピストン３と一体になったウェイト５は、ピストンスプリング２及びウェイト用スプリング５Ａと共に更に後方へ移動する。この際、ピストン３前方のシリンダー４内部に圧縮用の空気が吸気される。

図４のごとく、ピストン３が最後尾まで移動した時点で、ピストンラックギヤ３Ｄから扇形ギヤＳが離脱する。

図５のごとく、ピストン３はフリー状態になり、ピストンスプリング２の押圧付勢がピストン３を前進方向に向けて急加速する。同時に、ウェイト用スプリング５Ａがウェイト５を押圧付勢するが、ウェイト５の方がピストン３よりも重いので、ピストン３より遅れて移動する。この際、緩衝体６も自身の弾性力にておよそ基の長さの状態に伸長する。

図６のごとく、軽量のピストン３が速く前進し、ウェイト用スプリング５Ａに押されたウェイト５は、一瞬のタイムラグの後、ピストンを追いかけるようにウェイト収納部３Ａ内を急速前進する。このときシリンダー４内の圧力が高まり、弾Ｑの発射が開始され、同時にウェイト５の急速前進に伴う反作用が起こり、筐体Ｐ１全体を後方に押し戻す現象が生じる。この発射・反作用のタイミングは実銃とほぼ同じであり、玩具銃の場合でも筐体Ｐ１全体を覆う銃本体の質量等で、反作用に伴う命中精度の狂いは生じない。

図７のごとく、ピストン３の先端がシリンダー４の先端に突き当たった直後に反作用を起こしたウェイト５が、ウェイト用スプリング５Ａの押圧力でピストン３に衝突するが、このとき緩衝体６が縮退しウェイト５を急減速させることにより、射手にとって不快な衝突感を感じさせない。図中符号４Ｂは、ピストン３衝突時にシリンダー４を保護する緩衝ゴム板である。

尚、本発明の機関部Ｐやピストンシリンダー装置１は図示例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲であれば他の形状に変更することも可能である。

Ｐ 機関部
Ｐ１ 筐体
Ｑ 弾
Ｒ バレル
Ｓ 扇形ギヤ
Ｔ トリガー
１ ピストンシリンダー装置
２ ピストンスプリング
３ ピストン
３Ａ ウェイト収納部
３Ｂ 先端部内側面
３Ｄ ピストンラックギヤ
３Ｅ ゴムパッキン
４ シリンダー
４Ａ シリンダーノズル
４Ｂ 緩衝ゴム板
５ ウェイト
５Ａ ウェイト用スプリング
５Ｂ 係止フランジ
６ 緩衝体
７ スプリングガイド部

Claims (3)

1. 玩具銃の機関部に配置されピストンスプリングで圧縮空気を生成するピストンシリンダー装置と、該ピストンシリンダー装置のピストンの往復動作に伴って前後移動するウェイトとを備え、弾発射時にピストンに連動したウェイトの移動で反作用を発生させる玩具銃の反作用発生機構において、
   ピストンの内部にウェイト収納部を形成し、該ウェイト収納部内にコイルスプリング状のピストンスプリングを収納すると共に、該ピストンスプリングの内部にウェイトを前後移動自在に配置し、該ウェイトの後方にウェイト用スプリングを連結し、
   弾発射時に、ピストンスプリングがピストンをシリンダー先端側に高速移動せしめると共に、該ピストンを追ってウェイト用スプリングがウェイト収納部内にウェイトを押圧付勢することで反作用を発生させるように構成したことを特徴とする玩具銃の反作用発生機構。
2. 前記ピストンのウェイト収納部内に配置された前記ウェイトの先端と、前記ピストンの先端部内側面との間に緩衝体を設置し、該緩衝体で前記ウェイトの衝突時の衝撃力を低減するように構成した請求項１記載の玩具銃の反作用発生機構。
3. 前記ピストンスプリングは、前記機関部に設けられたスプリングガイド部に囲まれるように配置し、前記ピストンスプリングを圧縮した時に生じる前記ピストンスプリングのうねりをスプリングガイド部で補正するように構成した請求項１記載の玩具銃の反作用発生機構。

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