JP2017536526A - 連続発射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固体又は液体発射対象物を連続して発射できる連続発射装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態による連続発射装置１００は、内部に第１中空部１２１を備える加圧管１２０と、加圧管１２０の前方に離隔して配置され、空気圧縮力を利用して発射対象物１８０を発射する発射部１３０と、加圧管１２０の後側面に備えられ、内部に複数のピストン１７０を含み、ピストン１７０を１つずつ供給するピストン供給部１４０と、加圧管１２０の後端に備えられ、装填位置にピストン１７０を移動させるピストン装填部１５０と、作動流体を供給し、ピストン１７０を前方に加圧移動させる作動流体供給部１１０とを含み、発射部１３０は、発射中空部１３２及び発射対象物１８０を備える発射管１３０ｂと、隔膜１６０とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、数ｍｍの直径を有する小型の氷粒子、その他の固体発射対象物又は液体ジェットなどを連続して発射又は噴射することのできる連続発射装置に関する。

一般に、様々な素材に対する粒子侵食試験は、同じ速度で衝突させる単位試験を試料が破壊されるまで最大数百回繰り返すことにより行われる。また、前記単位試験は、様々な衝突速度で繰り返し行われるようにしてもよい。

このような粒子侵食試験には数千回以上の衝突単位試験の繰り返しが要求されることもある。様々な速度領域での試験の繰り返しを可能にするためには、前記単位試験に用いられる連続発射装置の安定かつ効率的な連続発射性能の確保が非常に重要である。

以下、図６及び図７を参照して、従来技術についてより具体的に説明する。
従来技術の説明のために、図６には氷を含む固体発射対象物を高速で発射するために用いられてきた従来の発射装置１０を示す。

試験を準備する段階において、高圧部１１には高圧ガスを充填し、加圧管１２には常圧ガスを充填する。１次隔膜１４は、高圧部１１と加圧管１２との間に備えられ、高圧部１１と加圧管１２とを連通する開口部を閉塞するように形成されている。ピストン１６は、１次隔膜１４が高圧部１１の高圧ガスの圧力により破裂することによって加圧管１２に加圧移動する。

ピストン１６は、加圧管１２内で前方に加圧移動することにより加圧管１２内に充填されている常圧ガスを加圧する。２次隔膜１５は、加圧管１２と発射管１３との間に備えられ、加圧管１２と、加圧管１２の前端に連通するように連結される発射管１３との間の開口部を閉塞するように形成されている。ピストン１６の移動により加圧管１２内のガスが加圧されて所定の圧力を超えると、２次隔膜１５が破裂して発射管１３の内部に備えられた固体発射対象物１７が加速されて発射される。

前述した従来の発射装置１０においては、１次隔膜１４が高圧部１１と加圧管１２との間に備えられ、高圧部１１から供給されたガスの圧力が所定の圧力以上となると１次隔膜１４が破裂してガスが加圧管１２に供給されるようにしている。

図６に示す固体発射対象物１７を発射する発射装置１０とは異なり、図７には他の従来技術である液体発射対象物２７を発射する発射装置２０を示す。
また、図７に示す従来の発射装置２０においては、バルブ２４が高圧部２１と加圧管２２との間に備えられ、高圧部２１から供給されたガスの圧力が所定の圧力以上となるとバルブ２４が開放されるようにすることにより、図６に示す従来の発射装置１０と同じ作用をする。

図７に示す従来の発射装置２０は、液体発射対象物２７をウォータジェット方式で発射することができる。
高圧部２１には所定の圧力以上の高圧ガスが充填される。高圧部２１と加圧管２２を連通するために高圧部２１と加圧管２２との間に備えられたバルブ２４を開放すると、前記高圧ガスが加圧管２２内に形成された中空部に供給される。加圧管２２の中空部には鉛弾２６が備えられる。バルブ２４が開放されて前記高圧ガスが加圧管２２の中空部に供給されると、鉛弾２６が前方に加圧移動する。

加圧管２２の前端には液体発射対象物２７を噴射するノズル２３が備えられる。ノズル２３は、液体発射対象物２７を噴射できるように、前方に行くほど直径が徐々に小さくなる形状を有する。

また、隔膜２５は、加圧管２２と、加圧管２２の前端に連通するように連結されるノズル２３との間を閉塞するように形成されている。鉛弾２６が移動して加圧管２２内のガスを圧縮し、そのガス圧により隔膜２５を押して破裂させると、ノズル２３内の液体発射対象物２７が加圧噴射される。すなわち、鉛弾２６は、液体発射対象物２７を高圧に圧縮してウォータジェットを噴射する役割を果たす。

図６及び図７に示す従来の発射装置１０、２０においては、発射時に隔膜１５、２５が破裂するので、再発射のためには、発射後に高圧部１１、２１、加圧管１２、２２、発射管１３、ノズル２３などを全て分離しなければならない。また、ピストン１６、１次隔膜１４、２次隔膜１５及び隔膜２５を再設置する再装填過程を経なければならない。
このような再装填過程は、再装填作業を行う作業者の細心の注意を必要とし、所定の作業時間を必要とする。

特に、氷粒子侵食試験の場合、前記再装填作業が零下１０度以下の低温実験室内で繰り返し行われるので、試験全体に要する時間とコストが増加するという問題が生じていた。それだけでなく、このように苛酷な環境で行われる再装填作業の不正確さや、作業者の疲労蓄積による事故発生などの恐れも依然としてある。

本発明は、このような問題を解決するために、交換可能且つ分離可能に設計された連続発射装置を考案した。

本発明の一目的は、固体又は液体発射対象物を連続して発射できる連続発射装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、従来の２段ガスガンにおいて高圧を用いることから主に損傷していた高価な加圧管の構造を改善することにより、総試験コストを低減できる連続発射装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態においては、内部にピストンが移動可能に設けられる第１中空部１２１を備える加圧管と、発射方向において、前記加圧管の前方に離隔して配置され、前記第１中空部１２１から移動してくるピストンにより発生する圧縮力を利用して発射対象物を発射する発射部と、前記加圧管の後側面に備えられ、内部に複数のピストンを含み、前記第１中空部１２１の後端に前記ピストンを１つずつ供給するピストン供給部と、前記加圧管の後端に備えられ、前記第１中空部１２１内に供給されるピストンの供給位置から前記ピストンが装填される第１中空部１２１内の装填位置に前記ピストンを移動させるピストン装填部と、前記ピストンの供給位置と装填位置との間に作動流体を供給し、前記ピストンを前記装填位置から前方に加圧移動させる作動流体供給部とを含む連続発射装置を提供する。

本発明の他の実施形態においては、前記発射部は、液体の発射対象物が発射されるように前方に行くほど小さくなる形状を有するノズルと、前記ノズルの後端に配置される隔膜とを含み、前記ピストンが移動して前記隔膜を押して破裂させ、前記ノズルの内部に備えられる発射対象物を加圧噴射することを特徴とする連続発射装置を提供する。

本発明のさらに他の実施形態においては、前記発射部は、内部に前記ピストンが移動可能に設けられる第２中空部を備える高圧連結部を前記隔膜の後方にさらに含み、前記第１中空部１２１の前端と前記第２中空部の後端が対向するように離隔して配置され、前記第１中空部１２１から前記第２中空部に移動するピストンにより前記第２中空部内に発生する空気圧縮力が所定の圧力に達すると、前記隔膜が破裂して前記発射対象物が発射されることを特徴とする連続発射装置を提供する。

本発明のさらに他の実施形態においては、前記発射部は、内部に前記ピストンが移動可能に設けられる第２中空部を備える高圧連結部と、内部に固体の発射対象物を備え、前記発射対象物の発射のための通路となる発射中空部を備え、前記発射中空部と前記第２中空部とが互いに連通するように前記高圧連結部の前端に結合される発射管と、前記第２中空部内に発生する空気圧縮力を生成するために前記第２中空部と前記発射中空部との間を閉塞するように配置され、前記空気圧縮力が所定の圧力に達すると破裂して前記発射対象物を発射する隔膜とを含むことを特徴とする連続発射装置を提供する。

本発明のさらに他の実施形態においては、複数の発射部を貯蔵し、ロボットアームを用いて前記複数の発射部のいずれかを前記加圧管の前方に順次配置して交換できるようにする発射部供給部をさらに含むことを特徴とする連続発射装置を提供する。

本発明のさらに他の実施形態においては、前記高圧連結部は、前記第２中空部の後端に形成され、前記発射方向に行くほど断面積が小さくなる形状を有し、前記発射方向に行くにつれて前記第１中空部１２１より大きい中空から前記第１中空部１２１と同じ大きさの中空となる１次テーパ部を含むことを特徴とする連続発射装置を提供する。

本発明のさらに他の実施形態においては、前記高圧連結部は、前記第２中空部の前端に形成され、前記第２中空部内を移動する前記ピストンを停止させ、前記第２中空部内の空気を加圧するように、後方に向かって断面積が大きくなる形状を有し、後方に行くにつれて前記第１中空部１２１より小さい中空から前記第１中空部１２１と同じ大きさの中空となる２次テーパ部を含むことを特徴とする連続発射装置を提供する。

本発明のさらに他の実施形態においては、前記ピストン装填部は、前記加圧管の後端に固定連結される外側シリンダと、前記外側シリンダ内で前後方向に移動可能に設けられる内側シリンダと、前記内側シリンダ内で前後方向に移動可能に設けられ、後退時には新しいピストンを供給位置に配置し、前進時には前記ピストンを前記供給位置より前方に位置する装填位置に配置する装填ピストンとを含み、前記装填ピストンは、前記内側シリンダ及び前記外側シリンダを貫通して前記第１中空部１２１内に挿入される装填バーを備え、前記装填バーは、前記第１中空部１２１と断面積が一致するように長く延びたバー状に形成されていることを特徴とする連続発射装置を提供する。

本発明による連続発射装置を用いた場合、固体又は液体発射対象物を連続して発射することができる。従って、従来技術により粒子侵食試験を行っていた場合に比べて正確度と効率性を高めることができる。

また、従来の２段ガスガンにおいて高圧を用いることから主に損傷していた高価な加圧管の一部を分離交換型高圧連結部に代えることにより、総試験コストを低減することができる。

本発明の一実施形態による固体発射対象物の連続発射装置を示す図である。 本発明の他の実施形態による液体発射対象物の連続発射装置を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態による連続発射装置を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態による高圧連結部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態によるピストン供給部及びピストン装填部の作動断面図である。 本発明の一実施形態によるピストン供給部及びピストン装填部の作動断面図である。 本発明の一実施形態によるピストン供給部及びピストン装填部の作動断面図である。 氷を含む固体発射対象物を高速で発射するために用いられてきた従来の発射装置を示す図である。 液体発射対象物を高速で発射するために用いられてきた従来の発射装置を示す図である。

以下、本発明による連続発射装置について添付図面を参照してより詳細に説明する。
本明細書において用いられる単数の表現は、特に断らない限り、複数の表現を含むものと解釈されるべきである。

本明細書及び特許請求の範囲において用いられる用語や単語は、通常の意味や辞書的な意味に限定されて解釈されてはならず、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されるべきである。
本明細書においては、異なる実施形態であっても同一又は類似の構成には同一又は類似の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は本発明の一実施形態による連続発射装置１００を示す図である。
連続発射装置１００は、作動流体供給部１１０、加圧管１２０、発射部１３０、ピストン供給部１４０及びピストン装填部１５０を含む。

加圧管１２０は、作動流体供給部１１０から供給される作動流体の圧力を受けてピストン１７０が加圧移動する経路となる。このために、加圧管１２０は、内部にピストン１７０が移動可能に設けられる第１中空部１２１を備える。

発射部１３０は、前方から順に発射管１３０ｂ、隔膜１６０及び高圧連結部１３０ａを備える。

高圧連結部１３０ａは、内部にピストン１７０が移動可能に設けられる第２中空部１３１を備える。第２中空部１３１の断面積は、第１中空部１２１の断面積と同一にしてもよい。

発射管１３０ｂは、内部に固体発射対象物１８０が移動可能に設けられる発射中空部１３２を備える。発射中空部１３２の断面積は、第２中空部１３１の断面積より小さくしてもよい。このような構造を有することにより、ピストン１７０は、第２中空部１３１内で前方に移動して発射中空部１３２を通過できずに停止する。

隔膜１６０は、第２中空部１３１と発射中空部１３２とが互いに連通することを防ぐように形成されている。隔膜１６０が破裂すると、第２中空部１３１と発射中空部１３２とが互いに連通する。隔膜１６０は、第１中空部１２１から第２中空部１３１に移動するピストン１７０により発生する空気圧縮力が所定の圧力に達すると破裂し、これにより、隔膜１６０の前方に備えられた固体発射対象物１８０が発射されるようになっている。

発射部１３０は、加圧管１２０の前方に離隔して配置され、第１中空部１２１の前端と第２中空部１３１の後端とが対向するように配置される。すなわち、発射部１３０と加圧管１２０とは離隔している。

作動流体供給部１１０は、加圧管１２０の後側面に備えられる。作動流体供給部１１０によりピストン１７０の後方に作動流体が供給されると、ピストン１７０は前記作動流体により加圧されて第１中空部１２１を介して前方に移動する。

ピストン供給部１４０は、加圧管１２０の後側面に備えられる。ピストン供給部１４０は、内部に複数のピストン１７０を含み、第１中空部１２１の後端にピストン１７０を１つずつ供給する。

すなわち、ピストン供給部１４０は、発射が行われた後、後続の発射のために第１中空部１２１の後端に新しいピストン１７０を供給する。当該新しいピストン１７０は、第１中空部１２１の後端に配置される供給位置に供給される。

ピストン装填部１５０は、加圧管１２０の後端に備えられる。ピストン装填部１５０は、ピストン１７０を前記供給位置より前方に位置する装填位置に移動させる。前記装填位置は前記供給位置より前方に位置し、ピストン１７０を前記供給位置から前記装填位置に移動させると、前記供給位置と前記装填位置との間に作動流体供給部１１０が前記作動流体を供給できる空間が確保される。

すなわち、ピストン装填部１５０は、ピストン１７０を前記装填位置に前方移動させることにより、作動流体供給部１１０が前記供給位置と前記装填位置との間に前記作動流体を供給できるようにし、それにより発射部１３０に向かうピストン１７０の加圧移動を可能にする。

以下、連続発射装置１００を用いて固体発射対象物１８０の連続発射を行う過程についてより具体的に説明する。

ピストン供給部１４０は、加圧管１２０の第１中空部１２１の後端に配置される供給位置にピストン１７０を１つずつ供給する。

ピストン装填部１５０は、ピストン１７０を前記供給位置より前方に位置する装填位置に移動させる。それにより、ピストン１７０の後方、すなわち前記供給位置と前記装填位置との間に作動流体供給部１１０が作動流体を供給できる空間が確保される。

作動流体供給部１１０は、第１中空部１２１内に作動流体を供給してピストン１７０を前方に向けて加圧移動させる。ピストン１７０は、前方に十分に加圧されて第１中空部１２１内を移動し、そのまま高圧連結部１３０ａ内に形成された第２中空部１３１内に進入する。

ピストン１７０は、第２中空部１３１内を移動することにより第２中空部１３１内の空気を加圧する。隔膜１６０は、前記空気の圧縮力が所定の圧力を超えると破裂し、これにより、隔膜１６０の前方に備えられた固体発射対象物１８０が加圧されて発射されるようになっている。

以下、本発明の他の実施形態による連続発射装置２００について具体的に説明する。
図２は本発明の他の実施形態による連続発射装置２００を示す図である。

連続発射装置２００は、作動流体供給部２１０、加圧管２２０、発射部２３０、ピストン供給部２４０及びピストン装填部２５０を含む。

加圧管２２０は、内部にピストン２７０が移動可能に設けられる第１中空部２２１を備える。

発射部２３０は、前方から順にノズル２３０ｂ、隔膜２６０及び高圧連結部２３０ａを備える。

高圧連結部２３０ａは、内部にピストン２７０が移動可能に設けられる第２中空部２３１を備える。第２中空部２３１の断面積は、第１中空部２２１の断面積と同一にしてもよい。

ノズル２３０ｂは、内部に液体発射対象物２８０が備えられ、前方に行くほど直径が小さくなる形状を有する。ピストン２７０は、第２中空部２３１内で前方に移動してピストン２７０の直径より狭い部分で停止する。

隔膜２６０は、第２中空部２３１とノズル２３０ｂとが互いに連通することを防ぐように形成されている。隔膜２６０が破裂すると、第２中空部２３１とノズル２３０ｂとが互いに連通する。隔膜２６０は、第１中空部２２１から第２中空部２３１に移動するピストン２７０により発生する空気圧縮力が所定の圧力に達すると破裂し、これにより、隔膜２６０の前方に備えられた液体発射対象物２８０が発射されるようになっている。

代替実施形態として、発射部２３０は、高圧連結部２３０ａを含まず、液体発射対象物２８０が発射されるように前方に行くほど小さくなる形状を有するノズル２３０ｂと、ノズル２３０ｂの後端に配置される隔膜２６０とを含むようにしてもよい。

上記代替実施形態においては、ピストン２７０が加圧移動して隔膜２６０を押して破裂させると、液体発射対象物２８０が加圧噴射される。

発射部２３０は、加圧管２２０の前方に離隔して配置され、第１中空部２２１の前端と第２中空部２３１の後端が対向するように配置される。ただし、発射部２３０が高圧連結部２３０ａを含まない代替実施形態においては、第１中空部２２１の前端と隔膜２６０が対向するように配置される。すなわち、発射部２３０と加圧管２２０とは離隔している。

作動流体供給部２１０は、加圧管２２０の後側面に備えられる。作動流体供給部２１０によりピストン２７０の後方に作動流体が供給されると、ピストン２７０は、前記作動流体により加圧されて第１中空部２２１を介して前方に移動する。

ピストン供給部２４０は、加圧管２２０の後側面に備えられる。ピストン供給部２４０は、内部に複数のピストン２７０を含み、第１中空部２２１の後端にピストン２７０を１つずつ供給する。

すなわち、ピストン供給部２４０は、発射が行われた後、後続の発射のために第１中空部２２１の後端に新しいピストン２７０を供給する。当該新しいピストン２７０は、第１中空部２２１の後端に配置される供給位置に供給される。

ピストン装填部２５０は、加圧管２２０の後端に備えられる。ピストン装填部２５０は、ピストン２７０を前記供給位置より前方に位置する装填位置に移動させる。前記装填位置は前記供給位置より前方に位置し、ピストン２７０を前記供給位置から前記装填位置に移動させると、前記供給位置と前記装填位置との間に作動流体供給部２１０が前記作動流体を供給できる空間が確保される。

すなわち、ピストン装填部２５０は、ピストン２７０を前記装填位置に前方移動させることにより、作動流体供給部２１０が前記供給位置と前記装填位置との間に前記作動流体を供給できるようにし、それによりピストン２７０の加圧移動を可能にする。

以下、連続発射装置２００を用いて液体発射対象物２８０の連続発射を行う過程についてより具体的に説明する。

ピストン供給部２４０は、加圧管２２０の第１中空部２２１の後端に配置される供給位置にピストン２７０を１つずつ供給する。

ピストン装填部２５０は、ピストン２７０を前記供給位置より前方に位置する装填位置に移動させる。それにより、ピストン２７０の後方、すなわち前記供給位置と前記装填位置との間に作動流体供給部２１０が作動流体を供給できる空間が確保される。

作動流体供給部２１０は、第１中空部２２１内に作動流体を供給してピストン２７０を前方に向けて加圧移動させる。ピストン２７０は、前方に十分に加圧されて第１中空部２２１内を移動し、そのまま高圧連結部２３０ａ内に形成された第２中空部２３１内に進入する。

ピストン２７０は、第２中空部２３１内を移動することにより第２中空部２３１内の空気を加圧する。隔膜２６０は、前記空気の圧縮力が所定の圧力を超えると破裂し、これにより、隔膜２６０の前方に備えられた液体発射対象物２８０が加圧されてジェット噴射されるようになっている。

なお、前述した従来の発射装置で説明したように、ピストン２７０を鉛弾に代えて適用してもよく、この場合、ピストン供給部２４０及びピストン装填部２５０をそれぞれ鉛弾供給部及び鉛弾装填部に代えて適用する。

以下、本発明のさらに他の実施形態による連続発射装置３００について具体的に説明する。
図３は本発明のさらに他の実施形態による連続発射装置３００を示す図である。

連続発射装置３００は、前述した連続発射装置１００、２００と同様に、作動流体供給部３１０、加圧管３２０、発射部供給部３９０、ピストン供給部３４０及びピストン装填部３５０を含む。

発射部供給部３９０は、複数の発射部３３０を貯蔵する。また、発射部供給部３９０は、ロボットアームを用いて複数の発射部３３０のいずれかを加圧管３２０の前方に順次配置して交換できるようにし、発射が行われると、発射部３３０を廃棄し、その後新しい発射部３３０を供給する。

発射部３３０は、前方から順に発射管３３０ｂ、隔膜３６０及び高圧連結部３３０ａを備える。
ただし、高圧連結部３３０ａの構造は、前述した実施形態の高圧連結部１３０ａ及び高圧連結部２３０ａと異なる。

図４には高圧連結部３３０ａの拡大断面図を示す。
高圧連結部３３０ａは、内部にピストン３７０が移動可能に設けられる第２中空部３３１を備える。第２中空部３３１は、高圧連結部３３０ａの前端部及び後端部を除く中間部分で第１中空部３２１と同じ断面積を有するようにしてもよい。

高圧連結部３３０ａの後端には１次テーパ部ｔ１が形成される。１次テーパ部ｔ１は、高圧連結部３３０ａの後端から前方に行くほど断面積が小さくなる形状を有する。すなわち、１次テーパ部ｔ１は、高圧連結部３３０ａの後端から前方に行くにつれて第１中空部３２１より大きい中空から第１中空部３２１と同じ大きさの中空となる。

高圧連結部３３０ａの前端には２次テーパ部ｔ２が形成される。２次テーパ部ｔ２は、高圧連結部３３０ａの前端から後方に向かって断面積が大きくなる形状を有する。すなわち、２次テーパ部ｔ２は、高圧連結部３３０ａの前端から後方に行くにつれて第１中空部３２１より小さい中空から第１中空部３２１と同じ大きさの中空となる。２次テーパ部ｔ２は、このような形状を有するので、第２中空部３３１内で前方に移動するピストン３７０を停止させることができる。また、２次テーパ部ｔ２は、第２中空部３３１内で前方に移動するピストン３７０が空気をより効率的に加圧できるようにする。

以下、ピストン供給部１４０、２４０、３４０及びピストン装填部１５０、２５０、３５０の構造及び機能についてより詳細に説明する。

ピストン供給部１４０、２４０、３４０及びピストン装填部１５０、２５０、３５０の符号は、本発明のいずれの実施形態に適用されるかによって異なる。以下、図１に示す連続発射装置１００に適用された場合を例に挙げて説明し、他の実施形態に適用された場合についてはその説明を省略する。

図５Ａ〜図５Ｃはピストン供給部１４０及びピストン装填部１５０の断面図であり、ピストン装填部１５０の各作動段階における断面図である。

ピストン供給部１４０は、加圧管１２０の後側面に備えられる。ピストン供給部１４０は、内部に複数のピストン１７０を含み、第１中空部１２１の後端にピストン１７０を１つずつ供給する。

すなわち、ピストン供給部１４０は、発射が行われた後、後続の発射のために第１中空部１２１の後端に新しいピストン１７０を供給する。当該新しいピストン１７０は、第１中空部１２１の後端に配置される供給位置に供給される。

ピストン装填部１５０は、加圧管１２０の後端に備えられる。ピストン装填部１５０は、ピストン１７０を前記供給位置より前方に位置する装填位置に移動させる。前記装填位置は前記供給位置より前方に位置し、ピストン１７０を前記供給位置から前記装填位置に移動させると、前記供給位置と前記装填位置との間に作動流体供給部１１０が前記作動流体を供給できる空間が確保される。

すなわち、ピストン装填部１５０は、ピストン１７０を前記装填位置に移動させることにより、作動流体供給部１１０が前記供給位置と前記装填位置との間に前記作動流体を供給できるようにし、それにより発射部１３０に向かうピストン１７０の加圧移動を可能にする。

ピストン装填部１５０は、外側シリンダ１５１、内側シリンダ１５２及び装填ピストン１５３を含む。

外側シリンダ１５１は、加圧管１２０の後端に固定連結される。

内側シリンダ１５２は、外側シリンダ１５１内で前後方向に移動可能に設けられる。

装填ピストン１５３は、内側シリンダ１５２内で前後方向に移動可能に設けられる。装填ピストン１５３は、後退時に新しいピストン１７０を供給位置に配置し、前進時にピストン１７０を前記供給位置より前方に位置する装填位置に配置する。

装填ピストン１５３は、このような機能を円滑にするために、内側シリンダ１５２及び外側シリンダ１５１を貫通して第１中空部１２１内に挿入される装填バー１５３ａを備える。

装填バー１５３ａは、第１中空部１２１と断面積が一致するように長く延びたバー状に形成される。第１中空部１２１内に新しいピストン１７０が供給されると、装填バー１５３ａは、第１中空部１２１内を前進してピストン１７０を前記装填位置に移動させ、再び後方に後退する。作動流体供給部１１０は、その状態で装填バー１５３ａが前進してから後退して生じた空間に作動流体を供給することにより、ピストン１７０への加圧力を形成する。

以下、図５Ａ〜図５Ｃを参照して、ピストン装填部１５０の作動過程を詳細に説明する。

まず、内側シリンダ１５２及び装填ピストン１５３を前進させると、既に供給されているピストン１７０が第１中空部１２１内で作動流体供給部１１０の位置より前方に位置する装填位置に装填される。

このように内側シリンダ１５２及び装填ピストン１５３が前進している状態で内側シリンダ１５２のみを後退させると、装填ピストン１５３は内側シリンダ１５２の移動により拘束されて内側シリンダ１５２の後退変位分だけ共に後退する。それにより、前記供給位置と前記装填位置との間に作動流体供給部１１０が前記作動流体を供給できる空間が確保される。

発射を行った後、装填ピストン１５３及び内側シリンダ１５２を共に後退させると、ピストン供給部１４０から１つの新しいピストン１７０が前記供給位置に供給される。
上記過程を繰り返せば、新しいピストン１７０の順次供給、装填及び発射を連続して行うことができる。

１００、２００、３００ 連続発射装置
１１０、２１０、３１０ 作動流体供給部
１２０、２２０、３２０ 加圧管
１２１、２２１、３２１ 第１中空部
１３０、２３０、３３０ 発射部
１３０ａ、２３０ａ、３３０ａ 高圧連結部
１３０ｂ、３３０ｂ 発射管
１３１、２３１、３３１ 第２中空部
１３２、３３２ 発射中空部
１４０、２４０、３４０ ピストン供給部
１５０、２５０、３５０ ピストン装填部
１５１ 外側シリンダ
１５２ 内側シリンダ
１５３ 装填ピストン
１５３ａ 装填バー
１６０、２６０、３６０ 隔膜
１７０、２７０、３７０ ピストン
１８０、２８０、３８０ 発射対象物
３９０ 発射部供給部

Claims (8)

1. 内部にピストンが移動可能に設けられる第１中空部を備える加圧管と、
   発射方向において、前記加圧管の前方に離隔して配置され、前記第１中空部から移動してくるピストンにより発生する圧縮力を利用して発射対象物を発射する発射部と、
   前記加圧管の後側面に備えられ、内部に複数のピストンを含み、前記第１中空部の後端に前記ピストンを１つずつ供給するピストン供給部と、
   前記加圧管の後端に備えられ、前記第１中空部内に供給されるピストンの供給位置から前記ピストンが装填される第１中空部内の装填位置に前記ピストンを移動させるピストン装填部と、
   前記ピストンの供給位置と装填位置との間に作動流体を供給し、前記ピストンを前記装填位置から前方に加圧移動させる作動流体供給部とを含む、連続発射装置。
2. 前記発射部は、
   液体の発射対象物が発射されるように前方に行くほど小さくなる形状を有するノズルと、
   前記ノズルの後端に配置される隔膜とを含み、
   前記ピストンが移動して前記隔膜を押して破裂させ、前記ノズルの内部に備えられる発射対象物を加圧噴射することを特徴とする請求項１に記載の連続発射装置。
3. 前記発射部は、
   内部に前記ピストンが移動可能に設けられる第２中空部を備える高圧連結部を前記隔膜の後方にさらに含み、
   前記第１中空部の前端と前記第２中空部の後端が対向するように離隔して配置され、前記第１中空部から前記第２中空部に移動するピストンにより前記第２中空部内に発生する空気圧縮力が所定の圧力に達すると、前記隔膜が破裂して前記発射対象物が発射されることを特徴とする請求項２に記載の連続発射装置。
4. 前記発射部は、
   内部に前記ピストンが移動可能に設けられる第２中空部を備える高圧連結部と、
   内部に固体の発射対象物を備え、前記発射対象物の発射のための通路となる発射中空部を備え、前記発射中空部と前記第２中空部とが互いに連通するように前記高圧連結部の前端に結合される発射管と、
   前記第２中空部内に発生する空気圧縮力を生成するために前記第２中空部と前記発射中空部との間を閉塞するように配置され、前記空気圧縮力が所定の圧力に達すると破裂して前記発射対象物を発射する隔膜とを含むことを特徴とする請求項１に記載の連続発射装置。
5. 複数の発射部を貯蔵し、ロボットアームを用いて前記複数の発射部のいずれかを前記加圧管の前方に順次配置して交換できるようにする発射部供給部をさらに含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の連続発射装置。
6. 前記高圧連結部は、
   前記第２中空部の後端に形成され、前記発射方向に行くほど断面積が小さくなる形状を有し、前記発射方向に行くにつれて前記第１中空部より大きい中空から前記第１中空部と同じ大きさの中空となる１次テーパ部を含むことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の連続発射装置。
7. 前記高圧連結部は、
   前記第２中空部の前端に形成され、前記第２中空部内を移動する前記ピストンを停止させ、前記第２中空部内の空気を加圧するように、後方に向かって断面積が大きくなる形状を有し、後方に行くにつれて前記第１中空部より小さい中空から前記第１中空部と同じ大きさの中空となる２次テーパ部を含むことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の連続発射装置。
8. 前記ピストン装填部は、
   前記加圧管の後端に固定連結される外側シリンダと、
   前記外側シリンダ内で前後方向に移動可能に設けられる内側シリンダと、
   前記内側シリンダ内で前後方向に移動可能に設けられ、後退時には新しいピストンを供給位置に配置し、前進時には前記ピストンを前記供給位置より前方に位置する装填位置に配置する装填ピストンとを含み、
   前記装填ピストンは、前記内側シリンダ及び前記外側シリンダを貫通して前記第１中空部内に挿入される装填バーを備え、
   前記装填バーは、前記第１中空部と断面積が一致するように長く延びたバー状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の連続発射装置。