JP4072383B2 - 弾丸ドラムおよび火器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の主題は、請求項１のプレアンブルにしたがう弾丸ドラム、および請求項９にしたがう火器である。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの弾丸ドラムは、火器の銃身に弾丸を供給するために用いられる。火器には、いくつかの弾丸チャンネルがあり、それはドラムの縦軸のまわりに、互いに同一角をなす距離で配置されている。絶対というわけではないが、通常は、ドラム縦軸、チャンネル縦軸、および銃身の中心軸は、平行に並んでいる。弾丸ドラムは、ドラム縦軸のまわりで、段階的に回転することができ、回転中、続くステップの間の決められた角度位置になると、弾丸ドラムは一瞬回転を止める。こうして、弾丸チャンネルは、順に違った位置、特に、弾丸を取り上げる受け取り位置、および弾丸を配達する供給位置に入る。この場合、弾丸チャンネルは、銃身の前の入り口側に位置され、すなわち、弾丸チャンネルおよび銃身が互いに同軸に配置されている。使われる火器により、弾丸ドラムは、異なる数の弾丸チャンネルを装備することができ、ステップおよび一時停止数も異なる。理論的上は、銃身に弾丸を供給するには、ただ１つの弾丸チャンネルを有する弾丸ドラムを用い、弾丸ドラムが３６０度回転する間に、２つの位置にもたらされるだけで可能である。しかしながら、通常、弾丸ドラムは、いくつかの、しばしば３から６個の弾丸チャンネルを有している。弾丸チャンネルの数は、それらの段階的回転が中断されて一時停止する、弾丸ドラムの位置数と一致する。
【０００３】
通常タイプの弾丸ドラムは、比較的軽い銃に、比較的小さい口径の弾丸を供給する場合、非常に適したものとなる。しかしながら、より重い銃での弾丸ドラムの使用については、弾丸ドラムの製造および装着のみならず、火器の使用中にも、弾丸の供給において多くの問題を生じさせる。
【０００４】
火器での使用に際しては、弾丸ドラムが回転中、各ステップの間、質量の加速・減速が必要である。この質量は、運ばれる弾丸の質量、および弾丸ドラム自体の質量から成る。弾丸の質量とドラムの質量の双方は、弾丸の口径の増加により増加する。比較的大きな口径であっても、弾丸ドラムに装填される弾丸数が少ないなら、駆動される部分の質量は、かなり低く抑えることができる。しかし、この場合、現代の銃に必要と考えられる高い発射率を実現することは難しい。
【０００５】
武器を使用する場合、本質的に、駆動される大きな質量に起因する２つの不都合が生ずる。その１つは、銃の位置、つまり、銃身の方向が、弾丸ドラムの加速と減速の各々の間、火器にかかる反力により、変化してしまうことである；これはばらつきパターンを変えたり、あるいは、武器効果を減少させる結果をもたらす。さらに、大きな力は、駆動部分に大きな摩耗をもたらすため、火器に悪影響を及ぼし、結果としてその耐用寿命を短くする。
【０００６】
しかし、大質量の弾丸ドラムの製造も、また、不都合を生じさせる。１つには、弾丸ドラムの重さは、もはや補助なしには駆動・装着が不可能なほど大きくなる。さらに、磨耗耐性が大きい材料を使う必要が生じる。というのは、そのような磨耗が起こるのは、ごく限られた場所だけではあるが、この材料は、最大限の磨耗可能性を予想して選択されなければならないからである。一般に、高耐磨耗性材は、特に重く、簡単に動かせないため、それらを得るにも、またほとんどの場合、加工するにも、いずれもかなり高価なものとなる；この点に関連して、製造終了段階の処理過程でエラーが起こると、弾丸ドラム全体を破棄しなければならなくなり、特に不利益を生じさせてしまう。結果として、かなり大きな材料および処理時間の損失を覚悟しなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べた不利益を軽減するため、全く、もしくは僅かにしか緊張されない領域を切除して、適切な形状にすることにより、弾丸ドラムの質量を減らす試みがなされた。しかしながら、この場合も、最初の材料は同じ量だけ必要であり、その上、処理はより単純とはならず、より複雑なものになってしまう。さらに、切除アプリケーションにも限度がある。というのは、形、特に、残りの質量の肉厚は、なお冷却剤チャンネルの冷却のために加工可能なものでなければならないからである。これに代わり、周囲の空気による専用冷却を提供することも可能だが、しかし、このためには、冷却リブを持つ形にしなければならず、それはまたもや処理をより複雑にする。
【０００８】
まとめるなら、大口径の弾丸を銃身に供給するのに適した弾丸ドラムは知られていないと述べることができる。
【０００９】
本発明の目的は、製造と同様に使用において、先行技術の不都合を避ける方法で、最初に述べられたタイプの弾丸ドラムを製造すること、および、大口径弾丸に適う弾丸ドラムを装備した火器を提案すること、である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的は、以下のやりかたで達成される：
請求項１の特徴部分の特色によって、最初に述べられたタイプの弾丸ドラムに関して、および、
請求項９の特徴による火器に関して。
【００１１】
弾丸ドラムの好ましい更なる改善と詳細は、請求項１に従属する請求項２から請求項８に明確に述べられている。
【００１２】
新しい弾丸ドラムは、モジュラー形式で造られ、従って、少なくとも２つ、通常は３つ以上のドラムセグメントから成る点で従来の弾丸ドラムとは異なっている。これによって、個々のドラムセグメントの質量は低減され、そのため、その取り扱いはより容易となる。終了過程での処理エラーは、弾丸ドラム全体ではなく、影響を受けたドラムセグメントを取り替えるだけでよく、重大な結果をもたらさない。火器の点検の場合には、損害を受けたドラムセグメントのみを取り替えるだけでよく、そのため、弾丸ドラムの全体の耐用寿命は長くなる。
【００１３】
接続ドラムセグメントの正確なフィットをより容易に実現させるため、相補的なフィット要素を伴うこれらのドラムセグメントの接する分離面を提供することは有利である。
【００１４】
弾丸ドラムは、ドラムセグメントを縦セグメントとして設計可能であり、この場合、接続するドラムセグメント間の分離は、本質的にドラム縦軸方向に延びる。このタイプの構成では、ドラムセグメントを、扇形様に、好ましくは均一にすることが可能である。一般に、各ドラムセグメントは弾丸チャンネルを含むが、さらに、各縦セグメントへ何本かの弾丸チャンネルを配置したり、もしくは、弾丸チャンネルを伴う２つの縦セグメント間に、弾丸チャンネルを持たないスペース要素を配置することも可能である。また、１本の弾丸チャンネルは、ある箇所では１つの、そして、別の箇所では第２の隣接縦要素に、部分的に接していてもよい。弾丸チャンネルは、耐熱性に優れた低摩耗インサートの形で、インサートを装備していてもよい；これにより、応力が低く、比較的コスト効率がよい材料から、インサートを囲む縦セグメントの部分を製造することができる。
【００１５】
ドラムセグメントが横セグメントとなっている弾丸ドラムは、接続する横セグメント間の分離が、本質的にドラム縦軸に対して横方向に延びる点で、特に利点があることは明らかである。
【００１６】
この場合、弾丸ドラムは、一般に、中央セグメントが主に弾丸チャンネルを形成するような形で設計される。中央セグメントは、単一要素として、弾丸チャンネル全部を含ませることも可能であり、あるいは、好ましくは均一なセグメントユニットのいくつかから構成させることも可能である。一般に、各セグメントユニットは、１つ、もしくは、おそらくは複数の弾丸チャンネルすら装備している。しかし、弾丸ドラムは、また、弾丸チャンネルを持つセグメントユニットと弾丸チャンネルを持たないセグメントユニットとを、中央セグメントが、交互に持つような形で製造することも可能である。
【００１７】
複数のセグメントユニットを持つ中央セグメントは、冷却面で特に有利である。セグメントユニットは、管状に作ることができ、その場合は、特別な冷却剤チャンネルはおそらく省略可能である。
【００１８】
さらに、横セグメントで作られた弾丸ドラムは、前セグメント、もしくは後セグメントとして製造された横セグメントを有している；火器の発射方向に見れば、前セグメントは前部に位置し、後セグメントは、中央セグメントの後ろに位置している。弾丸ドラムは、後セグメントのみならず、前セグメントも装備していることが好ましい。
【００１９】
非常に大きな弾丸ドラムでは、中央セグメントだけでなく、前セグメントおよび／または後セグメントも、それぞれ横方向に分割される。横セグメントが非常に長い場合は、更にいくつかの横セグメントに分割されることができる。
【００２０】
弾丸ドラムの長さ全体にわたり、弾丸チャンネルの直径のコースは、撃たれる薬莢の形の関数である。円筒形薬莢の場合は、弾丸チャンネルは、弾丸ドラムの全軸長にわたって、一定の直径を持つことができ、それは、発砲の後、空になった薬莢を返すために使うことができる。非円筒形薬莢の場合は、弾丸チャンネルは、シェル受けもしくは薬莢受けとしてのより大きな直径を有する後部領域、および、より小さな直径を有する前部領域を装備することができ；こうした配置で、空シェルは、後方へ放出される。
【００２１】
弾丸チャンネルは、弾丸ドラムで最も熱的および機械的応力を受ける部分であり；中央セグメント、前セグメントおよび／または後セグメントを伴う構造では、中央セグメントには、高品質の材料、特に高耐熱性材を選ぶことができ、一方、前セグメントおよび後セグメントは、耐性には劣るが、よりコスト効率がよく、より軽く、より加工しやすい材料を用いて製造することができる。
【００２２】
これに関連して、弾丸チャンネルがドラムの全長を越え、その結果、中央セグメントから、前セグメント内へ、もしくは前セグメントを突き抜け、さらに後セグメント内へ、もしくは後セグメントを突き抜けて延びるように、弾丸ドラムを製造することは有利であることが示された。
【００２３】
弾丸ドラムの耐用寿命を伸ばし、そして、機能信頼性を保証するためには、弾丸ドラムおよび特に弾丸チャンネルの温度を、それらを十分に冷やすために、限られた温度範囲内に保つことが必要である。これは、特に高発射速度の武器、ダイナミックな理由のために好ましい比較的軽いドラムに関連して特に重要である。冷却方式は、発砲中のみならず、発砲後も冷却が達成されることを保証するものでなければならない；それは、これにより自然点火、特に、最後の発砲後、弾丸チャンネルに残っている、クック‐オフ効果として知られている、弾丸の自然点火を防ぐためのものである。冷却効果のモニタリングは、冷却が、冷却剤チャンネルを循環する冷却剤を用いてなされるならば、単純な方法で実行することができる。この場合、冷却剤の流れが不十分になると警告信号を生成する、フロースルー・モニターを装備すれば十分である。このタイプの冷却装置は、あらゆる環境温度、特に、環境温度が非常に高い場合でも、適応できる。
【００２４】
適当な冷却剤を選ぶ場合、以下の点に留意する必要がある：冷却剤は、高温で、もしくは、不利な方向に化学変化するように蒸発してはならない；冷却剤は、低温で凍ってはならなず、もしくは、粘性があまり大きいものであってはならない；冷却剤は、決して腐食性、もしくは、摩耗性であってはならない。適当な冷却剤は、たとえば、水であり、それは適当な添加物が加えられている。添加物として、たとえばグリコールを使うことが可能で、それは寒さと腐食からの保護を与える。
【００２５】
例えば、添加物を含んだ水など、特定の冷却剤を用いて冷却する代わりに、弾丸ドラムが適当な形を持つならば、冷却は、周囲の空気を用いて行うことができる。例えば、冷却リブなどによる、適当な形は、冷却剤チャンネルの代わりにここで提供することができる。
【００２６】
通常、横セグメントに分割され、前セグメントもしくは後セグメントの内部へ延びる、前セグメント、中央セグメント、および後セグメントを持つ、弾丸ドラムのこれらの領域は、冷却される必要がある。これは、前セグメントもしくは後セグメントの内部に配置される、弾丸チャンネル領域の軸長が大きければ大きいほど、いっそう重要となる。冷却剤チャンネルは、この目的で、前セグメントおよび／または後セグメントに装備することができる。可能な限り単純に冷却チャンネルを製造するには、１つまたはいくつかのカットアウトを、中央セグメントのセグメントユニットの外表面、すなわち前セグメントまたは後セグメントに位置することになる領域に施すのが有利である；組み立てた状態で、前セグメントまたは後セグメントの壁に対し向かい合うことになるため、このカットアウトの壁は、冷却チャンネルを、最適の位置、すなわち熱発生領域の最も近くへ定めることになる。前セグメントまたは後セグメントの外側で、冷却は、特別な冷却剤を用いずに、単に周囲の空気だけを用いて、行うことができる。十分な冷却効果は、単純な造形と、低冷却剤消費と共に、こうした構造で得ることができる。
【００２７】
個々のドラムセグメントは、様々な方法で互いに接続することができる。接続は、例えば、接続要素を用いずに、単にインターロックまたは摩擦接続によって行われることができる。
【００２８】
例えば、弾丸ドラムの動きは、ドライブ・ローラーによって外部から行われる。薬莢の供給は、中心開口部に配置された中央駆動部材、もしくは弾丸ドラムのカットアウトにより実行可能である。
【００２９】
必要不可欠な接続要素による接続は、例えば、相補的な溝と突起による接続など、ドラムセグメントのインターロック接続の例として言及することができる；これにより、特に、それぞれが縦セグメントとして製造されるドラムセグメントを、互いに固定させることが可能であり、その分離面は、ドラム縦軸の方向、好ましくは反対方向に延びている。
【００３０】
収縮接続は、ドラムセグメントの摩擦接続の例としてあげることができるが、それを用いることで、中央セグメント、もしくは中央セグメントのセグメントユニットを、特に、前セグメントもしくは後セグメントに固定することができる。
【００３１】
しかしながら、弾丸ドラムは、また、例えばネジなど、それによってドラムセグメントが互いに支え合う、付加的な接続要素を備えていてもよい；この接続において、使用に際しての動的負荷によるネジの緩みを防ぐため、ネジロック装置を装備することは重要である；この方法において、特に、前セグメントおよび後セグメントの間に、中央セグメント、もしくは中央セグメントのユニットを支えることができる。前述のドラムセグメントの接続の代わりに、また、他の適当な接続を設けることも可能である。例えば、中央セグメントは、前セグメントと後セグメントに対し、溶接により接続することができる；しかしながら、この場合、特に弾丸チャンネルについては、後処理が必要となることもある。
【００３２】
新規な弾丸ドラムは、火器に固定されるように設計されている。既存の火器を改造するために、火器に弾丸ドラムを装着したり、移動したりする際、いかなる変更も必要ないよう、設計することが好ましい。
【００３３】
本発明の更なる利点と詳細は、典型的な実施例、および図の参照により、以下に説明される。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図が正しい縮尺となっていないことは、最初に注意されなければならない。
【００３５】
図１は、ドラム縦軸１１２を伴う弾丸ドラム１１０を示している。弾丸ドラム１１０は、ドラム縦軸１１２に対して横方向に、横セグメントとして製造される３つのドラムセグメント１１４．１、１１４．２、１１４．３に分割され、さらに、３つのネジ形の接続要素１２０を有している。第１ドラムセグメント１１４．１は、後セグメント１１４．１とも呼ばれ、図２に示されている；第２ドラムセグメント１１４．２は、中央セグメント１１４．２とも呼ばれ、本質的に、ドラム縦軸１１２に対して平行に延びる、４つの同型のセグメントユニットから成っており、それは図３に示されている；第３ドラムセグメント１１４．３は、前セグメント１１４．３とも呼ばれ、図４に示されている。
【００３６】
一般に、横セグメントは、それらの分離面で接触し、ドラム縦軸１１２に対して、横方向に延びている。横セグメントの分離面は、連続的である必要はなく、すなわち、個々の部分的ないくつかの分離面が横セグメント上に存在してもよく、それはカットアウトによって互いに分離されている。分離面はまた、特に、横要素を容易に正確に接続する取付要素を提供するために、ドラム縦軸方向に延びる、部分的な分離面を持っていてもよい。さらに、分離面はまた、それらがドラム縦軸方向に結合するように、もしくは、結合する部分的な分離面を持つように、形成することができ、それによって、さらに容易に、個々の横セグメントの正確なアセンブリを作ることができる。
【００３７】
図２にしたがって、後セグメント１１４．１は、フランジに似た形に設計され、さらに、中心に位置する、図示しないシャフト受け用の穴１１５．１を有し、それによって、図示しない火器に固定された場合、弾丸ドラム１１０は、回転可能な状態となる。後セグメント１１４．１は、４つの穴１１５．２を持ち、それらは互いに９０度の同一角間隔に、中心穴１１５．１から等しい距離に配置される。穴１１５．２は、中央セグメント１１４．２のセグメントユニット１１４．４の後端を受けるために使われる。さらに、後セグメント１１４．１は、接続要素１２０を受けるための４つの穴１１５．３を有する。
【００３８】
図３にしたがって、中央セグメント１１４．２のセグメントユニット１１４．４は、各々管状に設計されており、縦チャンネル軸１１８を有する弾丸チャンネル１１６を定位させる。セグメントユニット１１４．４は、円筒形以外の形にしてもよく、さらに、中央セグメント１１４．２は、単一部分として製造することもできる。縦チャンネル軸１１８は、ドラム縦軸１１２に対し平行となっている。図１にしたがって、中央セグメント１１４．２の各セグメントユニット１１４．４は、弾丸ドラム１１０の全軸長を越えて延びており、すなわち各セグメントユニット１１４．４の後端が、後セグメント１１４．１内へと突出し、さらに前端が前セグメント１１４．３内へと突出している。各セグメントユニット１１４．４の前部分の外径は、その後部分の外径より小さい。カットアウト１２２は、好ましくは螺旋形をしており、冷却剤チャンネルの第１境界を構成し、各セグメントユニット１１４．４の前部分の外表面上に延びている。冷却剤チャンネルの第２境界は、前セグメント１１４．３の穴１１５．４の内壁によって形成される。いくつかの冷却剤チャンネルは、前セグメントに存在してもよい。冷却剤チャンネルは、武器使用時に循環する冷却剤を受けるためのものである。前部分の前端のストリップは、循環する冷却剤を封入する問題を回避できる大きさである。
【００３９】
図４に示される前セグメント１１４．３は中心穴１１５．５を有する。弾丸ドラム１１０が組み立てられた状態では、穴１１５．５は、後セグメント１１４．１の中心穴１１５．１と一直線上に並んで、図示しないシャフトを受け、弾丸ドラム１１０を取り付けるために、および、弾丸供給装置を駆動するために使われる。さらに、前セグメント１４．３は、すでに言及された４つの穴１１５．４を持ち、それらは、弾丸ドラム１１０が組み立てられた状態では、中央セグメント１１４．２、または中央セグメント１１４．２のセグメントユニット１１４．４の前端を受ける。前セグメント１１４．３は、さらに穴１２５を有する４つのフランジ様突出部１２４を持ち、弾丸ドラム１１０が搭載された状態では、そこに接続要素１２０が受けられる。さらに、４つの接続位置１３２が前セグメント１１４．３上に装備されており、駆動ローラーを受けるために使われ、それによって、弾丸ドラム１１０が駆動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にしたがう弾丸ドラムの模範的実施例の図である。
【図２】 図１に示される弾丸ドラムの前部分の図である。
【図３】 図１に示される弾丸ドラムの中央部分の縦セグメントの図である。
【図４】 図１に示される弾丸ドラムの後部分の図である。
【符号の説明】
１１０ 弾丸ドラム、１１４.１ ドラムセグメント、１１４.２ ドラムセグメント、１１４.３ ドラムセグメント、１１４.４ ドラムセグメント、１１５.１ 穴、１１５.２ 穴、１１５.３ 穴、１１５.４ 穴、１１６ ドラム縦軸、１１８ 弾丸チャンネル、１２０ 接続要素、１２２ カットアウト、１２５穴、１３２ 接続位置。

Claims (9)

1. ドラム縦軸（１１６）のまわりに配置された少なくとも２本の弾丸チャンネル（１１８）を有する火器用の弾丸ドラム（１１０）であって、
   前記弾丸ドラム（１１０）は、前記ドラム縦軸（１１６）に対し基本的に横向きに配置された少なくとも１つの隣接面を有する横セグメントとして組み付けられ、互いに接続された、少なくとも２つのドラムセグメント（１１４．１、１１４．２、１１４．３）ユニットを有し、
   前記横セグメントのうち１つ（１１４．１、１１４．３）は後セグメント（１１４．１）及び前セグメント（１１４．３）の何れか一方として組み付けられ、前記横セグメントのうち他の１つは中央セグメント（１１４．２）として組み付けられ、前記中央セグメント（１１４．２）は、ドラム縦軸（１１６）と平行に配置された幾つかのセグメントユニット（１１４．４）を有しており、
   前記火器の使用時に循環する冷却剤を収容するために、幾つかの冷却チャンネルが、後セグメント（１１４．１）及び前セグメント（１１４．３）の少なくとも何れか一方に配設され、
   前記中央セグメント（１１４．２）の前記セグメントユニット（１１４．４）の端部は、隣接するドラムセグメント（１１４．１、１１４．３）内に伸長し、
   前記冷却チャンネルが、前記セグメントユニット（１１４．４）の外表面の凹所（１２２）の壁と、前記ドラムセグメント（１１４．３）の前記凹所と向かい合う穴（１１５．４）の壁と、によって定められる、
   ことを特徴とする火器用の弾丸ドラム。
2. 隣接ドラムセグメント（１１４．１、１１４．２、１１４．３）が、相補的な取付要素を有することを特徴とする請求項１に記載の弾丸ドラム（１１０）。
3. 前記ドラムセグメント（１１４．１、１１４．２、１１４．３）が、少なくとも部分的に、インターロック方式で互いに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の弾丸ドラム（１１０）。
4. 前記ドラムセグメント（１１４．１、１１４．２、１１４．３）が、少なくとも部分的に、摩擦接続方式で互いに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の弾丸ドラム（１１０）。
5. 前記ドラムセグメント（１１４．１、１１４．２、１１４．３）を互いに接続する接続要素（１２０）を更に有していることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の弾丸ドラム（１１０）。
6. 前記更なる接続要素（１２０）はネジであることを特徴とする請求項５に記載の弾丸ドラム（１１０）。
7. 前記横セグメント（１１４．１、１１４．２、１１４．３）が、異なる材料で作られ、好ましくは前記弾丸チャンネル（１１８）を形成する前記横セグメント（１１４．２）が、残りの横セグメント（１１４．１、１１４．３）と比較して、高強度の、特に高耐熱性を有する材料で作られていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の弾丸ドラム（１１０）。
8. 前記弾丸チャンネル（１１８）を形成する前記横セグメント（１１４．２）が、残りの横セグメント（１１４．１、１１４．３）と比較して、高強度および／又は高耐熱性を有する材料で作られていることを特徴とする請求項７に記載の弾丸ドラム（１１０）。
9. 弾丸ドラムが請求項１から請求項８の何れかにしたがって設計されていることを特徴とする少なくとも１つの銃身および少なくとも１つの弾丸ドラムを有する火器。

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