JP4133903B2 - りゅう弾砲の車両搭載装置 - Google Patents

Description

本発明は、りゅう弾砲の車両搭載装置に関し、特に、車体部シャーシと下部砲架との間に車体・砲架連結緩衝装置を設け、射撃反動力を吸収して反動力を直接車体に伝播させないようにし、通常のトラック等の車両の車体にりゅう弾砲を搭載したままで自走と砲射撃を可能とするための新規な改良に関する。

一般に、りゅう弾砲は、概略、牽引式と自走式に大別される。従来、牽引式りゅう弾砲は、トラック等で牽引する方式が主体であった。射撃に際しては、牽引装置を外し衝板（底板）を地面に接地し、脚を大きく広げて、射撃抗力を衝板と脚で受ける姿勢で行っていた。また間接照準を主体としているので、照準のための基準設定などを行う必要があった。このため、至短時間で射撃を開始することは困難であった。また、弾薬の給弾、装填も殆どが、人力によっていたので、構成人員も多数を要した。また、敵からの反撃に対して無防護であった。ただし、安価であるという特質を有しており、現在列国で装備され、野戦砲の基本をなしてきた。近年上記牽引式の欠点を補い、りゅう弾砲をトラックや装輪車等に搭載した、火砲システムが出現している。従来この種の火砲としては、特許文献１で提案されたものがあった。図１５において、６は大砲アッセンブリ、２は車両、３はベース、４はピボット、１３ａはスペード（駐鋤）である。大砲アッセンブリ６は、ビークル２の後部のピボット４により回転自在に結合されており、走行時には、ピボット４を中心に回転しベース３とスペード１３ａとが大地と何らの直接接触をされない仮線で図示された状態に置かれる。射撃時には、大砲アッセンブリ６は、ピボット４を中心に、油圧式アクチュエータ（図示しない）により回転し、実線で示されたように車両の進行方向とは反対方向にビークル２より大地上に降ろされ、射撃姿勢の状態となる。
自走式りゅう弾砲は、装軌車両或いは、装輪車両上に、砲塔を有した形態をしており、自動、半自動の弾薬給弾・装填機構を有しているものが多く、人員も小人数で構成されている。また防護力を有している。ただし、システムは大掛かりとなり、寸法、重量が増大し、それだけ高価となっていた。

特表２００２−５２７７１２号公報

従来の牽引式の、りゅう弾砲は、以上のように構成されているので、人力により牽引姿勢への変換を実施せねばならなかった。このため至短時間での展開は困難であり、また、弾薬の給弾、装填は人力であった。更に、牽引方式であるので走行速度に限界があり高速走行が困難であると言う問題があった。
特許文献１で例示した技術では、りゅう弾砲が車両に直接結合され搭載されているので、次のような問題点があり、効率的な運用が困難と言える。（１）車体の進行方向と射撃方向が逆であり、射線に対して車体はバック方向で位置決めが必要であり、停車後、至短時間で射撃する必要があるニーズに反して迅速性に欠ける。（２）長砲身化の、りゅう弾砲を図１５に示すように大きく振りまわすことが戦場では制約が大きい。（３）砲アッセンブリーを大きく空中で回転させるため自動装填、自動給弾装置を組み込むことが困難となる。（４）ベースが車体とピボットを介して直接結合されているので射撃抗力、衝撃が直接車に伝播される等である。この方式の搭載方法は、大きな車体寸法が必要、また、砲を射撃姿勢にする時、砲部の重心移動が大きく、これを支えるためにも、重い車体重量が必要であるなどの理由で、専用の軍用仕様の装輪装甲車等の利用が必要となり、一般のトラック等の車両に、りゅう弾砲を搭載することは不可能であった。

本発明によるりゅう弾砲の車両搭載装置は、車両にりゅう弾砲を回動自在に取付け、前記車両の走行と射撃を行うように構成し、前記車両の車体部シャーシ上に車体・砲架連結緩衝装置を介して設けられた下部砲架と、前記下部砲架上に設けられ前記りゅう弾砲を回動自在に支持する上部砲架を備えた車両搭載用砲架装置とからなり、前記りゅう弾砲の射撃による射撃反動力を前記車体・砲架連結緩衝装置で吸収し、前記射撃反動力が前記車体部シャーシへ直接伝達することを防止するようにしたりゅう弾砲の車両搭載装置において、前記車体・砲架連結緩衝装置は、前記車体部シャーシに複数の緩衝機を介して接続された緩衝機取付装置と、前記緩衝機取付装置上に設けられた球状連結機構とを有し、前記車両搭載用砲架装置の前部に設けられた連結孔が前記球状連結機構と作動自在に連結するようにした構成であり、また、前記緩衝機は、オリフィス式又は液ばね式よりなる構成であり、また、前記車両搭載用砲架装置は、前記車体部シャーシに設けられた突起と着脱式に係合するため前記下部砲架に形成された溝と、前記下部砲架に設けられた前部ジャッキ及び後部ジャッキ用シリンダと、前記後部ジャッキ用シリンダに接続された後部ジャッキと、前記下部砲架の後部の前記後部ジャッキの外側に設けられ脚開閉用シリンダによって開閉自在な脚伸縮用シリンダを内蔵した脚と、前記各脚の先端に設けられた駐鋤とからなる構成であり、また、前記突起と溝との間には、コイルばねが設けられている構成である。

本発明によるりゅう弾砲の車両搭載装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、（１）射撃抗力を直接的に負荷しないため、車体部として、特別な方策を施す必要がないので、どのような車体部でも利用して自走りゅう弾砲のシステムを構築できる。（２）車体部に開発費用が掛からないので、安価なシステムができる。（３）脚の伸縮、跳ね上げ等により走行姿勢を小型化できるので、一般道の車両制限を守り、高速走行を可能にできる。（４）脚の伸縮により開脚長を増加させ、後部ジャッキ（衝板）と脚を分離していることで、開脚角を大きくすることを可能にして射撃の安定性を増強している。（５）車体・砲架連結緩衝装置を設置することで射撃時の車体部への負荷を相当程度軽減できるので、車体の選定が容易で、トラック等を用いることが可能となり、りゅう弾砲の自走化の応用範囲が拡大できる等の効果がある。

本発明は、専用化した車体でなく、車体の種類を選ばず、どんな車体にも搭載可能な砲部を構成し、車体に直接射撃抗力を与えることなく、トラック等の車体に搭載したまま射撃ができることを狙いとするものである。また車両制限内で一般公道の通行を可能にする寸法制限、重量制限とし、輸送機による空輸を可能にし、安価な自走りゅう弾砲を提供し、高速走行性能、単一砲車で射撃可能等、デジタル戦場下で運用できるりゅう弾砲の車両搭載装置を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるりゅう弾砲の車両搭載装置の好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明における、りゅう弾砲の車両搭載方式の射撃時の全体立体図である。りゅう弾砲６が、車両搭載用砲架装置８に取付けられ、脚（駐鋤１３ａ付）１３を展長・開脚し、前部ジャッキ１１と後部ジャッキ（衝板）１２で車両搭載用砲架装置８は、持ち上げられて、トラック等の車両２の車体７に搭載された状態で射撃姿勢を取っている状況を示している。

図２は、本発明におけるりゅう弾砲の車両搭載装置の走行時の全体立体図である。りゅう弾砲６は、走行時の定位位置に固定され、車両搭載用砲架装置８の前部ジャッキ１１は、格納状態になっており、後部ジャッキ（衝板）１２と脚（駐鋤付）１３は走行位置に、上方に上げられ固定されて、走行姿勢を取っている状況を示している。

図３において、トラック等の車体７は、図１５で示したものより異なっている。これは本発明のりゅう弾砲の車両搭載装置が、どのような車体にも適用可能であることを示している。りゅう弾砲６は、上部砲架９の耳軸９ａに取り付けられ、りゅう弾砲６には自動装填・自動給弾装置２２が取り付いている。上部砲架９の下部の下部砲架１０には、前方に前部ジャッキ１１と車体・砲架連結緩衝装置１４、後部に後部ジャッキ（衝板）１２及び開閉・伸縮自在な脚（駐鋤付）１３が取り付けられている。射撃時は、実線で示した状態であり、走行時は、仮線で示した状態である。

図４は、図３で一部を示す車両搭載用砲架装置８と車体・砲架連結緩衝装置１４の細部立体図であり、車両搭載用砲架装置８は、上部砲架９、下部砲架１０、前部ジャッキ１１、後部ジャッキ（衝板）１２及び開閉・伸縮自在な脚（駐鋤１３ａ付）１３などから構成されている。また、駐鋤１３ａは、仮線のように上方に回動させることで、走行時の姿勢を小さくすることを可能にしている。車体・砲架連結緩衝装置１４は、車体部シャーシ７ａと下部砲架１０の前部に取り付けられており、射撃時の反動力を緩衝してトラック等の車体７に衝撃を与えない機能を持っている。

図５は、車両搭載用砲架装置８の細部と車体・砲架連結緩衝装置１４の関係を示す平面図である。上部砲架９は、方向軸受１８により旋回自在に下部砲架１０の上部に取付けられている。下部砲架１０の後部には後部ジャッキ用シリンダ１７により回動する後部ジャッキ（衝板）１２と脚伸縮用シリンダ１５及び脚開閉用シリンダ１６を有する脚（駐鋤付）１３と駐鋤１３ａが取付いており、大きく開脚しているので射撃時の抗力を大きな旋回角まで抗止する働きをする。又走行時に備えて、脚（駐鋤付）１３は、仮線で示す状態に閉じることが可能である。

図６は、車両搭載用砲架装置８の細部と車体・砲架連結緩衝装置１４の関係を示す側面図である。りゅう弾砲６は、上部砲架９の耳軸９ａに取付けられ、下部砲架１０はトラック等の車体部シャーシ７ａの後部車輪２０を跨ぐように配置され、前部ジャッキ１１と後部ジャッキ（衝板）１２とで支えられると同時に、射撃抗力の水平分力を抗止する脚（駐鋤付）１３と駐鋤１３ａによって前後の移動を阻止する働きをする。射撃時、りゅう弾砲６及び車両搭載用砲架装置８は、脚（駐鋤付）１３の駐鋤１３ａの反動起点Ａを支点に反動方向Ｂの矢印の方向に反動力を受け、下部砲架１０の前部が跳ね上がる。この力を直接トラック等の車体７に伝播させないように車体・砲架連結緩衝装置１４を車体部シャーシ７ａと下部砲架１０の間に取り付ける。走行時のために、脚（駐鋤付）１３と後部ジャッキ（衝板）１２は後部ジャッキ用シリンダ１７によって仮線の位置に跳ね上げられる。また、脚（駐鋤付）１３の駐鋤１３ａは、折り曲げることができ、走行時の車高を低くすることを可能とする。

図７は、車両搭載用砲架装置８の細部を示す後面図である。射撃時、脚（駐鋤付）１３は、脚開閉用シリンダ１６等によって開脚される。走行時のために脚（駐鋤付）13は、後部ジャッキ用シリンダ１７によって仮線の位置に跳ね上げられる。これによりトラック等の車両の車幅以内に格納することが可能となる。

図８は、車両搭載用砲架装置８（部分図）と車体・砲架連結緩衝装置１４と車体部シャーシ７ａ及び下部砲架１０の位置決め用の突起１９ａの関係を示す部分的立体図である。車両搭載用砲架装置８は、車体部シャーシ７ａの突起１９ａと下部砲架１０の溝１９ｂによって係合され、車体・砲架連結緩衝装置１４の球状連結機構１４ａが下部砲架１０の前部の連結孔３０と作動自在に連結することにより、トラック等の車体部シャーシ７ａと連結され、また、車両搭載用砲架装置８が射撃時に持ち上げられ、射撃後再び、下降する際に、車体部シャーシ７ａと車両搭載用砲架装置８の位置決めのための突起１９ａと溝１９ｂを有する。

図９は、車両搭載用砲架装置８の下部砲架１０と車体部シャーシ７ａの下部砲架位置決め機構１９の断面図を示している。下部砲架位置決め機構１９は、車体部シャーシ７ａに取付いている突起１９ａと下部砲架１０に加工されている溝１９ｂとの隙間に上下左右に緩衝用のコイルばね１９ｃで構成されており、車両搭載用砲架装置８の昇降時の前後左右の位置決め機能を有する。

図１０は、車体・砲架連結緩衝装置１４において、複数本のオリフィス式の緩衝機１４ｃ及び下部砲架１０とトラック等の車体部シャーシ７ａとの連結をする緩衝機取付装置１４ｂ及び球状連結機構１４ａから構成され、緩衝機取付装置の一端は、下部砲架１０に球状連結機構１４ａにより回動自在に結合され、他端は、車体部シャーシ７ａに回動自在に取り付けられる。下部砲架１０と緩衝機取付装置１４ｂを介して伝達される射撃反動力を緩衝機１４ｃで吸収して、反動力や衝撃が直接車体部に伝播させないようにして、りゅう弾砲をトラック等の車体７に搭載した状態で、りゅう弾砲６の射撃を可能とする。

図１１は、オリフィス式緩衝機１４ｃのピストン１４ｄを引き抜く方向に作動させて緩衝するオリフィス方式の車体・砲架連結緩衝装置１４の断面図である。緩衝機１４ｃの下部の一端は、車体部シャーシ７ａに回動自在に連結されており、他端は緩衝機取付装置１４ｂに連結されている。緩衝機取付装置１４ｂの球状連結機構１４ａと下部砲架１０が連結されている。これにより下部砲架１０が射撃反動力による反動方向の矢印Ｂの方向に跳ね上げられる時、緩衝機１４ｃのピストン１４ｄは引き伸ばされ、オリフィスにより、緩衝されるので、衝撃が車体に直接伝播しない。

図１２は、液ばね式緩衝機２１ｃは、ピストン２１ｄを圧縮する方向に作動させて緩衝する液ばね方式の車体・砲架連結緩衝装置（液ばね式）２１の断面図である。液ばね式緩衝機２１ｃの下部の一端は緩衝機取付装置２１ｂに回動自在に連結されており、他端は車体部シャーシ７ａに連結されている。緩衝機取付装置２１ｂの球状連結機構２１ａと下部砲架１０が連結されている。これにより下部砲架１０が射撃反動力による反動方向の矢印Ｂの方向に跳ね上げられる時、液ばね式緩衝機２１ｃのピストン２１ｄは圧縮され、液ばね効果により、緩衝されるので、衝撃が車体に直接伝播しない。その具体的効果は、シミュレーションの概要として図１３、図１４を用いて説明する。

すなわち、車体・砲架連結緩衝装置の有無と射撃時の車体部への抗力の伝播関係シミュレーション結果の一例を図によって概説する。
図１３は、「射撃時の車体部への抗力の関係」の説明図である。射撃時の力２３が上部砲架の耳軸に負荷され、下部砲架を介し、車両搭載用砲架装置に加えられるが、この力は、前部ジャッキと後部ジャッキ（衝板）及び脚（駐鋤付）で抗止される。この時、反動力は、射撃時の力２３のかかる位置と砲部、砲架部の自重２４の位置及び、駐鋤部の位置の関係から、駐鋤部の反動起点を中心に発生する。この反動力すなわち緩衝機にかかる力２５を緩衝機も用いて緩衝して車体部への衝撃を緩和させる。この方式による緩衝機の有りと無しの条件により緩衝機の効果を検討したのが図１４である。
図１４は、市販機構解析ソフトによるシミュレーションを行った「車体・砲架連結緩衝装置１４の有無と射撃時の車体部のフレームにかかる力の伝播関係」の説明図である。これによると緩衝機を有することで、格段に車体のフレームにかかる力を減少させることができるし、ダンピング効果も向上することが明示されている。本発明の車体・砲架連結緩衝装置の効果が非常に大きいことを裏付けていると言える。

本発明は、りゅう弾砲に限らず、他の砲の装着にも適用可である。

りゅう弾砲の車両搭載方式の射撃時の全体立体図である。 りゅう弾砲の車両搭載方式の走行時の全体立体図である。 りゅう弾砲の車両搭載方式の射撃時及び走行時の全体側面図である。 車両搭載用砲架装置と車体・砲架連結緩衝装置の細部立体図である。 車両搭載用砲架装置の細部と車体・砲架連結緩衝装置の関係を示す平面図である。 車両搭載用砲架装置の細部と車体・砲架連結緩衝装置の関係を示す側面図である。 車両搭載用砲架装置の細部を示す後面図である。 車両搭載用砲架装置（部分）と車体・砲架連結緩衝装置と下部砲架位置決め機構の関係を示す部分的立体図である。 下部砲架位置決め機構の断面図である。 車体・砲架連結緩衝装置の全体立体図である。 オリフィス式緩衝機を用いた、車体・砲架連結緩衝装置の断面図である。 液ばね式緩衝機を用いた、車体・砲架連結緩衝装置（液ばね式）の断面図である。 射撃時の車体部への抗力の関係の説明図である。 車体・砲架連結緩衝装置の有無と射撃時の車体部への抗力の伝播関係の説明図である。 従来のりゅう弾砲の車両搭載の概念図である。

符号の説明

５ スペード（駐鋤）
６ りゅう弾砲
７ トラック等の車体
７ａ 車体部シャーシ
８ 車両搭載用砲架装置
９ 上部砲架
９ａ 耳軸
１０ 下部砲架
１１ 前部ジャッキ
１２ 後部ジャッキ（衝板）
１３ 脚（駐鋤付）
１３ａ 駐鋤
１４ 車体・砲架連結緩衝装置
１４ａ 球状連結機構
１４ｂ 緩衝機取付装置
１４ｃ 緩衝機
１４ｄ ピストン
１５ 脚伸縮用シリンダ
１６ 脚開閉用シリンダ
１７ 後部ジャッキ用シリンダ
１８ 方向軸受
１９ 下部砲架位置決め機構
１９ａ 突起
１９ｂ 溝
１９ｃ コイルばね
２０ 後部車輪
２１ 車体・砲架連結緩衝装置（液ばね式）
２１ａ 球状連結機構
２１ｂ 緩衝機取付装置
２１ｃ 液ばね式緩衝機
２１ｄ ピストン
２２ 自動装填・自動給弾装置
２３ 射撃時の力
２４ 砲部・砲架部の自重
２５ 緩衝機にかかる力
Ａ 反動起点
Ｂ 反動方向

Claims (4)

1. 車両(2)にりゅう弾砲(6)を回動自在に取付け、前記車両(2)の走行と射撃を行うように構成し、前記車両(2)の車体部シャーシ(7a)上に車体・砲架連結緩衝装置(14)を介して設けられた下部砲架(10)と、前記下部砲架(10)上に設けられ前記りゅう弾砲(6)を回動自在に支持する上部砲架(9)を備えた車両搭載用砲架装置(8)とからなり、前記りゅう弾砲(6)の射撃による射撃反動力を前記車体・砲架連結緩衝装置(14)で吸収し、前記射撃反動力が前記車体部シャーシ(7a)へ直接伝達することを防止するように構成したりゅう弾砲の車両搭載装置において、前記車体・砲架連結緩衝装置(14)は、前記車体部シャーシ(7a)に複数の緩衝機(14c)を介して接続された緩衝機取付装置(14b)と、前記緩衝機取付装置(14b)上に設けられた球状連結機構(14a)とを有し、前記車両搭載用砲架装置(8)の前部に設けられた連結孔(30)が前記球状連結機構(14a)と作動自在に連結するように構成されていることを特徴とするりゅう弾砲の車両搭載装置。
2. 前記緩衝機(14c)は、オリフィス式又は液ばね式よりなることを特徴とする請求項１記載のりゅう弾砲の車両搭載装置。
3. 前記車両搭載用砲架装置(8)は、前記車体部シャーシ(7a)に設けられた突起(19a)と着脱式に係合するため前記下部砲架(10)に形成された溝(19b)と、前記下部砲架(10)に設けられた前部ジャッキ(11)及び後部ジャッキ用シリンダ(17)と、前記後部ジャッキ用シリンダ(17)に接続された後部ジャッキ(12)と、前記下部砲架(10)の後部の前記後部ジャッキ(12)の外側に設けられ脚開閉用シリンダ(16)によって開閉自在な脚伸縮用シリンダ(15)を内蔵した脚(13)と、前記各脚(13)の先端に設けられた駐鋤(13a)とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のりゅう弾砲の車両搭載装置。
4. 前記突起(19a)と溝(19b)との間にはコイルばね(19c)が設けられていることを特徴とする請求項３記載のりゅう弾砲の車両搭載装置。

Images