JP4489933B2 - ブローバック式ガスガンにおける弁装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は銃身に通じるノズルからガスを噴射し、弾丸を発射可能とする一方、シリンダへ流入するガスによってスライダのブローバックを行い、次弾を装弾部に装填可能としたブローバック式ガスガンにおける弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮空気を含む圧縮気体を圧力源として使用するガスガンには、ガスの圧力を利用して、実際の銃の排莢と弾丸の装填に伴うブローバック動作を行わせるタイプのものがある。ブローバック動作では、銃の内部が露出するので内部構造を工夫したり、スライダの動作タイミングを実銃に近付ける等の目的から、ブローバック機構に関する改良案も種々提案されており、例えば特許第２５６１４２９号や第２６５７７７９号等がある。
【０００３】
しかし従来の弁装置では、弾丸の発射に関するガス量をコントロールすることが仲々難しいという問題があった。弾丸の発射に関係するガス量は、ノズルへのガス流入と停止とを司るノズル弁を閉じるタイミングをどう取るかということで決めることができるが、従来の場合にはノズル弁を開いておく力（多くの場合にはスプリングの弾性力）と、ノズル弁に働くガス流の作用力との係り合いによる開弁時間を最終的に選択しており、精密なガス量のコントロールができないという状態であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の実情に基づいてなされたものであり、その課題は弾丸の発射とブローバックとに関係するガス量の制御と調節を確実に行えるようにすることである。また本発明の他の課題は弾丸の発射に関係するガス量をノズル弁の作動制御及び作動タイミングの調節により精密にコントロールすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明は、ノズルを通るガスの流路とシリンダへ向かうガスの流路とが分かれるシリンダ前部に隔壁を設け、ノズルを開閉可能なノズル弁を開方向への付勢条件にてノズル内側に配置し、ノズル弁との接触により閉じられる通孔及び／又は凹部を隔壁に形成し、通孔又は凹部へガスを導入する部分の断面積を調節子により変化させてノズル弁の作動制御及び作動タイミングを調節可能にするという手段を講じたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る弁装置は、銃身に通じるノズルからガスを噴射し、弾丸を発射可能とする、一方で、シリンダへ流入するガスによってスライダのブローバックを行い、次弾を装弾部に装填可能としたブローバックガスガンにおける弁装置である。ここで、ガスガンのガスには、空気も含まれるものとする。
【０００７】
ガスの圧力源としては、ガン本体に備えられた、空気又は他の気体の総称としてのガスを圧縮して充填する蓄圧室やタンクが適当である。このような圧力源の中の圧力ガスはいわゆる引き金を引く操作に伴って、所定時間、開弁可能な開閉弁を通じて取り出され気流として噴出する。この噴出ガスが弾丸の発射に使用される場合には、ノズルから弾丸が装填されている装弾部へ流れ、またスライダのブローバックに使用される場合には、ブローバックのために設けられているピストンシリンダ機構に作用し、それによりブローバックによる次弾を装弾部に装填可能になる。
【０００８】
本発明の弁装置では、ノズルを通るガスの流路とシリンダへ向かうガスの流路とが分かれるシリンダ前部に隔壁を設ける。従って隔壁は、ノズルを通るガスの流路とシリンダへ向かうガスの流路とに、ガス源から噴射されるガス流を分ける手段となっていると言っても良い。ノズル弁はノズルを開閉する手段としてノズルの内側、つまりノズルと隔壁との間に配置される。
【０００９】
また隔壁は、シリンダ前部に配置されるので、ノズル部とシリンダ部とを隔離する部分となる。そこで、シリンダ内へガスを導入するために、通孔を隔壁に形成し、噴出ガスがシリンダ内へ流入できるようにする。ノズル弁は弾丸が発射されるまでは上記気流を装弾部とシリンダ部とに振り分ける機能を持ち、その後は気流をシリンダ部へ集中するように働く。上記機能の変化のために弁部材は前後方向へ移動可能とされ、かつまた隔壁にノズル弁が接触している時間をコントロールすること、つまりノズル弁の作動タイミングの制御によって、ノズルへ流れるガスの流量を制御可能とする。このノズル弁が隔壁に接触している時間は、弾丸発射を可能にするガスの圧力と、シリンダー側の圧力との圧力差によって制御し得る。圧力差の制御ないし調節に関連して本発明では上記通孔のほかに凹部をノズル弁との接触面に設けることができる。
【００１０】
ノズル弁は軽いほど、ガス消費量を低減することに寄与する。またノズル弁はガス流入側つまり上流側の端部では閉じ、それより下流側で開いている。上流側の端部で閉じている必要があるのは、隔壁に設けた通孔及び凹部をノズル弁の端部によって閉じておくことができるようにするためである。この閉じた端部の下流側に整流手段を設けることで装弾部方向へ流れる気流の乱れをなくしスムーズなものとすることができる。整流手段は例えば装弾部方向を向いた突出状の面によって構成される。ノズル弁は、開方向へ弾力的に付勢される。この付勢力は、弁部材を原位置へ戻すためにも使われる。
【００１１】
隔壁に形成された通孔及び／又は凹部にはそれらの断面積即ちガス流量を可変調節可能とするために調節子が設けられる。ノズル弁が隔壁に接触して通孔及び／又は凹部が完全に閉じられている状態では、引き金を引いてガスが噴射された場合、その高圧力はノズル弁を隔壁に加圧することになり、発射後、その高圧が抜け切ってもノズル弁を開くことができず、ブローバックも行われない。そこでノズル弁の相対的に低圧部である側に高圧力を導くとともに、高圧力を導く度合いを調節するために通孔又は凹部へガスを導入する量即ち流路断面積を調節子によって調節するものである。この調節は、弾丸に対しては発射に関係するガス量を調節することになるので発射能力及び発射タイミングの調節となる。またシリンダ側に対してはスライダを後退させるタイミングの調節となり得る。
【００１２】
【実施例】
以下本発明を図示の実施例に基づき、より詳細に説明する。例示のブローバック式ガスガン１０は、蓄圧部の形で示された圧力源１１から発射装置によりガスを部外通路１２へ噴出させ、ガス通口１３より可動部材１４内へガスを導入し、弾丸１５の発射及び次弾の装填のためのスライダ１６のブローバック動作を行なう。可動部材１４はスライダ１６に設けられているが、前後方向へ移動可能であり、かつ図示されないばね手段によって後方へ付勢された状態にある。
【００１３】
ガスガンの場合、引き金と呼ばれる操作部材１７が発射操作のため一般的に用いられる。操作部材１７はガス噴出を開閉制御するスイッチのような役割を果たす部材であるが、モデルガン型ガスガンの場合には実銃の動作を模した動きを行なう必要がある。このため引き金操作によって撃鉄に相当する打撃部材１８を連動させ、打撃部材１８の回転運動により中間部材を介して常閉の開閉弁１９を押し、弁口２０を開く一連の動作が行なわれる。この一連の動作は、一つの例示であり、要は発射操作により部外通路１２へ所要量のガスを噴出させ、上流に位置するガス通口１３より可動部材１４内のノズル２１へガスを導入し得れば良い。
【００１４】
弾丸１５の収容部２２とその供給経路も実銃にならった形式がとられる。収容部２２はグリップ部分に位置し、弾丸１５をそれが装填されるべき装弾部２３の方向へ押すばね等の付勢手段２４を有する。上記装弾部２３は銃身２５の後端部に位置し、弾丸１５は装弾部２３に対して後方から装填され、可動部材１４内の発射用ガスの流路であるノズル２１から銃身２５に向かって圧縮ガスが噴射されたときに、弾丸１５の発射がなされる。
【００１５】
ノズル２１を通るガスの流路とシリンダ４１に向かうガスの流路とが分かれるシリンダ前部に隔壁２６を設け、この隔壁２６にはノズル弁側とシリンダ側とを通じる第１の通孔２７、及び噴出ガスの一部をノズル弁３４の背部に導くためにガス通口１３と隔壁２６の前面とを通じる第２の通孔２８とを形成している。また第２の通孔２８は出口に当たる隔壁２６の前面に形成された凹部２９に通じている。調節子３０は、ノズル弁３４の背部に導入するガス量を調節するもので、そのために、通孔２８の中心孔２８ａに突出するねじより成る調節子３０の突出量を加減して通孔２８の断面積を調節する態様を取る。ねじ調節子３０は、隔壁２６の背部に位置する部材に形成しためねじ部３１に螺じ入れられ、かつその螺じ入れ度合いを操作口３２より回転操作する構成となっている（図３参照）。例示の調節子３０はピストン４２を前後に貫通する操作口３２に螺じ入れてあり、操作口３２は打撃部材１８を引き起こすと口が開くので容易にドライバなどの操作子３３で調節操作することができる。
【００１６】
しかし、隔壁２６に設けた通孔２８をねじ孔としてこれに直かに調節子３０を進退可能に螺じ入れるようにすることができる。このようにするとピストン４２が後退しても通孔２８の開口度は変化せず常に一定量のガスを通過させることとなる。この場合ピストン４２の操作口３２はねじなどにより蓋３２ａをしておく（図１０（ａ））。
【００１７】
実施例の場合に、隔壁２６は独立した部材として示されているが、これに限られるものではない。第１の通孔２７として、図４には、１個から成るもの（図４（ａ））と、複数個から成るもの（図４（ｂ）とが示されている。これらの通孔２７、２８の出口及び凹部２９はノズル弁３４に接して閉じられた状態とされ、反対側からの連通によって差圧が解除され得るものとなる。
【００１８】
そのためノズル弁３４は、隔壁端面に面接触可能な弁板３５と、ノズル内をスライド可能なスライド部３６とから成り、スライド部３６の弁板寄りの箇所には開口３７が形成されている。しかしスライド部３６は図１、図４等に示す筒状のもののほか、十字交叉型の矢羽根に類似したもの３８（図５（ａ））、スライド片の一部にリング状のガイドを設けたもの３９など様々な形態を取り得る。なおノズル弁３４の弁板３５の下流側には、装弾部方向への気流の乱れを減少させる整流手段として、同方向へ突出した円錐状の部分３５ａが設けられている。
【００１９】
また、複数の通孔２７、２８の一部、例示の場合には第１の通孔２７を常時開放として、小型の弁板３５′にしても良い。この場合ピストン４１の後退は第１の通孔２７からのガス流入を契機として開始可能であり、一方のノズル弁３４の動作のタイミングだけが、第２の通路２８を通じたガス導入によって調節されることになる（図１０（ｂ））。
【００２０】
このノズル弁３４は下流側に弾力的な付勢手段４０として設けたコイルばねによりピストン方向へ押されている。付勢手段４０によって押されたノズル弁３４の原位置は隔壁２６の端面に規定される。なおスライダ１６には可動部材１４と一体にシリンダ部４１が設けられており、シリンダ部４１内にスライド可能なピストン４２が設けられている。
【００２１】
ピストン４２はシール部材４３としてＯ−リングを先端に有し、全体として十分余裕をもってブローバック動作を行える容量を有する。ピストン４２はスライダ１６と一体化されており、これに対して可動部材１４はスライダ１６に対して可動である。シリンダ部４１は可動部材側にあって、ピストン４２を設けているスライド部上を滑動可能な脚部を有する（図示せず）。
【００２２】
可動部材１４の後退は、弾丸収容部２２の上端を塞いでいた押え４４、つまり可動部材１４の一部の移動により上記収容部２２の上端を開く動作となり、押し出された１発の弾丸は可動部材１４の前進時に発射用ガス流路のノズル２１を構成している可動部材先端部４５で装弾部２３へ押し込むこととなる。先端部４５は装弾部２３の受け部４６に接して止まる。
【００２３】
スライダ１６はガン本体に対して前後方向へ滑動可能なものとして実際の銃等においては公知であり、本発明でもその動きを模す構成をとる。４７はそのスライダ１６のもどし動作のためのばね手段、４８はピストン４２とスライダ１６との結合部材の取り付け部を示す。
【００２４】
以上の構成を有する本発明の場合、可動部材１４は銃身後端側の受け部４６に先端部４５が接して位置決めされるので弾丸１５には発射まで何の外力も加わらない。勿論弾丸１５は装弾部２３にて保持されているが、この保持力は弾丸自体の重量を支えるために必要十分な大きさで良い。
【００２５】
このような構成において、本装置は次のように作動する。図１は、弾丸１５が装弾室２３に装填され、その弾丸１５の直後に可動部材１４が配置され、撃発動作の準備が完了した状態を示す。この状態ではノズル弁３４の弁板３５が隔壁２６の端面に接して第１通孔２７、第２通孔２８を閉塞しており、また調節子３０によって第２通孔２８は閉塞状態にある。
【００２６】
このため引き金が引かれ開閉弁が開いてガスがガス通口１３より下流へ流入すると、そのガスの高圧力によって弾丸１５が発射されるが、ノズル弁３４は隔壁２６に押し付けられたままなので、シリンダ４１へガスが流入することはなく、ブローバックは行われない（図６参照）。
【００２７】
しかし、調節子３０を操作して第２通孔２８を開き、ノズル弁３４の背部に噴射圧力を導入すると、ノズル弁３４の背部の圧力が高くなり、弾丸１５の発射によりガス流が生じるので、ノズル弁３４は隔壁２６から離れ、噴射圧力は第１通孔２７からシリンダー４１内にも流入し、ピストン４２を加圧する。その結果、ピストン４２にはガスの圧力が集中するので後退運動を生じその過程で打撃部材１８が後退するピストン４２によって引き起こされ始める。図７、図８参照。なおノズル弁３４は依然としてガス圧力の作用を受けており、開口３７を閉じる位置に保たれている。
【００２８】
スライダ１６がさらに後退し、打撃部材１８が引き起こし位置に係止される段階になると、開閉弁１９が復帰して弁口２０が閉じ、ガスの噴出が停止する（図９）。スライダ１６の後退とともに、ガスガン本体の上部が露出される。このとき本発明では可動部材１４がピストン４２と共に後退してスライダ１６の中にほぼ隠れ、外から見えないため、実銃に近いよりリアルな感じとなる。
【００２９】
後退したスライダ１６により弾丸収容部２２の押え４４がなくなり、弾丸１５が１発分上へ押され、ガスの圧力の影響を受けなくなるとピストン４２はスライダ１６等と共にばね手段４７によって原位置へ復帰し、ストッパで停止する。これにより上記１発の弾丸が可動部材１４の先端部４５によって装弾部２３へ押し込まれ装弾が完了する（図１の状態）。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、弁部材は略筒状としてピストン側の端部を閉じ、周面にて開口しているため、軽量であるにも拘らず丈夫な弁となり、円滑なブローバック動作が得られると同時にガス消費量が少なくて済み、かつ剛性が高いためにガス圧力で歪みを生じることがなく、円滑かつ安定に作動するため発射される弾丸の態様も安定なものとなり、全体として優れた耐久性を発揮するという効果を奏する。また弁部材の閉じた端部に整流手段を有することにより気流の乱れが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブローバック式ガスガンにおける弁装置の１実施例を示す発射準備完了状態の断面図。
【図２】図１の要部を拡大して示す部分断面図。
【図３】調節子とその操作部材の例を示す斜視図。
【図４】（ａ）隔壁とノズル弁の例を示す斜視図。
（ｂ）隔壁の他の例を示す正面図。
【図５】（ａ）矢羽根型整流片を持つノズル弁の１例を示す斜視図。
（ｂ）ノズル弁の他の例を示す正面図。
【図６】第２の通孔を全閉とし、弾丸を発射した状態の断面図。
【図７】第２の通孔を全開とし、弾丸を発射した状態の断面図。
【図８】ノズル弁が閉じ、ピストンが後退して、スライダが後退限界に到る状態の断面図。
【図９】スライダが前進状態に変わり、次弾が装填されようとする状態の断面図。
【図１０】（ａ）調節子の実施例を示す断面図。
（ｂ）ノズル弁の弁板と通孔との実施例を示す断面図。

Claims (3)

1. 銃身に通じるノズルからガスを噴射し、弾丸を発射可能とする一方、シリンダへ流入するガスによってスライダのブローバックを行い、次弾を装弾部に装填可能としたブローバック式ガスガンにおいて、ノズルを通るガスの流路とシリンダへ向かうガスの流路とが分かれるシリンダ前部に隔壁を設け、ノズルを開閉可能なノズル弁を開方向への付勢条件にてノズル内側に配置し、ノズル弁との接触により閉じられる通孔及び／又は凹部を隔壁に形成し、通孔又は凹部へガスを導入する部分の断面積を調節子により調節可能としたことを特徴とするブローバック式ガスガンにおける弁装置。
2. 調節子は、ノズル弁の背部に導入するガス量を調節するもので、そのために、通孔の中心孔に突出するねじより成る調節子の突出量を加減して通孔の断面積を調節する態様を取る請求項１記載のブローバック式ガスガンにおける弁装置。
3. 通孔は複数個形成されており、その内の一部の通孔は常時開放であることにより、ノズル側とシリンダ側とを常時通じており、残りの通孔の断面積を調節子により調節可能とした請求項１又は２記載のブローバック式ガスガンにおける弁装置。

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