JP5022995B2 - 手動銃砲アシスト装置及び手動銃砲アシスト方法 - Google Patents

Description

本発明は、手動銃砲アシスト装置及び手動銃砲アシスト方法に関するものである。

従来、装甲車のキャビンに火器、例えば、機関銃を装備する場合、ハッチの前方において機関銃の銃座をキャビンに直接固定すると、機関銃を旋回させることができず、前方への射撃をすることはできるが、側方又は後方への射撃をすることができない。そこで、キャビンに対してタレットを旋回自在に、かつ、摺動自在に配設し、タレットに銃架支柱を取り付け、該銃架支柱に機関銃を取り付けるようにした指向装置が提供されている。

この場合、射手は、機関銃の後端の銃把部に配設された一対のレバーを両手で把持し、タレットを旋回させて機関銃の向きを変更するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２４６６００号公報

しかしながら、前記従来の指向装置においては、機関銃の向きを変更する際にタレットを旋回させる必要があり、防弾装甲が取り付けられた場合等には、特に、タレットを旋回させるのに必要になる操作力が極めて大きくなってしまう。

そこで、電動モータ、油圧装置等のアクチュエータを配設し、該アクチュエータを駆動することによってタレットを旋回させ、機関銃の向きを変更するようにした指向装置が考えられる。その場合、ハンドル、ジョイスティック等の操作部を操作することによってアクチュエータを駆動し、前記タレットを旋回させ、機関銃の向きを変更することができるようになるが、指向装置がその分大型化し、装甲車への機関銃の搭載性が低下するだけでなく、装甲車のコストが高くなってしまう。また、前記操作部を操作する際に、射手の手が機関銃から離れるので、瞬時に機関銃を操作するのが困難になってしまう。

本発明は、前記従来の指向装置の問題点を解決して、指向装置を小型化することができ、火器の搭載性を向上させることができる手動銃砲アシスト装置及び手動銃砲アシスト方法提供することを目的とする。

そのために、本発明の手動銃砲アシスト装置においては、キャビンに対して旋回自在に配設された旋回支持体と、該旋回支持体における所定の箇所に取り付けられ、火器を支持する銃架支柱と、該銃架支柱に取り付けられ、銃架支柱に発生した歪みを検出する歪み検出部と、該歪み検出部からの検出信号に基づいて駆動され、前記旋回支持体の旋回を補助するアシスト機構とを有する。

本発明によれば、手動銃砲アシスト装置においては、キャビンに対して旋回自在に配設された旋回支持体と、該旋回支持体における所定の箇所に取り付けられ、火器を支持する銃架支柱と、該銃架支柱に取り付けられ、銃架支柱に発生した歪みを検出する歪み検出部と、該歪み検出部からの検出信号に基づいて駆動され、前記旋回支持体の旋回を補助するアシスト機構とを有する。

この場合、銃架支柱に発生した歪みが検出され、該検出信号に基づいてアシスト機構が駆動され、旋回支持体の旋回が補助されるので、旋回支持体を旋回させるためのアクチュエータが不要になる。したがって、指向装置を小型化することができ、装甲車への火器の搭載性を向上させることができるだけでなく、装甲車のコストを低くすることができる。また、射手が機関銃から手を離すことなく機関銃の向きを変更することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は本発明の実施の形態における装甲車の概念図、図３は本発明の実施の形態における防弾装甲の斜視図である。

図において、１１は装甲車、１２は該装甲車１１の本体、すなわち、キャビン、１３は車輪、１４は前照灯、１６はキャビン１２の上面の所定の箇所に形成された開口、１７は前記キャビン１２に対して旋回自在に配設され、前記開口１６を開閉させるための旋回支持体としてのタレット、１８は射手、２２は、前記タレット１７の所定の箇所に取り付けられて配設された火器としての機関銃である。本実施の形態においては、火器として機関銃２２が配設されるが、火器として機関砲を配設することができる。

前記キャビン１２内には、射手１８が着座するための図示されない乗員席、装甲車１１を操縦するための図示されない操縦装置等が配設される。前記タレット１７が開放された状態で、射手１８は、前記乗員席に着座し、機関銃２２を使用して射撃を行うことができる。

前記タレット１７には、射手１８を保護するために、開放された開口１６を覆うための防弾装甲２３を取り付けることができ、その場合、銃身２４を防弾装甲２３から突出させて機関銃２２が配設される。

ところで、仮に、機関銃２２の銃座をキャビンに直接固定すると、機関銃２２を旋回させることができず、前方への射撃をすることはできるが、側方又は後方への射撃をすることができない。そこで、本実施の形態においては、前述されたように、キャビン１２に対してタレット１７が旋回自在に配設され、タレット１７に銃架支柱２５が取り付けられ、該銃架支柱２５に機関銃２２が取り付けられる。この場合、タレット１７によって、機関銃２２を旋回自在に支持する旋回支持部材が構成される。

次に、本発明の実施の形態における指向装置について説明する。

図１は本発明の実施の形態における指向装置を示す斜視図、図４は本発明の実施の形態における指向装置の平面図、図５は本発明の実施の形態における指向装置の断面図、図６は本発明の実施の形態における指向装置の詳細図である。

図に示されるように、前記タレット１７は、環状の外枠３１、該外枠３１の内周面に沿って外枠３１に取り付けられた環状のフェンス３２、及び半円形状の形状を有する一対の開閉板３５から成るハッチを備え、該各開閉板３５は、前記フェンス３２に対してヒンジ３３によって揺動自在に支持される。

前記フェンス３２は、筒状部３２ａ、及び該筒状部３２ａの上端から径方向外方に向けて形成されたフランジ部３２ｂを備え、前記各開閉板３５がフランジ部３２ｂに取り付けられる。なお、各開閉板３５は、裏側に取っ手３６が配設されることによって、キャビン１２内からの開閉だけが可能にされる。

前記外枠３１には、下面に円筒形の内輪４６が固定され、該内輪４６の円周方向における複数箇所に、軸部材４７が、ワッシャ４８、ナット４９等によって径方向外方に向けて突出させて固定される。そして、前記内輪４６より径方向外方において、前記軸部材４７によって回転体としてのローラ５１が回転自在に支持される。

一方、前記キャビン１２の開口１６における内周縁に環状のブラケット５２が取り付けられ、該ブラケット５２に「Ｌ」字状の外輪５３が取り付けられる。該外輪５３は上下方向に延びる筒状部５４、及び該筒状部５４の下端から径方向内方に向けて延びる支持部５５を備え、前記ローラ５１が支持部５５上を転がりながら走行させられる。

そして、前記外枠３１には、所定の箇所に径方向外方に向けて突出させて張出部３７が形成され、該張出部３７に、上方に向けて前記銃架支柱２５が取り付けられ、該銃架支柱２５の上端の近傍の軸４１を揺動中心として、前記機関銃２２が揺動自在に支持される。なお、軸４１は機関銃２２の銃身支持部４３に配設される。また、前記銃架支柱２５に隣接させて、タレット１７の旋回を補助するアシスト機構３９、及び該アシスト機構３９の制御を行う制御装置４０が配設される。

したがって、射手１８が、機関銃２２の後端の銃把部５７に配設されたグリップ５８を把持したままタレット１７を矢印Ａ方向に旋回させることによって、機関銃２２の向きを変更することができる。

ところで、タレット１７を旋回させる際には、ローラ５１が支持部５５上を転がりながら走行させられるので、タレット１７、銃架支柱２５、機関銃２２等の重量が大きいほどローラ５１の転がり抵抗が大きくなる。しかも、射手１８を保護するために、前記タレット１７に防弾装甲２３が取り付けられた場合には、防弾装甲２３の重量が更に加わり、ローラ５１の転がり抵抗は一層大きくなってしまう。その結果、タレット１７を旋回させ、機関銃２２の向きを変更するのが困難になってしまう。

そこで、本実施の形態においては、前記アシスト機構３９によって、タレット１７の旋回が補助されるようになっている。なお、前記タレット１７、アシスト機構３９、ローラ５１、筒状部５４等によって指向装置が構成される。

前記アシスト機構３９は、タレット１７に対して回転自在に配設され、キャビン１２における内周縁の近傍を走行させられる車輪６７、該車輪６７を回転させるための駆動部としてのモータ５６、該モータ５６を駆動することによって発生させられた回転を減速させる減速器６９等を備え、該減速器６９は前記モータ５６の出力軸に取り付けられた小径のギヤ７１、及び前記車輪６７に取り付けられた大径のギヤ７２を備える。なお、前記車輪６７の外周面には、回転させられるときにキャビン１２上で滑ることがないように、キャビン１２との間の摩擦係数が十分に高くなる材料が使用される。また、７４は、外枠３１に取り付けられ、アシスト機構３９を保護する外筐であり、タレット１７の旋回に伴って外枠３１と共に移動させられる。

次に、前記アシスト機構３９の動作について説明する。

図７は本発明の実施の形態におけるアシスト機構の制御装置を示す図である。

図において、２２は機関銃、２５は銃架支柱であり、前記機関銃２２は銃架支柱２５に対して、軸４１を揺動中心として矢印Ｂ方向に揺動自在に支持される。

また、７６は、射手１８（図１）がタレット１７を旋回させようとする動作、すなわち、旋回動作を検出するための旋回動作検出部、７７は、該旋回動作検出部７６において発生させられた信号、すなわち、検出信号の処理を行う信号処理部であり、前記アシスト機構３９は、信号処理部７７によって発生させられた信号、すなわち、駆動信号に基づいて駆動され、タレット１７の旋回を補助するための補助操作力を発生させる。なお、タレット１７、銃架支柱２５、旋回動作検出部７６、アシスト機構３９等によって手動銃砲アシスト装置が構成される。

前記旋回動作検出部７６は、銃架支柱２５の外周面の所定の箇所に取り付けられ、銃架支柱２５に発生した歪みを検出する歪み検出部としての二つの歪みゲージ８１、並びに該歪みゲージ８１及び二つの抵抗Ｒ１、Ｒ２によって形成されたブリッジ８２を備え、前記歪みゲージ８１のセンサ出力に基づいて前記ブリッジ８２に発生する電位差が前記検出信号として信号処理部７７に送られる。射手１８が、グリップ５８を把持したままタレット１７を旋回させようとすると、機関銃２２から銃架支柱２５にトルクが伝達され、該トルクによって銃架支柱２５は矢印Ｃ方向に回動しようとするが、銃架支柱２５は転がり抵抗によってその位置に停まろうとする。その結果、銃架支柱２５に歪みが発生し、該歪みが歪みゲージ８１によって検出される。

前記信号処理部７７は、第１のノイズ除去部としての、かつ、フィルタ装置としてのローパスフィルタ８３、第２のノイズ除去部としてのデッドバンド付きのリミット回路８４、及びアンプ８５を備える。

ところで、装甲車１１（図２）を走行させるときの振動によって銃架支柱２５に曲げ応力が発生したり、機関銃２２による射撃を行ったときの発射の反動力によって銃架支柱２５に曲げ応力が発生したりする。これに伴って、歪みゲージ８１のセンサ出力にノイズが発生し、ブリッジ８２の検出信号にもノイズが発生する。そこで、前記ローパスフィルタ８３によって検出信号に発生したノイズが除去される。したがって、ノイズによってタレット１７が誤って旋回させられることはない。

また、リミット回路８４においては、上限値及び下限値が設定され、上限値及び下限値を超えた検出信号が旋回動作検出部７６から送られてくると、リミット回路８４は、検出信号をクリップして、上限値及び下限値を超えない信号に変換し、出力する。そして、リミット回路８４においては、デッドバンドが付けられているので、入力が小さい場合は出力を発生させない。したがって、歪みゲージ８１が小さい歪みを検出しても、小さい歪みはノイズとして除去されるので、過剰にタレット１７が旋回させられることはない。そして、前記アンプ８５は、あらかじめ設定されたゲインで、リミット回路８４から出力された信号を増幅し、アシスト機構３９に送る。

該アシスト機構３９は、モータ５６、トルクが最大値を超えないように制限するリミッタ８６、ギヤ７１、ギヤ７２及び車輪６７を備える。モータ５６は信号処理部７７から駆動信号が送られると、駆動信号に基づいて駆動され、回転を発生させる。該回転は、リミッタ８６を介してギヤ７１に伝達され、減速器６９で減速され、ギヤ７２から車輪６７に伝達される。また、一定以上のトルクが外部から加わると、リミッタ８６がスリップさせられ、モータ５６とギヤ７１との間のトルクの伝達が遮断されるので、モータ５６が破損するのを防止することができる。

このように、本実施の形態においては、射手１８がタレット１７を旋回させようとすると、銃架支柱２５に発生する歪みが歪みゲージ８１によって検出され、モータ５６が駆動され、車輪６７が回転させられ、タレット１７の旋回が補助される。

したがって、タレット１７を容易に旋回させ、機関銃２２の向きを変更することことができる。

また、タレット１７を旋回させるためのアクチュエータが不要になるので、指向装置を小型化することができ、装甲車１１への機関銃２２の搭載性を向上させることができるだけでなく、装甲車１１のコストを低くすることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における指向装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における装甲車の概念図である。 本発明の実施の形態における防弾装甲の斜視図である。 本発明の実施の形態における指向装置の平面図である。 本発明の実施の形態における指向装置の断面図である。 本発明の実施の形態における指向装置の詳細図である。 本発明の実施の形態におけるアシスト機構の制御装置を示す図である。

符号の説明

１２ キャビン
１７ タレット
２２ 機関銃
２５ 銃架支柱
３９ アシスト機構
７６ 旋回動作検出部
８１ 歪みゲージ

Claims (5)

1. （ａ）キャビンに対して旋回自在に配設された旋回支持体と、
   （ｂ）該旋回支持体における所定の箇所に取り付けられ、火器を支持する銃架支柱と、
   （ｃ）該銃架支柱に取り付けられ、銃架支柱に発生した歪みを検出する歪み検出部と、
   （ｄ）該歪み検出部からの検出信号に基づいて駆動され、前記旋回支持体の旋回を補助するアシスト機構とを有することを特徴とする手動銃砲アシスト装置。
2. （ａ）前記歪み検出部からの検出信号を受けて、前記アシスト機構を駆動するための駆動信号を発生させる信号処理部を有するとともに、
   （ｂ）該信号処理部は、検出信号に発生したノイズを除去するノイズ除去部を備える請求項１に記載の手動銃砲アシスト装置。
3. 前記ノイズ除去部はフィルタ装置である請求項２に記載の手動銃砲アシスト装置。
4. 前記ノイズ除去部はデッドバンド付きのリミット回路である請求項２に記載の手動銃砲アシスト装置。
5. キャビンに対して旋回自在に配設された旋回支持体、及び該旋回支持体における所定の箇所に取り付けられ、火器を支持する銃架支柱を備えた指向装置の手動銃砲アシスト方法において、
   （ａ）前記銃架支柱に取り付けられた歪み検出部によって、銃架支柱に発生した歪みを検出し、
   （ｄ）前記歪み検出部からの検出信号に基づいてアシスト機構を駆動し、前記旋回支持体の旋回を補助することを特徴とする手動銃砲アシスト方法。

Images