JP5325467B2 - 弾体 - Google Patents

Description

本発明は、発射筒の内周壁面に形成した腔線（ライフリング）に噛み合う弾帯を配設している砲弾等の弾体に関する。

従来、例えば榴弾砲等の砲身には、これの内周壁面に腔線（ライフリング）が加工されている。
腔線は、砲身から射出される砲弾を旋転させるためのものであり、射出に伴って上記腔線に、砲弾に設けられた弾帯が食い込むことにより、適正な旋転を砲弾に与えることにより飛翔を安定させている。

また、非特許文献１に記載されているように、上記榴弾砲等においては、発射薬の量を調整できる編合装薬を使用し、その編合装薬の装薬量を増減するとともに、射角を加減することにより上記砲弾の射距離を調整するようにしている。
弾道学研究会編集，「火器弾薬技術ハンドブック」，財団法人 防衛技術協会，２００３年５月１４日，ｐ７６９

しかしながら、射距離を延ばそうとして発射装薬を増やすと発射速度が増加し、これにより、砲弾の旋転数が上がってしまうために、例えば砲弾に内蔵されている電子機器に悪影響を及ぼす虞がある。

そこで本発明は、発射速度の増減に関わらずに、常に最適な旋転数にすることができる弾体の提供を目的としている。

上記課題を解決するための本発明に係る弾体は、発射筒の内周壁面に形成した腔線に嵌入する複数の突起を設けた弾帯を本体に配設したものである。
そして、上記弾帯を本体に対して回動自在に嵌装しているとともに、その弾帯の回転が所定の旋転数にいたるまでは、弾帯と本体との相対的な回転変位を抑止し、かつ、所定の旋転数を超えたときには、弾帯と本体との相対的な回転変位を許容する連動機構を配設している。

本発明によれば、弾体の発射速度の増減に関わらずに、常に最適な旋転数にすることができる。
すなわち、所定の旋転数に保たれた弾体が砲身から射出されることになる。従って、例え射距離を延ばすために、発射装薬の量を増加させたとしても、常に最適な旋転数にすることができるため、例えば弾体に内蔵している電子回路部品等に悪影響を及ぼすことがない。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る弾体を発射するための発射装置の断面図、図２は、図１に示すＩ-Ｉ線に沿う弾体に設けた連動機構の断面図であり、（Ａ）は、所定の旋転数にいたるまでの動作状態、（Ｂ）は、所定の旋転数を超えた動作状態を示している。

一例に係る発射装置Ａは、所要の全長からなる発射筒１０、弾体２０、及び発射装薬３０を有して構成されている。
発射筒１０は、一端を閉口しかつ他端を開口した円筒形の砲身（以下、単に「砲身」という。）であり、内周壁面１０ａには図示しない腔線（ライフリング）が加工形成されている。

発射装薬３０は、例えば一定量のダブルベース発射薬等からなる薬量の異なる複数種類の袋体３０ａ，３０ｂを組み合わせたものであり、それらを射距離に応じた組み合わせにして使用する。

弾体２０は、前半部を尖頭形にするとともに後半部を円柱形にした本体２１と、この本体２１の弾底部２２側に配設した弾帯２３と、この弾帯２３と上記本体２１との間に組み込んだ連動機構Ｂとを有する砲弾（以下、単に「砲弾」という。）である。

上記本体２１の弾底部２２側には、所要の幅にした円環状の凹環溝２４が形成されており、その凹環部２４の底壁（周壁）２５の後側半部には、軸線Ｏ１を中心とした９０度間隔で四つの係止用切欠き２５ａ…（図２参照）が形成されている。

本実施形態においては、四つの係止用切欠き２５ａ…を、軸線Ｏ１を中心とした９０度間隔とした例について示しているが、一つ係止用切欠き２５ａ又は二つ以上の係止用切欠き２５ａ…を、軸線Ｏ１を中心とした所要の角度間隔に形成してもよいことは勿論である。

弾帯２３は、上記した砲身１０のライフリングに喰い込んで、砲弾２０を旋転させるためのものであり、上記本体２１に同じ外径の円環形にしたリング板４０の外周面４０ａに、腔線に嵌入する複数の突起４１…を所定の角度間隔にして一体に突設した構成のものである。

リング板４０の内周面には、これの前半部を肉厚にした厚肉部４２が形成されており、その厚肉部４２と周壁２５との間に軸受５０が介設されている。これにより、弾帯２３は、上記本体２１の軸線Ｏ１を中心として回転自在になっている。
また、上記リング板４０の内周面であって後半部には、肉薄にした薄肉部４３が形成されており、その薄肉部４３と、周壁２５との間に連動機構Ｂが配設されている。

連動機構Ｂは、弾帯２３の回転が所定の旋転数にいたるまでは、その弾帯２３と本体２１との相対的な回転変位を抑止し、かつ、所定の旋転数を超えたときには、弾帯２３と本体２１との相対的な回転変位を許容する機能を有するものである。

換言すると、弾帯２３の回転が所定の旋転数にいたるまでは、その弾帯２３から本体２１への回転力の伝達を継続し、かつ、その所定の回転数を超えたときには、当該弾帯２３から弾体２０への回転力の伝達を停止する機能を有する。

本実施形態においては、弾帯２３が所定の旋転数にいたるまでは、弾帯２３と本体２１との相対的な回転変位を抑止する変位抑止位置（ア）と、所定の回転数を超えたときには、弾帯２３と本体２１との相対的な回転変位を許容する変位許容位置（イ）との間で移動する変位制動部材６１を有している。

変位制動部材６１は、弾帯２３が所定の旋転数にいたるまでに作用する遠心力によって、上記変位抑止位置（ア）に位置し、所定の回転数を超えたときに作用する遠心力によって変位許容位置（イ）に移動するように支持されている。

本実施形態において示す、具体的な連動機構Ｂは所謂遠心クラッチであり、爪支持軸６０…、変位制動部材である係止用部材６１…、図示しない捩じりばね、及び上記した係止用切欠き２５ａ…を有して構成されている。

爪支持軸６０…は、リング板４０の上記厚肉部４２の側壁面４２ａに軸線Ｏ１と平行に立設されているとともに、上記した係止用切欠き２５ａ…と４５度の位相差をもち、かつ、９０度間隔で配設されている。
係止用部材６１…は、これらの基端部を爪支持軸６０…に回転自在に軸支されており、その先端部には、上記係止用切欠き２５ａに係止する爪部６１ａが突設されている。

図示しない捩じりばねは例えばコイルスプリングであり、それの一端部が係止用部材６１に、また、他端部がリング板４０の上記厚肉部４２の側壁面４２ａにそれぞれ取り付けられている。
これにより、係止用部材６１…を内周側に弾性的に捩じることにより、係止用切欠き２５ａに爪部６１ａを係止させている。

すなわち、係止用部材６１…は、図示しない捩じりばねによって捩じられた状態において、弾帯２３が所定の旋転数にいたるまでは、爪部６１ａが係止用切欠き２５ａに係止する係止位置（変位抑止位置）（ア）に位置し、また、所定の回転数を超えたときには、爪部６１ａが係止用切欠き２５ａから外方に離間した非係止位置（変位許容位置）（イ）に位置するように設定している。
本実施形態においては、係止位置（ア）が上記変位抑止位置（ア）に、また、非係止位置（イ）が上記変位許容位置（イ）にそれぞれ相当している。

換言すると、弾帯２３の回転が所定の旋転数にいたるまでには、係止用部材６１に作用する遠心力に抗して係止位置（ア）に位置し、また、弾帯２３の回転が所定の回転数を超えたときに、係止用部材６１に作用する遠心力によって非係止位置（イ）に位置するようにしている。

すなわち、砲身１０から射出された弾体２０の回転が所定旋転数となるように、係止用部材６１の質量を変更することにより、発射装薬の量や弾体の大きさ，重量等に関わらず、射出した弾体２０の回転を所望の旋転数にすることができる。

以上の構成からなる弾体２０の作用について、図２を参照して説明する。
＜弾帯の回転が所定の旋転数にいたるまで＞
図２（Ａ）に示すように、弾帯２３の回転が所定の旋転数にいたるまでは、係止用部材６１に作用する遠心力によっては、捩じりばねが捩じられることなく、各係止用部材６１は、爪部６１ａを係止用切欠き２５ａに係止した係止位置（ア）に維持される。
この状態においては、弾帯２３と本体２１とは相対的な回転速度差がなく、従って、両者は一体に旋転している。

＜弾帯の回転が所定の旋転数を超えたとき＞
図２（Ｂ）に示すように、弾帯２３の回転が所定の旋転数を超えたときには、係止用部材６１に作用する遠心力によって、捩じりばねが捩じられ、各係止用部材６１は、爪部６１ａが係止用切欠き２５ａから離間する。

爪部６１ａが係止用切欠き２５ａから離間した状態においては、弾帯２３のみの旋転数が増加するが、本体２１は所定の旋転数に保たれる。
これにより、所定の旋転数に保たれた弾体２０が砲身１０から射出されることになる。従って、例え射距離を延ばすために、発射装薬の量を増加させたとしても、常に最適な旋転数にすることができるため、例えば弾体に内蔵している電子回路部品等に悪影響を及ぼすことがない。

なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
・上述した実施形態においては、弾帯と弾体の本体との間に軸受を介設した構成について説明したが、軸受を設けることなく当該本体に対して弾帯が摺動するように嵌装した簡素な構成にしてもよい。

・上述した実施形態においては、弾体の回転が、所定旋転数となるように、係止用部材の質量を変更する例について説明したが、係止用部材の質量を変更することなく、ばね係数の異なるものに変更することによっても、弾体の大きさ，重量等に関わらず、所望の旋転数に設定することができる。

本発明の一実施形態に係る弾体を発射するための発射装置の断面図である。 図１に示すＩ-Ｉ線に沿う弾体に設けた連動機構の断面図であり、（Ａ）は、所定の旋転数にいたるまでの動作状態、（Ｂ）は、所定の旋転数を超えた動作状態を示している。

符号の説明

１０ 発射筒
１０ａ 内周壁面
２０ 弾体
２３ 弾帯
５０ 軸受
Ｂ 連動機構

Claims (4)

1. 発射筒の内周壁面に形成した腔線に嵌入する複数の突起を設けた弾帯を本体に配設している弾体において、
   弾帯を本体に対して回動自在に嵌装しているとともに、
   弾帯の回転が所定の旋転数にいたるまでは、弾帯と本体との相対的な回転変位を抑止し、かつ、所定の旋転数を超えたときには、弾帯と本体との相対的な回転変位を許容する連動機構を配設したことを特徴とする弾体。
2. 弾帯を軸受を介して本体に嵌装していることを特徴とする請求項１に記載の弾体。
3. 連動機構は、弾帯の回転が所定の旋転数にいたるまでは、弾帯と本体との相対的な回転変位を抑止する変位抑止位置と、所定の旋転数を超えたときには、弾帯と本体との相対的な回転変位を許容する変位許容位置との間で移動する変位制動部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の弾体。
4. 変位制動部材は、弾帯が所定の旋転数にいたるまでに作用する遠心力によって、変位抑止位置に位置し、所定の回転数を超えたときに作用する遠心力によって変位許容位置に移動するように支持されていることを特徴とする請求項３に記載の弾体。

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