JP5510979B1 - 抵抗翼構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクト化可能な抵抗翼構造体を備えた飛翔体を提供する。
【解決手段】抵抗翼構造体４０において、カム部材２００の第１係止部２０４には、第１支持部材２１０の第１被係止部が係止されている。カム部材２００の第１カム溝３０１には、第１抵抗翼１０１の第１カム突起が係合され、第１支持部材２１０の一対の第１ガイド溝には、第１抵抗翼１０１の一対の第１ガイド突起１０１ｄが係合されている。カム部材２００の第２カム溝３０２には、第２抵抗翼１０２の第２カム突起が係合され、第１支持部材２１０の一対の第２ガイド溝には、第２抵抗翼１０２の一対の第２ガイド突起１０２ｄが係合されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、抵抗翼構造体を備えた飛翔体に関する。

砲弾は、発射時に砲身内のライフリングから付与される回転力によって回転しながら飛翔する。このような砲弾の飛翔距離は、通常、発射時の初速や射角が同じであっても、気象条件（例えば、風向、風力および気温など）の影響を受けることによってばらついてしまう。
そこで、砲弾に抵抗翼構造体を設けて、抵抗翼の開翼タイミングや抵抗翼の突出量を調整することによって、砲弾の飛翔距離を制御する手法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の抵抗翼構造体では、薬室に収容された火薬の爆発エネルギーでピストンを押し出すことによって抵抗翼を開翼させる構成が採用されている。

特開２０００−６５５００号公報

しかしながら、特許文献１の抵抗翼構造体では、薬室と、ピストンと、ピストンが砲弾の軸心に沿って移動するための空間とを設ける必要があるため、抵抗翼構造体をコンパクト化することが困難である。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、コンパクト化可能な抵抗翼構造体を備えた飛翔体を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る飛翔体は、所定の軸心に沿って柱状に形成される砲弾に取り付けられる抵抗翼構造体を備える。抵抗翼構造体は、平板状に形成され、第１係止部を有するカム部材と、カム部材を回動自在に支持し、第１係止部に係止される第１被係止部を有する第１支持部材と、カム部材と第１支持部材との間に配置される第１及び第２抵抗翼と、を備える。カム部材は、軸心に対して垂直な第１カム主面と、第１カム主面において軸心の半径方向に沿って形成される第１カム溝と、第１カム主面において軸心を中心として第１カム溝と対称に形成される第２カム溝と、を有する。第１支持部材は、第１カム主面と対向する第１支持面と、支持面において軸心に直交する方向に沿ってそれぞれ形成される一対の第１ガイド溝と、支持面において軸心を中心として一対の第１ガイド溝と対称に形成される一対の第２ガイド溝と、を有する。第１抵抗翼は、第１カム溝に係合される第１カム突起と、一対の第１ガイド溝に係合される一対の第１ガイド突起と、を有する。第２抵抗翼は、第２カム溝に係合される第２カム突起と、一対の第２ガイド溝に係合される一対の第２ガイド突起と、を有する。

本発明の第１の態様に係る飛翔体によれば、第１係止部に対する第１被係止部の係止を解除すると、第１及び第２カム突起を介して伝達される第１及び第２抵抗翼の遠心力によって、カム部材が回転する。これに伴って、第１及び第２ガイド突起が第１及び第２ガイド溝に沿って移動することによって、第１及び第２抵抗翼を開翼することができる。このように、遠心力を利用したカム機構が採用されているので、抵抗翼構造体をコンパクト化することができる。また、カム機構の採用により、第１及び第２抵抗翼を均等に開翼させることができる。

本発明の第２の態様に係る飛翔体は、第１の態様に係り、カム部材を挟んで第１支持部材の反対に配置され、第１支持部材に連結固定される第２支持部材と、カム部材と第２支持部材との間に配置される第３及び第４抵抗翼と、を備える。カム部材は、第１カム主面の反対に設けられる第２カム主面と、第２カム主面において半径方向に沿って形成される第３カム溝と、第２カム主面において軸心を中心として第３カム溝と対称に形成される第４カム溝と、を有する。第２支持部材は、第２カム主面と対向する第２支持面と、第２支持面において一対の第１ガイド溝に直交し、かつ、第３カム溝に対して傾斜する方向に沿ってそれぞれ形成される一対の第３ガイド溝と、第２支持面において軸心を中心として一対の第３ガイド溝と対称に形成される一対の第４ガイド溝と、を有する。第３抵抗翼は、第３カム溝に係合される第３カム突起と、一対の第３ガイド溝に係合される一対の第３ガイド突起と、を有する。第４抵抗翼は、第４カム溝に係合される第４カム突起と、一対の第４ガイド溝に係合される一対の第４ガイド突起と、を有する。

本発明の第２の態様に係る飛翔体によれば、第１及び第２抵抗翼だけの場合に比べて、抵抗翼全体の翼面積を大きくできるとともに、抵抗翼にかかる空気抵抗のバランスを向上させることができる。

本発明の第３の態様に係る飛翔体は、第１又は第２の態様に係り、カム部材の第１係止部は、第１凹部を有し、第１支持部材の第１被係止部は、火薬を収容する第１薬室と、第１薬室に連結され第１凹部に挿入される第１凸部と、を有する。
本発明の第３の態様に係る飛翔体によれば、第１薬室で火薬を爆発させて第１凸部を切り離すことによって、第１被係止部の係止を解除できる。このように、カム部材を固定/解除するための係止構造体をコンパクトに構成できるので、抵抗翼構造体をよりコンパクト化することができる。

本発明の第４の態様に係る飛翔体は、第１乃至第３いずれかの態様に係り、カム部材は、第２係止部を有し、第１支持部材は、第２係止部に挿入される第２被係止部を有する。第２凹部は、軸心を中心とする周方向に沿って形成されている。
本発明の第４の態様に係る飛翔体によれば、第１係止部と第２係止部とを設けることによって、抵抗翼を２段階で開翼させることができる。そのため、砲弾の飛翔距離をより精度良く調整することができる。

本発明の第５の態様に係る飛翔体は、第４の態様に係り、カム部材の第２係止部は、第２凹部を有し、第１支持部材の第２被係止部は、火薬を収容する第２薬室と、第２薬室に連結され第２凹部に挿入される第２凸部と、を有する。
本発明の第５の態様に係る飛翔体によれば、第２薬室で火薬を爆発させて第２凸部を切り離すことによって、第２被係止部の係止を解除できる。従って、係止構造体をよりコンパクトに構成できる。

本発明の第６の態様に係る飛翔体は、第４又は第５の態様に係り、第１カム溝は、第１溝部と、第１溝部の半径方向外側に繋がる第２溝部と、を有する。第１溝部は、第１被係止部が第１係止部に係止されている場合、第１ガイド溝に対して傾斜している。第２溝部は、第１被係止部が第１係止部から解除され、かつ、第２被係止部が第２係止部に係止されている場合、第１ガイド溝に対して直交している。
本発明の第６の態様に係る飛翔体によれば、閉翼状態において、第１溝部が第１ガイド溝に対して傾斜しているので、第１被係止部の係止が解除された場合に、第１カム突起を第１溝部に沿ってスムーズに移動させることができる。また、第１段階の開翼状態において、第２溝部が第１ガイド溝に対して直交しているので、第１カム突起を第２溝部の側面で垂直に受けることができる。従って、カム部材を精度良く停止させることができる。

本発明の第６の態様に係る抵抗翼構造体を備えた飛翔体における開翼方法は、第１係止部に対する第１被係止部の係止を解除することによって、軸心を中心としてカム部材を回転させる工程と、第２係止部に対して第２被係止部を係止させることによって、カム部材の回転を一旦停止させる工程と、第２係止部に対する第２被係止部の係止を解除することによって、軸心を中心としてカム部材を回転させる工程と、第１ガイド溝の外側端に第１ガイド突起を当接させることによって、カム部材の回転を停止させる工程と、を備える。

本発明によれば、コンパクト化可能な抵抗翼構造体を備えた飛翔体を提供することができる。

飛翔している砲弾１の外観を示す斜視図である。 砲弾１の前端部を拡大して示す斜視図である。 閉翼状態の抵抗翼構造体４０を示す前方斜視図である。 開翼状態の抵抗翼構造体４０を示す前方斜視図である。 抵抗翼構造体４０の構成を前方から見た分解斜視図である。 抵抗翼構造体４０の構成を後方から見た分解斜視図である。 第１係止部２０４に対して第１被係止部２１４が係止された状態を示す斜視図である。 第１係止部２０４に対して第１被係止部２１４が係止された状態を示す断面斜視図である。 第１係止部２０４に対する第１被係止部２１４の係止が解除された状態を示す断面斜視図である。 第１係止部２０４に対する第１被係止部２１４の係止が解除された状態を示す斜視図である。 カム部材２００の第１カム主面２０１の平面図である。 第１及び第２抵抗翼１０１，１０２の開翼動作を説明するための模式図である。 第３及び第４抵抗翼１０３，１０４の開翼動作を説明するための模式図である。

次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（砲弾１の全体構成）
実施形態に係る砲弾１の全体構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、飛翔している砲弾１の外観を示す斜視図である。図２は、砲弾１の前端部を拡大して示す斜視図である。
なお、本実施形態において、「前」「後」とは、飛翔している砲弾１の進行方向を基準とする用語であり、砲弾１の進む方向が前方に対応し、前方の反対が後方である。また、図１に示すように、砲弾１は、砲弾１の軸心Ｐを中心とする回転方向Ｑに回転しながら飛翔する。

砲弾１は、軸心Ｐに沿って延びる柱状の外形を有し、前方に向かってテーパー状に形成されている。砲弾１は、弾体１０と、信管２０と、ＣＰＵ３０と、抵抗翼構造体４０と、弾帯５０と、緊塞バンド６０と、を備える。
弾体１０は、軸心Ｐに沿った柱状の外形を有する。図示しないが、弾体１０には炸薬が収容されている。

信管２０は、弾体１０の前端に連結されている。信管２０は、前部２１と後部２２とによって構成されている。前部２１と後部２２との間には、抵抗翼構造体４０が介挿されている。後部２２には、ＣＰＵ３０が収容されている。信管２０としては、例えば着発信管や時限信管を用いることができる。
ＣＰＵ３０は、ＧＰＳ衛星から送信される自己位置データに基づいて、或いは、発射時の初速及び射角に基づいて、砲弾１の飛翔距離を算出する。ＣＰＵ３０は、後述する抵抗翼構造体４０を２段階に開翼させるために、第１開翼指示と第２開翼指示とを抵抗翼構造体４０に順次出力する。ＣＰＵ３０は、算出した飛翔距離に基づいて、第１開翼指示及び第２開翼指示の出力タイミングを調整する。

抵抗翼構造体４０は、信管２０の前部２１と後部２２との間に挟まれている。抵抗翼構造体４０は、図２に示すように、信管２０から突出する４枚の抵抗翼１００（第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４）を有する。この４枚の抵抗翼１００が空気抵抗を受けることによって、砲弾１の飛翔距離が調整される。また、本実施形態では、４枚の抵抗翼１００の突出量が２段階で調整されているので、砲弾１の飛翔距離を２段階で精度良く調整可能である。抵抗翼構造体４０の構成については後述する。

弾帯５０は、弾体１０の外周に取付けられている。弾帯５０は、例えば銅などの軟質材料によって構成される環状部材である。弾帯５０は、図示しない砲身のライフリングに噛み合う突起部５０ａを有する。突起部５０ａがライフリングに噛み合うことによって砲身内を移動する砲弾１に回転力が付与され、砲弾１は回転方向Ｑに回転される。
緊塞バンド６０は、弾帯５０の後方において弾体１０の外周に取付けられている。緊塞バンド６０は、例えば樹脂などの弾性材料によって構成される。緊塞バンド６０は、砲身内を砲弾１が移動する際に、ライフリングとの噛み合いによって摩耗する弾帯５０と砲身との隙間から燃料ガスが前方に漏れることを抑制する。

（抵抗翼構造体４０の構成）
次に、図面を参照しながら、抵抗翼構造体４０の構成について説明する。図３は、閉翼状態の抵抗翼構造体４０を示す前方斜視図である。図４は、開翼状態の抵抗翼構造体４０を示す前方斜視図である。図５は、抵抗翼構造体４０の構成を前方から見た分解斜視図である。図６は、抵抗翼構造体４０の構成を後方から見た分解斜視図である。
抵抗翼構造体４０は、図３乃至図６に示すように、カム部材２００と、第１支持部材２１０と、第２支持部材２２０と、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４と、を備える。

１．カム部材２００の構成
カム部材２００は、円形平板状に形成されている。カム部材２００は、第１支持部材２１０と第２支持部材２２０との間に配置されている。カム部材２００は、図５及び図６に示すように、第１カム主面２０１と、第２カム主面２０２と、円筒部２０３と、第１係止部２０４と、第２係止部２０５と、挿通孔２０６と、を有する。

第１カム主面２０１は、カム部材２００の前面であり、軸心Ｐに対して垂直に設けられている。第１カム主面２０１には、図５に示すように、第１カム溝３０１と第２カム溝３０２とが形成されている。第１カム溝３０１は、軸心Ｐを中心とする半径方向に沿って形成されている。第２カム溝３０２は、軸心Ｐを中心とする半径方向に沿って形成され、かつ、軸心Ｐを中心として第１カム溝３０１と対称に形成されている。

第２カム主面２０２は、カム部材２００の後面であり、軸心Ｐに対して垂直に設けられている。第２カム主面２０２は、第１カム主面２０１の反対に設けられている。第２カム主面２０２には、図６に示すように、第３カム溝３０３と第４カム溝３０４とが形成されている。第３カム溝３０３は、半径方向に沿って形成されている。第４カム溝３０４は、半径方向に沿って形成され、かつ、軸心Ｐを中心として第３カム溝３０３と対称に形成されている。

本実施形態では、第１乃至第４カム溝３０１〜３０４それぞれはスリットのようにカム部材２００を貫通しているが、第１乃至第４カム溝３０１〜３０４それぞれは凹部であってもよい。また、第１乃至第４カム溝３０１〜３０４それぞれは軸心Ｐを中心とする周方向において等間隔に配置されているが、第１及び第２カム溝３０１，３０２が対称で、かつ、第３及び第４カム溝３０３，３０４が対称であればよい。なお、第１乃至第４カム溝３０１〜３０４の構成については後述する。

円筒部２０３は、図５に示すように、第１カム主面２０１の中央に立設されている。円筒部２０３は、第１抵抗翼１０１と第２抵抗翼１０２との間に挟み込まれる。
第１係止部２０４と第２係止部２０５とは、板状に形成されており、円筒部２０３の前端に接続されている。第１係止部２０４は、軸心Ｐを中心として第２係止部２０５の反対に位置する。第１係止部２０４は、第１凹部２０４ａを有する。第１凹部２０４ａは、第１カム主面２０１の平面視において円形に形成されている。第２係止部２０５は、第２凹部２０５ａを有する。第２凹部２０５ａは、第１カム主面２０１の平面視において、半径方向に沿って長穴形に形成されている。
挿通孔２０６は、カム部材２００を貫通し、円筒部２０３の内部の孔に通じている。

２．第１支持部材２１０の構成
第１支持部材２１０は、カム部材２００を回動自在に支持するとともに、第２支持部材２２０に固定される。第１支持部材２１０は、図５及び図６に示すように、第１支持面２１１と、軸支部２１２と、固定部２１３と、第１被係止部２１４と、第２被係止部２１５と、を有する。

第１支持面２１１は、第１支持部材２１０の後面であり、第１カム主面２０１と対向する。第１支持面２１１には、図６に示すように、一対の第１ガイド溝４０１と一対の第２ガイド溝４０２とが形成されている。一対の第１ガイド溝４０１と一対の第２ガイド溝４０２とは、それぞれ軸心Ｐに垂直な第１方向に沿って形成されている。一対の第１ガイド溝４０１と一対の第２ガイド溝４０２とは、軸心Ｐを中心として互いに対称に形成されている。

軸支部２１２は、第１支持面２１１の中央に立設されている。軸支部２１２は、カム部材２００の円筒部２０３の内部及び挿通孔２０６に挿通される。これによって、カム部材２００が軸支部２１２周りで回動自在に支持される。
固定部２１３は、軸支部２１２の中央に立設されている。固定部２１３は、後述する第２支持部材２２０の固定孔２２２に挿通され、第２支持部材２２０に固定される。これによって、第１支持部材２１０と第２支持部材２２０とが連結固定される。

第１被係止部２１４は、第１支持面２１１において、軸支部２１２から所定距離離れた位置に立設される。第１被係止部２１４は、カム部材２００の第１係止部２０４に係止されている。これによって、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４の閉翼状態が維持される（図３参照）。第１被係止部２１４の係止が解除されると、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４に働く遠心力によってカム部材２００が回転方向Ｑに回転されることによって、第２被係止部２１５が第２係止部２０５に係止されるまで第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４が開翼する（第１段階の開翼）。第１係止部２０４と第１被係止部２１４とによって構成される抵抗翼の係止構造体については後述する。

第２被係止部２１５は、第１支持面２１１において、軸心Ｐを中心として第１係止部２０４と対称な位置に立設される。第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４が閉翼されている場合、第２被係止部２１５は、カム部材２００の第２係止部２０５に係止されていない。第１被係止部２１４の係止が解除されてカム部材２００が所定の回転角（以下、「第１回転角」という。）だけ回転した場合に、第２被係止部２１５は、カム部材２００の第２係止部２０５に係止される。なお、第２被係止部２１５の係止が解除されると、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４に働く遠心力によってカム部材２００はさらに回転し停止する（第２段階の開翼、図４参照）。第２係止部２０５と第２被係止部２１５とによって構成される抵抗翼の係止構造体については後述する。

３．第２支持部材２２０の構成
第２支持部材２２０は、カム部材２００を挟んで第１支持部材２１０の反対に配置される。第２支持部材２２０は、図５及び図６に示すように、第２支持面２２１と、固定孔２２２と、を有する。
第２支持面２２１は、第２支持部材２２０の前面であり、第２カム主面２０２と対向する。第２支持面２２１には、図５に示すように、一対の第３ガイド溝４０３と一対の第４ガイド溝４０４とが形成されている。一対の第３ガイド溝４０３と一対の第４ガイド溝４０４とは、それぞれ軸心Ｐ及び第１方向に垂直な第２方向に沿って形成されている。一対の第３ガイド溝４０３と一対の第４ガイド溝４０４とは、軸心Ｐを中心として互いに対称に形成されている。

固定孔２２２は、第２支持面２２１の中央に形成され、第２支持部材２２０を貫通する。固定孔２２２には、第１支持部材２１０の固定部２１３が挿入される。固定孔２２２に挿入された固定部２１３は、例えば図示しない固定ピンによって第２支持部材２２０に固定される。ただし、第１支持部材２１０と第２支持部材２２０とは、軸心Ｐを中心として相対的に回転することがないように固定されていればよく、軸心Ｐ方向においては固定されていなくてもよい。

４．第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４の構成
第１抵抗翼１０１及び第２抵抗翼１０２は、カム部材２００と第１支持部材２１０との間に配置される。第１抵抗翼１０１及び第２抵抗翼１０２それぞれは、半円扇形に形成され、カム部材２００の円筒部２０３を挟み込むように配置される。
第１抵抗翼１０１は、図６に示すように、第１後面１０１ａと、第１カム突起１０１ｂと、を有する。また、第１抵抗翼１０１は、図５に示すように、第１前面１０１ｃと、一対の第１ガイド突起１０１ｄと、を有する。第１後面１０１ａは、カム部材２００の第１カム主面２０１に当接される面である。第１カム突起１０１ｂは、第１後面１０１ａ上に配置されている。第１カム突起１０１ｂは、カム部材２００の第１カム溝３０１に摺動自在に係合される。第１前面１０１ｃは、第１支持部材２１０の第１支持面２１１に当接される面である。一対の第１ガイド突起１０１ｄは、第１前面１０１ｃ上に配置されている。一対の第１ガイド突起１０１ｄは、第１支持部材２１０の一対の第１ガイド溝４０１に摺動自在に係合される。なお、本実施形態において、一対の第１ガイド突起１０１ｄのうち一方は、第１カム突起１０１ｂの反対側に配置されている。

第２抵抗翼１０２は、図６に示すように、第２後面１０２ａと、第２カム突起１０２ｂと、を有する。また、第２抵抗翼１０２は、図５に示すように、第２前面１０２ｃと、一対の第２ガイド突起１０２ｄと、を有する。第２後面１０２ａは、カム部材２００の第１カム主面２０１に当接される面である。第２カム突起１０２ｂは、第２後面１０２ａ上に配置されている。第２カム突起１０２ｂは、カム部材２００の第２カム溝３０２に摺動自在に係合される。第２前面１０２ｃは、第１支持部材２１０の第１支持面２１１に当接される面である。一対の第２ガイド突起１０２ｄは、第２前面１０２ｃ上に配置されている。一対の第２ガイド突起１０２ｄは、第１支持部材２１０の一対の第２ガイド溝４０２に摺動自在に係合される。なお、本実施形態において、一対の第２ガイド突起１０２ｄのうち一方は、第２カム突起１０２ｂの反対側に配置されている。

また、第３抵抗翼１０３及び第４抵抗翼１０４は、カム部材２００と第２支持部材２２０との間に配置される。第３抵抗翼１０３及び第４抵抗翼１０４それぞれは、半円扇形に形成され、第１支持部材２１０の軸支部２１２を挟み込むように配置される。
第３抵抗翼１０３は、図５に示すように、第３前面１０３ａと、第３カム突起１０１ｂと、を有する。また、第３抵抗翼１０３は、図６に示すように、第３後面１０３ｃと、一対の第３ガイド突起１０３ｄと、を有する。第３前面１０３ａは、カム部材２００の第２カム主面２０２に当接される面である。第３カム突起１０３ｂは、第３前面１０３ａ上に配置されている。第３カム突起１０３ｂは、カム部材２００の第３カム溝３０３に摺動自在に係合される。第３後面１０３ｃは、第２支持部材２２０の第２支持面２２１に当接される面である。一対の第３ガイド突起１０３ｄは、第３後面１０３ｃ上に配置されている。一対の第３ガイド突起１０３ｄは、第２支持部材２２０の一対の第３ガイド溝４０３に摺動自在に係合される。

第４抵抗翼１０４は、図５に示すように、第４前面１０４ａと、第４カム突起１０４ｂと、を有する。また、第４抵抗翼１０４は、図６に示すように、第４後面１０４ｃと、一対の第４ガイド突起１０４ｄと、を有する。第４前面１０４ａは、カム部材２００の第２カム主面２０２に当接される面である。第４カム突起１０４ｂは、第４前面１０４ａ上に配置されている。第４カム突起１０４ｂは、カム部材２００の第４カム溝３０４に摺動自在に係合される。第４後面１０４ｃは、第２支持部材２２０の第２支持面２２１に当接される面である。一対の第４ガイド突起１０４ｄは、第４後面１０４ｃ上に配置されている。一対の第４ガイド突起１０４ｄは、第２支持部材２２０の一対の第４ガイド溝４０４に摺動自在に係合される。

（抵抗翼の係止構造体）
次に、図面を参照しながら、抵抗翼の係止構造体について説明する。図７は、カム部材２００の第１係止部２０４に第１支持部材２１０の第１被係止部２１４が係止された状態を示す斜視図である。図８は、第１係止部２０４に対して第１被係止部２１４が係止された状態を示す断面斜視図である。図９は、第１係止部２０４に対する第１被係止部２１４の係止が解除された状態を示す断面斜視図である。なお、図７では、第１支持部材２１０の本体は省略されている。

図７に示すように、第１係止部２０４に対して第１被係止部２１４が係止されている場合、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４は閉翼されている。ただし、この時点では、図７に示すように、第２係止部２０５の第２凹部２０５ａ内に隙間Ｒが残されており、第２被係止部２１５は未だ係止されていない。
ここで、第１被係止部２１４は、図８に示すように、第１薬室２１４ａと第１凸部２１４ｂとによって構成されている。第１薬室２１４ａの内部には、火薬収容スペース２１４ｃが形成されており、火薬収容スペース２１４ｃには火薬２１４ｄが収容されている。第１凸部２１４ｂは、第１薬室２１４ａに連結され、かつ、第１係止部２０４の第１凹部２０４ａに挿入されている。これによって、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４の閉翼状態が維持される。

次に、ＣＰＵ３０から出力される第１開翼指示に応じて火薬２１４ｄが発火されると、第１凸部２１４ｂは、図９に示すように、火薬２１４ｄの爆発エネルギーによって第１薬室２１４ａから分離され、第１凹部２０４ａ内に収容される。これによって、第１係止部２０４に対する第１被係止部２１４の係止が解除され、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４に働く遠心力によってカム部材２００が回転方向Ｑに回転される（第１段階の開翼）。

次に、図１０に示すように、隙間Ｒがなくなるまでカム部材２００が回転方向Ｑに回転すると、第２係止部２０５に対して第２被係止部２１５が係止され、カム部材２０の回転が一旦停止される。
その後、ＣＰＵ３０から第２開翼指示が出力されることによって、第２被係止部２１５の係止が解除される。これによって、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４に働く遠心力でカム部材２００が回転方向Ｑにさらに回転され、第１乃至第４抵抗翼１０１〜１０４はさらに開翼される（第２段階の開翼）。なお、第２被係止部２１５は、図７に示す第１被係止部２１４と同じ構成を有しているため、第２被係止部２１５の構成についての説明は省略する。

（第１乃至第４カム溝３０１〜３０４の構成）
次に、第１乃至第４カム溝３０１〜３０４の構成について、図面を参照しながら説明する。図１１は、カム部材２００の第１カム主面２０１の平面図である。
第１カム主面２０１には、第１及び第２カム溝３０１、３０２が形成されている。また、本実施形態において、第１カム主面２０１には、第２カム主面２０２に形成されている第３及び第４カム溝３０３、３０４が露出している。第１乃至第４カム溝３０１〜３０４それぞれの平面形状は互いに同じであるため、以下においては第１カム溝３０１の構成のみについて説明する。

第１カム溝３０１は、図１１に示すように、第１溝部３０１Ａと第２溝部３０１Ｂとによって構成される。第２溝部３０１Ｂは、軸心Ｐを中心とする半径方向において、第１溝部３０１Ａの外側に繋がっている。
ここで、第１溝部３０１Ａが延びる第３方向は、第２溝部３０１Ｂが延びる第４方向と交差しているため、第１カム溝３０１は途中で折れ曲がっている。

具体的に、第１溝部３０１Ａは、第１係止部２０４に対して第１被係止部２１４が係止されている場合、第１支持部材２１０の第１ガイド溝４０１に対して傾斜している。換言すれば、閉翼状態において、第１溝部３０１Ａが延びる第３方向は、第１ガイド溝４０１が延びる第１方向に対して傾いている。
また、第２溝部３０１Ｂは、第２係止部２０５に対して第２被係止部２１５が係止されている場合、第１ガイド溝４０１に対して直交している。換言すれば、第１段階の開翼状態において、第２溝部３０１Ｂが延びる第４方向は、第１ガイド溝４０１が延びる第１方向に対して垂直である。

（抵抗翼構造体４０の開翼動作）
以下において、抵抗翼構造体４０の開翼動作について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第１及び第２抵抗翼１０１，１０２の開翼動作を説明するための抵抗翼構造体４０の前方平面図である。図１３は、第３及び第４抵抗翼１０３，１０４の開翼動作を説明するための抵抗翼構造体４０の前方平面図である。ただし、図１２では第１支持部材２１０が省略され、図１３では第１支持部材２１０と第１及び第２抵抗翼１０１，１０２とが省略されている。

まず、図１２（ａ）に示すように、第１係止部２０４に第１被係止部２１４が係止された閉翼状態において、第１抵抗翼１０１の第１カム突起１０１ｂは、カム部材２００の第１カム溝３０１（第１溝部３０１Ａ）の内側端に位置し、第１抵抗翼１０１の一対の第１ガイド突起１０１ｄは、第１支持部材２１０の一対の第１ガイド溝４０１の内側端に位置する。同様に、第２抵抗翼１０２の第２カム突起１０２ｂは、カム部材２００の第２カム溝３０２の内側端に位置し、第２抵抗翼１０２の一対の第２ガイド突起１０２ｄは、第１支持部材２１０の第２ガイド溝４０２の内側端に位置する。

また、図１３（ａ）に示すように、閉翼状態において、第３抵抗翼１０３の第３カム突起１０３ｂは、カム部材２００の第３カム溝３０３の内側端に位置し、第３抵抗翼１０３の一対の第３ガイド突起１０３ｄは、第２支持部材２２０の一対の第３ガイド溝４０３の内側端に位置する。同様に、第４抵抗翼１０４の第４カム突起１０４ｂは、カム部材２００の第４カム溝３０４の内側端に位置し、第４抵抗翼１０４の一対の第４ガイド突起１０４ｄは、第２支持部材２２０の一対の第４ガイド溝４０４の内側端に位置する。

次に、第１係止部２０４に対する第１被係止部２１４の係止が解除され、カム部材２００が回転すると、図１２（ｂ）に示すように、第２係止部２０５に対して第２被係止部２１５が係止されてカム部材２００が一旦停止される。この場合、第１カム突起１０１ｂは、第１カム溝３０１の途中（第１溝部３０１Ａと第２溝部３０１Ｂの間）に位置し、一対の第１ガイド突起１０１ｄは、一対の第１ガイド溝４０１の途中に位置する。この際、第１カム溝３０１の第２溝部３０１Ｂは、第１ガイド溝４０１に対して直交している。また、第２カム突起１０２ｂは、第２カム溝３０２の途中に位置し、一対の第２ガイド突起１０２ｄは、一対の第２ガイド溝４０２の途中に位置する。

また、図１３（ｂ）に示すように、第３カム突起１０３ｂは、第３カム溝３０３の途中に位置し、一対の第３ガイド突起１０３ｄは、一対の第３ガイド溝４０３の途中に位置する。また、第４カム突起１０４ｂは、第４カム溝３０４の途中に位置し、一対の第４ガイド突起１０４ｄは、一対の第４ガイド溝４０４の途中に位置する。
次に、第２係止部２０５に対する第２被係止部２１５の係止が解除され、カム部材２００が回転すると、図１２（ｃ）に示すように、カム部材２００は大きく回転した後に停止される。この場合、第１カム突起１０１ｂは、第１カム溝３０１（第２溝部３０１Ｂ）の外側端に当接され、一対の第１ガイド突起１０１ｄは、一対の第１ガイド溝４０１の外側端に当接される。また、第２カム突起１０２ｂは、第２カム溝３０２の外側端に当接され、一対の第２ガイド突起１０２ｄは、一対の第２ガイド溝４０２の外側端に当接される。

また、図１３（ｃ）に示すように、第３カム突起１０３ｂは、第３カム溝３０３の外側端に当接され、一対の第３ガイド突起１０３ｄは、一対の第３ガイド溝４０３の外側端に当接される。また、第４カム突起１０４ｂは、第４カム溝３０４の外側端に当接され、一対の第４ガイド突起１０４ｄは、一対の第４ガイド溝４０４の外側端に当接される。

（作用および効果）
（１）砲弾１に取り付けられる抵抗翼構造体４０において、カム部材２００の第１係止部２０４には、第１支持部材２１０の第１被係止部２１４が係止されている。カム部材２００の第１カム溝３０１には、第１抵抗翼１０１の第１カム突起１０１ｂが係合され、第１支持部材２１０の一対の第１ガイド溝４０１には、第１抵抗翼１０１の一対の第１ガイド突起１０１ｄが係合されている。カム部材２００の第２カム溝３０２には、第２抵抗翼１０２の第２カム突起１０２ｂが係合され、第１支持部材２１０の一対の第２ガイド溝４０２には、第２抵抗翼１０２の一対の第２ガイド突起１０２ｄが係合されている。
従って、第１係止部２０４に対する第１被係止部２１４の係止を解除すると、第１及び第２カム突起１０１ｂ，１０２ｂを介して伝達される第１及び第２抵抗翼１０１，１０２の遠心力によって、カム部材２００が回転する。これに伴って、第１及び第２ガイド突起１０１ｄ，１０２ｄが第１及び第２ガイド溝４０１，４０２に沿って移動することによって、第１及び第２抵抗翼１０１，１０２を開翼することができる。

このように、抵抗翼構造体４０では、遠心力を利用したカム機構が採用されているので、全体をコンパクト化することができる。また、カム機構の採用により、第１及び第２抵抗翼１０１，１０２を均等に開翼させることができる。

（２）抵抗翼構造体４０は、第１及び第２抵抗翼１０１，１０２と同様のカム機構によってカム部材２００に連結される第３及び第４抵抗翼１０３，１０４を備える。
従って、第１及び第２抵抗翼１０１，１０２だけの場合に比べて、抵抗翼全体の翼面積を大きくできるとともに、抵抗翼にかかる空気抵抗のバランスを向上させることができる。

（３）抵抗翼構造体４０において、第１被係止部２１４は、第１薬室２１４ａと、第１係止部２０４の第１凹部２０４ａに挿入される第１凸部２１４ｂと、を有する。
従って、第１薬室２１４ａで火薬を爆発させて第１凸部２１４ｂを切り離すことによって、第１被係止部２１４の係止を解除できる。このように、カム部材２００を固定/解除するための係止構造体をコンパクトに構成できるので、抵抗翼構造体４０をよりコンパクト化することができる。

（４）抵抗翼構造体４０において、カム部材２００は、第２被係止部２１５が挿入される第２係止部２０５を有する。
このように、第１係止部２０４と第２係止部２０５とを設けることによって、抵抗翼を２段階で開翼させることができる。そのため、砲弾１の飛翔距離をより精度良く調整することができる。

（５）抵抗翼構造体４０において、第１カム溝３０１は、第１溝部３０１Ａと第２溝部３０１Ｂとを有する。第１溝部３０１Ａは、第１係止部２０４に対して第１被係止部２１４が係止されている場合、第１ガイド溝４０１に対して傾斜している。第２溝部３０１Ｂは、第２係止部２０５に対して第２被係止部２１５が係止されている場合、第１ガイド溝４０１に対して直交している。
このように、閉翼状態において、第１溝部３０１Ａが第１ガイド溝４０１に対して傾斜しているので、第１被係止部２１４の係止が解除された場合に、第１カム突起１０１ｂを第１溝部３０１Ａに沿ってスムーズに移動させることができる。
また、第１段階の開翼状態において、第２溝部３０１Ｂが第１ガイド溝４０１に対して直交しているので、第１カム突起１０１ｂを第２溝部３０１Ｂの側面で垂直に受けることができる。従って、カム部材２００を精度良く停止させることができる。

（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
（Ａ）上記実施形態において、抵抗翼構造体４０は、第１及び第２抵抗翼１０１，１０２と第３及び第４抵抗翼１０３，１０４とを備えることとしたが、これに限られるものではない。抵抗翼構造体４０は、第１及び第２抵抗翼１０１，１０２と第３及び第４抵抗翼１０３，１０４とのいずれか一方のみを備えていてもよい。この場合、抵抗翼構造体４０は、第１支持部材２１０と第２支持部材２２０とのいずれか一方のみを備えていればよい。

（Ｂ）上記実施形態において、抵抗翼構造体４０において、第１係止部２０４が第１凹部２０４ａを有し、第１被係止部２１４が第１薬室２１４ａと第１凸部２１４ｂとを有することとしたが、抵抗翼構造体４０における係止構造体は、これに限られるものではない。例えば、係止ピンの挿抜によってカム部材２００の固定/解除が行われてもよい。
（Ｃ）上記実施形態において、抵抗翼構造体４０は、２つの係止構造体を有することとしたが、これに限られるものではない。抵抗翼構造体４０は、少なくとも第１係止部２０４と第１被係止部２１４とを備えていればよい。また、抵抗翼構造体４０は、３つ以上の係止構造体を有していてもよい。この場合には、抵抗翼を３段階以上で開翼させることができるので、砲弾の飛翔距離をさらに精度良く調整することができる。

（Ｄ）上記実施形態において、抵抗翼構造体４０は、信管２０の中段に配置されることとしたが、これに限られるものではない。抵抗翼構造体４０は、弾体１０と信管２０との間や弾体１０の中段などに配置されていてもよい。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１…砲弾、１０…弾体、２０…信管、３０…ＣＰＵ、４０…抵抗翼構造体、１０１〜１０４…第１乃至第４抵抗翼、２００…カム部材、２０１…第１カム主面、２０２…第２カム主面、２０４…第１係止部、２０５…第２係止部、２１０…第１支持部材、２１１…第１支持面、２１４…第１被係止部、２１５…第２被係止部、２２０…第２支持部材、２２１…第２支持面、３０１〜３０４…第１乃至第４カム溝、１０１ｂ〜１０４ｂ…第１乃至第４カム突起、４０１〜４０４…第１乃至第４ガイド溝、１０１ｄ〜１０４ｄ…第１乃至第４ガイド突起、Ｐ…軸心

Claims (7)

1. 所定の軸心に沿って柱状に形成される砲弾に取り付けられる抵抗翼構造体を備えた飛翔体であって、
   平板状に形成され、第１係止部を有するカム部材と、
   前記カム部材を回動自在に支持し、前記第１係止部に係止される第１被係止部を有する第１支持部材と、
   前記カム部材と前記第１支持部材との間に配置される第１及び第２抵抗翼と、
   を備え、
   前記カム部材は、前記軸心に対して垂直な第１カム主面と、前記第１カム主面において前記軸心の半径方向に沿って形成される第１カム溝と、前記第１カム主面において前記軸心を中心として前記第１カム溝と対称に形成される第２カム溝と、を有し、
   前記第１支持部材は、前記第１カム主面と対向する第１支持面と、前記支持面において前記軸心に直交する方向に沿ってそれぞれ形成される一対の第１ガイド溝と、前記支持面において前記軸心を中心として前記一対の第１ガイド溝と対称に形成される一対の第２ガイド溝と、を有し、
   前記第１抵抗翼は、前記第１カム溝に係合される第１カム突起と、前記一対の第１ガイド溝に係合される一対の第１ガイド突起と、を有し、
   前記第２抵抗翼は、前記第２カム溝に係合される第２カム突起と、前記一対の第２ガイド溝に係合される一対の第２ガイド突起と、を有する、
   抵抗翼構造体を備えた飛翔体。
2. 前記カム部材を挟んで前記第１支持部材の反対に配置され、前記第１支持部材に連結固定される第２支持部材と、
   前記カム部材と前記第２支持部材との間に配置される第３及び第４抵抗翼と、
   を備え、
   前記カム部材は、前記第１カム主面の反対に設けられる第２カム主面と、前記第２カム主面において前記半径方向に沿って形成される第３カム溝と、前記第２カム主面において前記軸心を中心として前記第３カム溝と対称に形成される第４カム溝と、を有し、
   前記第２支持部材は、前記第２カム主面と対向する第２支持面と、前記第２支持面において前記一対の第１ガイド溝に直交し、かつ、前記第３カム溝に対して傾斜する方向に沿ってそれぞれ形成される一対の第３ガイド溝と、前記第２支持面において前記軸心を中心として前記一対の第３ガイド溝と対称に形成される一対の第４ガイド溝と、を有し、
   前記第３抵抗翼は、前記第３カム溝に係合される第３カム突起と、前記一対の第３ガイド溝に係合される一対の第３ガイド突起と、を有し、
   前記第４抵抗翼は、前記第４カム溝に係合される第４カム突起と、前記一対の第４ガイド溝に係合される一対の第４ガイド突起と、を有する、
   請求項１に記載の抵抗翼構造体を備えた飛翔体。
3. 前記カム部材の前記第１係止部は、第１凹部を有し、
   前記第１支持部材の前記第１被係止部は、火薬を収容する第１薬室と、前記第１薬室に連結され前記第１凹部に挿入される第１凸部と、を有する、
   請求項１又は２に記載の抵抗翼構造体を備えた飛翔体。
4. 前記カム部材は、第２係止部を有し、
   前記第１支持部材は、前記第２係止部に挿入される第２被係止部を有し、
   前記第２凹部は、前記軸心を中心とする周方向に沿って形成されている、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の抵抗翼構造体を備えた飛翔体。
5. 前記カム部材の前記第２係止部は、第２凹部を有し、
   前記第１支持部材の前記第２被係止部は、火薬を収容する第２薬室と、前記第２薬室に連結され前記第２凹部に挿入される第２凸部と、を有する、
   請求項４に記載の抵抗翼構造体を備えた飛翔体。
6. 前記第１カム溝は、第１溝部と、前記第１溝部の前記半径方向外側に繋がる第２溝部と、を有し、
   前記第１溝部は、前記第１被係止部が第１係止部に係止されている場合、前記第１ガイド溝に対して傾斜しており、
   前記第２溝部は、前記第１被係止部が第１係止部から解除され、かつ、前記第２被係止部が第２係止部に係止されている場合、前記第１ガイド溝に対して直交している、
   請求項４又は５に記載の抵抗翼構造体を備えた飛翔体。
7. 請求項４に記載の抵抗翼構造体を備えた飛翔体における開翼方法であって、
   前記第１係止部に対する前記第１被係止部の係止を解除することによって、前記軸心を中心として前記カム部材を回転させる工程と、
   前記第２係止部に対して前記第２被係止部を係止させることによって、前記カム部材の回転を一旦停止させる工程と、
   前記第２係止部に対する前記第２被係止部の係止を解除することによって、前記軸心を中心として前記カム部材を回転させる工程と、
   前記第１ガイド溝の外側端に前記第１ガイド突起を当接させることによって、前記カム部材の回転を停止させる工程と、
   を備える開翼方法。

Images