JP5886719B2

JP5886719B2 - ガスガン

Info

Publication number: JP5886719B2
Application number: JP2012204922A
Authority: JP
Inventors: 博川嶋; 太三小林
Original assignee: マルシン工業株式会社
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2032-09-18
Also published as: JP2014059108A

Description

本発明は、パワーソースとして使用する圧縮ガスのガス通路を開閉するようにした放出バルブを備えるガスガンに関する。

従来から、玩具銃のパワーソースとして圧縮ガスを使用したガスガンが知られている。このガスガンは、ハンマ等で放出バルブの後端を叩くことによってガス通路を開放し、放出した圧縮ガスをチャンバに待機させた弾丸に噴射することによって弾丸を発射するようにしたものである。

ところで、従来から、ガスガンのパワーソースとして使用していた代替フロンは、二酸化炭素（ＣＯ2）の数百倍から１万倍以上の温室効果を持つことが知られている。従って、近年においては、代替フロンの排出削減が推進される状況にある。そこで、このような状況に対処して、玩具銃の分野においては、液化炭酸ガスを充填したＣＯ2ボンベを使用するガスガンが開発されている。

ここで、パワーソースとして炭酸ガス等を利用した従来の技術について特許文献1を参照しながら説明する。この特許文献１に記載された玩具空気銃は、グリップ部にマガジンが内蔵され、マガジンのガス蓄圧室にフロンガス、窒素ガス、炭酸ガス等の圧縮ガスを充填し、この圧縮ガスでチャンバに充填した弾丸を発射するようにしたものである。

このような玩具空気銃は、図５に示すように、ガス蓄圧室からチャンバに至るガス通路５０に放出バルブ５１を設け、バルブスリーブ５２の軸穴５２ａに弁体５３を挿通し、弁体５３の先端に設けた弁部５４によって弁座５５の開口５６を開閉するようにしている。また、放出バルブ５1は弁座５５の開口５６に通じるガス放出口５７を有し、このガス放出口５７はその上方のガス通路５０に連通している。

このような構造において、バルブスリーブ５２の軸穴５２ａの周りに形成した凹所５９には弁体５３の外周に嵌合したＯリングパッキン６０を収納してあり、このＯリングパッキン６０をワッシャ６１で支持している。また、弁体５３の後端にワッシャ６２を固定し、これらのワッシャ６１、６２間に設けた復帰バネ６３の弾性力によって弁体５３を後方へ復帰させるようにしている。

実用新案登録第３０５１４７９号公報

ところで、上記のように、弁体５３がバルブスリーブ５２の軸穴５２ａを移動するには、弁体５３と軸穴５２ａとの間に微小のクリアランスが必要であるが、このクリアランスがガス通路５０内の圧縮ガスを外方へ漏洩させる原因になるという問題があった。

このような問題を解消するために、従来は、図５に示すように、放出バルブの後端側に形成した凹所５９にＯリングパッキン６０を嵌合することによって、ガス漏れを防止するようにしていた。

しかしながら、上記のようなＯリングパッキン６０は、弁体５３が開閉する際の前後動に伴って移動しないように復帰バネ６３で押圧した構成としている。ところが、復帰バネ６３を収納する凹所５９をバルブスリーブ５２の後方側に設けるスペースがない場合、弁体５３と軸穴５２ａとのクリアランスを微小数値に加工することによってガス漏れを防止することになるが、この加工精度にもバラツキがあり、圧縮ガスの消費量に無駄が生じるという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ガスガンのパワーソースとして用いる圧縮ガスが放出バルブの軸部と軸孔との間から漏洩するのを防止することによってガス消費量の無駄を省き、圧縮ガスを効率良く使用するようにしたガスガンを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するために、本発明における請求項１のガスガンは、圧縮ガスの供給源と発射前の弾丸を収納するチャンバとの間に設けたガス通路の途中にバルブケースの軸孔に沿って前後動する放出バルブを設け、該放出バルブの後端をハンマで叩打することによって前方に移動したバルブヘッドをバルブケースに設けた弁座から開放することにより弁座内の開口に連通する弁室の側部に設けたガス放出口をガス通路に向けて開放する一方、バルブヘッドの前方に設けた復帰バネによって放出バルブを後方へ復帰させるようにしたガスガンにおいて、
バルブケースの軸孔を摺動する放出バルブの軸部の外周にＯリングを密着状態で嵌合すると共に、弁室内にＯリングを係止するワッシャを介して収納した押圧バネをバルブケースの弁室の前部に密着状態で固定した弁座で保持することにより、放出バルブの後端をハンマが叩打して放出バルブが前方に移動する際にも、弁室内のＯリングが押圧バネの付勢によって弁室内の後端に密着した状態を保ち、且つ弁座内の開口から弁室内に流入した圧縮ガスによってワッシャが押圧され、Ｏリングの全周が均等に変形することによって強力なシール性能を発揮するようにし且つバルブケースの弁室の側部に２つのガス放出口を前後に離間した状態で形成したことを特徴とする。

本発明のガスガンにおいては、バルブケースの弁室内の後端に放出バルブの軸部の外周に密着するOリングを嵌合すると共に、Oリングを係止するワッシャを介して押圧バネを設け、該押圧バネをバルブケースの弁室の前部に固定した弁座で保持した構成としている。このような構成により、放出バルブの後端をハンマで叩打することによって放出バルブが前方に移動する際にも、復帰バネの付勢によって、弁室内のOリングが弁室内の後端に密着した状態を保つことが可能となる。

従って、バルブケースの軸孔と放出バルブの軸部との間に隙間を設けた場合でも、Oリングは押圧バネによって弁室内の後端に密着した状態を保つことができる。さらに、弁座内の開口から弁室内に流入した圧縮ガスによってワッシャが押圧されると、このワッシャの押圧力によってＯリングの全周が均等に押されて変形する。これによって、Ｏリングの断面が縦長の楕円形に変形し、放出バルブの外周に対する密着性を強くすることによって強力なシール性能を発揮することが可能となる。その結果、このように弁室内に流入する圧縮ガスが相乗的なシール性能を発揮することによって、軸孔からの圧縮ガスの漏洩を防止し、圧縮ガスの消費量の無駄を省くことが可能となる。

また、本発明においては、バルブケースの軸孔の隙間をシールするＯリングと該Ｏリングの移動を防止する押圧バネを収納するスペースをバルブケースの弁室側に設けた構成としたため、Ｏリングをバルブケースの後端側に設ける構成に比べ、バルブケースの小型化に有益となる。

さらに、本発明において、バルブケースの弁室の側部に２つのガス放出口を前後に形成することにより、放出バルブが開放された初期において、弁室内の圧縮ガスは弁室の後方に至って後方側のガス放出口からガス通路に放出される。そして、そのように放出された圧縮ガスは、弁室内のガス流に吸引されることによって前方側のガス放出口から弁室内に引き込まれ、再び後方側のガス放出口から放出されるという円滑な対流を生じる。

次いで、放出バルブの開放が進むと、圧縮ガスは弁室内のガス圧力を増大し、弁室の前後2個のガス放出口から一挙にガス通路側へ流入してチャンバへと至り、弾丸を発射する推力として発揮される結果、圧縮ガスの流れを円滑に使用することが可能となる。

本発明の実施例に係るガスガンの放出バルブの周囲の構成を示す断面図である。本発明の実施例に係るガスガンの放出バルブを示す図であり、（ａ）は側面図、(ｂ)は前面図、(ｃ)は後面図、(ｄ)は(ａ)とは異なる方向から見た側面図である。 (ａ)〜(ｃ)は、本発明の実施例に係るガスガンの放出バルブの動作図である。 (ａ)、(ｂ)は、本発明の実施例に係るガスガンの放出バルブ内における圧縮ガスの流れを示す図である。従来のガスガンに係る放出バルブの周囲の構成を示す断面図である。

本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

まず、本実施例のガスガンについて説明する。図１は本実施例による放出バルブの周囲の構造を図示した断面図である。この図において、ガン本体１のグリップ２内には、発射前の弾丸Ｂを待機状態に保持するチャンバ３に連通した弾倉４が形成されている。

また、ガン本体１のグリップ２内には、ＣＯ2ボンベ５を装着するボンベ室５ａが設けられている。なお、他の実施例として、ＣＯ2ボンベ５を使用する以外に、グリップ２内にガス蓄圧室（不図示）を設け、このガス蓄圧室に炭酸ガスを直接注入する構成としてもよい。

このような構成において、圧縮ガスの供給源であるＣＯ2ボンベ５の噴出口６と発射前の弾丸Ｂを保持するチャンバ３との間にガス通路７が形成されている。さらに、ガス通路７の途中には、バルブケース８の外周ネジ部８ｂをガス通路７とハンマ１３が設けられた空間１４との部材間に捻じ込むことによって固定した構成としている。

このバブルケース８は、図２(ａ)〜(ｄ)に示すように、前部に首部８ａが形成されると共に、外周ネジ部８ｂの後ろ側外周に環状溝２１ｂが形成されている。このようなバルブケース８を上記のように固定したとき、図４(ａ)に示すように、バルブケース８の前側の環状溝２１ａには前方０リング１１ａが嵌合され、この前方０リング１１ａによってガス通路７へと至る経路１２が閉塞される。

また、バルブケース８の後側の環状溝２１ｂの外周には後方０リング１１ｂが嵌合され、この後方０リング１１ｂによってハンマ１３が設けられた空間１４とガス通路７を連通する経路が閉塞される。

さらに、図３(ａ)に示すように、放出バルブ１０は、後述するバルブケース８の軸孔９を摺動する軸部１５の前端にバルブヘッド１６を形成してあり、軸部１５とバルブヘッド１６の間には軸部１５よりも外径をやや縮小した前軸部１５ａを形成している。なお、バルブヘッド１６が後述する弁座１７の開口１８に密着するように、バルブヘッド１６の後部にテーパ部１６ａを形成している。

一方、図３(ａ)に示すように、バルブヘッド１６の前端の内腔はポリアセタール等の樹脂製により形成された弁座１７を固定することによって密閉され、弁座１７の中心に放出バルブ１０の前軸部１５ａを隙間を有して挿通する開口１８が形成されている。このような構成により、開口１８の前端にバルブヘッド１６のテーパ部１６ａが着座することによって開口１８が閉塞される。

また、弁座１７の開口１８の後方内部に円筒形の内腔を有する弁室１９が形成され、さらにバルブケース８の後部に設けた胴部８ｃの中心には軸孔９が形成され、この軸孔９をバルブヘッド１６の軸部１５が摺動するようにしている。

放出バルブ１０は、該放出バルブ１０の前方、即ち放出バルブ１０の前端突部１６ｂに復帰バネ２０の一端を嵌合する一方、復帰バネ２０の他端をガス通路７において対面する壁部２２（図４参照）に支持させている。このような構成により、図４(ａ)に示すように放出バルブ１０の軸部１５の後端がハンマ１３（図１参照）によって叩打されると、放出バルブ１０が復帰バネ２０の弾性力に抗して前方へ移動した後、復帰バネ２０の弾性力によって後方へ復帰する。この際、図３(ａ)に示すように、弁座１７の開口１８の前端にバルブヘッド１６のテーパ部１６ａが着座し、開口１８を閉塞することとなる。

上記の構成において、バルブケース８の軸孔９を摺動する放出バルブ１０の軸部１５の外周にＣＯ2対応ゴム製によるOリング２３を密着状態で嵌合する。さらに、弁室１９内にOリング２３を係止するワッシャ２４を設け、このワッシャ２４を介して弁室１９内に収納した押圧バネ２５を弁座１７で保持する。

このような構成により、図４(ａ)に示すように、放出バルブ１０の軸部１５の後端をハンマ１３が叩打して放出バルブ１０が前方に移動する際にも、弁室１９内のOリング２３が押圧バネ２５の付勢によって弁室１９内の後端に密着した状態を保つことが可能となる。

従って、バルブケース８の軸孔９と放出バルブ１０の軸部１５との間に隙間を設けた場合でも、弁室１９内に設けられた押圧バネ２５によってOリング２３は弁室１９内の後端に密着した状態を保つことができる。さらに、弁座１７内の開口１８から弁室１９内に流入した圧縮ガスによってワッシャ２４が押圧されると、このワッシャ２４の押圧力によってＯリング２３の全周が均等に押されて変形する。これによって、Ｏリング２３の断面が縦長の楕円形に変形し、放出バルブ１０の外周に対する密着性を強くすることによって強力なシール性能を発揮することが可能となる。

なお、本発明において、弁室１９内に設けた押圧バネ２５は、弁室１９内のOリング２３を弁室１９内の後端側に密着状態で保持するために押圧作用を付与するものである。一方、放出バルブ１０の先端に設けた復帰バネ２０は、ハンマ１３によって叩打された放出バルブ１０が前方に移動した後、この放出バルブ１０を後方へ復帰させるために弾性力を付与するものである。

さらに、図４(ａ)に示すように、バルブケース８の弁室１９の側部に設けられた２個のガス放出口２６ａ、２６ｂを弁室１９の側部の前後に離間した状態で形成することにより、放出バルブ１０が開放された初期の状況から放出バルブ１０が完全に開放されるまでの圧縮ガスをスムーズに流してガス通路７の方向へ流入させることが可能となる。なお、図４(ａ)(ｂ)において、圧縮ガスの流れをＦで示す。

即ち、放出バルブ１０が開放された初期において、弁室１９内の圧縮ガスは後方側のガス放出口２６ｂからガス通路７側に放出される。その直後、弁室１９内のガス流に吸引されることによって前方側のガス放出口２６ａから弁室１９内に引き込まれる結果、再び後方側のガス放出口２６ｂから放出されるという円滑な対流を生じる。

次いで、図４(ｂ)に示すように、放出バルブ１０の開放が進むと、圧縮ガスは弁室１９内のガス圧力を増大し、弁室１９の前後2個のガス放出口２６ａ、２６ｂから一挙にガス通路側へ流入してチャンバ３へと至り、弾丸を発射する推力として発揮される結果、圧縮ガスの流れを円滑にすることが可能となる。

本発明のガスガンは、ガスガンのパワーソースとして用いる圧縮ガスが放出バルブの軸部と軸孔の間から漏洩するのを防止することによってガス消費量の無駄を省き、圧縮ガスを効率良く使用するようにしたガスガンとして利用可能である。

１ガン本体
２グリップ
３チャンバ
４弾倉
５ＣＯ2ボンベ
５ａボンベ室
６噴出口
７ガス通路
８バルブケース
８ａ首部
８ｂ外周ネジ部
８ｃ胴部
９軸孔
１０放出バルブ
１１ａ前方０リング
１１ｂ後方０リング
１２経路
１３ハンマ
１４空間
１５軸部
１５ａ前軸部
１６バルブヘッド
１６ａテーパ部
１６ｂ前端突部
１７弁座
１８開口
１９弁室
２０復帰バネ
２１ａ、２１ｂガス放出口
２２壁部
２３ Oリング
２４ワッシャ
２５押圧バネ
Ｂ弾丸
F 圧縮ガスの流れ

Claims

圧縮ガスの供給源と発射前の弾丸を収納するチャンバとの間に設けたガス通路の途中にバルブケースの軸孔に沿って前後動する放出バルブを設け、該放出バルブの後端をハンマで叩打することによって前方に移動したバルブヘッドをバルブケースに設けた弁座から開放することにより弁座内の開口に連通する弁室の側部に設けたガス放出口をガス通路に向けて開放する一方、バルブヘッドの前方に設けた復帰バネによって放出バルブを後方へ復帰させるようにしたガスガンにおいて、
バルブケースの軸孔を摺動する放出バルブの軸部の外周にＯリングを密着状態で嵌合すると共に、弁室内にＯリングを係止するワッシャを介して収納した押圧バネをバルブケースの弁室の前部に密着状態で固定した弁座で保持することにより、放出バルブの後端をハンマが叩打して放出バルブが前方に移動する際にも、弁室内のＯリングが押圧バネの付勢によって弁室内の後端に密着した状態を保ち、且つ弁座内の開口から弁室内に流入した圧縮ガスによってワッシャが押圧され、Ｏリングの全周が均等に変形することによって強力なシール性能を発揮するようにし且つバルブケースの弁室の側部に２つのガス放出口を前後に離間した状態で形成したことを特徴とするガスガン。