JP6229081B2 - 模擬銃におけるピストン機構の緩衝装置 - Google Patents

Description

本発明は、ピストン機構部の作動により気流を噴射し、弾丸を発射する模擬銃におけるピストン機構の緩衝装置に関するものである。

実銃を模した銃及び殺傷能力のない銃について、本発明では模擬銃と総称している。模擬銃には様々な種類があり、かつては主として趣味の対象であったが、現在は各種組織、機関等においても演習などの際に、実銃の代わりとして広く用いられている。模擬銃という場合、弾丸を発射するために、例えば高圧ガスを用いるガスガン、圧縮空気を用いるエアガン、圧縮空気をピストンによって得る電動ガン等があるほか、弾丸発射を目的としないモデルガン等もあり、その種類及び商品展開は広範である。

こうした模擬銃では、弾丸に気流（気体の流れ）を噴射するために、しばしばピストン機構が用いられる。上記ガスガン、エアガン、電動ガンもピストン機構に該当する構成を備えており、エアガン等ではピストン又はシリンダーのどちらかが急速移動して気流を圧縮し、ガスガンでは弾丸発射とその直後のブローバックのためにピストン機構の移動方向が急激に変わるような動きを伴う。このため、移動している部材が他の部材に当たって衝撃を生じ、耐久性等の問題を起すことがある。

これに対して、従来は衝突する部材の材質を変更するという対策が取られた。しかし、一般的に入手容易な材料とはいえないため、素材価格が高価であるとか、加工や取り付けに工夫が必要になるというような問題を生じていた。先行技術を調査すると、例えば、エアソフトガンに関する特開平７−２２５０９７号の発明があり、同発明はピストンの圧縮工程の終端における圧縮圧力が、通常の圧縮工程よりも急激に高められるブレーキ機構を開示している。しかし、圧縮圧力をブレーキ機構に利用するために、新たにピストン機構にバイパス路を形成し、かつ、流量調節弁を組み込む必要があり、また、構造的にも調節上も複雑であるため、汎用性があるものではない。

特開平７−２２５０９７号

本発明は前記の点に鑑みなされたもので、その課題は、ピストン機構部の作動により気流を噴射し、弾丸を発射する模擬銃において、ピストン機構部に加わる衝撃を緩和し、耐久性を向上することにある。また、本発明の他の課題は、対象となる模擬銃の機構や構造を大きく変更することなく実施することができるピストン機構の緩衝装置を提供することである。

前記の課題を解決するため、本発明は、ピストン機構部の作動により気流を噴射し、弾丸を発射する模擬銃において、ピストン機構部に対して相対移動可能なピストンストップをピストン機構部に装備し、上記ピストンストップは、ピストン機構部の作動に伴う衝撃力を緩衝するために、上記ピストン機構部の一方の構成部材に取り付け、また、ピストンストップとピストン機構部の他方の構成部材との間に緩衝手段を設けるという手段を講じたものである。

本発明の対象となる模擬銃はピストン機構部を有する模擬銃である。一般的にピストンという場合、シリンダーと組み合わされ、ピストンの運動によって気体がシリンダー内部にて圧縮されるピストンが想起される。本発明では、気体の圧縮を伴うピストンシリンダー機構のみならず、往復運動を行なうピストンと、そのピストンが移動する通路を提供するシリンダーと見なされる部分を有するものも、ピストン機構部に含まれるものとする。また、本発明において取り扱う気体は、主としてガスガン用のガスであるが、空気を作用気体とするピストン機構にも適用される。

本発明の装置は、ピストン機構部に対して相対移動可能なピストンストップをピストン機構に装備している。言い換えるなら、ピストンストップはピストン機構をレールのように使用して、それに沿って移動可能である。

そして、ピストン機構部の作動に伴う衝撃力を緩衝するために、上記ピストン機構部の一方の構成部材にピストンストップを取り付け、それと他方の構成部材との間に緩衝手段を設けているものである。緩衝手段により、ピストン機構部の移動部材の有する運動エネルギーを減殺し、衝撃を緩衝することができる。

本発明の装置における模擬銃がピストン機構部によりガスを弾丸に噴射するとともに、ピストン機構に内蔵された差圧弁機構によりピストン機構とボルトを後退させる構成を備えたガスガンであり、衝撃力として、後退するピストン機構部の質量がボルトの質量に加重されるという構成は、好ましいものである。ボルトはリコイルショックを得るために、相対的に大きな質量を有することが望ましい。ピストン機構部が必要な質量の一部負担することで、ボルトをより小型、軽量化できる利点が得られる。

また、ピストン機構部のピストンはシリンダーの内部にて移動可能であり、シリンダーは前後方向のガイド部をその外部に有し、ピストンストップは上記ガイド部との係合により一定範囲で前後方向へ移動可能に設けられており、上記シリンダーに設けたばね受けとピストンストップとの間にコイルばねを緩衝手段として設けるということも可能である。

本発明は以上のように、ピストン機構部の作動により気流を噴射し、弾丸を発射する模擬銃において、緩衝手段によりピストン機構部に加わる衝撃を緩和し、耐久性を向上することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、対象となる模擬銃の機構や構造を大きく変更しなくても、緩衝手段を上記ピストン機構部とピストンストップとの間に設けることで実施が可能なピストン機構の緩衝装置を提供することができる。

本発明に係る模擬銃におけるピストン機構の緩衝装置を適用したガスガンの一例を示す断面説明図である。 同上の装置を分解して示す説明図である。 同上の装置の作動状態を示すもので、Ａはボルトが後退を開始した状態、Ｂはピストンがピストンストップに係止した状態、Ｃは緩衝手段が作動した状態をそれぞれ示す断面説明図である。 ガスガンの作動を示すもので、Ａはボルトを手動で後退させた状態、Ｂは手動操作で弾丸が装填された状態をそれぞれ示す断面説明図である。 同じくＡは弾丸が発射された状態、Ｂはボルトが後退を開始した状態をそれぞれ示す断面説明図である。 同じくＡはボルトによりハンマーをコッキングしている状態、Ｂはピストンが後退を開始した状態をそれぞれ示す断面説明図である。 同じくＡはボルトが最大後退位置にある状態、Ｂはボルトが前進するとともに弾丸が装弾部に供給された状態をそれぞれ示す断面説明図である。

以下図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。本発明の模擬銃におけるピストン機構の緩衝装置はあらゆる模擬銃に適用されるもので、ガスガンに限定されるものではないが、便宜上、初めにガスガンの概略について初めに説明する。

図１に模擬銃Ｇとして例示されているのはブローバック式ガスガンである。図示の模擬銃Ｇは銃本体の中央部に発射装置部１０を具備し、銃本体１０の前部にバレル部１１、銃本体の下部にマガジン部２２、銃本体の後部にブローバック用ボルト２９のための可動体部３０をそれぞれ具備している。

バレル部１１には装弾部１２が後部に設けられており、装弾部１２に装填される弾丸Ｂに向けて、発射装置部１０に設けられた差圧弁機構２０を介してガスが噴射され、その結果、弾丸Ｂが発射される。発射装置部１０にはピストン機構部１５があり、ピストン機構部１５はバレル軸線方向へ移動可能に配置されたピストン１３と、ピストン１３の移動空間の役を果たすシリンダー１４とを有している。ピストン１３は、弾丸Ｂに対してガスを噴射するノズル部１６を先端に有し、かつ、シリンダー１４の閉塞端に向けた開口を後端に有する中空筒状に形成されている。

ピストン１３には、内外を通じるガス流入口１７が前端寄りの下部に開口しており、ガス流入口１７の付近に上記の差圧弁機構２０が設けられている。差圧弁機構２０は先端のノズル部１６との間に配置された差圧弁１８と、差圧弁１８の前進後退が可能な弁室１９と、弁室内に配置された戻しばね２１とを有する。差圧弁１８は、その外径が弁室１９の内径に対して滑り嵌め程度の寸法差となるように設定されている。

また、差圧弁１８は先端側が開口し、後端側が閉じた筒型弁から成り、その周面にガス通孔１８ａを有している。よって、戻しばね２１により後退して装弾部１２にある弾丸Ｂを発射させ、その後も継続して流入するガスの圧力により前進して閉弁するとともに、ガス流をシリンダー１４に導く構成である。このように圧力差によって弁体の作動方向が変わるため、差圧弁と称する。ガス流はシリンダー１４に導かれて、ブローバック動作に利用される。

ガスは、マガジン部２２内のガスタンク２３に充填されており、そこから後述するトリガー操作に伴い、開閉弁機構２５を介してピストン機構部１５に供給される。開閉弁機構２５は、ガスタンク２３からピストン機構部１５へ至るガス流路２４、ガス流路２４の開閉のために設けられた開閉弁２６を有し、ガス流路端の流出口２７からガスを流入口１７へ流出させる。なお、開閉弁２６は、トリガー操作により作動する後述のハンマー４０によって打圧されるように、外部に露出した弁軸２６ａを有している。

ピストン機構部１５において、ピストン１３は引っ張りばねから成るリターンスプリング２８によって後方へ付勢されている。上記ピストンリターンスプリング２８は前端部がピストン側の部材５９ａに、後端部がシリンダー側の部材５９ｂに取り付けられている。ボルト２９は、模擬的なリコイルショックを体感させるために必要な質量を備えており、実施形態のボルト２９は前後に細長い軸状に形成されている。なお、シリンダー１４は、ボルト２９と一体的に設けられており、従って、シリンダー１４の質量はボルト２９に加わることになる。

上記ボルト２９の後方には可動体部３０が配置されており、可動体部３０は銃本体に取り付けたケーシング３０ｃと、その内部に配置された可動軸３０ａとを有している。可動軸３０ａはケーシング３０ｃの内部にて前進後退可能に設けられており、軸頭３０ｂにてボルト２９の後端と係合するように構成されている。図中、符号３１はバッファースプリングを示しており、バッファースプリング３１は可動軸３０ａを前進方向へ付勢し、それによって最終的にはピストン機構部１５を発射準備状態に置くように作用する。また、バッファースプリング３１はボルト２９を後退動作時に受け止め、リコイルショック終了時の衝撃を調整する手段としても機能する。

発射装置部１０の作動のために、トリガー３２が設けられている。トリガー３２は二部材３２Ａ、３２Ｂを組み合わせて構成されており、トリガー部材３２Ａは操作部、また、トリガー部材３２Ｂは被操作部材である。これらの二部材３２Ａ、３２Ｂは軸３３を中心に回転可能であり、トリガースプリング３４によって、相互に離間する方向に付勢されている。３５はディスコネクターであり、トリガー部材３２Ａに同軸に設けられて連射、単射の選択を可能にするもので、セレクター３６により制御される。

トリガーの部材３２Ａは、前述のハンマー４０をコッキング状態に係止する。３７はコッキング状態に保持するトリガー側の係止部、３８は同じくハンマー側の係止部を示す。３９はハンマースプリングで、コッキング時に蓄圧状態になる。従って、トリガー３２Ａを操作すると、係止部３７、３８の係合が解除されるのでハンマースプリング３９の蓄圧も解放され、ハンマー４０が作動することになる。

上記ハンマー４０は、コッキング時にシア４１との係合状態に置かれる。シア４１にはばね４２が作用しており、ハンマー４０のコッキングを維持する方向に作用する。ハンマー４０はシリンダー１４の後退によってコッキングされる。そのため、シリンダー１４の後端の下部に、カム状の係合突部４３が設けてあり、ハンマー４０には係合突部４４が軸支されている。符号４５はハンマー４０の打圧部であり、ノッカー４６を介して弁軸２６ａを駆動する。４７はボルト突部を示しており、シア４１をシアばね４２に抗して回転させ、コッキング状態にあるハンマー４０を回転可能にするものである。４８は装填レバー（チャージングハンドル）を示しており、シリンダー１４の前側に係合する操作によって後退させ、ハンマー４０をコッキングすることができる。突部４４、４７は単なる突部でもロールでもどちらでも良い。

本発明の模擬銃における緩衝装置は、上記ピストン機構部１５に対して、相対移動可能なピストンストップ５０をピストン機構部１５に装備している（図２参照）。ピストン機構部１５において、前後方向のガイド部５１がシリンダー１４の上部に設けてあり、ピストンストップ５０は上記ガイド部５１とガイド受け部５２との係合により一定範囲で前後方向へ移動可能に設けられている。ガイド部５１はピストン移動方向に細長い突状にシリンダー１４の上部に形成されており、ガイド受け部５２は上記ピストンストップ５０のガイド部５１の係合する位置に設けられている。

より具体的に言えば、上記ガイド部５１はガイド受け部５２よりも所要長さ短く形成され、その長さの差によって決まる一定範囲だけ相対的に前後方向へ移動可能に設けられている（図３参照）。ピストンストップ５０はネジ５３を２個用いて一定範囲だけ移動可能に取り付けられており、２個のネジ５３は２か所の長孔５４を通してシリンダー１４にねじ込まれ、一定範囲での移動を可能にしている。また、ピストンストップ５０にはその移動の安定のために、左右の翼片５０ａが前端に設けられている。

上記翼片５０ａはシリンダー１４の前端の切り欠き１４ａの内部に入り込んで内部に位置し、ピストン１３の抜け止め構造を構成しているピストン１３後端の係合部１３ａと係合する。このようにして、シリンダー１４に設けた前部ばね受け５５とピストンストップ５０の後部ばね受け５６の間に緩衝手段５７としてのコイルばねが圧縮状態で設けられる。５８は連結片を示しており、これは上記後側のネジ５３によってシリンダー側に固定され、ピストン１３と係止枠５８ａにて係合し、両者を一体的に結合する。

上記ピストン機構の緩衝装置において、図３Ａに示した発射直後の状態から差圧弁１８の作動によりガス流が後方へと切り替わることに伴い、ピストン機構部１５及びそれと一体のボルト２９が後方へ移動を開始する。或る程度後退すると、ピストンストップ５０が翼片５０ａの部分にてピストン１３の係合部１３ａと係合し、それに引っ張られてピストン１３が後退し始め、更にピストンリターンスプリング２８によってボルト２９に引き寄せられるようになる（図３Ｂ）。

ピストン１３に伝わった作用力は、シリンダー１４の上記前部ばね受け５５とピストンストップ５０の後部ばね受け５６間に配置された緩衝手段５７にて吸収され、これを圧縮させるように働く（図３Ｃ）。従って、ピストン１３に急激に伝えられる作用力は、緩衝手段５７によって緩衝、緩和されるので、ピストン１３を破損させる程の衝撃力となることはなく、かつまた、関連部材に及ぶ力も軽減される。

なお、本発明における模擬銃Ｇについて、全体的な作動を説明すると以下のとおりである。装填レバー４８の手動操作によりボルト２９を後退させて、ハンマー４０をコッキング状態とする（図４Ａの状態）。装填レバー４８を離すとボルト２９はバッファースプリング３１によって前進し、それと一体的に移動するピストン機構部１５のノズル部１６によって、一発の弾丸Ｂが装弾部１２に装填される（図４Ｂ）。

次いで、トリガー３２Ａを引いてハンマー４０が作動するとノッカー４６を介して弁軸２６ａが押し込まれ、開閉弁機構２５が開弁し、圧縮ガスがガス流入口１７に流入する。圧縮ガスは、差圧弁機構２０のガス通口１８ａより差圧弁１８の内部に流入し、弾丸Ｂに噴射され、その結果、弾丸Ｂはバレル１１から発射される（図５Ａ）。弾丸発射の後も継続して流入するガスの圧力により、差圧弁１８が前進して差圧弁機構２０が閉弁するとともに、ガス流はシリンダー１４に導かれる（図５Ｂ）。

ガス流のシリンダー１４内への流入によりピストン機構部１５がボルト２９と共に後退し、その過程でハンマー４０がコッキングされる（図６Ａ）。ボルト２９がある程度後退すると、ピストンストップ５０と共にピストン１３が後退を開始し、かつ、ピストンリターンスプリング２８によってボルト方向へ引き寄せられる（図６Ｂ）。

ボルト２９はピストン機構部１５と共に最大後退位置まで後退後に停止し（図７Ａ）、模擬銃Ｇの操作者は、この間にボルト２９の質量の移動に伴うショックを体感する。上記後退動作により蓄圧されたバッファースプリング３１が解放され、ボルト２９が前進に転じ、それと一体的に移動するピストン機構先端のノズル部１６によって、一発の弾丸Ｂが装弾部１２に装填される（図７Ｂ）。さらにボルト２９の突部４７がシア４１を回転させることでハンマー４０が開放され、図４Ｂの状態に戻り発射動作が繰り返される（連射モード）。単射モードの場合には、ハンマー４０がディスコネクター３５に、係合部３５ａ、４０ａにて係合し停止する。その係止はトリガー３２を戻すことで外れるので、ハンマー４０はトリガー３２に係止されてコッキング状態に保持されることになる。

このように、本発明の模擬銃におけるピストン機構の緩衝装置は、ピストン機構部１５とピストンストップ５０との間に緩衝手段５７を設けるという対策を講じることで、弾丸発射とその直後のブローバックのためにピストン１３の移動方向が急激に変わるような動きを伴うガスガンの類におけるピストン機構部１５の耐久性を著しく向上することができる。特に本発明によれば、既存のピストン機構部１５に移動可能なピストンストップ５０を追加するとともに、それらの間に緩衝手段５７を介在させることで目的を達成し得るので、構成が単純であり、かつ、緩衝手段５７のばね強さなどについて、適正値を見出すのが容易である。

１０ 発射装置部
１１ バレル部
１２ 装弾部
１３ ピストン
１４ シリンダー
１５ ピストン機構部
１６ ノズル部
１７ ガス流入口
１８ 差圧弁
１９ 弁室
２０ 差圧弁機構
２１ 戻しばね
２２ マガジン部
２３ ガスタンク
２４ ガス流路
２５ 開閉弁機構
２６ 開閉弁
２７ 流出口
２８ ピストンリターンスプリング
２９ ボルト
３０ 可動体部
３１ バッファースプリング
３２、３２Ａ、３２Ｂ トリガー
３３ 軸
３４ トリガースプリング
３５ ディスコネクター
３６ セレクター
３７、３８ 係止部
３９ ハンマースプリング
４０ ハンマー
４１ シア
４２ シアばね
４３ 係合突部
４４ 係合輪
４５ 打圧部
４６ ノッカー
４７ ボルト突部
４８ 装填レバー
５０ ピストンストップ
５１ ガイド部
５２ ガイド受け部
５３ ネジ
５４ 長孔
５５ 前部ばね受け
５６ 後部ばね受け
５７ 緩衝手段
５８ 連結片

Claims (3)

1. ピストン機構部の作動により気流を噴射し、弾丸を発射する模擬銃において、
   ピストン機構部に対して相対移動可能なピストンストップを装備し、
   上記ピストンストップは、ピストン機構部の作動に伴う衝撃力を緩衝するために、上記ピストン機構部の一方の構成部材に取り付け、
   また、ピストンストップとピストン機構部の他方の構成部材との間に緩衝手段を設け、
   前記模擬銃がピストン機構部によりガスを弾丸に噴射するとともに、ピストン機構に内蔵された差圧弁機構によりピストン機構とボルトを後退させる構成を備えたガスガンであり、衝撃力として、後退するピストン機構部の質量がボルトの質量に加重される
   ことを特徴とする模擬銃におけるピストン機構の緩衝装置。
2. ピストン機構部の作動により気流を噴射し、弾丸を発射する模擬銃において、
   ピストン機構部に対して相対移動可能なピストンストップを装備し、
   上記ピストンストップは、ピストン機構部の作動に伴う衝撃力を緩衝するために、上記ピストン機構部の一方の構成部材に取り付け、
   また、ピストンストップとピストン機構部の他方の構成部材との間に緩衝手段を設け、
   前記ピストン機構部のピストンはシリンダーの内部にて移動可能であり、シリンダーは前後方向のガイド部をその外部に有し、ピストンストップは上記ガイド部との係合により一定範囲で前後方向へ移動可能に設けられており、上記シリンダーに設けたバネ受けとピストンストップとの間に緩衝手段としてコイルバネが設けられていることを特徴とする模擬銃におけるピストン機構の緩衝装置
3. ピストン機構部のピストンはシリンダーの内部にて移動可能であり、シリンダーは前後方向のガイド部をその外部に有し、ピストンストップは上記ガイド部との係合により一定範囲で前後方向へ移動可能に設けられており、上記シリンダーに設けたバネ受けとピストンストップとの間に緩衝手段としてコイルバネが設けられている
   請求項１記載の模擬銃におけるピストン機構の緩衝装置。

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