JPH0560489A - 液体発射薬砲 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子出願以前の出願であるので 要約・選択図及び出願人の識別番号は存在しない。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃焼室内への液体発射薬の連続又は 再生注入を可能とする差動ピストンを使用する液 体発射薬砲に関するものである。

（従来の技術） この発明は、1977年10月６日付のM.J.Bulman による米国特許出願第840,074号に発表されてい る発明の改良である。米国特許出願第840,074号 には入れ子式に運動するために環状制御弁及び砲 腔の薬室と嵌込みになっている差動ピストンを有 する液体発射薬砲装置が発表されている。この明 細書に示されていない構造については、ここに参 考として引用されている米国特許出願840,074号 が参照されなければならない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の１つの目的は、燃焼室に液体発射薬を 装填するための装置を液体発射薬の点火の際燃焼 室内に発生する衝撃圧力波から隔離することにあ る。

本発明の他の目的は、ミスファイアの際自動的 に液体発射薬をダウンロード（down loading）で きるようにすることにある。

本発明の別の目的は、燃焼室内に発生されたガ スの圧力が定められた値になるまで弾丸の運動を 止めておくことにある。

また本発明の更に別の目的は、充填時には漏れ ないようにし発射時には開いて噴射できるような 小型弁を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴は、環状ピストンと環状制御弁を 有する液体発射薬砲において液体発射薬を比較的 低圧下で供給室から燃焼室へ流入できるようにし 発射に際し燃焼室内に発生する衝撃圧力波が供給 装置にフィードバックすることを防止する逆止め 弁を提供することにある。

本発明のもう１つの特徴は、環状ピストンと環 状制御弁を有する液体発射薬砲において弾丸を薬 きょうに固定する壊れやすいステムを提供するこ とにある。このステムは、燃焼室内に発生した燃 焼ガスの圧力が定められた値に達したら壊れて弾 丸が砲腔内を進むことができるようにこれを解放 する。

（実施例） 砲装置には、ハウジング１０内に固定された砲 身アセンブリ８が含まれる。砲身アセンブリは、 施条された発射砲腔20と、弾丸受け入れ室２２及 びて中間定心斜面２４を有する。弾帯２６を有す る弾体２６からなる１発の弾薬２５は壊れやすい ねじを切った管２７によりスタブケース２８に固 定され、撃発火管２９と伝爆薬３０を有する。弾 丸は通常のボルト３２によりあるいは大口径砲の 場合は尾栓により薬室に装填され、ロックされ、 引き抜かれる。弾丸には内腔３２を経て火管に より点火される伝爆薬のための複数のガス抜き３ １がある。

砲身アセンブリ８とハウジング１０はほぼ中空 円筒形のキャビティー３４を画成し、その中にい れ子式に本質中空円筒形の弁３６及びほぼ中空円 筒形のピストン３８が置かれる。

弁３６には、砲身の外壁面４６に隣接した環状 ギャップ又は通路４４を形成する内壁面４２を有 する前部環状部分４０が含まれる。環状部分４０ は、外壁面４８に隣接する環状キャビティー５６ を形成する内壁面５４、及びハウジングの内壁面 50に隣接する環状キャビティー６０を形成する外 壁面５８を有する中間管状部５２と一体になって いる。中間管状部５２は、砲身の外壁面６６に嵌 込まれ本質的にこれにシールされる内壁面６４、 後部側面６８、前部側面７０、内部環状キャビテ ィー７２、面６８と７０の間に縦方向に延びてい る複数の内腔あるいは通路７４、及び外壁面５８ 内の環状溝にはまっているリングシール７６を有 する環状部分６２と一体になっている。複数の縦 方向内腔７７は弁３６がその最前位置の後部にあ るときの内部キャビティー56と外部キャビティー ６０間の通路を作っている。２本の棒７８の後端 はそれぞれ前部環状部分４０に固定され、ハウジ ング内の内腔を貫通している。棒はロッド上のク ロスピンとハウジング内のプラグとの間に挟み込 まれているヘリカル圧縮スプリング210によりそ れぞれ後方に片寄せられている。米国特許出願第 840,074号に示されているように各ロッドにはそ れぞれシールを持たせることができる。

ピストン３８には、弁の面５８に嵌込まれた内 壁面９２、及びハウジングの面５０から間隔を置 いた外壁面９４を有する前部環状部分90が含まれ る。環状部分９０は、弁内のリングシール７６を 押している内面９８、及びハウジングの内面104 一対の環状溝にそれぞれ置かれている一対のリン グシール102a及び102bを押している外面100を 有する中間管状部分９６と一体になっている。中 間部９６は、砲身の外面６６の最後部66a上に嵌 込まれこれにシールされるＵ型リングタイプフッ トバルブ108が取付けられている後部環状部分 106と一体になっている。弁108の内部は斜めカ ットになっておりこのため内部逆圧に抗してリン グの直径を増やすことができる。前方の面114の 有効断面積が後方の面112の有効断面積よりも小 さく、ピストンスリーブ３８に差動ピストンの作 用をさせていることが分かる。

砲身８と弁３６とピストン３８の３者は、その 相互の位置関係によって、液体発射薬供給キャビ ティー５６、弁キャビティー７２、ポンプキャビ ティー118及び燃焼キャビティー120を規定する と考えることができる。砲身８は、後部に環状列 に配置され燃焼室120と内腔２０の間の通路とな る第１の複数の放射状通路126を持っている。

圧力のかかった状態で液体発射薬を送る供給手 段150は、ハウジング１４内の環状通路154に通 じ、複数の放射状内腔156が面５０の前方部分を 通って面５０に至る入口に通じるカム制御弁152 と結合されている。半径方向の１つの内腔158は、 面５０からこれを通りピストン３８の環状部９０ 後部から逆し弁160に通じている。

２つのロッド170及び172はそれぞれの後端が ピストン３８の前部環状部分９０に固定され、ハ ウジング内のシールを持った内腔を貫通している。

ロッドの前端はそれぞれ拡大部で終わっている。

1971年７月１日提出のD.P.Tassieによる米国特許 第3,763,739号に示されているような円筒カムは、 ヘリカル制御トラックを有しその中をロッドフォ ロアーで終るアームを持ったカムフォロアーがた どる。ロッドはフォロアーの前進には自由につい て行けるが、後進に際してはフォロアーを経てカ ムトラックにより制御される。カムトラックはま た、フォロアーを経てロッドを前向きに引っ張る こともでき、このことはすべて米国特許出願 第840,074号に示されている。

砲身８は、弁３６の内面５４に乗りこれをシー ルする役目をする外面201を持った拡大部200を 有する。複数の本質的に長軸方向の内腔７７は充 填環状キャビティー５６から弁キャビティー７２ への通路の役をするため拡大部全体にわたり環状 列に置かれる。複数の長軸方向の内腔７４は弁キ ャビティー７２からポンプキャビティー118への 通路となる。ポンプキャビティー118と燃焼室 120の圧力差がフットバルブ108の自然の片寄り 力を超えると、これにより弁108を強制的に開い て砲身の外面６６との間に隙間ができこれがポン プキャビティー118から燃焼室120への通路とな る。

ベルヴィルワッシャ（a beleville washer:皿 型ワッシャ）206は、内腔７７に隣接している砲 身上の弁キャビティー７２内に置かれ保持リング 208に保持されている。このワッシャーの形状は 通常円錐形であり、液体発射薬は充填キャビティ ー５６からワッシャー206のまわりを通路74を経 て弁キャビティー７２を通り通路７４を経てポン プキャビティー118に流れることができる。発射 に先立ち差動弁３６はロッド７８につながってい る外部圧縮スプリング210により第１図の上半分 に示されている位置に保たれ、弁の頭６２の面 ６６は放射状内腔126を閉じ液体発射薬がポンプ キャビティー118からこれの内腔に流れないよ うにする。発射の初めにはポンプキャビティー内 の液圧は上昇し弁キャビティー７２に通じる。ワ ッシャー206の後面にかかる圧力がワッシャーの 前面にかかる圧力を超えて増えると、ワッシャー はその固有のスプリングの力に抗して通路７７を 閉じるように偏平化し、充填キャビティー５６と その前面の装置を発射時に発生する弾道学的流体 圧力から遮断する。発射中は弁の前面７０は後面 よりも断面積が小さいため、これにより生じる差 圧のため弁３６はスプリング210の片寄りに抗し て前進させられ弁キャビティーの容積を事実上０ に減らし内腔126を開く。

ここに示した具体例では、発射は機械的発射ピ ンが火管２９を打撃し高圧下で高温ガスを発生さ せ通路３２を経て伝爆薬３０へ送りこれが次に高 圧下で高温ガスを発生させ通気口３１を経て燃焼 キャビティー120に至る。このガス圧力はピスト ンヘッド106の後面112にはたらきピストンを前 進させてポンプキャビティー118の圧力を上げて フットバルブ108を開き環状ギャップを作る。液 体発射薬はポンプキャビティー118からこの環状 ギャップを通じて燃焼キャビティー120に圧送さ れその中の高温ガスにより点火される。ピストン の前面114は後面112よりも断面積が小さいので、 発生した差圧のためピストンは前進を余儀なくさ れ環状ギャップを通して連続的に液体発射薬を流 す。燃焼室内のガス圧力が例えば約352kg/cm² (5.000 psi)という規定の値に達したら壊れやす い管２７が壊れ、弾体は自由になって砲腔内に進 み内腔126を開く。

弁の頭６２は既にこれらの内腔を開放している ので今や液体発射薬はポンプキャビティー118か らこれらの内腔を通って自由に砲腔内に進み、砲 腔内には環状の液体発射薬ができ砲腔の内面では 連続的に点火が起こり外面では連続的に補給が行 なわれる。

ミスファイアの場合は、差動弁３６及びベルヴ ィルワッシャーの弁は共に最初の開放配列の位置 に止まり、ポンプキャビティー118内の液体発射 薬は、ロッド170及び172を通じて差動ピストン を進めるという工程により供給装置115へ戻され る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した砲装置の立面たて 断面図であり、図の上半分は液体発射薬装填中の アセンブリを示し、これに対し下半分は装填後で 発射中のアセンブリを示す。 第２図は、環状ピストンのフットバルブの詳細 図であり、 第３図は第１図の砲装置における弾丸の具体例 の詳細図である。

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【手続補正書】

【提出日】平２．１．２４

【特許請求の範囲】

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体発射薬砲にして、 ハウジング(10)であってその中に軸方向に延び る第１のキャビティーを持つハウジング、 砲身(8)であって、長軸方向に置かれる弾薬受 け入れ室付きの発射室を有し、上記ハウジングの 第１のキャビティー内に置かれ、上記ハウジング と共に第２のキャビティーを画成し、第２のキャ ビティーが第１のキャビティーの一部でありほぼ 環状の長軸方向に延びた形状であり上記砲身軸と 同軸である砲身、 弁スリーブ(36)であって、ほぼ環状の長軸方向 に延びる形状であり、上記砲身軸と同軸であり、 上記第２のキャビティーの中に置かれる弁スリー ブ、 ピストンスリーブ(38)であって、環状に長 軸方向に延びており、上記砲身軸と同軸で上記第 ２のキャビティーの中に置かれ、上記ピストンス リーブ及び上記弁スリーブが相互に及び上記砲身 に対して相対的に運動できるように支承され、上 記ピストンスリーブ及び上記弁スリーブは相互に 可変容量の液体発射薬のポンプ室(118)を画成す るピストンスリーブ、 密閉手段(32)であって上記弾丸受け入れ室の後 端を閉じる密閉手段、 液体発射薬を圧入する供給手段(151)、 付加的弁手段(72)、 上記供給手段と上記付加的弁手段を結ぶ第１の 導管手段、 上記付加的弁手段と上記ポンプ室を結ぶ第２の 導管手段、 上記ポンプ室と上記弾丸受け入れ室の結合と分 離のための第３の導管手段、から成り、 上記弁スリーブ、上記ピストンスリーブ、上記 第１の導管手段、上記第２の導管手段及び上記第 ３の導管手段が、以下の作動モード即ち、 最初は上記第１の導管手段、上記第２の導管手 段及び上記第３の導管手段が相互に遮断され上記 ポンプ室の容量が最小の状態にあり、 次に上記第１の導管手段が結合されて上記付加 的弁手段に液体発射薬を通し、 次に上記第２の導管手段が結合されて上記ポン プ室に液体発射薬を通し、 続いて上記ポンプ室が取入れられた液体発射薬 によりその最大容積まで大きくされ、 その後上記ポンプ室の容積が高圧燃焼のため減 り、上記３の導管手段が結合されて上記弾丸受け 入れ室の液体発射薬を噴射し、 また上記の付加的弁手段が比較的低圧下で上記 供給手段から上記ポンプ室への液体発射薬の流入 を可能とし発射に際し燃焼室内に発生する衝撃圧 力波が上記供給室に及ぶことを防止するモード、 を有する液体発射薬砲
2. 【請求項２】 請求項１に記載の砲にして、更に制御手 段(170,172)であって、上記ピストンスリーブに 結合され、燃焼ガスの圧力で上記ポンプ室の容積 が減らない場合上記ポンプ室の上記容積を減らす ように上記ピストンスリーブを動かし、発火しな かった液体発射薬を上記追加弁手段を通して排出 するようにはたらく制御手段、を有する砲。
3. 【請求項３】 液体発射薬砲にして、ハウジング、砲
   身、 差動環状弁、差動環状ピストン及び第１の手段化 を有し、上記ハウジング、砲身、弁及びピストン が装填室、ポンプ室及び燃焼室を画成し、また第 １の手段が液体発射薬を比較的低圧下で上記供給 室へ続いて上記ポンプ室へ流入できるようにする ものであると共に発射に際し燃焼室内に発生する 衝撃圧力波が上記供給室に及ぶことを防止するた めのものである砲。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の砲にして、上記第１の 手段が環状開口、及び皿型ワッシャを有し、皿型 ワッシャが、環状開口の付近に配置され、その外 縁部は通常上記開口に隣接して上記開口と間隔を 置いて配置され、上記外縁部が圧力がかかればこ れに対応してたわみ上記開口に対抗してこれを閉 じるようにされる砲。
5. 【請求項５】 液体発射薬砲にして、 ハウジング(10)であってその中に軸方向に延び る第１のキャビティーを有するハウジング、 砲身(8)であって、長軸方向に置かれる弾薬受 け入れ室付きの発射室を備え、上記ハウジングの 第１のキャビティー内に置かれ、上記ハウジング と共に第２の閉じたキャビティーを画成し、第２ の閉じたキャビティーが第１のキャビティーの一 部でありほぼ環状で長軸方向に延びた形状であり そして上記砲身軸と同軸である砲身、 弁スリーブ(36)であってほぼ環状で長軸方向に 延びた形状でありそして上記砲身軸と同軸に上記 第２のキャビティーの中に置かれる弁スリーブ、 ピストンスリーブ(38)であって、ほぼ本質的に 環状で長軸方向に延びた形状でありそして上記砲 身軸と同軸に上記第２のキャビティーの中に置か れるピストンスリーブ、 上記ピストンスリーブ及び上記弁スリーブが相 互に及び上記砲身に対して運動できるように嵌込 まれ上記ピストンスリーブ及び上記弁スリーブに より画成される可変容量の液体発射薬のポンプ室 (118)、 上記弾丸受け入れ室の後端を閉じる密閉手段 (32)、 液体発射薬を圧入する供給手段(151)、及び 追加の弁手段(108)であって比較的低圧では液 体発射薬が上記ポンプ室から上記燃焼室に流入す ることを妨げ比較的高圧では液体発射薬が上記ポ ンプ室から上記燃焼室に流入することのできる追 加の弁手段、から成る砲。
6. 【請求項６】 液体発射薬砲にして、ハウジング、砲
   身、 差動環状弁、差動環状ピストンを有し、上記ハウ ジング、砲身、弁、及びピストンが装填室、ポン プ室及び燃焼室を画成し、弁手段が比較的低圧で は液体発射薬の上記ポンプ室から上記燃焼室に流 入することを妨げ比較的高圧では液体発射薬の上 記ポンプ室から上記燃焼室に流入することを許す ことを特徴とする砲。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の砲にして、上記弁手段 が、比較的低圧では上記環状弁を上記環状ピスト ンにシールさせ、比較的高圧では開放して上記環 状弁と上記環状ピストンとの間に環状ギャップを 作る砲。
8. 【請求項８】 弾薬にして薬きょう、弾体、上記薬きょ うと上記弾体を結合し壊れることのできる素子、 上記薬きょうの基部に置かれる火管、上記弾体内 に置かれる伝爆薬、上記素子を通じて延び上記火 管と上記伝爆薬を結ぶ通路から構成される弾薬。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の弾薬にして、上記弾体 が上記伝爆薬と上記弾体をつなぐ通気口を有し、 上記起爆筒の起爆により高温ガスが上記通路を通 り上記伝爆薬へ流れてこれを点火し、これにより 高温ガスが上記通気口を経て上記弾体の外部に流 れる弾薬。
10. 【請求項１０】 液体発射薬砲にして、 ハウジング、薬室を持った砲身、差動環状ピス トンを有し、 上記ハウジング、砲身、及びピストンが燃焼室 を画成し、 該砲が上記燃焼室の閉鎖機及び該燃焼室に位置 される弾薬を有し、 該弾薬が、薬きょう、弾体、上記薬きょうと上 記弾体を結合し壊れることのできる素子、上記薬 きょうの基部に置かれる火管、上記弾体内に置か れる伝爆薬、上記素子を通じて延び上記火管と上 記伝爆薬を結ぶ第１の通路、及び上記伝爆薬と上 記弾体外部を結ぶ第２の通路から構成され上記弾 体外部が上記燃焼室と連絡していることを特徴と する砲。