JPS61184400A

JPS61184400A - プラスチツク薬莢及び製法

Info

Publication number: JPS61184400A
Application number: JP1981585A
Authority: JP
Inventors: ピーター　エフ．グレル; ベンカタラマラユ　エス．ウルス
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1985-02-04
Filing date: 1985-02-04
Publication date: 1986-08-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景と概要本発明は、非金属薬莢、特にオールプラスチック薬莢に
関する。

従来のオールプラスチック薬莢は、共通の問題ン有して
いる。これらは、半オートマチックショットガンから生
ずるのではなく、それよりもリムせん断問題に悩んでお
り、この問題の解決が必要とされる。継目がない硬質プ
ラスチック弾頭部は、オールプラスチック薬莢を形成す
るために突き出されたポリエチレン管材料の一端部に、
ナイロン、ポリカービネートまたは類似の樹脂ン用いて
成形される。そして成形された硬餉弾頭部は、発砲の前
に、管材料に取付け、例えば、１２０径薬莢では、１０
０．ｔ？ンＰあるいはそれ以上、に弾頭部の撃鉄ン引く
力に耐える。このような硬質弾頭部を有する薬莢は、薬
莢の周りに十分装填し、そして銃身あるいはガンの圧力
でテスト発砲される。しかし、弾頭部は管材料から離れ
て、しばしば落ちる。ポリエチレン管材料に対する硬質
ナイロンや同様な他のプラスチック弾頭部の取付けは、
発砲時に、二つのプラスチック材料が相いいれず、混合
できず、それ故、十分な初期化学結合の強さン形成し、
ないために、発砲力に耐えるためには不十分であること
は出願人にとって明らかである。従来のクロム酸、塩素
あるいは火炎でポリエチレン管材料ン前処理することは
、発砲におけるポリエチレン管材料をて対して、硬質プ
ラスチック弾頭部の取付はン改善するものではない。こ
のようにプラスチック薬莢製品は、プラスチック管のた
めの化学的類似の弾頭部材料にだけ均等に使用していた
。このようにガス漏れ乞防ぐ目的で弾頭部ン取付けする
ために、リム品質乞犠牲にする。同様に、硬質プラスチ
ック弾頭部は低温で非常に砕は易いため高い発砲圧力に
耐えることができず、弾頭部ン破壊する結果となる致命
的欠陥があることが、従来弾薬メーカーによっていわれ
ていた。

本発明は、金属補強材部分を用いず、外底端部ン有スる
プラスチックの外面管状体で構成する、例えば、内部に
取付けるプラスチック外底押えが前記外面管状体の外底
の内表面に成形され、そして雷管ア収容するのに適した
軸方向の開ロケ有し＼また一つあるいはそれ以上の連鎖
溝を有し、外面は硬餉で、靭性なシラスチックリムが、
前記外底押えの前記連鎖溝と機械的な連結部材中に成形
され、前記リムは、前記管状体と外底押えは共に化学的
に非類似材料であり、化学的結合ではない様に構成する
ことで上記問題ン解決する。

〔実施例〕

第１図から第６図において、第１図で示されるような、
押田ポリエチレン管１０、好ましくはレイヘンハウデー
型（Ｒｅ１ｆｅｎｈａｕｓｅｒ　ｔｙｐｅ　）の二軸延
伸有向管は、適切な長さ、直径、肉厚が鋳型に挿入され
る。せん孔された、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＫ　）
の外底押え芯（ｂａｓｅｗａｄ　ｃｏｒｅ　）　１２は
、第２図で示されるようなリムのない中間の薬莢管１１
χ作るために、管１０に射出成形される。次に硬質プラ
スチックリム体１３は、硬いリム、オールプラスチツク
薬莢１４’＆作るために外底押えの芯１２の内部に且つ
後部で射出成形される。好ましい選択として、硬質プラ
スチックリム体１５は、第５図及び第６図で示されるよ
５）：、管１０の外底上シζ射出成形することができる
。そして高密度ポリエチレン（ＨＤＰＫ　）の外底押え
芯１６は、硬質リム、オールプラスチツク薬莢１７’ａ
’作るために、リム１５χ管１０の外底の位置に機械的
に結合するために、後部から通してリム１５の前に射出
成形することができる。

第３図と第５図において、薬莢１４と１７は、充填材の
有無にかかわらず、　ＨＤＰＩＣ芯の軸方向の頂部およ
び底部で、ＨＤＰＫの芯１２あるいは１６と、硬質ナイ
ロンあるいはポリカーボネートのリム１３または１５と
でサンドインチ構造に構成される。これは二成形工程で
作られる。第１の工程では、前記ポリエチレンの薄い頭
部が、所定のサン１インチの中央層ン形成するために、
管１０の壁部とすぐれた化学結合７有する管１０の一端
内部で約０．１インチから０．５インチの深さで成形さ
れる。次に、このＨＤＰＥ）、弾頭部芯は、成形操作に
おいて図示しない雷管の後部台座のために中央部に穴が
設けられる。次の工程で、ナイロン、ポリカーボネート
、ポリエチレン−テレフタレート、フチレンーテレフタ
レート、スチレンーアクリロニ）　ＩＪル共重合体、そ
の他の同様の硬度と靭性馨有する樹脂等の、第二の硬性
と靭性馨有するプラスチックが、管１０の底部上に成形
される。

溶融された第二樹脂は、第一工程で設けられた部分を通
って流れる。もし芯１２が初めに成形されると、リムは
、ポリエチレン芯１２０両サイー上の硬質表面ン形成す
るために芯１２の下方、芯１２の端から端まで、そして
芯１２の上方に射出成形される。代りに、硬質リム１５
は、該リム１５の内側に成形された、放射状の内側結合
突起部２０ン有する管の底端部１８上に、最初に射出成
形することができ、続いて、外底押え芯１６が成形され
、そのときに突起部２０を機械的に結合し、このように
軸方向の動きＹ：最小にし、抑制し、そして結果として
薬莢１７の内部に、どんな雷２もあとで付けＲれるため
の付加支持体ン構成する。

芯が薬莢１７の上部一体部分と化学結合するような管１
０と、化学的に類似しているプラスチックで、芯１６乞
作ることができる。硬質のプラスチックリム１３あるい
は１５は、このように、管１０と実際に強烈に結合して
いる芯１２または１６の底部と、機械的に結合されてい
る。

雷管ポケット２２は、雷管口を通してのがス漏れや雷管
落ちが避けられ、さらには、雷管点火時に裂けあるいは
割れが出来ないように、ポリエチレンあるいは他の関連
する軟質プラスチックχ詰込んで用いられることが好ま
しい。同様に、外底押えの頂部の裂はン減じ、除去する
ように、外底押え１６の頂部は、硬質プラスチックでは
ない。

予期に反して、このような構造は、ポリエチレンの管類
のために二重プラスチック弾頭部の高い強度、完全性、
及び、粘着性があることがわかった。一般に、ナイロン
は良質の第二硬質プラスチックとして用いられる。ポリ
カーざネート（あるいはポリカーざネートとポリエチレ
ンあるいはＡＢＥＩとのまさりもの）は次に良い樹脂で
ある。キャリパ−（ｃａ１ｉｂｅｒ　）の３８０径スペ
シヤルと４５０径オートのような薬莢とセンターファイ
ア−薬莢は、本発明により製造され、試験された。

ここでプラスチック材料として用いられた「硬性で靭性
シラスチック」は、レミングトンモデル１１００　（Ｒ
ｅｍｉｎｇｔｏｎ　Ｍｏｄｅｌ　１１００　）あるいは
ウイ：／ｆニス！−モデル１４　Ｑ　Ｑ　（Ｗｉｎｃｈ
ｅｓｔｅｒＭｏｄｅｌ　　１４ＱＱ　）のような半オー
トマチックショットがンの苛酷な弾倉供給力に耐えるこ
とができる。このような半オートマチックの弾倉供給力
の大きさに加え、金属弾頭部の薬莢が使用されていた、
という前提で供給機構が何年も前に設計されたものであ
るということ馨考慮する必要がある。

出願人は、これらの機構は、金属リムのために設計され
たものであり、非常に軟質であれば、リムを通して薄く
切り取ったりあるいはリムン踏みにじったり（曲げたり
）する傾向になり、砕は易ければリムＹ壊したり削った
りする等の銃の故障がある。、従来からプラスチックの
硬度ン測定するには、楽国材料試験協会標準番号Ｄ　２
２４０（Ａ８ＴＭ　５ｔａｎｄａｒａ　Ａ　Ｄ　２２４
０　）に従ったショアＤ硬度（５ｈｏｒｅ　　Ｄ　　Ｈ
ａｒｄｎｅｓｓ　）試験がある。

７０’Ｆ’（２１°Ｃ）における約７０より大きいショ
アＤ硬さは、リムせん断あるいはリムを踏みにじる（リ
ム曲げ）ことに対して一貫した耐性のために要求される
ことが解っている。二次硬度測定は、米国材料試験協会
標準試験方法Ｄ　−７８５（ＡＳＴＭＳｔａｎｄａｒｄ
　Ｔｅ５ｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　　、％　Ｄ　−７８５）に
従ったロックウェル（Ｒｏｃｋ　ｖｅｌｌ）硬度数値が
ある。

７０’Ｆ（２１°Ｃ）における約８０ロツクウエル（Ｒ
）より大きいロックウェル硬度は、リムせん断やリム曲
げに対して一定の耐性を提供するに十分であることが解
っている。

プラスチックのリムが、低温で裂けや破損するような壊
れ易いものであってはならないので、硬度だけでは不十
分である。裂けた弾頭部は、裂けた弾頭部からがス漏れ
の蓋然性があり、そのため一般に致命的欠陥であると考
えられる。米国材料試験協会標準試・倹方法Ｄ２５６ｖ
基礎として、０５Ｆ（−１８°Ｃ）で５　ｆｔ　−１ｂ
ｓ　／ノツチーインチ（２７０ジュール／ノツチ−メー
トル）より大きいアイゾット衝撃強度（工ｚｏｄ工ｍｐ
ａｃｔ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）であればプラスチックリム
は裂けに、−貫して耐性があることが解っている。

プラスチックリムのもう一つの基準は、本発明の利点が
商業上に実行されるような、少ない費用で所望の特性の
あるプラスチックが提供されることである。もちろん性
能で利益χ埋め合せないならば、金属薬莢より高価であ
れば、オールプラスチック薬莢を開発することは殆んど
商業上意味がなくなる。にもかかわらず、本発明は、新
規でより良く安いプラスチックが出現すること馨期待し
テイル。ジェネラルエレクトリック社が商標ｔ７ＬＴ１
ｎＭとして販売しているポリエーテルイミｒ（ｐｏｌｙ
ｅｔｈｅｒｉｍｌｅ　）高強度の、反射射出成形された
ポリウレタン、硫化ポリフェニリンあるいはその他のよ
うな最近の技術的に適切な材料は現在は高価であるが、
将来経済的になる可能性があるであろう。

本発明の主要な利点は、リムせん断、ガス漏瓢雷管落ち
あるいはその他の致命的欠陥がなく、半オートマチック
ショットガンにおける最もふされしくない条件であって
も確実に機能できることにある。本発明の他の重要な利
点は、確実た再装填および再使用できることである。本
発明の薬莢し六非類似の材料が最初の発砲及び再装填の
後での発砲との間にともに結合されるｘｘｘｉうにしで
あるので、リムに高ぜん断強度の材料ン、そしてチュー
ブ及び外底押えに高い縦の周方向張力の材料χ有するこ
との必要性が認められる。

この非類似であることの必要性が、本発明以前において
は、大多数の薬莢生産者ンオールプラスチックの薬莢か
ら遠ざけていたのである。

例　　１外径が０．７８０インチ、内径が０．７３０インチのレ
イヘンハウデー型の押出ポリエチレン管１０は、第１図
のように２．７５インチの長さに切断される。この管１
０は鋳型のキャビティ内に置かれ、射出成形機によって
組み合され、そして高密度ポリエチレンが、第２図で示
されるような数個の穴を有する芯乞形成するために、管
１０の内部に射出される。ポリエチレン芯ン有する管材
料は、第二の射出成形機におけるもう一つの成形キャビ
ティに移動される。そしてナイロン６６が、底部でリム
１３を形成し、同様に、ポリエチレン芯の孔乞通って流
れるためのナイロンのために射出され、そして、ナイロ
ン部分と結合するための芯１２の他端には薄い層を形成
し、かくしてオールプラスチックで、硬質リムのニブロ
ック薬莢１４が形成される。

この薬莢１４は、例えばオリンズ２０９〜９５５雷管（
０１ｉｎ’ｓ　　２０９−９５５　　ｐｒｉｍａｒ　）
のような薬莢雷管で組み合され、従来のオリンズＷＯ４
７３（Ｏ１ｉｎ’ｓ　　Ｗｅ　４７３）ニトロセルロー
ス推進薬の２３６５グレイン（ｇｒａｉｎｓ　）の装薬
、弾丸番号７　’／ｘ　（径０．０９５インチ）で１１
／８オンスの弾丸の従来のプラスチック押えを装填する
。薬莢ケースの口は、従来のクリンピングで閉じられる
。

従来の試験手法によれば１．装填は、「調節され」（ｃ
ｏｎｄｉｔｉｏｎｅｃｌ　）、圧力と速度に対して００
Ｆ′。

７０ヤ、そして１２５ヤにおける圧力銃身内で発砲され
る。その結果は次の通りである。

表　　１各凋度での１０回の発射圧力（ｐａｌ）と速度（ｆｐｓ
　）温度　　　　平均圧力（ｐｓｉ）　　　平均速度（
ｆｐｓ）３　　　　１０．４００　　　　１１９６７０
′？　　　　９．９００　　　　１２１１１２５°Ｆ’
　　　　１０．４００　　　　１２３１発砲彼、薬莢ケ
ースが検査され、完全であることが判明した。プラスチ
ック弾頭部は、無きすのままであった。

レイヘンハウデー押出管材料で成形された管におけるナ
イロン６６だけで弾頭部（ポリエチレン芯がない場合）
が成形された場合に、薬莢が上記のように装填され、そ
して圧力銃身内で発砲される。そして次の結果が得られ
た。

温度　　　平均圧力（ｐｓｉ）　　平均速度（ｆｐｓ）
０　　　　８．６００　　　　１１０３７０°Ｆ　　　
　９．５００　　　　１１７５１２５°Ｆ　　　　９．
８００　　　　１１８６発砲後、薬莢は検査され、そし
て、ナイロン弾頭部は、管から離れており、容易にとれ
ることがわかった。

本発明の薬莢１４と１７は、Ｏ″Ｆ、　　７０ヤ、１２
５°Ｆ’において、ウィンチェスタ−スーパーＸモア／
Ｉ／　１　（Ｗｉｎｃｈｅｓｔｅｒ　５ｕｐｅｒ　−ｘ
　　Ｍｏｃｋｅｄ　１　）、レミングトンモデル１１　
Ｑ　Ｑ　（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ　Ｍｏｄｅｌｌｌｏｏ）
、ウィンチェスタ−モデル１４００（Ｗｉｎｃｈｅｓｔ
ｅｒ　Ｍｏｄｅｌ　　１４００　）　ｔ：ついて、機能
と不慮の傷害のために発砲され、良い結果ン得た。

薬莢は、レミングトンモデル３７　Ｑ　（Ｒｅｍｉｎｇ
ｔｏｎＭｏａｅｘ　８７０　）銃において何らの欠陥な
しに再装填され、そして５回発砲された。１０回の再装
填の確率は９６から９７パーセントであった。このよう
な再装填の状態で、二重硬質プラスチック弾頭部は、管
上に残っており、無きすのままである。

例　　２０．４１０ロ径レイヘンハウデー押出？リエチレン管が
１．１５インチの長さで切断され、ポリエチレンとナイ
ロンの二重のプラスチック弾頭部が、管の一端に成形さ
れている。薬莢ケースは、オリクズ１０８雷管（０１ｉ
ｎ’ｓ　　Ｉ　Ｑ　８ｐｒｉｍｅｒ　）　Ｊ１＠装填さ
れ、そして、弾頭部の強度を試験するために圧力銃身内
で発砲される。弾頭部は、完全に残っており、無きすの
ままである。

例　　３外径０．７８０インチで内径０．７３０インチの他の管
１０は、第５図で示すように、２．７５インチの長さに
切断される。この管１０は、鋳型キャビティ内に置かれ
、射出成形機で組み合せられる。

そしてナイロン６Ｇ０弾底リム１５は、管１０の底部１
８の上１て成形され、そしてそこで弱く接合され、内部
の接合突起２０を有する第５図で示されるようなリム形
状に形成される。この外底リムン有する管は、別の射出
成形機の別のキャビティに移動され、そしてＨＤＰＫの
外底押え１６が下からリム１５上χ通り、管１０の内壁
と強い化学結合ンし、機械的な円状の接合突起２０と結
合して成形される。ごのようにしてオールシラスチック
、硬質リムの二重薬莢が形成される。薬莢は、上記例１
のように装填され、そして発砲された。内部および外部
欠陥は認められなかった。ウィンチェスタ−１４００半
オートマチツクスボーテイングシヨツトがｙ　（Ｗｉｎ
ｃｈｅｓｔｅｒ　　１４ＱＱ　　ｓｅｍｉ　−ａｕｔｏ
ｍａｔｌｃ　ｓｐｏｒｔｉｎｇ　ｓｈｏｔｇｕｎｓ　）
　）ておいて、リムはせん断されない。そして先のリム
せん断試験からオールプラスチック薬莢は商業上可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いた管の中実軸方向断面図であり、
第２図は本発明の外底押えが成形された管の中実軸方向
断面図であり、第６図は本発明の完成された薬莢の中実
軸方向断面図であり、第４図は第６図の４−４線による
反対方向の断面図であり、第５図は本発明の第２の種類
の完成さｔｔ薬莢の中実軸方向断面図であり、第６図は
、第５図の６−６線による反対方向の断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）前端と弾底部を有する押出二軸延伸ポリエ
チレンプラスチックの外側の管状円筒体と、（ｂ）前記円筒体の弾底端部の内側表面に永久的に成形
され、雷管を収容するのに適する軸方向の開口を有し、
かつ軸方向に延びる一つあるいはそれ以上の連結溝を有
する環状の内部ポリエチレンプラスチック弾底押えと、（ｃ）前記弾底押えの前記連結溝に機械的に永久連結さ
れた接続機構内に成形され、それは、０°Ｆで少なくと
もノッチのインチ当り５フィート−ポンドのアイゾット
衝撃強度（Ｉｚｏｄｉｍｐａｃｔ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ）
及びショアＤ硬度番号（ＳｈｏｒｅＤ　ｈａｒｄｎｅｓ
ｓ　ｎｕｍｂｅｒ）が少なくとも７０で、そして前記管
状体及び弾底押えとは化学的に非類似であり、さらに、
それは前記管状体の弾底部を越え外方へ放射状に延びた
弾底部分を有し、縮少された径の首部が前記連結溝を通
って軸方向に延び、そして接合突起部が前記弾底押えの
部分の軸方向に位置する前記首部分から放射状に延びて
いる外部プラスチックとから成り、該弾底押えは、該リムと該軸方向の開口との間に放射状
に配置された第１の部分を有し、且つ該リムと前記管状
体の該弾底部の間に放射状に配置された第２の部分を有
していることを特徴とするオールプラスチック薬莢。
（２）前記管状体の弾底端部が前記リムの弾底部分に接
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薬莢
。
（３）ポリエチレン管からオールプラスチック薬莢の製
造方法において、（ａ）最初に、内側であって、前記管の内部表面に付着
し、前記管の一端に近接したポリエチレン弾底押えを成
形し、同時に前記弾底押えに１つあるいはそれ以上の機
械的な連結溝を構成する工程と、（ｂ）次に、少なくとも前記弾底押えと管の部分のうし
ろであって前記連結溝の中に、ポリエチレンと化学的に
非類似なプラスチックからなる硬質で靭性なプラスチッ
クのリムを成形し、それによって、靭性リムのオールプ
ラスチック薬莢が造られる工程から成ることケ特徴とす
るオール′ラスチック薬莢の製造方法。
（４）前記弾底押えが、該弾底押えにフレアー形の連結
溝が形成されるように先細りになったコアピンの周りに
成形され、前記リムが、該リムと弾底押えが機械的に結
合するフレアー形の溝を通し、その中に延びる部分を備
えて成形されることケ特徴とする特許請求の範囲第３項
記載の方法。
（５）前記弾底押えがＬ字形の連結溝を有して成形され
、前記リムが内部へ延びるＬ字形の突起部を備えて成形
され、そして前記弾底押えの前記溝と結合することを特
徴とする特許請求の範囲第３項記載の方法。
（６）前記弾底押えの前記連結溝が、前記弾底押えの溝
カバー部の後部で軸方向に設けられ、それにより前記溝
内の前記リムの前記連結部が弾底押えの部分によって覆
われている特許請求の範囲第３項記載の方法。
（７）前記弾底押えの連結溝が外周面のまわりに弓形に
成形され、前記リムが前記溝と連結された環状の突起部
の周囲に成形され、それにより前記弾底押えの中央部が
、管の残部と類似の材料からなり、前記リムが前記弾底
押えを通してよりもむしろそのまわりに結合されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の方法。
（８）二軸延伸ポリエチレン管からオールプラスチック
薬莢を製造する方法において、前記方法は、（ａ）最初に管の最初の底部端に硬質プラスチックリム
を成形し、該リムがポリエチレンと非類似のプラスチッ
クからなっている成形工程（ｂ）次に前記リムの下方、リムの端から、端、そして
リムの上方にポリエチレン弾底押えを成形して前記リム
と機械的に連結し、且つ前記管と化学結合をし、それに
より前記硬質プラスチックリムが前記管に堅固に取付ら
れる工程とから成ることを特徴とする方法
（９）前記弾底押えが、該弾底押えにフレアー形の連結
溝が形成されるように先細りになつたコアピンの周りに
成形され、前記リムが、該リムと弾底押えが機械的に結
合するフレアー形の溝を通し、その中に延びる部分を備
えて成形されることを特徴とする特許請求の範囲第８項
記載の方法。
（１０）前記弾底押えがＬ字形の連結溝を有して成形さ
れ、前記リムが内部へ延びるＬ字形の突起部を備えて成
形され、そして前記弾底押えの前記溝と結合することを
特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法
（１１）前記弾底押えの前記連結溝が、前記弾底押えの
溝カバー部の後部で軸方向に設けられ、それにより前記
溝内の前記リムの前記連結部が弾底押えの部分によって
覆われていることを特徴とする特許請求の範囲第８項記
載の方法
（１２）前記弾底押えの連結溝が外周面のまわりに弓形
に成形され、前記リムが前記溝と連結された環状の突起
部の周囲に成形され、それにより前記弾底押えの中央部
が、管の残部と類似の材料からなり、前記リムが前記弾
底押えを通してよりもむしろそのまわりに結合されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の方法