JPS63163795A - ポンプの密封機構、密封機構を有する液体推進剤銃、およびピストンに対する減圧封じを作る方法 - Google Patents
ポンプの密封機構、密封機構を有する液体推進剤銃、およびピストンに対する減圧封じを作る方法Info
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- JPS63163795A JPS63163795A JP62257496A JP25749687A JPS63163795A JP S63163795 A JPS63163795 A JP S63163795A JP 62257496 A JP62257496 A JP 62257496A JP 25749687 A JP25749687 A JP 25749687A JP S63163795 A JPS63163795 A JP S63163795A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A1/00—Missile propulsion characterised by the use of explosive or combustible propellant charges
- F41A1/04—Missile propulsion using the combustion of a liquid, loose powder or gaseous fuel, e.g. hypergolic fuel
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は液体推進剤銃の様な流体高圧装置に対する層
滑封じに関する。
滑封じに関する。
従来技術
環状封じは周知であり、例えば米国特許ｔＸＳ２ 。
１１７．８８５号、同第１，３７６．１３０号、同第５
３９，７３３号、同第３，００６，２５４号、西ドイツ
特許第１．０９６，６９７号、米国特許第３．７８３．
７３７号及び同第３，９９６゜８３７号に記載されてい
る。この各々の封じは、中孔と突合せにリングを圧入し
て閉じた面の連続体を構成することによって作用し、程
度の差はあるが、限られた数の発射に対して有効である
。米国特許第４，０５０，３５２号には、液体推進剤銃
の発射室に対する液体インベストメント封じが記載され
ている。この封じは毎回の発射が開始する時に更新され
る。測滑面も周知であり、例えば米国特許第２，４０９
，０５７号、同第３，１１３．４９１号、同第３，１５
５，４３９号、同第３．６７７．１４１号、同第３，９
０５，２８１号、同第３，９８２，４７１号、同第４，
０６７゜４０１号、同第４，２１８，９６１号、同第４
゜２５３．７１４号、同第４，３０１，２１３号、同第
４，３１６，９２１号、同第４． ４６６、 １６５号
、同第４，４７４，１０６号、同第４，５５３．４１７
号及び同第４，５５７，３５１号に＝２裁されている。
３９，７３３号、同第３，００６，２５４号、西ドイツ
特許第１．０９６，６９７号、米国特許第３．７８３．
７３７号及び同第３，９９６゜８３７号に記載されてい
る。この各々の封じは、中孔と突合せにリングを圧入し
て閉じた面の連続体を構成することによって作用し、程
度の差はあるが、限られた数の発射に対して有効である
。米国特許第４，０５０，３５２号には、液体推進剤銃
の発射室に対する液体インベストメント封じが記載され
ている。この封じは毎回の発射が開始する時に更新され
る。測滑面も周知であり、例えば米国特許第２，４０９
，０５７号、同第３，１１３．４９１号、同第３，１５
５，４３９号、同第３．６７７．１４１号、同第３，９
０５，２８１号、同第３，９８２，４７１号、同第４，
０６７゜４０１号、同第４，２１８，９６１号、同第４
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４，３１６，９２１号、同第４． ４６６、 １６５号
、同第４，４７４，１０６号、同第４，５５３．４１７
号及び同第４，５５７，３５１号に＝２裁されている。
発明の要約
この発明は高い圧力、例えばｉｏｏ、ｏｏ。
ｐｓｉで使う潤滑封じに関する。上流側の減圧封じと下
流側のピストン・リング封じの組合せは従来知られてい
る。減圧封じが、その空所内に発生された乱流により、
高圧を一層低い圧力に下げる様に作用して、リング封じ
が確実な封じ作用が出来る様にする。然し、減圧封じの
空所は推進剤がその中に蓄積しない様に駆逐しなければ
ならない。
流側のピストン・リング封じの組合せは従来知られてい
る。減圧封じが、その空所内に発生された乱流により、
高圧を一層低い圧力に下げる様に作用して、リング封じ
が確実な封じ作用が出来る様にする。然し、減圧封じの
空所は推進剤がその中に蓄積しない様に駆逐しなければ
ならない。
そうしないと、推進剤が燃焼して、減圧封じの故障を招
くことがある。
くことがある。
従って、この発明の目的は、各々の発射サイクルの間、
その空所が確実に駆逐される様な減圧封じ機構を提供す
ることである。
その空所が確実に駆逐される様な減圧封じ機構を提供す
ることである。
別の目的は、潤滑の確実な流れを持つこの様な封じ機構
を提供することである。
を提供することである。
別の目的は、封じ機構を利用して、この封じ機構を取入
れたピストンの後向きの移動を減衰することである。
れたピストンの後向きの移動を減衰することである。
別の目的は、この様な封じ機構を製造する方法を提供す
ることである。
ることである。
この発明の特徴は、交互の溝とランドによって形成され
た一連の空所を持つと共に多孔質構造で形成された本体
、及び該多孔質構造に液体潤滑剤の確実な流れを供給す
る手段を持つ減圧封じ機構を提供することである。
た一連の空所を持つと共に多孔質構造で形成された本体
、及び該多孔質構造に液体潤滑剤の確実な流れを供給す
る手段を持つ減圧封じ機構を提供することである。
この発明の上記並びにその他の目的、特徴及び利点は、
以下図面について説明する所から明らかになろう。
以下図面について説明する所から明らかになろう。
発明の説明
第１図は米国特許第４，５２３，５０７号に示された構
造の詳細図であり、この出願で説明しない細部について
は同米国特許を参照されたい。この液体推進剤銃がハウ
ジング１０を持ち、その銃身１２が中孔１４及び発射体
１８を挿入することが出来る室１６を持っている。不動
のボルト２２が充填ピストン又は弁２２を支持し、それ
が再生ピストン２４を支持している。ピストンはヘッド
２６及びスカート部２８を持っている。充填ピストン２
２の外面３２にある溝３０がＯリング封じ３４を持ち、
これがスカート部２８の内面３６に接する。ハウジング
の内面４０にある溝３８がＯリング封じ４２を持ち、こ
れがスカート部の外面４４に接する。２つのピストン２
２．２４のヘッドの間に構成された圧送室４６に液体推
進剤を圧送する。燃焼室４８が発射体１８の底とピスト
ンヘッド２６の前面の間に限定される。点火器５０が不
動のボルト２０に対する再生ピストン２４の最初の後向
きの変位を生ずるのに適切な初期圧力を燃焼室４８内に
発生して、ボルトとピストンの間に環状開口又はすき間
を作り、このすき間を介して液体推進剤を圧送室４６か
ら燃焼室４８に噴射する。
造の詳細図であり、この出願で説明しない細部について
は同米国特許を参照されたい。この液体推進剤銃がハウ
ジング１０を持ち、その銃身１２が中孔１４及び発射体
１８を挿入することが出来る室１６を持っている。不動
のボルト２２が充填ピストン又は弁２２を支持し、それ
が再生ピストン２４を支持している。ピストンはヘッド
２６及びスカート部２８を持っている。充填ピストン２
２の外面３２にある溝３０がＯリング封じ３４を持ち、
これがスカート部２８の内面３６に接する。ハウジング
の内面４０にある溝３８がＯリング封じ４２を持ち、こ
れがスカート部の外面４４に接する。２つのピストン２
２．２４のヘッドの間に構成された圧送室４６に液体推
進剤を圧送する。燃焼室４８が発射体１８の底とピスト
ンヘッド２６の前面の間に限定される。点火器５０が不
動のボルト２０に対する再生ピストン２４の最初の後向
きの変位を生ずるのに適切な初期圧力を燃焼室４８内に
発生して、ボルトとピストンの間に環状開口又はすき間
を作り、このすき間を介して液体推進剤を圧送室４６か
ら燃焼室４８に噴射する。
この発明の封じ機構が第２図及び第３図に示されている
。何れもこの発明を実施した内側及び外側機構の両方が
示されているが、普通の内側機構と共に外側機構だけを
用いてもよい。この封じ機構は次の様にして作られる。
。何れもこの発明を実施した内側及び外側機構の両方が
示されているが、普通の内側機構と共に外側機構だけを
用いてもよい。この封じ機構は次の様にして作られる。
１、あり形断面を持つ、即ち底に対して鋭角の側壁を持
つ外側の環状溝１００及び同様な内側の環状溝１０２を
ピストンのスカート部２８の外面４４及び内面３６に夫
々切込む。
つ外側の環状溝１００及び同様な内側の環状溝１０２を
ピストンのスカート部２８の外面４４及び内面３６に夫
々切込む。
２、スカート部の末端から溝１００に、その底に沿って
複数個の縦方向の通路１０４を穿孔し、同様に複数個の
通路１０６を溝１０２に対して穿孔する。
複数個の縦方向の通路１０４を穿孔し、同様に複数個の
通路１０６を溝１０２に対して穿孔する。
３、通路１０４及び１０６は、その内、溝１００及び１
０２と同じ所にある部分を含めて、後で除くことが出来
る材料で充填する。例えば、熱によって溶融して除くこ
とが出来るか或いは水銀によってアマルガムとして取出
すことが出来る鉛、又は酸を用いて溶解することの出来
る塩を用いる。
０２と同じ所にある部分を含めて、後で除くことが出来
る材料で充填する。例えば、熱によって溶融して除くこ
とが出来るか或いは水銀によってアマルガムとして取出
すことが出来る鉛、又は酸を用いて溶解することの出来
る塩を用いる。
特定の方法は、具体的な用途及び使われる特定の封じ及
びピストン材料に関係する。
びピストン材料に関係する。
４、減圧封じの本体１０ｇ、１１．０を溝１００゜１０
２の中に組込む。これらの本体は電気アーク又はその他
のプラズマ吹付は方法によって沈積された金属の様な多
孔質材料で作られる。
２の中に組込む。これらの本体は電気アーク又はその他
のプラズマ吹付は方法によって沈積された金属の様な多
孔質材料で作られる。
５、夫々一連の空所１１６，１１８を外面１１２゜１１
４から夫々の本体１０８，１１０に研削によって作る。
４から夫々の本体１０８，１１０に研削によって作る。
６、通路１０４及び１０６は、溝１００及び１０２と同
じ所にある部分を含めて、成熱又は水銀を用いること等
により、充填材料を除く。
じ所にある部分を含めて、成熱又は水銀を用いること等
により、充填材料を除く。
封じ本体１０ｇとスカート部の末端の間にあるスカート
部の外面４４に環状溝１２０を加工し、内面３６に同様
な溝１２２を加工する。外側Ｏリング封じ１２４を溝１
２０に配置し、内側０リング封じ１２５を溝１２２に配
置する。
部の外面４４に環状溝１２０を加工し、内面３６に同様
な溝１２２を加工する。外側Ｏリング封じ１２４を溝１
２０に配置し、内側０リング封じ１２５を溝１２２に配
置する。
ハウジングの内面４０及び充填ピストンの外面３２はか
じりを防止する適当な材料で被覆することが出来る。例
えば、プラズマアークによ、ってセラミック材料を吹付
け、その後、それに黒鉛又はＭｏ Ｓ ２の様な固体潤
滑剤を含浸する。こういう被覆がピストンと０リングの
間の接触部を潤滑する。
じりを防止する適当な材料で被覆することが出来る。例
えば、プラズマアークによ、ってセラミック材料を吹付
け、その後、それに黒鉛又はＭｏ Ｓ ２の様な固体潤
滑剤を含浸する。こういう被覆がピストンと０リングの
間の接触部を潤滑する。
潤滑剤の供給源１２６が逆止弁１３０及び通路１３２を
介してダッシュポット室１２８に結合される。この室は
ハウジング、充填ピストン及びピストンのスカート部に
よって構成される。潤滑剤は発射サイクルの前は空所内
の圧力よりも高い圧力で供給され、通路１０４，１０６
．本体１０８゜１１０を介して空所１１６．１１８及び
全体的な減圧封じ区域に滲み出す。これは、この区域が
圧密な境界ではないからである。この流れが封じを更に
潤滑し、空所及びランドから残留推進剤を駆逐する。
介してダッシュポット室１２８に結合される。この室は
ハウジング、充填ピストン及びピストンのスカート部に
よって構成される。潤滑剤は発射サイクルの前は空所内
の圧力よりも高い圧力で供給され、通路１０４，１０６
．本体１０８゜１１０を介して空所１１６．１１８及び
全体的な減圧封じ区域に滲み出す。これは、この区域が
圧密な境界ではないからである。この流れが封じを更に
潤滑し、空所及びランドから残留推進剤を駆逐する。
発射の際、点火の後、再生ピストン２４が強制的に後向
きに押され、圧送室４６の容積を減少すると共に、推進
剤を燃焼室４８に噴射する。この後向きの動きが、室１
２８の容積を減少する様にも作用し、潤滑剤を確実に通
路１０４，１０６及び本体１０８．１１０に押出す。多
孔質本体１０８．１１０が流れに対する抵抗として作用
するから、ピストンの後向きの動きに対する制動作用が
得られる。制動係数は孔度の直接的な関係であり、それ
によって予め決定することが出来る。
きに押され、圧送室４６の容積を減少すると共に、推進
剤を燃焼室４８に噴射する。この後向きの動きが、室１
２８の容積を減少する様にも作用し、潤滑剤を確実に通
路１０４，１０６及び本体１０８．１１０に押出す。多
孔質本体１０８．１１０が流れに対する抵抗として作用
するから、ピストンの後向きの動きに対する制動作用が
得られる。制動係数は孔度の直接的な関係であり、それ
によって予め決定することが出来る。
希望によっては、１９６７年にニューヨーク州のメトコ
・インコーホレーテッド社から出版されたビニレチン１
３６Ｃ，改訂版２／８３に記載される「メトコ中フレー
ムψスプレーイングΦブロセッセズ」を利用して、金属
及びセラミック被覆を沈積することが出来る。
・インコーホレーテッド社から出版されたビニレチン１
３６Ｃ，改訂版２／８３に記載される「メトコ中フレー
ムψスプレーイングΦブロセッセズ」を利用して、金属
及びセラミック被覆を沈積することが出来る。
第１図は米国特許第４，３４１，１４７号、同第４．５
２３．５０７号、同第４． ５２３． ５０８号、同第
４，５８６，４２２号に記載される形式の１例としての
液体推進剤を用いる銃の細部を示す図であり、高圧の下
に於ける普通の０リング形封じ機構を示している。 第２図は第１図と同様な銃の細部を示す図であるが、環
状外側差動ピストンのスカート部と内側充填ピストンの
間の対し機構と、スカート部とハウジングの間の封じ機
構を示しており、この何れの機構もこの発明を実施した
ものである。 第３図は第２図の■−■平面で切った断面図である。 主な符号の説明 １０：ハウジング ２０：不動のボルト ２２：充填ピストン ２４：再生ピストン ２６：ピストンヘッド ２８ニス力−ト部 ３４．４２：Ｏリング封じ ４６：圧送室 １０４．１０６；通路 １０ｇ、ｘｉｏ：多孔質本体 １１６．１１８：空所 １２０：環状溝 １２６：潤滑剤の源
２３．５０７号、同第４． ５２３． ５０８号、同第
４，５８６，４２２号に記載される形式の１例としての
液体推進剤を用いる銃の細部を示す図であり、高圧の下
に於ける普通の０リング形封じ機構を示している。 第２図は第１図と同様な銃の細部を示す図であるが、環
状外側差動ピストンのスカート部と内側充填ピストンの
間の対し機構と、スカート部とハウジングの間の封じ機
構を示しており、この何れの機構もこの発明を実施した
ものである。 第３図は第２図の■−■平面で切った断面図である。 主な符号の説明 １０：ハウジング ２０：不動のボルト ２２：充填ピストン ２４：再生ピストン ２６：ピストンヘッド ２８ニス力−ト部 ３４．４２：Ｏリング封じ ４６：圧送室 １０４．１０６；通路 １０ｇ、ｘｉｏ：多孔質本体 １１６．１１８：空所 １２０：環状溝 １２６：潤滑剤の源
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）空所を持つと共に内壁を持つハウジング、該ハウジ
ングの空所内に配置された中心ジャーナル、 ピストンヘッド及び中心空所を限定するスカート部を持
ち、該スカート部の末端領域が前記中心ジャーナル上に
配置されていて、該ジャーナルの１端が前記ピストンの
中心空所に突入して該ジャーナルの突入する１端及び前
記ピストンヘッドの間に圧送室を構成すると共に前記ス
カート部及び前記ハウジングの空所の内壁の間にすき間
を作っているピストン、及び 前記すき間を密封する密封機構を有するポンプの密封機
構に於て、 前記ハウジングの空所の内壁、前記ジャーナル及び前記
スカート部の末端面によって構成される別の圧送室と、 前記ハウジングの空所の内壁に隣接して前記スカート部
の環状外面内に配置された多孔質環状本体と、 該本体内に設けられていて、各々ハウジングの空所の内
壁に向って開口する複数個の環状溝と、前記スカート部
を通り、前記多孔質本体をスカート部の末端面と結合す
る通路と、 前記別の圧送室に液体を供給する手段とを有し、液体が
前記別の圧送室から前記通路、前記多孔質本体及び前記
環状溝を通って前記すき間に流れる様な動作モードを持
つ密封機構。 ２）内壁をもつ空所を有するハウジング、 該ハウジングの空所内に配置された中心ジャーナル、 ピストンヘッド及び中心空所を限定する環状スカート部
を持つ再生ピストンを持ち、 該スカート部の末端領域が前記中心ジャーナル上に配置
されていて、該ジャーナルの１端が前記ピストンの中心
空所内に突入して該ジャーナルの突入する１端及びピス
トンヘッドの間に推進剤圧送室を構成すると共に、前記
スカート部及びハウジングの空所の内壁の間のすき間を
含めて、前記ピストンヘッド及びハウジングの間に燃焼
室を限定しており、更に 前記すき間を密封する密封機構を有する液体推進剤銃に
於て、 前記密封機構が、 前記ハウジングの空所の内壁、及び前記スカート部の末
端面によって構成された潤滑剤圧送室と、前記ハウジン
グの空所の内壁に隣接して前記スカート部の環状外面内
に配置された多孔質環状本体と、 該本体内に設けられていて、各々ハウジングの空所の内
壁に向って開口する複数個の環状溝と、前記スカート部
を通り、前記多孔質本体をスカート部の末端面と結合す
る通路と、 前記環状溝の内の１つにピストンヘッドから離れて且つ
前記スカート部の末端に接近して配置されていて、前記
すき間を閉塞する封じ部材と、前記潤滑剤圧送室に潤滑
液体を供給する手段とを有し、 液体が前記潤滑剤圧送室から前記通路、前記多孔質本体
及び前記環状溝を介して前記すき間に流れる様な動作モ
ードを持つ液体推進剤銃。 ３）ピストンに対する減圧封じを作る方法に於て、円柱
形外面、ピストンヘッド外面及び末端面を持つピストン
を用意し、 前記円柱形外面に外側環状溝を形成し、 前記末端面から前記外側環状溝の中に、その基部に沿っ
て前記ピストンを通る通路を形成し、前記通路の内、前
記外側環状溝と同じ所にある部分を含めて、該通路を後
で除くことが出来る材料で充填し、 前記外側環状溝を円柱形外面を持つ多孔質材料の本体で
充填し、 該本体の円柱形外面に一連の相隔たる環状溝を形成し、 前記材料を前記材料を前記通路から取除く工程を含む方
法。 ４）特許請求の範囲３）に記載した方法に於て、前記本
体及び前記末端面の間で前記ピストンの外面に別の環状
溝を形成して、その中に封じを配置する工程を含む方法
。 ５）特許請求の範囲４）に記載した方法に於て、前記本
体が電気アーク吹付け方法によって沈積された金属で形
成されている方法。 ６）特許請求の範囲３）に記載した方法に於て、前記通
路の末端面にダッシュポット機構を結合し、該ダッシュ
ポット内に液体推進剤を配置することにより、前記潤滑
剤が該ダッシュポット機構から前記通路、前記多孔質本
体を通って一連の相隔たる環状溝へ流れる様に結合され
る様にすることを含む方法。
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| US945,152 | 1986-12-22 | ||
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