JPWO2005066576A1 - Air gun and control method for stopping its firing operation - Google Patents
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Abstract
本発明は、モデルガンとしてのエアガンの電子制御に関するもので、如何なる発射動作のときも、回転輪(セクターギヤ)とラックが噛み合わない状態に複座するよう制御し、これによって銃の機械機構の信頼性を向上し、またスプリングのばね効果の劣化を防止し、更に銃の内部を開くことが出来て保守が容易に行えるようにすることにある。 ピストン(12)に一体に設けられたラック(18)と、円周上の一部にラック(18)が噛み合う歯部(33)と前記ラックが噛み合わない無歯部(34)とを設けたセクターギヤ(25)と、セクターギヤ(25)を減速ギヤ機構を介して駆動するモータと、セクターギヤ(25)に設けられた回転基準位置(40)と、回転基準位置(40)を検知するセンサー(39),(44)とを備え、センサー(39),(44)により回転基準位置40が検知されたとき(第6図(c))、モータの電源をOFFし、セクターギヤ(25)の無歯部(34)とラック(18)が対向する位置でセクターギヤ(25)を停止させ(第6図(d))、ピストン(12)を常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガン。The present invention relates to electronic control of an air gun as a model gun, and controls a rotating wheel (sector gear) and a rack so that they do not mesh with each other in any firing operation, thereby controlling the mechanical mechanism of the gun. It is to improve reliability, prevent deterioration of the spring effect of the spring, and further to open the inside of the gun to facilitate maintenance. A rack (18) provided integrally with the piston (12), a tooth portion (33) with which the rack (18) meshes, and a toothless portion (34) with which the rack does not mesh are provided on a part of the circumference. A sector gear (25), a motor that drives the sector gear (25) via a reduction gear mechanism, a rotation reference position (40) provided on the sector gear (25), and a rotation reference position (40) are detected. The sensors (39) and (44) are provided. When the rotation reference position 40 is detected by the sensors (39) and (44) (Fig. 6(c)), the motor power is turned off and the sector gear (25 ) The sector gear (25) is stopped at the position where the toothless portion (34) and the rack (18) face each other (Fig. 6(d)), and the piston (12) is always double seated at the starting point of the firing operation. An air gun featuring.
Description
本発明は、モデルガンとしてのエアガンに係り、特に単発、連発に拘わらず弾を発射した後のピストンの位置が定位置に複座するように制御するために好適なエアガンの電子制御に関する。 The present invention relates to an air gun as a model gun, and more particularly to an electronic control of an air gun suitable for controlling the position of a piston after a bullet is fired to a double seat at a fixed position regardless of whether it is a single shot or a continuous shot.
自動装填小銃を模擬したモデルガンとしてのエアガンがあり、玩具用あるいは射撃訓練用として使用されている。特に射撃訓練用としては実銃に形や取り扱い方が似ているものが望まれている。このエアガンの従来技術としては、特公平7−43238号公報に開示されたものがある。
この従来技術は、トリガーを引くことにより、ピストンとシリンダからなる一種のポンプをモータにより駆動し、圧縮エアを噴出孔より噴出させ、これと同期した給弾を行って、弾丸を発射させるようになっている。この従来技術では、弾を発射させる機構をモータで駆動するように電動化してはいるけれども、弾の発射機構はカムなどの機械的な機構で行っている。また、単発/連発の切換も機械的なタペットアーム、切換レバなどで構成された機械的な機構で行っている。また、モータの電源ON/OFFは機械的な接点スイッチで入り切りして行っている。また、この従来技術は、レバの切換により単発/連発の切換が可能になっているが、連発の場合は、トリガを引き続ける限りモータが回転して連発に関する一連の動作が繰り返し行われ、トリガを放すことによって動作が停止するようになっている。
上記従来技術は、弾の発射動作の開始、停止は、モータの電源を機械的なスイッチで入り切りしているので、接点の焼きつきや接触不良により動作不良になりやすく信頼性に問題があった。また、単発/連発の切換を、機械的なカムとレバーで構成された機構で行っていので、磨耗やへたりにより動作不良になりやすい。
また、従来技術は連発動作において、何回連発させるかの制御はできなかった。
また、従来技術では弾倉の弾の有無を確認する手段が無く、特に連発動作などでは最終弾を発射した後も弾が無い状態で無駄な空撃動作が継続されるという問題があった。
この従来技術は、トリガが任意のタイミングで放されるので、モータもこれに応じて任意のタイミングで停止することになる。したがって回転輪(セクターギヤ)も任意の回転位置で停止し、ピストンに形成されたラックと噛み合ったまま停止してしまう問題があった。回転輪(セクターギヤ)とラックが噛み合ったまま停止すると次のような問題がある。
(1)回転輪とラックに応力が加わったまま長時間休止状態に置かれ、減速機構やピストン部の機械的な故障の原因になる。
(2)スプリングが圧縮された状態で長時間休止状態に置かれる。このため、スプリングのばね効果が弱くなってしまう。
(3)回転輪とラックに応力が加わったまま停止するので、回転輪とラックの噛みあわせを容易に解くことが出来ない。このため保守などで内部点検をするときに、内部を容易に開くことが出来ない。
本願発明は上記課題を解決し、如何なる発射動作のときも、回転輪(セクターギヤ)とラックが噛み合わない状態に複座するよう制御し、これによって銃の機械機構の信頼性を向上し、またスプリングのばね効果の劣化を防止し、更に銃の内部を開くことが出来て保守が容易に行えるようにすることにある。There is an air gun as a model gun simulating an automatic loading rifle, which is used for toys or shooting training. Especially for shooting training, it is desired to have a shape and handling similar to a real gun. As a conventional technique of this air gun, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-43238.
In this conventional technique, by pulling a trigger, a kind of pump consisting of a piston and a cylinder is driven by a motor, compressed air is ejected from an ejection hole, and bullets are fired by performing bullet feed in synchronization with this. Is becoming In this prior art, although the mechanism for firing the bullet is electrically driven so that it is driven by a motor, the bullet firing mechanism is performed by a mechanical mechanism such as a cam. In addition, single-shot/continuous-shot switching is also performed by a mechanical mechanism including a mechanical tappet arm, a switching lever, and the like. The power of the motor is turned on and off by turning on and off with a mechanical contact switch. Further, in this conventional technique, it is possible to switch between single-shot mode and continuous-shot mode by switching the lever. However, in the case of continuous-shot mode, as long as the trigger is continuously pulled, the motor rotates and a series of operations related to the continuous-shot mode is repeatedly performed. The operation is stopped by releasing.
In the above-mentioned conventional technique, since the power supply of the motor is turned on and off by the mechanical switch for starting and stopping the firing operation of the bullet, there is a problem in reliability because the operation is likely to be defective due to the burning of the contacts and the poor contact. .. Further, since switching between single-shot mode and continuous-shot mode is performed by a mechanism composed of a mechanical cam and a lever, malfunction is likely to occur due to wear or fatigue.
Further, in the conventional technique, it is not possible to control how many times the continuous operation is performed.
Further, in the conventional technique, there is no means for confirming whether or not there is a bullet in the magazine, and in particular, in a continuous operation and the like, there is a problem that an unnecessary air strike operation is continued without a bullet even after the final bullet is fired.
In this conventional technique, since the trigger is released at an arbitrary timing, the motor will be stopped at an arbitrary timing accordingly. Therefore, there is a problem that the rotating wheel (sector gear) also stops at an arbitrary rotation position and stops while meshing with the rack formed on the piston. If the rotating wheel (sector gear) and the rack stop while meshing, the following problems will occur.
(1) The rotating wheels and the rack are left in a rest state for a long time with stress being applied, which causes mechanical failure of the reduction gear mechanism and the piston portion.
(2) The spring is placed in a rest state for a long time while being compressed. Therefore, the spring effect of the spring is weakened.
(3) Since the rotating wheel and the rack stop while the stress is applied, the meshing of the rotating wheel and the rack cannot be easily released. For this reason, the inside cannot be easily opened when performing an internal inspection for maintenance.
The present invention solves the above-mentioned problems, and controls the rotating wheels (sector gears) and the rack so that they do not mesh with each other during any firing operation, thereby improving the reliability of the mechanical mechanism of the gun. The purpose is to prevent the spring effect of the spring from deteriorating and to open the inside of the gun to facilitate maintenance.
本発明の請求の範囲第1項に記載の発明の要旨は、ピストンによる圧縮空気を利用して弾を発射させるエアガンにおいて、前記ピストンを駆動する駆動系の動作基準位置を検知する手段を設け、前記動作基準位置が検知されたときに前記駆動系の動作を所定位置で停止させることを特徴としたエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第2項に記載の発明の要旨は、ピストンによる圧縮空気を利用して弾を発射させるエアガンにおいて、前記ピストンを駆動する駆動系の動作基準位置を検知する手段を設け、
前記動作基準位置が検知されたときに前記駆動系の動作を停止させ、常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第3項に記載の発明の要旨は、シリンダーと、シリンダー内部に収納されたピストンを備え、シリンダーとピストンによって圧縮された空気を利用して弾を発射させるエアガンにおいて、前記ピストンに一体に設けられたラックと、円周上の一部に前記ラックが噛み合う歯部と前記ラックが噛み合わない無歯部とを設けたセクターギヤと、前記セクターギヤを減速ギヤ機構を介して駆動するモータと、前記セクターギヤに設けられた回転基準位置と、前記回転基準位置を検知するセンサーと、を備え、前記センサーにより前記回転基準位置が検知されたとき前記モータの電源をOFFし、前記セクターギヤの無歯部と前記ラックが対向する位置で前記セクターギヤを停止させ、前記ピストンを常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第4項に記載の発明の要旨は、前記回転基準位置の検知は前記駆動系の一部に設けられた回転基準位置検出用孔をホトセンサにより検知することにより行うことを特徴とした請求の範囲第3項記載のエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第5項に記載の発明の要旨は、前記ホトセンサにより検知信号がマイコンに入力され、前記回転基準位置が検知されたとき前記マイコンによって前記モータのOFF信号を生成して出力し、前記モータの電源をOFFすることを特徴とした請求の範囲第4項記載のエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第6項に記載の発明の要旨は、前記モータの駆動電源にはバッテリーと、モータと、バッテリーからの電力をON/OFFするMOS−FETを備えたことを特徴とした請求の範囲第3項乃至第5項記載のエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第7項に記載の発明の要旨は、シリンダー内に収納されたピストンと、前記ピストンを前記シリンダーの一端に備わるシリンダーヘッドの方向に付勢するばねと、前記ピストンの下部に前記ピストンと一体に固定されたラックと、外周部に前記ラックに噛み合う歯部と噛み合わない無歯部を有し、前記歯部を前記ラックの歯に噛み合った状態で前記ラックを前記ばねの付勢力に抗して前記シリンダーヘッドとは逆方向に移動させるセクターギヤと、前記セクターギヤを回転駆動するモータと、前記セクターギヤの回転基準位置を検知するために設けられた回転基準位置検出用孔と、前記回転基準位置検出用孔を検知するセンサと、前記回転基準位置検出用孔をセンサで検知したら前記モータの電源を遮断する手段と、を備え、前記回転基準位置検出用孔が検知位置されてから所定位置だけ回転して前記セクターギヤの無歯部が前記ラックに対向する位置で停止させることにより、前記ばねの付勢力によって前記ピストンがシリンダーヘッドの方向に移動し、前記ピストンに備わるピストンヘッドと前記シリンダーヘッド間で圧縮された空気が前記シリンダーヘッドの中心孔からバレルの方向に噴出し、弾が前記バレルを通して発射されることを特徴としたエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第8項に記載の発明の要旨は、前記エアガンが前記動作基準位置を検知して発射停止状態のとき、前記エアガンの銃本体をヒンジを中心に、少なくとも前記ピストン、前記セクターギヤの一部が見える状態に開くことができることを特徴とした請求の範囲第1項乃至第2項記載のエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第9項に記載の発明の要旨は、前記エアガンが前記回転基準位置を検知して発射停止状態のとき、前記エアガンの銃本体をヒンジを中心に、少なくとも前記ピストン、前記セクターギヤの一部が見える状態に開くことができることを特徴とした請求の範囲第3項乃至第7項記載のエアガンに存する。
また、本発明の請求の範囲第10項に記載の発明の要旨は、ピストンによる圧縮空気を利用して弾を発射させるエアガンの制御方法において、前記ピストンを駆動する駆動系の動作基準位置を検知して、前記駆動系の動作を所定位置で停止させることを特徴としたエアガンの制御方法に存する。
また、本発明の請求の範囲第11項に記載の発明の要旨は、ピストンによる圧縮空気を利用して弾を発射させるエアガンの制御方法において、前記ピストンを駆動する駆動系の動作基準位置を検知して、前記駆動系の動作を停止させ、常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガンの制御方法に存する。
また、本発明の請求の範囲第12項に記載の発明の要旨は、シリンダーと、シリンダー内部に収納されたピストンを備え、シリンダーとピストンによって圧縮された空気を利用して弾を発射させるエアガンの制御方法において、前記ピストンに一体に設けられたラックと、円周上の一部に前記ラックが噛み合う歯部と前記ラックが噛み合わない無歯部とを設けたセクターギヤと、前記セクターギヤを減速ギヤ機構を介して駆動するモータと、前記セクターギヤに設けられた回転基準位置と、前記回転基準位置を検知するセンサーと、を備え、前記センサーにより前記回転基準位置が検知されたとき前記モータの電源をOFFし、前記セクターギヤの無歯部と前記ラックが対向する位置で前記セクターギヤを停止させ、前記ピストンを常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガンの制御方法に存する。
また、本発明の請求の範囲第13項に記載の発明の要旨は、前記回転基準位置の検知は前記駆動系の一部に設けられた回転基準位置検出用孔をホトセンサにより検知することにより行うことを特徴とした請求の範囲第12項記載のエアガンの制御方法に存する。
また、本発明の請求の範囲第14項に記載の発明の要旨は、前記ホトセンサにより検知信号がマイコンに入力され、前記回転基準位置が検知されたとき前記マイコンによって前記モータのOFF信号を生成して出力し、前記モータの電源をOFFすることを特徴とした請求の範囲第13項記載のエアガンの制御方法に存する。
また、本発明の請求の範囲第15項に記載の発明の要旨は、シリンダー内に収納されたピストンと、前記ピストンを前記シリンダーの一端に備わるシリンダーヘッドの方向に付勢するばねと、前記ピストンの下部に前記ピストンと一体に固定されたラックと、外周部に前記ラックに噛み合う歯部と噛み合わない無歯部を有し、前記歯部を前記ラックの歯に噛み合った状態で前記ラックを前記ばねの付勢力に抗して前記シリンダーヘッドとは逆方向に移動させるセクターギヤと、前記セクターギヤを回転駆動するモータと、前記セクターギヤの回転基準位置を検知するために設けられた回転基準位置検出用孔と、前記回転基準位置検出用孔を検知するセンサと、前記回転基準位置検出用孔をセンサで検知したら前記モータの電源を遮断する手段と、を備え、前記回転基準位置検出用孔が検知位置されてから所定位置だけ回転して前記セクターギヤの無歯部が前記ラックに対向する位置で停止させることにより、前記ばねの付勢力によって前記ピストンがシリンダーヘッドの方向に移動し、前記ピストンに備わるピストンヘッドと前記シリンダーヘッド間で圧縮された空気が前記シリンダーヘッドの中心孔からバレルの方向に噴出し、弾を前記バレルを通して発射させることを特徴としたエアガンの制御方法に存する。The gist of the invention described in
Further, the gist of the invention according to
The present invention resides in an air gun characterized in that the operation of the drive system is stopped when the operation reference position is detected, and a double seat is always provided at a firing operation start point.
Further, the gist of the invention described in
Further, the gist of the invention described in
Further, the gist of the invention described in
Further, the gist of the invention described in
Further, the gist of the invention according to
Further, the gist of the invention described in
Further, the gist of the invention according to
Further, the gist of the invention described in
Further, the gist of the invention described in claim 11 of the present invention is to detect an operation reference position of a drive system for driving the piston in a method of controlling an air gun for firing a bullet using compressed air by the piston. Then, the operation of the drive system is stopped, and a double seat is always placed at the starting point of the firing operation.
Further, the gist of the invention described in
Further, the gist of the invention described in
Further, the gist of the invention according to
Further, the gist of the invention according to
第1図は、本発明による、自動装填小銃を模擬したモデルガンとしてのエアガンを示している。
第2図は、本発明による、弾発射の制御部分を示した図である。
第3図は、本発明による、制御回路部分の拡大図である。
第4図は、本発明による、第3図のA−A矢示図である。
第5図は、本発明による、電子制御回路部分を示したものである。
第6図は、本発明による、弾がセットされてから発射されるまでの動作を説明した図である。
第7図は、本発明による、電子制御回路の制御ブロックを示したものである。
第8図は、本発明による、第7図の更に具体的な制御回路を示したものである。
第9図は、本発明による、単発動作を行う制御フローチャートである。
第10図は、本発明による、銃本体を開いた図である。
第11図は、本発明による、連発動作を行う制御フローチャートである。
第12図は、本発明による、N連発動作を行う制御フローチャートである。
第13図は、本発明による、単発動作を行う制御フローチャートである。
第14図は、本発明による、単発と連発の切替動作を行う制御フローチャートである。
第15図は、本発明による、単発、連発、N連発の切替動作を行う制御フローチャートである。
第16図は、本発明による、単発、連発、N連発の切替動作を行う他の制御フローチャートである。
第17図は、本発明による、単発、連発、N連発の切替動作を行う更に他の制御フローチャートである。
第18図〜第20図は、本発明による、単発、連発、N連発の切替動作を行う更に他の制御フローチャートである。
第21図は、本発明による、単発動作で発射数をカウントする制御フローチャートである。
第22図は、本発明による、単発、連発、N連発動作で発射数をカウントする制御フローチャートである。
第23図は、本発明による、弾倉を示す図で、第23図(a)は正面図、第23図(b)は上面図、第23図(c)は左側面図である。FIG. 1 shows an air gun as a model gun simulating an automatic loading rifle according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a bullet firing control portion according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a control circuit portion according to the present invention.
FIG. 4 is an AA arrow view of FIG. 3 according to the present invention.
FIG. 5 shows an electronic control circuit portion according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation from setting the bullet to firing the bullet according to the present invention.
FIG. 7 shows a control block of an electronic control circuit according to the present invention.
FIG. 8 shows a more specific control circuit of FIG. 7 according to the present invention.
FIG. 9 is a control flowchart for performing a one-shot operation according to the present invention.
FIG. 10 is an open view of the gun body according to the present invention.
FIG. 11 is a control flow chart for performing a repeating operation according to the present invention.
FIG. 12 is a control flowchart for performing N-shot mode operation according to the present invention.
FIG. 13 is a control flowchart for performing a one-shot operation according to the present invention.
FIG. 14 is a control flowchart for performing a switching operation between single-shot mode and continuous-shot mode according to the present invention.
FIG. 15 is a control flow chart for performing a switching operation of single-shot mode, repeated mode, and N-shot mode according to the present invention.
FIG. 16 is another control flowchart for performing the switching operation of single-shot mode, continuous mode and N-shot mode according to the present invention.
FIG. 17 is yet another control flow chart for performing the switching operation of single-shot mode, continuous mode, and N-shot mode according to the present invention.
18 to 20 are yet another control flow chart for performing the switching operation of single-shot mode, continuous mode and N-shot mode according to the present invention.
FIG. 21 is a control flowchart for counting the number of shots in a single-shot operation according to the present invention.
FIG. 22 is a control flowchart for counting the number of shots in the single shot, continuous shot, and N repeated shots operation according to the present invention.
FIG. 23 is a view showing a magazine according to the present invention. FIG. 23(a) is a front view, FIG. 23(b) is a top view, and FIG. 23(c) is a left side view.
第1図は、自動装填小銃を模擬したモデルガンとしてのエアガンを示している。
まず、第1図に示されたエアガンを構成している各部について簡単に説明する。1はエアガンの銃本体、21は弾が内部を通過して発射される筒状のバレル、3は弾を発射させるときに引くトリガである。4は弾倉(マガジン)、5は握把、6は銃床、7はハンドガードライナ、8はハンドキャリ、9はヒンジである。
弾倉4は、第23図に示すように、複数の弾19が収納され、内部の詳細は図示していないが、ばねによって弾倉4の上面に備わった給弾孔59から弾19が繰り出されるようになっている。弾倉4の側面には、弾19の有無検知用の窓枠60から弾有無検知レバー58が突出するように出ており、弾倉4に弾が有る場合は弾有無検知レバー58が上方に上がり、弾が無いときは下方に下がるようになっている。この弾有無検知レバー58は第23図に破線で示した弾有無検知スイッチ用押圧部材42に当接し、この弾有無検知レバー58の動きにより第3図に示した弾有無検知スイッチ41で弾倉4に弾が有るか無ないかを検知することができる。言い換えると、弾有無検知スイッチ用押圧部材42は、図示しないばね(弾性部材)によって下方に付勢されており、弾有無検知レバー58が上方に上がっているときは、ばねの付勢力に抗して弾有無検知レバー58により上方に押し上げられており、一方、弾有無検知レバー58が下方にさがると弾有無検知スイッチ用押圧部材42はばねの付勢力によって下方に押し下げられ、弾有無検知スイッチ41の接点を下方に押して接点を閉じるようになっている。弾有無検知スイッチ41の接点のON/OFF信号は制御回路に入力され、後述する空撃ち防止の制御に利用される。
また、本発明によるエアガンは、後述するように、ヒンジ9を回転軸として第10図のように銃本体1を開き銃の内部保守をすることができる。
第2図は、弾発射の制御部分を一部切り欠いた図により銃内部を示したものである。10は内部にピストン12を収納するシリンダ、11はシリンダ10の一端に設けられ中心に圧力空気が通過できる孔57が設けられたシリンダヘッド、12はシリンダ10の内部を往復動するピストン、13はピストン12の一端に設けられたピストンヘッドである。14は、シリンダ10で囲まれピストンヘッド13とシリンダヘッド11の間の空間62からピストン12側に空気が漏れないようにするために、ピストンヘッド13の外周に設けられたOリングである。15はピストン12を左側に押圧するスプリング、16はピストン12がシリンダー10の軸を中心に自由に回転できないように規制しラック18とセクターギヤ25が正しくかみ合うようにするためのピストン移動規制部材、17はばね15がピストン12の軸中心に位置するように設けられた心棒、18はピストン12の下部に設けられ、セクターギヤ25の歯部33と噛み合うラック、19は弾、20は弾19を給弾する部分であるチャンバ、21は発射された弾19が通過するための筒であるバレル、22はセクターギヤ25を回転駆動するモータ、23はモータ軸、24は減速ギアである。これら符号10から符号25で示された部品の動作は後に詳述される。
47は電子制御回路でマイクロコンピュータ(マイコン)49、その他の電子部品からなる。27はモータ22の駆動電源、および電子制御回路47の制御用電源として使用されるバッテリである。28はマイコン49からのON/OFF指令によりON/OFFされるモータ電源制御部で、バッテリ27からモータ22に供給する電力をON/OFFする。モータ電源制御部28にはスイッチが備わるが、このスイッチには制御性や寿命を考慮して半導体スイッチを用い、本発明では特に省電力を考慮してMOS−FET(MOS電界効果トランジスタ)を使用する。29、30はバッテリ27からモータ22に電力を供給するための電源線である。31は電子制御回路47からモータ電源制御部28へON/OFF信号を伝送する制御線である。32はモータ22からの回転を減速してセクターギヤ25を回転させる減速機構と電子制御回路47とを収納した制御回路収納ケースである。
第3図は制御回路部分の拡大図である。
第3図において、33はセクターギヤ25の歯部、34はセクターギヤ25の無歯部である。このようにセクターギヤ25は、歯部33と無歯部34を有しており、歯部33はラック18と噛み合うようになっている。ラック18が無歯部34と対向する位置にあるときは、ピストン12はセクターギヤ25から自由になり、ばね15の押圧によりシリンダーヘッド側に付勢される。35は電子制御回路47を搭載した第1の制御回路用プリント基板、36は第2の制御回路用プリント基板である。37はトリガースイッチで、トリガー3を引くことによりトリガースイッチ37がONする。38は第1の制御回路用プリント基板35と第2の制御回路用プリント基板36の間の信号を伝送する信号線で、第1の制御回路用プリント基板35と第2の制御回路用プリント基板36の位置と姿勢を第5図に示すように保つための強度を持った導体で形成されている。39はホトダイオードで、44のホトトランジスタと対になってセクターギヤ25の回転基準位置を検知するホトセンサを形成している。40はセクターギヤ25の回転基準位置検出用孔である。41は弾19が弾倉4に有るか無いかを検知するための弾有無検知スイッチである。42は弾有無検知スイッチ用押圧部材である。弾有無検知スイッチ用押圧部材42は弾倉4に弾19が有る場合、先に述べた弾有無検知レバー58により押し上げれれて弾有無検知スイッチ41はOFF状態になっているが、弾倉4に弾19が無くなると弾有無検知レバー58が下がって図示されないばね(弾性部材)により弾有無検知スイッチ用押圧部材42が押し下げられ弾有無検知スイッチ41はON状態になる。43は第1の制御回路用プリント基板35に搭載された第1のコネクタで、後述のセレクトスイッチ51からの信号線が接続される。
第4図は第3図のA−A矢示図である。44はホトトランジスタで、39のホトダイオードと対になってセクターギヤ25の回転基準位置を検知するホトセンサを形成している。ホトダイオード39とホトトランジスタ44は第4図に示されるようにセクターギヤ25を挟んで対峙し、セクターギヤ25はホトダイオード39とホトトランジスタ44の間で回転することが出来、第3図に示したセクターギヤ25の回転基準位置検出用孔40に位置したとき該回転基準位置検出用孔40を通してホトダイオード39の光がホトトランジスタ44に受光されるようになっている。
45、46は制御回路収納ケース32を銃本体1に取り付けるための取付孔である。47は電子制御回路を示している。
第5図は電子制御回路47の外形を示したものである。48はモータ電源制御部28を制御する信号線が接続される第2のコネクタである。49はマイコン(マイクロコンピュータ)である。この電子制御回路47はマイコン49を搭載し、後述するように銃の発射動作を制御している。電子制御回路47には、その他トリガースイッチ37、ホトダイオード39、ホトトランジスタ44、弾有無検知スイッチ41、第1のコネクタ43などが搭載されている。
第5図(a)は電子制御回路47の全体の鳥瞰図である。第5図(b)は第5図(a)の左手前から見た正面図、第5図(c)は第5図(b)のB矢示図である。電子制御回路47は、第1の制御回路用プリント基板35と第2の制御回路用プリント基板36の辺を、制御回路収納ケース32の内壁に設けられた溝55にスライドするように嵌め込んで収納することにより位置決めがなされる。この位置決めはホトダイオード39、ホトトランジスタ44、セクターギヤ25の相対位置を決めるために重要である。
次に弾の発射動作について説明する。第6図は弾19がセットされてから発射されるまでの動作を説明するための図である。
第6図において、シリンダー10はその右端部にシリンダーヘッド11を有し、その内部にピストン12が収納されている。ピストン12にはその下部にラック18が備わっており、セクターギヤ25の歯部33と噛み合うようになっている。またばね15は一端がシリンダーの底部61に当接し他端がピストンヘッド13を右方向に押圧するように配置されている。ピストン12の右端部にはピストンヘッド13が備わり、弾19を発射するときに、シリンダー10、ピストンヘッド13、シリンダーヘッド11で囲まれた空間62の空気をシリンダヘッド11の中心孔57からバレル21の方向に押し出すようになっている。セクターギヤ25はモータ22の回転をモータ軸23の先端に備わるかさ歯車と減速ギヤ24を介して減速し駆動されるようになっている。
第6図(a)はセクターギヤ25とラック18が噛み合った直後の状態を示しており、ピストン12が左に移動開始する直前の状態を示している。なお、第6図で、セクターギヤ25は左回転する。このとき弾19が図示していない弾倉4から供給されてシリンダーヘッド11とバレル21の中間に位置するチャンバー20内にセットされる。また、ホトダイオード39、ホトトランジスタ44は第6図(a)に図示されるような位置にセットされている。このときセクターギヤ25の回転基準位置検出用孔40は第6図(a)で図示される位置にあり、したがってセクターギヤ25の回転基準位置は検知されない。
第6図(b)は、セクターギヤ25がラック18と噛み合い、ばね15の押圧に抗して更に回転した状態を示している。このときピストン12は左に移動しシリンダーヘッド11との間に空間62が形成され、この空間62に点線矢印56で示した空気が補給される。第6図に図示してはいないが、ピストンヘッド13には逆止弁が備わり、ピストン12が左側に後退するときにこの逆止弁を通して第6図(b)に点線矢印56で示したように空気が補給されるようになっている。なお、図示しないピストンヘッド13に備わる逆止弁はピストン12が右方向に移動するときには、空気の通過を阻止するように動作する(第6図(d)のとき)。
第6図(c)はセクターギヤ25がラック18と噛み合うほぼ最終位置付近に達し、これ以上セクターギヤ25が回転するとセクターギヤ25の歯部33とラック18の歯部の噛み合わない状態になる直前の状態を示している。そして、このときセクターギヤ25の回転基準位置検出用孔40がホトダイオード39とホトトランジスタ44からなるホトセンサの位置に回転しており、ホトセンサによりセクターギヤ25の回転基準位置が検知される。この回転基準位置が検知信号によってモータ22を停止させるためのモータOFF信号を電子制御回路47からモータ電源制御部28に発するとモータ22の電源は遮断され、モータ22は減速停止する。この場合、セクターギヤ25はモータ22や減速ギヤ機構の慣性と摩擦損失によりある程度回転して停止する。どの程度回転して停止するかは実際の構造に関係して決まるので、第6図(c)のときのセクターギヤ25の歯部33と回転基準位置検出用孔40の位置関係をどのようにすればよいかは、計算で正確に求めることは困難なので試作的に試行して決めることになる。
第6図(d)はこのようにしてセクターギヤ25が停止した状態を示している。このときセクターギヤ25は無歯部34がラック18と対向しており、セクターギヤ25とラック18がかみ合わない状態になってはずれ、ピストン12はセクターギヤ25とラック18による押圧から開放され、ばね15の押圧により右方向に付勢される。このときピストンヘッド13とシリンダヘッド11の間の空間62にある空気は圧縮されてシリンダーヘッド11の中心孔57からバレル21の方向に強く噴出する。これによって弾19はバレル21の中を右方向に勢い良く押し出され弾19が発射される。
このように、セクターギヤ25の回転基準位置を検知して発射動作を停止させると、常に確実にセクターギヤ25の無歯部34とラック18が対向して停止するようにできる。そしてピストン12は常に発射動作開始の位置に複座する。
なお、上記第6図(c)でセクターギヤ25の回転基準位置が検知されてもモータ22を停止させるためのモータOFF信号を電子制御回路47からモータ電源制御部28に発しなければ、連続して第6図の動作を繰り返し、連発動作が行われる。
次に、銃の発射動作を制御する電子制御回路47の構成について説明する。
第7図は電子制御回路47の制御ブロックを示したものである。49はマイコン(マイクロコンピュータ)である。マイコン49には弾有無検知スイッチ41の信号、トリガースイッチ37の信号、単発/連発と単発/N連発の切替手段52、セレクトスイッチ51の信号、セクターギヤ25の回転基準位置検知部50からの回転基準位置検知信号が入力され、モータON/OFF信号が増幅器53を介してモータ電源制御部28に出力される。先に説明した43,48はコネクタを示している。マイコン49からモータON信号が出力されているときにモータ電源制御部28の半導体スイッチがONして、バッテリー27の電圧が電源制御部28を介してモータに印加され、モータ22は電力を供給されて回転するが、マイコン49からモータOFF信号が出力されているときには、バッテリー27からの電力は電源制御部28で遮断されて停止する。また、50はホトダイオード39とホトトランジスタ44からなるホトセンサとセクターギヤ25で構成された回転基準位置検知部である。マイコン49の詳細な動作説明は第9図以下に制御フローチャートを参照して後述する。
第8図により電子制御回路47の構成を更に詳細に説明する。
第8図において、49はマイコンであり、バッテリー27から生成した制御電源Vccにより動作する。ホトダイオード39の発光をセクターギヤ25の回転基準位置検出用孔40を通してホトトランジスタ44で受光する。ホトトランジスタ44の出力は演算増幅器54で増幅されマイコン49に入力される。ホトダイオード39の発光をセクターギヤ25の回転基準位置検出用孔40を通してホトトランジスタ44で受光するとホトトランジスタ44はONし演算増幅器54の出力も変化し、回転基準位置検知信号が得られる。
マイコン49には、トリガースイッチ37からの接点信号が入力され、トリガ3が引かれたかどうかが検知できる。また、弾有無検知スイッチ41の接点信号が入力され弾倉4に弾19が有るかどうかが検知できる。また、単発/連発と単発/N連発の切替手段52は制御回路のプリント基板上にジャンパー線を差し込むことが可能なように形成されている。この切替手段52にジャンパー線が差し込まれたかどうかにより、例えばジャンパー線が差し込まれた場合には単発/連発となり、ジャンパー線が差し込まれない場合には単発/N連発となりように切り替えることが出来る。ジャンパー線の差込状態による単発/連発、単発/N連発の区別は上に述べた例と逆であっても良いことは言うまでも無い。
51はセレクトスイッチで、3点スイッチとなっている。それぞれの接点位置で「単発」「連発」「安全」に切り替えられる。ここで「安全」が選択されたらトリガ3を引いても発射動作は行われない。
53はマイコン49から出力されたモータON/OFF信号を増幅する増幅器である。増幅器53の出力はモータ電源制御部28のMOS―FETのゲートに入力される。MOS−FETはバッテリー27とモータ22の間にありモータ22の電圧をON/OFFするスイッチとして機能する。したがってマイコン49からのモータON信号によりMOS―FETをONし、モータ22に電圧を印加するとバッテリー27から電力が供給され、モータ22は回転駆動する。また、マイコン49からのモータOFF信号に対応してMOS−FETをOFFさせればモータ22はバッテリー27からの電力が遮断され、モータ22は回転を停止する。このモータ22の出力軸には減速ギヤ24が組み合わさりセクターギヤ25を回転駆動するようになっている。
(制御の第1の実施の形態)
次に弾の発射制御について、制御フローチャートを使って詳細に説明していく。
第9図は制御の第1の実施の形態を示し、単発動作を制御するフローチャートである。
まず、ステップ100で制御をスタートさせ、ステップ101で、トリガースイッチ37が押されているかどうかをチェックする。トリガースイッチ37が押されていない場合はステップ102でウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ101に戻る。
このウォッチドグタイマーWDTはマイコン49が正常に動作しているときには定期的にウォッチドグタイマーWDTがリセットされてエラー信号が出ないようになっているが、マイコン49が異常動作になった場合には上記定期的なウォッチドグタイマーWDTのリセットが行われなくなりエラー信号を出し安全装置を働かすなどして停止するためのものである。ウォッチドグタイマーWDTのタイマー値はマイコン49の電源が投入された初期において例えば1000msなどとしてセットされる。ウォッチドグタイマーについては周知の技術なのでここでは説明を省略する。
ステップ101でトリガースイッチ37が押されていることを検知した場合、ステップ103で弾倉4に弾19があるかどうかをチェックする。これは弾有無検知スイッチ41の信号をマイコン49に入力し、この信号がONかOFFかを調べることにより実行される。弾倉4に弾19が有る場合には弾有無検知スイッチ41が弾有無検知スイッチ用押圧部材42で上方に押されて弾有無検知スイッチ41がOFFするようになっている。
ステップ103で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ104に進みモータ22の電源をOFFする。このときマイコン49はモータOFF信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はスイッチでバッテリ27からモータ22に供給されている電源を遮断する。モータ電源制御部28に使用するイッチは半導体スイッチを使用することができる。半導体スイッチとしてバイポーラトランジスタを使用することもできるが、省電力の点からMOS−FETを使用することが好ましい。MOS−FET(MOS電界効果トランジスタ)を使用することによりバッテリー27の寿命を長くすることができる。
次にステップ105に進み、20msの待ち時間の後にステップ101に戻る。この待ち時間は制御を安定させるために設けられるもので、20msには限定されない。
ステップ103で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合には、ステップ106に進みモータ電源をONする。このときマイコン49はモータ電源ON信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はMOS−FETをONし、バッテリー27からモータ22に電力を供給する。これによりモータ22は回転を開始し、モータ軸23、減速ギア24などの減速機構を介してセクターギヤ25が回転する。
次にステップ107でセクターギア25の回転基準位置が検知されたかどうかをチェックする。セクターギヤ25のセクターギヤ25の回転基準位置検出用孔40が、ホトダイオード39とホトトランジスタ44で構成されるホトセンサの位置する場所を通過するとき、ホトダイオード39からの光がセクターギヤ25の回転基準位置検出用孔40を通過し、ホトトランジスタ44でこの光を受光し、この信号が演算増幅器54で増幅され、マイコン49に入力されることにより検知される。ホトセンサが回転基準位置検出用孔40の位置にないときは、ホトトランジスタ44はこの光を受光しないので回転基準位置検出信号はマイコン49に入力されない。モータ22が回転を開始する当初はセクターギヤ25がラック18にかみ合う前の第6図(d)や第6図(a)に示すような回転位置となっており、ホトセンサが回転基準位置検出用孔40の位置にないのでセクターギア25の回転基準位置は検知されない。セクターギア25の回転基準位置が検知されない場合、ステップ106に戻りセクターギア25の回転基準位置が検知されるまでステップ106とステップ107を繰り返す。
ステップ107でセクターギア25の回転基準位置が検知されるとステップ108に進みモータ電源をOFFする信号を出力する。このときセクターギア25の回転基準位置検出用孔40は第6図(c)で示すようにホトセンサの位置にある。このときマイコン49はモータOFF信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はパワースイッチでバッテリ27からモータ22に供給されている電源を遮断する。
電源が遮断されたモータ22は直ちには停止せず慣性で或る程度回転し第6図(d)で示したような位置で停止する。セクターギヤ25の停止位置はラック18とかみ合わない位置となることが重要である。銃をメンテナンスする場合を考慮し、銃本体1をヒンジ9を中心に回転させて第10図に示すように内部が点検できるように開くことができる構造であることが望ましいが、本発明によればセクターギヤ25の停止位置をラック18とかみ合わない位置とすることができ、第10図に示すように容易に開くことができる。セクターギヤ25とラック18が噛み合った状態ではセクターギヤ25とラック18に応力がかかった状態なので容易に開くことができないが、本実施の形態ではこのような状態を回避することができる。
セクターギア25の回転基準位置が検知されてからモータ22が停止するまでの回転量はモータ22の慣性、ギヤ機構の摩擦損失などで変わるが、モータ22の慣性やギヤ機構が決まればほぼ回転量も決まるので、試作機において回転量を測定し、セクターギヤ25とラック18がかみ合わない位置で停止するように回転基準位置検出用孔40を合わせこむことができる。またバッテリ27の電圧変動によっても停止位置が変わるが、バッテリ27の電圧検知を行い所定のしきい値以下になったら動作停止するなどの安全装置を設けるようにすれば更に停止位置の変動範囲を小さく抑えることができる。バッテリ27の電圧低下に関しては、バッテリー電圧がしきい値になる前、あるいはしきい値になったとき、充電を促す表示をするなどの表示を設ければなおよい。
ステップ108でモータ電源をOFFする信号を出力した後、ステップ109に進みトリガースイッチ37がONかどうかをチェックする。トリガースイッチ37がONの場合にはステップ110に進みウォッチドグタイマーをリセットしステップ109に戻る。
ステップ109でトリガースイッチ37がOFFになったことが検知されるとステップ105に進み、待ち時間20msの後にステップ101に戻り、以後上記の動作を続ける。
以上のフローチャートに示した動作によれば、1回トリガ3を引くことにより単発動作を行うことができ、次にトリガー3が引かれると同様に単発動作を行うというように、トリガー1回引く毎に弾を1発発射するという単発動作を行うことができる。
本実施例の形態によれば、セクターギヤ25の回転基準位置を検出して単発動作を停止させるので、セクターギヤ25とラック18が噛み合わない位置で確実に動作停止させることができる。したがって、銃本体1を第10図のように容易に開くことができ内部の保守が容易になる。また、セクターギヤ25とラック18が噛み合わない位置で動作停止させることができるので、銃銃保管などのとき、ばね15に応力のかからない状態にすることができ、ばね15の弾力の劣化を抑えることができる。また、セクターギヤ25とラック18が噛み合わない位置で動作停止させることができるので、銃保管時などにラック18やピストン12に無理な応力がかからない状態となり、減速機構やピストン部の信頼性を向上させることができる。また、本実施例の形態によれば、弾倉4に弾19が無くなったとき動作を停止させることができ、無駄な空撃ち動作をさせることがない。
(制御の第2の実施の形態)
第11図は制御の第2の実施の形態を示し、連発動作を制御するフローチャートである。
まず、ステップ120で制御をスタートさせ、ステップ121で、トリガースイッチ37が押されているかどうかをチェックする。トリガースイッチ37が押されていない場合はステップ122でウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ121に戻る。
ステップ121でトリガースイッチ37が押されていることを検知した場合、ステップ123で弾倉4に弾19があるかどうかをチェックする。これは弾有無検知スイッチ41の信号をマイコン49に入力し、この信号がONかOFFかを調べることにより実行される。弾倉4に弾19がある場合には弾有無検知スイッチ41が弾有無検知スイッチ用押圧部材42で上方に押されてスイッチがOFFするようになっている。
ステップ123で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ124に進みモータ22の電源をOFFする。このときマイコン49はモータOFF信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はMOS−FETでバッテリー27からモータ22に供給されている電源を遮断する。
次にステップ125に進み、20msの待ち時間の後にステップ121に戻る。この待ち時間は制御を安定させるために設けられるもので、20msには限定されない。
ステップ123で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合には、ステップ126に進みモータ電源をONする。このときマイコン49はモータ電源ON信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はMOS−FETをONし、バッテリー27からモータ22に電力を供給する。これによりモータ22は回転を開始し、モータ軸23、減速ギア24などの減速機構を介してセクターギヤ25が回転する。
次にステップ127でセクターギア25の回転基準位置が検知されたかどうかをチェックする。セクターギア25の回転基準位置が検知されない場合、ステップ127の始めに戻りセクターギア25の回転基準位置が検知されるまでステップ127を繰り返す。
ステップ127でセクターギア25の回転基準位置が検知されるとステップ128に進み、ステップ128でトリガースイッチ37がONでない場合はステップ129に進み、モータ電源をOFFする信号を出力する。このときセクターギア25の回転基準位置検出用孔40は第6図(c)で示すようにホトセンサの位置にある。このときマイコン49はモータOFF信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はパワースイッチでバッテリ27からモータ22に供給されている電源を遮断する。
ステップ129でモータ電源をOFFする信号を出力した後、ステップ125に進み、待ち時間20msの後にステップ121に戻り、以後上記の動作を続ける。
ステップ128でトリガースイッチ37がONの場合にはステップ130に進み、弾倉4に弾19があるかどうかをチェックする。弾倉4に弾19が有ることが検知された場合にはステップ131に進みウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ127に戻る。
ステップ130で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ129に進みモータ22の電源をOFFする。ステップ129でモータ電源をOFFする信号を出力した後、ステップ125に進み待ち時間20msの後にステップ101に戻り、以後上記の動作を続ける。
本実施の形態によれば、トリガ3を引いている間連続して弾19を発射することができ、発射を停止する場合にはトリガ3を放すことにより、トリガ3を放した後にセクターギヤ25の回転基準位置を検出し、停止動作に入る。したがって、連発の最後の停止位置が第1の実施の形態の単発動作と同様に精度よく管理することができ、常にセクターギヤ25とラック18が噛み合わない状態で停止させることができる。
したがって、第1の実施の形態と同様に、銃本体1を第10図のように容易に開くことができ内部の保守が容易になる。また、セクターギヤ25とラック18が噛み合わない位置で動作停止させることができるので、銃銃保管などのとき、ばね15に応力のかからない状態にすることができ、ばね15の弾力の劣化を抑えることができる。また、セクターギヤ25とラック18が噛み合わない位置で動作停止させることができるので、銃保管時などにラック18やピストン12に無理な応力がかからない状態となり、減速機構やピストン部の信頼性を向上させることができる。また、本実施例の形態によれば、弾倉4に弾19が無くなったとき動作を停止させることができ、無駄な空撃ち動作をさせることない。
(制御の第3の実施の形態)
第12図は制御の第3の実施の形態を示し、N回の連発動作を行えるN連発制御のフローチャートである。Nは2以上の任意の正の整数とすることができる。本発明者はNを3として製作したがこれに限定されることは無い。
まず、ステップ140で制御をスタートさせ、ステップ141で、トリガースイッチ37が押されているかどうかをチェックする。トリガースイッチ37が押されていない場合はステップ122でウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ121に戻る。
ステップ141でトリガースイッチ37が押されていることを検知した場合、ステップ143で弾倉4に弾19があるかどうかをチェックする。これは弾有無検知スイッチ41の信号をマイコン49に入力し、この信号がONかOFFかを調べることにより実行される。弾倉4に弾19がある場合には弾有無検知スイッチ41が弾有無検知スイッチ用押圧部材42で上方に押されてスイッチがOFFするようになっている。
ステップ143で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ144に進みモータ22の電源をOFFする。このときマイコン49はモータOFF信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はMOS−FETでバッテリー27からモータ22に供給されている電源を遮断する。
次にステップ145に進み、20msの待ち時間の後にステップ141に戻る。この待ち時間は制御を安定させるために設けられるもので、20msには限定されない。
ステップ143で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合には、ステップ146に進みカウンタCNT1にNをセットする。Nは連発の数であり2以上の正の整数値である。
次にステップ147に進みモータ電源をONする。このときマイコン49はモータ電源ON信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はMOS−FETをONし、バッテリー27からモータ22に電力を供給する。これによりモータ22は回転を開始し、モータ軸23、減速ギア24などの減速機構を介してセクターギヤ25が回転する。
次にステップ148でセクターギア25の回転基準位置が検知されたかどうかをチェックする。セクターギア25の回転基準位置が検知されない場合、ステップ148の始めに戻りセクターギア25の回転基準位置が検知されるまでステップ148を繰り返す。
ステップ148でセクターギア25の回転基準位置が検知されるとステップ149に進み、ステップ149で弾倉4に弾19があるかどうかをチェックする。弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ129に進みモータ22の電源をOFFする。ステップ129でモータ電源をOFFする信号を出力した後、ステップ125に進み待ち時間20msの後にステップ101に戻り、以後上記の動作を続ける。
ステップ149で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合にはステップ151に進み、カウンタCNT1の値から1を引く。1を引いた結果0になったかどうかをチェックする。0でなければステップ148に戻り0になるまでステップ148からステップ151の処理を繰り返す。
ステップ151でカウンタCNT1の値が0になったことが検知されたら、ステップ152に進みモータ22の電源をOFFする。
次にステップ153に進みトリガースイッチ37がONの場合にはウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ153の始めに戻る。
トリガースイッチ37がONでない場合はステップ145に進み、待ち時間20msの後にステップ141に戻り、以後上記の動作を続ける。
本実施の形態によれば、任意の数のN連発を行うことができ、またN連発中にトリガ3を放すことによりN連発動作を中断することができる。また、最後の動作は第1の実施の形態の単発動作と同様にセクターギヤ25の回転基準位置を検知して停止することができる。したがって、N連発の最後の停止位置が第1の実施の形態の単発動作と同様に精度よく管理することができ、常にセクターギヤ25とラック18が噛み合わない状態で停止させることができる。したがって、第1の実施の形態と同様に、銃本体1を第10図のように容易に開くことができ内部の保守が容易になる。また、セクターギヤ25とラック18が噛み合わない位置で動作停止させることができるので、銃銃保管などのとき、ばね15に応力のかからない状態にすることができ、ばね15の弾力の劣化を抑えることができる。また、セクターギヤ25とラック18が噛み合わない位置で動作停止させることができるので、銃保管時などにラック18やピストン12に無理な応力がかからない状態となり、減速機構やピストン部の信頼性を向上させることができる。また、本実施例の形態によれば、弾倉4に弾19が無くなったとき動作を停止させることができ、無駄な空撃ち動作をさせることない。
(制御の第4の実施の形態)
第13図は単発と連発の動作を切り替えできるようにした制御の第4の実施の形態を示したものである。単発動作は第1の実施の形態を基本とし、連発動作は第2の実施の形態を基本としている。
まず、ステップ160で制御をスタートさせ、ステップ161で、トリガースイッチ37が押されているかどうかをチェックする。トリガースイッチ37が押されていない場合はステップ162でウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ161に戻る。
ステップ161でトリガースイッチ37が押されていることを検知した場合、ステップ163で弾倉4に弾19があるかどうかをチェックする。これは弾有無検知スイッチ41の信号をマイコン49に入力し、この信号がONかOFFかを調べることにより実行される。
ステップ163で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ164に進みモータ22の電源をOFFする。このときマイコン49はモータOFF信号を信号増幅器53に出力し、増幅器53は信号を増幅してモータ電源制御部28におくる。この信号を受け取ったモータ電源制御部28はMOS−FETでバッテリー27からモータ22に供給されている電源を遮断する。
次にステップ165に進み、20msの待ち時間の後にステップ161に戻る。この待ち時間は制御を安定させるために設けられるもので、20msには限定されない。
ステップ163で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合には、ステップ166に進み、単発か連発かをチェックする。
単発と連発の切り替えはセレクトスイッチ51によって行われる。セレクトスイッチ51は第1図に示すように銃本体1の側面に設けられている。第8図に示すように、セレクトスイッチ51は単発側、連発側、安全側の接点を持つ切り替えスイッチで、単発側に切り替えると+5Vがマイコン49に入力され、連発側に切り替えると−5Vがマイコン49に入力され、安全側に入力されると0Vがマイコン49に入力されるようになっている。マイコン49はこれら3値により、単発、連発を判断する。なお安全側は発射動作を行わない。なお、これらの3値の組み合わせはこの実施の形態に限定されないことは言うまでも無い。
ステップ166で単発であると判断されたらステップ167に進む。ステップ167は第9図の破線で示したブロックS1の単発動作の処理を行うものである。ステップ167を抜けた場合はステップ165に進み、待ち時間20msの後にステップ161に戻り、以後上記の動作を続ける。
ステップ166で連発であると判断されたらステップ168に進む。ステップ168は第11図の破線で示したブロックC1の単発動作の処理を行うものである。ステップ167を抜けた場合はステップ165に進み、待ち時間20msの後にステップ161に戻り、以後上記の動作を続ける。
本実施の形態によれば、単発と連発を容易に切り替えることができる。しかも、単発動作は第1の実施の形態を基本とし、連発動作は第2の実施の形態を基本としているので、単発あるいは連発動作の終了時にはセクターギヤ25の回転基準位置を検出して停止する。したがって上記第1、第2の実施の形態の効果も合わせて奏することができる。
(制御の第5の実施の形態)
第14図は単発とN連発の動作を切り替えできるようにした制御の第5の実施の形態を示したものである。単発動作は第1の実施の形態を基本とし、N連発動作は第3の実施の形態を基本としている。第14図の動作フローは第4の実施の形態である第13図と近似している。異なる点は、第13図の第3の実施の形態ではステップ166が単発か連発かを判断し、ステップ168が第11図の破線で示したブロックC1の連発処理を実行するのに対し、第14図の本実施の形態ではステップ186が単発かN連発かを判断し、ステップ188が第12図の破線の示したブロックN1のN連発処理を実行する点である。ステップ186での単発とN連発の切り替え判断はセレクトスイッチ51の切り替え状態をマイコン49に取り込んで実行している。その他の処理は第13図と同じである。即ち、ステップ160〜165、167がそれぞれステップ180〜185、187に対応している。
本実施の形態によれば、単発とN連発を容易に切り替えることができる。しかも、単発動作は第1の実施の形態を基本とし、N連発動作は第3の実施の形態を基本としているので、単発あるいはN連発動作の終了時にはセクターギヤ25の回転基準位置を検出して停止する。したがって上記第1、第3の実施の形態の効果も合わせて奏することができる。
(制御の第6の実施の形態)
第15図は単発、連発、N連発の動作を切り替えできるようにした制御の第6の実施の形態を示したものである。単発動作は第1の実施の形態を基本とし、連発動作は第2の実施の形態を基本とし、N連発動作は第3の実施の形態を基本としている。第15図の動作フローは、まず、単発・連発と単発・N連発の切り分けを行い、次に切り分けた結果により第13図のブロックA1で示した第4の実施の形態の単発・連発の動作を行うか、第14図のブロックB1で示した第5の実施の形態の単発・N連発の動作を行う。
まず、ステップ190で制御をスタートさせ、ステップ191で単発・連発かそれとも単発・N連発かを判断する。これは第7図あるいは第8図に示した単発・連発/単発・N連発の選択手段52からの信号をマイコン49に入力し設定状態を判断するものである。ステップ191で単発・連発であると判断されたらステップ192に進み第13図のブロックA1で示した第4の実施の形態の単発・連発の動作を行う。ステップ191で単発・N連発であると判断されたらステップ193に進み第14図のブロックB1で示した第5の実施の形態の単発・N連発の動作を行う。ブロックA1、ブロックB1での単発と連発の判断はセレクトスイッチ51の切り替え状態をマイコン49で判断する点は第4、5の実施の形態と同様である。
本実施の形態によれば、最終的に単発、連発、N連発のいずれかの動作に切り替えできることになる。しかも単発動作は第1の実施の形態を基本とし、連発動作は第2の実施の形態を基本とし、N連発動作は第3の実施の形態を基本としているので、単発、連発N連発のいずれを選択しても動作の終了時にはセクターギヤ25の回転基準位置を検出して停止する。したがって上記第1〜5の実施の形態の効果も合わせて奏することができる。
(制御の第7の実施の形態)
第16図は単発、連発、N連発の動作を切り替えできるようにした制御の第7の実施の形態を示したものである。単発動作は第1の実施の形態を基本とし、連発動作は第2の実施の形態を基本とし、N連発動作は第3の実施の形態を基本としている点は第6の実施の形態と同じである。
第16図の動作フローは、まず、トリガースイッチ37のON/OFF状態のチェック、弾倉4に弾19が有るかどうかのチェックを行い、次に単発、連発、N連発の動作切り替えを行うようにしたものである。
まず、ステップ200で制御をスタートさせ、ステップ201で、トリガースイッチ37が押されているかどうかをチェックする。トリガースイッチ37が押されていない場合はステップ202でウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ201に戻る。
ステップ201でトリガースイッチ37が押されていることを検知した場合、ステップ203で弾倉4に弾19があるかどうかをチェックする。これは弾有無検知スイッチ41の信号をマイコン49に入力し、この信号がONかOFFかを調べることにより実行される。
ステップ203で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ204に進みモータ22の電源をOFFする。
次にステップ205に進み、20msの待ち時間の後にステップ101に戻る。
ステップ203で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合には、ステップ206に進み単発、連発、N連発のいずれが選択されているか判断する。これは3点のセレクトスイッチ(図示せず)の切り替え状態を判断することにより実行される。ステップ206の判断によりステップ207、208、208の処理が実行される。ステップ207は第9図の破線で示した処理ブロックS1、ステップ208は第11図の破線で示した処理ブロックC1、ステップ209は第12図の破線で示した処理ブロックN1である。
第16図の動作フローは、第1〜第3の実施の形態に共通したトリガースイッチ37のON/OFF状態のチェック、弾倉4に弾19が有るかどうかの処理が纏めて処理されるように動作フローが簡素化されている。また、第15図の動作フローでは、単発、連発、N連発の動作切り替えがそれぞれ対等の切替となっている点が第6の実施の形態と異なっている。第6の実施の形態では単発・連発を1つの大きなブロック、単発・N連発が他の大きなブロックとして扱っており、このような使い方をする場合には第7図あるいは第8図に示した単発・連発/単発・N連発の選択手段52およびセレクトスイッチ51を設けることにより実施することができる。これに対しこの第7の実施の形態では単発、連発、N連発の動作切り替えを3点スイッチなどで行う場合に好適である。また切替判断のためのスイッチは単発、連発、N連発の動作切り替えを3点スイッチの1つでよい。
本第7の実施の形態によれば、最終的に単発、連発、N連発のいずれかの動作に切り替えできることになる。しかも単発動作は第1の実施の形態を基本とし、連発動作は第2の実施の形態を基本とし、N連発動作は第3の実施の形態を基本としているので、単発、連発N連発のいずれを選択しても動作の終了時にはセクターギヤ25の回転基準位置を検出して停止する。したがって上記第1〜5の実施の形態の効果も合わせて奏することができる。
(制御の第8の実施の形態)
第17図は単発、連発、N連発の動作を切り替えできるようにした制御の第8の実施の形態を示したものである。単発動作は第1の実施の形態を基本とし、連発動作は第2の実施の形態を基本とし、N連発動作は第3の実施の形態を基本としている点は第6、7の実施の形態と同じである。
第17図の動作フローでは連発とN連発を、まず連発として纏めて単発から切り分け、次いで連発とN連発を切り分けるようにしている。
まず、ステップ220で制御をスタートさせ、ステップ221で、トリガースイッチ37が押されているかどうかをチェックする。トリガースイッチ37が押されていない場合はステップ222でウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ221に戻る。
ステップ221でトリガースイッチ37が押されていることを検知した場合、ステップ223で弾倉4に弾19があるかどうかをチェックする。これは弾有無検知スイッチ41の信号をマイコン49に入力し、この信号がONかOFFかを調べることにより実行される。
ステップ223で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ224に進みモータ22の電源をOFFする。
次にステップ225に進み、20msの待ち時間の後にステップ221に戻る。
ステップ223で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合には、ステップ226に進み単発か連発/N連発かの判断を行う。これは第7図、第8図のセレクトスイッチ51を設けてそれらの切り替え状態をマイコン49により判断することで実行することができる。
ステップ226で単発と判断されたらステップ227に進み第9図の破線で示した処理ブロックS1を実行する。これは単発の動作を行う処理フローである。
ステップ226で連発/N連発と判断されたらステップ228に進み連発かN連発かの判断を行う。これは第7図、第8図の単発・連発/単発・N連発の選択手段52を設けてそれらの切り替え状態をマイコン49により判断することで実行することができる。ステップ228で連発と判断されたときはステップ229に進み第11図の破線で示した処理ブロックC1を実行する。これは連発の動作を行う処理フローである。また、ステップ228でN連発と判断されたときはステップ230に進み第12図の破線で示した処理ブロックN1を実行する。これはN連発の動作を行う処理フローである。
本第8の実施の形態も第7の実施の形態と同様に共通したトリガースイッチ37のON/OFF状態のチェック、弾倉4に弾19が有るかどうかの処理が纏めて処理されるように動作フローが簡素化されている。
本第8の実施の形態によれば、最終的に単発、連発、N連発のいずれかの動作に切り替えできることになる。しかも単発動作は第1の実施の形態を基本とし、連発動作は第2の実施の形態を基本とし、N連発動作は第3の実施の形態を基本としているので、単発、連発N連発のいずれを選択しても動作の終了時にはセクターギヤ25の回転基準位置を検出して停止する。したがって上記第1〜5の実施の形態の効果も合わせて奏することができる。
(制御の第9の実施の形態)
第18図〜第20図は制御の第9の実施の形態を示すものである。図に従って動作を説明していく。
第18図のステップ240でスタートし、ステップ241に進み初期設定が行われる。ここでは以下の処理において使用されるウォッチドグタイマーの初期値を1000msに設定し、モータ22の電源をOFFする処理を行う。ウォッチドグタイマーの初期値を1000msは1000msに限定されないことは先に述べたとおりである。また、モータ22の電源をOFFする処理をはじめに行うのは、まずモータ22を確実に停止させた状態にするためである。
次にステップ242に進み単発/連発か単発/N連発かの判断を行う。これは単発/連発と単発/N連発の切替手段52を設けてそれらの切替え状態をマイコン49により判断することで実行することができる。
ステップ242で単発/連発と判断されたら第19図のステップ243に進む。ステップ243で、トリガースイッチ37が押されているかどうかをチェックする。トリガースイッチ37が押されていない場合はステップ244でウォッチドグタイマーWDTをクリアしてステップ243に戻る。
ステップ243でトリガースイッチ37が押されていることを検知した場合、ステップ245に進み単発か連発かをチェックする。これはセレクトスイッチ51の切り替え状態をマイコン49に取り込むことにより実行することができる。ステップ245で単発と判断されたらステップ246に進み弾倉4に弾19が有るかどうかをチェックする。これは弾有無検知スイッチ41の信号をマイコン49に入力し、この信号がONかOFFかを調べることにより実行される。弾倉4に弾19がある場合には弾有無検知スイッチ41が弾有無検知スイッチ用押圧部材42で押されてスイッチがONするようになっている。
ステップ246で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ249に進みモータ22の電源をOFFする。
次にステップ248に進み、20msの待ち時間の後にステップ243に戻る。
ステップ246で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合には、ステップ247に進む。このステップ247は第9図の破線で示したブロックS1の単発処理を示している。ステップ247の処理を抜けるとステップ248に進み、20msの待ち時間の後にステップ243に戻る。
ステップ245で連発と判断されたときはステップ250に進み弾倉4に弾19が有るかどうかをチェックする。ステップ250で弾倉4に弾19が無いことが検知された場合にはステップ249に進みモータ22の電源をOFFし、次にステップ248に進み、20msの待ち時間の後にステップ243に戻る。
ステップ250で弾倉4に弾19が有ることが検知された場合には、ステップ251に進む。このステップ251は第11図の破線で示したブロックC1の連発処理を示している。ステップ251の処理を抜けるとステップ248に進み、20msの待ち時間の後にステップ243に戻る。
(制御の第10の実施の形態)
第21図、第22図は発射された弾19の数をカウントすることが出来る制御の第10の実施の形態である。
第21図は第9図に示した単発の発射動作のフローに、発射された弾19の数をカウントするカウンタを設けたものである。同様に、第11図の連発の発射動作のフロー、第12図のN連発の発射動作のフローにもカウンタを設けることが出来る。連発、N連発については第21図と同様なので図示を省略している。そして、これら単発、連発、N連発で発射された弾19の数を合計するフローチャートを第22図に示している。以下第21図、第22図により説明していく。
第21図において、第9図と同じ部分は同じ符号としている。
まず、ステップ100で制御をスタートさせ、ステップ300でカウンタC2の値n1を0にリセットする。次にステップ101に進みステップ107までは第9図の第1の実施の形態と同じ処理となる。そして、ステップ107でセクターギア25の回転基準位置が検知されたかどうかをチェックする。
ステップ107でセクターギア25の回転基準位置が検知されるとステップ301に進む。ここではカウンタC2の値に1を加える。今の場合単発で、弾19が1発だけ発射されたのでカウンタの値はn1=0+1=1となる。
次にステップ108に進みモータ電源をOFFする信号を出力する。以下ステップ109、110、105を通ってステップ101に戻る。
更にトリガースイッチ37がONされると、上記動作を繰り返し、カウンタC2の値に更に1が加えられn1=1+1=2となる。
以下トリガ3をONして弾19を発射する毎にカウンタC2の値はカウントアップしていく。即ち弾19が1つ発射されたのに対応してカウンタの値がカウントアップしていくわけである。
連発の場合に同様に発射された弾19の数をカウントすることが出来る。即ち連発の場合のカウンタをC3とすると、第21図と同様に、第11図のステップ120の次にカウンタC3を0にリセットし、ステップ127の次でカウンタC3の値を1づつカウントアップするようにすればよい。この場合連発なので、ステップ127〜ステップ131のループで継続して弾19が発射されステップ127を抜ける毎に1だけカウントアップする。したがって連発された弾19の数を正確にカウントすることが出来る。
N連発の場合にも同様に発射された弾19の数をカウントすることが出来る。即ち連発の場合のカウンタをC4とすると、第21図と同様に、第12図のステップ140の次にカウンタC4を0にリセットし、ステップ148の次でカウンタC4の値を1づつカウントアップするようにすればよい。この場合N連発なので、ステップ127〜ステップ131のループで継続して弾19が発射されステップ127を抜ける毎に1だけカウントアップし最大N発だけカウントアップされる。したがってN連発の場合にも発射された弾19の数を正確にカウントすることが出来る。
第22図に示した実施の形態は、第16図に示された単発、連発、N連発の実施の形態7を変形し、単発、連発、N連発で発射された弾19の合計数を求め表示するものである。
まず、ステップ200で制御をスタートさせ、ステップ400でカウンタC2、C3、C4の値n1、n2、n3を0にリセットする。次にステップ201に進みステップ206までは第16図の第7の実施の形態と同じ処理となる。ステップ206は単発、連発、N連発のいずれが選択されているか判断され、ステップ401、402、403の処理が実行される。ステップ401は第21図の破線で示した処理ブロックS2を示す。ステップ402は先に説明した連発でカウンタC3を設けたもの、ステップ403は先に説明したN連発でカウンタC4を設けたもので、具体的にはC2は第11図のC1においてステップ127の次にカウンタC3を挿入したもの、N2は第12図のブロックN1においてステップ148の次にカウンタC4を挿入したものである。
ステップ401〜403の処理をぬけるとステップ404を実行する。ステップ404は先にステップ401〜403のカウンタC2〜C4でカウントされたn1〜n3を合計し表示手段に表示する。表示手段は図示してはいないが通常のマイコンを使った制御技術を使えば容易に設けることができ、液晶表示器などを使用でき、この液晶表示器などを使って発射された弾19の合計値を表示することができる。なお、本実施の形態では単発、連発、N連発でカウンタをそれぞれ異なるものとして設け、単発、連発、N連発をそれぞれカウントできるようにしたが、共通のカウンタとしてカウントしても良い。この場合は単発、連発、N連発いずれのルートを通過するかに拘わらず単発、連発、N連発の合計値としてカウントされる。この場合ステップ404は不要で、ステップ400も1つの共通のカウンタをリセットするのみでよい。
また、上記カウント値は発射された弾19の数をカウントしたが、最初に装填された弾19の数を初期設定し、弾19が発射される毎にカウントダウンしていけば、弾19の残数を知ることが出来る。この場合、数値を入力するようにすることも出来るが、新しい弾倉4の弾19の数は予め分かっているので、弾倉4をセットしたときこれを検知し、弾19の数が初期設定されるようにすれば自動的に初期設定することが出来る。初期値が決まっている場合には、新たに弾倉4をセットしたときの初期値を内部のメモリに記憶しておく。また、任意の数値を初期設定したい場合には数値入力のためのキー入力手段を設ければ良い。このキー入力手段は図示してはいないが通常のマイコンを使った制御技術を使えば容易に設けることができる。
上記の第10の実施の形態で発射された弾19の数をカウントする手段として、セクターギヤ25に回転基準孔を設けホトセンサで通過回数をカウントするようにしたが、これに限定はされない。例えば、1回の弾19の発射動作に対応して1往復するピストン12やハンマーなどの動きをカウントすることでも同様にカウントすることが出来る。
なお、以上の各実施の形態で説明したトリガースイッチ37、弾有無検知スイッチ41、セレクトスイッチ51、単発/連発と単発/N連発の切替手段52のON、OFF状態はフェールセーフの考えによって決めることが好ましいが、これに限定されることは無い。ON、OFF状態が逆になっても良く、要はスイッチの状態が判断できれば実施することは可能である。
また、上に説明した電子制御回路や制御フローはこれに限定されることはなく、発明の主旨の範囲で変形が可能である。
また、上記説明では、セクターギヤ25の回転基準位置が検知された後はフリーラン停止としている。これは本発明は安価に構成することを考えてこのようにしているのであって、高価になることを厭わなければ、セクターギヤ25の位置決め手段としてサーボモータを適用してもよい。
また、先にも述べたが、N連発におけるNの値は2以上の任意の正の整数とすることができる。本発明者はNを3として製作したがこれに限定されることは無い。FIG. 1 shows an air gun as a model gun simulating an automatic loading rifle.
First, each part of the air gun shown in FIG. 1 will be briefly described.
As shown in FIG. 23, the
Further, as will be described later, the air gun according to the present invention can open the
FIG. 2 shows the inside of the gun by a partially cutaway view of the bullet firing control part.
An
FIG. 3 is an enlarged view of the control circuit portion.
In FIG. 3, 33 is a tooth portion of the
FIG. 4 is a view on arrow AA of FIG. Reference numeral 44 denotes a phototransistor, which is paired with the
Reference numerals 45 and 46 are attachment holes for attaching the control
FIG. 5 shows the outer shape of the
FIG. 5A is a bird's-eye view of the entire
Next, the bullet firing operation will be described. FIG. 6 is a view for explaining the operation from setting the
In FIG. 6, the
FIG. 6A shows a state immediately after the
FIG. 6B shows a state in which the
FIG. 6(c) shows that when the
FIG. 6D shows a state in which the
As described above, when the rotation reference position of the
It should be noted that even if the rotation reference position of the
Next, the configuration of the
FIG. 7 shows a control block of the
The configuration of the
In FIG. 8,
A contact signal from the
51 is a select switch, which is a three-point switch. Each contact position can be switched to "single shot""repeatedshot""safety". If "safe" is selected here, the firing operation is not performed even if the
Reference numeral 53 is an amplifier for amplifying the motor ON/OFF signal output from the
(First embodiment of control)
Next, bullet firing control will be described in detail using a control flowchart.
FIG. 9 shows the first embodiment of the control, and is a flow chart for controlling the single-shot operation.
First, control is started in step 100, and it is checked in step 101 whether the
The watch dog timer WDT is configured such that when the
When it is detected in step 101 that the
When it is detected in step 103 that there is no
Next, the procedure proceeds to step 105, and after waiting for 20 ms, the procedure returns to step 101. This waiting time is provided to stabilize the control, and is not limited to 20 ms.
When it is detected in step 103 that there is a
Next, at step 107, it is checked whether the rotation reference position of the
When the rotation reference position of the
The
The rotation amount from the detection of the rotation reference position of the
After outputting a signal for turning off the motor power source in
When it is detected in step 109 that the
According to the operation shown in the above flow chart, the single-shot operation can be performed by pulling the
According to the embodiment of the present invention, the rotation reference position of the
(Second Embodiment of Control)
FIG. 11 shows a second embodiment of control, and is a flow chart for controlling the continuous operation.
First, control is started in step 120, and it is checked in step 121 whether the
When it is detected in step 121 that the
When it is detected in step 123 that there is no
Next, the process proceeds to step 125, and after waiting for 20 ms, the process returns to step 121. This waiting time is provided to stabilize the control, and is not limited to 20 ms.
When it is detected in step 123 that there is a
Next, at step 127, it is checked whether the rotation reference position of the
When the rotation reference position of the
After outputting a signal to turn off the motor power in
When the
When it is detected in step 130 that there is no
According to the present embodiment, the
Therefore, similarly to the first embodiment, the
(Third Embodiment of Control)
FIG. 12 shows a third embodiment of control, and is a flowchart of N-shot control in which N-shot operation can be performed. N can be any positive integer greater than or equal to 2. The present inventor manufactured N as 3, but not limited to this.
First, the control is started in step 140, and it is checked in step 141 whether the
When it is detected in step 141 that the
When it is detected in step 143 that there is no
Next, the procedure proceeds to step 145, and after waiting for 20 ms, the procedure returns to step 141. This waiting time is provided to stabilize the control, and is not limited to 20 ms.
When it is detected in step 143 that there is a
Next, in
Next, at step 148, it is checked whether the rotation reference position of the
When the rotation reference position of the
When it is detected in step 149 that there is a
When it is detected in step 151 that the value of the counter CNT1 has become 0, the process proceeds to step 152 to turn off the power of the
Next, in
If the
According to the present embodiment, it is possible to perform an arbitrary number of N-shots, and it is possible to interrupt the N-shot operation by releasing the
(Fourth Embodiment of Control)
FIG. 13 shows a fourth embodiment of the control capable of switching the single-shot mode and the continuous-shot mode. The single-shot operation is based on the first embodiment, and the single-shot operation is based on the second embodiment.
First, in step 160, the control is started, and in step 161, it is checked whether or not the
When it is detected in step 161 that the
When it is detected in step 163 that there is no
Next, the process proceeds to step 165, and after waiting for 20 ms, the process returns to step 161. This waiting time is provided to stabilize the control, and is not limited to 20 ms.
If it is detected in step 163 that there is a
The
If it is determined in step 166 that it is a single shot, the process proceeds to step 167. In step 167, the single-shot operation of the block S1 shown by the broken line in FIG. 9 is performed. When step 167 is exited, the process proceeds to step 165, the process returns to step 161 after the waiting time of 20 ms, and the above operation is continued thereafter.
If it is determined in step 166 that the fire is repeated, the process proceeds to step 168. In step 168, the single-shot operation of the block C1 shown by the broken line in FIG. 11 is performed. When step 167 is exited, the process proceeds to step 165, the process returns to step 161 after the waiting time of 20 ms, and the above operation is continued thereafter.
According to the present embodiment, it is possible to easily switch between single-shot mode and continuous-shot mode. Moreover, since the single-shot operation is based on the first embodiment and the single-shot operation is based on the second embodiment, the rotation reference position of the
(Fifth Embodiment of Control)
FIG. 14 shows a fifth embodiment of the control capable of switching the operation between the single-shot mode and the N-shot mode. The single-shot operation is based on the first embodiment, and the N-shot operation is based on the third embodiment. The operation flow of FIG. 14 is similar to that of FIG. 13 which is the fourth embodiment. The difference is that in the third embodiment of FIG. 13, step 166 determines whether it is a single shot or continuous shot, and step 168 executes the continuous shot processing of block C1 shown by the broken line in FIG. In the present embodiment shown in FIG. 14, step 186 determines whether it is a single shot or N consecutive shots, and step 188 executes the N consecutive shot processing of the block N1 shown by the broken line in FIG. The determination of the switching between the single-shot mode and the N-shot mode in step 186 is executed by fetching the switching state of the
According to the present embodiment, it is possible to easily switch between single-shot mode and N-shot mode. Moreover, since the single-shot operation is based on the first embodiment and the N-shot operation is based on the third embodiment, the rotation reference position of the
(Sixth Embodiment of Control)
FIG. 15 shows a sixth embodiment of the control capable of switching the operation between the single-shot mode, the continuous-shot mode, and the N-shot mode. The single-shot operation is based on the first embodiment, the repeated operation is based on the second embodiment, and the N-shot operation is based on the third embodiment. In the operation flow of FIG. 15, first, the single-shot/repeated and the single-shot/N-shot are separated, and then the single-shot/repeated operation of the fourth embodiment shown in block A1 of FIG. Or the single-shot/N-shot mode operation of the fifth embodiment shown in block B1 of FIG. 14 is performed.
First, in step 190, the control is started, and in
According to the present embodiment, it is possible to finally switch to any one of single-shot mode, continuous mode, and N-shot mode. Moreover, the single-shot operation is based on the first embodiment, the continuous operation is based on the second embodiment, and the N-shot operation is based on the third embodiment. Even if is selected, the rotation reference position of the
(Seventh Embodiment of Control)
FIG. 16 shows a seventh embodiment of the control capable of switching between single-shot mode, continuous-shot mode, and N-shot mode. The single-shot operation is based on the first embodiment, the single-shot operation is based on the second embodiment, and the single-shot operation is based on the third embodiment, which is the same as the sixth embodiment. Is.
In the operation flow of FIG. 16, first, the ON/OFF state of the
First, control is started in
When it is detected in
When it is detected in
Next, the process proceeds to step 205, and after waiting for 20 ms, the process returns to step 101.
When it is detected in
In the operation flow of FIG. 16, the check of the ON/OFF state of the
According to the seventh embodiment, it is possible to finally switch to any one of single-shot mode, continuous mode, and N-shot mode. Moreover, the single-shot operation is based on the first embodiment, the continuous operation is based on the second embodiment, and the N-shot operation is based on the third embodiment. Even if is selected, the rotation reference position of the
(Eighth Embodiment of Control)
FIG. 17 shows an eighth embodiment of the control capable of switching the operation between the single-shot mode, the continuous-shot mode, and the N-shot mode. The single-shot operation is based on the first embodiment, the continuous operation is based on the second embodiment, and the N-shot operation is based on the third embodiment in the sixth and seventh embodiments. Is the same as.
In the operation flow of FIG. 17, the continuous fire and the N continuous fire are first summarized as a continuous fire and separated from a single shot, and then the continuous fire and the N continuous fire are separated.
First, in
When it is detected in
When it is detected in step 223 that there is no
Next, the process proceeds to step 225, and after waiting for 20 ms, the process returns to step 221.
When it is detected in step 223 that there is a
If it is determined in
When it is determined in
Also in the eighth embodiment, similar to the seventh embodiment, the operation of checking the ON/OFF state of the
According to the eighth embodiment, it is possible to finally switch to any one of single-shot mode, continuous mode, and N-shot mode. Moreover, the single-shot operation is based on the first embodiment, the continuous operation is based on the second embodiment, and the N-shot operation is based on the third embodiment. Even if is selected, the rotation reference position of the
(Ninth Embodiment of Control)
18 to 20 show a ninth embodiment of control. The operation will be described with reference to the drawing.
The process starts at
Next, the routine proceeds to step 242, where it is determined whether single shot/repeated shot or single shot/N repeated shot. This can be executed by providing a single-shot/repeated and single-shot/N-repeated switching means 52 and determining the switching state by the
If it is determined in
When it is detected in
When it is detected in step 246 that there is no
Then proceed to step 248 and return to step 243 after a waiting time of 20 ms.
When it is detected in step 246 that the
If it is determined in
When it is detected in
(Tenth Embodiment of Control)
21 and 22 show a tenth embodiment of the control capable of counting the number of
FIG. 21 shows the flow of the single-shot firing operation shown in FIG. 9 provided with a counter for counting the number of
21, the same parts as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals.
First, control is started in step 100, and the value n1 of the counter C2 is reset to 0 in
When the rotation reference position of the
Next, in
When the
Thereafter, every time the
In the case of continuous fire, it is possible to count the number of
In the case of N consecutive fires, it is possible to count the number of
The embodiment shown in FIG. 22 is a modification of the single-shot, continuous-shot, and N-shot repeated
First, control is started in
When the processing of
Further, the above count value counts the number of
As a means for counting the number of
The ON/OFF states of the
Further, the electronic control circuit and the control flow described above are not limited to this, and can be modified within the scope of the invention.
Further, in the above description, the free run is stopped after the rotation reference position of the
Also, as described above, the value of N in N barrage can be any positive integer of 2 or more. The present inventor manufactured N as 3, but not limited to this.
本発明は、実銃の代替品として、銃の射撃訓練や保守訓練に使用することができる。また、玩具用のモデルガンとして使用することもできる。
また、本願発明によれば、如何なる発射動作のときも、回転輪(セクターギヤ)とラックが噛み合わない状態で複座するよう制御でき、これによって銃の機械機構の信頼性が向上し、スプリングのばね効果の劣化を防止できる効果がある。
また、回転輪(セクターギヤ)とラックが噛み合わない状態に複座するので、銃の内部を容易に開くことが出来て保守が容易に行える効果がある。The present invention can be used as an alternative to a real gun for gun shooting training and maintenance training. It can also be used as a model gun for toys.
Further, according to the present invention, it is possible to control so that the rotating wheel (sector gear) and the rack do not engage with each other at the time of any firing operation, thereby improving the reliability of the mechanical mechanism of the gun and improving the reliability of the spring. This has the effect of preventing deterioration of the spring effect.
In addition, since the rotating wheels (sector gears) and the racks are seated in a state where they do not mesh with each other, there is an effect that the inside of the gun can be easily opened and maintenance can be easily performed.
1・・・銃本体
3・・・トリガ
4・・・弾倉(マガジン)
5・・・握把
6・・・銃床
7・・・ハンドガードライナ
8・・・ハンドキャリ
9・・・ヒンジ
10・・・シリンダ
11・・・シリンダヘッド
12・・・ピストン
13・・・ピストンヘッド
14・・・Oリング
15・・・スプリング
16・・・ピストン移動規制部材
17・・・心棒
18・・・ラック
19・・・弾
20・・・チャンバ
21・・・バレル
22・・・モータ
23・・・モータ軸
24・・・減速ギア
25・・・セクターギヤ
27・・・バッテリ
28・・・モータ電源制御部
29・・・電源線
30・・・電源線
31・・・制御線
32・・・制御回路収納ケース
33・・・セクターギヤの歯部
34・・・セクターギヤの無歯部
35・・・第1の制御回路用プリント基板
36・・・第2の制御回路用プリント基板
37・・・トリガースイッチ
38・・・制御線
39・・・ホトダイオード
40・・・セクターギヤの回転基準位置検出用孔
41・・・弾有無検知スイッチである。
42・・・弾有無検知スイッチ用押圧部材
43・・・第1のコネクタ
44・・・ホトトランジスタ
45、46・・・取付孔
47・・・電子制御回路
48・・・第2のコネクタ
49・・・マイクロコンピュータ(マイコン)
50・・・セクターギヤの回転基準位置検知部
51・・・セレクトスイッチ
52・・・単発/連発と単発/N連発の切替手段
53・・・増幅器
54・・・演算増幅器(オペアンプ)
55・・・溝
57・・・シリンダーヘッド中心孔
58・・・弾有無検知レバー
59・・・給弾孔
60・・・弾有無検知用の窓枠
61・・・シリンダーの底部
62・・・ピストンヘッドとシリンダヘッドの間の空間1...
5...
42... Bullet presence/absence detection
50... Sector gear rotation reference
55...
Claims (15)
前記ピストンを駆動する駆動系の動作基準位置を検知する手段を設け、
前記動作基準位置が検知されたときに前記駆動系の動作を所定位置で停止させることを特徴としたエアガン。In an air gun that shoots bullets using compressed air by a piston,
Providing means for detecting the operation reference position of the drive system for driving the piston,
An air gun characterized by stopping the operation of the drive system at a predetermined position when the operation reference position is detected.
前記ピストンを駆動する駆動系の動作基準位置を検知する手段を設け、
前記動作基準位置が検知されたときに前記駆動系の動作を停止させ、常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガン。In an air gun that shoots bullets using compressed air by a piston,
Providing means for detecting the operation reference position of the drive system for driving the piston,
An air gun characterized in that when the operation reference position is detected, the operation of the drive system is stopped and the double-seat is always placed at the starting point of the firing operation.
前記ピストンに一体に設けられたラックと、
円周上の一部に前記ラックが噛み合う歯部と前記ラックが噛み合わない無歯部とを設けたセクターギヤと、
前記セクターギヤを減速ギヤ機構を介して駆動するモータと、
前記セクターギヤに設けられた回転基準位置と、
前記回転基準位置を検知するセンサーと、
を備え、
前記センサーにより前記回転基準位置が検知されたとき前記モータの電源をOFFし、
前記セクターギヤの無歯部と前記ラックが対向する位置で前記セクターギヤを停止させ、
前記ピストンを常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガン。In an air gun that includes a cylinder and a piston housed inside the cylinder, and uses a cylinder and the air compressed by the piston to fire a bullet,
A rack provided integrally with the piston,
A sector gear in which a tooth portion where the rack meshes and a toothless portion where the rack does not mesh are provided on a part of the circumference,
A motor for driving the sector gear via a reduction gear mechanism,
A rotation reference position provided on the sector gear,
A sensor for detecting the rotation reference position,
Equipped with
When the rotation reference position is detected by the sensor, the motor is turned off,
Stop the sector gear at a position where the toothless part of the sector gear and the rack face each other,
An air gun characterized in that the piston is always double seated at the starting point of the firing operation.
前記ピストンを前記シリンダーの一端に備わるシリンダーヘッドの方向に付勢するばねと、
前記ピストンの下部に前記ピストンと一体に固定されたラックと、
外周部に前記ラックに噛み合う歯部と噛み合わない無歯部を有し、前記歯部を前記ラックの歯に噛み合った状態で前記ラックを前記ばねの付勢力に抗して前記シリンダーヘッドとは逆方向に移動させるセクターギヤと、
前記セクターギヤを回転駆動するモータと、
前記セクターギヤの回転基準位置を検知するために設けられた回転基準位置検出用孔と、
前記回転基準位置検出用孔を検知するセンサと、
前記回転基準位置検出用孔をセンサで検知したら前記モータの電源を遮断する手段と、
を備え、
前記回転基準位置検出用孔が検知位置されてから所定位置だけ回転して前記セクターギヤの無歯部が前記ラックに対向する位置で停止させることにより、前記ばねの付勢力によって前記ピストンがシリンダーヘッドの方向に移動し、前記ピストンに備わるピストンヘッドと前記シリンダーヘッド間で圧縮された空気が前記シリンダーヘッドの中心孔からバレルの方向に噴出し、弾を前記バレルを通して発射させることを特徴としたエアガン。A piston stored in the cylinder,
A spring for urging the piston in the direction of a cylinder head provided at one end of the cylinder;
A rack fixed to the lower part of the piston integrally with the piston,
The outer peripheral portion has a toothless portion that does not mesh with a tooth portion that meshes with the rack, and in a state where the tooth portion meshes with the teeth of the rack, the rack is opposed to the cylinder head against the biasing force of the spring. Sector gear to move in the direction,
A motor for rotationally driving the sector gear,
A rotation reference position detecting hole provided for detecting the rotation reference position of the sector gear,
A sensor for detecting the rotation reference position detecting hole,
A means for cutting off the power supply of the motor when the sensor detects the rotation reference position detecting hole;
Equipped with
After the hole for detecting the rotation reference position is detected, the piston is rotated by a predetermined position and stopped at a position where the toothless portion of the sector gear faces the rack. Air gun moving in the direction of, and compressed between the piston head of the piston and the cylinder head is ejected in the direction of the barrel from the center hole of the cylinder head, and the bullet is shot through the barrel. .
前記ピストンを駆動する駆動系の動作基準位置を検知して、前記駆動系の動作を所定位置で停止させることを特徴としたエアガンの制御方法。In the method of controlling an air gun that uses a compressed air by a piston to fire a bullet,
An air gun control method comprising detecting an operation reference position of a drive system for driving the piston and stopping the operation of the drive system at a predetermined position.
前記ピストンを駆動する駆動系の動作基準位置を検知して、前記駆動系の動作を停止させ、常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガンの制御方法。In the method of controlling an air gun that uses a compressed air by a piston to fire a bullet,
A method of controlling an air gun, which detects an operation reference position of a drive system for driving the piston, stops the operation of the drive system, and always makes a double seat at a firing operation start point.
前記ピストンに一体に設けられたラックと、
円周上の一部に前記ラックが噛み合う歯部と前記ラックが噛み合わない無歯部とを設けたセクターギヤと、
前記セクターギヤを減速ギヤ機構を介して駆動するモータと、
前記セクターギヤに設けられた回転基準位置と、
前記回転基準位置を検知するセンサーと、
を備え、
前記センサーにより前記回転基準位置が検知されたとき前記モータの電源をOFFし、
前記セクターギヤの無歯部と前記ラックが対向する位置で前記セクターギヤを停止させ、
前記ピストンを常に発射動作開始地点に複座させることを特徴としたエアガンの制御方法。A method of controlling an air gun, which comprises a cylinder and a piston housed inside the cylinder, and uses a cylinder and air compressed by the piston to fire a bullet,
A rack provided integrally with the piston,
A sector gear in which a tooth portion where the rack meshes and a toothless portion where the rack does not mesh are provided on a part of the circumference,
A motor for driving the sector gear via a reduction gear mechanism,
A rotation reference position provided on the sector gear,
A sensor for detecting the rotation reference position,
Equipped with
When the rotation reference position is detected by the sensor, the motor is turned off,
Stop the sector gear at a position where the toothless part of the sector gear and the rack face each other,
A method for controlling an air gun, characterized in that the piston is always double seated at a starting point of a firing operation.
前記ピストンを前記シリンダーの一端に備わるシリンダーヘッドの方向に付勢するばねと、
前記ピストンの下部に前記ピストンと一体に固定されたラックと、
外周部に前記ラックに噛み合う歯部と噛み合わない無歯部を有し、前記歯部を前記ラックの歯に噛み合った状態で前記ラックを前記ばねの付勢力に抗して前記シリンダーヘッドとは逆方向に移動させるセクターギヤと、
前記セクターギヤを回転駆動するモータと、
前記セクターギヤの回転基準位置を検知するために設けられた回転基準位置検出用孔と、
前記回転基準位置検出用孔を検知するセンサと、
前記回転基準位置検出用孔をセンサで検知したら前記モータの電源を遮断する手段と、
を備え、
前記回転基準位置検出用孔が検知位置されてから所定位置だけ回転して前記セクターギヤの無歯部が前記ラックに対向する位置で停止させることにより、前記ばねの付勢力によって前記ピストンがシリンダーヘッドの方向に移動し、前記ピストンに備わるピストンヘッドと前記シリンダーヘッド間で圧縮された空気が前記シリンダーヘッドの中心孔からバレルの方向に噴出し、弾を前記バレルを通して発射させることを特徴としたエアガンの制御方法。A piston stored in the cylinder,
A spring for urging the piston in the direction of a cylinder head provided at one end of the cylinder;
A rack fixed to the lower part of the piston integrally with the piston,
The outer peripheral portion has a toothless portion that does not mesh with a tooth portion that meshes with the rack, and in a state where the tooth portion meshes with the teeth of the rack, the rack is opposed to the cylinder head against the biasing force of the spring. Sector gear to move in the direction,
A motor for rotationally driving the sector gear,
A rotation reference position detecting hole provided for detecting the rotation reference position of the sector gear,
A sensor for detecting the rotation reference position detecting hole,
A means for cutting off the power supply of the motor when the sensor detects the rotation reference position detecting hole;
Equipped with
After the hole for detecting the rotation reference position is detected, the piston is rotated by a predetermined position and stopped at a position where the toothless portion of the sector gear faces the rack. Air gun moving in the direction of, and compressed between the piston head of the piston and the cylinder head is ejected in the direction of the barrel from the center hole of the cylinder head, and the bullet is shot through the barrel. Control method.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080408 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080729 |