TWI593936B - Pneumatic speed control and firing cooling device of automatic weapon gun - Google Patents

Description

自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置

本發明涉及一種自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，尤指一種利用活塞氣室提供減緩槍機作動速度與衝擊力以及槍枝冷卻之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置。

一般單兵自動武器運作原理，依其能量來源可區分「氣體傳動式」、「後座力式」兩項。氣體傳動式係利用子彈發射瞬間，藉由將槍膛內部分高壓瓦斯氣體傳導回衝作用於活塞表面上，以作為槍機後退、完成自動循環之動能，如國造T91步槍、俄國AK-47步槍等。後座力式係利用子彈發射瞬間，子彈之反作用力直接或間接作用於槍機上，以便槍機完成自動循環，如德國MP5衝鋒槍、以色列烏茲衝鋒槍等。另外，後座力式若配合可活動之槍管設計，後座力能量將可同時帶動槍管向後撞擊槍機完成自動循環，則稱之為「槍管後退式」原理，如美國M2重機槍及M1911手槍等。以上各種方式，目的皆為退出空彈殼，以實現槍械自動射擊功能。

目前已知氣體傳動式原理，多是透過瓦斯調節裝置控制作用於活塞之氣體量，藉以改變槍機後退速度、調節循環射速(RPM,Revolutions Per Minute)。至於後座力式原理，除在武器系統確立之初， 透過決定槍機質量、複進簧力或增加槍機延遲複位機構等方式，目前並無簡易、可靠之調整射速辦法。

另外，目前已知自動槍械武器之射擊冷卻裝置，可區分為「水冷式」與「氣冷式」。水冷式因具有難以機動之缺點已鮮少使用，而氣冷式則透過槍管上散熱環、散熱片等設計來達到空氣自然冷卻效果，惟散熱效果不彰，連續射擊時槍管仍易過熱。

是以，如何提供一種有效調節循環射速以及提高射擊冷卻效率之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，便成為需求者以及相關研發人員所共同努力的目標。

本創作之目的在於改善習知技術自動槍械武器並無法調節循環射速、減緩衝擊力以及槍枝冷卻效果不彰等缺點，乃積極著手進行開發，以期可以改進上述既有之缺點，經過不斷地試驗及努力，終於開發出本發明。

為了達到上述發明目的，本發明係採取以下之技術手段予以達成，其中，自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，係應用於一自動武器，該自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置包含：一第一氣室，係為一管狀空間，其一端具有開口，其另端為封閉並設有一彈簧以及至少一第一開孔；一第二氣室，係為一管狀空間，其一端為封閉並設有至少一第二開孔，其另端設有一加壓排氣裝置，該加壓排氣裝置具有至少一排氣孔；一連接管，連接該第一開孔以及該第二 開孔，供氣體流通於該第一氣室以及該第二氣室；一活塞，設置於該第一氣室內，可沿著該第一氣室軸心方向反覆位移，該活塞包含有一第一組件及一第二組件，該第一組件為一柱狀結構，其軸心方向設有一穿孔以及至少一氣孔，該第二組件為一蕈狀結構，其具有一插銷以及一壓縮彈簧，該插銷可插入該穿孔，並透過一連接件與該第一組件組合，該壓縮彈簧環形套接於該插銷上，使得該第一組件及該第二組件間受到該壓縮彈簧彈力作用保持一適當間隙；以及一槍機延伸組件，其一端與該自動武器之槍機相連接，其另端與該活塞連接處貼合；其中，當該自動武器擊發後，後座力推動該槍機延伸組件及該活塞向後插入該第一氣室，此時該第一氣室及該第二氣室內之氣體壓力大於該壓縮彈簧之彈力，讓該第二組件向前貼合該第一組件並封閉該氣孔，氣體無法從該氣孔排出，僅能從該加壓排氣裝置之排氣孔排出。

在本創作較佳實施例中，其中該加壓排氣裝置為一錐狀結構，其頂端設有至少一排氣孔。

在本創作較佳實施例中，其中該排氣孔孔徑介於0.3公厘至1.5公厘之間。

在本創作較佳實施例中，其中該加壓排氣裝置包括一調整閂，用以變更該加壓排氣裝置與其排氣量。

在本創作較佳實施例中，其中該槍機延伸組件包括：一複進簧室，係為一管體，其一端與該自動武器之槍機相連接，該複進簧室沿著其軸心方向形成有一複進簧桿室；一複進簧及桿，係設置於該複 進簧室之另端，受外力作用時可插入該複進簧桿室；以及一槍機延伸桿，係設置於該複進簧及桿下方，其一端與該活塞連接處貼合。

在本創作較佳實施例中，其中該槍機延伸桿靠近該活塞處之桿面設有一第一溝槽以及一第一橡膠環，該第一橡膠環為O形結構，用以防止異物、沙塵進入該第一氣室。

在本創作較佳實施例中，其中該第一組件外部設置有一第二溝槽以及一第二橡膠環，該第二橡膠環為O形結構，使得該活塞氣密地於該第一氣室內反覆位移。

在本創作較佳實施例中，其中該第一組件一端具有一曲面，以及該第二組件該蕈狀結構可對應貼合於該曲面。

在本創作較佳實施例中，其中該第二組件該蕈狀結構設有一第三溝槽以及一第三橡膠環，該第三橡膠環為O形結構。

藉由上述之方法，本發明利用活塞氣室、活塞及加壓排氣裝置，可於自動武器擊發後提供降低(調整)槍機速度與緩和後坐力並同時將槍管、槍機及火藥燃燒後之餘熱帶出槍主體，達到射擊冷卻的效果。

1，1’‧‧‧自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置

10，10’‧‧‧活塞氣室

11，11’‧‧‧第一氣室

111‧‧‧彈簧

112‧‧‧第一開孔

12‧‧‧第二氣室

121‧‧‧加壓排氣裝置

1211，1211’‧‧‧排氣孔

1212‧‧‧調整閂

122‧‧‧第二開孔

13‧‧‧連接管

14，14’‧‧‧活塞

141‧‧‧第一組件

1411‧‧‧穿孔

1412‧‧‧氣孔

1413‧‧‧第二溝槽

1414‧‧‧第二橡膠環

1415‧‧‧曲面

142‧‧‧第二組件

1421‧‧‧插銷

1422‧‧‧壓縮彈簧

1423‧‧‧第三溝槽

1424‧‧‧第三橡膠環

15，15’‧‧‧槍機延伸組件

151‧‧‧複進簧室

1511‧‧‧複進簧桿室

1512‧‧‧高剛性彈簧

152‧‧‧複進簧及桿

153‧‧‧槍機延伸桿

1531‧‧‧第一溝槽

1532‧‧‧第一橡膠環

2，2’‧‧‧自動武器

21‧‧‧槍機

3‧‧‧連接件

圖1a所示為本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置一較佳實施例之示意圖； 圖1b所示為本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置一較佳實施例之剖面示意圖；圖2所示為本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置一較佳實施例之剖面圖；圖3所示為本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置一較佳實施例之局部分解圖；圖4所示為本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置另一實施例之位置示意圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請同時參閱圖1a、1b及2所示，其為本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置較佳實施例之示意圖、剖面示意圖以及剖面圖。本創作之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置1，係應用於一自動武器2，並設置於該自動武器2槍機後端。該自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置1包含：一活塞氣室10、一活塞14以及一槍機延伸組件15。

該活塞氣室10包括：至少一第一氣室11、一第二氣室12以及一連接管13。該第一氣室11係為一管狀空間，其一端具有開口用以容納該槍機延伸組件15並供其沿著該管狀空間軸心方向前後位移。該 第一氣室11另端為封閉，並設有一彈簧111以及至少一第一開孔112，該彈簧111一端抵靠該活塞14，另一端抵靠該第一氣室11另端，使該彈簧111於無外力作用時可用以支撐該活塞14定位。

該第二氣室12係為一管狀空間，設置於該第一氣室11上方，其一端為封閉並設有至少一第二開孔122，其另端設有一加壓排氣裝置121。該加壓排氣裝置121為一錐狀結構，但不限於此，其也可以為梯形體結構或三角體結構等。該加壓排氣裝置121頂端設有至少一排氣孔1211，用以將該第二氣室12內之氣體排出。較佳的，該排氣孔1211孔徑可介於0.3公厘至1.5公厘之間，以及該加壓排氣裝置121可更包括一調整閂1212，用以變更該加壓排氣裝置121與其排氣量，其可以為一旋鈕，但不限於此。

該連接管13係用以連接該第一開孔112以及該第二開孔122，為一管狀空間，可供氣體氣密地流通於該第一氣室11以及該第二氣室12。

請同時參閱圖3所示，其為本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置較佳實施例之局部分解圖。該活塞14係設置於該第一氣室11內，可沿著該第一氣室11軸心方向反覆位移。其中，該活塞14包含有一第一組件141及一第二組件142。該第一組件141為一柱狀結構，其軸心方向設有一穿孔1411以及至少一氣孔1412，以及該第一組件141外部設置有一第二溝槽1413以及一第二橡膠環1414，該第二溝槽1413用以容置該第二橡膠環1414，該第二橡膠環1414為O形結構，使得該活塞14可氣密地於該第一氣室11內反覆位移。該第二組件142 抵靠該彈簧111，其為一類似蕈狀之結構，其具有一插銷1421以及一壓縮彈簧1422，該插銷1421可插入該穿孔1411，並透過一連接件3與該第一組件141組合。該連接件3可以為一E型扣環，但不限於此。該壓縮彈簧1422環形套接於該插銷1421上，使得該第一組件141及該第二組件142間受到該壓縮彈簧1422彈力作用保持一適當間隙。其中，該第二組件142該蕈狀結構設有一第三溝槽1423以及一第三橡膠環1424，該第三溝槽1423用以容置該第三橡膠環1424，該第三橡膠環1424為O形結構。較佳的，該第一組件141與該第二組件142組合之該端可具有一曲面1415，以及該第二組件142該蕈狀結構可對應貼合於該曲面1415。

該槍機延伸組件15其一端與該自動武器2之槍機相連接，其另端與該活塞14連接處貼合。其中，該槍機延伸組件15至少包括：一複進簧室151、一複進簧及桿152以及一槍機延伸桿153。

該複進簧室151係為一管體，其一端與該自動武器2之槍機相連接，該複進簧室151沿著其軸心方向形成有一複進簧桿室1511，該複進簧桿室1511一端具有開口用以容納該複進簧及桿152並供其沿著該複進簧桿室1511軸心方向前後位移，以及該複進簧桿室1511另端可設有高剛性彈簧1512，以提供緩衝作用，避免該複進簧及桿152直接撞擊造成結構受損。

該複進簧及桿152係設置於該複進簧室151另端該複進簧桿室1511開口處，該複進簧及桿152受到外力作用時可插入該複進簧桿室1511。

該槍機延伸桿153係設置於該複進簧及桿152下方，並與該複進簧室151連結為一體。該槍機延伸桿153一端與該活塞14連接處貼合，受到外力作用時可推動該活塞14並插入該第一氣室11。其中，該槍機延伸桿153靠近該活塞14處之桿面設有一第一溝槽1531以及一第一橡膠環1532，該第一溝槽1531用以容置該第一橡膠環1532，該第一橡膠環1532為O形結構，於一般狀態或待發狀態下，可密閉地與該第一氣室11前端配合，並且該槍機延伸桿153與該活塞14連接處接觸，用以防止異物、沙塵進入該第一氣室11，以提高該自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置1的可靠度。

藉由上述之結構、組成設計，茲就本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置之使用及作動情形其說明如下：

當使用者拉動該自動武器2槍機向後上膛時，會同步帶動該槍機延伸組件15以及該活塞14向後位移，此時，因為拉動的速度較慢，該第一氣室11及該第二氣室12內之氣體壓力小於該壓縮彈簧1422之彈力，該第一組件141與該第二組件142組合面上仍保持有一適當間隙，氣體可以從該適當間隙以及該氣孔1412中流出該第一氣室11。因此，使用者可以輕易地完成裝填彈藥上膛之動作，以及該第一氣室11內之該彈簧111可以輔助該活塞14復歸回原位。

而當該自動武器2擊發後，槍機受作用力後退帶動該槍機延伸組件15以及該活塞14向後插入該第一氣室11，此時，因為推動的速度較快，且由於該第一組件141外部所設置之第二橡膠環1414所提供之氣密效果，氣體無法從該活塞14及該第一氣室11管壁的縫隙流 出，該第一氣室11及該第二氣室12內之氣體瞬間形成高壓狀態，其氣體壓力大於該壓縮彈簧1422之彈力並推動該第二組件142向前貼合該第一組件141並封閉該氣孔1412，以及該第二組件142該蕈狀結構所設置之第三橡膠環1424可有效的封閉該氣孔1412，氣體無法從該氣孔1412排出，僅能通過該連接管13並從該第二氣室12內該加壓排氣裝置121之排氣孔1211慢慢排出，進而達到槍機緩衝、減速之目的。

當氣體完全排出該排氣孔1211後，該壓縮彈簧1422受彈力作用伸張，該第一組件141與該第二組件142遂分開保持一適當間隙，使氣體可透過該氣孔1412進入該活塞氣室10，隨後第一氣室11內之該彈簧111輔助該活塞14復歸回原位，完成一次動作循環。

值得一提的是，透過該加壓排氣裝置121之調整閂1212，調整該排氣孔1211之排氣量，可以調整該自動武器2之循環射速，以及透過調整該排氣孔1211之排氣方向，亦可以將槍管、槍機及火藥燃燒後之餘熱帶出槍主體，達到射擊冷卻的效果。

請參閱圖4所示，其為本創作自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置另一實施例之位置示意圖。本創作之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置1’其結構可水平應用於當前美國AR系列各式自動武器2’中，與該自動武器2’之槍機21配合。其中，槍機延伸組件15’係設置於該槍機21後端，該槍機延伸組件15’後端設有一活塞氣室10’，該活塞氣室10’內至少包括一第一氣室11’以及一活塞14’，以及該活塞氣室10’後端設有一排氣孔1211’，透過上述結構，可以達到降低自動武器2’射速，減緩後座衝擊之效果，提高射擊命中率。

綜合上述，請參閱全部附圖所示，本創作提出之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，與習用技術相較，著實存在下列優點：

(1)本創作之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，可以有效地降低槍機運動速度，並減緩槍機對槍身本體之衝擊，使射手更容易操控射擊，提高射擊命中率。

(2)本創作之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，透過調整該排氣孔之排氣量，可以調整該自動武器之循環射速。

(3)本創作之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，透過調整排氣孔之排氣方向，可以將槍管、槍機及火藥燃燒後之餘熱帶出槍主體，達到射擊冷卻的效果，降低溫度對武器運作之不良影響，提升可靠度與連續射擊能力。

故，可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，且為目前市面上前所未見之新發明，完全符合發明專利要件，爰依法提出申請。

唯，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，當不能用以限定本發明所實施之範圍。即凡依本發明專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

1‧‧‧自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置

10‧‧‧活塞氣室

11‧‧‧第一氣室

111‧‧‧彈簧

112‧‧‧第一開孔

12‧‧‧第二氣室

121‧‧‧加壓排氣裝置

1211‧‧‧排氣孔

1212‧‧‧調整閂

122‧‧‧第二開孔

13‧‧‧連接管

14‧‧‧活塞

15‧‧‧槍機延伸組件

151‧‧‧複進簧室

1511‧‧‧複進簧桿室

1512‧‧‧高剛性彈簧

152‧‧‧複進簧及桿

153‧‧‧槍機延伸桿

1531‧‧‧第一溝槽

1532‧‧‧第一橡膠環

Claims (9)

1. 一種自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，係應用於一自動武器，該自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置包含：一活塞氣室，該活塞氣室包括：至少一第一氣室，係為一管狀空間，其一端具有開口，其另端為封閉並設有一彈簧以及至少一第一開孔；一第二氣室，係為一管狀空間，其一端為封閉並設有至少一第二開孔，其另端設有一加壓排氣裝置，該加壓排氣裝置具有至少一排氣孔；以及一連接管，連接該第一開孔以及該第二開孔，供氣體流通於該第一氣室以及該第二氣室；一活塞，設置於該第一氣室內，可沿著該第一氣室軸心方向反覆位移，該活塞包含有一第一組件及一第二組件，該第一組件為一柱狀結構，其軸心方向設有一穿孔以及至少一氣孔，該第二組件為一蕈狀結構，其具有一插銷以及一壓縮彈簧，該插銷可插入該穿孔，並透過一連接件與該第一組件組合，該壓縮彈簧環形套接於該插銷上，使得該第一組件及該第二組件間受到該壓縮彈簧彈力作用保持一適當間隙；以及一槍機延伸組件，其一端與該自動武器之槍機相連接，其另端與該活塞連接處貼合；其中，當該自動武器擊發後，槍機受作用力後退帶動該槍機延伸組件及該活塞向後插入該第一氣室，此時該第一氣室及該第二氣室內之氣 體壓力大於該壓縮彈簧之彈力，讓該第二組件向前貼合該第一組件並封閉該氣孔，氣體無法從該氣孔排出，僅能從該加壓排氣裝置之排氣孔排出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，其中，該加壓排氣裝置為一錐狀結構，其頂端設有至少一排氣孔。
3. 如申請專利範圍第2項所述之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，其中，該排氣孔孔徑介於0.3公厘至1.5公厘之間。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項所述之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，其中，該加壓排氣裝置包括一調整閂，用以變更該加壓排氣裝置與其排氣量。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，其中，該槍機延伸組件包括：一複進簧室，係為一管體，其一端與該自動武器之槍機相連接，該複進簧室沿著其軸心方向形成有一複進簧桿室；一複進簧及桿，係設置於該複進簧室之另端，受外力作用時可插入該複進簧桿室；以及一槍機延伸桿，係設置於該複進簧及桿下方，其一端與該活塞連接處貼合。
6. 如申請專利範圍第5項所述之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，其中，該槍機延伸桿靠近該活塞處之桿面設有一第 一溝槽以及一第一橡膠環，該第一橡膠環為O形結構，用以防止異物、沙塵進入該第一氣室。
7. 如申請專利範圍第1項所述之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，其中，該第一組件外部設置有一第二溝槽以及一第二橡膠環，該第二橡膠環為O形結構，使得該活塞氣密地於該第一氣室內反覆位移。
8. 如申請專利範圍第1項所述之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，其中，該第一組件一端具有一曲面，以及該第二組件該蕈狀結構可對應貼合於該曲面。
9. 如申請專利範圍第1項所述之自動武器槍機作動之氣壓調速與射擊冷卻裝置，其中，該第二組件該蕈狀結構設有一第三溝槽以及一第三橡膠環，該第三橡膠環為O形結構。