JP5504902B2 - 円筒状弾薬用の梱包容器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばりゅう弾砲用発射装薬の梱包容器、火砲用弾薬の梱包容器等として利用される円筒状弾薬用の梱包容器に関する。

弾薬の分野でいう梱包容器とは、りゅう弾砲用発射装薬の保管時や運搬時に使用される金属容器のことを意味する。

りゅう弾砲用発射装薬等に使用される梱包容器とは、細かい粒状の発射薬を装填した発射装薬を弾薬庫に保管する際、又は発射装薬を運搬する際に一時的に使用する単なる金属容器のことである。発射装薬をりゅう弾砲等の薬室に挿入する際には梱包容器は取り除かれる。

一般に、りゅう弾砲用発射装薬、火砲用弾薬等に使用される梱包容器は、運用面を配慮して一定以上の落下強度と気密性を有する構造となっている。近年、火砲用弾薬やりゅう弾砲用発射薬は、平和貢献活動に基づく海外への派遣活動を理由に保管及び運用時における良好な取り扱い性が求められるようになってきている。火砲用弾薬や発射薬の取り扱い評価方法として、米国のＩＴＯＰ（International Test Operations Procedure）やＳＴＡＮＡＧ（Standardization Agreement、ＮＡＴＯ規格）などで試験方法が規格化されている。これらの規格の中で運用面での取り扱い性を評価する試験項目としては、落下試験、クックオフ試験、殉爆試験及び銃撃感度試験が規定されている。

このような規定を満たすために、りゅう弾砲用発射装薬や火砲用弾薬の梱包容器には強固な落下強度と高い気密性が要求されている。

ところが、既存の梱包容器では、容器内部に収容された弾薬や発射装薬を構成する火薬類が発火した場合に、火薬類の燃焼反応が激しい状態に陥りやすい。その場合、爆発音を伴う爆発現象や、最悪の場合には爆薬の燃焼反応と同一の爆轟現象が発生し、周囲の人員や機材などに多大な被害や損失を与える事態がしばしば発生している。

そこで、本発明の目的とするところは、強度を保持しつつ、弾薬の燃焼反応を緩和することができる円筒状弾薬用の梱包容器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、第１の発明の円筒状弾薬用の梱包容器は、螺旋状の接合部を有する金属製の円筒状弾薬用の梱包容器において、円筒部の外周面と内周面の少なくとも一方の面には接合部と干渉しない位置に切り込み部が設けられ、円筒部の肉厚に対する切り込み部の深さの比率が０．１０〜０．９５であることを特徴とする。

第２の発明の円筒状弾薬用の梱包容器では、第１の発明において、前記円筒部自体の体積に対する切り込み部全体の体積の比率が０．００００５〜０．５である。

本発明の円筒状弾薬用の梱包容器は、螺旋状の接合部を有し、円筒部の外周面と内周面の少なくとも一方の面には接合部と干渉しない位置に切り込み部が設けられている。このように、切り込み部が接合部を避けて設けられており、円筒状弾薬用の梱包容器の強度低下を回避することができる。さらに、円筒部の肉厚に対する切り込み部の深さの比率が０．１０〜０．９５に設定されている。このため、円筒状弾薬用の梱包容器内の弾薬が燃焼したとき切り込み部が破れやすく、そこから燃焼反応が激しくなる前に燃焼ガスを放出することができる。

従って、円筒状弾薬用の梱包容器は、強度を保持しつつ、弾薬の燃焼反応を緩和することができる。

実施例１における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の１ｂ−１ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は切り込み部を拡大して示す部分拡大断面図。 実施例２における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の２ｂ−２ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は切り込み部を拡大して示す部分拡大断面図。 実施例３における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の３ｂ−３ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は切り込み部を拡大して示す部分拡大断面図。 実施例４における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の４ｂ−４ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は切り込み部を拡大して示す部分拡大断面図。 実施例５における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の５ｂ−５ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は切り込み部を拡大して示す部分拡大断面図。 実施例６における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の６ｂ−６ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は切り込み部を拡大して示す部分拡大断面図。 実施例７における円筒状弾薬用容器を示す図であって、（ａ）は部分破断正面図、（ｂ）は（ａ）の７ｂ−７ｂ線における断面図、（ｃ）は部分破断背面図及び（ｄ）は切り込み部を拡大して示す部分拡大断面図。

以下に本発明を具体化した実施形態について詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態の円筒状弾薬用の梱包容器としての円筒状弾薬用容器１０（以下、単に容器ともいう）は、有底円筒状をなす容器本体１１の開口端部に蓋体１２が接合されて構成され、内部に弾薬１３が装填されるようになっている。容器本体１１の円筒部１４は、長尺状の金属板が螺旋状に巻かれ、その側縁が突き合わされて例えばシーム溶接により溶接された接合部１５を有している。金属板の材質は、特に限定されず、従来から円筒状弾薬用容器に使用されている金属の全てが使用できる。金属板の材質として鋼板は好ましい。また、該接合部１５は円筒状弾薬用容器１０の底面１１ａに対して２０〜４０度程度の一定角度で螺旋状に延びている。

図１（ｄ）に示すように、この円筒状弾薬用容器１０において、円筒部１４の外周面１４ａと内周面１４ｂの少なくとも一方の面には、接合部１５と干渉しない位置に切り込み部１６が設けられている。すなわち、切り込み部１６は円筒部１４の外周面１４ａのみ、円筒部１４の内周面１４ｂのみ〔図１（ｄ）の場合〕又は円筒部１４の外周面１４ａと内周面１４ｂの双方に設けられる。このような切り込み部１６を設けることにより、円筒状弾薬用容器１０内の弾薬１３が燃焼したとき、切り込み部１６が破れやすく、そこから燃焼ガスを放出することができ、容器１０内における弾薬１３の燃焼反応が急激に進行することを抑制することができる。この切り込み部１６が円筒部１４の外周面１４ａに形成されている場合には、円筒部１４の内周面１４ｂ側に円筒部１４自体が一体化されて残り、容器１０の強度を保持することができる。

この切り込み部１６は、正面形状が十字状、線状、四角形状、平行状、円形状、円弧状等の形状に形成される。切り込み部１６が正面十字状に形成されている場合には、その部分が十字の交点を中心にして四方に開口されやすく、切り込み部１６の機能を良好に発揮することができる。また、切り込み部１６の断面形状は、四角溝状、Ｖ溝状、Ｕ溝状、円弧溝状等の形状に形成される。切り込み部１６が、断面四角溝状に形成される場合には、切り込み部１６における断面積（体積）が大きくなり、切り込み部１６の機能発現が良好になる。

円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率は０．１０〜０．９５に設定される。切り込み部１６をこの範囲内の深さｄで形成することにより、容器１０内の弾薬１３が燃焼したときに切り込み部１６が破れやすく、燃焼ガスが容易に放出される。この比率が０．１を下回る場合には、切り込み部１６の機能を安定して発揮することができず、弾薬１３の激しい燃焼反応で容器１０内の圧力の急上昇を招くおそれがある。その一方、比率が０．９５を上回る場合には、切り込み部１６における肉厚ｔが過度に薄くなって弾薬１３の梱包容器としての強度が低下し、保管や運用時に取扱性が悪くなる。

続いて、円筒部１４自体の体積に対する切り込み部１６全体の体積の比率は、円筒状弾薬用容器１０全体において切り込み部１６の有効な効果を得るために、０．００００５〜０．５の範囲であることが好ましい。この比率が０．００００５未満である場合、切り込み部１６の体積が不足し、切り込み部１６の機能を十分に発揮することができなくなる。一方、比率が０．５を超える場合、切り込み部１６が過剰量となって円筒状弾薬用容器１０の強度低下を招く。

以上の実施形態により発揮される効果を以下にまとめて記載する。
(1) 容器１０を構成する円筒部１４の外周面１４ａと内周面１４ｂの少なくとも一方の面には、接合部１５と干渉しない位置に切り込み部１６が設けられている。このため、接合部１５における強度低下を回避することができ、容器１０の強度を保持することができる。さらに、円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率が０．１０〜０．９５に設定されている。そのため、容器１０内の弾薬１３が燃焼したとき切り込み部１６が容易に破れ、弾薬１３の燃焼反応が急激に進行する前にそこから燃焼ガスを速やかに放出することができる。

従って、円筒状弾薬用容器１０は、強度を保持しつつ、弾薬１３の燃焼反応を緩和することができる。
(2) 円筒部１４自体の体積に対する切り込み部１６全体の体積の比率が０．００００５〜０．５に設定されている。このため、切り込み部１６の長さｍ、幅ｎ、深さｄ及び個数を考慮した立体的な大きさが十分となり、切り込み部１６の機能を一層有効に発揮することができる。

以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１−１〜１−３及び比較例１−１、１−２）
図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、切り込み部１６を円筒状弾薬用容器１０の内周面１４ｂに設けた例である。円筒状弾薬用容器１０は冷間圧延鋼板で形成されたスパイラル鋼管製金属容器である。円筒状弾薬用容器１０の内径は１５９ｍｍ、長さは３６５ｍｍ、肉厚ｔは１．２ｍｍである。接合部１５は、容器１０の底面１１ａに対する巻角度が３０度に設定されている。切り込み部１６は、円筒部１４の内周面１４ｂに設け、幅ｎが１．５ｍｍで断面形状が四角溝状であり、一辺の長さｍが７７ｍｍの十字状に設定し、接合部１５であるシーム溶接部と干渉しない位置に４個設けた。円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率は実施例１−１では０．１５、実施例１−２では０．５０、実施例１−３では０．９５、比較例１−１では０及び比較例１−２では０．０５とした。また、円筒部１４自体の体積に対する切り込み部１６全体の体積の比率を表１に示した。

容器１０の内部には、弾薬１３としてニトロセルロース、ニトログリセリン及びニトログアニジンを主成分とするトリプルベース発射薬を２．３ｋｇ収容した。トリプルベース発射薬の形状は外径１４ｍｍ、内径０.５ｍｍ、長さ１４ｍｍ、断面形状６角形の１９孔薬であった。このトリプルベース発射薬の中に点火薬として黒色火薬０．００２ｋｇを配置して発火試験を実施した。このとき、切り込み部１６によって容器１０の蓋体１２が離脱するか否かを下記の評価基準に従って評価した。それらの発火試験結果を表１に示す。
（評価基準）
◎は切り込み部１６が開放されて発射薬の燃焼ガスが放出され、容器１０の蓋体１２が離脱しなかったもの、○は切り込み部１６が開放されて発射薬の燃焼ガスが放出されたが、容器１０の蓋体１２が一部開放されたもの、×は切り込み部１６が開放されず、容器１０の蓋体１２が飛散したものを示す。
（実施例２−１〜２−３及び比較例２−１、２−２）
図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、切り込み部１６を円筒状弾薬用容器１０の外周面１４ａに設けた例である。それ以外の構成は、実施例１−１〜１−３と同様にして円筒状弾薬用容器１０を得た。そして、この円筒状弾薬用容器１０を用い、実施例１−１〜１−３と同様の発火試験を実施した。それらの発火試験結果を表１に示す。
（実施例３−１〜３−３及び比較例３−１、３−２）
図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、切り込み部１６を円筒状弾薬用容器１０の内周面１４ｂと外周面１４ａとの両面に設けた例である。すなわち、実施例１−１〜１−３と同一の円筒状弾薬用容器１０の内周面１４ｂに、切り込み部１６として、円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率が０．０〜０．９５、幅ｎが１．５ｍｍの断面形状が四角溝状であり、一辺の長さｍが７７ｍｍの十字状である切り込み部１６を４個設けた。

加えて、容器１０の外周面１４ａに円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率が０．０〜０．９５、幅ｎが１．５ｍｍの断面形状が四角溝状であり、一辺の長さｍが７７ｍｍの十字状をなす切り込み部１６をスパイラル鋼管の接合部１５であるシーム溶接部と干渉しない位置に４個設けた。すなわち、切り込み部１６を合計８個設けた。この容器１０を用いて、実施例１−１〜１−３と同様の発火試験を実施した。それらの発火試験結果を表１に示す。
（実施例４−１〜４−３及び比較例４−１、４−２）
図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、切り込み部１６の形状を円筒状弾薬用容器１０の長さ方向に対して平行にした例である。実施例１−１〜１−３と同一の円筒状弾薬用容器１０の円筒部１４内周面１４ｂに容器１０の長さ方向に平行に延び、断面形状が四角溝状で接合部１５と干渉しない切り込み部１６を４個設け、該切り込み部１６の幅ｎを１．５ｍｍ、長さｍを７７ｍｍに設定した。円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率は、実施例４−１では０．１５、実施例４−２では０．５０、実施例４−３では０．９５、比較例４−１では０及び比較例４−２では０．０５とした。この円筒状弾薬用容器１０を用い、実施例１−１〜１−３と同様の発火試験を実施した。それらの発火試験結果を表１に示す。
（実施例５−１〜５−３及び比較例５−１、５−２）
図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、切り込み部１６の正面形状が正方形状である円筒状弾薬用容器１０の例である。実施例１−１〜１−３と同一の円筒状弾薬用容器１０の内周面１４ｂに、切り込み部１６として、幅ｎが１．５ｍｍの断面形状が四角溝状であり、一辺の長さｍが５０ｍｍであり、接合部１５と干渉しない位置に４個設けた。円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率は、実施例５−１では０．１５、実施例５−２では０．５０、実施例５−３では０．９５、比較例５−１では０及び比較例５−２では０．０５とした。この円筒状弾薬用容器１０を用いて、実施例１−１〜１−３と同様の発火試験を実施した。それらの発火試験結果を表１に示す。
（実施例６−１〜６−３及び比較例６−１、６−２）
図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、切り込み部１６の形状が容器１０の接合部１５に対して平行に延びる円筒状弾薬用容器１０の例である。実施例１−１〜１−３と同一の円筒状弾薬用容器１０の内周面１４ｂに、容器１０の円筒部１４に対して幅ｎが１．５ｍｍ、断面形状が四角溝状である切り込み部１６をスパイラル状に延びる溶接部間に接合部１５に対して平行に設けた。円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率は、実施例６−１では０．１５、実施例６−２では０．５０、実施例６−３では０．９５、比較例６−１では０及び比較例６−２では０．０５とした。円筒状弾薬用容器１０を用いて、実施例１−１〜１−３と同様の発火試験を実施した。それらの発火試験結果を表１に示す。
（実施例７−１〜７−３及び比較例７−１、７−２）
図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、断面形状がＶ字状である切り込み部１６を円筒状弾薬用容器１０の内周面１４ｂに設けた例である。実施例１−１〜１−３と同一の円筒状弾薬用容器１０の内周面１４ｂに、容器１０の円筒部１４において溝底部の角度が６０度である断面Ｖ字状であり、一辺の長さｍが７７ｍｍの十字状である切り込み部１６を、接合部１５と干渉しない位置に４個設けた。円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率は、実施例７−１では０．１５、実施例７−２では０．５０、実施例７−３では０．９５、比較例７−１では０及び比較例７−２では０．０５とした。この円筒状弾薬用容器１０を用いて、実施例１−１〜１−３と同様の発火試験を実施した。それらの発火試験結果を表１に示す。

表１に示した結果より、各実施例では円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率が０．１５〜０．９５であることから、容器１０の蓋体１２がほとんど離脱することなく、弾薬１３の燃焼を十分に緩和することができた。その一方、各比較例では円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率が０．０５以下であったため、いずれも容器１０の蓋体１２が飛散する結果となった。

なお、円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率が０．９５より大きい場合には、容器１０の強度低下が著しく、燃焼試験を実施することが困難であった。
（実施例８−１〜８−４）
十字状の切り込み部１６を円筒状弾薬用容器１０の内周面１４ｂに１〜４個設けた例である。実施例１−１〜１−３と同一の容器１０内周面１４ｂに、円筒部１４の肉厚ｔに対する切り込み部１６の深さｄの比率が０．５０、幅１．５ｍｍ、断面形状が四角溝状であり、一辺の長さｍが７７ｍｍの切り込み部１６を、接合部１５と干渉しない位置に１〜４個設けた。この円筒状弾薬用容器１０を用いて、実施例１−１〜１−３と同様の発火試験を実施した。それらの発火試験結果を表２に示す。

表２に示した結果から、実施例８−１〜８−３では、切り込み部１６の個数に拘らず発火試験の結果が良好であったが、切り込み部１６の個数が１個又は２個の場合より３個又は４個の場合の方が一層良好であった。

なお、前記実施形態を次のように変更して実施することもできる。
・ 切り込み部１６として、その底面を傾斜面とすること、すなわち切り込み部１６の深さｄが連続的に変化するように構成することも可能である。この場合、弾薬１３の燃焼時に切り込み部１６を効果的に破れやすくして、燃焼ガスを容易に放出させることができる。

・ 切り込み部１６を、円筒部１４の長さ方向及び周方向に均等間隔となるように配置することもできる。この場合、弾薬１３の燃焼による切り込み部１６の破裂を有効に導くことができる。

・ 円筒部１４の接合部１５を螺旋状ではなく、円筒部１４の軸線方向に平行に設けるなどすることもできる。

１０…円筒状弾薬用容器、１４…円筒部、１４ａ…外周面、１４ｂ…内周面、１５…接合部、１６…切り込み部、ｔ…肉厚、ｄ…深さ。

Claims (2)

1. 螺旋状の接合部を有する金属製の円筒状弾薬用の梱包容器において、円筒部の外周面と内周面の少なくとも一方の面には接合部と干渉しない位置に切り込み部が設けられ、円筒部の肉厚に対する切り込み部の深さの比率が０．１０〜０．９５であることを特徴とする円筒状弾薬用の梱包容器。
2. 前記円筒部自体の体積に対する切り込み部全体の体積の比率が０．００００５〜０．５である請求項１に記載の円筒状弾薬用の梱包容器。