JP6944199B2 - エアガン用の磁性弾薬およびエアガン用の生分解性磁性弾薬 - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、同じ発明者Ｊａｍｅｓ Ｎｉｃｈｏｌａｓ Ｍａｒｓｈａｌｌの名前の下、「ＭＡＧＮＥＴＩＣＡＬＬＹ−ＣＨＡＭＢＥＲＥＤ ＦＵＬＬＹ ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＡＩＲ ＧＵＮ」といずれも題する２０１４年８月１日に出願された米国特許出願Ｎｏ．１４／４４９５５０及び２０１５年７月２７日に出願されたＰＣＴ出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ１５／４２１９７、並びに「ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＡＭＭＵＮＩＴＩＯＮ ＦＯＲ ＡＩＲ ＧＵＮＳ ＡＮＤ ＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＡＭＭＵＮＩＴＩＯＮ ＦＯＲ ＡＩＲＧＵＮＳ」と題する２０１６年６月２８日に出願された米国特許出願第１５／１９５，９６７号の優先権および利益を主張するものである。

本発明は、一般に、米国分類索引のクラス１０２に見られるような弾薬および発射体に関し、より詳細には弾の磁気装填を有するエアガン用の弾薬に関する。

武器の機械的動作の単純化は非常に重要であり、そのため、動作を簡単にするという理由で武器がこれまでのモデルに対する進歩と考えられることがしばしばある。

加えて、エアガンは火薬武器に比べていくつかの注目すべき利点を提示するが、エアガンはまた、過度に複雑な動作の問題に悩まされる傾向もある。例えば、典型的なローエンド（低価格；low end）のレバー式エアガンは、これがピストン、レバー、レバーアームなどの多数の可動部品を有していても、２７５ＦＰＳ（８５ｍ／ｓ）の銃口速度（マズル速度；muzzle velocity）しか発生せず、ポンプアップするのに３０秒を要する。

様々な武器が様々な方法でそれらの動作に磁力を使ってきた。しかし、これらの武器はすべて、多かれ少なかれ従来の動作を有するものであり、機械的動作の一部の形態の補助としてだけに磁力を使用する。

本出願の親出願では、動作中の可動部品ができるだけ少ない、好ましくは全くないエアガンが発明されている。これは全自動で発射し、さらに諸実施形態では、火薬武器に類似する銃口速度を発生させる能力を有する。

この独自の新しいタイプの武器に特別に合わせた弾薬を設計することが可能である。

そのような弾薬は、レールガン（弾を加速させるために磁力を使うガン）用の弾薬には類似しない。そのような武器は巨大であり、重く、高価であり、実際には実験室外ではまだ実用的な方法では機能していない。レールガンによって発生される極めて速い銃口速度は、これらが使用する弾薬を自動的に致死性が高いものにし、ショット間に必要とされる巨大な回復エネルギーにより、これらを発射するのが非常に遅くなる。

その一方で、親出願のエアガンは、低出力の火薬武器に多かれ少なかれ匹敵する通常の銃口速度を開発し、いかなる既知のエアガンよりも毎分多くの弾を発射する。原動力は、磁力ではなく、圧縮空気の大きな貯蔵部によってもたらされる。尾栓の代わりに磁力が使用される。

したがって、武器のための適切な弾薬は、小さく、軽く、安価で、鉄系（磁気応答性であるが、必ずしも鉄ベースではないことを意味する）であり、エアガンの磁気装填動作は弾を個々に扱わないため、これは、球形になることもある。

弾薬のコストはますます大きな問題であり、単に膨大な量の弾薬を発射する親出願（その全体の開示が参照により本明細書に組み込まれる）のガンなどのガンにとって、弾薬コストは極めて多大な出費である。弾薬の単一弾の材料は安価で大量に購入することができるが、（親出願によって教示されているように）１０，０００ＲＰＭ以上の周期で発射するガンは、その圧倒的な量により、安価であっても弾薬のコストを急激に上昇させる。したがって、エアガン、特に磁気装填エアガン用の弾薬用の安価な材料を提供することが好ましい。

使用済み弾薬は、さらに問題になりつつある。例えば、（非常に高密度のウランのため徹甲弾に適した）劣化ウランコア弾薬は、大部分しか劣化せず、ウランはわずかに放射能を有する。さらに悪いことに、ウランはそれ自体、放射線以外の意味で毒である。そのような弾が発射されると、環境問題を作りだす可能性がある。同様の問題は他のタイプの弾薬、古いスタイルの小型火器弾薬内の、よく知られている環境汚染物質などである鉛にも当てはまる。環境を汚染しにくい弾薬用の材料を提供することが好ましい。

エンドユーザの近くでカスタマイズするための準備手段が与えられた弾薬であればさらに好ましい。

本発明は、ブロックの代わりに磁気装填システムを使用するエアガンのための弾薬の球形弾を教示する。したがって、弾は、全体的または部分的に磁性である。通常、弾は単一材料であってよいが、現在好ましい実施形態では層状構造が好ましく、本発明を実施するために現在考えられるベストモードである：通常、シェルまたはマントル（外層；mantle）のいずれかが、ユーザが選択した材料を受け入れることができるコアまたは中空空隙のいずれかの上に配置される。

諸実施形態では、本発明は、コアであって、その上にマントルを有するコアを有することができる。コアは、鉄系金属などの磁気により影響を受ける／磁気応答性の材料であってよく、一方でマントルは、従来の「ゴム弾」と比較してより良好な程度の保護および衝撃吸収を提供する発泡体などであってよい。よって、非致死性の弾を提供することができ、その効果は、磁気装填エアガンの非常に高い発射速度を特徴とするが（毎分最大１０，０００弾の自動発射速度が試験において達成されている）、発射速度および銃口速度が極端に低い速度から非常に高い速度の範囲に調節可能であるため致死性ではない。

他の実施形態では、マントルまたはシェルは、磁気的に影響を受ける材料の多数の小さな粒子、例えば鉄の削り屑などが注入されたプラスチックで作製されてもよい。

他の実施形態では、弾の実際の弾径（口径；caliber）は大きく変えることができる。約０．１７７等の従来の弾径などのより小さな弾を使用することができるが、本発明およびこれを発射するガンは、これが通常のピストル弾のサイズ（４０口径、４５口径）までの弾を扱うことができるという点で、または実際には１インチ（２．５４ｃｍ）以上の弾径を有する弾を取り扱うことができるという点で有利である。

諸実施形態では、デバイスは、内部に何もない状態で軍用または可動用に輸送される中空シェルを有することができる。シェルは、複数の部分で作製され、入れ子にされるが分離されて輸送することができ、それにより、それらは必要に応じて充填することができる。たとえば、１インチ（２．５４ｃｍ）の弾径の弾は、砂、砂利、小さな爆薬、宣伝材料などと共に簡単に使用することができる。これらの「いずれのものにも嵌合する」シェルは、タブ、溝、整合する戻り止めを有する固定具などを有することができ、所定場所に嵌合することによってシェルを実際に互いに固定することを可能にする。中空シェルは、鉄系材料または他の磁気応答性材料で作製されてよく、または非鉄系材料、例えば鉄対プラスチック（いずれも異なる実施形態で使用することができる）でもよい。

諸実施形態では、中空シェルは、充填ニップルおよび内部ブラダ（袋；bladder）を有することができる。ユーザはブラダに入れる液体を選択することができる。そのような実施形態では、本発明のデバイスは、容易な分裂を可能にするために、シェル内にセレーション（鋸歯状の溝；昔ながらの「パイナップル」手榴弾などが有する溝）を有することができる。使用される液体はそれ自体が磁気の影響を受け得るか、または液体中に鉄の削り屑のようなものを有していてもよい。

他の実施形態では、コアは、任意の非磁性材料で作製されたマントルまたは外側シェル内の、鉄の削り屑などの材料であってよい。

さらに他の実施形態では、コアはそれ自体がネオジムなどの希土類磁石などの磁石であってもよい。組み合わせの実施形態では、鉄の削り屑のコアは鉄の削り屑内に埋め込まれた希土類磁石を有することができる。

他の実施形態（液体ケーシングなど）では、磁気の影響は、内部の材料またはコアよりも外側のシェル／マントルに対してであってもよい。したがって、弾は「外側に影響を受ける」または「内側に影響を受ける」ものであってよい。

１つの「外側に影響を受ける弾」では、厚いマントルは、ポリマー材料などであってもよく、コアではなくマントルが磁気的であるよう、マントルには鉄の削り屑または他の鉄系材料または磁気応答性材料が注入されてもよい。

さらに別の実施形態では、コアおよびシェルの両方が、磁気的に影響を受けるものであってよい。

本発明のこれらおよび他の実施形態は、以下の説明および添付の図面と併せて考慮することにより、さらに良好に認識され理解されるであろう。しかし、以下の説明は、本発明の様々な実施形態およびその多数の具体的な詳細を示しているが、限定ではなく例示として与えられていることを理解されたい。本発明の趣旨から逸脱することなく、本発明の範囲内で多くの代用、改変、追加、および／または再構成を行うことができ、本発明はそのような代用、改変、追加、および／または再構成をすべて含む。

他の実施形態では、本発明は、生分解性材料、リサイクル材料または廃物材料から作製されてもよい。例えば、本発明は、紙製マントルから作製され、磁気的影響のための鉄コアを備えていてもよい。本発明はまた、鉄の切り屑、鉄廃棄粒子などの磁気応答性材料が注入された紙製マントルから作製されてもよい。他の実施形態では、コア空洞は、液体コア（塗料または催涙ガスなど）が紙製マントルに染み込むのを防ぐために、薄い液体不透過性層でコーティングされてよい。

さらに他の実施形態では、マントルは、発射前および発射中の期間にわたってその構造的完全性を維持するように深く（強く；deeply）圧縮された粉末で作製されてもよい。使用後、粉末マントルは、（例えば、衝撃により、風化、水などにより）分解することができ、したがって弾は分解して無くなることができる。多くの紙タイプと同様に、マントルの粉末は「真の」生分解性であってよく、すなわち生物学的活性によって分解される。ここでも、磁気的に影響を受けるコアを使用することができ、またはコア空洞を液体不透過性層でコーティングすることができ、磁気応答は、急速に分解可能（コーティングされていない鉄は、湿度および温度の典型的な大気条件にさらされると急速に分解する）である（鉄の削り屑など）の材料を粉末マントルに注入することによって創出され得る。

さらに他の実施形態では、弾薬は、圧縮されたプラスチック、紙などの圧縮廃物で作製されてもよい。特に、リサイクルの１つの一般的な段階は、プラスチックまたは紙などをストリーマ（細長片；streamers）または粒状に粉砕または細断することである。そのような部分的にリサイクルされた材料を、有利にはマントル形状に圧縮することができる。マントルが磁気応答性材料（鉄系または非鉄系）の注入物／成分を含む場合、その内部は液体に適した空洞になることができる。マントル材料がプラスチックのような非吸収性材料である場合、内部コーティングは必要なくてよいことに留意されたい。代替の実施形態では、圧縮廃物コアは非磁気応答性であってよいが、コアは、鉄などの材料のボール、または圧縮磁性廃物、すなわち鉄系または磁性の部分的に粉砕され／部分的に細断された金属で作製されたボールのいずれかを含む、磁気応答性であってもよい。

請求項を参照した要約
したがって、本発明の第１の態様、目的、実施形態および利点は、弾薬の弾を提供することであり、その弾薬の弾は、少なくとも２つの部分を含む球体を備え、第１の本体部はコアであり、

第２の本体部は、コアを取り囲み、コア周りのマントルであり、コアを配置することができる内部空隙を有し、

第２の本体部は、２つの構成材料、すなわち非磁性である第１の構造材料と、第１の構造材料内に分散された第２の磁気応答性材料とから作製される。

したがって、本発明の第２の態様、目的、実施形態および利点は、第１の構造材料がポリマーをさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明の別の態様、目的、実施形態および利点は、第１の構造材料ポリマーが衝撃吸収ポリマーをさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明の別の態様、目的、実施形態および利点は、第２の磁気応答性材料が金属の粒子をさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明の別の態様、目的、実施形態、および利点は、金属粒子が鉄の削り屑をさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明の別の態様、目的、実施形態および利点は、コアがガスをさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明の別の態様、目的、実施形態および利点は、コアが金属をさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明の目的、実施形態、態様および利点は、製造施設によって製造されるが、そのような製造施設以外の場所においてエンドユーザによって充填、装填および発射するための弾薬の弾を提供することであり、その弾薬の弾は、少なくとも２つの部分を含む球体を備え、

第１の本体部はそのようなユーザによって装填されたコアであり、

第２の本体部は、コアを取り囲み、コアの周りのシェルであり、コアを配置することができる内部空隙を有し、

第２の本体部は、磁気応答性材料から作製され、

第２の本体部は複数のセクションから構成され、これらのセクションは、そのようなユーザがこれらのセクションをコアの周りで一緒に固定することができる固定手段を有する。

したがって、本発明の目的、実施形態、態様、および利点は、弾薬の弾を提供することであり、その弾薬の弾は、固定手段が、複数のセクションのうちの第１のセクション上に、各タブが少なくとも１つのキャッチ（留め部；catch）を有する、複数のタブと、

複数のセクションのうちの第２のセクション上に、少なくとも１つの戻り止めであって、キャッチを受け入れて機械的に係合するように寸法化され且つ構成され、それによって２つのセクションが互いに固定される、少なくとも１つの戻り止めと、をさらに備える。

したがって、本発明の目的、実施形態、態様および利点は、弾薬の弾を提供することであり、その弾薬の弾は、内部空洞内に配置されたブラダと、

ブラダと液体連通する複数のセクションのうちの１つを通過する充填ニップルとをさらに備える。

したがって、本発明の目的、実施形態、態様、および利点は、ブラダ内に非磁性液体をさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明の目的、実施形態、態様、および利点は、ブラダ内にガスをさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明の目的、実施形態、態様、および利点は、弾薬の弾を提供することであり、その弾薬の弾は、複数の分裂溝を含み、それによってシェルは衝撃時により容易に分裂することができ、

さらにそれによって、シェルは衝撃時に分裂することによってエネルギーを吸収することができる。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、弾薬の弾を提供することであり、その弾薬の弾は、少なくとも２つの部分を含む球体を備え、

第１の本体部はコアであり、

第２の本体部は、コアを取り囲み、コア周りのマントルであり、コアを配置することができる内部空隙を有し、

第２の本体部は、非磁性である構造材料で作製され、

第２の本体部は、磁気応答性である材料から作製される。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、第２の本体部の材料内に配置された磁石をさらに備える、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、磁石が希土類磁石をさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、希土類がネオジムをさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、第２の本体部の材料が鉄の削り屑をさらに含む、弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、生分解性弾薬の弾を提供することであり、その生分解性弾薬の弾は、

少なくとも２つの部分を含む球体を備え、

第１の本体部はコアであり、

第２の本体部は、コアを取り囲み、コア周りのマントルであり、コアを配置することができる内部空隙を有し、

第２の本体部は、生分解性である第１の構造材料で作製され、

本体の一部は磁気応答性である。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、第１の構造材料が、紙、セルロース、木質繊維、のこぎり屑、粉末、ポリマー、リサイクル材料、圧縮材料、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される１つをさらに含む、生分解性弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、第１の構造材料内に分散された第２の磁気応答性材料を含み、第２の磁気応答性材料は、鉄の削り屑、金属粒子、リサイクル材料、圧縮材料、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１つを含む、生分解性弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、生分解性弾薬の弾であって、第２の部分が、第１部分と第２部分との間に液体不透過性バリアをさらに含む、生分解性弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、生分解性弾薬の弾であって、第１の部分が鉄の削り屑、金属球、金属粒子、リサイクル材料、圧縮材料、およびこれらの組み合わせをさらに含む、生分解性弾薬の弾を提供することである。

したがって、本発明のさらに別の実施形態、態様、目的、および利点は、第１の部分が液体をさらに含む、生分解性弾薬の弾を提供することである。

磁性弾１００

分裂溝１０２

液体充填ニップル１０４

磁性弾２００

シェル２０６

コア２０８

弾径／直径２１０

磁性弾３００

シェル３０６

コア３０８

弾径／直径３１０

磁性弾４００

シェル４０６

コア４０８

外径４１０

コア径４１２

磁気応答性材料４１４

磁性弾５００

シェル５０６

コア５０８

磁性弾６００

シェル６０６

コア６０８

希土類磁石６１５

磁性弾７００

シェル半体７１６ａ

シェル半体７１６ｂ

内部７１８

タブ７２０

キャッチ７２２

レース（race；案内溝）７２４

戻り止め７２６

磁性弾８００

外部分裂溝８０２

内部分裂溝８０４

内部９１８

ブラダ（空）９２８

磁性弾１０００

ブラダ（半充填）１０２８

紙製弾１１００

磁気的に引き付けられる圧縮

紙製マントル１１０６

防液内部コーティング１１０４

内部（液体ペイロード（内容物、搭載物；payload））１１０２

自己シール充填ポート１２０２

圧縮粉末マントル１３０２

鉄／削り屑コア１３０４

圧縮粉末弾１４００

内部／空洞／液体１４０２

圧縮粉末

鉄注入マントル１４０４

鉄（粒子／削り屑）１４０６

圧縮廃物弾１５００

鉄コア／磁気圧縮

応答性廃物コア１５０２

圧縮廃物マントル１５０４

注入された圧縮廃物鉄

弾１６００

圧縮廃物マントル１６０４

鉄の注入物１６０６

以下の図面は本明細書の一部を構成し、本発明の特定の態様をさらに実証するために含まれる。本発明は、本明細書に提示する特有の実施形態の詳細な説明と組み合わせてこれらの図うちの１つまたは複数を参照することによってより良好に理解され得る。

本発明の第１の実施形態の斜視図である。

本発明の第２の実施形態の断面図である。

これまでの実施形態とは異なる弾径であるが同じシェル厚さを示す、本発明の第３の実施形態の断面図である。

異なるシェル厚さおよび構成を示す、本発明の第４の実施形態の断面図である。

発泡体外側ケーシングを有する非致死性バージョンである、本発明の第５の実施形態の断面図である。

鉄での削り屑コアなどを備え、磁気応答性材料を単に組み込むのではなく実際の磁石を含む、本発明の第６の実施形態の断面図である。

現場での使用に適し、したがって現場での充填を可能にする固定具の詳細を示す、中空弾の分解立面図である。

分裂溝の詳細を示す、中空弾の立面分解図である。

空のブラダをその中に示す中空弾の立面分解図である。

明瞭にするために、ブラダを満たす動作の途中の分解された、中空弾の立面分解図である。

磁気注入マントル（磁気注入されたマントル；magnetically infused mantle）と中空コアとを備えた圧縮された紙製弾の断面図である。弾は内部空洞に液体不透過性コーティングを有する。

磁気注入マントルと中空コアとを備えた圧縮紙製弾の外観図であり、そのシール可能な充填ポートを示す。

鉄コアを備えた圧縮粉末弾の断面図である。

磁気注入マントルおよび液体に適したペイロード空洞／コアを備えた圧縮粉末弾の断面図である。

鉄コアまたは圧縮された磁気応答性廃物のコアと、磁気応答性であってなくてもよい圧縮廃物マントルとを備えて作製された廃物弾の図である。

マントル内に磁気応答性材料を含む圧縮廃物マントルと、液体に適した空洞とを備えて作製された廃物弾の図である。

用語集

本出願の目的のために、「磁性材料」は、「磁束」とも呼ばれる磁界を少なくとも一時的に発生させるのに十分な磁気保持力を有する材料を指す。磁石はそれ自体が磁性材料で作製される。一方、「磁気応答性」材料は、磁界中にあるときに応答するものであり、したがって鋼製ボールベアリングは磁気応答性材料の一例である。一方、「鉄系」とは鉄材料の存在を指し（鉄は最も一般的な磁性材料および磁気応答性材料であるため）、この用語は、しばしば「磁性材料」または「磁気応答性材料」の同義語として使用され、本出願において、これは鉄の存在を指す。非鉄系磁性材料が存在し、例えば、希土類および電磁石はいずれも鉄を含まないが磁性を有することができる。

本明細書で使用する「シェル」という用語は、特に請求項に関して、「大砲シェル」（大砲発射体）を指すものではない。「シェル」という用語は、マントル、カバー、外側の覆いなどを意味し、したがって、二枚貝は本明細書で使用されるようなシェルを有する。「弾」または「発射体」などの用語が必要に応じて使用され、「シェル」という用語は、発射体を示すまたは指すように本明細書では使用されず、または解釈されない。

本出願における「生分解性」という用語は、「真の」生分解性、すなわち消化、酵素作用などの実際の生物学的作用によって分解されるものを意味し、またはこの用語は、自然な状態下で分解するもののより幅広い概念を指すことができる。そのような分解は、（例えば、アドーベれんがが時間の経過とともに侵食するのと同じように圧縮粉末のマントルが侵食されてなくなり得る）侵食とすることができ、または太陽放射（多くのポリマーが放射により減衰する）、または酸素の存在（同上）、水和反応（たとえば紙製品）などによるものとすることができる。本明細書で使用する「リサイクルされた」という用語は、製品として既に使用されていたものが様々な程度の処理で再使用され得るという通常の意味として使用する。本出願では、用語「リサイクルされた」は、具体的には、細断された、分割された、剃られた、ストリーマにされた、縮小された、溶解された、粉砕された、すりつぶされた、造粒されたもの、または別の形で小構成片または粒子に縮小され、次いでこれらを特に一緒に圧縮して使用することができるものを含むことができる。「圧縮された」粒子／ストリーマなどは、粒子の機械的な共接着が達成されるまでの単純な機械的圧縮を指すことができ、またはこれは焼結プロセスなどを指すことができる。

本明細書で使用する「廃物」という用語は、実際の廃棄物／ゴミを指すことができ、またはこれは単に工業的に非経済的な製品または他のプロセスの副産物を指すことができる。例えば、射出成形に由来する「ばり」は大量に存在し得、第１の製造プロセスを通過することによって汚染されることがあるので、経済的な用途はない。その一方で、実際のゴミが使用されてよい。「リサイクルされた」材料（前段落参照）は、材料の細断処理または他の部分処理により、通常、これらを圧縮により適したものにし、弾丸マントルの構造材料として再利用されるので、望ましいものである。

特に、木材製品、紙製品、およびプラスチック製品は、マントル材料（弾の第１の部分）に適している予想され、一方で金属材料は、注入物として弾のコア内またはマントル内において弾薬の弾の磁気応答性部分として有用であると予想される。

本明細書で使用する注入物という用語は、実際の化学的注入物を指してもよく、またはこれは、単に何かの部分が何か他のもの全体に広がることを指してもよい。「分散される」という用語が同義語として使用される。

用語集を終了

図１は本発明の第１の実施形態の斜視図である。弾１００のこの実施形態は、衝撃を受けて破断するように設計された分裂溝１０２を有する中空シェルを特徴とする。これは、非致死性用途に望ましいより多くのエネルギーの吸収だけでなく、弾が液体または催涙ガスなどのガス内容物を分散させることも可能にする。

液体充填ニップル１０４は、図示するように凹んでいてもよい。本発明の１つの利点は、後述するが、充填ニップル１０４を使用して、ユーザが自分自身で弾を充填することができることである。

弾はエアガンから発射されるので、シェルは典型的な火薬弾の厚い壁ほど強くなくてよい。これは、時にはより低い銃口速度に起因するが、より多くの場合には、いかなるタイプのどのような尾栓も使用しないガン設計（先の参照により本明細書に組み込まれる親特許を参照）における加速の緩やかさに起因する。

尾栓なし動作は磁性に依るため、弾が少なくとも１つの磁気応答性構成要素、つまりシェル／マントルまたはその中にコアを有することが必要である。この実施形態では、シェルは、シェル内の液体が磁気応答性であるか、またはシェル内の液体がその液体中に懸濁された磁気応答性粒子を有している場合、プラスチックであってよい。シェルは、鉄系金属のような金属性で且つ磁気応答性であってよく、この場合、コアはそうである必要はない。

図２は本発明の第２の実施形態の断面図である。磁性弾２００は、先に留意したように磁性を有していても有していなくてもよい薄いシェル２０６を有する。コア２０８は、空気から、金属球、装薬、非致死性ガスまたは液体などに至るまでほとんどすべてを含むことになる。（液体は催涙ガスなどを供給するための可能な方法の１つである。）

本発明のガンは非常に大きい弾径までテストされており、さらに大きなものも可能になることがあるので、弾径／直径２１０はかなり驚くべきものになり得る。テストに基づいて、１００口径（１インチ）が容易に可能であり、より大きい弾径も可能である。弾を削る現場のユーザにとって、この大きなサイズは、宣伝活動、Ｃ３用の電子機器、およびＩｎｔｅｌ／ｒｅｃｏｎの役割などは言うまでもなく、砂利、散弾、砂、塗料、枯れ葉剤のような材料さえも簡単に使用できることを意味する。

図３は前の実施形態とは異なる弾径であるが同じシェル厚さを示す、本発明の第３の実施形態の断面図である。磁性弾３００は、シェル２０６と同じ厚さ（シェル３０６を参照）のシェルを有するが、全体の外径／弾径３１０は弾径／直径２１０よりも小さい。テストにより、非常に小さい弾を使用できることが確認された。コア３０８は、より大きな弾径と比較してペイロードのための大きな容積を失う。

図４は異なるシェルの厚さおよび構成を示す、本発明の第４の実施形態の断面図である。

磁性弾４００は、強度、または所望の衝撃／エネルギー吸収品質（例えば、致死率を減らすため）などのために選択された構造材料構成要素を有するマントル／シェル４０６を有する。これは、プラスチック、ゴム、発泡プラスチックまたは発砲ゴムなどの任意のポリマーであってよい。コア４０８は、同じ弾径４１０／２１０にもかかわらず、コア２０８よりも小さいことが理解される。したがって、コア直径４１２はコア２０８の直径よりも小さく、外径４１０からコア直径４１２までの距離により、シェル／マントルをより厚くすることが可能になる。磁気応答性材料４１４は、任意の磁気応答性材料から選択されてもよく、１つの明らかな選択は、鉄の削り屑などの鉄系金属粒子である。

これは本発明と、磁石が掴んで加速させるための莫大な割合の磁気応答性材料が不足している典型的なレールガンの弾との間の１つの大きな違いである。レールガンは通常、磁力を使って発射体を加速させるので、発射体に巨大なＧ力を生成する。この発射体は、磁気的に全く加速されないので、大量の磁気応答性材料を必要とせず、単に磁石の作用によって空気圧でラインに装填され、次いで空気圧によって加速される。

図５は発泡体外側ケーシングを有する非致死性バージョンである、本発明の第５の実施形態の断面図である。磁性弾５００は、クローズドセル（独立気泡；closed cell）もしくはオープンセル（開放気泡；open cell）ポリマーなどの発泡材料、または別の同様の材料であってもよいマントル／シェル５０６を有する。

コア５０８は、この実施形態では、弾の磁気的に「掴むことができる（grab-able）」部分、すなわち磁力の影響を受ける部分である。

この弾は「ゴム弾」とは明らかに異なる。ほとんどのゴム弾は、実際には通常の金属弾であり、口径よりわずかに小さく作製され、極めて硬いポリマーの非常に薄い層でコーティングされる。これらは、ゴムというよりは鋼のような感触であり、実際には容易に死を招くことがわかっている。他方で、本発明は、それと比べて大幅に小さい質量を有し、この場合は厚いマントルの形態の、非常に大きい衝撃パディング（衝撃芯；impact padding）を有する弾をエアガンが加速させることができることを教示している。本発明は、「ゴム弾」を発射するほとんどの歩兵武器と比較した場合、莫大な数の弾を安価に発射することができる。前述のように、１０，０００ＲＰＭが達成可能である。この弾は、その効果を、目標をほぼ殺すことからではなく、圧倒的な量の発射から得る。

図６は鉄での削り屑コアなどを備え、磁気応答性材料を単に組み込むのではなく実際の磁石を含む、本発明の第６の実施形態の断面図である。

磁性弾６００は、コア６０８の材料が鉄の削り屑のような磁気応答性粉末であってもよいので、ポリマーシェル６０６を有していてもよい。さらに、希土類磁石６１５、例えばネオジム磁石も同様にコア内に置かれてよい。

図７は現場での使用に適し、したがって現場での充填を可能にする固定具の詳細を示す、中空弾の分解立面図である。

磁性弾７００は、シェル半体７１６ａおよびシェル半体７１６ｂを有し、これらは組み立てられたとき、組み合わされて完全なシェルを形成する。内部７１８は所望のコアを保持するために使用することができる。これは、シェルが磁気応答性である場合は空のままであってよく、またはシェルがポリマーまたは非鉄系金属の場合、コアは、銃尾内の磁石に磁気グリップを提供することができる。

タブ７２０はそれぞれ、レース７２４によって案内されてディンプル（くぼみ；dimples）／戻り止め／穴７２６内に機械的に係合して着座することができる少なくとも１つのキャッチ７２２を担持することができ、それによって半体同士を固定する。ここでも、この構造は、通常の強度の火薬武器またはレールガンでは、開いた銃尾エアガン内の圧力発生に対して弾のすぐ後方の火薬爆発の極度の加速により、恐らく不具合を起こすと考えられる。

諸実施形態では、各半体は１つまたは複数のタブと、１つまたは複数の戻り止めとを有することができ、それにより、半体は実際には同一であり得る。一方を他方に対して所定の角度（９０度など）回転させることによって、２つの同一のシェル半体を互いに合わせることができる。

シェルは、３つ以上のピース（部品；pieces）などから構成されてもよい。この特定の弾は、分裂溝、おそらく中実コアを必要としない用途に合わせて設計されており、またはシェルは非常に壊れやすいポリマーなどであってよいことに留意されたい。

図８は分裂溝の詳細を示す、中空弾の立面分解図である。磁性弾８００は、シェルの外面および内面それぞれに、外部分裂溝８０２および内部分裂溝８０４の両方を有する。これらの溝は、弾が分裂し、エネルギーを吸収し、ユーザが弾の中に置いたもの何でも解放することを可能にする。

内側および外側に示されている分裂溝がこの場合に合致（整合；match）するが、本発明はそれに限定されるわけではない。また、製造コストを削減するために、分裂溝は、両方ではなく内側表面のみまたは外側表面にのみ存在してもよい（例えば図１参照）。分裂溝を備えた弾は液体コア用途に使用されることが予想されるが、それに限定されるわけではない。

図９は中空弾の立面分解図であり、中空弾の中の空のブラダを示す。内部９１８は空のブラダ９２８を有し、ブラダ９２８は明確性のためにぶら下がっているように示されているが、現実的には実際にそのようになることはない。充填ニップルのサイズも、明確性のために増大されているが、そのような大きさになることはない。

弾は非常に低コストでエンドユーザまたは中間充填者に輸送されてよいことが理解されるであろう。

図１０は明確性のために、ブラダを充填する動作の途中の分解された、中空弾の立面分解図である。

磁性弾１０００は、充填の途中のように、またはユーザがブラダを完全に充填する必要がない場合に、ブラダ１０２８が半分満たされた状態で示されている。ブラダは、所望により気体または液体を含み得る。空のブラダはほんの少しのスペースしか占めないので、ユーザがブラダを空のままにして内部空間に固体または粒状物質を入れることもできることに留意されたい。

弾は組み立てられた状態で輸送されてもよく、または諸実施形態では２つの部分を有さなくてもよく、ユーザが弾を組み立てる必要なしにブラダを充填することができるようにブラダを予め所定場所に配置することができることに留意されたい。そのような実施形態は、輸送のためにより多くのスペースを必要とする。

本発明はまた、弾が組み立てられずに、例えば２つのシェル半体として作製され、空（から）で輸送され、互いに入れ子にされる方法の実施形態も可能である。ユーザは、その後、弾に中実のコア材料を充填し、次いで、シェル半体を一緒に嵌合するか、またはシェル半体を一緒に嵌合して液体材料で充填する。その後、ユーザは、その弾をガンに装填してこれを発射する。これらのステップにより、ユーザは弾のペイロードを制御できる。

図１１は磁気注入マントルと中空コアとを備えた圧縮された紙製弾の断面図である。弾は内部空洞に液体不透過性コーティングを有する。

紙製弾１１００はここでもほぼ球形である。しかし、本発明の磁気装填は、弾薬と武器の内部の様々な部分との間のより大きい遊びを可能にし、または諸実施形態ではこれにさらに頼る。これは、弾薬が完全に円形である必要がないことを意味する。これに関連して、多くのタイプの従来の弾薬は、弾からのランド（lands）または他の突出部に頼っており、武器のバレル内の溝またはさらに大きな構造物に機械的に係合してスピンを得ることに留意されたい。本発明は、これを単に製造の容易さをもたらすためだけに使用する：本発明の弾薬は完全である必要はない。ある実施形態では、弾薬を現場で充填または組み立てることができ（これまで論じたシェルの実施形態）、あるいはリサイクル材料から現場で製造することもできるので、これは有用である。

磁気的に引き付けられる圧縮された紙製マントル１１０６は、例えば、厚紙、炭素繊維、木質繊維、おがくず、炭素ストランド、木質茎で有名な特定の植物からの木質茎材料などの紙で作製されていることが理解され得る。マントルは、鉄の削り屑などの磁気応答性材料がその中に注入／分散されているために磁気を帯びていてもよい。

マントルが磁気応答性であるので、金属コアは不要であり、これは、装置に催涙ガス、塗料、染料などの液体（その用語では気体を含む）が装填されてもよいことを意味する。

防液性内部コーティング１１０４は、薄いポリマー、事前に塗布されたラッカー、金属、箔などであってよい。この内部コーティングは、前述のブラダと同様であると考えることもできる。

内部（液体ペイロード）１１０２は、ガス、ゲル、エアロゾルなどを含む、前述の物質のいずれであってもよい。

図１２は磁気注入マントルと中空コアとを備えた圧縮紙製弾の外観図であり、そのシール可能な充填ポートを示す。前述のように、本発明は、商船または前哨基地のような使用場面で、充填の局所的な選択によってカスタマイズ可能であり得る。

自己シール充填ポート１２０２は、第１の実施形態のものよりも単純なタイプであってよく、その代わりに、ポートは簡単にシール可能となり得る。これは別々の操作であってもよく、またはポートは、例えば、小さな穴内に横方向に自動的に圧縮して、小さな穴を塞ぐ材料から作製されることによる、自己シールとすることができる。この一例は、旧式の自己シール式燃料タンクの圧縮ゴムであるが、他の機構を使用することもできる。

ポートを使用することにより、ユーザは、コアに充填材を容易に挿入／注入することができる。弾薬および液体／気体充填剤が供給され、充填された弾薬弾が取り出される簡単な機械を提供することができる。

図１３は鉄コアを備えた圧縮粉末弾の断面図である。

圧縮粉末マントル１３０２は、圧縮のみからその構造的完全性を得ることができ、またはマントルは結合を助ける物質、例えば、接着剤、結合剤、もしくは単にわずかな程度の溶融を引き起こしその後構成材料もしくは粉末を再固化させるものを含むことができる。

この実施形態の鉄／削り屑コア１３０４は、磁気応答性を提供して、本明細書の親出願に教示されている弾の「ゼロ移動部分」装填を可能にする。

図１４は磁気注入マントルと液体に適したペイロード空洞／コアとを備えた圧縮粉末弾の断面図である。

この実施形態では、極めて迅速な分解性のための粉末マントルを有すること、および金属製のコアではなく液体コア（第１の部分）を有することの両方が可能である。

特定の粉末の利点は、これらが低生物活性の条件下で分解できるということである。例えば、非常に寒い地域では、通常生分解性の物質がほぼ無期限に生き残ることが一般的であり、実際には、食品であっても、非常に長い期間の後でも食べられる。同じことが極度の砂漠などの他の生物学的に不活性な領域にも当てはまる。しかし粉末は、単に日射、風、水、天候などの影響から分解されるか、または少なくともばらばらになって粒子に戻り得る（用語集の広い定義では「生分解」）。

圧縮粉末弾１４００は、催涙ガスもしくは塗料などの非致死性液体／流体１４０２、またはマーカなどを含み得る中空の内部／空洞を有する。明らかに、先の実施形態に示すように液体不透過性コーティングが使用されてよく、または先の他の実施形態に示すようにブラダが使用されてよく、充填ポートまたはシール可能ポートなども使用可能である。

弾は、マントル１４０４を作製するために使用される磁気注入物による圧縮粉末に起因して、磁気的に装填可能であるままである。磁気注入物は、鉄（粒子／削り屑）１４０６など、前述の材料のうちのいずれであってもよい。ここでも、弾薬を使用する武器の柔軟でシンプルなデザインにより、真の円形からのある程度の小さな逸脱は許容される。

図１５は、鉄コアまたは圧縮磁気応答性廃物のコアと、磁気応答性であってもなくてもよい圧縮廃物マントルとで作製された廃物弾である。

鉄コア／圧縮磁気応答性廃物コア１５０２は、エアガンの作動に必要とされる磁気応答性を提供することができる。これは、鉄系性質のスクラップ金属などの「発見された」廃物材料であってよい。

圧縮廃物マントル１５０４は、所望により、非致死性レベルの衝撃に緩衝を提供することができ、または所望の弾径、重量または他の要因を弾に提供するだけであってもよい。

先に定義したような廃物は実際のゴミおよび工業プロセスからの材料の残りを含むので、本発明はここでも、かなり小型の携帯可能な機械を使用して現場で弾薬を作り出しやすくする。

図１６はマントル内に磁気応答性材料を含む圧縮廃物マントルと、液体に適した空洞とから作製された廃物弾の図である。

圧縮廃物鉄注入弾１６００は、代替の実施形態では内部空洞を有するが、図示するようにそうする必要はない。

圧縮廃物マントル１６０４は、前述のように鉄注入物１６０６（鉄の削り屑、または他の使用可能な磁気応答性材料）を有する。

本出願を通して、本発明が属する技術水準をより完全に説明するために、様々な刊行物、特許、および／または特許出願が参照される。これらの公報、特許、および／または特許出願の開示は、全体的に、またこれらが同じまたは先行する文において具体的に参照される主題については、あたかもそれぞれ独立した公報、特許、および／または特許出願が参照によって組み込まれるように具体的かつ個々に示されるかのように本明細書に組み込まれる。

方法および構成要素が本明細書に説明されている。しかし、本明細書に説明するものと類似または同等の方法および構成要素を使用して、本発明の変形形態を得ることもできる。材料、物品、構成要素、方法、および例は例示にすぎず、限定することを意図するものではない。

わずかな実施形態のみが上記に詳細に開示されているが、他の実施形態が可能であり、本発明者らはこれらが本明細書内に包含されることを意図する。本明細書は、別の方法で達成することができるより一般的な目的を達成するための具体例を説明している。本開示は例示的なものであることを意図しており、特許請求の範囲は当業者に予測可能となり得る任意の改変形態または代替形態を包含することを意図している。

例示的な実施形態において本発明の原理を例示し説明してきたが、説明した例は例示的な実施形態であり、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において改変できることは当業者にとって明らかであるはずである。任意の例からの技術を他の任意の例の１つまたは複数に組み込むことができる。本明細書および実施例は、例示的なものとしてのみ考慮されることが意図され、本発明の真の範囲および精神は、添付の特許請求の範囲によって示される。

Claims (17)

1. 第１の本体部と第２の本体部とを含む球体を備え、
   前記第１の本体部はコアであり、
   前記第２の本体部は前記コアを取り囲み、前記コアの周りのシェルであり、前記第２の本体部は、前記コアが配置される内部空隙を有し、
   前記第２の本体部は、少なくとも一部が非磁性である構造材料で作製され、
   前記第２の本体部は、少なくとも一部が磁気応答性である材料で作製され、
   前記第１の本体部の材料内に配置された磁石をさらに備える、
   弾薬の弾。
2. 前記磁石は、希土類磁石をさらに含む、請求項１に記載の弾薬の弾。
3. 前記希土類磁石は、ネオジムをさらに含む、請求項２に記載の弾薬の弾。
4. 前記第２の本体部の前記材料は、鉄の削り屑をさらに含む、請求項１に記載の弾薬の弾。
5. 前記第２の本体部は、２つの構成材料であって、非磁性である第１の構造材料と、前記第１の構造材料内に分散された第２の磁気応答性材料とで作製される、請求項１に記載の弾薬の弾。
6. 前記第１の構造材料は、ポリマーをさらに含む、請求項５に記載の弾薬の弾。
7. 前記第１の構造材料ポリマーは、衝撃吸収ポリマーをさらに含む、請求項６に記載の弾薬の弾。
8. 前記第２の磁気応答性材料は、金属の粒子をさらに含む、請求項６に記載の弾薬の弾。
9. 前記金属の粒子は、鉄の削り屑をさらに含む、請求項８に記載の弾薬の弾。
10. 前記コアは、ガスをさらに含む、請求項６に記載の弾薬の弾。
11. 前記コアは、金属をさらに含む、請求項６に記載の弾薬の弾。
12. 前記第２の本体部は、複数のセクションから構成され、前記セクションは、前記セクションを前記コアの周りで一緒に固定することができる固定手段を有する、請求項５に記載の弾薬の弾。
13. 前記固定手段は、
    前記複数のセクションのうちの第１のセクション上の、複数のタブであって、各々が少なくとも１つのキャッチを有する、複数のタブと、
    前記複数のセクションのうちの第２のセクション上の、少なくとも１つの戻り止めであって、前記キャッチを受容して機械的に係合するように寸法化及び構成され、それによって前記２つのセクションが互いに固定される、少なくとも１つの戻り止めと、
    をさらに備える、請求項１２に記載の弾薬の弾。
14. 前記シェルは、
    複数の分裂溝をさらに備え、それによって前記シェルは、衝撃時により容易に分裂することができ、
    さらにそれによって前記シェルは衝撃時に分裂することによってエネルギーを吸収することができる、
    請求項１２に記載の弾薬の弾。
15. 前記第１の構造材料は生分解性である、
    請求項５に記載の弾薬の弾。
16. 前記第１の構造材料は、紙、セルロース、木質繊維、のこぎり屑、粉末、ポリマー、リサイクル材料、圧縮材料、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される１つをさらに含む、請求項１５に記載の弾薬の弾。
17. 前記第２の磁気応答性材料は、鉄の削り屑、金属粒子、リサイクル材料、圧縮材料、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１つを含む、請求項１５に記載の弾薬の弾。

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