JP7566874B2 - 反跳ブレーキ及び銃砲身付き火器 - Google Patents

Description

本発明は、銃砲身付き火器（Barreled firearm）の反跳塊を制動する反跳ブレーキ（recoiling brake）であって、内部に流体が充填された中空シリンダと、中空シリンダに接続された端部を有する前記中空シリンダに配置された制御ロッドと、前記中空シリンダの軸方向に移動するために前記中空シリンダ内に配置された、前記制御ロッドを取り囲むピストンロッドと、を備える反跳ブレーキに関する。

さらに、本出願は、このタイプの反跳ブレーキを少なくとも１つ備える銃砲身付き火器、特に大口径火器に関する。

銃砲身付き火器、特に大口径の銃砲身付き火器の精密さのためには、好ましくは、弾丸の通路中に火器の銃砲身が振動を起こさないことが重要である。今日の大口径火器の銃砲身には火器反跳があり、これは反跳ブレーキで制動される。制動力は、通常、油圧ブレーキによって発生する。これは、火器の反跳距離によって異なる。油圧作動油が制御ギャップを介して押される。制御ギャップは反跳に応じて変化し、このようにして制動力を制御する。

反跳ブレーキは、流体が充填された中空シリンダを含むＤＥ１０ ２０１７ １０３ ０５２ Ａ１から知られている。可動ピストンロッドおよび前記ピストンロッド内に配置された制御ロッドは、中空シリンダ内に配置されている。制御ロッドは可変制御プロファイルを有する。

反跳のある銃砲用の流体空気式レキュペレータ及び反跳ブレーキがＤＥ３０ １５ １２６ Ａ１から知られており、ピストンロッドはピストンロッドに固定的に連結されたピストンを有する中空シリンダ内に形成されている。

米国特許第４，５０２，３６６号明細書及びドイツ特許第４，５０２，３６６号明細書には、油圧シリンダと、その中に配置されたピストンロッドとを含む油圧反跳ブレーキが開示されている。

ＥＰ ０ ３５１ ５０１ Ａ１から反跳ブレーキが知られている。反跳ブレーキは、流体が充填された中空シリンダを備える。中空円筒に制御ロッドが配置され、制御ロッドの一端が中空円筒に接続されている。制御ロッドの周囲にピストンロッドが形成され、これはピストンと一体となって中空シリンダ内を移動可能である。弾丸が発射され、火器の銃砲身を通過すると、火器の銃砲身は後方に移動する。ピストンロッドと一体となったブレーキピストンは、その間に制動力を発生する。反跳ブレーキは、さらに、ピストンの後方にピストンリングを含む。ピストンとピストンリングにはボアが設けられているため、高圧側と低圧側はピストンとピストンリングで接続されている。ボアは復座を減速させるように設計されている。

既知の火器ブレーキの設計により、弾丸が火器の銃砲身を通過する間に制動力が発生し、これが火器の銃砲身に作用し、これによって火器の銃砲身に振動が生じる。これは、火器の精度に悪影響を及ぼす。

ＤＥ１０ ２０１７ １０３ ０５２ Ａ１ ＤＥ３０ １５ １２６ Ａ１ ＵＳ４，５０２，３６６ ＤＥ４，５０２，３６６ ＥＰ ０ ３５１ ５０１ Ａ１

このことに基づいて、本発明の基礎となる目的は、弾丸がまだ火器の銃砲身内にある間、火器の銃砲身の自由反跳を許容する反跳ブレーキを提供することである。

この目的は、請求項１の反跳ブレーキによって達成される。有利な実施形態及び改良は、特定の従属項の主題である。

本発明によれば、銃砲身付き火器の反跳塊を制動する反跳ブレーキであって、内部に流体が充填された中空シリンダと、中空シリンダに接続された端部を有する前記中空シリンダに配置された制御ロッドと、前記中空シリンダの軸方向に移動するために前記中空シリンダ内に配置された、前記制御ロッドを取り囲むピストンロッドと、を備える反跳ブレーキに関する。

本発明によれば、さらに、請求項１２に記載の銃砲身付き火器が提供され、これは、以下に記載されるように、少なくとも１つのこのタイプまたはさらに改良された反跳ブレーキを含む。

銃砲身付き火器は、通常、１つまたは複数の反跳ブレーキを含む火器であることが好ましい。このタイプの火器は、好ましくは、中口径または大口径の火器である。

反跳塊は、銃砲身付き火器の部品であって反跳のために射撃方向とは反対の方向に偏向する(deflected)部品である。このような部品には、例えば、火器の銃砲身および遊底が含まれる。

制御ロッドの端部は、中空シリンダの周縁部に接続されることが好ましい。

中空シリンダは、高圧側と低圧側とがある。銃砲身が反跳ブレーキで制動されている間であってピストンロッドがピストンとともに中空シリンダを移動している間、高圧側の方が低圧側よりも圧力が高くなる。

反跳ブレーキの中空シリンダは、好ましくは、銃砲身付き火器の架台に接続され、ピストンロッドは、火器の反跳塊に接続される。しかし、反跳ブレーキが火器の反跳塊に接続され、ピストンロッドが架台に接続されてもよい。

ピストンロッドは、中空シリンダ内で中空シリンダの軸方向に移動可能である。

ピストンは、中空シリンダの軸方向の変位のためにピストンロッド上に配置される。

このことにより、発射された弾丸が火器の銃砲身を通過する間に、火器の銃砲身が自由反跳を行うことができるという事実が達成される。このプロセスの間、反跳ブレーキは制動効果を持たない。反跳ブレーキの制動効果は、弾丸が銃砲身から離れた後にのみ生じる(sets)。また、反跳ブレーキにより、低い残留ブレーキ力も防止される。このことにより、弾丸の通過中に火器の銃砲身に生じる振動が最小限となるという事実が達成される。これは、銃砲身付き火器の精度にプラスの影響を与える。

１つの有利な反跳ブレーキの改良において、ピストンを通る高圧側と低圧側との間の流体連通が妨げられるように、ピストンロッドの外側輪郭と中空シリンダの内側輪郭との間の領域において、ピストンが高圧側と低圧側とを流体的に分離するように設けられてもよい。これは、流体がピストンロッドの外側輪郭と中空シリンダの内側輪郭との間でピストンを通って流れることができなくても、ピストンがピストンロッド上で自由に動くことができるという事実を達成する。ピストンは、ピストンロッドの外側輪郭と中空シリンダの内側輪郭との間のこの領域をシールする。

流体は、好ましくは、作動流体である。

前記反跳ブレーキによれば、さらに、ピストンが軸方向に変位可能である距離を、弾丸が銃砲身付き火器を通過する間の反跳塊の反跳距離と少なくとも同程度に大きくすることができる。

これによって、反跳ブレーキが係合する前に弾丸が火器の銃砲身から離れることが保証され、その結果、銃砲身付き火器の銃砲身に生じる振動が最小限となる。

反跳ブレーキの１つの有利な実施形態では、さらにピストンが２つの本質的に半径方向に延びる端面を有することが提供されてもよい。これによって、ピストンのよりコンパクトな設計およびピストン上の均一な圧力分布が保証される。また、構造上の弱点を回避し、良好なシール効果が達成される。

反跳ブレーキは、好ましくは、ピストンが高圧側端面を有し、その全端面がアイドル位置における高圧側に対応するように設計され得る。また、前記端面が、停止位置及び前記アイドル位置と前記停止位置との間の位置において前記高圧側にも対応するように設けられてもよい。

１つの有利な改良において、反跳ブレーキがピストンが低圧側端面を有し、その全端面が常に低圧側に対応するように設けられてもよい。

ピストンロッドは、その全長にわたって、本質的に円筒状の外側輪郭を有することがさらに提供されてもよい。これにより、ピストンの軸方向変位が長い距離にわたって可能であるという事実が達成される。従って、比較的遅い弾丸であっても、反跳ブレーキセットの制動効果が生じる前に、火器の銃砲身を離脱し得る。

ピストンの一実施形態では、制御ギャップがピストンロッドの内部、特に高圧側と低圧側を接続するピストンロッドと制御ロッドの間に形成され、ピストンロッドは、高圧側と制御ギャップを相互に接続する少なくとも１つの開口部を有することが提供されてもよい。

開口部は、ピストンのアイドル位置の前方に配置されることが好ましい。

しかしながら、あるいは、開口は、ピストンが開口を通過したときにのみ開口が露出するように、ピストンのアイドル位置の後ろに配置することもできる。

これにより、制動動作中に、流体が高圧側から低圧側へ制御ギャップを通してしか流れることができないという事実が達成され、したがって、制御ギャップの寸法を決定することにより、所定の制動効果が設定される。

アイドル位置は、ピストンが発射前に位置する、変位可能に配置されたピストンの位置であると理解される。

さらに、ピストンのアイドル位置において、制御ギャップが高圧側および低圧側と連通するように設けられてもよい。このために、制御ギャップは高圧側に接続される開口部と低圧側に接続される開口部を有している。

制御ギャップとピストンとは、このように位置決めされており、ピストンの場合には、いつでもピストンによって制御ギャップが閉じられないように移動可能である。したがって、ピストンは、アイドル位置または終端位置、またはアイドル位置と終端位置の間の位置では、制御ギャップを閉じない。

さらに、前記ピストンが、前記開口部と同じ傾斜角度を有する高圧側の端面に面取りを有するように設けられてもよい。

その結果、開口部の輪郭は、アイドル位置にあるピストンの面取りによって延長されていることが好ましい。

ピストンがそのアイドル位置において開口部の上方に少なくとも部分的に配置される場合、これによって、改良された流体力学が制御ギャップを通る貫通流の間に開口部の領域をもたらすという事実が達成される。

反跳ブレーキの一改良において、反跳ブレーキは、ピストンの終端位置に終端停止を設けるためにピストンロッド上に配置されたストップ要素を有するように設けられてもよい。

本発明は、図面を参照して、１つの例示的な実施形態に基づいて以下に説明される。

図１は、本発明による反跳ブレーキの概略断面図を示す。

図１は、本発明による反跳ブレーキ１の概略断面図を示す。反跳ブレーキ１は、銃砲身付き火器の反跳塊を制動するために設けられている。反跳ブレーキ１は中空シリンダ１０を含み、中空シリンダ１０は内部１１に流体が充填されている。内部１１は、高圧側１４と低圧側１２とを有する。

反跳ブレーキ１は、更に、中空シリンダ１０内に配置された制御ロッド４０を備える。制御ロッド４０は、中空シリンダ１０に接続された端部４２を有する。制御ロッド４０と中空シリンダ１０とは、この目的のために互いにねじ止めされることが好ましい。このように制御ロッド４０は、装着された状態においては、中空シリンダ１０に対して移動可能ではない。

反跳ブレーキ１は、更にピストンロッド３０を備え、このピストンロッドは、制御ロッド４０を取り囲み、中空シリンダ１０の軸方向Ａに中空シリンダ１０及び制御ロッド４０に対して移動するように中空シリンダ１０内に配置される。図１から明らかなように、ピストンロッド３０は、制御ロッド４０が内部に配置された管状構成要素である。

反跳ブレーキ１の中空シリンダ１０は、銃砲身付き火器の架台に接続され、ピストンロッド３０は、火器の反跳塊に接続される。しかし、代替的に、中空シリンダ１０が火器の反跳塊に接続され、ピストンロッド３０が架台に接続されてもよい。

更に、軸方向Ａに変位可能なピストン２０が中空シリンダ１０内に配置されている。外径寸法は、中空シリンダ１０の内径よりもわずかに小さくなるようにして、すきまばめを形成しているので、ピストン２０を中空シリンダ１０内で軸方向Ａに変位させることができる。ピストン２０は、さらに、シールを含み、その結果、その外径で中空シリンダ１０に対してシールされる。

ピストンに対して変位可能なピストンロッド３０は、ピストン２０内に支持されており、これにより、軸方向Ａに変位するように配置され、高圧側１４と低圧側１２とを流体的に分離するピストン２０がピストンロッド３０上に形成される。ピストン２０は、アイドル位置Ｒと終端位置Ｅとの間でピストンロッド３０に沿って軸方向に変位可能である。

ストップ要素５０もピストンロッド３０上の端部に配置されており、ピストン２０の終端位置Ｅに終端停止を与える。ストップ要素５０はまた、ピストンロッド３０上に弾性手段１６を保持し、弾性手段１６のための停止端を提供するために使用される。

弾性手段１６の他方の側は、ピストン２０上に支持され、後者がストップ要素５０に関して規定された予張力を有し得ることを保証する。一実施形態では、弾性手段１６は、例えば、バネである。この目的のために、ストップ要素５０は、例えば、ピストンロッド３０にねじ止めされるか、またはねじによって固定される。

ピストンロッド３０上には、軸方向Ａに変位するように配置され、高圧側１４と低圧側１２とを流体的に分離するピストン２０が形成されている。ピストン２０は、アイドル位置Ｒと終端位置Ｅとの間でピストンロッド３０に沿って軸方向に変位可能である。アイドル位置Ｒは、弾丸が発射される前のピストン２０の位置を規定し、ピストン２０の終端位置Ｅは、ピストンロッド３０上に配置されたストップ要素５０によって規定される。ピストン２０およびピストンロッド３０は、中空シリンダ１０に対して、一緒にさらに軸方向に変位可能である。

ピストン２０は、ピストン２０を通る高圧側１４と低圧側１２との間の流体連通が、特にピストンロッド３０の外側輪郭と中空シリンダ１０の内側輪郭との間の領域Ｂに形成されないように、高圧側１４と低圧側１２とを流体的に分離する。代わりに、流体連絡用の流体は、高圧側１４を低圧側１２に接続する制御ギャップ３４を通って流れなければならない。

制御ギャップ３４は、ピストンロッド３０内部、特にピストンロッド３０と制御ロッド４０との間に形成される。ピストンロッド３０は少なくとも１つの開口部３２を有し、この開口部は高圧側１４と制御間隙３４とを互いに接続しており、開口部３２はピストン２０のアイドル位置Ｒの前方に配置されている。あるいは、少なくとも１つの開口部３２は、ピストンロッド３０上のピストン２０の変位によってのみ露出されるように配置することもできる（図示せず）。

制御ギャップ３４の他方の側は、更なる開口部を介して低圧側１２に接続され、制御ギャップ３４は、高圧側１４と低圧側１２とを互いに接続するようになっている。

ピストン２０が軸方向Ａに軸方向に変位可能である距離Ｌは、弾丸が銃砲身付き火器を通過する間の反跳塊の反跳距離と少なくとも同程度の距離、すなわち弾丸が火器の銃砲身から離脱するまでの反跳塊によってカバーされる距離となる。

火器の銃砲身が反跳ブレーキ１によって制動され、ピストンロッド３０がピストン２０と共に中空シリンダ１０を通って移動している間、圧力は、高圧側１４の方が低圧側１２よりも高い。

ピストン２０は、２つの本質的に半径方向に延びる端面２２、２４を有する。２つの端面２２，２４の一方は、高圧側端面２４であり、その端面２４の全体は、アイドル位置Ｒにおける高圧側１４に対応している。他端面は低圧側端面２２であり、常時低圧側１２に対応している。

ピストン２０は、高圧側端面２４に面取り部２８を有しており、開口部３２と同じ傾斜角度となっている。開口部３２の輪郭３３は、図１に示すアイドル位置Ｒのピストン２０の面取り部２８によって延長されている。

低圧側端面２２は溝部を有し、弾性手段１６が支持されている。

弾丸が発射されて銃砲身を通って移動すると、銃砲身付き火器の反跳塊が反跳する。また、銃砲身付き火器の反跳部分に連結されているピストンロッド３０も反跳するので、ピストンロッド３０は、反跳ブレーキ１の中空シリンダ１０内のピストン２０に対して軸方向Ａに変位する。ピストン２０は、その質量の慣性のため、その位置に留まる。弾丸が銃砲身を移動している間、この相対的な変位は継続する。ピストンロッド３０上でピストン２０が軸方向に変位可能である距離Ｌは、ピストンロッド３０がピストン２０に対して弾丸が火器の銃砲身を通過するのに必要な時間の全長にわたって移動するように寸法決めされ、反跳塊は制動されずに反跳することがある。換言すれば、ピストンロッド３０上のピストン２０のアイドル位置Ｒと終端位置Ｅとの間の距離Ｌの大きさは、ピストン２０がストップ要素５０に対して静止する前に弾丸が火器の銃砲身から離脱しているように選択される。

弾性手段１６は、バネとして、特に圧力バネとして設計されており、ピストン２０がピストンロッド３０上で反跳する間に圧縮される。弾丸が火器の銃砲身から離れたときのみ、ピストン２０がストップ要素５０に到達し、ピストンロッド３０に沿って運ばれ、この時点からピストン２０とピストンロッド３０が反跳ブレーキ１の中空シリンダ１０を通って一緒に移動し、反跳ブレーキ１の制動効果が生じる。この目的のために、流体は、高圧側１４から低圧側１２への制御ギャップ３４によって、ピストンロッド３０内の少なくとも１つの開口部３２を通して押圧され、それによって、ブレーキ圧力が蓄積され、反跳ブレーキの制動力が生成される。

上記開示が、例えば反跳ブレーキ１に関するものである限り、この種の反跳ブレーキ１を含む銃砲身付き火器についても同時に開示されるものと考えられる。

１ 反跳ブレーキ
１０ 中空シリンダ
１１ 内部
１２ 低圧側
１４ 高圧側
１６ 弾性手段
２０ ピストン
２２ 低圧側端面
２４ 高圧側端面
２８ 面取り部
３０ ピストンロッド
３２ 開口部
３４ 制御隙間
４０ 制御ロッド
４２ 制御ロッドの固定された端部
５０ ストップ要素
Ａ 軸方向
Ｂ 領域
Ｅ 終端位置
Ｌ 軸方向変位可能距離
Ｒ アイドル位置

Claims (12)

1. 銃砲身付き火器の反跳塊を制動するための反跳ブレーキ（１）であって、
   流体で満たされた内部（１１）を有する中空シリンダ（１０）と、
   前記中空シリンダ（１０）内に配置され、前記中空シリンダ（１０）に接続された端部（４２）を有する制御ロッド（４０）と、
   前記制御ロッド（４０）を囲み、前記中空シリンダ（１０）の軸方向（Ａ）に移動するために前記中空シリンダ（１０）内に配置されたピストンロッド（３０）と、
   を備え、
   前記ピストンロッド（３０）には、前記軸方向（Ａ）に変位するために配置され、前記内部（１１）の低圧側（１２）から高圧側（１４）を流体的に分離するピストン（２０）が形成されており、
   前記ピストンロッド（３０）と前記制御ロッド（４０）との間に制御ギャップ（３４）が形成されており、前記制御ギャップ（３４）によって高圧側（１４）と低圧側（１２）とが連結され、前記ピストンロッド（３０）は、少なくとも１つの開口部（３２）を有し、前記開口部（３２）によって前記高圧側（１４）と前記制御ギャップ（３４）とが互いに連結され、
   前記ピストン（２０）は、アイドル位置（Ｒ）と終端位置（Ｅ）との間で移動可能であり、前記ピストン（２０）は、少なくとも前記アイドル位置（Ｒ）では、前記制御ギャップ（３４）を閉じない、ことを特徴とする、
   反跳ブレーキ（１）。
2. ピストン（２０）は、ピストン（２０）を介して高圧側（１４）と低圧側（１２）との流体連通が阻止されるように、ピストンロッド（３０）の外側輪郭と中空シリンダ（１０）の内側輪郭との間の領域（Ｂ）において、高圧側（１４）と低圧側（１２）とを流体的に分離することを特徴とする請求項１に記載の反跳ブレーキ（１）。
3. 前記ピストン（２０）が前記軸方向に変位可能な距離（Ｌ）が、弾丸が前記銃砲身付き火器を通過中における前記反跳塊の反跳距離と少なくとも同程度大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の反跳ブレーキ（１）。
4. 前記ピストン（２０）が、２つの本質的に半径方向に延びる端面（２２，２４）を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の反跳ブレーキ（１）。
5. 前記ピストン（２０）の端面（２４）は高圧側端面（２４）であり、その全端面（２４）が前記アイドル位置（Ｒ）における高圧側（１４）に対応することを特徴とする請求項４に記載の反跳ブレーキ（１）。
6. 前記ピストン（２０）の端面（２２）は低圧側端面（２２）であり、その全端面が常時低圧側（１２）に対応することを特徴とする請求項４又は５に記載の反跳ブレーキ（１）。
7. 外側ピストンロッド（３０）が、その全長にわたって本質的に円筒状の外輪郭を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の反跳ブレーキ（１）。
8. 前記開口部（３２）は、前記ピストン（２０）の前記アイドル位置（Ｒ）の前方に配置されていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の反跳ブレーキ（１）。
9. 前記制御ギャップ（３４）は、前記ピストン（２０）のアイドル位置（Ｒ）において前記高圧側（１４）及び前記低圧側（１２）と連通することを特徴とする請求項８に記載の反跳ブレーキ（１）。
10. 前記ピストン（２０）は高圧側端面（２４）に面取り部（２８）を有し、前記面取り部（２８）は前記開口部（３２）と同じ傾斜角度を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の反跳ブレーキ（１）。
11. 前記反跳ブレーキ（１）は、上記ピストン（２０）の前記終端位置（Ｅ）に停止端を設けるために上記ピストンロッド（３０）上に配置されたストップ要素（５０）を含んでなることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の反跳ブレーキ（１）。
12. 請求項１～１１の何れか１項に記載の反跳ブレーキ（１）を少なくとも１つ備える、銃砲身付き火器。