【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、陸上，雪上又は氷上用の武装車輛やホバークラフト等の装甲乗物の上部に設置される乗員乗降用のハッチの旋回機構に、関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、陸上，雪上又は氷上用の武装車輛やホバークラフト等の装甲乗物の上部には、乗員乗降用のハッチが形成されている。 近年では、装甲乗物の上部から機関銃等の火器を掃射可能とするために、火器固定用の銃座をハッチに備えているものがある。 ところが、このような銃座を、例えばハッチにおける装甲乗物の前方に固定したのでは、装甲乗物の後方や側方の被射撃物に対して射撃することができない。 そこで、銃座を固定した当該ハッチに旋回機構を組み込んでハッチ自身を旋回可能とすることにより、水平面内におけるどの方向の被射撃物に対しても射撃できるようにしたハッチを、本出願人は、先に特許第２９７７７７８号において提案した。 この特許第２９７７７７８号に係る発明を具体化した構成を、図８及び図９に示す。 なお、図８はハッチ４３全体の断面図であり、図９は、図８の矢印Ｃで指し示す部分の拡大図である。 【０００３】これら各図に示される構成は、要するに、
輪帯の外周縁に円筒状のリブが一体に形成されることによって中心軸を含む面に沿った断面がＬ字状となった外輪５９を装甲乗物の外枠（キャビン）４１の開口周縁に固着し、その外輪５９における輪帯部分の内径と同じ大きさの外径を有する円筒状の内輪５４を、ハッチ４３が開閉可能に取り付けられた外枠４７の下面に固着し、一端に車輪（転動カム輪）５５を備える車軸（カム軸）５
６の他端を内輪５４の外周面から内周面に貫通させてナット５８で固定し、外輪５９における輪帯部分の上に車輪５５を回転可能に載置したものである。 このような構成により、装甲乗物のキャビン４１に対してハッチ４３
が旋回可能に保持されるのである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述したような構成の旋回機構の場合、旋回機構のために多くのスペースを必要とし、また、そのための部品も多く必要とする。 そのため、設計の自由度が低く、また、小型化や軽量化といった需要者の要望に応えることができないとの問題点があった。 【０００５】なお、装甲乗物は、泥や砂などを含む水が隙間に侵入し易い条件下で使用されることが多いので、
旋回機構には、旋回性能を維持するために定期的に分解整備が必要である。 しかし、上記のように部品点数が多いと、分解整備に時間が掛かってしまうという問題もある。 【０００６】本発明は、上述したような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、設計の自由度が高く、小型化や軽量化をすることができ、
分解整備がし易いハッチの旋回機構を、提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するために構成された本発明は、装甲が施されたキャビンに乗員が乗降する際に開閉されるハッチを旋回させるためにそのハッチと前記キャビンとの間に配置される旋回機構であって、円環形状に形成されるとともにその内周面に周方向に沿った溝を有し、前記キャビンに固定される外輪と、前記外輪の内径より若干小さい外径を有する円環形状に形成されるとともにその外周面に周方向に沿った溝を有し、前記ハッチに固定される内輪と、前記外輪及び前記内輪の溝の間に転動体として組み込まれる複数のベアリングボールとを備えることを、特徴とする。 【０００８】このように、本発明は、外輪と内輪とベアリングボールのみからなる構成であるので、従来の旋回機構よりも部品点数が少なくて済み、また、ベアリングボールの大きさや外輪及び内輪の大きさや形状を自由に設定できるので、設計の自由度が高く、容易に軽量化することができる。 【０００９】なお、本発明の旋回機構においては、内輪又は外輪のうちの何れか一方が、溝を二分割する状態で２つの環状部材に分割された構成であっても良い。 この場合、旋回機構を簡単に分解し、又は、簡単に組み立てることができるので、分解整備を短時間で行うことができる。 【００１０】また、本発明の旋回機構においては、外輪及び内輪に形成される溝の径方向に沿った断面形状が、
半円形であっても良いし、直角二等辺三角形であっても良いし、その他の形状であっても良い。 即ち、球状の転動体を無理なく滑らかに転動させるものならどのような断面形状であっても良い。 【００１１】さらに、本発明の旋回機構においては、ハッチと外輪との間に、泥や砂が侵入するのを防ぐためのシールとしての防水部材が備えられていても良い。 なお、ベアリングボールの材質としては、金属であっても良いし、樹脂であっても良いが、或る程度の硬度をもって軽量化を図るためには、樹脂の方が望ましい。 【００１２】 【発明の実施の形態】本発明の旋回機構は、陸上，雪上又は氷上用の武装車輛やホバークラフト等の装甲乗物の上部に設置される乗員乗降用のハッチを旋回させるためのものである。 以下、本発明の旋回機構の実施の形態について図を参照しながら説明する。 なお、図１は、本発明の旋回機構を適用したハッチ１０全体の閉じた状態での平面図である。 【００１３】ハッチ１０は、中心に円形の開口１１ａを有する略円板形状の外枠１１と、この開口１１ａを閉じる蓋として機能する２枚の扉部材１２，１２'とを有する。 【００１４】このうちの２枚の扉部材１２，１２'は、
夫々、半円形状に形成されており、その半円形における直線部分から離れた側が、２つの蝶番１３，１３を介して外枠１１に取り付けられている。 これら両扉部材１
２，１２'は、外枠１１の開口１１ａの半径よりも大きな半径を有しており、開口１１ａを閉じている状態では半円形における直線部分が接するように配置される。 そのため、両扉部材１２，１２'を閉じた場合、外枠１１
の開口１１ａは、両扉部材１２，１２'により塞がれる。 【００１５】また、図２の拡大断面図（図１における矢印Ａ方向から見たハッチ１０の中央部の拡大断面図）に示されるように、一方の扉部材１２の上面（図２における上側の面）における半円形の直線部分には、この直線部分とほぼ同じ長さの長尺な防水プレート１４ａが、直線部分に沿って取り付けられている。 この防水プレート１４ａは、直線部分の縁から一定の幅だけはみ出るように取り付けられており、更に、この防水プレート１４における扉部材１２の縁からはみ出る部分の下面には、防水シール１４ｂが接着されている。 そして、両扉部材１
２，１２'が閉じられた時には、防水プレート１４ａにおける扉部材１２の縁からはみ出た部分が、扉部材１２
の直線部分と扉部材１２'の直線部分との隙間を塞ぐようにして扉部材１２'の上面に近接する位置に配置され、防水シール１４ｂが、扉部材１２'の上面に接する。 このような構造により、このハッチ１０は、直線部分からの浸水防止が可能なものとなっている。 【００１６】さらに、両扉部材１２，１２'の下面（図２における下側の面）における直線部分の近傍には、把手１５が夫々取り付けられており、装甲乗物内の乗員がこの把手１５を握って両扉部材１２，１２を押し広げる（観音開き）ことにより、外枠１１の開口１１ａが開放された状態となる。 【００１７】なお、ハッチ１０には、扉部材１２，１
２'の開閉をロックするためのロック機構１６が備えられている。 本実施形態のロック機構１６としては、一方の扉部材（防水プレート１４ａが縁からはみ出るように取り付けられた方の扉部材）１２の下面における半円形の直線部分の両端近傍に取り付けられたロックレバー１
６ａをその支点を中心として往復角運動させることにより、そのロックレバー１６ａの先端を外枠１１のフック１６ｂに填め入れる構造のロック機構となっている。 【００１８】また、外枠１１には、図示せぬ銃座を旋回可能に固定するための貫通孔１７ａ及び複数のボルト穴を有する略三角形状の固定板１７が、備えられている。
この固定板１７における略三角形の三辺のうちの一辺は、正確には、扉部材１２，１２'の円弧の半径よりも若干大きい半径の円弧１７ｂとなるように、形成されており、固定板１７は、その円弧１７ｂの周囲に有する複数のボルト穴に挿通されたボルト１８により、外枠１１
の上面に固定されている。 このとき、固定板１７は、円弧１７ｂの中心が外枠１１の開口１１ａの中心軸上に存在するように配置されるために、扉部材１２，１２'が閉じた状態では、円弧１７ｂは、扉部材１２，１２'の周縁に配置される。 なお、この固定板１７は、扉部材１
２を固定する２つの蝶番１３，１３の間と、扉部材１
２'を外枠１１に固定する２つの蝶番１３，１３の間には配置されず、一方の扉部材１２の蝶番１３と他方の扉部材１２'の蝶番１３との間に配置される。 これにより、扉部材１２，１２'を開いた場合でも、扉部材１
２，１２'に干渉することなく、固定板１７上の図示せぬ銃座に取り付けられた図示せぬ機関銃を操作することができる。 【００１９】以上のような構成を有するハッチ１０は、
側面から見た透視図（一部断面を含む）である図３に示されるように、装甲乗物の外枠（キャビン）２０に形成された円形の開口２１の周縁に固定された旋回機構１
に、取り付けられている。 旋回機構１が固定される開口２１の周縁は、開口２１の中心軸方向に沿って上面側から若干量切り込まれた段形状に形成されており、その段形状により形成される円柱面２２の内径は、ハッチ１０
の外枠１１の外径（正確には、外枠１１は、円形をベースとしてその円の周囲に幾つかの突出した部分を有する略円形であるので、外枠１１の外径とはベース形状である円の直径のことである）と同じ長さとなっている。 【００２０】以下、旋回機構１の構成について説明する。 図４に、図３における円Ｂにて囲った部分の拡大断面図を示している。 この図４に示されるように、旋回機構１は、外輪２と、第１内輪部材３と、第２内輪部材４
と、複数のベアリングボール５とを有している。 【００２１】外輪２は、キャビン２０の開口２１の内径と同じ大きさの内径を有するとともに開口２１周縁の円柱面２２の内径より若干小さい外径を有する円環形状（円柱からその外径より小さい外径の円柱を刳り抜いてできる形状）に、形成されている。 また、この外輪２
は、円柱面２２の中心軸方向の長さよりも若干短い中心軸方向の幅を有している。 さらに、外輪２の内周面には、Ｖ字状の溝２ａが周方向に沿って形成されている。
この溝２ａの径方向の断面形状は、直角二等辺三角形となっており、その直角二等辺三角形の三辺のうちの最も長い辺が、外輪２の中心軸と平行になる状態で、この中心軸に向けられている。 なお、この外輪２の中心軸方向（図４における上下方向）における一方（図４の下方）
の端面２ｂには、その中心軸を中心とする円に沿って複数のネジ穴２ｃが形成されている。 この外輪２は、開口２１周縁の段形状により形成される円柱面２２内に填め込まれた状態で配置されている。 そして、開口２１周縁に形成されたボルト穴２１ａに下側から挿通されたボルト６がネジ穴２ｃに捻じ込まれることにより、この外輪２は、キャビン２０の開口２１と同軸になる状態でこの開口２１の周縁に固定される。 【００２２】第１内輪部材３は、外輪２の内径よりも若干小さい外径を有する円環形状に形成されており、外輪２の中心軸方向の長さとほぼ同じ中心軸方向の長さを有している。 また、この第１内輪部材３の中心軸方向（図４における上下方向）における一方（図４の下方）の端面３ａの外周縁には、面取り３ｂが形成されている。 この面取り３ｂは円錐面状となっており、その母線方向における幅は、外輪２の内周面に形成されている溝２ａの径方向に沿った断面形状である直角二等辺三角形の三辺のうちの短い辺の長さと同じ長さになっている。 また、
その円錐面の母線方向は中心軸から４５°傾いている。
第１内輪部材３における面取り３ｂがある方の端面３ａ
には、中心軸方向と平行なネジ穴３ｃが、その中心軸を中心とする円に沿って複数形成されている。 このネジ穴３ｃは、第１内輪部材３に第２内輪部材４を固定するボルト７を捻じ込むためのものである。 また、第１内輪部材３における面取り３ｂが無い方の端面３ｄにも、中心軸方向と平行なネジ穴３ｅが、その中心軸を中心とする円に沿って複数形成されている。 この第１内輪部材３
は、この端面３ｄがハッチ１０の外枠１１の下面に接するように配置されている。 そして、外枠１１の開口１１
ａの周囲に形成されたボルト穴１１ｂに上側から挿通されたボルト８がネジ穴３ｅに捻じ込まれることにより、
第１内輪部材３は、ハッチ１０の外枠１１の開口１１ａ
と同軸になる状態でこの開口１１ａの周縁に固定される。 なお、ボルト８で外枠１１を第１内輪部材３に固定する際に同時にそのボルト８で固定板１７を外枠１１に固定するようにしても良い。 このようにボルト８とボルト１８とを共通させて１本のボルト８で共締めする構成とすることにより、ハッチ１０全体の部品点数を抑えることができる。 また、外枠１１を第１内輪部材３に固定するためのボルト８を、蝶番１３を外枠１１に固定するためのボルトとして利用することによっても、ハッチ１
０全体の部品点数を抑えることができる。 【００２３】第２内輪部材４は、第１内輪部材３の外径及び内径と同じ大きさの外径及び内径を有する円環形状に形成されている。 また、この第２内輪部材４は、中心軸方向に直交して外輪２の溝２ａを等分する仮想平面と外輪２の端面２ｂとの間の長さと同じ中心軸方向の幅を有している。 さらに、第２内輪部材４の中心軸方向（図４における上下方向）における一方（図４の上方）の端面４ａの外周縁には、面取り４ｂが形成されている。 この第２内輪部材４の面取り４ｂも、第１内輪部材３の面取り３ａと同様に、円錐面状となっており、その母線方向の幅は、外輪２の溝２ａの径方向に沿った断面形状である直角二等辺三角形の三辺のうちの短い辺の長さと同じ長さであり、その母線方向は中心軸から４５°傾いている。 また、第２内輪部材４は、中心軸方向と平行なボルト穴４ｃが、その中心軸を中心とする円に沿って複数形成されている。 より正確には、これらボルト穴４ｃ
は、第２内輪部材４が第１内輪部材３と同軸に配置されたときの各ネジ穴３ｃと同軸となる位置に、夫々配置されている。 この第２内輪部材４は、その端面４ａが第１
内輪部材３の端面３ａに接するように配置されている。
そして、ボルト穴４ｃに挿通されたボルト７が第１内輪部材３のネジ穴３ｃに捻じ込まれることにより、第２内輪部材４は、第１内輪部材３に固定される。 なお、このように第１及び第２内輪部材３，４の端面３ａ，４ａ同士が接している状態では、両方の面取り３ｂ，４ｂがなす径方向の断面形状は、外輪２の内周面に形成される溝２ａの径方向の断面形状である直角二等辺三角形と同じ形状となっている。 【００２４】ベアリングボール５は、第１及び第２内輪部材３，４の面取り３ｂ，４ｂと外輪の溝２ａとの間に配置された樹脂製の球状の転動体である。 このベアリングボール５は、外輪２の溝２ａを構成する２つの円錐面に当て付けられた際に中心が外輪２の内周面よりも中心軸寄りにあるような大きさであって、然も、溝２ａに当て付けられた際に当該２つの円錐面と外輪２の内周面との交線以外の部分で当該２つの円錐面と接することができるような大きさを、有している。 そして、このベアリングボール５が、第１及び第２内輪部材３，４の面取り３ｂ、４ｂと外輪２の溝２ａとの間に複数配置された場合に、第１及び第２内輪部材３，４が外輪２に対して相対的に回転したときには、各ベアリングボール５は、溝２ａと面取り３ｂ，４ｂとの間を転動する。 従って、本実施形態の旋回機構１は、ラジアル玉軸受として機能し、ハッチ１０とキャビン２０の開口２１との間に取り付けられることにより、ハッチ１０をキャビン２０に対して旋回可能にする。 【００２５】なお、ハッチ１０が、旋回機構１を介してキャビン２０の開口２１に旋回可能に取り付けられた際に、ハッチ１０の外枠１１は、外輪２に対して隙間を隔てて浮き上がった状態となり、これにより、摩擦軽減が図られている。 本実施形態では、砂や泥を含んだ水がこの隙間から侵入しないように、防水部材が取り付けられている。 具体的には、輪帯の内周縁に円筒状のリブが一体に形成されることによって中心軸を含む面に沿った断面が略Ｌ字状となる形状の防水シール９ａが、外輪２の中心軸方向におけるネジ穴２ｃが無い方の端面２ｄに、
取り付けられている。 この防水シール９ａは、ゴム等の比較的弾力性のある材質からなり、外輪２の端面２ｄから円筒部分が起立した状態でその端面２ｄ上に配置されている。 そして、この防水シール９ａは、その輪帯部分が、外輪２の端面２ｄに形成されたリング状の溝に填め込まれ、ボルト９ｂにて端面２ｄに固定されたワッシャー９ｃによって押さえ付けられることにより、外輪２に固定されている。 この防水シール９ａのリブの中心軸方向の長さは、旋回機構１を介してハッチ１０をキャビン２０に取り付けたときの外枠１１と外輪２との間隔（第１及び第２内輪部材３，４の中心軸方向の長さから外輪２ｄの中心軸方向の長さを引いた長さ）より長いものとなっている。 これにより、旋回機構１を介してハッチ１
０をキャビン２０に取り付けたときには、防水シール９
ａのリブが、若干変形しながら外輪２と外枠１１との間を密閉し、溝２ａと面取り３ｂ，４ｂとの間や装甲乗物内への浸水を防いでいる。 【００２６】以上のように構成される本実施形態の旋回機構１の組み立て手順、及び、ハッチ１０のキャビン２
０への組み付け手順を、図５乃至図７の断面斜視図に示している。 【００２７】旋回機構１を組み立てるには、図５に示されるように、初めに、外輪２を上下逆さまにして床に置き、次に、上下逆さまにした第１内輪部材３を外輪２の内側に入れつつ床に置く。 このとき、外輪２の溝２ａの中心軸方向における中心と第１内輪部材３の端面３ａとが同じ高さにあれば、簡単に旋回機構１を組み立てられるが、本実施形態では、その高さが異なっている。 そのため、ここでは、円環形状の組立補助部材３０を外輪２
と床との間に配置することにより当該高さを一致させて、旋回機構１を組み立て易くしている。 そして、このように配置された外輪２の溝２ａと第１内輪部材３の面取り３ｂとの間にベアリングボール５を複数填め入れ、
溝２ａの全周に亘ってベアリングボール５を並べる。 【００２８】次に、図６に示されるように、上下逆さまにした第２内輪部材４を第１内輪部材３の上に載せ、ネジ穴３ｅとこれに対応するボルト穴４ｃとが同軸となるように第２内輪部材４を適宜量だけ中心軸周りに回転させた後、ボルト７をボルト穴４ｃに通してネジ穴３ｅに捻じ込み、第１内輪部材３と第２内輪部材４とを接合する。 以上の手順により、旋回機構１を組み立てることができる。 【００２９】次に、ハッチ１０をキャビン２０へ組み付けるには、図７に示されるように、この旋回機構１を図６の状態から上下反転させ、キャビン２０の開口２１周縁の段形状により形成される円柱面２２内に外輪２が填まり込むようにして、旋回機構１をキャビン２０の開口２１に取り付ける。 そして、ネジ穴２ｃとこれに対応するボルト穴２１ａとが同軸となるように外輪２を軸周りに適宜量だけ回転させた後、ボルト６をボルト穴２１ａ
に通してネジ穴２ｃに捻じ込み、旋回機構１をキャビン２０に固定する。 そして、防水シール９ａを外輪２の端面２ａに固定する。 【００３０】最後に、第１内輪部材３の上に別途組み上げておいたハッチ１０（外枠１１）を載せるとともに、
ボルト穴１１ｂとこれに対応するネジ穴３ｄとが同軸となるようにハッチ１０（外枠１１）を中心軸周りに適宜量だけ回転させた後、ボルト８をボルト穴１１ｂに通してネジ穴３ｄに捻じ込み、ハッチ１０（外枠１１）を旋回機構１の第１内輪部材３に固定する（図４の状態）。
以上の手順によりハッチ１０をキャビン２０へ組み付けることができる。 【００３１】なお、キャビン２０からハッチ１０と旋回機構１とを取り外し、旋回機構１を分解整備する場合には、上述した手順と逆の手順を行えば良い。 【００３２】以上に示されるように、本実施形態の旋回機構１は、外輪２と第１内輪部材３と第２内輪部材４とベアリングボール５と若干のボルトのみからなるために、従来の旋回機構よりも部品点数が少なくて済む。 これにより分解整備も簡単に行える。 【００３３】また、本実施形態の旋回機構１は、ベアリングボール５の大きさや第１及び第２内輪部材３，４や外輪２の大きさや形状を自由に設定でき、然も、その設計範囲内で軽量化も行える。 【００３４】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明の旋回機構によると、設計の自由度が高く、小型化や軽量化をすることができ、分解整備がし易い。 【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の旋回機構を適用したハッチ全体の閉じた状態での平面図 【図２】 ハッチ中央部の拡大断面図 【図３】 ハッチ及び旋回機構の正面図 【図４】 旋回機構の径方向の拡大断面図 【図５】 旋回機構の組み立て手順を示す断面斜視図 【図６】 旋回機構の組み立て手順を示す断面斜視図 【図７】 ハッチをキャビンへ組み付ける手順を示す断面斜視図 【図８】 従来の旋回機構の断面図 【図９】 従来の旋回機構の拡大断面図 【符号の説明】 １ 旋回機構 ２ 外輪 ３ 第１内輪部材 ４ 第２内輪部材 ５ ベアリングボール ６〜８ ボルト １０ ハッチ １１ 外枠 １１ａ 開口 １２，１２' 扉部材 １３ 蝶番 ２０ キャビン ２１ 開口 フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 43/04 Ｆ１６Ｃ 43/04 Ｆターム(参考） 2C014 LL02 3J017 HA02 3J101 AA02 AA42 AA53 AA62 BA10 BA52 BA64 EA31 FA31 FA46 FA51 FA53 GA01 |
