Individual firearm equipped with improved re-cocking device

本発明は、改良再コック装置を備えた個々の銃火器に関する。
より詳しくは、本発明は、セミ・オートマチックの銃火器、言い換えれば、前回の発砲の結果によって、弾薬筒が自動的に装填されるような銃火器に関する。 この分類には明らかに、装填に加えて、発砲も自動的であるような“オートマチック”の銃火器も含まれる。

以下の説明では、特に狩猟やスポーツ射撃に用いられる、カリバー１２の銃火器カテゴリーについて述べるけれども、本発明は一般的なものであって、適切な調整によって、以上の定義に従い、あらゆる個々のオートマチック又はセミ・オートマチックの長い銃身をもつ銃火器に適用可能である。
カリバー１２の狩猟及び射撃ライフル銃に関し、従来技術による、可動質量体を再コックし、その結果、新たな弾薬筒を弾薬筒チャンバから装填可能な装置について、これらは当業者に知られているので、図面を参照せずに説明する。

セミ・オートマチックのライフル銃において、可動質量体（銃尾ボルトや銃尾ボルトスライダなどからなる）を再コック可能であるような公知の装置としては、例えば、長短の銃身の反動を用いる装置、ブローバックを用いる装置、ガス取り入れを用いる装置、及び慣性式の装置を挙げることができる。
長年にわたる、これらの装置の自然な選択として、カリバー１２の狩猟及び射撃ライフル銃において、最も普及し、従って大量に生産された装置は、ガス取り入れ装置及び慣性式の装置になった。

公知のように、ガス取り入れライフル銃は、弾丸発射エネルギーの若干部分を用いるもので、銃身から一定量のガスを流出させ、このガスを適当なポートを介してガス取り入れシリンダへ流出させる。 流出したガスは、ガス取り入れシリンダのチャンバ内にて膨張し、通例１又は複数の操作ロッドを介することで、可動質量体に対して推進力を作用させる。 かかる推進力の作用によって、前述の可動質量体は、必要な最低速度にまで加速され、閉止部材を開き、発砲した弾丸の薬莢（やっきょう）を抜き取って排出し、戻りバネの摩擦及び抵抗を克服して、これらを受け入れ位置へと引き戻し、いったん受け入れ位置に戻ると、可動質量体は、拡張する戻りバネによって前方へ押し出され、供給機構を動作させて、新たな弾薬筒を装填し、銃尾ボルトを閉止する。

ガス取り入れ装置は、歴史的には慣性式の装置よりも先行して開発されたもので、肩の上のライフル銃を最適に支持していない状況においてさえ、パワーの限られた弾薬筒においても信頼性が高いという特徴がある。 発砲可能な最小の弾薬筒について良好な性能があるということは、ガス取り入れライフル銃は、軽量の弾薬筒の場合などの（２８ｇ、２４ｇ、さらには２４ｇの亜音速カリバー１２の場合など）、パワーの限られた弾薬筒を発砲する場合にも、完全に再コックできることを意味する。
他方において、ガス取り入れライフル銃は、その動作について、銃身からのガス流出に基づいていることから、粉塵残留物が蓄積して汚染される現象によって影響され、従って、比較的手間のかかる保守が必要になる。

さらに、使用する口径が、弱い弾薬筒に適した口径である場合には、範囲内で最も強力な弾薬筒を発砲するとき、たとえライフル銃の機構を保護するためにガス遮断バルブが使用されていたとしても、極めて速い再コック速度が生じる。 最後に、かかる口径をもったガス取り入れライフル銃（例えばカリバー１２）において、弱い弾薬筒（２４ｇ）を使用する場合には、可動質量体の速度が低いことから、再コックを行うことは困難であり、一方、より強力な弾薬筒（マグナム５６／６３ｇ）を使用する場合には、高い再コック速度のために、機械的部材に限界までの応力が加わり、従って、ケーシング／スライダの衝突の応力は高くなる。

ガス取り入れ式の再コック装置について上述した不都合、特に、高いパワーの弾薬筒を使用する場合における機械的応力と、保守とについての不都合は、慣性式の再コック装置においては問題にならないが、かかる装置には、別の不都合がある。
慣性式のライフル銃では、ライフル銃全体の、又はライフル銃のケーシングの反動力を用いることで、銃尾ボルトスライダと銃尾ボルトとの間に配置された大きなバネを圧縮している。 そうした大きなバネが、いったん圧縮エネルギーを蓄えると、再び拡張しようとして、銃尾ボルトスライダをケーシングに対して後方へ加速し、次に、銃尾ボルトスライダによって、ガス取り入れライフル銃について前述した、すべての段階が実現される。

慣性動作においては、発射弾薬の爆発時に、ケーシングは、ガス圧力によって激しく押圧され、射撃者の肩に向けて後方に強く加速される。 銃尾ボルトスライダは、慣性によって静止位置を保とうとして、これにより、慣性バネに対する圧縮動作が行なわれ、ケーシングとこれに拘束された銃尾ボルトとの反動力によって慣性バネの長さは短くなる。 銃火器は、もちろん依然として閉じた状態にあるから、銃尾ボルトはしっかりと受け入れ具にロックされている。 バネの圧縮が一定程度にまで達すると、バネに蓄えられたエネルギーと、この結果によるスライダの後方への移動とによって、銃火器は、前述した再コックのサイクルを実行することができる。 バネの圧縮が最大になっている時間があまりに短いと、スライダが後方に移動するとき、銃尾ボルトが時期尚早に開かれてしまうので、それを防ぐために、可動質量体のサイズに基づいてバネ自体の弾性定数は適切に定められる。
機械的応力の観点から見ると、慣性式のライフル銃が本質的に好ましい。 実際に、現在の弾薬筒の装填と、代表的なライフル銃の質量を考察すると、強力なマグナム弾薬筒においてさえも、妥当な安全値をもった速度を越えることはない。
しかしながら、この特に好都合な状態は、極めて不都合な副作用を有する。 実際に、可動質量体の速度が遅いと、一定の重量つまりパワーを下回る弾薬筒を発射するためにライフル銃を使用する場合、ライフル銃が規則正しく再コックすることが妨げられる。 従って、慣性式のライフル銃は、発射可能である広範囲のパワーの弾薬筒について、そのすべてにおいて高い信頼性で動作するものではない。

実際に現在のところ、近代的なセミ・オートマチックの狩猟ライフル銃における最も批判的な面は、それが多彩な範囲にわたること、そして、ライフル銃が発射しなければならない弾薬筒に関連して相違していることである。

本発明の目的は、上述した従来技術の不都合を解消できるような、改良された再コック装置を備えた個々の銃火器を提供することである。
本発明の別の目的は、発砲可能なすべての範囲の弾薬筒に対応できると共に、低パワーにおける良好な信頼性と、高パワーにおける応力に対する良好な耐久性とを組み合わせたような、改良された再コック装置を備えた個々の銃火器を提供することである。
本発明の別の目的は、保守をほとんど必要としないような、改良された再コック装置を備えた個々の銃火器を提供することである。
本発明の別の目的は、過剰な再コック速度に対して保護されているような銃火器を提供することである。

本発明におけるこれらの目的は、請求項１に記載された、改良された再コック装置を備えた個々の銃火器によって達成される。
従属請求項には、さらに追加的な特徴が明らかにされている。
本発明による改良された再コック装置を備えた個々の銃火器の特徴及び利点については、以下の、あくまでも例示であって限定的なものではない、詳細な説明と添付図面とを参照することによって、さらに明瞭になるだろう。

添付図面を参照すると、全体を参照符号１０又は１０'にて示された、改良された再コック装置を備えた個々の銃火器は、ケーシング１２と、銃身１３と、回転ヘッド式の銃尾ボルト１４と、銃尾ボルトスライダ１５と、銃尾ボルト１４の回転を介して開口を制御する銃尾ボルト解放カム１６とを備えている。

図１に一部分を破断して示すように、本発明の第１の実施形態による銃火器１０は、銃身１３における底部に、再コック装置１７を保護ロッド１８の内部に収容されて支持している。 図１の破断図に示すように、再コック装置は、ガス取り入れシリンダ１９と、シリンダ１９の内部に収容されたガス取り入れピストン組立体２０と、スリーブ３０と、銃尾ボルトスライダと一体をなして銃身１３の下部両側に配置された２本の操作ロッド３１とから構成されている。
ガス取り入れシリンダ１９は、銃身１３に一体的に結合されていて、１又は複数の孔ないしガス流出ポート３２を介して、銃身に連通している。

ガス取り入れピストン組立体２０は、図２の断面図に良く示されているように、ピストン本体２１を備え、このピストン本体には、シリンダ１９に対してシールするための弾性的な帯２２と、フランジ２４のための支持肩部２３とが備えられ、また、ネジが形成された後端２５には、リングナット２６が螺着され、フランジ２４とリングナット２６との間にて動作するように両者の間にコイルバネ２７を収容している。 反対側の端部には、ＯＲ（Ｏリング）タイプのシールリング２８が、シリンダ１９とピストン本体２１との間に配置され、このシールリングは、例えばシリンダ１９の内面に形成された環状の座部の中に収容されている。

さらに、図２には、スリーブ３０の前端部が、不図示の戻りバネによって、リングナット２６に接触するように押圧されて、閉じた状態になっている様子が示されている。
図６は、本発明の第２の実施形態による銃火器１０'を示していて、図１〜図４においてピストン本体に取り付けられていた慣性バネ２７に代えて、第１の慣性バネ２７'を、銃尾ボルトスライダ１５と銃尾ボルト１４との間に、つまり、現在生産されている最も一般的かつ普及している慣性ライフル銃における配置と同じ位置に、配置している。
他方において、ピストン本体２１には、強さが相当に弱い第２のバネ１２７が取り付けられていて、このバネには若干の予荷重が与えられていて、このバネの唯一の目的は、毎回の発射後に、バネの両端にある２つの部分、つまりピストン本体２１とフランジ２４との相対的位置を復旧させることにある。

次に、本発明による改良された再コック装置を備えた個々の銃火器１０について、その動作を説明するために、特に図３及び図４を参照するが、これらの図はそれぞれ、マグナム又はスーパーマグナムなど強力な弾薬筒３３を発砲する場合と、弱い弾薬筒３４を発砲する場合とについて、第１の実施形態による銃火器１０に関して示している。
図６に示した銃火器１０'の動作については、第１の実施形態の動作と実質的に変わるものではないので、詳しくは説明しない。

図３は、強力な弾薬筒３３の発砲作用によって、発射弾薬３６を収容した装薬押さえ３５が、加圧ガス３７によって押し出されることで、銃身１３の内部をガス取り入れシリンダ１９に結合している流出ポート３２の付近にまで到達した状態を示している。
他方において、図３に明示されているように、そうした連通は、強力な弾薬筒３３の発砲によって塞がれているが、というのは、図２に示した休止状態とは異なり、ピストン本体２１とガス取り入れシリンダ１９との間の相対位置は、ピストン本体２１に取り付けられた弾性シール帯２２が、ガス流出ポート３２を完全に閉じるような相対位置になっているからである。

実際には、発砲時には、反動力のために、ケーシング１２は、従ってこれと一体をなすガス取り入れシリンダ１９は、銃尾ボルトスライダ１５に対して矢印Ｒの方向へ後退し、そして、この銃尾ボルトスライダには、操作ロッド３１及びスリーブ３０を介して、ピストン組立体２０がしっかりと結合されている。 バネ２７は、慣性式のライフル銃におけるバネと同様な挙動によって圧縮され、このために、強力な弾薬筒３３の発砲時においては、ピストン本体２１ないしポート３２のカバー要素によって、ガス流出ポート３２は閉止され、バネは、銃尾ボルトスライダ１５を後方へ押して再コックすべく再び拡張する。
この動作を行うために、慣性バネ２７は、休止状態においては、戻りバネの強さに比べれば強いが、最小である予荷重を与えられていて、かかるバネの弾性定数については、ピストン本体２１の運動法則によって、銃身１３内部における圧力の全持続期間にわたり、ガス３７がシリンダ１９に流出することを防ぐべく、ポートを覆うことができるように定められる。 同時に、バネは、適切なライフル銃の開口遅れ時間を確保できるものでなければならない。 慣性バネ２７のサイズを適切に選択し、ライフル銃の全質量、可動質量体、及び発射される弾薬筒のタイプに相関させてバネの初期予荷重を定めることによって、これは可能になる。

図４は、弱い弾薬筒３４を発砲する場合における動作を示している。 図は、ガス流出ポート３２上を装薬押さえ３５が通過し、銃身１３がシリンダ１９に連通して、もって加圧ガス３７が流出している理想的な瞬間を示している。
この時、ガス取り入れシリンダ１９は、ピストン本体２１に対して、先の事例に比べると、より前方に位置している。 ピストン本体２１は、ガス流出ポート３２を覆っていないが、というのは、発砲された弾薬筒３４が弱いものである結果、ケーシング１２の加速が小さくなり、慣性バネ２７の圧縮が小さくなって、そのために、図４に示す如く、ガス３７の流出が有効に生じるためである。
この場合には、動作の効力を確保するために、銃身１３の内部に留まる圧力の全体にわたり、ポート３２を覆わないようにしていて、この状態は初期の瞬間（休止状態）におけるピストン本体２１の位置を適切に較正することによって得ることが可能である。
本発明による銃火器において、適切な動作を得るためには、弱い弾薬筒３４の発砲時には、前述の如く、バネ２７とガス圧力とが共同して働くことで、可動質量体に再コックのための加速を生じさせているので、バネとガスの推進動作については、これらが互いに矛盾しないように、その位相を合わせる必要がある。

バネ２７のサイズないしその弾性定数の正しい選定については、図５のグラフに模式的に示しており、例えば２４ｇの弱い弾薬筒を発射した後における、時間経過に対する圧力の傾向を実線（Ｐ）にて示しており、これに重ねた破線は、慣性バネの応答特性曲線（Ｋ）を示している。
時刻Ｔにおいては、装薬押さえ３５が、ガス流出ポート３２上を通過し（図４）、銃身１３からガス３７が流出し始め、従って、ガス取り入れピストン２１に対してガス３７の推進力が働き始める。 流出したガス３７は、圧力曲線（Ｐ）に示された、圧力Ｐ１をもっている。 バネの特性（Ｋ）が図示のグラフのようになっていれば、同じ瞬間Ｔに、バネは上死点に位置していて、そこから、図５に示す如く、初期の推進力がＦ１である拡張段階が開始する。
弱い弾薬筒の場合、本発明による改良された再コック装置を備えた個々の銃火器においては、たとえマグナム弾薬筒の場合に比べれば低いにしても存在はしている慣性バネの推進力に、ガスの推進力を有利に加算して、さらに大きな推進力を得ることが極めて重要であり、というのは、こうしたタイプの弾薬筒によって得られる速度は基本的に低速であるからである。

さらに、弱い弾薬筒を発砲する場合には、ガスと慣性バネとの両方の推進力を使用していることから、標準的なガス取り入れライフル銃の動作に比べて性能を制約させることなく（ここで言う“性能”とは、弱い弾薬筒の薬莢（やっきょう）を排出できる能力の意味である。）、ガス取り入れポートの直径を小さくすることが可能になって、銃身から流出して排出されるガスの量が減少するために、ピストン／シリンダ及び内部ロッドに粉塵残留物が蓄積しにくいという利点が得られる。 従って、追加的な利点を達成することができる。
かかる利点は、保守が容易になり、ライフル銃を最適な動作状態に保つことができ、高い信頼性に貢献することから、特に重要である。
さらに、フランジがピストン本体にロック（固着）するという、ありそうにない事態にあっても、ライフル銃は、過剰な速度に対して有利に保護される。 かかる場合には、実際には、ライフル銃は、強力な弾薬筒を発砲する場合においても、ガス取り入れ式に動作するが、ポートの直径を小さくしたことを考慮すれば、生じる速度は広い許容限界内である。

他方において、強力な弾薬筒を発砲する場合には、本発明による銃火器は、その標準的な動作状態にあっては、可動質量体の再コックのための後方への推進力が慣性バネのみによって得られることから、慣性式のライフル銃と完全に同じような挙動を示す。 従って、再コックの速度、そして銃火器に加わる機械的応力は制限される。
従って、改良された再コック装置を備えた個々の銃火器には、いくつもの変形及び改良を施すことが可能であって、それらはすべて本発明に含まれると共に、すべての詳細事項は技術的に均等な要素によって置き換えることが可能である。 発明を実施する際には、技術的なニーズに応じて、使用する材料及びサイズは任意のものとすることができる。

図１は、本発明による、改良された再コック装置を備えた個々の銃火器における、第１の実施形態について、一部を破断して示した斜視図である。

図２は、図１に示した銃火器における、改良された再コック装置について、その静的な休止状態を拡大して示した長手軸線断面図である。

図３は、図２に対応する長手軸線断面図であって、例えばマグナムなど高パワーの弾薬筒の発射中における最大バネ圧縮の状態を示している。

図４は、図２に対応する長手軸線断面図であって、例えば２４ｇなど弱い弾薬筒の発射中における最大バネ圧縮の状態を示している。

図５は、発射後の時間経過に対する圧力の傾向を示したグラフであって、弱い２４ｇなどの弾薬筒について実線にて示しており、これに重ねた破線は、慣性バネの応答特性曲線を示している。

図６は、本発明による、改良された再コック装置を備えた個々の銃火器における、第２の実施形態について、一部を破断して示した斜視図である。