Breech drive part of the weapon

本発明は、砲尾またはカートリッジを武器の砲身に供給する供給部、特に直線状の供給部のための、スコッチヨーク式クランク駆動部を備えた運動駆動部に関する。

外的に動力を受ける機関銃において、武器を駆動するためのエネルギは、ガス圧または武器の後座から得られずに電気駆動部または流体駆動部によって提供される。

特に電気的に駆動される武器の場合において、モータの回転運動をこの目的のために砲尾の往復運動に変換する必要がある。 さらに、砲尾の変位運動の限界位置において静止する時間が砲尾には必要である。 第１の限界位置において、その前の砲弾のケースを砲尾の前方において除去する必要があるとともに、カートリッジが武器の砲身のカートリッジ室まで駆動される前に、新しいカートリッジを砲尾の前方に供給する必要がある。 追加の限界位置において、砲尾をロックするとともにカートリッジを発射する必要がある。 ガス圧が武器の砲身内でいったん低下すると、砲尾はロック解除されうるようになる。

外的に駆動される機関銃のための堅固にロックされた直線状の砲尾は、特許文献１に開示されている。 同文献において、反発することなくスペースを節約するロック作用のために制御ロールも提案されている。

特許文献２は、とりわけ外的駆動部によって作動され、直線状の砲尾の直線運動のために用いられるカムドラムを有する機関銃を開示している。 カムドラムは、周囲部にわたって連続して延びる制御カムを対応して有している。 さらに、半径方向に作用する短手の制御カムおよび軸線方向に作用する長手の制御カムが周囲部に配列されている。

特許文献３は、制御ロールが砲身穴の軸線の平面において組付けられた、物理的に小型の武器を提案している。 制御ロールは、少なくとも２つの制御カムが嵌め込まれた制御体を有している。 この場合、カムの情報は砲尾の直線状の供給動作に変換される。

本願出願前に公開されなかった特許文献４によると、駆動部は、砲尾または砲弾をチェーンによって武器の砲身またはカートリッジ室に直線状に供給するのが好ましい。 チェーンが長方形の形態をなした４つのスプロケットホイールを通過しており、そうすることによって砲尾の静止時間が限定されるブッシュマスタの駆動部とは対照的に、この場合には、チェーンそれ自体が２つのスプロケットホイールの周りを単純な態様で緊密に通過している。 チェーンリンクまたはチェーンのスタッドは、移動可能なスライドの下方に配置された案内部または溝に組付けられている。 こうすることによって、別個の機能制御手段によって限定される、武器が静止している時間の間、チェーンが稼動し続けるようになる。 チェーンそれ自体は電気モータによって駆動されうる。 この場合には、急速停止手段がチェーンの経路に組付けられている。

砲尾を武器の砲身またはカートリッジ室に対して直線状に供給することは、本願出願前に公開されなかった特許文献５に開示されている。 この場合、直線状の案内溝が運動駆動部に組付けられている。 砲尾に物理的に連結された手段が案内溝において案内される。 案内溝は、それ自体が周囲の正の案内部（スロットが形成された連結部）によって包囲されており、この正の案内部それ自体は、前方位置におけるロック動作、発射動作およびロック解除動作の間において、並びに砲尾が後方位置までいったん移動された場合には装填動作の間において、砲尾が静止するのに必要な時間を表している。 追加の手段が、砲尾のための駆動手段として正の案内部の内部において案内される。 駆動作用の伝達は、モータなどによって駆動される褶動ローラまたは歯車などによってもたらされる。 駆動部それ自体は、武器が静止している時間の間、稼動し続けるとともに、砲尾は、その静止時間の間に排出されてから後で再び戻される。

前述した最後の３つの解決手段は、それら自体が実用可能な駆動部を既に取扱っていて、発射速度および機械的摩耗の観点からは十分な結果をもたらしているが、本発明は、より高速の発射速度のためにも同様に用いられるものなど、砲尾のためのさらに別の駆動部を特定する目的に基づいている。

本発明は特許請求の範囲の請求項１の特徴部分によってもたらされる。 有利な実施形態は従属項において特定される。

本発明は、砲尾加速度が低レベルであって、ジャークを発生させることなく円滑に動作し、したがって集積される力を低下させて駆動力を低減するとともに、発射速度の増大を可能とする機構部を設ける思想に基づいている。 駆動力の減少は、急速な停止作用が要求される場合に制動力の減少をさらに結果的にもたらす。

同一出願人によって並行して提出された出願において、さらに別のデザインの解決手段が既に記載されている。 同出願に係る原理はクランク駆動部を用いて、回転運動、好ましくはモータなどの回転運動を砲尾の前方および後方への動作に変換することである。 砲尾が或る時間の間、限界位置において静止できるようにするため、連結ロッドおよびクランクが互いに対して半径方向に移動可能なように配列され、それにより、クランク半径がクランクの回転とともに変化するようになる。 連結ロッドは、固有的に閉塞された構造体であるとともに砲尾のための動作プロフィルとして形成される領域を有する制御カムによって、半径方向に案内される。

本願においても類似の解決手法が採用され、スコッチヨーク式クランク駆動部を用いてモータなどの回転運動を単純な態様で砲尾の前方および後方への運動に変換する。 砲尾が限界位置において静止している間の時間を可能にするため、クランク半径が制御カムによって予め定められるが、このクランク半径はクランクの回転とともに変化しない。

クランクが回転する中心であるシャフトは、例えばピニオンシャフトを介して、例えばモータを介して外的に駆動される。 クランクピンは、クランクピンがクランクの溝において半径方向に移動できるように配列されるとともに、案内ブロックを介して、発射方向に対して横方向に延びる溝において砲身キャリアを駆動する。 ２つの手段、例えばローラがクランクピンに配列されるとともに、武器ハウジングまたはクランクハウジングの制御カムにおいて稼働する。 制御カムは、次いで種々の区域または領域に細分化されていて、したがって砲尾の望ましい動作をもたらす。 クランクが持続的に回転されるとき、特に限界位置において持続的に回転されるときに、砲尾が所定時間の間、静止するのを保証するために、制御カムはこれらの領域において直線状であるとともに、他の領域においては、砲尾動作の加速度、最大速度、円滑さ、衝撃を免れる度合いなどを最適化するための任意の動作関数に基づいて予め定められる。

スコッチヨーク式クランク駆動部は、急速な停止動作の場合において制動される必要がある低速回転体（クランク、モータおよび場合によっては増速式変速機（ｓｔｅｐ−ｕｐ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ））が設けられる利点を有する。 また、この駆動部は、単純なデザインであることが分かっている。

好適な制御カムを備えた駆動部の概略図である。

駆動部および砲尾を武器の砲身とともに示す概略平面図である。

クランクを表した図である。

図２の砲身中心軸線における断面を表した図である。

図面を参照するとともに例示的な一実施形態を用いて、本発明をより詳細に説明する。
図１は、武器の砲身１（図２）の方向における砲尾３の動作のための稼働方法およびその基本原理を概略的に表している。 運動駆動部１００は、一般に溝１７が形成されたクランク８から主として構成されており、溝１７において、クランクピン９が例えば２つのローラ１０とともに配列され、制御カム１５によって確実に案内される。 クランク８は、回転軸線Ｍ回りに回転され、持続的に回転される。

制御カム１５の各領域は、砲尾３の動作過程を次のように限定する。
α ₁ 〜α ₂砲尾３を後部に向ける α ₂ 〜α ₃任意の望ましい関数に従って砲尾３を前方に移動させる α ₃ 〜α ₄砲尾３を前部に向ける α ₄ 〜α ₁任意の望ましい関数に従って砲尾３を後方に移動させる

砲尾３の動作プロフィルおよび（砲尾３の）反転位置における待機の持続時間は、制御カム１５の形状によって予め定められる。 反転位置における待機時間を伴う、要求される砲尾３の往復運動をもたらすために、クランク８が駆動されるとともに連続的に回転させられる。 制御カム１５の形状は、Ｏ字形を２つの鉛直側部において横向きに引張った形状と同等とみなされる。

図２は、砲尾駆動部の基本原理のデザインの実施例を示している。 武器の砲身１は砲身ロックブッシュ２（または武器ハウジング）に備え付けられ、この砲身ロックブッシュ２（または武器ハウジング）において、砲尾３もまた前方位置においてロックされうる。 この場合、砲尾３はいわゆる砲尾キャリア５に配列され、この砲尾キャリア５は次いで砲尾案内部４において案内される。 砲尾３は砲尾案内部４に備え付けられており、それにより、砲尾３が武器の砲身軸線の方向において移動可能になっている。

運動駆動部１００は、武器ハウジングまたはクランクハウジングの構成要素である、ハウジング上方部７およびハウジング下方部６から構成される。 各ハウジング部６，７は同一の制御カム１５をそれぞれ有していて、それら制御カム１５においてローラ１０が稼働する。 これらローラ１０が傾斜するのを防止するために、重複した形態が選択される。 この傾斜の可能性を排除できるのであれば、一方の制御カムのみとすることが適当であることは自明である。

図３は、クランク８およびクランクピン９を２つのローラ１０および案内ブロック１１とともに詳細に表して示している。 クランクピン９は、クランク８の溝１７において半径方向に移動できるように配列されている。 歯状部が形成された環部１２をクランク８の底部に配列するのが好ましく、この環部１２を介してクランク８が駆動されうる。

図４は砲身軸線における断面図を示しており、同図において、運動駆動部１００におけるクランク８の配列が分かる。 クランクピン９を備えた端部が武器の側部に配置されているものの、このことは本明細書ではこれ以上詳細に表わされない。 クランク８はハウジング上方部７に位置するピン１３に備え付けられており、それにより、クランク８は、クランク８がピニオンシャフト１４を介して、例えばモータによって外的に駆動されるとともに回転できるようになる。 クランク８はクランクピン９を回転方向に駆動する。 この場合のローラ１０は、ハウジング上方部７およびハウジング下方部６に位置する２つの同一の制御カム１５において稼働し、その過程でクランクピン９を案内する。 クランクピン９に対してその頂部において備え付けられた案内ブロック１１は、発射方向に対して横方向に配列された、砲尾キャリア５の溝１６に係合する。 このようにして、制御カム１５によって予め定まる発射方向における動作が、クランクピン９および砲尾キャリア５を介して砲尾３まで直接伝達されるとともに、発射方向に対して横方向の動作によって、砲尾キャリア５の溝１６に対する案内ピン９の案内ブロック１１の相対的な動作が結果的にもたらされる。

単数または複数の制御カム１５のより一層小型化された物理的形態は、対をなした、例えば偏心の歯車（これ以上詳細には表わされない）をピニオンシャフト１４とクランク駆動部との間に配列することによってもたらされうる。 この目的のために、クランク８の歯状部が形成された環部１２のピニオンシャフト１４に対する増速比は、例えばピニオンシャフト１４がクランク８の回転速度の２倍で回転するように選定される。 偏心の歯車は、連続的に変動する増速比を結果的にもたらし、その結果として、モータの回転速度が一定の場合、待機時間段階の間にはクランク８がより低速で回転し、砲尾動作段階の間にはクランク８がより高速で回転するようになる。 したがって、単数または複数の制御カム６のα ₁からα ₂までの角度範囲、およびα ₃とα ₄との角度範囲をより小さくできるようになるものの、それに伴って砲尾２０が前方位置および後方位置において待機する時間が短縮されることはない。