JP2006046436A - 流体駆動装置及びその流体駆動装置を備えた弾発射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
シリンダー及びピストンを備えた駆動手段の駆動状態を正確に制御することができ且つその構造を簡単にした流体駆動装置を提供する。更には、その流体駆動装置を利用した玩具銃などの弾発射装置及びその他の発射装置を提供する。
【解決手段】
シリンダ３ー及びピストン４を備えた駆動手段２と、駆動手段２を操作するためのスイッチ５と、スイッチ５に接続されているスイッチング手段６と、スイッチング手段６に接続されている開閉弁７と、開閉弁７を介して駆動手段２に加圧流体を供給する流体供給源９とから構成され、スイッチ５が操作されたときにスイッチング手段６により開閉弁７が一定の時間間隔で開閉され、開閉弁７によって駆動手段２のピストン４の往復運動が制御される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シリンダー及びピストンを備えた駆動手段の駆動状態を正確に制御することができ且つその構造を簡単にした流体駆動装置、その流体駆動装置を備えた玩具銃などの弾発射装置に関する。

エアソフトガンと称される玩具銃において、トリガの操作に応じてバレルから弾が発射され、バレルに沿って配されたスライダが次弾供給のために移動するようになされ、バレルの後方側に設けられた装弾部に装填された弾の発射をガス圧を利用して行うとともに、スライダの移動による装弾部に対する弾の自動供給もガス圧を利用して行うものが一般的に知られている。

このような玩具銃にあっては、例えば、装弾部に装填される弾が６ｍｍ程度の直径を有したＢＢ弾と称されるプラスチック製の模擬弾が用いられる玩具銃や、１０ｍｍ以上の比較的大きな直径を有するペイント弾と称される塗料内蔵弾が用いられる玩具銃も知られている。

また、特開平１０−１９７２００号公報には、「自動連射型玩具銃」に関し、トリガ部が引かれているとき、ガス圧によって銃身部に沿う前進及び後退を繰り返し行う進退ボルト部が、適正な前進及び後退を行うもとでトリガ部が戻されたとき、確実に待機位置をとるようにすることを目的とする発明が開示されている（特許文献１）。

また、特開２００４−１５０６９０号公報には、「玩具銃」に関し、弾丸の装弾室部からの発射に供されるべきガス圧の一部が失われてしまう事態がまねかれないものとし、装弾室部に装填されたペイント弾の発射を、比較的低圧なガスを利用して確実に行えることを目的とする発明が開示されている（特許文献２）。

特開平１０−１９７２００号公報 特開２００４−１５０６９０号公報

本発明は、シリンダー及びピストンを備えた駆動手段の駆動状態を正確に制御することができ且つその構造を簡単にした流体駆動装置を提供することを目的とし、更にはその流体駆動装置を利用した玩具銃などの弾発射装置及びその他の発射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、シリンダー及びピストンを備えた駆動手段と、前記駆動手段を操作するためのスイッチと、前記スイッチに接続されているスイッチング手段と、前記スイッチング手段に接続されている開閉弁と、前記開閉弁を介して前記駆動手段に加圧流体を供給する流体供給源とから構成され、前記スイッチが操作されたときに前記スイッチング手段により前記開閉弁が一定の時間間隔で開閉され、前記開閉弁によって前記駆動手段のピストンの往復運動が制御される構成を採用したのである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スイッチング手段は、前記スイッチからの入力信号によって一定の時間間隔で駆動パルスを発生し、前記開閉弁は前記駆動パルスの出力信号によって一定の時間間隔で開閉されることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記開閉弁は、前記シリンダーに連通する流体供給路の２箇所に設け、一方の開閉弁を介して加圧流体が供給されたときに、前記駆動手段のピストンを前進位置に移動せしめ、他方の開閉弁を介して加圧流体が供給されたときに、前記駆動手段のピストンを後退位置に移動せしめることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記駆動手段のピストンを前進方向又は後退方向に付勢せしめる圧縮バネを備えることにより当該ピストンの静止位置を任意に設定し、前記開閉弁は前記シリンダーに連通する流体供給路の１箇所に設け、前記圧縮バネの付勢力と前記開閉弁を介して供給される加圧流体の加圧力によって前記駆動手段のピストンの往復運動が制御されることを特徴とする。

加えて、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の流体駆動装置を備えた弾発射装置であって、前記弾発射装置は、前記駆動手段のピストンと連動して所定の発射位置に弾を自動的に装填する装弾部と、前記装弾部の前方側に設けられたバレルと、前記駆動手段のピストンの往復運動によって発射用エアーの供給路を開閉するエアー供給部を有しており、前記駆動手段のピストンが後退位置の状態において前記装弾部へ弾が装填され、前記駆動手段のピストンが前進位置の状態において前記エアー供給部から発射用エアーが供給され前記バレルから弾を発射する構成を採用したのである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記駆動手段のピストンの往復運動を制御する前記開閉弁を開閉せしめる駆動パルス長を当該駆動手段のピストンの前進後退別に任意に設定することにより、前記発射用エアーの流量及び出力の調整を可能にしたことを特徴とする。

以上のように、請求項１にかかる発明によれば、スイッチが操作されたときにスイッチング手段により開閉弁が一定の時間間隔で開閉され、開閉弁によって駆動手段のピストンの往復運動が制御される構成を採用したことにより、シリンダー及びピストンを備えた駆動手段の駆動状態を正確に制御することができる。

また、請求項２にかかる発明によれば、スイッチング手段は、スイッチからの入力信号によって一定の時間間隔で駆動パルスを発生し、開閉弁は駆動パルスの出力信号によって一定の時間間隔で開閉されることから、電気的な駆動パルスによって正確な時間間隔で開閉弁の制御ができる。また、発振回路の調整により駆動パルス長を容易に調整することができる。

さらに、請求項３にかかる発明によれば、開閉弁は、シリンダーに連通する流体供給路の２箇所に設け、一方の開閉弁を介して加圧流体が供給されたときに、駆動手段のピストンを前進位置に移動せしめ、他方の開閉弁を介して加圧流体が供給されたときに、駆動手段のピストンを後退位置に移動せしめることから、ピストンの移動に要する圧縮バネなどの付勢手段を省略して駆動手段の構造を簡単にすることができる。

また、請求項４にかかる発明によれば、開閉弁は、シリンダーに連通する流体供給路の１箇所に設け、圧縮バネの付勢力と開閉弁を介して供給される加圧流体の加圧力によって駆動手段のピストンの往復運動が制御されることから、ピストンの静止位置を任意に設定することができるとともに、駆動用開閉弁の数を減少させることができる。

加えて、請求項５にかかる発明によれば、請求項１乃至請求項４に記載の流体駆動装置を備えた弾発射装置であって、駆動手段のピストンが後退位置の状態において装弾部へ弾が装填され、駆動手段のピストンが前進位置の状態においてエアー供給部から発射用エアーが供給されバレルから弾を発射する構成を採用したことにより、ピストンの一連の動作による弾装填から弾発射までの制御を正確に行うことができ、且つ弾発射装置自体の構造を簡単にすることができる。また、スイッチング手段について、スイッチからの入力信号によって一定の時間間隔で駆動パルスを発生し、開閉弁は駆動パルスの出力信号によって一定の時間間隔で開閉することにより、弾発射の時間間隔を容易に調整することができる。

また、請求項６にかかる発明によれば、駆動手段のピストンの往復運動を制御する開閉弁を開閉せしめる駆動パルス長を駆動手段のピストンの前進後退別に任意に設定して発射用エアーの流量及び出力の調整を可能にしたことにより、発射部に用いる加圧流体の圧力及び温度の制限を受けずにあらゆる加圧流体の流量調整及び制御を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の一形態について、図面を参酌しながら説明する。

図１は、本発明にかかる流体駆動装置の一例を示す概略図である。

図１に示すように、流体駆動装置１は、シリンダー３及びピストン４を備えた駆動手段２と、駆動手段２を操作するためのスイッチ５と、スイッチ５に接続されているスイッチング手段６と、スイッチング手段６に接続されている開閉弁７ａ・７ｂと、開閉弁７ａ・７ｂを介して駆動手段２に流体経路８ａ・８ｂを通じて気体又は液体からなる加圧流体を供給する流体供給源９とから構成されている。

スイッチング手段６は、スイッチ５の操作により電気的な駆動パルスを発生させる発振回路を備えたものを採用することができる。この場合、スイッチ５からの入力信号によって一定の時間間隔で駆動パルスを発生し、この駆動パルスの出力信号によって開閉弁７ａ・７ｂが一定の時間間隔で開閉されるため、正確な時間間隔で開閉弁７ａ・７ｂの開閉ができるとともに、発振回路を適宜調整することにより駆動パルス長を容易に調整することもできる。ただし、スイッチング手段６は、上述したような電気的な構成のものに限定されず、スイッチ５の操作により正確に動作する機械的な構成のものを採用してもよい。

開閉弁７ａ・７ｂは、図１に示すように、シリンダー３に連通する流体供給路８ａ・８ｂの２箇所に設けられている。この場合、一方の開閉弁７ｂを介して加圧流体が供給されたときに、駆動手段１のピストン４を前進位置に移動せしめ、他方の開閉弁７ａを介して加圧流体が供給されたときに、駆動手段１のピストン４を後退位置に移動せしめることができる。これにより、シリンダー３及びピストン４を備えた駆動手段２の駆動状態を正確に制御することができる。ただし、開閉弁７によって駆動手段２のピストン４の往復運動を制御する構成は、上述したものに限定されず、駆動手段２のピストン４を前進方向又は後退方向に付勢せしめる圧縮バネ（図示省略）を備えることにより、開閉弁７ａ・７ｂをシリンダー３に連通する流体供給路８ａ・８ｂのいずれか１箇所に設けてもよい。この場合、圧縮バネの付勢力と開閉弁７を介して供給される加圧流体の加圧力によって駆動手段のピストンの往復運動が制御され、またピストン４の静止位置を任意に設定することができる。

図１に示す流体駆動装置１は、以下の状態で動作する。
（１）スイッチ５が操作されオン状態になると、スイッチング手段６が作動する。
（２）スイッチング手段６の発振回路は、スイッチ５からの入力信号によって一定の時間間隔で駆動パルスａ・ｂを発生する。
（３）駆動パルスａ・ｂは、開閉弁７ａ・７ｂを一定の時間間隔でそれぞれ一定時間開く。
（４）開閉弁７ａ・７ｂが一定時間開いたとき、一定量の加圧流体が駆動手段２に送りこまれる。
（５）開閉弁７ａを介して一定量の加圧流体が供給されたときに、ピストン４が後退位置に移動する。
（６）開閉弁７ｂを介して一定量の加圧流体が供給されたときに、ピストン４が前進位置に移動する。

上記（２）において、スイッチング手段６の発振回路の設定により、例えば、駆動パルスａ・ｂを０．５秒間隔で発生させた場合、開閉弁７ａ・７ｂの開閉によって１秒間に１回の割合でピストン４の往復運動が行われる。したがって、この駆動パルスａ・ｂを連続して発生させた場合には、ピストン４の往復運動が連続して行われることとなる。

図２は、本発明にかかる流体駆動装置を利用した弾発射装置の一例についてピストンが後退位置の状態における説明図である。また、図３は、本発明にかかる流体駆動装置を利用した弾発射装置の一例についてピストンが前進位置の状態における説明図である。本実施例で説明する弾発射装置の駆動部は、上述した流体駆動装置の基本構成を備えているものであるが、流体駆動装置の具体的構成については本実施例に示す内容に限定されない。

図２及び図３に示すように、弾発射装置の一例は、流体駆動装置１の駆動手段２のピストン４と連動して発射位置に弾１５を自動的に装填する装弾部１３と、装弾部１３の前方側に設けられたバレル１４と、駆動手段２のピストン４の往復運動によって発射用エアー供給路１１を開閉する発射用エアー供給部1０を有している。

発射用エアー供給部1０は、図３に示すように駆動手段２のピストン４が前進位置の状態において、発射用エアー供給口１２と発射用エアー供給路１１が連通したときに、発射用エアー（図示省略、発射用エアーの流れは記号Ｃ参照）が装弾部１３に送り込まれることが特徴となる。すなわち、発射用エアー供給部1０は、駆動手段２のピストン４と連動して作動する所謂弾発射用のエアースイッチとしての役割を果たすものである。したがって、駆動手段２のピストン４が前進位置の状態にない場合、発射用エアー供給口１２と発射用エアー供給路１１が連通しないので、発射用エアーは装弾部１３に送り込まれない。

図２に示すように、駆動手段２のピストン４が後退位置の状態において、装弾部１３へ弾１５が自動的に装填されることも特徴となる。すなわち、装弾部１３へ弾１５を装填する動作についても、駆動手段２のピストン４と連動して同時に制御することができる。

本発明にかかる流体駆動装置を利用した弾発射装置は、以下の状態で動作する。

先ず、この弾発射装置の駆動部の基本的な動作原理（下記１〜６）は、図１に示す流体駆動装置１と同様である。
（１）スイッチ５が操作されオン状態になると、スイッチング手段６が作動する。
（２）スイッチング手段６の発振回路は、スイッチ５からの入力信号によって一定の時間間隔で駆動パルスａ・ｂを発生する。
（３）駆動パルスａ・ｂは、開閉弁７ａ・７ｂを一定の時間間隔でそれぞれ一定時間開く。
（４）開閉弁７ａ・７ｂが一定時間開いたとき、一定量の加圧流体が駆動手段２に送りこまれる。
（５）開閉弁７ａを介して一定量の加圧流体が供給されたときに、ピストン４が後退位置に移動する。
（６）開閉弁７ｂを介して一定量の加圧流体が供給されたときに、ピストン４が前進位置に移動する。

次に、流体駆動装置１の駆動手段２のピストン４と連動した弾発射装置の動作について説明する。
（７）上記（５）の状態において、駆動用の加圧流体（加圧流体の流れは図２記号Ａ参照）が駆動手段２に送りこまれたときにピストン４が後退位置に移動すると、図２に示すように、装弾部１３へ弾１５が自動的に装填される。
（８）上記（６）の状態において、駆動用の加圧流体（加圧流体の流れは図３記号Ｂ参照）が駆動手段２に送りこまれたときにピストン４が前進位置に移動すると、図３に示すように、発射用エアー供給口１２と発射用エアー供給路１１が連通し、発射用エアー（発射用エアーの流れは図３記号Ｃ参照）が装弾部１３に送り込まれてバレル１４から弾１５が発射される。

上記（２）において、スイッチング手段６の発振回路の設定により、例えば、駆動パルスａ・ｂを０．２５秒間隔で発生させた場合、開閉弁７ａ・７ｂの開閉によって１秒間に２回の割合でピストン４の往復運動が行われる。このため、ピストン４の一連の動作による弾装填から弾発射までの制御を正確に行うことができる。また、スイッチング手段６にの発振回路の設定により、弾発射の時間間隔を容易に調整することができる。

また、駆動手段２のピストン４の往復運動を制御する開閉弁７ａ・７ｂを開閉せしめる駆動パルス長を駆動手段２のピストン４の前進後退別に異なる設定にすることにより、発射用エアー（発射用エアーの流れは図３記号Ｃ参照）の流量及び出力の調整が可能になる。これにより、発射部に用いる加圧流体の圧力及び温度の制限を受けずにあらゆる加圧流体の流量調整及び制御を容易に行うことができるのである。

本発明にかかる流体駆動装置の一例を示す概略図である。 本発明にかかる流体駆動装置を利用した弾発射装置の一例についてピストンが後退位置の状態における説明図である。 本発明にかかる流体駆動装置を利用した弾発射装置の一例についてピストンが前進位置の状態における説明図である。

符号の説明

１ 流体駆動装置
２ 駆動手段
３ シリンダー
４ ピストン
５ スイッチ
６ スイッチング手段
７ 開閉弁
８ 流体経路
９ 流体供給源
1０ 発射用エアー供給部
１１ 発射用エアー供給路
１２ 発射用エアー供給口
１３ 装弾部
１４ バレル
１５ 弾

Claims (6)

1. シリンダー及びピストンを備えた駆動手段と、前記駆動手段を操作するためのスイッチと、前記スイッチに接続されているスイッチング手段と、前記スイッチング手段に接続されている開閉弁と、前記開閉弁を介して前記駆動手段に加圧流体を供給する流体供給源とから構成され、前記スイッチが操作されたときに前記スイッチング手段により前記開閉弁が一定の時間間隔で開閉され、前記開閉弁によって前記駆動手段のピストンの往復運動が制御されることを特徴とする流体駆動装置。
2. 前記スイッチング手段は、前記スイッチからの入力信号によって一定の時間間隔で駆動パルスを発生し、前記開閉弁は前記駆動パルスの出力信号によって一定の時間間隔で開閉されることを特徴とする請求項１に記載の流体駆動装置。
3. 前記開閉弁は、前記シリンダーに連通する流体供給路の２箇所に設け、一方の開閉弁を介して加圧流体が供給されたときに、前記駆動手段のピストンを前進位置に移動せしめ、他方の開閉弁を介して加圧流体が供給されたときに、前記駆動手段のピストンを後退位置に移動せしめることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体駆動装置。
4. 前記駆動手段のピストンを前進方向又は後退方向に付勢せしめる圧縮バネを備えることにより当該ピストンの静止位置を任意に設定し、前記開閉弁は前記シリンダーに連通する流体供給路の１箇所に設け、前記圧縮バネの付勢力と前記開閉弁を介して供給される加圧流体の加圧力によって前記駆動手段のピストンの往復運動が制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体駆動装置。
5. 請求項１乃至請求項４に記載の流体駆動装置を備えた弾発射装置であって、前記弾発射装置は、前記駆動手段のピストンと連動して所定の発射位置に弾を自動的に装填する装弾部と、前記装弾部の前方側に設けられたバレルと、前記駆動手段のピストンの往復運動によって発射用エアーの供給路を開閉するエアー供給部を有しており、前記駆動手段のピストンが後退位置の状態において前記装弾部へ弾が装填され、前記駆動手段のピストンが前進位置の状態において前記エアー供給部から発射用エアーが供給され前記バレルから弾を発射する弾発射装置。
6. 前記駆動手段のピストンの往復運動を制御する前記開閉弁を開閉せしめる駆動パルス長を当該駆動手段のピストンの前進後退別に任意に設定することにより、前記発射用エアーの流量及び出力の調整を可能にしたことを特徴とする請求項５に記載の弾発射装置。

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