| 【発明の名称】 |
投射装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石川 憲治
【氏名】今田 洋行
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| 【要約】 |
【課題】投射部材を投射する前に、投射部材に負荷される抵抗を少なくするために索体を巻いておく必要があり、索体が長い場合、その作業に多くの時間を必要とし、索体は投射部材の外面に取付けられているので、投射時に働く負荷が大きくなり、投射距離や目的の場所に投射される精度を低下させていた。
【解決手段】第一投射部材２０と発射筒１３とが第一索体２２を介して発射筒１３の内部で連結され、第一投射部材２０の先端部と第二投射部材２１の先端部とが、投射部材１４が投射された後に爆発性物質が充填される第二索体２３を介して発射筒１３の内部で連結されているので、投射部材１４を投射する際に、第一索体２２あるいは第二索体２３の重さに引かれる負荷を大幅に低減させることができ、従来と同程度の投射力であっても飛距離を延ばすことができ、さらに目的の場所（位置）に精度良く第二索体２３を落下させることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 所定の位置に固定された発射筒に嵌合されて目的の場所に向けて投射される投射部材と、前記発射筒の基端内部に形成されて投射部材を発射筒から外方へ向けて押圧するための押圧気体が注入される押圧気室と、発射筒の基端部に形成されて押圧気体を前記押圧気室に注入するための押圧気体注入孔と、前記発射筒の内周部に形成されて所定位置まで押圧された投射部材に投射気圧を連通孔を介して付与するための投射気室とが設けられ、前記投射部材と発射筒とが、投射部材が投射された後に爆発性物質が充填される索体を介して発射筒の内部で連結されたことを特徴とする投射装置。
【請求項２】 所定の位置に固定された発射筒に嵌合されて目的の場所に向けて投射される投射部材と、前記発射筒の基端内部に形成されて投射部材を発射筒から外方へ向けて押圧するための押圧気体が注入される押圧気室と、発射筒の基端部に形成されて押圧気体を前記押圧気室に注入するための押圧気体注入孔と、前記発射筒の内周部に形成されて所定位置まで押圧された投射部材に投射気圧を連通孔を介して付与するための投射気室とが設けられ、前記投射部材は、基端部側の第一投射部材と先端部側の第二投射部材とから分離可能に構成され、前記第一投射部材と発射筒とが第一索体を介して発射筒の内部で連結され、第一投射部材と第二投射部材とが、投射部材が投射された後に爆発性物質が充填される第二索体を介して発射筒の内部で連結されたことを特徴とする投射装置。
【請求項３】 投射部材の投射時に発生する衝撃によって移動しようとする発射筒を制動するためのブレーキ装置が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の投射装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮空気を用いて投射部材や投射カプセル等を目的の場所に投射するための投射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、人工雪崩を起こすためには、雪崩を起こそうとする斜面に人が登って穿孔し、ここに爆薬を装填して発破するようにした直接発破法と、投射部材を用いて爆薬体を雪崩の起こりそうな斜面に打ち込み、爆薬体を爆発させて雪崩を起こす遠隔発破法とが知られている。
【０００３】しかし、直接発破法は、雪崩を起こそうとする斜面に人が登って穿孔する作業が必要であるので、作業中に自然雪崩が発生して作業者が雪崩に巻き込まれる危険性がある。また、遠隔発破法は直接発破法に比べて安全であるが、投射部材を用いて爆薬体を雪崩の起こりそうな斜面に打ち込むものであるため、投射部材の投射精度によっては、投射部材が目標位置からずれてしまい、計画どおりの人工雪崩を発生させることができない。
【０００４】そこで本出願人は、特開平７−３３２８９４号公報において、圧縮空気を利用した投射精度のよい投射装置（「もやい銃」ともいう）を提案した。この投射装置は、図９に示すように、投射部材４１をスライド自在に収容して下部に発射用空気室４２を形成した発射筒４３と、この発射筒４３の下部で円筒形の発射用空気タンク４４と発射用空気室４２との空気供給孔４５を開閉するための発射用弁体４６とが配置された発射駆動部４７を具備している。
【０００５】そして、前記発射用弁体４６は、投射部材４１の発射前は、ばね４８の付勢力と、発射用空気タンク４４の圧縮用空気を受ける受圧段部４９を介しての付勢力により空気供給孔４５を閉止している。また、投射部材４１の発射時は、起動用空気を起動気室５０に流入させることにより、固定ピストン５１の働きによって発射用弁体４６が引き下げられて空気供給孔が開放し、投射部材４１が目標に向かって投射されるものである。
【０００６】そして、図１０の概略図に示すように、投射部材４１の外面には、これを目標の位置に投射した後、爆薬（例えばニトロメタンが用いられる）を充填するためのチューブ状部分を有する索体５５が取付けられており、この索体５５は、投射部材４１の投射前には、投射部材４１に負荷される抵抗をできるだけ少なくするために例えば８の字状に巻いておく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の投射装置では、発射用空気タンク４４の先端側に発射用気室４２が配置されているため、発射駆動部４７の全長が長くなってしまって、装置全体の大型化につながっていた。また、発射用弁体４６を開放側に駆動する固定ピストン５１や起動気室４２および閉止側に付勢するばね４８やクッション５２などの部品があり、また、投射部材４１の投射のために所定の初速度を得るには、有効面積の大きな発射用弁体４６を高速で開く必要があるため、構造が複雑で製造コストが高いという課題があった。
【０００８】さらに、投射部材４１を投射する前には、投射部材４１に負荷される抵抗をできるだけ少なくするために、索体５５を巻いておく必要があるため、特に索体５５が長い（投射部材４１の投射距離が長い）場合、その作業に多くの時間を必要としていた。加えて、索体５５は投射部材４１の外面に取付けられているので、どうしても投射部材４１の投射時に働く負荷が大きくなってしまい、投射部材４１の投射距離や目的の場所に投射される精度を低下させていた。
【０００９】そこで、本発明は上記課題を解決し得る投射装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明における課題解決手段は、所定の位置に固定された発射筒に嵌合されて目的の場所に向けて投射される投射部材と、前記発射筒の基端内部に形成されて投射部材を発射筒から外方へ向けて押圧するための押圧気体が注入される押圧気室と、発射筒の基端部に形成されて押圧気体を前記押圧気室に注入するための押圧気体注入孔と、前記発射筒の内周部に形成されて所定位置まで押圧された投射部材に投射気圧を連通孔を介して付与するための投射気室とが設けられ、前記投射部材と発射筒とが、投射部材が投射された後に爆発性物質が充填される索体を介して発射筒の内部で連結されている。
【００１１】上記構成において、発射筒の内周部に形成された投射気室に連通孔から投射気圧を付与し、押圧気体注入孔から発射筒の基端内部に形成された押圧気室に押圧気体を注入すると、投射部材が発射筒から外方へ向けて押圧されて移動し、投射部材の基端部が投射気室にまで到ると、投射部材に投射気圧が付与され、その圧力で投射部材が投射気圧に応じた距離だけ発射筒から投射され、発射筒の内部で投射部材と発射筒を連結している索体が伸長し、地上に落下するので、その後、索体に爆発性物質を充填して爆発させ、人工雪崩などを発生させる。
【００１２】また、所定の位置に固定された発射筒に嵌合されて目的の場所に向けて投射される投射部材と、前記発射筒の基端内部に形成されて投射部材を発射筒から外方へ向けて押圧するための押圧気体が注入される押圧気室と、発射筒の基端部に形成されて押圧気体を前記押圧気室に注入するための押圧気体注入孔と、前記発射筒の内周部に形成されて所定位置まで押圧された投射部材に投射気圧を連通孔を介して付与するための投射気室とが設けられ、前記投射部材は、基端部側の第一投射部材と先端部側の第二投射部材とから分離可能に構成され、前記第一投射部材と発射筒とが第一索体を介して発射筒の内部で連結され、第一投射部材と第二投射部材とが、投射部材が投射された後に爆発性物質が充填される第二索体を介して発射筒の内部で連結されている。
【００１３】上記構成において、発射筒の内周部に形成された投射気室に連通孔から投射気圧を付与し、押圧気体注入孔から発射筒の基端内部に形成された押圧気室に押圧気体を注入すると、投射部材が発射筒から外方へ向けて押圧されて移動し、投射部材の基端部が投射気室にまで到ると、投射部材に投射気圧が付与され、その圧力で投射部材が投射気圧に応じた距離だけ発射筒から投射され、まず発射筒の内部で第一投射部材と発射筒を連結している第一索体が伸長し、その後、第二投射部材が第一投射部材から離脱し、今度は第一投射部材と第二投射部材を連結している第二索体が伸長し、地上に落下するので、その後、第二索体に爆発性物質を充填して爆発させ、人工雪崩などを発生させる。
【００１４】また、投射部材の投射時に発生する衝撃によって移動しようとする発射筒を制動するためのブレーキ装置が設けられていることにより、ブレーキ装置によって投射部材の投射時に発生する衝撃を受けて、この衝撃による発射筒の移動を防止する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明の実施の第一形態に係る投射装置１は、図４および図５に示すように、地盤２の所定位置にアンカー３を介して固定される固定フレーム４と、この固定フレーム４の前後に仰角方向に回動自在に取付けられる回動フレーム５および脚フレーム６が、それぞれ支持ピン７，８を介して取付けられている。そして、回動フレーム５の先端部および脚フレーム６の後端部は取付けピン９を介して互いに回動自在に取付けられ、前記固定フレーム４の上面には、支持ピン８が係合する複数の係止溝１１が形成され、脚フレーム６の支持ピン８を所定の係止溝１１に係止することにより、回動フレーム５が所定の仰角度に保持されるものである。
【００１６】また、前記回動フレーム５に、反動環状装置１２を介して発射筒１３が取付けられている。そして、図１および図３に示すように、この発射筒１３には、スライド自在に嵌合されて目的の場所に向けて投射される投射部材１４が内嵌され、発射筒１３の基端内部には、投射部材１４を発射筒１３から外方へ向けて押圧するための押圧気体（空気）１５が注入される押圧気室１６が形成され、発射筒１３の基端部に、押圧気体１５を前記押圧気室１６に注入するための押圧気体注入孔１７が形成されている。
【００１７】また、前記発射筒１３の基端内周部に、発射筒１３の軸心に沿って所定位置まで押圧された投射部材１４に対し、投射気圧を連通孔１８を介して付与するための投射気室１９が形成されている。そして、図１および図２に示すように、前記投射部材１４は、外周にシールリング１４ｂが嵌合されて基端部側で内空型に形成された第一投射部材（「スラストピース」ともいう）２０と、先端部側で内空型に形成されるとともに先端部が半球状に形成され外周面に複数枚のフィン１４ａが形成された第二投射部材２１とから構成され、第一投射部材２０と第二投射部材２１とは、互いに緩く嵌合することで分離可能に構成されている。すなわち、後述のように、所定の投射力が働いた場合に分離されるよう構成されている。
【００１８】前記第一投射部材２０と発射筒１３とが所定長さＬ１の第一索体２２（例えば、ゴムチューブが使用される。但し、第一投射部材２０の運動エネルギを吸収させるために、伸びが大きく、戻りの少ないゴム材が用いられる。具体的には、熱収縮チューブが用いられる。）を介して発射筒１３の内部で連結され、第一投射部材２０の先端部と第二投射部材２１の先端部とが、投射部材１４が投射された後に爆発性物質（例えばニトロメタンが用いられる）が充填される所定長さＬ２の第二索体２３（アルミニウムなどの金属箔膜を内側に貼り付けた軽量な燃料用チューブが用いられる）を介して発射筒１３の内部で連結され、第二索体２３の先端側の所定長さ分Ｌ３は、第一索体２２と同じ材質のものが用いられている。なお、前記所定長さＬ２の第二索体２３は、軽量で帯状に形成されている。
【００１９】図１および図４に示すように、前記発射筒１３の基端部に、投射駆動部となる発射バルブ装置２４が設けられ、この発射バルブ装置２４は、発射筒１３の基端部に閉止ヘッド２６により前記押圧気室１６が形成され、発射筒１３の基端側外周部には、タンク形成部材２７により円筒状の前記投射気室１９が形成され、供給ポート２８から高圧ホース２９により投射空気３０が供給されるよう構成されている。
【００２０】そして、前記第一索体２２は、閉止ヘッド２６と第一投射部材２０の先端部内面に取付けられた係止片３１，３２の間に連結され、前記第二索体２３は、第一投射部材２０の先端部外面と第二投射部材２１の先端部内面に固定された係止片３３，３４の間に連結されている。また、閉止ヘッド２６の押圧気体注入孔１７には、後述の高圧ホース３９の先端部に取付けられた供給ポート４１が嵌合され、前記高圧ホース３９から押圧気体１５が押圧気室１６に供給されるよう構成されている。
【００２１】また、発射筒１３の筒壁およびシリンダ筒２５に、押圧気室１６の基端側と投射気室１９とを連通する複数の前記連通孔１８が形成され、投射気室１９に蓄圧された圧縮空気（投射気圧）３５が一気に押圧気室１６に供給されることで前記投射部材１４、すなわち第一投射部材２０および第二投射部材２１がともに発射筒１３から投射される。
【００２２】図４において、符号３６は発射バルブ装置２４に前記高圧ホース２９から蓄圧弁３７を介して圧縮空気３５を供給する蓄圧用高圧空気ボンベであり、３８は発射バルブ装置２４に前記高圧ホース３９から発射弁４０を介して押圧気体１５を供給する押圧用高圧空気ボンベである。上記構成において、脚フレーム６の支持ピン８を固定フレーム４の所定の係止溝１１に係止することにより、図５の仮想線で示すように、発射筒１３が地盤２に対し予め設定された所定の角度をもって保持される。
【００２３】一方で、蓄圧用高圧空気ボンベ３６を駆動して、連通孔１８から圧縮空気３５を投射気室１９に供給し、投射気室１９内を投射部材１４が発射されるのに必要な気圧に蓄圧しておく。他方、押圧用高圧空気ボンベ３８を駆動すると、押圧気体１５が押圧気室１６に供給すると、その圧力により発射筒１３の軸心に沿って投射部材１４が押圧される。そして、投射部材１４の後端面が所定位置、すなわち連通孔１８に到ると、図１の仮想線に示すように、圧縮空気３５が一気に押圧気室１６に供給され、この圧力により投射部材１４、すなわち第一投射部材２０および第二投射部材２１がともに発射筒１３の仰角度と同一の角度で発射筒１３から投射される。
【００２４】ところで、第一投射部材２０および第二投射部材２１が投射されると、第一索体２２は係止片３１，３２の間に連結されているので、はじめに第一索体２２が伸長し、伸長しきった時点で第一投射部材２０が急激に停止する。しかし、前述のように第一投射部材２０と第二投射部材２１とは、所定の投射力が働いた場合に分離されるので、第二投射部材２１は第一投射部材２０から離脱して、今度は第二索体２３が伸長を開始する。このとき、初期の投射力は第一索体２２に働くため、ある程度投射力が緩衝材されて第二索体２３に働く。従って、第二索体２３は第一索体２２よりも引張り力に対して弱いものでもよい。そして、第二索体２３が伸長しきった時点で第二投射部材２１が例えば雪膚に落下し、第二索体２３の伸長した状態で雪膚に落下する。
【００２５】このようにして、目的の場所（ライン上）に沿って第二索体２３が落下した後、爆発性物質を第二索体２３内の管部に別の装置で注入して爆発させ、人工雪崩を発生させる。従って、本発明の実施の第一形態によれば、第一投射部材２０と発射筒１３とが第一索体２２を介して発射筒１３の内部で連結され、第一投射部材２０の先端部と第二投射部材２１の先端部とが、投射部材１４が投射された後に爆発性物質が充填される第二索体２３を介して発射筒１３の内部で連結されているので、投射部材１４を投射する際に、第一索体２２あるいは第二索体２３の重さに引かれる負荷を大幅に低減させることができ、従来と同程度の投射力であっても飛距離を延ばすことができ、さらに目的の場所（位置）に精度良く第二索体２３を落下させることができ、例えば、高い精度で人工雪崩を発生させることができる。
【００２６】また、従来のようにバルブ部材を閉止状態に拘束するための手段や緩衝部材も不要で、従って、構造が簡単になりメンテナンスも容易で、かつ安価に製造できる。さらに、投射部材１４を、第一投射部材２０と第二投射部材２１に離脱分離可能にしたので、離脱後は投射部材１４が軽量になり、従って、飛距離を延長することができる。
【００２７】次に、図６〜図８に基づいて、本発明の実施の第二形態を説明する。本発明の実施の形態に係る投射装置１は、地盤２の所定位置に固定される一対の固定部材６０に支持ピン６１を介して架台フレーム６２の基端部が回動自在に設けられ、架台フレーム６２の先端部に、一対の取付け柱部材６３が取付けられ、これら各取付け柱部材６３の前面上下にブラケット６４，６５が取付けられ、下部の各ブラケット６５に揺動ピン６６を介してアーム部材６７が揺動自在に取付けられ、各アーム部材６７の先端部間に取付けピン６８を介して保持板部材６９が亘して回動自在に取付けられ、上部の各ブラケット６４に揺動ピン７０を介して保持リンク部材７１の基端部が回動自在に取付けられ、これら保持リンク部材７１の先端部に、アーム部材の途中に複数個形成された保持孔７２に係脱自在な保持ピン７３が取付けられている。
【００２８】また、前記架台フレーム６２上に、上記実施の第一形態の図１で示したものと同様の構成の投射部材を内嵌した発射筒１３が取付けられている。これらの構成は、上記実施の第一形態と同様であるので省略する。さらに、前記架台フレーム６２上の両側部に、ブレーキディスク７５が取付けられ、これらブレーキディスク７５の前部には前部挟持片７６が形成され、架台フレーム６２の途中に、後部挟持片７７を有した挟持体（「ブレーキキャリパ」ともいう）７８が架台フレーム６２に固定された取付け板部材７９によって支持されている。そして、前部挟持片７６および後部挟持片７７によって発射筒１３の基端部、すなわちシリンダ筒２５が挟持されるよう構成されている。
【００２９】また、ブレーキディスク７５に圧油を負荷して前部挟持片７６および後部挟持片７７での挟持力を調節するための油圧ユニット８０が架台フレーム６２に取付けられ、この挟持力は、油圧ユニット８０のハンドル部８１を回転させることで調節される。さらに、図示していないが、実施の第一形態における図４で示したものと同様の構成の発射バルブ装置を有している。
【００３０】上記構成において、まず、地盤２の形状（凹凸）に応じて保持リンク部材７１の保持ピン７３を所定の保持孔７２を選択して係止することにより、発射筒１３を略水平な姿勢に保持することができる。ところで、実施の第一形態と同様にして投射部材１４を投射した場合、本発明の実施の第二形態では、前部挟持片７６および後部挟持片７７によって発射筒１３の基端部、すなわちシリンダ筒２５が挟持されているので、これによって投射部材１４の投射時の衝撃を受けるので、発射筒１３の動きが抑制され、精度の高い投射を行い得る。他の作用効果は、上記実施の第一形態と同様である。
【００３１】また、上記各実施の形態では、投射部材１４を投射させる圧力は、空気によって得たが、これに限定されるものではなく、例えばアルゴンガスなどの不活性ガスを用いてもよいことは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明は、目的の場所に向けて投射される投射部材と、発射筒の内部に形成されて投射部材を発射筒から外方へ押圧するための押圧気体が注入される押圧気室と、発射筒に形成されて押圧気体を押圧気室に注入するための押圧気体注入孔と、発射筒の形成されて所定位置まで押圧された投射部材に投射気圧を付与するための投射気室とが設けられ、投射部材と発射筒とが、投射部材が投射された後に爆発性物質が充填される索体を介して発射筒の内部で連結されているので、投射部材を投射した際に、索体による負荷が最小限に抑えられ、従って、投射部材の投射距離を延長することができるとともに、投射部材の投射によって、索体を目的の場所に精度良く落下させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１１９
【氏名又は名称】日立造船株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月１６日（１９９９．１２．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７４１９４（Ｐ２００１−１７４１９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２９日（２００１．６．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３５６７３８ |
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