JPH0412385Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の属する技術分野】

この考案は戦車等の砲身に取付けて、太陽光の
日射、あるいは射撃に伴う局部的な発熱を分散し
て均熱化および放熱を行う環状ヒートパイプに関
するものである。

【従来技術とその問題点】

第１図は戦車の概略図を示すものであり、１は
戦車本体、２は砲身である。このような構造にお
いて通常砲身は太陽光を受けない下側は僅かしか
温度上昇しないため、第２図に示すようにその熱
膨張差により長さ寸法ｌの長い砲身２はその先端
で寸法δで示すように下向きの曲がりを生じる。
この曲がりは気象条件等によつて様々に変化する
ために、射撃精度の低下を招く大きな要因となつ
ている。 また、砲身の腔内は発射の都度、推進薬の燃焼
によるガスの衝撃を受けるとともに弾体と砲身腔
内との機械的摩擦による発熱も加わるため、砲身
が高温度に達しその材質寿命に影響を来したり、
熱膨張による砲身口径の拡がりにより、弾体と腔
内に隙間が生じ燃焼ガスが洩れるという事態が生
じる。またこれにともなつて、ガスによる腔内面
の摩擦を誘発する。この熱は特に砲身の根元、お
よび腔内の熱対流により砲身の上側に集中するた
め砲身全体を均熱化することにより、放熱作用を
促すことが望ましい。 一般に砲身に伝達される熱量は砲内ガスの速
度、密度およびそのフレーム温度との関数であ
り、推進薬燃焼エネルギーの５〜８％程度が砲身
に伝達されると言われている。しかしながら、こ
の時間内に加熱されるのは砲身腔内面のごく表層
に限られる。このため、連続射撃では基底温度
（次弾発射直前の砲身腔内面温度）が上昇し、砲
身全体が加熱状態となるために連続射撃ができな
くなる。 この対策として、第３図に示すように砲身の外
周部に環状ヒートパイプとしてなる熱被筒３を伝
熱的に密着して装備し、該ヒートパイプにおける
作動液の蒸発、凝縮サイクルに伴う潜熱によつて
温度の高い領域と低い領域との間で熱移動を行
い、これにより砲身に局部的に発生した熱を砲身
全域で効率よく分散して均熱および放熱を行うよ
うにしたものが既に提案されている。なお４は砲
身の途中に装備された排煙器である。 ところで砲身はNi−Cr−Mo鋼等の特殊鋼で作
られていて、前記した熱被筒としてのヒートパイ
プの構成材料（一般にはステンレス鋼が使われて
いる）とは熱膨張率が異なり、さらに砲身は図示
のようにその途中に排煙器４を装備しており、か
つ全体として根元から先端へ向けて次第に砲身径
が細くなるように構成されている。このために長
い砲身２に熱被筒を取付けるに当たつては、第３
図のようにあらかじめ砲身の長手方向に沿い、そ
の取付位置の砲身径に対応させて複数個に分割構
成された熱被筒３を砲身上に並べて個々に装着
し、熱膨張差に伴う熱応力の低減と、装着の簡便
化を図るようにしている。 次に従来装置におけるヒートパイプ式熱被筒お
よびその取付構造を第４図および第５図に示す。
すなわち砲身２の長手方向に沿つて複数個に分割
された各独立構成のヒートパイプ式熱被筒３は、
相互間がそれぞれシール溶接された薄肉板の内被
３１、外被３２、内外被にまたがつて軸方向両端
面を閉塞する端板３３，３４、および軸方向のス
リツト状切欠部を挟んでその両側に配備された締
結フランジ３５，３６とで断面Ｃ字形を呈する内
外二重筒構造の密閉筒を構成するとともに、その
内方密閉空間にヒートパイプ作動液および内被３
１、外被３２の内壁面に密着配備されたウイツク
３７，３８を内蔵してなる。なおヒートパイプの
動作については周知であり、ここではその説明を
省略する。かかる熱被筒３を砲身２へ装着するに
は、前記した切欠部を左右に広げて砲身の外周に
被せ、次いでフランジ３５と３６の間をボルト５
で締結する。 ところで、この種の砲身は射撃の都度、最大加
速度が約350Gにもなる大きな反動衝撃が加わる。
これに対し、先記のように熱被筒３は個々にボル
ト締めにより砲身へ固定されているが、このよう
に大きな衝撃力が加わると、長期使用の間に僅か
なボルトの緩みが生じても衝撃力が締付力に打ち
勝ち、このために熱被筒３は砲身上をずれ動いて
片寄りし、ヒートパイプの端部同士が繰り返しぶ
つかり合うことになる。このために、密閉筒の溶
接部に剥離を生じて筒内の気密が衷失し、ヒート
パイプの機能を果たさなくなる。同様なトラブル
は、射撃によつて砲身に生じる大きな発熱あるい
は日射熱等のヒートサイクルによつても起こり得
る。すなわち、ステンレス鋼で作られたヒートパ
イプの線膨張率は先記した砲身用の特殊鋼に比べ
て大きく、前記の発熱があると砲身２と熱被筒３
との間の熱膨張差が原因で熱被筒３に熱応力が加
わり、しかも熱被筒３に加わる熱応力が熱被筒と
砲身との間の接触面の摩擦力を上回れば、熱被筒
３が砲身上を僅かずつ移動し、この繰り返しによ
り熱被筒が片寄りしてヒートパイプの密閉筒同士
が当接し合うようになる。さらにこの状態で上記
したヒートサイクルが作用すると、溶接部に繰り
返し熱応力が加わつてついには溶接箇所の剥離を
生じるに至る。また別な問題として、従来構造の
ままでは、砲身２と熱被筒３との間の僅かな隙間
に雨水が滲み込み、長期の間に砲身を腐食する不
具合もある。

【考案の目的】

この考案は上記の点にかんがみなされたもので
あり、その目的は射撃による反動衝撃および発熱
に伴う熱膨張を巧みに緩衝吸収して砲身上に並置
して装着された各ヒートパイプ式熱被筒同士が直
接ぶつかり合うことのないようにしたヒートパイ
プ式熱被筒装置を提供することにある。

【考案の要点】

上記目的を達成するために、この考案は砲身上
に並置して装着されたヒートパイプ式熱被筒の相
互間に弾性緩衝部材を介挿し、射撃時の反動衝撃
力あるいはヒートサイクルによつて隣合う熱被筒
同士が直接ぶつかるのを防止し、かつその緩衝作
用によつてヒートパイプの密閉筒に過大な応力が
加わらないようにしてヒートパイプ式熱被筒を安
全に保護するようにしたものである。

【考案の実施例】

第６図および第７図はこの考案の実施例を示す
ものであり、砲身２の外周に並置して装着された
各独立構成のヒートパイプ式熱被筒３の相互間に
挟まれてそれぞれゴム等の弾性材で作つた弾性緩
衝部材としての弾性リング６が介挿されている。
この弾性リング６は熱被筒相互間の隙間をシール
するシール部材も兼ねており、熱被筒３の左右端
板３３，３４に密着して配備されている。 上記の構成によれば、射撃による反動衝撃力が
熱被筒３に作用しても、熱被筒同士が直接ぶつか
り合うこともなく、かつその衝撃力は弾性リング
６によつて緩衝吸収されるので熱被筒３に過大な
集中荷重が加わらず、その溶接部等を安全に保護
できる。同様に射撃熱、日射熱等の発熱に起因し
て砲身２と熱被筒３との間に熱膨張差が生じて
も、この熱膨張分は弾性レングに吸収されて熱被
筒同士が直接接触し合うことがなく、溶接部への
熱応力の集中が避けられる。さらに弾体リング６
がシールの役目を果たすので、雨水等が熱被筒３
と砲身２との間の隙間に侵入するおそれがなく、
これによつて砲身の腐食発生が防げる。

【考案の効果】

上述のようにこの考案によれば、砲身上に並べ
て装着された各独立構成のヒートパイプ式熱被筒
の相互間に弾性緩衝部材を介挿設置したことによ
り、ヒートパイプ式熱被筒同士が射撃による反動
衝撃力、あるいは射撃熱、日射熱等の発熱による
熱膨張によつて直接接触し合うことがなく、しか
も弾性緩衝部材の緩衝作用によつて溶接構造のヒ
ートパイプ密閉筒に過大な力が集中することがな
いなど、ヒートパイプ式熱被筒を安全に保護して
信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は戦車の概略図、第２図は太陽光を受け
ている状態を模擬した砲身の側面図、第３図は熱
被筒を装着した砲身の一部断面側視図、第４図お
よび第５図はヒートパイプ式熱被筒の構造を示す
縦断側面図および一部断面端面図、第６図は砲身
への装着状態を示したこの考案の実施例の構成断
面図、第７図は第６図における要部の詳細拡大断
面図である。 ２……砲身、３……ヒートパイプ式熱被筒、６
……弾性緩衝部材としての弾性リング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 砲身の長手方向に沿つて複数個に分割された
   各独立構成のヒートパイプ式熱被筒を砲身の外
   周に並置装着して砲身の均熱および放熱を行う
   ヒートパイプ式熱被筒装置において、互いに隣
   接し合う熱被筒の相互間に弾性緩衝部材を介挿
   設置したことを特徴とするヒートパイプ式熱被
   筒装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の熱被筒
   装置において、弾性緩衝部材が熱被筒相互間の
   隙間シールを兼用する弾性リングであることを
   特徴とするヒートパイプ式熱被筒装置。