JP2001241899A

JP2001241899A - 空包用弾薬

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Publication number: JP2001241899A
Application number: JP2000051036A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Kawaguchi; 周平川口; Keisuke Adachi; 圭介足立; Ikuo Koyama; 郁雄小山; Yukio Aota; 行雄青田; Seiji Ouchi; 清司大内
Original assignee: Nippon Koki Co Ltd; NOF Corp
Current assignee: Nippon Koki Co Ltd; NOF Corp
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2001-09-07
Anticipated expiration: 2020-02-28
Also published as: JP3681317B2

Abstract

(57)【要約】【課題】射撃時に弾頭部が分割破砕され、その破片が
小片化され、小片化の飛翔範囲が狭く、連射が可能であ
り、かつ生分解しやすい空包用弾薬を提供することにあ
る。【解決手段】雷管、着火薬および発射薬を内部に備え
た薬きょう部と弾頭部とから成る空包用弾薬において、
前記弾頭部が、生分解性樹脂と、比重１〜１０であり、
かつ最大粒径３ｍｍ以下の充填物とから構成されて成
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空包用弾薬に係
り、砲から発射されるとほぼ同時に分割破砕され、そし
て、小破片は飛翔範囲が狭く、かつ自然環境下において
自然分解して消滅する空包用弾薬に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射撃訓練は、実戦と同じ音、煙、
光、そして発射反動が望まれる。しかし、実弾では発射
する弾丸の飛距離が大きいため、射撃訓練は場所の確保
が難しく、機会が限られていた。したがって、射撃訓練
では砲口からの飛散物がないか、またあるとしてもその
飛散物は砲口から近い距離に落下する弾薬が望まれる。

【０００３】そして、そのいくつかは、射撃訓練用弾薬
として公知である。その一例として、弾丸の弾殻にプラ
スチックを用い、その弾殻の外周に軸長状の溝を形成
し、この弾丸内部の空洞部に鉄粉などをプレス成形した
ペレット状（タブレット状）の質量調整材を充填して成
る射撃訓練用弾丸が、Handbook Weaponry (ラインメタ
ル社発行）、Break-up Ammunition カタログ（NWM社）
に開示されている。

【０００４】これら射撃訓練用弾丸は、ガス反動を利用
する機関砲から発射されると、砲腔の腔線の山により弾
丸の弾帯を切り、弾帯は腔線に沿って移動し弾丸に旋動
（スピン）を与える。そして、スピンしながら砲口外へ
出た弾丸は、弾丸の弾殻が外へ向かう遠心力で形状を維
持できなくなり破壊されるが、この弾殻は細分割され
ず、開花状の大塊となって残る。

【０００５】また、弾殻自体を形成する材料にプラスチ
ックを用いている。通常は、強度面からナイロンやポリ
エチレンが使用される。また、他の例として、弾丸素材
自体が着火し、爆燃してガス化してしまう爆発性物質を
素材とする弾丸が、米国特許第５，９０７，１２１号明
細書に開示されている。

【０００６】また、他の例として、弾殻に生分解性プラ
スチックを用い、その弾殻の中に着弾時に爆破する火薬
が充填されている弾丸（軍事用演習用破壊消耗品）が、
特開平９−８９５００号公報に開示されている。また、
この弾殻の材料は、グルテン生分解性プラスチックによ
り形成され、弾殻の中に火薬とともに重量調整用の粉体
あるいは着弾表示用の粉体が充填されている。

【０００７】また、他の例として、紙束と呼ばれる小銃
用（５．５６ｍｍ〜１２．７ｍｍ）の空包用弾丸があ
る。また、他の例として、生分解性プラスチックから成
るピストル用弾丸が、特開平６−２１３５９７号公報に
開示されている。また、他の例として、薬室と砲腔との
境で装填するよう構成した分割破砕型の無薬きょう空包
用ふた栓が、特開平８−３２０２００号公報に開示され
ている。

【０００８】このふた栓は、薬室内の発射薬の作動で、
発射時におけるガス圧力をシールするとともに、このガ
ス圧力により分割破砕する際、大塊片の発生がない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】先ず、弾丸スピンの遠
心力で弾殻を破壊する方式は、破壊を確実にするため、
通常は弾殻（外面または内面）に溝加工を行うが、飛散
物による飛散範囲を小さくするためには、弾殻の破片を
小さくする必要がある。そして、破片の大きさは、この
溝の間隔で決まる。

【００１０】しかしながら、弾丸強度を確保するには、
その強度面（取扱い上、機関砲における送給弾システム
上）で溝数に限界があるため、破片を小さくするには自
ずと限界があり、開花状の大塊となって残ってしまう。

【００１１】そして、弾殻材料がプラスチックであり、
通常は強度面からナイロンやポリエチレンが使用される
ので、これらは自然環境下において腐食消滅することな
く、いつまでも残り環境上の問題を生じる虞がある。次
に、爆発性物質を素材とする弾丸の方式では、砲身内で
弾丸素材が着火、爆燃してガス化するため、飛散物はほ
とんど生じないが、砲身内の焼食により砲の寿命が短く
なる虞がある。また、万一爆燃しなかった場合、実弾と
同等の飛距離が出る虞がある。

【００１２】次に、グルテン生分解性プラスチック製の
弾殻と、その中に火薬を充填している弾丸では、砲から
発射された後、目標の標的まで飛行し、標的に当たり弾
殻内の火薬により破砕するので、飛距離の問題や訓練条
件などの問題が生じ、訓練場所などが特定されてしま
う。次に、小銃用の空包の紙束では、紙や段ボール紙が
使用されており、重量が軽いため、これをそのまま小中
口径用空包に使用しても実弾と同様の反動力が得られ
ず、連射が不可能であった。また、実弾と形状を異にす
るもので、実弾使用時のような取扱い、装填訓練が採用
できなかった。

【００１３】次に、生分解性プラスチックを用いるピス
トル用弾丸では、衝撃に強いため、分割破砕されにくい
上に、破片の飛距離が長く、また弾丸の重量が軽いため
連射が不可能であった。次に、無薬きょう空包用ふた栓
では、１５５ｍｍのような大口径で分離装填弾に用いる
もので、このふた栓を装填した後に発射薬を装填するこ
ととなる。

【００１４】これは、弾丸と発射装置が完全に分離して
おり、また、ガス反動を利用して連続射撃する機関砲の
タイプ（２５ｍｍ弾使用、３５ｍｍ弾使用など）のよう
に実弾相当の質量を得て速射的に連続射撃する構成とし
ていないので、所定の腔圧を得て速射的に連続射撃を安
定的に行うことはできない。

【００１５】本発明は斯かる従来の問題点を解決するた
めに為されたもので、その目的は、射撃時に弾丸が分割
破砕され、その破片が小片化され、小破片の飛翔範囲が
狭く、連射が可能であり、かつ生分解しやすい空包用弾
薬を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、雷管、着
火薬および発射薬を内部に備えた薬きょう部と弾頭部と
から成る空包用弾薬において、前記弾頭部が、生分解性
樹脂と、比重１〜１０であり、かつ最大粒径３ｍｍ以下
の充填物とから構成されて成ることを特徴とする空包用
弾薬である。

【００１７】第２の発明は、第１の発明の空包用弾薬に
おいて、前記弾頭部が、生分解性樹脂と分散させた充填
物とで一体成形されて成ることを特徴とする空包用弾薬
である。第２の発明においては、比重１〜１０であり、
かつ最大粒径が３ｍｍ以下の充填物が、弾頭部中にほぼ
均一に分散しているため、弾頭部として要求される強度
を有し、かつ連射機関砲の送給弾する装填衝撃（ガス圧
力）、発射時のセットバック（後退力）で弾殻部が軸方
向につぶされ割れに耐えるとともに砲口から近距離の範
囲内で完全に分割破砕することができる。すなわち、弾
頭部に所定の強度と脆さを付与することができる。

【００１８】しかも、生分解性樹脂により形成されてい
るので、使用後に、自然環境下（例えば地上など）で自
然分解し形状などが消滅する。第３の発明は、第１の発
明の空包用弾薬において、弾頭部の外殻部が生分解性樹
脂で成形されるとともに、その内部に充填物を配置して
成ることを特徴とする空包用弾薬である。

【００１９】第３の発明においては、外殻部の内部に空
洞部を形成しておりその中に充填物が設けられ、実弾相
当の質量を得ると同時に、外殻部の分割破砕に寄与して
いる。弾頭部は、弾底部と弾殻部とで構成されており、
この弾底部の内部断面形状を、例えば、半円状、半
楕円状、台形、などにして、充填物を配置することが
できる。

【００２０】ガス圧力により弾頭部が砲腔内を加速しな
がら砲口外へ出て小片化するときに、充填物は、ともに
粉塵状になって飛散落下する。第４の発明は、第１の発
明または第３の発明の空包用弾薬において、充填物の一
部が緩衝材であることを特徴とする空包用弾薬である。
第４の発明においては、弾殻部の空洞部に充填物と緩衝
材を設けるものであるが、緩衝材は、充填物の隙間を埋
めることができ、また、送給弾の際に、充填物が弾殻内
を移動し弾殻に衝突する衝撃を緩和する。

【００２１】弾頭部は、弾殻部と弾底部とで構成されて
おり、この弾底部の内部断面形状を、例えば、半円
状、半楕円状、台形、などにして、充填物を配置す
ることができる。第５の発明は、第１の発明ないし第４
の発明のいずれかの空包用弾薬において、前記弾頭部
の、弾底部外側底面、弾殻部外側外周または弾殻部内側
内周のいずれか１ヶ所以上にスリットを設けて成ること
を特徴とする空包用弾薬である。

【００２２】第５の発明においては、設けたスリット
が、割れの起点となり、弾頭部を分割破砕する。また、
機関砲の砲腔内からガス圧で外へ出る際、弾帯により砲
腔内の腔線にそってスピン（回転）しながら空包用弾薬
の弾殻部外側外周または弾殻部内側内周に設けたスリッ
トが、割れの起点となり、弾殻部を分割破砕する。

【００２３】第６の発明は、第１の発明、第３の発明ま
たは第４の発明のいずれかの空包用弾薬において、前記
弾殻部は、前記充填物の発射後退力により弾底部が破壊
・分離する前に、弾殻部尾部側面に破壊を生じさせる破
壊領域が弾底部内面に形成されていることを特徴とする
空包用弾薬である。第６の発明においては、充填物の発
射後退力により、弾殻部尾部側面に破壊を生じさせるた
めに、弾底部の内部に凹部を形成する。

【００２４】また、充填物が弾底部の底面と側面とに圧
力を加え、弾底部の底面から側面にわたって割れを与え
ることができる。第７の発明は、第６の発明の空包用弾
薬において、前記弾底部内面は、凹部断面形状が半円状
に形成されていることを特徴とする空包用弾薬である。
第７の発明においては、弾頭部は通常実弾と同様な円錐
形状であるが、その弾底部は円柱状であり、この弾底部
の内面（内部）の凹部形状は半球状となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係
る空包用弾薬１を示す（請求項１、請求項２、請求項５
に対応する）。空包用弾薬１は、薬きょう部２と、先端
が円錐形状を為す弾頭部３とから成る。そして、弾頭部
３が、生分解性樹脂と、比重１〜１０であり、かつ最大
粒径が３ｍｍ以下の充填物とでほぼ均一に一体形成され
ている。

【００２６】弾頭部３は、弾底部４に近い方に弾帯５を
形成している。弾頭部３は、実弾相当の形状に形成して
ある。生分解性樹脂は、酸素や水分、微生物などが存在
する通常の環境条件下では自然分解する生分解性樹脂の
全てが使用可能であるが、生分解性樹脂の生分解性が良
いものほど好ましい。さらに、それらの中では融点が９
０℃以上のものがより好ましい。ここで、融点が９０℃
以上とは、機関砲のように連続射撃するものは砲内が過
熱するので、当然大気環境下よりも高温になることが予
想されることから、弾頭部３が変形や破損しないための
条件である。

【００２７】ここで、生分解性が良いとは、ＡＳＴＭ−
Ｄ５３３８９２の規格によるコンポスト化条件で、４０
日で９０％以上の分解率を示すことを意味している。具
体的に例示すると、例えば、ポリ乳酸菌系のラクティ
（島津製作所（株）製）、脂肪族ポリエステル系のビオ
ノーレ（昭和高分子（株）製）、ポリ乳酸菌系のレイシ
ア（三井化学（株）製）、セルグリーン（ダイセル化学
工業（株）製）、ビオグリーン（三菱ガス化学（株）
製）、エコプラ（カーギルジャパン（株）製）、ルナー
レ（日本触媒（株）製）、ポバール（クラレ（株））、
エバーコーン（日本コーンスターチ（株）製）、澱粉系
のコーンポール（日本コーンスターチ（株）製）、ドロ
ンＣＣ（アイセロ化学（株）製）、ノボン（チッソ
（株）製）、マタービー（日本合成化学工業（株）
製）、澱粉系のプラコーン（日本食品加工（株）製）な
どが挙げられる。

【００２８】また、比重１〜１０であり、かつ最大粒径
が３ｍｍ以下の充填物（以下、分散粒子と略記する）と
は、弾頭部３の構成物質となるものであり、かつ、弾頭
部３中においてほぼ均一に分散しているものである。分
散粒子の具体例としては、例えばパルプ、石炭、鉄、亜
鉛、タングステンなどの粉砕粒子が挙げられる。

【００２９】これらの中では、有害性がないという点で
パルプ、石炭が好ましい。分散粒子の平均粒子径は、通
常、１μｍ〜３ｍｍであり、分散粒子の種類により最適
な粒子径を選択する。一般には、粒子径は小さいものを
選択する方が飛翔範囲が狭くなる傾向にあるが、１μｍ
未満では成形時の取扱いが困難となる。３ｍｍを超える
場合には、均一な成形が困難となる。

【００３０】分散粒子は１種あるいは２種以上の組み合
わせで使用される。例えば、鉄粉とパルプ、鉄粉と石炭
灰などが挙げられる。空包用弾薬１において、生分解性
樹脂の弾頭部中に占める含有量は通常５重量％〜９０重
量％であり、最大腔圧を出すために必要な強度と砲口離
脱後の良好な分割破砕状況を得るため、好ましくは１０
重量％〜７０重量％、さらに好ましくは１５重量％〜３
０重量％である。

【００３１】連射に有効な反動力を得るために金属粉と
それ以外の分散粒子を選択した場合には、通常以下の条
件を満たすように、その種類、重量比を調整する必要が
ある。ただし、右辺の２は、砲システム、使用発射薬に
より大きくなる場合がある。Ｃａｄａ＋Ｃｂｄｂ＋Ｃｃｄｃ＞２Ｃａ：生分解性樹脂の弾頭部中に占める重量割合Ｃｂ：金属粉以外の分散粒子の弾頭部中に占める重量割
合Ｃｃ：金属粉の弾頭部中に占める重量割合ｄａ：生分解性樹脂の真比重ｄｂ：金属粉以外の分散粒子の真比重ｄｃ：金属粉の仮比重空包用弾薬１における弾頭部３の製造は、例えば対象と
する比重２（真比重）の物質をおよそ０．１ｍｍ〜２．
５ｍｍまで粉砕する。その後、混和機に入れ、必要に応
じてさらに均一性を増すために高分子樹脂系分散剤を混
入する。それを生分解性樹脂と混合し、射出成形するこ
とで行われる。

【００３２】図２は、本発明の第二実施形態に係る空包
用弾薬の弾頭部１０を示す（請求項１、請求項３、請求
項５ないし請求項７に対応する）。弾頭部１０は、生分
解性樹脂から成る弾殻部１１と、その中に充填された充
填物１２とから成る。充填物１２とは、比重１〜１０で
あり、かつ最大粒径が３ｍｍ以下のもの、好ましくは仮
比重が３．５以上であり粒径が２００μｍ以下である全
てのものが含まれるが、有害性のないものが好ましい。

【００３３】具体的に例示すると、鉄、亜鉛、タングス
テンであり、製造の際の利便性および良好な分割破砕状
況を得るためには、好ましくは粒径１０μｍ〜１００μ
ｍの鉄、亜鉛、タングステンなどが挙げられる。弾殻部
１１の厚さは、通常砲の口径の２％〜２０％であり、取
扱時、輸送時ならびに装填衝撃に対する強度確保のため
に砲の口径の５％以上が好ましい。また、連射に有効な
反動量を得るための重量を確保するためと、良好な分割
破砕状況を得るため、砲の口径の２０％以下が好まし
い。

【００３４】弾殻部１１の弾底部１３の厚みは、砲腔内
圧力に耐えうる強度を持つ必要性から、特に限定はない
が、通常砲の口径の１５％〜２５％とするが、良好な分
割破砕状況を得るために、図３のような構造の弾底部１
３が好ましい。さらに好ましくは、図４のように弾底部
１３にスリット１４を入れる。弾頭部１０における弾殻
部１１の製造は、成形を可能とするために、弾殻部１１
をユニットに分け、各ユニットに対応する金型に加熱溶
融した生分解性樹脂を射出成形し、それらを嵌合させ弾
殻部１１を作製する。その後、金属粉を内部に充填ある
いは圧填することで行われる。

【００３５】さらに具体的にいえば、図２のような構造
の弾殻部１１を作製するためには、例えば、図５に示す
３つのユニット（先端部１５、胴体部１７、弾底部１
３）を組み合わせる方法がある。各ユニット（先端部１
５、胴体部１７、弾底部１３）を作製するために各ユニ
ット用の金型を作製し、そこに加熱溶融した生分解性樹
脂を射出成形する。先端部１５、胴体部１７を組み合わ
せた後に、内部の中空部分に充填物１２を充填し、弾底
部１３を接着剤を介して結合する。

【００３６】また、図２のような構造の弾殻部１１を作
製するためには、例えば、図６に示す３つのユニット
（先端部１５ａ、胴体部１７ａ、弾底部１３ａ）を組み
合わせる方法もある。この場合には、充填物１２ａとし
て、例えば、タングステンと砂とを任意の割合で混ぜた
ものなどが使用される。

【００３７】充填物の質量が高いとセットバック（後退
力）Ｇの力が大きくかかるので、弾殻部１１を所定の強
度にする必要がある。ただし、強度が大きいと砲口から
近距離の範囲に完全に分割破砕し小片化することが容易
でないので、脆さ（伸び率の低いもの）の性質を併せ持
つ生分解性樹脂が必要である（伸び率を低くするために
は、フィラーの混合量を調整する）。

【００３８】なお、伸び率とは、物体に引張力を加えた
場合には、一般にその引張力に応じた伸びが物体に生じ
る。そして、物体の元の長さ（引張力を加える前）に対
して引張力によって伸びた寸法の比率を％で示したもの
をいう。図７は、本発明の第三実施形態に係る空包用弾
薬２０を示す（請求項１、請求項４ないし請求項７に対
応する）。

【００３９】本実施形態に係る空包用弾薬２０は、薬き
ょう部２１と弾頭部２２とから成る。そして、弾頭部２
２が、先端が円錐状を為す弾殻部本体２３と、閉鎖部２
５を有する弾底部２４とから成る。弾殻部本体２３と弾
底部２４は、生分解性樹脂によって形成されている。弾
殻部本体２３は、弾底部２４に近い方に弾帯２６を形成
している。また、弾殻部本体２３は、先端部２７ａが閉
塞した空洞２７が全長にわたって形成されている。空洞
２７内には、充填物２８を配置されている。充填物２８
は、先端から緩衝紙（例えば、ティッシュペーパ）２８
ａ、鉄粉（例えば、平均粒子径８０μｍ）２８ｂ、鉄粉
ペレット（例えば、２枚の円柱状鉄粉ペレット）２８
ｃ、鉄粉（例えば、平均粒子径８０μｍ）２８ｄを順に
充填している。

【００４０】その際、円柱状鉄粉ペレット２８ｃの外周
（空洞２７の内壁と接触する側面）にエポキシ系の接着
剤を塗布する。これは、主に、弾薬を機関砲に装填する
際の衝撃で、円柱状鉄粉ペレット２８ｃが弾丸内部で移
動したり崩れたりして、弾丸に損傷を生じさせないため
である。緩衝紙２８ａは弾力性があるので、緩衝紙２８
ａを入れることで輸送中や保管中の鉄粉密度の変化によ
る隙間が発生した場合でも、この隙間を埋めることがで
きる。

【００４１】緩衝紙２８ａは、機関砲に空包用弾薬を装
填する際の動作で、鉄粉２８ｂが、弾殻内部を動く際の
衝撃を緩和する。緩衝紙２８ａは、軽く弾力性があるの
で、鉄粉などの充填する質量の関係から隙間が生じる場
合にも使用できることは言うまでもない。緩衝材２８ａ
は、紙以外にも、コルク、発泡性樹脂（例えば、発砲ス
チロール、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレンなど）
が使用可能である。

【００４２】ここで、充填物を充填した後に、弾底部２
４を挿入し接着固定して基本的な弾殻部が完成する。鉄
粉ペレット２８ｃとしては、ペレット以外に、鉄粉をタ
ブレット形状にプレス成形したものでも良い。ここで、
タブレット形状とは、錠剤状のものをいい、丸薬として
飲み込める小さな円盤状のものをいう。

【００４３】充填物２８は、先端から緩衝紙２８ａ、鉄
粉２８ｂ、鉄粉ペレット２８ｃ、鉄粉２８ｄを順に充填
した場合について説明したが、先端から緩衝紙２８ａ、
鉄粉ペレット２８ｃ、鉄粉２８ｂ、鉄粉ペレット２８
ｃ、鉄粉２８ｄを順に充填しても、あるいは先端から緩
衝紙２８ａ、鉄粉ペレット２８ｃ、鉄粉２８ｄを順に充
填しても良い。

【００４４】弾底部２４は、鍔部２９ａが弾頭部２２の
胴体部より若干小さい径とし、挿入部２９ｂが弾殻部本
体２３の胴体部にしっくり挿入できる程度の径としてあ
る。弾底部２４は、弾殻部本体２３の開口部２３ａにエ
ポキシ系の接着剤を介して固着される。弾底部２４の内
面断面は略半円状の凹部２４ａを形成している。

【００４５】次に、本実施形態の３５ｍｍ径の弾頭部２
２において、弾殻部（充填物を装填している）の質量と
発射薬量（ガス圧力に係わる）を基準（１００％）にし
て、それぞれを減量させたときの腔圧データを表１に示
した。

【表１】この表から、弾頭部質量および発射薬量に対して少なく
ともその一方が減少する場合には腔圧の減少を伴うこと
が分かる。

【００４６】また、機関砲がその送給弾システムを動か
すための必要最小腔圧は機関砲のタイプにより異なり、
弾頭部質量と発射薬量の組み合わせ設定を表１などのデ
ータに基づいて行うことが可能となる。なお、本実施形
態では弾底部２４の内部断面を半円状の凹部２４ａに形
成（この場合、弾底部は円柱状なのでその内部の凹部は
半球状となる）したものを用いているが、必ずしもこの
半円状に限定されるものではなく、半楕円形状、円錐形
状、台形状などが可能である。

【００４７】次に、本実施形態に係る空包用弾薬２０の
作用を説明する。空包用弾薬２０を、機関砲（火砲）の
薬室に装填し、薬きょう部２１の弾底部に設けられる雷
管２１ａを撃針で発火させ着火薬および発射薬に伝火さ
せてこの燃焼ガス圧力で弾頭部２２を発射させる。薬き
ょう部２１は、弾頭部発射後、送給弾システムにより砲
内から自動的に排出される。

【００４８】そして、弾薬発射時に薬室内に発生するガ
ス圧力で次弾の送給弾を行うが、弾頭部２２は、ガス圧
力で砲腔内から外へでる。その際、弾帯２６により砲腔
内の腔線に沿ってスピン（回転）しながら放出される。
この時、発射時のセットバックＧ（後退力）で弾頭部２
２が軸方向につぶされ、弾殻部本体２３が割れる。

【００４９】弾頭部２２は、砲腔内にあるときには、次
弾を送給弾するためのガス圧力を確保する必要から、一
定の質量を有する一塊の物体として砲腔内を移動し、砲
口から出て完全に分割破砕および小片化する。そして、
この小片化した弾頭部２２は、最大でも略幅１０ｍｍ×
４０ｍｍの片状なので空気抵抗により急激に減速し、砲
口の近い距離で落下する。

【００５０】弾頭部２２の、内部に入れてある充填物２
８は、ガス圧力により弾頭部２２が砲腔内を加速しなが
ら砲口から近距離の範囲で完全に小片化する弾頭部２２
とともに粉塵状になって飛散落下する。このとき、内部
の密度を高めるために鉄粉ペレット２８ｃを挟んで両サ
イドに鉄粉２８ｂ、２８ｄを入れてあるので、発射時に
弾殻部本体２３の耐圧が弱まり始めると鉄粉ペレット２
８ｃが粉体を圧しながら後退するので、鉄粉ペレット２
８ｃ自体に不均一なひずみがかかり、鉄粉ペレット２８
ｃが崩壊し、砲口外へ出たときには粉体となる。

【００５１】充填物２８は、弾丸発射時のセットバック
（後退力）Ｇで弾頭部２２の弾底部２４を破砕し始め
る。このとき、弾底部２４の内面底部の断面形状を略半
円状にしているので、充填物２８は底面２５と側面２４
ｂに圧力を加え、弾底部２４の底面２５から側面２４ｂ
にわたり完全に割れる。

【００５２】そして、弾殻部が砲口から近距離の範囲へ
落下すると、充填物２８は例えば鉄粉であり、自然界の
環境下で腐食消滅し、また、弾殻部２２は生分解性樹脂
なので自然界の微生物により分解され消滅する。

【００５３】図９は、本発明の第四実施形態に係る空包
用弾薬３０を示す（請求項１、請求項３ないし請求項７
に対応する）。本実施形態に係る空包用弾薬３０は、弾
頭部３１の表面に幅１ｍｍ、深さ２ｍｍのスリット３
２、３３を複数長手方向に設けたものである。弾頭部３
１は、胴体部外径３５ｍｍ、長さ１７５ｍｍ、肉厚３ｍ
ｍの円錐形状（実弾相当の形状）に形成してある。

【００５４】スリット３２は、図９、図１０に示すよう
に、弾殻部本体３１ａの先端部３１ａ１の表面に等間隔
で８本設けてある。スリット３２は、弾殻部本体３１ａ
の円錐形状を為す弾殻部胴３１ａ２の始まる付近から先
端部３１ａ１までの約５０ｍｍとしている。スリット３
３は、図９に示すように、弾殻部本体３１ａの弾殻部胴
３１ａ２に等間隔で８本設けてある。スリット３３は、
弾帯３６から円錐形状に成る境付近までの約７０ｍｍと
してある。

【００５５】本実施形態に係る空包用弾薬３０の弾頭部
３１は、図１に示す空包用弾薬１、図２に示す弾頭部１
０、図７に示す空包用弾薬２０のいずれの構造であって
も良く、任意である。本実施形態では、幅１ｍｍ、深さ
２ｍｍのスリット３２、３３を８本設けた場合について
説明したが、スリット３２、３３の溝幅、溝深さ、長
さ、本数、箇所などは、質量調整の充填物の種類（密度
が重要）や胴体外径などから適宜選択することが好まし
い。

【００５６】また、本実施形態では、弾殻部表面にスリ
ットを形成する場合について説明したが、弾殻部内面に
スリットを形成しても良い。本実施形態に係る空包用弾
薬３０の作用を説明する。

【００５７】空包用弾薬３０を、機関砲（火砲）の薬室
に装填し、薬きょう部３５の弾底部に設けられる雷管３
７を撃針で発火させ着火薬および発射薬に伝火させてこ
の燃焼ガス圧力で弾殻部を発射させる。薬きょう部は、
弾丸発射後、送給弾システムにより砲内から自動的に排
出される。

【００５８】そして、弾薬発射時に薬室内に発生するガ
ス圧力で次弾の送給弾を行うが、弾頭部３１は、ガス圧
力で砲腔内から外へでる。その際、弾帯３６により砲腔
内の腔線に沿ってスピン（回転）しながら弾頭部３１の
外周側面部および底部面に設ける各スリット３２、３３
から割れ始める。この時、発射時のセットバックＧ（後
退力）で弾頭部３１が軸方向につぶされ、弾殻部本体３
１ａが割れることとなるが、スリット３２、３３は割れ
の起点となる。

【００５９】弾頭部３１は、砲腔内にあるときには、次
弾を送給弾するためのガス圧力を確保する必要から、一
定の質量を有する一塊の物体として砲腔内を移動し、砲
口から出て完全に分割破砕および小片化する。そして、
この小片化した弾頭部３１は、最大でも略幅１０ｍｍ×
４０ｍｍの片状なので空気抵抗により急激に減速し、砲
口の近い距離で落下する。

【００６０】図１１は、本発明の第二実施形態ないし第
四実施形態に係る弾頭部１０、空包弾薬２０、３０のい
ずれかに使用される弾底部４０を示す（請求項５に対応
する）。弾底部４０は、鍔部４１と挿入部４４とが一体
成形されており、鍔部４１の外側底面部４２には、等間
隔に８本のスリット４３が形成されている。

【００６１】図１２は、本発明の第二実施形態ないし第
四実施形態に係る弾頭部１０、空包用弾薬２０、３０の
いずれかに使用される弾底部５０を示す（請求項６、請
求項７に対応する）。弾底部５０は、鍔部５１と挿入部
５２とを有し、挿入部５２の内部断面が底面方向に略半
円状を為す凹部５３に成形してある。

【００６２】ここで、矢印は、発射時のセットバック
（後退力）Ｇで充填物（鉄粉など）が底面５４および側
面５５方向に力がかかる様子を表している。なお、本発
明は、従来の小銃用空包弾薬から大口径砲用空包弾薬ま
で適用可能である。

【００６３】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明をさらに詳しく
説明する。

【００６４】（実施例１）本発明を２５ｍｍ機関砲の空
包用弾薬に応用した例を示す。平均繊維長２．０ｍｍで
ある針状結晶を持つ古紙パルプを９０重量％とラクティ
ー（（株）島津製作所製生分解製樹脂）を１０重量％混
合し、外割で８重量％の高分子樹脂系分散剤を添加す
る。それを射出成形し、図１に示す外形を持つ３５ｇの
弾頭部３を作製した。

【００６５】薬きょう部２に所定の発射薬を填薬して、
弾頭部３を設置して、空包用弾薬１を作製し、２５ｍｍ
機関砲により射撃試験を行った。弾頭部３の破砕状況
を、砲口前５ｍの所に縦×横が１．８ｍ×１．８ｍで厚
さ１ｍｍのチップボードを設置し、チップボードにあい
た孔径ならびに孔数状況により確認した。

【００６６】その結果、５ｍ地点に置いたチップボード
の状況から判断すると、最大破片の大きさは１．５ｃｍ
×１．０ｃｍの大きさであり、約３００個の小片に分割
されていることが分かった。

【００６７】次に、３０ｍ地点にチップボードを置いて
射撃試験を実施した結果、チップボードには破片が刺さ
っていなかったことから、３０ｍ以上の飛距離は無いこ
とを確認した。なお、弾頭部３のバインダー成分が６ヶ
月で大部分生分解することを確認した。

【００６８】（実施例２）パルプの代わりに石炭灰を用
い、平均粒径０．５ｍｍである石炭灰を７２重量％とラ
クティー（（株）島津製作所製生分解製樹脂）を２８重
量％混合し、外割で８重量％の高分子樹脂系分散剤を添
加する。それを射出成形し、図１に示す外形を持つ４
９．５ｇの弾頭部３を作製した。

【００６９】薬きょう２に所定の発射薬を填薬して、弾
頭部３を設置して、空包用弾薬１を作製し、２５ｍｍ機
関砲により射撃試験を行った。弾頭部３の破砕状況を、
砲口前５ｍの所に縦×横が１．８ｍ×１．８ｍで厚さ１
ｍｍのチップボードを設置し、チップボードにあいた孔
径ならびに孔数状況により確認した。

【００７０】その結果、５ｍ地点に置いたチップボード
の状況から判断すると、最大破片の大きさは２．５ｃｍ
×１．０ｃｍの大きさであり、約３００個の小片に分割
されていることが分かった。次に、３０ｍ地点にチップ
ボードを置いて射撃試験を実施した結果、チップボード
には、わずか１個の小片のみが届いたに過なかった。

【００７１】なお、弾頭部３のバインダー成分が６ヶ月
で大部分生分解することを確認した。

【００７２】（実施例３）平均粒径０．５ｍｍである石
炭灰を３４重量％、平均粒径０．０５ｍｍである鉄粉を
４４重量％、およびラクティー（（株）島津製作所製生
分解製樹脂）を２２重量％混合し、外割で８重量％の高
分子樹脂系分散剤を添加する。それを射出成形し、図１
に示す外形を持つ７５ｇの弾頭部３を作製した。

【００７３】薬きょう２に所定の発射薬を填薬して、弾
頭部３を設置して、空包用弾薬１を作製し、２５ｍｍ機
関砲により射撃試験を行った。弾頭部３の破砕状況を、
砲口前５ｍの所に縦×横が１．８ｍ×１．８ｍで厚さ１
ｍｍのチップボードを設置し、チップボードにあいた孔
径ならびに孔数状況により確認した。

【００７４】その結果、５ｍ地点に置いたチップボード
の状況から判断すると、最大破片の大きさは２．８ｃｍ
×１．８ｃｍの大きさであり、約３００個の小片に分割
されていることが分かった。次に、５０ｍ地点にチップ
ボードを置いた射撃試験を実施した結果、チップボード
の状況から判断すると、最大破片の大きさは２．５ｃｍ
×１．０ｃｍであり、平均４個の破片が貫通していた
が、８０ｍ以上飛翔したものはなかった。

【００７５】なお、この弾薬は連射が可能であり、か
つ、弾頭部３のバインダー成分が６ヶ月で大部分生分解
することを確認した。（実施例４）図５に示すような各
パーツを作製し、それらと充填剤を組み合わせて弾頭部
１０Ａを作製した。生分解性樹脂として、ビオノーレ
（昭和高分子（株）製生分解製樹脂）を使用し、充填物
１２としてタングステン（仮比重５．９）と砂（仮比
重）を任意の割合に混ぜたものを使用し、重量が７５ｇ
および１０５ｇの２種類とした。

【００７６】薬きょうに所定の発射薬を填薬して、弾頭
部１０Ａを設置して、空包用弾薬を作製し、２５ｍｍ機
関砲により射撃試験を行った。弾頭部１０Ａの破砕状況
を、砲口前５ｍの所に縦×横が１．８ｍ×１．８ｍで厚
さ１ｍｍのチップボードを設置し、チップボードにあい
た孔径ならびに孔数状況により確認した。

【００７７】その結果、５ｍ地点に置いたチップボード
の状況から判断すると、最大破片の大きさは３．０ｃｍ
×１．５ｃｍの大きさであり、約３００個の小片に分割
されていることが分かった。次に、５０ｍ地点にチップ
ボードを置いた射撃試験を実施した結果、チップボード
の状況から判断すると、いずれの場合も、チップボード
は無傷であることから、５０ｍ先のチップボードを貫通
する威力は残っていないことを確認した。

【００７８】なお、この弾薬は連射が可能であり、か
つ、弾頭部１０Ａの胴体部分１７が１２ケ月で大部分生
分解することを確認した。（実施例５）本発明を３５ｍ
ｍ機関砲の空包用弾薬に応用した例を示す。図６に示す
ような各バーツを作製し、それらと充填物１２ａを組み
合わせることで、弾頭部１０Ｂを作製した。生分解性樹
脂としてはビオノーレ（昭和高分子（株）製生分解製樹
脂）を使用し、充填物１２ａとしてタングステン（仮比
重５．９）と砂（仮比重）を任意の割合に混ぜたものを
使用し、重量を３８０ｇとした。

【００７９】薬きょうに所定の発射薬を填薬して、弾頭
部１０Ｂを設置して、空包用弾薬を作製し、射撃試験を
行った。その結果、１００ｍ地点に置いたチップボード
の状況から判断すると、最大破片の大きさは３．０ｃｍ
×１．０ｃｍであり、平均１個の破片の打痕が確認され
たが、１１０ｍ以上飛翔したものはなかった。

【００８０】なお、この弾薬は連射が可能であり、か
つ、弾頭部１０Ｂの胴体部分１７ａが１２ヶ月で大部分
生分解することを確認した。

【００８１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では次の効果
を有する。

【００８２】（１）射撃時に分割破砕された弾頭部の破
片の飛翔範囲が狭いので、安全性が高い。（２）実弾相当の形状と質量を有し、機関砲での連続射
撃が可能となる。（３）連射が可能であるので、実弾時と同じ取扱、装
填、射撃訓練が可能である。（４）弾頭部が、砲口の近い距離で分割破砕および小片
化し落下するので、射撃訓練上（演習上）の安全が確保
されるとともに、訓練場所の選定範囲が広がる。（５）弾頭部が、添加物を混合する生分解性樹脂により
形成されるので、使用後に、自然環境下（例えば地上な
ど）で自然分解し形状などが消滅する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る空包用弾薬を示す
断面図である。

【図２】本発明の第二実施形態に係る弾頭部を示す断面
図である。

【図３】図２の弾頭部における弾底部を示す断面図であ
る。

【図４】図２の弾頭部における弾底部を示す底面図であ
る。

【図５】図２の弾頭部の断面図である。

【図６】図２の弾頭部の弾殻部の断面図である。

【図７】本発明の第三実施形態に係る空包用弾薬を示す
側面図である。

【図８】図７の空包用弾薬の断面図である。

【図９】本発明の第四実施形態に係る空包用弾薬の側面
図である。

【図１０】図９の弾底部を示す底面図である。

【図１１】本発明の第二実施形態ないし第四実施形態に
用いられる弾底部を示す斜視図である。

【図１２】本発明の第二実施形態ないし第四実施形態に
用いられる弾底部を示す断面図である。

【符号の説明】

１、２０、３０空包用弾薬３、１０、１０Ａ、１０Ｂ、２２、３１弾頭部２、１５、２１、３５薬きょう部１１弾殻部２３、３１ａ弾殻部本体１２、１２ａ、２８充填物１３、１３ａ、２４、４０、５０弾底部１４スリット１５、１５ａ、３１ａ１先端部１７、１７ａ、３１ａ２胴体部２４ａ、５３凹部２５閉鎖部２６、３６弾帯２７空洞２７ａ先端部２８ａ緩衝紙２８ｂ、２８ｄ鉄粉２８ｃ鉄粉ペレット２９ａ、４１、５１鍔部２９ｂ、４４、５２挿入部３２、３３、４３スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小山郁雄福島県西白河郡西郷村大字長坂字土生２の１日本工機株式会社内 (72)発明者青田行雄福島県西白河郡西郷村大字長坂字土生２の１日本工機株式会社内 (72)発明者大内清司福島県西白河郡西郷村大字長坂字土生２の１日本工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雷管、着火薬および発射薬を内部に備え
た薬きょう部と弾頭部とから成る空包用弾薬において、
前記弾頭部が、生分解性樹脂と、比重１〜１０であり、
かつ最大粒径３ｍｍ以下の充填物とから構成されて成る
ことを特徴とする空包用弾薬。
【請求項２】請求項１記載の空包用弾薬において、前
記弾頭部が、生分解性樹脂と分散させた充填物とで一体
成形されて成ることを特徴とする空包用弾薬。
【請求項３】請求項１記載の空包用弾薬において、弾
頭部の外殻部が生分解性樹脂で成形されるとともに、そ
の内部に充填物を配置して成ることを特徴とする空包用
弾薬。
【請求項４】請求項１または請求項３の空包用弾薬に
おいて、充填物の一部が緩衝材であることを特徴とする
空包用弾薬。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか記載
の空包用弾薬において、前記弾頭部の、弾底部外側底
面、弾殻部外側外周または弾殻部内側内周のいずれか１
ヶ所以上にスリットを設けて成ることを特徴とする空包
用弾薬。
【請求項６】請求項１、請求項３または請求項４記載
の空包用弾薬において、前記弾殻部は、前記充填物の発
射後退力により弾底部が破壊・分離する前に、弾殻部尾
部側面に破壊を生じさせる破壊領域が弾底部内面に形成
されていることを特徴とする空包用弾薬。
【請求項７】請求項６記載の空包用弾薬において、前
記弾底部内面は、凹部断面形状が半円状に形成されてい
ることを特徴とする空包用弾薬。