▶ エンジニアリング テクノロジーズ アンド マニファクチュアリング リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-22
(54)【発明の名称】砲身を製造するための方法
(51)【国際特許分類】
B23P 23/02 20060101AFI20221215BHJP
B23C 3/24 20060101ALI20221215BHJP
B23C 3/00 20060101ALI20221215BHJP
B23B 41/02 20060101ALI20221215BHJP
B24B 33/05 20060101ALI20221215BHJP
B23D 75/00 20060101ALI20221215BHJP
B23P 15/00 20060101ALI20221215BHJP
F41A 21/00 20060101ALI20221215BHJP
【ＦＩ】
B23P23/02 A
B23C3/24
B23C3/00
B23B41/02
B24B33/05
B23D75/00
B23P15/00 Z
F41A21/00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022535929
(86)(22)【出願日】2020-12-08
(85)【翻訳文提出日】2022-06-24
(86)【国際出願番号】 GB2020053145
(87)【国際公開番号】W WO2021116673
(87)【国際公開日】2021-06-17
(31)【優先権主張番号】1918439.9
(32)【優先日】2019-12-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516058285
【氏名又は名称】エンジニアリング テクノロジーズ アンド マニファクチュアリング リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＆ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＬＴＤ．
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100170597
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 直樹
(72)【発明者】
【氏名】ジェームズ アンソニー スチュワート
【テーマコード（参考）】
3C022
3C036
3C050
3C158
【Ｆターム（参考）】
3C022AA01
3C022AA10
3C036AA13
3C050DB00
3C158CA01
3C158CA04
(57)【要約】
砲身のセットを形成する方法は、金属ビレットの長さに沿って細長いキーを機械加工することと、キーに沿ってクランプされた機械加工ジグに金属ビレットを取り付けることと、５軸ＣＮＣミリング機械において取り付けられた金属ビレットに対してＣＮＣミリング動作を実施して、一対のボアとリブを有する砲身のセットを形成することであって、リブは細長いキーの近くで長さ方向に延在する、形成することと、リブ部の長さに沿って、砲身のセットをキーから分離することと、を備える。本発明は、ミリング動作全体を通してワークピースを手動で取り扱うことなく、著しく高速な機械生産を提供する。これにより、ワークピースがリロードせずに全体にわたって定位置に留まるため、ミリング動作がより正確になる。バレルのリブとなる長さにわたって走るキーに沿ってワークピースが保持されることで、機械加工が必要な領域にワークピースがロードされることが回避される。５軸ＣＮＣミリング機械を使用すると、さまざまな幾何学的形状で砲身の完成した形状と構成を調整することができる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
砲身のセットを形成する方法であって、金属ビレットの長さに沿って細長いキーを機械加工することと、
前記キーに沿ってクランプされた機械加工ジグに前記金属ビレットを取り付けることと、
５軸ＣＮＣミリング機械において取り付けられた前記金属ビレットに対してＣＮＣミリング動作を実施して、一対のボアとリブを有する砲身のセットを形成することであって、前記リブは前記細長いキーの近くで長さ方向に延在する、形成することと、
リブ部の長さに沿って、前記砲身のセットを前記キーから分離することと、を備える方法。
【請求項2】
前記砲身が、オーバーアンドアンダー構成を有するように機械加工される、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記砲身が、サイドバイサイド構成を有するように機械加工される、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記ボアが略平行になるように機械加工される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記ボアが一端に向かって収束するように機械加工される、請求項１～３のうちいずれかに記載の方法。
【請求項6】
前記細長いキーがダブテール部を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
ミリング動作が、完成した外部プロファイルを有するソリッドバレルプリフォームを形成し、次いで前記ボアをドリル加工するステップを備える、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記ボアを所定の内部プロファイルにホーニングまたはリーミングすることをさらに備える、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
３つ以上のボアが機械加工される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
本発明は、砲身を製造するための方法、特に現代のＣＮＣミリング技術を利用する方法に関する。
【0002】
国際特許公開ＷＯ２０１５０２８７９１は、砲身のセットを機械加工する方法を教示しており、金属ビレットを機械加工してバレルプリフォームを形成してから、バレルプリフォームに一対の穴をドリル加工し、ホーニングして、完成した砲身のセットを形成する。好ましい機械加工動作では、磁石でワークピースを保持しながらクリープフィード研削し、その後、歪みを発生させずにワークピースをその長さに沿ったいくつかの場所でクランプすることを必要とするドリル加工動作を行う。機械加工動作は面倒で時間のかかる工業プロセスであり、ワークピースのロードとアンロードを数回行う必要があり、各動作でワークピースの位置がずれるリスクがある。機械加工プロセス全体には、通常、約１８時間必要である。
【0003】
本発明の目的は、機械加工プロセスの精度を維持しながら、バレルの各セットに対する製造時間を短縮することである。
【発明の概要】
【0004】
砲身のセットを形成する方法は、金属ビレットの長さに沿って細長いキーを機械加工することと、キーに沿ってクランプされた機械加工ジグに金属ビレットを取り付けることと、５軸ＣＮＣミリング機械において取り付けられた金属ビレットに対してＣＮＣミリング動作を実施して、一対のボアとリブを有する砲身のセットを形成することであって、リブは細長いキーの近くで長さ方向に延在する、形成することと、リブ部の長さに沿って、砲身のセットをキーから分離することと、を備える方法。
【0005】
好ましくは、砲身は、オーバーアンドアンダー構成を有するように機械加工される。あるいは、砲身はサイドバイサイド構成を有するように機械加工される。
【0006】
好ましくは、ボアは略平行になるように機械加工される。あるいは、ボアはバレルの一端に向かって収束するように機械加工される。
【0007】
好ましくは、キーはダブテール部を有するように機械加工される。
【0008】
好ましくは、ミリング動作は、完成した外部プロファイルを有するソリッドバレルプリフォームを形成し、次いでボアをドリル加工するステップを備える。
【0009】
好ましくは、この方法は、ボアを所定の内部プロファイルにホーニングまたはリーミングすることをさらに含む。
【0010】
従来のショットガンおよびツインボアライフルの好ましい実施形態では、２つのボアのみが機械加工されるが、３つ以上のボアを機械加工することが可能である。
【0011】
本発明の好ましい実施形態は、ミリング動作全体を通してワークピースを手動で取り扱うことなく、著しく高速な機械生産を提供する。これにより、ワークピースがリロードせずに全体にわたって定位置に留まるため、ミリング動作がより正確になる。バレルのリブとなる長さにわたって走るキーに沿ってワークピースが保持されることで、機械加工が必要な領域にワークピースがロードされることが回避される。５軸ＣＮＣミリング機械を使用すると、さまざまな幾何学的形状で砲身の完成した形状と構成を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
ここで、添付の図面を参照して、本発明による砲身を製造するための方法の例を詳細に説明する。
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１は、本発明の一例による砲身のセットを製造するために使用される機械加工動作のいくつかを示すフロー図である。
【0015】
製造プロセスの出発材料は、金属のソリッドビレットである。金属ビレットの質量は１０ｋｇ～３０ｋｇであるが、バレルのゲージによって、典型的には２０ｋｇ～２７ｋｇである。金属ビレットの寸法は、金属ビレットが、少なくともバレルを金属ビレットから機械加工するのに十分な大きさでなくてはならない。好ましくは、金属ビレットは、すべてのリブ、前端ループ、またはバレルへの他のアタッチメントを含むバレルセット全体が同じ金属ビレットから機械加工可能であるように十分に大きいことが好ましい。
【0016】
好ましい実施形態では、金属ビレットは、条例品質のＣｒ－Ｍｏ鋼合金である。このタイプの条例品質の鋼は、約０．４重量％の炭素、１重量％のマンガン、０．２５重量％のモリブデン、１重量％のクロム、および微量のリンと硫黄を含む高合金鋼である。鋼は、さらなる熱処理を必要としないよう、硬化され、焼き戻された状態で供給される。このような鋼は、優れた機械加工性と均一な硬度を提供する。好ましくは、金属ビレットの硬度は、少なくとも２４５ＨＢ、より好ましくは２８５～３４０ＨＢである。
【0017】
予備ステップ１０では、金属ビレットは、その長さに沿って細長いキーを形成するように機械加工される。細長いキーの好ましいプロファイルは、ミリング動作中に歪みを生じさせる可能性のある機械的な力をワークピースに加えることなく、ＣＮＣ機械加工ジグに取り付けられたときに機械的安定性を向上させるダブテール部である。オーバーアンドアンダーバレルの場合、細長いキーは、バレルのリブがトップバレルとなる場所の上に形成される場所に隣接する金属ビレットの１つの面に沿って機械加工される。サイドバイサイドバレルの場合、細長いキーは、左右のバレル間の中央リブが形成される場所に隣接する金属ビレットの１つの面に沿って機械加工される。
【0018】
図２Ａおよび２Ｂは、片側２２に沿って細長いキー２１を形成するように機械加工された金属ビレット２０の例を示しており、キーはダブテール部を有する。
【0019】
再び図１を参照すると、次のステップ１１において、金属ビレット２０の細長いダブテールキー２１は、細長いＣＮＣミリングジグ２２内の相補的な形状のキー溝内に取り付けられる。これは図３に示され、ＣＮＣミリング動作の前に、細長いダブテールキー２１がミリングジグ２２内にクランプされる。
【0020】
ステップ１２において、ＣＮＣミリングジグ２２は、５軸ＣＮＣミリング機械内に取り付けられる。このような機械は、交換可能な切削工具を使用して多数のミリング動作を実行することができる。「５軸」という用語は、切削工具が移動できる方向の数を指している。５軸機械では、切削工具はＸ、Ｙ、およびＺ直線軸にわたって移動し、Ａ軸とＢ軸を中心に回転することで、任意の方向からワークピースに接近する。これにより、ワークピースの位置を扱うまたは調整することなく、ミリング動作を完了することができる。
【0021】
好ましい実施形態では、ステップ１２のミリング動作は、最初に、金属ビレットの外面を機械加工して、中実な断面を有するバレルの略完成したセットを形成する。次に、ボアは、好ましくはドリル加工によって、および任意選択的に、ホーニングまたはリーミングによって機械加工されて、砲身のセットが完成される。ボアは、略平行になるように、または代わりに、バレルの遠位端に向かってそれらの長さに沿ってある程度収束するように機械加工され得る。
【0022】
サイドバイサイドバレル４０のセットについて図４に示されるように、完成したバレル４０は、トップリブ４１に隣接する金属ビレットの長さに沿って走る薄い金属ウェブ２３に沿って元の金属ビレット２０の残りに取り付けられたままである。
【0023】
ステップ１３において、砲身の完成したセットは、砲身４０のトップリブ４１のすぐ隣のビレットに沿って走る弱線を定める薄い金属ウェブ２３に沿って細長いダブテールキー２０から分離される。次に、トップリブ４１に沿ってすべての余分な材料を除去するための最終的な完成ステップが実施され得る。図５Ａ～図５Ｅには、砲身の分離されたセットのさまざまな図が示される。
【0024】
【0025】
ホットブラック化プロセスが、バレルの完成したセットに対して実実施されることが好ましい。これは、コールドブラック化プロセスよりも弾力性がある。既知の技術は通常、コールドブラック化プロセスを実施し、結果として生ずる化学物質がはんだ付けされたリブに漏出して錆を引き起こすため、ホットブラック化が回避される。実施形態によるバレルは、はんだ付けされたリブによって取り付けられていないため、そのような問題は、ホットブラック化プロセスによって引き起こされない。ホットブラック化プロセスは、バレルの真直度が損なわれる程度まで、金属の機械的特性に影響を与えない。完成作業には、バレルの研磨および当業者に知られているようなその他の作業も含まれる。完成したバレルの質量は通常約１．３ｋｇである。
【0026】
上記の製造プロセスは、通常、製造時間を約８時間に短縮し、機械加工の不正確さによる無駄を削減する。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【手続補正書】
【提出日】2022-06-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
砲身のセットを形成する方法であって、金属ビレットの長さに沿って細長いキーを機械加工することと、
前記キーに沿ってクランプされた機械加工ジグに前記金属ビレットを取り付けることと、
５軸ＣＮＣミリング機械において取り付けられた前記金属ビレットに対してＣＮＣミリング動作を実施して、一対のボアとリブを有する砲身のセットを形成することであって、前記リブは前記細長いキーの近くで長さ方向に延在する、形成することと、
前記リブの長さに沿って、前記砲身のセットを前記キーから分離することと、を備える方法。
【請求項2】
前記砲身が、オーバーアンドアンダー構成を有するように機械加工される、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記砲身が、サイドバイサイド構成を有するように機械加工される、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記ボアが略平行になるように機械加工される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記ボアが一端に向かって収束するように機械加工される、請求項１～３のうちいずれかに記載の方法。
【請求項6】
前記細長いキーがダブテール部を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
ミリング動作が、完成した外部プロファイルを有するソリッドバレルプリフォームを形成し、次いで前記ボアをドリル加工するステップを備える、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記ボアを所定の内部プロファイルにホーニングまたはリーミングすることをさらに備える、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
３つ以上のボアが機械加工される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】