以前にガスブローバック式エアソフトガンの作動の仕組み スライド、ボルト編を紹介しました。
今回は残った部位であるシャーシのトリガーからハンマーの機構部品の作動の解説をしていきます。
この機構部品もガスブローバック方式であればガスがHFC-134aやCO2などの種類によらずほとんど一緒で、さらにハンドガンや長モノでも基本的には同じです。
まあ、ハンドガンでもシングルアクション、ダブルアクションに加えデコッキング機能の有無など様々な方式がありますが弾の発射においては基本的に同じ作動原理になります。
今回はわかりやすさ重視のため実銃ではストライカー方式(ガスブローバック式ではハンマー式のシングルアクション)を題材に紹介していきます。
まず始めにトリガーやハンマーの説明の前に超重要なマガジンの仕組みの説明をしていきます。
ガスブローバック式エアソフトガンのマガジン
まず発射機能に重要な視点でマガジンの作動原理を見ていきます。
マガジンの裏側です。
このマガジンの上の方についている金色の部品がバルブと呼ばれるモノで、バルブを押すとガスが放出され、離すとガスの放出が止まります。
マガジン上部から見るとこんな感じです。
ガスが出る場所が以前に紹介したスライドのノズルの穴と繋がっていて、ガスがスライド側に供給されます。
このバルブを取り外して観察してみます。
バルブが押されると次の写真のように稼働してフタが開きます。
押すのを止めるとバルブに内蔵されているスプリングによってフタが閉じる方向に動きます。
この動作をマガジンの断面図で見ると次のような仕組みでガスの放出をコントロールします。
ここで理解していただきたいことがバルブを押すとフタが開いてガスが放出される、押すのをやめればフタが閉じてガスの放出が止まります。
ここで後に重要な内容になるのですが、この手のマガジンには初速が出過ぎないような安全装置が備わっています。
その安全装置の仕組みはなんらかの要因によりガスが異常に高圧になると、フタを開くためのバルブを押す荷重が圧力によって高くなるので通常の荷重ではフタが開かず作動しなくなります。
このような特性を利用して、バルブを押す力を適切に設定することによって高圧ガスを放出しない仕組みにして違法な初速になることを防いでいます。
もし気になる方はお手持ちのマガジンで簡単に実験ができます。
まず全くガスが入っていない状態でバルブを指で押してみてください。物凄く軽い荷重で押せるはずです。
次にマガジンにガスをほんの少しだけ入れてバルブを指で押してみてください。空のマガジンに比較してバルブの荷重が大きくなっていることがわかるはずです。
つまりマガジンのバルブを解放するために必要な荷重はマガジン内の圧力に比例して大きくなります。
なので夏場の高気温や暖めすぎて熱くなったマガジン、不適切な高圧ガスを入れた場合にエアソフトガンが作動しないのは正常な機能なので安心してください、正常な証拠です。
ただしバルブを押す荷重を異常に強化して違法な初速になる改造は絶対に行わないでください。
勿論、適切なガスや温度になれば正常に作動します。
ここまでが作動を理解するのに必要なマガジンの知識になります。
トリガー、ハンマー周りに要求される機能
ここまでのスライド、ボルト編とマガジンの仕組み知識からハンマー周りに要求される機能を考えていきます。
ハンマー周りに要求される機能はかなり単純で、次の2点になります。
1、適切なタイミングで適切な荷重でマガジンのバルブを押してガスを放出させること
2、適切なタイミングでマガジンのバルブを押すのを止めてガスの放出を止めること
この2つの機能を頭に置きながら考えていきましょう。
またエアソフトガン特有の面白い要求があって、模型としての要素も求められるので法で許されている範囲内で可能な限り実銃の機構に似せる必要があります。
これらを踏まえて各主要部品と機能を見ていきましょう。
トリガー、ハンマー周りの主要部品と機能
ここからは全体の動きは一先ず置いといて主要部品と機能を見ていきます。
トリガー、トリガーバー
まず使用者が意図したタイミングを機械的な動きに変換するのがトリガーとトリガーバーになります(指の動きを機械動作に変換する)。
これは単純かつ皆さんもご存知の部品でトリガーを引けばトリガーバーが移動します。逆にトリガーを離せばスプリングによってトリガーが戻り、トリガーバーの位置も戻ります。
このトリガーバーの動きを利用して適切なタイミングを管理しています。
ハンマー
次に紹介するのはハンマーです。
この部品の役割はトリガーと似ていてマガジンのバルブを適切なタイミングで叩くことを管理することがメインになります。
細かく言うとマガジンのバルブを押す機能もありますが、どちらかというと模型としての要求を満たすことに重点が置かれている部品になります。
このハンマーは単一部品では押すと倒れて(銃で言うところのハンマーが起きる:cock)、離すとスプリングの力によってすぐに起き上がります(銃で言うところのハンマーを元に戻す:decock)。
この動きをトリガーでコントロールできるようにするためにシアーという部品があります。
シアー
このシアーという部品はハンマーが倒れた時(銃で言うところのハンマーが起きる:COCK)にすぐに起き上がってこないように物理的にハンマー抑えている機能(銃で言うところのハンマーが起きた状態:cocked)とトリガーが動いたときにハンマーを解放する機能が備わっています。
向きを反転させているので写真右側が前方(銃口側)、左側が後方になります。
この板上の部品がシアーと呼びます。
この部品の仕組みを説明すると、まずハンマーが倒れた状態を次のようにして保持します(銃で言うところのハンマーが起きた状態:cocked)。
これはラッチ機構とほとんど同じ仕組みでハンマーに切り欠き円が付いており、その切り欠きにシアーの出っ張りが引っかかることでハンマーが倒れている状態(銃で言うところのハンマーが起きた状態:cocked)を保持します。
次にハンマーが解放されるときの動作です。
トリガーバーによってシアーを後方に移動させることによってハンマーをロックしている出っ張りも移動しロックが解除されてハンマーがスプリングの力によってハンマーが起きます(銃で言うところのハンマーが元に戻る:decock)。
動作を言葉で説明すると
この5つの工程が同時に作用し使用者の好きなタイミングでハンマーを起こす(銃で言うところのハンマーを元に戻す:decock)ことが可能になっています。
参考までに作動の動画を載せておきます。動いている部品に注目してください。
ハンマーがロックされる動画(ハンマーが起きた状態になる:cocked)
ハンマーが解放される動画(ハンマーが元に戻る:decock)
ここまでの説明でハンマーを適切なタイミングで動かせることは理解できたと思いますが、このハンマーの動きだけでは大切な要求機能であるマガジンのバルブを押すことはできません。
なのでマガジンのバルブを押すために重要な部品であるノッカー、またはバルブノッカーを説明していきます。
バルブノッカー
まずノッカーの基本的な機能はマガジンのバルブを押すことなので次のような形状をしています。
絵の左側が前方(銃口側)、右側が後方になります。
実物を後ろから見たノッカー
このノッカーの作動原理を見ていきましょう。
このノッカーは基本的にハンマーに押されて移動することによってマガジンのバルブを押す作動をします。
まずハンマーが倒れている状態(銃で言うところのハンマーが起きた状態:cocked)ではノッカーはノッカースプリングによって後退位置で待機しています。
この状態ではノッカーは後退位置なのでマガジンのバルブには触れていません。
次にハンマーが解放されて起きた時(銃で言うところのハンマーが元に戻る:decock)のノッカーの動きです。
ハンマーが起き上がるとノッカーはハンマーと接触しているのでハンマーに押されて前進します。
そのノッカーが前身することによってマガジンのバルブと接触し、バルブを押すことによってガスが放出されます。
このようにしてハンマーの動きと連動してノッカーが動くことによりマガジンのバルブを叩いてガスが放出されます。
ハンマーとノッカーの動作の動画。
既にお気づきの方が多いと思いますが、ノッカーはハンマーに押されて前進するのでマガジンのバルブを押す力はおおよそハンマースプリングの荷重に依ります(本当は形状によるテコの比とかも関係する)。
なので作動性向上のためにハンマースプリングを弱くするとマガジンのバルブを押しきれず作動しなかったり、逆にマガジンのバルブを強く押すためにハンマースプリングを強くしすぎると作動性が犠牲になったり違法な高圧ガスでも作動してしまいます。
なので全体のバランスを考えてハンマースプリングの強さを考える必要があります。
ここまでの部品が要求機能の1である適切なタイミングで適切な荷重でマガジンのバルブを押してガスを放出させる機能を満たします。
これまで説明してきただけの部品構成だとハンマーが再び倒れる(銃で言うところのハンマーが起きる:cock)とノッカーはスプリングによって後退位置に戻ります。
ここでガスブローバック方式エアソフトガンの特有の問題が発生します(実銃であれば火薬の燃焼力の大きさ、速さから問題にならない)。
後で詳しく説明しますがブローバックが作動するとハンマーはスライドに押されて倒されます(銃で言うところのハンマーが起きる:cock)。
つまりこれまで説明してきた機能だけだとハンマーが起き上がるタイミング(銃で言うところのハンマーが元に戻る:decock)からハンマーがスライドによって倒されるタイミング(銃ではハンマーが起きる:cock)の短い時間のみガスが放出されます。
しかしながらスライドによってはハンマー起きるタイミング(エアガンで言うところのハンマーが元に戻る:decock)の短い時間ではブローバックが完了しません(ほとんどのエアガンのブローバックはこんな短時間でブローバックは完了しない)。
さらにノッカーがハンマーと完全に連動して後退位置に戻ってしまうとマガジンからのガスの放出が止まってしまい、ブローバックが終了していないのに動力源のガスが供給されないので、かなり弱々しいブローバックで商品性が著しく失われます。
そこでハンマーが起きても(銃で言うところのハンマーが元に戻る:decock)ノッカーが後退位置に戻らないようにするための機構が必要になります。
しかしながらハンマーが起きても(銃で言うところのハンマーが元に戻る:decock)ノッカーが前進位置を保持し続けるとガスの放出が止まらず正常な動作が不可能になります。
極端な話、ノッカーが元の位置に戻らないと一度のハンマーの動作でマガジンのガスバルブを押し続けるのでマガジン内のガスが全て放出されてブローバックが成立しません。
よってハンマーが起きても(銃で言うところのハンマーが元に戻る:decock)ノッカーが戻らないようにするのと同時にハンマーの動きに依存せず適切なタイミングでノッカーが後退位置に戻るようにする仕組みが必要になります。
ノッカーロック、ノッカーロックスプリング
この役目を果たす部品が次のノッカーロックとノッカーロックスプリングになります。
わかりにくいので絵で取り出して描くと次のような形状になります。
このノッカーロックの動作を見ていきましょう。
まずハンマーが倒れている状態(銃で言うところのハンマーが起きている状態:cocked)を見ていきます。ノッカーが後退位置に入るとノッカーロックは次の絵のように沈んでいます。
絵の左側が前方(銃口側)、右側が後方です。
次にノッカーが前進するとノッカーロックスプリングの力によってノッカーロックが持ち上がって突起がノッカーの溝に嵌まりノッカーが前進位置で固定されます(ガス放出中)。
次にハンマーがスライドに倒されて(銃で言うところのハンマーが起きる:cock)もノッカーはノッカーロックピンによってロックされているので後退しません(ガス放出中)。
ではどうやってノッカーが戻せるのか?を紹介するとノッカーロックを図のように上から押して位置を下げればノッカーのロックが解除されてノッカーが伸びたスプリングの力によって位置が戻ります(ガス放出ストップ)。
この動作を言葉にすると
になります。
実際の動きを動画で見ると
ノッカーが前進してノッカーロックが持ち上がる
ハンマーが倒れて(銃で言うところのハンマーが起きる:cock)もノッカーは後退しない
ノッカーロックを押してノッカーが後退
UMAREX/VFC VP9 ノッカーロック解除 ノッカー後退
これが一連の動きになります。
簡単にいうとハンマーの動きに対してノッカーの後退を遅延する機構になります。
個人的に興味深いのが本物のブローバック方式のチャンバー閉鎖機構(バレル後退遅延機構)に似ている気がして面白いと思いました。
このノッカーロックを押し込んでノッカーのロックを解除する機能はスライド側で制御しています。
フレームから飛び出ているノッカーに対してスライドに適切な長さ、深さの溝を設けることによってノッカーの後退タイミングを制御しています。
ハンマーが起きて(エアガンで言うところのハンマーが元に戻る:decock)ブローバック開始
スライドのブローバック作動でハンマーが倒れたタイミング(銃で言うところのハンマーが起きる:cock)
ブローバックの終了間際
この機構によって要求機能の2である適切なタイミングでマガジンのバルブを押すのを止めてガスの放出を止めることが達成できます。
つまりガス放出の開始タイミングはハンマーに任せて(使用者のタイミング)、ガス放出のタイミングはスライドの動作で管理することによって使用者のタイミングで作動が開始し、使用者には関係のないブローバックがきっちり終わるタイミングまでガス放出を続ける機構になっています。
ちなみにブローバック方式のエアソフトでスライドをゆっくりと手動で戻すと引っ掛かり感や抵抗感を感じることがあると思いますが、その原因のほとんどはこのノッカーロックを押し下げる力がスライドに掛かるため感じることになります。
よってしばしば問題にされがちなスライドをゆっくり動かした時の引っ掛かりや抵抗感は全くの正常な作動であり、むしろ引っ掛かり、抵抗感が全くない場合はこのノッカーロック含めた機能が壊れている可能性が高いです。
また冬の寒い時期やガスが残り少なくなって圧力が低いと中途半端なブローバックになりスライドがノッカーロックを解除しきれずガスを全部、吹き出してしまうことがあります。
原因はスライドの移動距離がノッカーロックを押し込むところまで動かないのでノッカーが突き出たままになりマガジンのバルブを押し続けるのでガスを全部、吹き出してしまいます。
部品紹介のまとめ
ここまで紹介してきたガスブローバックに必要な部品を適切な位置に保持させるのがリヤシャーシになります。
実物は次のような形状。
写真の左側が前方(銃口側)、右側が後方です。
反対側
このリヤシャーシに部品を組み込むと各部品が要求される機能を満たす作動が可能になります。
反対側です。
上から見た様子です。
下から見た様子です。
このリヤシャーシアッシーがこれまで解説してきた機能を全て満たす部品になります。
もし興味あればリヤシャーシアッシーを見ながら各部品の動きを想像すると面白いかもしれません。
まとめ
ここまでで各主要部品の単体の動きが理解されたと思うのでトリガー、ハンマー周り全体の動きをステップ毎に見ていきます。
この状態は銃で言うところのコックド:cocked(ハンマーが倒れている状態)になります。謂わゆるコック&ロックとほぼ同じ状態です。
絵の右側が前方です。
絵の左側が前方です(上の絵に対し反転しています)。
再度、絵が反転して右側が前方になります。
今度は左が前です。
ここまでの実際の動作は各部品がほぼ同時に作動し一瞬で仕事をします。
スライドのブローバック作動は、おおよそこのタイミングで開始されます
これがトリガー、ハンマー周りの動作になります。
ここまででかなり長い記事になってしまいましたが最後まで1記事で読めた方が理解が深まると思って書いてみました。
作動時間は一瞬ですが、その一瞬の間に多くのメカによって様々な機能が詰め込まれています。
機能が多いので理解が難しいのですがシステムズエンジニアリング的手法で実際には同時に作用していることでも一つずつ機能を分解して動く順番毎に丁寧に並べてみました。
ちなみに今回、紹介した部品の形状は一例であって全ての製本が同じ訳ではありませんが、必ず似たよう形状で同じ機能を果たす部品があるので思考の練習がてらに長モノの部品を見ながら考えると楽しいと思います。
またエアソフトと関係のない話ですが機械の利点としては少ない部品点数でも組み合わせることによって多くの機能を同時に発揮することができます。
場合によっては人間が気づかないような有用な機能を持っている場合があります。
これが機械、つまりアナログの良いところの一つになります。
ただし機械、アナログの欠点は一度決めた機械に新しい機能を付け足したりするのが難しい時があります。
逆に流行りのプログラム、AIなどは機械と違ってどんなに細かい動作でも全てプログラムしないとエラーを起こします(プログラムが長くて書くのが面倒なのと抜け漏れや間違いが発生しやすく機械と違ってミス(バグ)の発見がしにくいので治しづらい)。
また仕組み上の問題で多数のプログラムを同時に動かすこともできるのですが、基本的にはステップ毎に処理をしながら進むので動作スピードは機械に劣ります(スピードを速くするめにはCPUのパワーアップが必要)。
その代わり追加の機能を足したりするのは割りかし簡単だったりします。
政府やマスコミのAI一辺倒に騙されず機械にも適材適所があるので騙されないようにしてください。どちらも重要なモノで文明生活に必ず必要になります。
AIやプログラムだけではただの指令書に過ぎず、実際に物体が作動する機械がないと絶対に動きません。
こんな感じで私はガスブロハンドガンを眺めながら機械とプログラム、AIに対し物思いに耽ってしまいました。
もし良ければガスブローバック式のエアガンをいくつか紹介しているので覗いてみてください。
最後にもし希望があればガスブロの作動の総まとめとチューニングのコツみたいなのを要望があれば解説します。
最後までお付き合いいただきありがとうございました。
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コメント
コメント一覧 (10件)
ガスブローバックの仕組みに関していろいろな記事をみてきたのですが、これほど詳細にわかりやすく書いてある記事は初めてです。この記事を読んでやっと仕組みが理解できたように思います。
他の記事もどれも詳細かつ分かりやすい内容で他の方が書いているものとは一線を画していると思います。これからも新しい記事を楽しみにしています。
田鎖さん
コメントありがとうございます。
お褒めの言葉、ありがとうございます。
今後もいろんなメカニズムを解説をさせて頂きます。
記事とてもおもしろかったです。
構造、作動の説明がとても詳細でわかりやすくかつ正確で、ガスガンを理解するのに大変参考になりました。
作動を含めてここまでまとまった記事は他にはないので、本当にありがたいです。
一つ気になった事があります。ハンマーの状態を表す用語「起こす」「倒す」が反対に使用されています。
一般的には以下の表現が使用されているのでご確認下さい。
ハンマーをもとに戻す=「倒す」「decock」、戻った状態=「倒れている」「rest」
ハンマーをコックする=「起こす」「cock」、コックした状態=「起きている」「cocked」
今後も記事を楽しみにしています。
入鹿様
コメントありがとうございます。
記事で楽しんで頂けて嬉しいです。
アドバイスもありがとうございます。ご指摘いただいた通りで単純に絵面でのハンマーの見え方で倒れていると記載していました。
なので銃のメカニズムとして正しい言葉遣いを()で併記してみました。
もし良かったら再度、見て頂けると嬉しいです。
こんにちは。
ガスの入ったマガジンを、エアーガンに装填しました。
ハンマーを起こしトリーガーを引けば、ご説明の一連の動きが発生してブローバックが発生しますね。
ところが、ノッカースプリングを、ほんの少し強くすると上記作業をしてもブローバックしません。
私の手持ちのマルイ&コピーのM1911A1など5丁を全てほんの少し太めで一巻き半長いスプリングをノッカースプリングと交換しました。
(他の銃にも応用しました)
するとガスが入ったマガジンを入れてハンマーを起こしてもブローバックしません。
しかしスライドを引きチャージングする行為をしてからトリーガーを引くと通常どうり発射されます。
一度発射されれば後は初速の影響もなくマガジンストップがかかるまで撃ち終えられます。
スライドをひかないど発射できないのはノッカースプリングの圧が僅かに増したので、ノッカーがハンマーの力を分散してしまうからですか?
(ハンマーを起こしたときにはノッカーは前へ出てます)
私は装填もしてないのにハンマーを倒すとブローバックするのは嫌なので加工出来るエアーガン七丁全て加工しました。暴発は一度もありません。
ガス入り弾入りマガジンを装填してあってもスライド動作をしないとハンマーをいくら起こしてトリガーを引いても「カチン!」となるだけです。
リアルで良いのですが、どこに力が分散してノッカーがバルブを叩けないのか理解できず悩んでおります。
お解りになりますか?
突然の長文失礼致しました。
ウメニャン様
サイトを見ていただきコメントまで頂きありがとうございます。
残念ながら外部ハンマー機種で東京マルイ製は持っていなく確認できないのですが、試しにKSCのSTi2011エッジで確認したところハンマーを倒すだけだとノッカーが少ししか後退しません。
少しの後退量、短いノッカーのストロークでバルブを叩く必要があるので少しでも打撃力が低下するとノッカーがバルブを押しきれないのが原因だと思います(スプリング荷重アップで打撃力は多少下がっているはず)。
なのでスライドを動かしてノッカーを十分に後退すれば距離があるので十分な打撃力が与えられて作動に問題ないかと思われます。
個人的な推測ですがマルイの設計思想としてしっかりとスライドを動かしてから作動させたい意図の表れだと思います。
ちなみに私もウメニャンさんと同じ思想なのでハンマー露出型のエアガンは基本的にKSCのライブオペレーションタイプしか持ってません。
ガスブロの作動のメカニズム
面白かった
でも時々右左が逆に成るので
頭の中がグチャグチャに成って判らなくなりました。
取り直して
7step ハンマーが起き上がり(銃で言うところのハンマーが元に戻る:decock)ノッカーがハンマーに押されて前進する(ガス放出)
のイラストで判らないのは、普通の場合ハンマーの先端側で叩くのですが
こちらは、根元側がカムのようになって押し出すのでしょうか?
これだったら、ハンマーを軽く作ると言うのは当てはまりませんね。
特にブローバックが控えてますので。
ということで、またね
ねこ丸様
コメントありがとうございます。(かなり遅くなり申し訳ありません)
頻繁に絵や写真が左右反転して申し訳ありません。ちょっとだけ工夫し直しました。
7step ハンマーの件ですがハンマー根元側のカムがノッカーを押す、ノッカーがマガジンのバルブを叩く構造になっています。
本物だとハンマーがファイアリングピンを叩くのでハンマー中央〜先端部を使うのですがガスガンだとマガジンのバルブを叩く都合上、根元側を使っているようです。
よってガスブロの作動に対しハンマーの重さの寄与は低くバルブへの打撃力などはほとんどハンマースプリングの荷重に依存すると思います。
参考になれば幸いです。また近いうちに外部ハンマー式(1911系)で仕組みの解説をしようと思っているのでよかったらご覧ください。
こんにちは
大変参考になるブログです、構造考察再勉強になりました。
出来れば大量に出回っている、マルイを参照に再考証して頂ければありがたいです、1911系は分解考察していながらも、いざ故障すると、シアなのか、ハンマー付近かディスコネクター?等勉強不足なんで
す、こういう形で教えて頂くとありがたいです
ひでで様
コメントありがとうございます。
マルイ M1911系でハンマー式シングルアクションのメカニズム解説にトライしてみます。
お待ちください。