トイガンの基礎知識(4)~電動ガンの仕組み

2011年10月07日

企画

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

バージョン2メカボックスの基本構造

東京マルイ製の電動ガンの中で、もっとも数多くの機種に採用されているのが「Ver.2メカボックス」だ。発売以来、絶え間ないバージョンアップを続けており細かい部分での構造などは変化しているが、大まかなレイアウトや形はほとんど変化していない。それだけバランスが取れた優れた設計であるということの証拠だ。Ver.2メカボックスの構造を知ることは、他のメカボックスをいじるときにも応用できる基本的な知識となる。

Ver.2メカボックスを搭載したM4A1カービン。このイラストでは部品の配置や色などは、見やすくするために実際のものとは変えてある。正確な設計図というわけではないので注意。

Ver.2メカボックスを搭載したM4A1カービン。このイラストでは部品の配置や色などは、見やすくするために実際のものとは変えてある。正確な設計図というわけではないので注意。

内部の動き。分り易くするために、アニメーションでは実際の電動ガンよりもはるかにゆっくりと動いている。モーターの回転を3枚のギアによってピストンに伝え、スプリングを縮めてBB弾を発射するためのエネルギーを蓄える。それと同時に、ギアの動きはタペットプレートにも伝えられ、ノズルが前後動してマガジン内から1発ずつ発射するBB弾をチャンバーに送り込む。BB弾の発射準備が整ったところでピストンはギアから外れ、スプリングに押されて勢い良く前進し、チャンバー内にあるBB弾を発射するという仕組みだ。

モーター

一つ一つのパーツの役割を見ていこう。まずはモーターから。電気が流れると回転する部品だ。

バッテリーに繋がる電線は、スイッチアセンブリを挟んでモーターに接続されており、トリガーを引くことで接点がつながりモーターに電気が流れ、回転する。セレクターが「フルオート」の位置にあるときにはトリガーを引いている間ずっと接点は繋がり続け、モーターも回転し続ける。「セミオート」の位置にあるときには、セクターギアが一回転したところで自動的に接続が遮断され、モーターの回転も止まる。

Ver.2メカボックスでは、モーターはメカボックスハウジングに直接固定されていない。メカボックスハウジングが入っている銃のレシーバー(ガワ)に取り付けられたグリップの中に差し込み、グリップ底板によってメカボックスに押し付けられている形になっている。そのため、グリップの取り付け位置がズレていたり、グリップ底板がしっかりとハマっていなかったりすると、モーターとメカボックス内部のギアの位置関係もズレてしまい、作動時に異音が発生したり、酷いときにはモーターが空回りしてしまったりするというトラブルの発生原因にもなる。

多くの電動ガンでは、モーターはグリップ内に収納されている。モーターはある程度の大きさがあるので、それを収めるグリップにもある程度以上のサイズが必要になる。そのため、実銃ではグリップが極めて細くて小さい銃(AKシリーズなど)では、どうしてもグリップサイズを実銃よりも太めにアレンジせざるを得ないという事情が出てくる。

多くの電動ガンでは、モーターはグリップ内に収納されている。モーターはある程度の大きさがあるので、それを収めるグリップにもある程度以上のサイズが必要になる。そのため、実銃ではグリップが極めて細くて小さい銃(AKシリーズなど)では、どうしてもグリップサイズを実銃よりも太めにアレンジせざるを得ないという事情が出てくる。

ギア

モーターの動きをピストンに伝える3枚のギア。モーターに近い方から、「ベベルギア」、「スパーギア」、「セクターギア」と名前が付けられている。

モーターは、回転数は高いがトルクが小さいという特徴がある。その回転を3枚のギアで減速することで、回転数が落ちるかわりにトルクを大きくするという役割がある。

ベベルギアには逆転防止ラッチが接触していて、一方向にのみ回転するようになっている。フルオートで射撃している途中にトリガーを戻してモーターの回転が止まったとき、ピストンが後退してたりするとそれに押されてギアが逆回転してしまうことを防止するためのものだ。逆転防止ラッチが上手く働いていると、どのタイミングでトリガーを戻しても、次にトリガーを引いたときに何のトラブルもなく一発ずつBB弾が素早く発射される。

トリガーを戻すタイミングによってはスプリングが圧縮された状態でギアが止まることがある。その状態で長い間放置していたりするとスプリングが弱くなり、撃ちだされるBB弾のパワーが極端に落ちてしまうことがある。それを防止するためには、しばらく撃たないときにはセミオートで1発だけ射撃し、スプリングを伸びた状態にしておいてやるといい。

多くの電動ガンでは、モーターはグリップ内に収納されている。モーターはある程度の大きさがあるので、それを収めるグリップにもある程度以上のサイズが必要になる。そのため、実銃ではグリップが極めて細くて小さい銃(AKシリーズなど)では、どうしてもグリップサイズを実銃よりも太めにアレンジせざるを得ないという事情が出てくる。

多くの電動ガンでは、モーターはグリップ内に収納されている。モーターはある程度の大きさがあるので、それを収めるグリップにもある程度以上のサイズが必要になる。そのため、実銃ではグリップが極めて細くて小さい銃(AKシリーズなど)では、どうしてもグリップサイズを実銃よりも太めにアレンジせざるを得ないという事情が出てくる。

タペットプレート

電動ガンのメカボックス内部で、実はギアやピストン、シリンダーなどと同じくらいに重要な役割を担っているのがタペットプレートだ。

タペットプレートはノズルと接続されており、スプリングの力によってノズルを強く前方に押している。セクターギアが回転すると、セクターギアに付いている突起がタペットプレート後部の「鎌」のようになっている部分に引っかかって、タペットプレートを後退させる。すると一緒にノズルも後退し、マガジン内から登ってくるBB弾を一発だけ取り出す。

セクターギアの突起がタペットプレートの「鎌」から外れると、スプリングの力によってタペットプレート&ノズルは前進し、BB弾を一発だけチャンバー内に押しこみ、発射準備を完了させる。

セクターギア側面に設けられた突起によって前後に動き、ノズルを動かしてマガジン内からBB弾を一発ずつ取り出す働きをしているのがタペットプレートだ。弾力のある樹脂で作られていて、弾づまりなどが原因でノズルの動きが阻害されたときも、その動きを吸収してメカボックス内部に致命的なダメージが行かないような仕組みになっている。

セクターギア側面に設けられた突起によって前後に動き、ノズルを動かしてマガジン内からBB弾を一発ずつ取り出す働きをしているのがタペットプレートだ。弾力のある樹脂で作られていて、弾づまりなどが原因でノズルの動きが阻害されたときも、その動きを吸収してメカボックス内部に致命的なダメージが行かないような仕組みになっている。

シリンダー

パーツ単体で取り出して見てみても、ただの「金属製の筒」でしかないが、発射されるBB弾のスピードやその安定性に大きな影響があるのがシリンダーだ。

1発BB弾を撃つたびに、ピストンはシリンダー内を1往復する。多くの電動ガンでは、フルオート射撃では1秒間に20発前後のBB弾を発射する。仮に連続して撃ち続けたとすると、たった1分間で1000発以上もの弾を発射する=シリンダー内でピストンが1000往復以上もするということになる。それだけの激しい摩擦に耐えつつ、常に安定した潤滑を行い、同時に発生する摩擦熱も効率よく放出する性能がシリンダーには求められる。

カスタムパーツを使って電動ガンをカスタムして性能をUPさせようとするときに、最も手軽にかつ確実に性能UPできるパーツはシリンダーだと言われている。バレルやピストンヘッド、ギアなどは、いくつかのパーツの組み合わせで初めて性能を発揮するもので、それ単体で交換しただけでは性能がUPするとは限らず場合によっては逆に悪化してしまうことすらあるが、シリンダーはほとんどの場合、良好な結果が確実に得られるという特徴がある。カスタムパーツ単体の値段も安いのでオススメのカスタムだ。

カスタムパーツを使って電動ガンをカスタムして性能をUPさせようとするときに、最も手軽にかつ確実に性能UPできるパーツはシリンダーだと言われている。バレルやピストンヘッド、ギアなどは、いくつかのパーツの組み合わせで初めて性能を発揮するもので、それ単体で交換しただけでは性能がUPするとは限らず場合によっては逆に悪化してしまうことすらあるが、シリンダーはほとんどの場合、良好な結果が確実に得られるという特徴がある。カスタムパーツ単体の値段も安いのでオススメのカスタムだ。

ピストン&スプリング

電動ガンのメカボックス内部で、もっとも激しい動きをしているパーツといったら、間違いなくピストンがそれにあたるだろう。実際、長い間電動ガンを酷使したときに真っ先に破損するパーツは、高い確率でピストンになる。
ピストンは大きくわけて、先端部にあるピストンヘッドと、筒状のピストン本体の2つのパーツで構成されている。純正ノーマルではピストンにはスプリングが固定されていて、ピストンヘッドを破壊しないかぎり分割できないような構造になっている。

ピストン本体下部にはラックギア(直線に並んだ歯車)が付いていて、回転するセクターギアと噛み合うことでピストンがスプリングを縮めながら後退する。ラックギアの歯は、最初に噛み合う最後部の歯と、スプリングを縮め切ってからセクターギアが外れる瞬間まで噛みあう最前部の歯の2つに大きな負担がかかるため、その歯だけは別素材を使うなどして耐久性を高めている。

ピストンヘッドとシリンダーの擦動部は、見た目はただのOリングがハマっているだけなので頼りなさげに思えるかもしれないが、実はこの純正ノーマルのピストンヘッド&ピストンの性能はかなり高い。数多くのピストンヘッドがカスタムパーツとして各カスタムパーツメーカーから発売されているが、ただ交換しただけではほとんどの場合はノーマルのほうが性能が高いくらいだ。

ピストンヘッドとシリンダーの擦動部は、見た目はただのOリングがハマっているだけなので頼りなさげに思えるかもしれないが、実はこの純正ノーマルのピストンヘッド&ピストンの性能はかなり高い。数多くのピストンヘッドがカスタムパーツとして各カスタムパーツメーカーから発売されているが、ただ交換しただけではほとんどの場合はノーマルのほうが性能が高いくらいだ。

チャンバー&チャンバーパッキン

発射直前まで弾を保持するパーツを「チャンバー」と呼ぶ。電動ガンのチャンバーは、チャンバー本体とゴム製のチャンバーパッキン、およびホップをかけるためのレバーと、レバーとチャンバーの間の緩衝材となるシムパッキン(ホップパッキン)によって構成されている。

発射直前のBB弾の位置は、BB弾が「どのように発射されるか」に大きな影響を及ぼす。チャンバー内のBB弾位置がほんのわずかでもズレれば、それは発射される弾の回転や速度の大きな変化として表れ、結果として弾が当たる位置も大きく変化してしまう。毎回、正確に同じ位置でBB弾を保持することは、毎回、正確に同じようにBB弾を発射するためには絶対に必要なことで、それはつまり「よく当たるエアガン」を実現するために最も重要なことの一つだ。

東京マルイの電動ガンでは、チャンバーパッキンはまずノズルとバレルの間にある隙間を塞いでエア漏れを防ぐ役割を持っている。そしてもう一つ、バレル上部に開けられた小さい穴からチャンバーパッキンの一部を押し込み、BB弾を保持する役割もある。BB弾は上からはチャンバーパッキンによって、下部はバレル内壁の金属面によって保持される形になる。BB弾の周り全体をゴム製のパッキンで保持するのではなく、一部だけにゴム製パッキンを接触させるというところが、東京マルイ製のエアガンの特徴の一つになっており、同時に高い命中精度の理由の一つになっている。

BB弾は、上からチャンバーパッキンの一部で押さえられることによって保持される形になる。図では分かりやすくするためにチャンバーパッキンの厚さやチャンバー形状などを、かなりディフォルメして描いている。実際はチャンバーパッキンはもっと薄い。

BB弾は、上からチャンバーパッキンの一部で押さえられることによって保持される形になる。図では分かりやすくするためにチャンバーパッキンの厚さやチャンバー形状などを、かなりディフォルメして描いている。実際はチャンバーパッキンはもっと薄い。

投稿者:ikegami