KR100431363B1 - 화약구동식세팅장치 - Google Patents

Abstract

화약구동식 세팅장치는 피스톤 가이드 (4), 이 피스톤 가이드 (4) 에 배치된 타격 피스톤 (6) 및 피스톤 가이드 (4) 와 함께 작용하는, 상기 타격 피스톤 (6) 용 지지장치 (9)를 갖는다. 상기 타격 피스톤 (6) 은 샤프트부 (7)와 헤드부 (8) 로 이루어지고, 또한 지지장치 (9) 는 적어도 하나의 방사 방향으로 이동되는, 록와셔 (10) 의 원추형 내측 윤곽에 지지되는 볼 (11)을 포함하며, 이것은 샤프트부 (7)를 향해 개방된 피스톤 가이드 (4) 의 수용부 (12) 에서 이 피스톤 가이드 (4) 의 길이 연장부에 대해 평행하게 제한적으로 이동될 수 있다. 상기 타격 피스톤 (6) 의 샤프트부 (7) 는 세팅방향 끝 영역에서 상기 지지장치 (9) 의 볼 (11) 과 함께 작용하는, 원형으로 형성된 하나 이상의 홈 (13) 을 갖는다.

Description

화약구동식 세팅장치

본 발명은 카트리지 수용부를 갖는 캐리어, 이 캐리어에서 안내되며 상기 캐리어에 상대적으로 이동될 수 있는 피스톤 가이드, 이 피스톤 가이드에 배치된 원통형 샤프트부 및 헤드부를 갖는, 상기 카트리지 수용부에 배치된 장약 (裝藥)의 추진가스에 의해 후방측 출발 지점으로부터 세팅방향 전방측 끝 지점으로 추진될 수 있는 타격 피스톤 및 상기 샤프트부를 향해 개방된 피스톤 가이드의 수용부에서이 피스톤 가이드의 종방향 연장부에 평행하게 제한적으로 이동될 수 있는 록와셔의 원추형 내측 윤곽에 지지되는, 방사 방향으로 이동가능한 적어도 하나의 볼을 포함하는 타격 피스톤을 위한 지지장치를 갖는 화약구동식 세팅장치에 관한 것이다.

DE 43 13 504 A1 에는, 카트리지 수용부를 갖는 캐리어, 이 캐리어에 유도되며 캐리어에 상대적으로 이동가능한 피스톤 가이드, 이 피스톤 가이드의 가이드 보어에 지지된 타격 피스톤 및 지지장치를 갖는 화약구동식 세팅장치가 공지되어 있다. 이 타격 피스톤은 카트리지 수용부에 배치된 장약의 추진 가스에 의해 상기 피스톤 가이드의 가이드 보어와 상기 캐리어의 일부분으로 형성되는 행정구간내에서 움직일 수 있다. 상기 타격 피스톤은 원통형 샤프트부와 헤드부로 이루어진다. 지지장치는 피스톤 가이드에 제공된, 타격 피스톤의 원통형 샤프트부를 향해 방사 방향으로 개방된, 샤프트부에 접하는 2개의 볼을 갖는 수용부 및 이 볼을 감싸는 록와셔로 형성된다. 타격 피스톤의 종방향 연장부에 대해 평행하게 뻗어 있는 수용부의 길이는 상기 볼 중 하나의 직경을 초과한다. 상기 록와셔는 볼에 작용하는 원추형 내측 윤곽을 가지며, 이것은 타격 방향으로 개방된 각도의 형성하에 타격 피스톤에 기울어져 있다.

상기 타격 피스톤이 약간 세팅방향으로 이동하면, 상기 볼이 세팅방향으로 구르게 된다. 상기 록와셔의 원추형 내측 윤곽에서 구르는 볼이 한편으로 상기 록와셔를 방사 방향으로 밖을 향해 압착하며, 다른 한편으로 상기 볼이 록와셔의 탄성력에 의해 타격 피스톤의 샤프트부로 압착되어, 세팅방향으로 이 타격 피스톤의독립적인 이동이 특히 중력에 의해 방해를 받게 된다.

세팅작업시에 상기 타격 피스톤은 장약에 의해 발생된 매우 큰 에너지에 의해 세팅방향으로 가속된다. 그에 반해 상기 지지장치로부터 샤프트부에 작용하는 지지력은 무시할만큼 작으므로, 이 지지력이 타격 피스톤의 가속에 부정적으로 작용하지 않는다.

특히, 상기 타격 피스톤이 초과 에너지를 가지고 가속되면, 타격 피스톤이 세팅작업 후에 큰 속력으로 상기 카트리지 수용부의 영역에 상기 세팅방향을 향한 캐리어의 평면을 치고 거기에서 튀어나가 한 번 더 세팅방향으로 움직이면, 이것이 그의 출발위치에 남게 되지 않는다. 그 다음의 세팅작업에서 타격 피스톤이 정확한 크기로 더 이상 가속되지 않아, 세팅되는 고정요소가 충분한 깊이로 밑바닥까지 박히지 않게 된다.

본 발명의 목적은 초과 에너지 발생시에도 그의 출발 위치에 도달되어 지지될 수 있는 타격 피스톤을 갖는 화약구동식 세팅장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은, 타격 시스템의 샤프트부가 세팅방향의 끝 영역에서 상기 지지장치의 볼과 함께 작용하는, 원형으로 형성된 하나 이상의 홈을 가짐으로써 달성된다.

세팅작업에서 타격 피스톤은 카트리지 수용부에 배치된 장약의 추진가스에 의해 세팅방향으로 가속된다. 이때 지지장치가 동작 개시되고, 그의 마찰력이 상기 타격 피스톤의 가속에 무시할 수 있을 정도로 작게 작용한다.

상기 타격 피스톤을 세팅방향으로 가속하는 것과 동시에 캐리어는 피스톤 가이드에 대해 그리고 하우징에 대해 세팅방향으로 이동하므로, 이 피스톤 가이드와 상기 캐리어의 일부분으로 형성된 행정구간의 길이가 커진다. 이때 상기 하우징에 지지되는, 상기 캐리어와 함께 작용하는 스프링이 프리 스트레스된다. 고정요소가 밑바닥으로 타격된 후, 상기 타격 피스톤이 큰 속도로 상기 카트리지 수용부의 영역에 있는 상기 세팅방향을 향한 캐리어의 평면쪽으로 움직이게 된다.

이 시점에서 행정 구간의 길이는 세팅장치의 정지위치에서 보다 훨씬 더 커지기 때문에, 타격 피스톤이 더 큰 행정을 만들므로, 세팅방향 끝 영역에 형성된 샤프트부의 홈이 지지장치의 볼의 영역을 통과할 수 있다. 캐리어의 평면에 타격 피스톤이 부딪힐 때 타격 피스톤이 세팅방향으로 움직인다. 이때 상기 홈은 한번 더 지지장치의 볼과 접촉하며, 또한 하나 또는 또 다른 형상 결합이 차례로 이루어진다. 이 형상 결합식 연결에 의해 상기 지지장치가 더 신속하게 동작 개시되어, 타격 피스톤이 세팅방향으로 이동될 수 없게 된다.

상기 타격 피스톤이 상기 위치에 도달한 후, 캐리어와 하우징 사이에 배치되어 프리스트레스된 스프링이 캐리어를 세팅방향으로 이동시킨다. 이때 캐리어는 피스톤 가이드와 마주하여 이동하여, 상기 행정 구간의 길이는 다시 작아진다. 동시에 카트리지 수용부의 영역에 있는 세팅방향을 향한 캐리어의 평면이 세팅방향의 반대편에 있는 상기 헤드부의 측면과 접촉하여, 타격 피스톤과 캐리어의 출발 지점이 하우징과 마주하여 다시 도달될 때까지. 타격 피스톤을 세팅방향으로 이동시킨다. 이때 스프링으로부터 발생되는 힘은, 지지장치의 지지력을 넘어 샤프트부와 볼사이의 형상 결합식 연결이 해제되도륵 커진다. 타격 피스톤의 출발 지점에서 홈은 피스톤 가이드의 세팅방향의 개방 단부와 지지장치 사이에 위치한다.

상기 샤프트부의 좌굴 강도 및 노치 효과 때문에, 상기 홈의 바닥은 부채꼴 형상으로 형성된다.

바람직하게는, 이 부채꼴의 반경이 볼의 반경에 상응하면, 상기 타격 피스톤의 샤프트부와 볼 사이의 양호한 형상 결합식 연결이 달성된다.

초과 에너지로 구동되는 타격 피스톤은 큰 속도로 세팅방향을 향한 캐리어의 측면에 나타난다. 이 캐리어의 측면과의 부딪힘은 그에 상응하여 강하므로, 타격 피스톤이 매우 빠르게 세팅방향으로 움직인다. 일정한 지지력만을 갖는 지지장치는 타격 피스톤을 지지할 수 있도록, 상기 타격 피스톤의 샤프트부가 바람직하게는 축방향으로 연달아 서로 간격을 두고 형성된 다수의 홈을 가지며, 이 홈은 상기 지지장치의 볼과 형상 결합식으로 연결될 수 있다. 하나의 홈이 볼과 만나면, 지지장치가 동작 개시된다. 타격 피스톤의 운동 에너지가 지지력을 초과하면, 볼이 방사 방향으로 결합이 풀어지고, 제 2 또는 그 다음의 홈이 볼과 만나며, 또한 지지장치가 e또 한번 동작 개시된다. 지지장치의 지지력이 충분하지 않으면, 타격 피스톤이 정지할 때까지, 볼의 또 다른 방사 방향 결합 해제와 지지장치의 또 다른 동작개시가 따른다.

상기 타격 피스톤의 샤프트부의 기계적인 강도로 인해, 샤프트부는 축방향으로 연달아 형성된된 3개의 홈을 갖는 것이 바람직하다. 타격 피스톤의 출발 위치에서 모두 3개의 홈이 피스톤 가이드의 세팅방향 단부와 지지장치의 볼 사이에 위치한다.

상기 제동 볼의 방사 방향 결합 해제에 필요한 타격 피스톤의 출발 위치와 독립하여 동일한 크기가 되도록, 샤프트부의 길이 방향으로 측정한 홈의 폭이 실질적으로 동일하다.

도 1 은 화약구동식 세팅장치의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 캐리어 3 : 카트리지 수용부

4 : 피스톤 가이드 6 : 타격 피스톤

7 : 타격 피스톤의 샤프트부 8 : 헤드부

9 : 지지장치 10 : 록와셔

11 : 볼 12 : 수용부

13 : 홈 B : 홈의 폭

세팅장치의, 본 발명과 관련하여 중요한 화약구동식 세팅장치의 구성요소들이 가압된 위치에 있음을 나타내는 도면을 참고로 본 발명을 상술한다.

본 발명에 따른 화약구동식 세팅장치는 도면에 도시되지 않은 수용체를 압착하고, 이 안으로 역시 도시되지 않은 고정요소가 박힌다. 이 고정요소는 이때 요소 가이드 (14) 내에 지지되어 있으며, 이 요소 가이드 (14) 가 지지장치 (9) 의 중간 위치 아래에서 피스톤 가이드 (4) 와 고정 연결되어 있다.

상기 피스톤 가이드 (4) 의 가이드 보어에 타격 피스톤 (6) 이 지지되어 있다 이 타격 피스톤 (6) 은 샤프트부 (7) 와 헤드부 (8) 로 이루어진다. 도면에서 상기 타격 피스톤 (6) 이 피스톤 가이드 (4) 의 마주하여 출발 지점에 위치해 있다. 샤프트부 (7) 는 세팅방향의 단부 영역에서 축방향으로 연속 배열된, 원형으로 형성된 동일한 폭 (B) 의 홈 (13)을 가지며, 이 홈의 바닥은 부채꼴 (sector) 형상으로 되어 있다. 피스톤 가이드 (4) 의 세팅방향 단부 영역에 탄성의 감쇠 요소 (15) 가 배치되어 있어, 타격 피스톤 (4) 의 감쇠에 이용될 수 있다.

상기 피스톤 가이드 (4) 와 요소 가이드 (14) 사이에 지지장치 (9) 가 위치하며, 이것은 서로 마주하는 2개의 볼 (11), 이 볼 (11)을 감싸는 록와tu (10) 및상기 타격 피스톤 (6) 의 원통형 샤프트부 (7)를 향해 방사방향으로 개방된 수용부 (12) 로 이루어진다. 상기 록와셔 (10) 는 방사 방향으로 탄성적이며 또한 상기 볼 (11) 에 작용하는 원추형의 내측 윤곽을 가지며, 이 윤곽은 타격 방향으로 개방되는 각도의 형성하에 타격축에 대해 경사져 있다. 상기 수용부 (12) 는 상기 볼 (11) 의 수용에 이용되고 또한 이 볼 (11) 중 하나의 직경을 초과하는, 상기 타격 피스톤 (6) 의 길이 연장부에 대해 평행하게 뻗어 있는 길이를 갖는다.

상기 피스톤 가이드 (4) 는 캐리어 (2) 에 의해 둘러싸여 있다. 이 캐리어 (2) 와 마주하여 피스톤 가이드 (4) 가 축방향으로 움직일 수 있다. 상기 캐리어 (2) 의 세팅방향의 반대쪽 개방 단부에 카트리지 수용부 (3) 가 형성되고, 이 수용부는 도시되어 있지 않은 장약의 수용에 이용된다. 상기 카트리지 수용부 (3) 는 보어에 의해 상기 캐리어 (2) 의 내실과 연결되며 따라서 타격 피스톤 (6) 과도 연결된다.

상기 케리어 (2) 가 하우징 (1) 에 위치하여 이 하우징 (1) 에 대해 상대적으로 움직일 수 있다. 세팅 작업시에 캐리어 (2) 가 세팅방향으로 이동된 후, 하우징 (1) 과 캐리어 (2) 사이에 배치된 스프링 (16) 에 의해, 상기 캐리어 (2) 가 하우징 (1)을 향해 그의 초기 위치로 되돌아간다. 상기 피스톤 가이드 (4) 에 지지된 타격 피스톤 (6) 은 행정 구간내에서 움직일 수 있으며, 이 행정 구간은 상기 피스톤부 (8) 의 외측 윤곽에 대응하는 내측 윤곽을 갖는 캐리어 (2) 의 일부분과 상기 피스톤 가이드 (4) 의 가이드 보어 (5) 에 의해 형성된다.

세팅 작업시에 상기 타격 피스톤 (6) 은 상기 카트리지 수용부 (3) 에 있는장약의 추진 가스에 의해 가속된다. 이때 지지장치 (9) 의 양 볼 (11) 은, 이것이 세팅방향과 대향하는 수용부 (12) 의 단부에 접할 때까지, 상기 피스톤 가이드 (4) 의 수용부 (12)에서 세팅방향으로 구른다. 이 구름 동작시에 상기 볼 (11) 은 방사 방향으로 프리스트레스된 록와셔 (10) 의 원추형 내측 윤곽과 함께 작용한다. 이 록와셔 (10) 는 타격 피스톤 (6) 의 샤프트부 (7) 로 상기 볼 (11)을 압착함으로, 이 샤프트부 (7) 와 볼 (11) 사이에 마찰이 생긴다. 이 마찰은 타격 피스톤 (6)을 세팅방향으로 가속시키는 에너지와는 반대로 무시할 만하게 작으므로, 상기 마찰이 타격 피스톤 (6) 의 가속에 부정적으로 작용하지는 않는다.

타격 피스톤 (6)을 세팅방향으로 가속하는 것과 동시에 캐리어 (2) 가 피스톤 가이드 (4) 와 하우징 (1) 에 대해 세팅방향으로 이동하므로, 행정 구간의 길이가 커진다. 하우징 (1) 에 지지되는, 상기 캐리어 (2) 와 함께 작용하는 스프링 (16) 이 이때 프리스트레스된다. 고정요소를 수용체안에 박은 후, 타격 피스톤 (6) 은 큰 속도로 카트리지 수용부 (3) 의 영역에 있는 상기 캐리어 (2) 의 세팅방향을 향한 평면 (17) 으로 움직인다.

이 시점에서 행정구간의 길이는 세팅장치의 정지 위치에서보다 훨씬 더 커지기 때문에, 타격 피스톤 (6) 이 더 큰 행정을 만들므로, 세팅방향 단부 영역에 형성된 샤프트부 (7) 의 홈 (13) 이 지지장치 (9) 의 볼 (11) 의 영역을 통과할 수 있다. 캐리어 (2) 의 평면 (17) 에 타격 피스톤 (6) 이 부딪히면 타격 피스톤 (6) 은 세팅방향으로 움직인다. 이때 상기 홈 (13) 은 한번 더 지지장치 (9) 의 볼 (11) 과 접촉하며, 또 다른 형상 결합이 차례로 이루어진다. 이 형상 결합식 연결에 의해 지지장치 (9) 가 더 신속하게 동작 개시되어, 타격 피스톤 (6) 이 세팅방향으로 이동될 수 없다.

상기 지지장치 (9) 의 동작 개시와 동시에, 캐리어 (2) 와 하우징 (1) 사이에 배치되어 프리스트레스된 스프링 (16) 이 캐리어 (2)를 세팅방향으로 이동시킨다. 이때 캐리어 (2) 는 피스톤 가이드 (4) 와 마주하여 이동하여, 행정 구간의 길이는 다시 작아진다. 동시에, 카트리지 수용부 (3) 의 영역에 있는 세팅방향을 향한 캐리어 (2) 의 평면 (17) 이 세팅방향의 반대편에 있는 상기 헤드부 (8) 의 측면과 접촉하여, 타격 피스톤 (6) 과 캐리어 (2) 의 출발 지점이 하우징 (1) 과 마주하여 다시 도달될 때까지, 타격 피스톤 (6)을 세팅방향으로 이동시킨다. 이때 스프링 (16) 으로부터 발생되는 힘은, 지지장치 (9) 의 지지력을 넘어 샤프트부 (7) 와 볼 (11) 사이의 형상 결합식 연결이 해제되도록 커진다. 타격 피스톤 (6) 의 출발 지점에서 홈 (13) 은 피스톤 가이드 (4) 의 세팅방향의 개방 단부와 지지장치 (9) 사이에 위치한다.

타격 피스톤 (6) 의 샤프트부 (7) 와 볼 (11) 사이의 양호한 형상 결합식 연결이 얻어지도록, 상기 홈 (13) 의 바닥이 부채꼴 형상으로 형성되며, 이 경우 부채꼴 형상의 반경은 볼 (11) 의 반경에 상응한다.

전술한 바와 같이, 고정요소의 박기 작업이 끝난 후 타격 피스톤이 복귀할 때의 행정구간이 정지위치에서 보다 훨씬 더 커지기 때문에, 세팅방향으로 형성된 샤프트부의 홈이 지지장치의 볼이 있는 영역을 통과할 수 있으므로, 타격 피스톤이초과 에너지를 가지고 가속되더라도 그의 출발 위치로 복귀할 수 있어, 그 다음의 세팅 작업시에도 고정요소를 충분히 깊게 박을 수 있다.

Claims (7)

1. 카트리지 수용부 (3) 를 갖는 캐리어 (2), 이 캐리어 (2) 에서 안내되며 상기 캐리어 (2) 에 상대적으로 이동될 수 있는 피스톤 가이드 (4), 이 피스톤 가이드 (4) 에 배치된 원통형 샤프트부 (7) 및 헤드부 (8) 를 갖는, 상기 카트리지 수용부 (3) 에 배치된 장약의 추진가스에 의해 후방측 출발 지점으로부터 세팅방향 전방측 끝 지점으로 추진될 수 있는 타격 피스톤 (6) 및 상기 샤프트부 (7) 를 향해 개방된 피스톤 가이드 (4) 의 수용부 (12) 에서 이 피스톤 가이드 (4) 의 종방향 연장부에 평행하게 제한적으로 이동될 수 있는 록와셔 (10) 의 원추형 내측 윤곽에 지지되는, 방사 방향으로 이동가능한 하나 이상의 볼 (11) 을 포함하는 타격 피스톤 (6) 을 위한 지지장치 (9)를 갖는 화약구동식 세팅장치에 있어서,

   상기 타격 피스톤 (6) 의 샤프트부 (7) 는, 세팅 방향측 끝 부분에서 상기 지지장치 (9) 의 볼 (11) 과 함께 작용하는, 원형으로 형성된 하나 이상의 홈 (13) 을 갖는 것을 특징으로 하는 세팅장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 홈 (13) 의 바닥이 부채를 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세팅장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 부채꼴 형상의 반경은 상기 볼 (11) 의 반경에 상응하는 것을 특징으로 하는 세팅장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 샤프트부 (7) 는 축방향으로 연달아 서로 간격을 두고 형성된 다수의 홈 (13)을 갖는 것을 특징으로 하는 세팅장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 샤프트부 (7) 는 축방향으로 연달아 배열된 3개의 홈 (13) 을 갖는 것을 특징으로 하는 세팅장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 샤프트부 (7) 의 길이 방향으로 측정한 상기 다수의 홈 (13) 의 폭 (B) 이 동일한 것을 특징으로 하는 세팅장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 샤프트부 (7) 의 길이 방향으로 측정한 상기 3 개의 홈 (13) 의 폭 (B) 이 동일한 것을 특징으로 하는 세팅장치.