KR101331863B1 - 화포 고정 장치 및 이를 구비하는 화포 - Google Patents

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KR101331863B1
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Abstract

본 발명은 포신에 장착되고 관통홀을 구비하는 고정용 브래킷과, 상기 포신의 일단을 덮도록 배치되는 포탑에 설치되며 상기 고정용 브래킷에 인접하게 배치되는 장착용 브래킷, 및 상기 장착용 브래킷에 장착되고 슬라이딩 이동에 의해 상기 관통홀에 삽입됨으로써 상기 포신을 고정하도록 이루어지는 구동기를 포함하는 화포 고정 장치 및 이를 구비하는 화포를 제공한다.

Description

화포 고정 장치 및 이를 구비하는 화포{APPARATUS FOR FIXING CANNON AND CANNON HAVING THE SAME}
본 발명은 화포를 기설정된 위치에 고정할 수 있는 화포 고정 장치 및 이를 구비하는 화포에 관한 것이다.
화포는 한쪽을 막은 관 속에서 화약을 폭발시켜 발생하는 가스의 힘으로 탄약을 발사하는 대형 화기를 말한다. 화포는, 예를 들어, 전차 또는 군함에 장착될 수 있다.
화포가 전차와 같은 기동 전투 차량에 설치되는 경우, 정지 간 또는 이동 간 탄약을 장전하기 위해서는 모터를 구동하여 기설정된 장전 고각으로 포신을 회전시킨 후 탄약을 장전하게 된다. 탄약이 장전된 후에는 표적을 지향하도록 포신을 회전시키고, 탄약을 발사하게 된다.
일반적으로, 포신을 장전 고각의 위치에 고정하기 위해서는 모터와 연결되는 브레이크의 마찰력을 이용한다. 상기 구조는 전차의 기동간 인가되는 외란 토크에 의해 브레이크 접촉면에 슬립이 발생되어 특정 위치를 이탈할 위험이 있고, 접촉면의 마모로 인하여 마찰력이 감소될 수 있으며, 충분한 마찰력을 내도록 고정판이 회전부에 견고하게 밀착되는데에 오랜 시간이 걸리는 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은 포신을 기설정된 장전 고각의 위치에 용이하게 고정시킬 수 있으며, 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있는 화포 고정 장치 및 이를 구비하는 화포를 제안하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 간단한 작동 구조를 통해 시간 지연을 발생시키지 않으면서도 장전의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 화포 고정 장치 및 이를 구비하는 화포를 제시하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 화포 고정 장치는 포신에 장착되고 관통홀을 구비하는 고정용 브래킷과, 상기 포신의 일단을 덮도록 배치되는 포탑에 설치되며 상기 고정용 브래킷에 인접하게 배치되는 장착용 브래킷, 및 상기 장착용 브래킷에 장착되고 슬라이딩 이동에 의해 상기 관통홀에 삽입됨으로써 상기 포신을 고정하도록 이루어지는 구동기를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 포신은 기설정된 장전 고각으로 회전 가능하게 이루어지며, 상기 관통홀은 상기 포신이 상기 장전 고각에 이르렀을 때 상기 구동기에 의해 고정될 수 있도록 상기 장전 고각에 대응되는 위치에 형성된다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 구동기는 외관을 이루고 일단에 개구부가 형성되는 하우징과, 상기 하우징에 장착되며 축 방향을 따라 상기 개구부를 통과하여 외부로 이동되어 일단부가 상기 관통홀에 삽입 가능하게 이루어지는 플런저, 및 상기 플런저를 감싸도록 배치되고 상기 플런저가 축 방향을 따라 이동될 수 있도록 자기장을 형성하도록 이루어지는 코일을 포함한다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 관통홀에 삽입되는 상기 플런저의 일단은 테이퍼진 형태로 이루어진다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 구동기는 상기 플런저를 상기 하우징의 내부로 탄성 가압하도록 형성되는 탄성부재를 더 포함한다. 상기 플런저에는 외주면에서 돌출되는 돌출부가 형성될 수 있으며, 상기 탄성부재는 일단이 상기 하우징의 내측벽에 지지되고 타단이 상기 돌출부에 지지됨으로써 상기 플런저를 상기 하우징의 내부로 탄성 가압하도록 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 구동기는 상기 하우징의 타단에 인접하게 설치되며 상기 플런저의 일단부가 상기 관통홀에서 인출되었는지 여부를 확인할 수 있게 상기 플런저의 타단부의 위치를 감지하도록 형성되는 감지센서를 더 포함한다. 상기 플런저의 일단부가 상기 하우징에 완전히 수용되면 상기 플런저의 타단부는 상기 하우징의 접촉부에 접촉되도록 이루어질 수 있고, 상기 감지센서는 상기 접촉부에 배치되어 상기 플런저의 타단부의 접촉 여부를 감지하도록 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 고정용 브래킷과 상기 장착용 브래킷은 상기 플런저의 축 방향을 따라 적어도 일부가 서로 중첩되게 배치된다.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은 상기 포신, 상기 포탑 및 상기 화포 고정 장치를 포함하는 화포를 개시한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 구동기는 포탑에 장착되는 장착용 브래킷에 설치되고, 슬라이딩 이동에 의해 포신에 장착되는 고정용 브래킷의 관통홀에 삽입되어 포신을 고정하도록 이루어지므로, 포신이 기설정된 장전 고각의 위치에 용이하게 고정될 수 있으며, 상기 위치에서 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있다.
또한, 플런저가 관통홀에 삽입되어 포신을 고정하는 간단한 작동 구조를 갖는바 시간 지연을 발생시키지 않으며, 기구적으로 걸림되는 구조를 통해 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있으므로 장전의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화포의 후미 부분을 보인 사시도.
도 2는 도 1의 화포 고정 장치를 보인 확대도.
도 3은 도 2에 도시된 구동기의 단면도.
도 4 및 5는 도 1의 화포 고정 장치의 작동 메커니즘을 보인 개념도.
이하, 본 발명에 관련된 화포 고정 장치 및 이를 구비하는 화포에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화포(100)의 후미 부분을 보인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 화포(100)는 한쪽을 막은 관 속에서 화약을 폭발시켜 발생하는 가스의 힘으로 탄약을 발사하는 대형 화기를 말한다. 화포(100)는, 예를 들어, 전차 또는 군함에 장착될 수 있다.
포신(110)은 탄약이 특정 방향으로 발사되도록 일방향을 따라 연장되게 형성된다. 포신(110)은 포신(110)과 포탑(120)이 연결되는 축인 포신 회전축(130)을 중심으로 상·하 방향으로 회전 가능하게 이루어진다. 포신(110)의 내부에는 강선이 형성될 수 있다.
포신(110)의 후미 부분에는 포탑(120)이 포신(110)을 덮도록 배치된다. 포탑(120)은 적의 화기나 공중폭격으로부터 화포(100)의 후미 부분, 사수, 포실 등을 방호하기 위한 구조물로서 강철제로 형성되며, 도 2에서는 본 발명과 연관이 있는 포탑(120)의 일부만 도시하였다.
화포(100)에 탄약을 장전하기 위해서는 모터를 구동하여 포신(110)을 기설정된 장전 고각으로 회전시키게 된다. 탄약이 장전된 후에는 표적을 지향하도록 포신(110)을 회전시키고, 탄약을 발사하게 된다.
화포(100)는 포신(110)을 장전 고각의 위치에 고정하기 위한 화포 고정 장치(200)를 구비한다. 이하에서는 포신(110)을 기설정된 장전 고각의 위치에 용이하게 고정시킬 수 있으며, 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있는 화포 고정 장치(200) 및 이를 구비하는 화포(100)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1의 화포 고정 장치(200)를 보인 확대도이다.
도 2를 참조하면, 화포 고정 장치(200)는 고정용 브래킷(210), 장착용 브래킷(220) 및 구동기(230)를 포함한다.
고정용 브래킷(210)은 포신(110)에 장착되고, 관통홀(211)을 구비한다. 고정용 브래킷(210)은 포신(110)의 후단 일측 상부에 설치될 수 있으며, 관통홀(211)은 후술할 바와 같이 장전 고각에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
장착용 브래킷(220)은 포탑(120)에 장착되고, 포신(110)이 장전 가능한 고각으로 이동시 고정용 브래킷(210)에 인접하게 배치된다. 장착용 브래킷(220)은 포탑(120)의 상판 하부에 설치될 수 있으며, 고정용 브래킷(210)의 외측에 두께 방향으로 적어도 일부가 중첩되게 배치될 수 있다.
장착용 브래킷(220)에는 구동기(230)가 장착된다. 구동기(230)는 슬라이딩 이동에 의해 관통홀(211)에 삽입됨으로써 포신(110)을 특정 위치에 고정하도록 이루어진다. 즉, 포신(110)은 브레이크와 같이 마찰력을 이용한 구조가 아닌, 기구적으로 걸림되는 구조를 통해 특정 위치에 고정된다.
관통홀(211)은 포신(110)이 장전 고각에 이르렀을 때 구동기(230)에 의해 고정될 수 있도록 상기 장전 고각에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 구동기(230)는 포탑(120)에 장착되는 장착용 브래킷(220)에 설치되고, 슬라이딩 이동에 의해 포신(110)에 장착되는 고정용 브래킷(210)의 관통홀(211)에 삽입되어 포신(110)을 고정하도록 이루어지므로, 포신(110)이 기설정된 장전 고각의 위치에 용이하게 고정될 수 있으며, 상기 위치에서 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 구동기(230)의 단면도이다.
도 3을 앞선 도 2와 함께 참조하면, 구동기(230)는 하우징(231), 플런저(233) 및 코일(234)을 포함한다.
하우징(231)은 구동기(230)의 외관을 이루고, 장착용 브래킷(220)에 설치된다. 관통홀(211)과 인접한 하우징(231)의 일단에는 개구부(231a)가 형성되어 플런저(233)가 상기 개구부(231a)를 통해 하우징(231)의 내외부로 이동 가능하도록 한다.
장착용 브래킷(220)이 관통홀(211)과 플런저(233) 사이에 배치되는 경우, 상기 개구부(231a)에 대응되는 부분에는 플런저(233)가 통과할 수 있도록 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 하우징(231)의 내부에는 플런저(233)의 이동을 가이드하도록 플런저(233)를 감싸는 가이드부(232)가 형성될 수 있다.
플런저(233)는 하우징(231)에 장착되며, 일 방향을 따라 연장되는 막대 형상을 갖는다. 플런저(233)는 축 방향을 따라 개구부(231a)를 통과하여 외부로 이동되어 일단부(233a)가 관통홀(211)에 삽입 가능하게 이루어진다. 플런저(233)의 이동은 상기 가이드부(232)에 의해 가이드될 수 있다.
플런저(233)는 코일(234)에 전류가 흐를 때 발생하는 자기장에 의한 자기력을 받아 하우징(231)의 내외부로 선형(병진) 운동 가능하게 형성된다. 플런저(233)는 하우징(231)의 외부로 돌출되어 관통홀(211)에 삽입됨으로써 포신(110)을 고정하는 핀 역할을 하게 된다.
관통홀(211)에 삽입되는 플런저(233)의 일단은 테이퍼진(tapered) 형태로 이루어질 수 있다. 상기 구조에 의하면, 폴런저가 관통홀(211)에 삽입(inserted in)되어 고정되거나 관통홀(211)에서 인출(pulled out)되어 복귀되는 과정에서 플런저(233)가 관통홀(211)에 끼이는 현상이 방지될 수 있다.
포신이 기설정된 장전 고각으로 회전되었을 때, 고정용 브래킷(210)과 장착용 브래킷(220)은 플런저(233)의 축 방향을 따라 적어도 일부가 서로 중첩되게 배치된다. 또한, 플런저(233)의 축 상에는 관통홀(211)이 놓이게 된다.
코일(234)은 플런저(233)를 감싸도록 배치된다. 코일(234)은 전류 인가시 코일(234) 주위로 자기장을 발생시키고, 플런저(233)가 자기력에 의해 이동될 수 있도록 구동력을 제공한다. 코일(234)에 흐르는 최대(정격) 전류는 코일(234)의 규격 및 권선수에 따른 코일(234) 저항에 의해 결정된다.
상기 구동력은 플런저(233)가 코일(234)에 전류가 인가된 이후 하우징(231) 외부로 돌출되어 최대 스트로크의 위치에 있으며 최대(정격) 전류가 흐를 때의 값으로 계산된다. 또한, 고정 토크와 복귀 토크는 실제 외란 환경에서 화포(100)를 고정 및 고정 해제하기 위해 플런저(233)를 이동시켰을 때 플런저(233)와 하우징(231)의 마찰력 등을 고려하여 설정된다.
구동기(230)는 플런저(233)를 하우징(231)의 내부로 탄성 가압하도록 형성되는 탄성부재(235)를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 플런저(233)에는 외주면에서 돌출되는 돌출부(233c)가 형성되며, 탄성부재(235)는 일단이 하우징(231)의 내측벽에 지지되고, 타단이 돌출부(233c)에 지지됨으로써 플런저(233)를 하우징(231)의 내부로 탄성 가압하도록 이루어진다. 탄성부재(235)는 스프링, 탄성 고무, 스펀지 등이 될 수 있으며, 그 밖에 탄성력을 갖는 것이면 어느 것이든 적용될 수 있다.
또한, 구동기(230)는 하우징(231)의 타단에 인접하게 설치되는 감지센서(236)를 더 구비할 수 있다. 감지센서(236)는 플런저(233)의 타단부(233b)의 위치를 감지함으로써 플런저(233)의 일단부(233a)가 관통홀(211)에서 인출되었는지 여부를 확인할 수 있도록 한다.
예를 들어, 코일(234)에 전류가 미인가된 상태에서 플런저(233)의 타단부(233b)는 탄성부재(235)의 탄성 복원력에 의해 하우징(231)의 접촉부(231b)에 접촉되도록 구성된다. 감지센서(236)는 상기 접촉부(231b)에 배치되어 플런저(233)의 타단부(233b)의 접촉 여부를 감지하도록 형성된다. 이때, 감지센서(236)는 접촉식 또는 비접촉식의 형태일 수 있다.
이러한 감지센서(236)에 의한 감지 결과를 바탕으로 플런저(233)가 관통홀(211)에 삽입된 상태에 있는지 아니면 관통홀(211)에서 인출된 상태에 있는지 여부를 확인할 수 있으며, 그 결과 플런저(233)가 관통홀(211)에서 완전히 인출되지 않은 상태에서 포신(110)이 회전하는 것을 방지할 수 있다.
도 4 및 5는 도 1의 화포 고정 장치(200)의 작동 메커니즘을 보인 개념도이다. 도 4는 화포(100)가 장전 고각으로 회전되기 전의 평상시 상태를 나타내며, 도 5는 화포(100)가 기설정된 장전 고각으로 회전되어 화포 고정 장치(200)에 의해 안정적인 고정 상태를 유지하고 있는 상태를 나타낸다.
도 4 및 5를 참조하면, 평상시에는 코일(234)에 전류가 미인가되게 되며 탄성부재(235)의 탄성 복원력에 의해 플런저(233)는 하우징(231)의 내부로 수용되어 관통홀(211)과 기구적 간섭이 일어나지 않는 상태를 유지한다.
이 경우, 플런저(233)의 타단부(233b)는 접촉부(231b)에 접촉되게 되므로, 감지센서(236)는 상기 접촉을 감지하게 된다. 제어장치는 상기 접촉 여부를 알리는 알림 표시를 출력하도록 이루어질 수 있다. 사수는 상기 알림 표시를 근거로 플런저(233)가 관통홀(211)에서 완전히 인출된 상태에 있는지 여부를 명확히 확인할 수 있다.
탄약의 장전을 위해 포신(110)을 기설정된 장전 고각으로 회전시키면, 플런저(233)의 축 상에 관통홀(211)이 놓이게 된다. 코일(234)에 전류를 인가하면, 코일(234) 주위로 자기장이 발생되고, 플런저(233)는 탄성부재(235)에 의한 탄성력보다 큰 자기력을 받아 하우징(231)의 외부로 이동되며 관통홀(211)에 삽입되어 포신(110)을 장전 고각의 위치에 고정한다.
상기 구조에 의하면, 플런저(233)가 관통홀(211)에 삽입되어 포신(110)을 고정하는 간단한 작동 구조를 갖는바 시간 지연을 발생시키지 않으며, 기구적으로 걸림되는 구조를 통해 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있으므로 장전의 신뢰성이 향상될 수 있다.
이상에서는 플런저(233)가 코일(234)에 의해 발생되는 자기력에 의해 하우징(231)의 외부로 이동되고, 탄성부재(235)에 의해 하우징(231)의 내부로 이동되는 구조를 예를 들어 설명하였다. 그러나 플런저(233)의 구동 메커니즘은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플런저(233)가 하우징(231)의 외부 및 내부로 이동되어 관통홀(211)에 삽입 및 인출 가능하게 이루어질 수 있는 구조라면 어느 것이든 적용될 수 있다.
예를 들어, 코일(234)에 흐르는 전류의 방향을 변화시킴으로써 플런저(233)가 하우징(231)의 내외부로 이동 가능하게 형성될 수 있다. 또는, 플런저(233)와 연결된 레버가 하우징(231)의 외부로 돌출되게 형성되어 레버의 조작에 의해 플런저(233)가 관통홀(211)에 삽입 및 인출 가능하게 구성될 수도 있다.
아울러, 포신(110)이 기설정된 장전 고각으로 회전되어 플런저(233)의 축 상에 관통홀(211)이 놓이게 되면 위치감지센서가 이를 감지하고, 제어장치가 자동으로 플런저(233)를 돌출시키도록 구성될 수도 있다.
이상에서 설명한 화포 고정 장치 및 이를 구비하는 화포는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 화포 110: 포신
120: 포탑 130: 포신 회전축
200: 화포 고정 장치 210: 고정용 브래킷
211: 관통홀 220: 장착용 브래킷
230: 구동기 231: 하우징
231a: 개구부 231b: 접촉부
232: 가이드부 233: 플런저
233a: 플런저의 일단부 233b: 플런저의 타단부
233c: 돌출부 234: 코일
235: 탄성부재 236: 감지센서

Claims (10)

  1. 포신에 장착되고, 관통홀을 구비하는 고정용 브래킷;
    상기 포신의 일단을 덮도록 배치되는 포탑에 설치되며, 상기 고정용 브래킷에 인접하게 배치되는 장착용 브래킷; 및
    상기 장착용 브래킷에 장착되고, 슬라이딩 이동에 의해 상기 관통홀에 삽입됨으로써 상기 포신을 고정하도록 이루어지는 구동기를 포함하며,
    상기 포신은 기설정된 장전 고각으로 회전 가능하게 이루어지고,
    상기 관통홀은 상기 포신이 상기 장전 고각에 이르렀을 때 상기 구동기에 의해 고정될 수 있도록 상기 장전 고각에 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 화포 고정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동기는,
    외관을 이루고, 일단에 개구부가 형성되는 하우징;
    상기 하우징에 장착되며, 축 방향을 따라 상기 개구부를 통과하여 외부로 이동되어 일단부가 상기 관통홀에 삽입 가능하게 이루어지는 플런저; 및
    상기 플런저를 감싸도록 배치되고, 상기 플런저가 축 방향을 따라 이동될 수 있도록 자기장을 형성하도록 이루어지는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 화포 고정 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 관통홀에 삽입되는 상기 플런저의 일단은 테이퍼진 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화포 고정 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 구동기는 상기 플런저를 상기 하우징의 내부로 탄성 가압하도록 형성되는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화포 고정 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 플런저에는 외주면에서 돌출되는 돌출부가 형성되며,
    상기 탄성부재는 일단이 상기 하우징의 내측벽에 지지되고, 타단이 상기 돌출부에 지지됨으로써 상기 플런저를 상기 하우징의 내부로 탄성 가압하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 화포 고정 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 구동기는 상기 하우징의 타단에 인접하게 설치되며, 상기 플런저의 일단부가 상기 관통홀에서 인출되었는지 여부를 확인할 수 있게 상기 플런저의 타단부의 위치를 감지하도록 형성되는 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화포 고정 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 플런저의 일단부가 상기 하우징에 완전히 수용되면 상기 플런저의 타단부는 상기 하우징의 접촉부에 접촉되도록 이루어지고,
    상기 감지센서는 상기 접촉부에 배치되어 상기 플런저의 타단부의 접촉 여부를 감지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 화포 고정 장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 고정용 브래킷과 상기 장착용 브래킷은 상기 플런저의 축 방향을 따라 적어도 일부가 서로 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 화포 고정 장치.
  10. 제 1항 및 제 3항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따르는 상기 포신, 상기 포탑 및 상기 화포 고정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화포.
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