KR101833519B1 - 조립형 고정물 분리용 착화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정물 분리용 착화 장치에 관한 것으로 핀이 관통하는 프레임의 중간에 격벽을 설치하고, 이러한 격벽에 의하여 지지되는 스페이서를 설치하되, 발화 방향의 스페이서 직경이 크고 콘넥터 방향의 스페이서 직경이 작게 되도록 하여서 된 것이다.
이에 따라, 본 발명은 그라스 비드를 용융시키기 위한 고온로의 가동이나, 고온 가열에 따른 후가공 공정과 품질 불안정성을 해소할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

Description

조립형 고정물 분리용 착화 장치{Assembly type Detonate Apparatus for Removal of Fixtures}

본 발명은 조립형 고정물 분리용 착화 장치에 관한 것으로 특히 유도탄과 그 발사관과 같이 보관 및 운반 시에는 상호 견고하게 결속, 구속된 상태에서 발사 시점 등 필요시에는 착화 장치 내부에서 생성되는 적은 압력만으로 유도탄과 발사관을 최단시간 내에 분리시킬 수 있도록 하여 분리과정에서 주변의 전자장비나 민감한 센서류에 전달되는 폭파 충격량을 최소화 함으로써 오작동 및 고장을 방지할 수 있도록 하기 위한 고정물 분리를 위하여 사용하는 조립형 고정물 분리용 착화 장치에 관한 것이다.

종래에도 고정물 분리용 착화 장치가 제안된 바 있으며, 그 대표적인 예를 대한민국 공개특허 10-2011-0010915(볼타입 저충격 분리장치; 이하 "인용발명"이라 함)에 의하여 살펴 볼 수 있다.

이러한 인용발명은 도1 내지 도6으로 도시한 바와 같이, 상단과 하단이 개방되고, 내부에 수납공간(1111)을 갖고 내주면에 일정 간격을 두고 복수개의 반구형 홈(1116)이 형성된 하우징(1110)과, 하우징(1110)의 상단을 통해 수납공간에 일부가 삽입되어 수납공간 상측을 폐쇄하는 착화장치(1120)와, 하우징(1110)과 착화장치(1120) 사이에 개재되어 하우징(1110)과 착화장치(1120)를 결합하는 소켓(1130)으로 이루어진 압력카트리지(1100); 하우징의 하단을 통해 수납공간에 삽입되어 수납공간 하측을 폐쇄하며, 내부에 수납공간(1211)을 갖는 볼트 몸체(1210)와, 볼트 몸체의 하단에 형성된 나사부(1212)와, 볼트 몸체의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 형성된 복수개의 볼삽입구멍(1214)을 갖는 볼트(1200); 볼트 몸체의 수납공간 내부에 진퇴 가능하도록 설치되며, 볼트 몸체에 각각의 볼삽입구멍(1214)의 형성위치와 대응하도록 몸체(1310)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 횡방향으로 길게 형성된 복수개의 횡구멍(1311)을 갖는 피스톤(1300); 하우징의 복수개의 반구형 홈(116)과 볼트 몸체의 복수개의 볼삽입구멍(1214)에 각각 삽입되어 위치되는 볼(1400); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 인용발명은 유도탄 발사를 위해 상기 압력카트리지(1100)의 착화장치(1120)의 전기신호입력단자(1124)를 통하여 전기적 신호를 인가하면, 그 전기적 신호에 의해 착화장치(1120)가 작동하여 열과 압력이 발생된다. 즉, 전기신호입력단자(1124)를 통하여 인가되는 전기적 신호는 착화장치(1120)의 접촉핀(1121g)을 통해 발열선(1121f)에 전달되고, 발열선(1121f)에서 발생하는 열에 의하여 기폭약(1121e)이 기폭되고, 이어서 주장약(1121c)이 폭발하면서 착화장치 몸체(1121)의 하방으로 압력이 발생하게 된다.

이때, 착화장치(1120)에서 발생된 압력에 의한 충격파가 피스톤(1300)의 헤드부(1312)에 집중 전달되면서, 피스톤(1300)의 헤드부(1312)와 하우징(1110)을 결속시키는 전단핀(1115)이 파단 된다.

이에 따라, 피스톤(1300)이 실린더로서 기능하는 볼트 몸체(1210)의 하단측 수납공간을 향해 축방향으로 후퇴하게 되고, 이때, 볼트 몸체(1210)의 볼삽입구멍에 위치된 3개의 볼(1400)은 볼트 몸체(1210)의 외부로 이탈됨이 없이 축방향으로 이동되는 피스톤(1300)의 하단부 상면을 타고 횡구멍에 자연스럽게 수용되어 결국 볼트 몸체(1210)가 하우징(1110)과의 결합상태로부터 구속 해제되게 된다. 유도탄 보관 및 이동 시에 발사관에 견고하게 구속시킬 수 있으며, 유도탄 발사 시에 압력카트리지 내부에서 발생되는 적은 압력만으로 유도탄과 발사관을 분리시킬 수 있으므로 분리과정에서 주변의 전자장비나 민감한 센서류에 전달되는 폭발 충격량을 최소화함으로써 오작동 및 고장을 방지할 수 있다.

반면에 이러한 입력카트리지의 착화장치(1120)는 도2로 도시한 바와 같이, 그라스 비드(1121f)를 핀(1121g)에 끼운 상태로 여타 부품들과 함께 조립하고 1000℃의 고온로에 넣어 그라스 비드(1121i)가 용융되면서 전기적 절연, 핀(1121g)과 착화장치 본체와의 접합, 기밀 상태의 확보가 이루어지도록 하였으므로 이러한 고온 처리 과정을 거친 착화장치는 고온 분위기에서 불활성 가스와 접촉되면서 탄화현상으로 제품 표면이 부분적으로 검게 오염되므로 샌딩 처리하고 니켈 도금 처리하는 후 가공 공정이 추가되어야 하여야 한다.

이에 따라, 생산성이 저하될 뿐 만 아니라, 이러한 샌딩 및 니켈 도금에 의한 표면 처리 과정에서 제품 치수가 불안정하게 되는 문제점이 있다. 더욱이, 고온로를 사용한 용융공정을 실시하기 위하여 설비비와 전력비용 부담이 추가되고, 그라스 비드(1121i)가 녹으면서 부분적으로 기포가 발생하여 전기적 특성이 저하되며, 고온으로 용융되면서 액체 상태에서 표면장력에 의하여 빈공간이 발생하는 등 그라스 비드(1121i)의 용융공정에 수반하여 많은 문제점이 유발되고 있는 것이다.

대한민국 공개특허 10-2011-0010915(발명의 명칭: 볼타입 저충격 분리장치)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 착화장치의 복수개 핀이 착화장치의 본체와 절연, 기밀 상태에서 고정되도록 하기 위하여 실시되던 글라스 비드를 이용한 용융공정을 생략하고 조립 공정만으로 상기한 복수개의 핀이 착화장치의 본체와 절연, 기밀 상태로 고정되도록 한 조립형 고정물 분리용 착화 장치를 제공한다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 단순 조립 공정만으로도 복수개의 핀이 도전체인 금속으로 된 착화장치 프레임과 절연상태가 유지됨과 동시에 견고하게 고정 가능하도록 하고, 착화 시 화약의 압력이 통과하지 못하도록 기밀상태를 유지할 수 있도록 하기 위하여 핀이 관통하는 프레임의 중간에 격벽을 설치하고, 이러한 격벽에 의하여 지지되는 스페이서를 설치하되, 발화 방향의 스페이서 직경이 크고 콘넥터 방향의 스페이서 직경이 작게 되도록 하여 화약의 폭발 압력이 발화 방향에서 발생되었을 시 프레임의 본체 격벽 내부 둘레면과 스페이서 그리고 핀이 밀착되어 기밀 상태가 유지되도록 하고, 이에 더하여 핀이 스페이서를 통과하는 구간 일부에 꺽임턱과 확장부를 형성함으로써 폭발 압력의 통과를 차단하여 기밀이 유지되도록 하여서 된 조립형 고정물 분리용 착화 장치를 제안한다.

이와 같이 하여 본 발명은 그라스 비드를 용융시키기 위한 고온로의 가동이 불필요하게 됨에 따라 착화장치의 표면 탄화로 인한 오염을 제거하기 위하여 수반되는 샌딩 공정 및 니켈 도금 공정이 생략되어 설비비용은 물론 생산 공정비용을 줄이고, 공정 단축에 의한 생산성 향상을 도모할 수 있게 되며, 샌딩 및 니켈 도금 공정 등 표면 후처리 공정이 불필요하므로 제품의 치수 안정성을 유지할 수 있게 되고, 그라스 비드의 용융으로 발생하는 전기적 특성의 열화와 변형을 방지할 수 있게 되어 고품질의 착화장치를 제공할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

도1은 종래의 볼타입 저충격 분리장치 구조를 보인 종단면도.
도2는 종래의 볼타입 저충격 분리 장치에 적용된 착화장치를 보인 사시도.
도3은 종래의 착화 장치 외관을 보인 사시도.
도4는 종래의 착화 장치 구조를 보인 종단면도.
도5는 종래의 착화 장치 발열선 배치를 보인 정면도.
도6은 종래의 핀을 중심으로 착화 장치 화약 수용실과 조립체 수용실에 조립되는 요소를 보인 분리 단면도.
도7은 본 발명에 의한 착화 장치의 전체적인 조립 구조를 보인 종단면도.
도8은 본 발명에 의한 착화 장치의 발열선을 보인 정면도.
도9는 본 발명에서 분리된 프레임을 보인 종단면도.
도10은 본 발명에 의한 제1스페이서를 보인 종단면도.
도11은 제1스페이서에 결합되는 본 발명에 의한 핀의 구성을 보인 측면도.
도12는 본 발명에서 제1,2스페이서에 핀이 결합된 상태를 보인 측단면도.
도13은 본 발명에 의한 제1스페이서의 다른 실시예를 보인 종단면도.
도14는 도13의 제1스페이서에 결합되는 핀의 다른 실시예를 보인 측면도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 조립형 고정물 분리용 착화 장치는 그 외관상 종전의 것과 동일하며 이를 도3의 사시도로 보였다. 아울러, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 전체적인 구성을 도 7의 단면도로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 프레임(100) 일측에 화약수용실(112)이 구비된 카트리지 커플러(110)와, 상기 화약수용실(112) 외면 둘레에 압력 카트리지와 결합시키기 위하여 형성된 결합나사부(113)와, 프레임(100)에 삽입되는 핀(200)을 중심으로 고주파 감쇄기(121)와 고무 방습판(122)의 양측에 고무와셔(123) 및 고무받침(124)로 구성된 핀조립부(120)가 구성된 착화 장치에 있어서,

상기 핀조립부(120)의 내부에 상기 핀(200)의 관통을 위한 통공(101)을 갖는 프레임(100)의 정지벽(103)을 구비하고,

상기 화약수용실(112)과 정지벽(103) 사이에 정지벽(103)을 향하여 직경이 감소되는 각도로 형성된 경사면(102)과,

관통된 상기 핀(200)과 함께 상기 경사면(102)과 일치되도록 조립된 후 상기 화약수용실(112)에서 발생된 폭발력에 의해 압축되어 상기 핀(200)과 프레임(100)에 대한 밀폐력을 향상시키도록 정지벽(103)측으로 갈수록 내경이 좁아지는 제1스페이서(300)를 구비하여서 된 것이다.

이와 같이 된 본 발명은 그 조립을 위하여 먼저 핀(200)과 제1,2스페이서(300, 400)를 결합하여야 하며, 이러한 제 1, 2 스페이서(300,400)를 도10로 보였다.

아울러, 이에 결합되는 핀(200)을 도11로 도시하였으며, 이들이 결합된 상태를 도12로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 핀(200)에는 양측 꺽임턱(201)이 형성되고, 그 사이에 확장부(202)가 구비된 상태이며, 이를 결합시키는 제1스페이서(300)에는 핀(200)과 같은 개수의 확장통공(303)이 구비되어 있다. 이러한 제1스페이서(300)의 확장통공(303)에 삽입된 핀(200)의 돌출된 부분에 제2스페이스(400)가 결합되도록 제2스페이서(400)의 해당 위치에 통공(401)이 구비되어 있다.

이러한 본 발명은 상기 제1,2스페이서(300,400)에 핀(200)을 결합시키기 위하여 프레스 등의 장비로 핀(200)을 강제 결합하여 도12로 보인 상태로 견고하게 조립될 수 있다.

특히, 본 발명에서는 상기 경사면(102)과 동일한 각도로 제1스페이서(300)의 둘레에 경사면(302)이 형성되어 있는 것이다.

이에 따라 핀(200)이 결합된 제1스페이서(300)를 상기 정지벽(103)으로 진입시키면 도7로 보인 바와 같이, 도면상 프레임(100) 내측의 정지벽(103) 우측의 경사면(102) 각도와 제1스페이서(300)의 외부 둘레면 각도가 동일하여 밀착되는 것이다.

아울러, 차후 설명되는 바와 같이 화약수용실(112)에서 폭발한 화약에 의한 높은 압력이 제1,2스페이서(300, 400)에 가하여 지게 되며, 이러한 경우에도 모든 압력이 누설됨이 없이 도면상 우측의 카트리지 측으로 압력이 가하여 져야 하므로 프레임(100)과 제1,2스페이서(300, 400) 그리고 핀(200)의 결합 상태가 밀폐 상태로 유지되어야 한다.

이를 위하여 본 발명에서는 핀(200)의 표면에 기밀성을 향상시키는 접착제가 도포되도록 한 후 제1스페이서(300)에 결합함과 아울러, 필요에 따라 제1스페이서(300)의 둘레면에 접착제를 도포하고 조립함으로써 더욱 개선된 밀폐 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 한 후 핀조립부(120)를 구성하는 고주파감쇄기(121), 고무방습판(122) 그리고 양측에 고무와셔(123) 및 고무받침(124)을 배치하고 핀(200)에 결합되도록 밀어 넣음으로써 도7로 보인 바와 같은 상태로 조립이 완료되는 것이다. 이어서, 상기 화약수용실(112)에 화약을 넣고, 프레임(100)의 결합나사부(122)를 카트리지의 해당개소에 나사 결합시키고, 핀조립부(120)의 외부로 돌출되어 있는 프레임(100)의 일측에 콘넥터를 결합하면 장착이 완료되는 것이다. 이러한 상태에서 상황 발생 시 발사 버튼을 조작하면 본 발명에 의한 착화 장치의 콘넥터에 전원에 공급되고, 이러한 전원에 따른 전류가 핀(200)을 통하여 핀(200) 선단에 연결된 발열선(500)을 흐르게 된다. 이러한 본 발명에서의 발열선(500)에 전류가 흐르면서 즉시 발열하게 되고, 이에 따른 열에너지에 의하여 화약의 폭발이 발생한다.

그러므로 화약의 폭발력이 카트리지에 가하여 지고 카트리지에 결합된 볼트가 카트리지로부터 분리되면서 유도탄이 발사관으로부터 분리되면서 발사가 이루어지게 되는 바, 이때 본 발명에서는 착화장치의 화약수용실(112)에 장입된 화약이 폭발하므로 인용발명에서 보인 바와 같은 볼트가 분리되어 유도탄의 발사에 따른 진동이나 충격으로 각종 기기가 오동작하거나 손상됨을 방지하게 되는 것이다.

특히, 본 발명에서는 종전과 달리 그라스 비드를 사용하여 핀(200)과 프레임(100)이 접합, 밀폐, 절연되도록 하는 방식이 아니고, 단순 조립 방식으로 화약수용실(112)의 폭발 압력이 핀조립부(120) 측으로 넘어 오지 못하도록 차단할 수 있게 된다. 즉, 화약수용실(112)의 폭발 압력이 발생되면 이는 제1스페이서(300)의 직경이 넓은 측에 인가되고, 이러한 폭발 압력은 직경이 좁은 프레임(100)의 정지벽(103) 둘레의 경사면(102)으로 제1스페이서(300)를 밀어내므로 제1스페이서(300)는 폭발압력으로 변형되면서 핀(200)과 정지벽(103)에 더욱 밀착될 수 있어서 핀(200)이 조립에 의하여 필조립부(120)에 설치된 것이라 하더라도 폭발 압력으로 더욱 기밀하게 됨에 따라 폭발 압력은 정지벽(103)을 통과할 수 없게 되는 것이다.

이에 더하여 본 발명에서는 핀(200)의 꺽임턱(201)과 확장부(202)가 제1스페이서(300)의 확장통공(303)에 밀착되어 있으므로 폭발압력의 통과를 더욱 어렵게 하여 밀폐도를 높이는 것이며, 실제의 실험 결과를 보더라도 그라스 비드를 사용한 경우 내압이 20,000psi ~ 30,000psi 수준임에 비하여 본 발명은 25,000psi ~ 35,000psi 수준으로 충분한 내압 성능을 얻을 수 있었다.

또한, 본 발명에서는 핀(200)과 제1스페이서(300) 그리고 프레임(100) 간의 기밀성을 향상시키고, 접착력을 확보하기 위한 대표적인 접착제로서 에폭시를 사용할 수 있으며 기타 다른 소재를 사용할 수도 있음은 물론이다.

아울러, 실제의 실험 결과 도12으로 보인 바와 같이, 프레임(100)과 제1스페이서(300)의 경사면(102, 302) 각도는 5°~ 10°의 범위로 하는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

이에 더하여 본 발명에서는 핀(200)과 제1스페이서(300) 사이에 미세한 틈으로 압력이 침투하는 경우에도 통과할 수 없도록 하기 위하여 제1스페이서(300)와 결합되는 핀(200)의 해당부분에 도13 및 도14로 보인 바와 같이, 절곡부(203)와 경사부(204)가 형성되도록 하며, 필요에 따라 복수개의 절곡부(203)와 경사부(204)가 형성되도록 함으로써 폭발 압력이 강한 경우에도 침투하기 어렵게 되어 밀폐 능력을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

100 : 프레임 101 : 통공 102 : 경사면
103 : 정지벽 112 : 화약수용실 113 : 결합나사부
120 : 핀조립부 121 : 고주파 감쇄기 122 : 고무 방습판
123 : 고무와셔 124 : 고무받침 200 : 핀
201 : 꺽임턱 202 : 확장부 203 : 절곡부
204 : 경사부 300 : 제1스페이서 301 : 통공
302 : 경사면 303 : 확장통공 400 : 제2스페이서
401 : 통공 500 : 발열선

Claims (5)

1. 프레임 일측에 화약수용실이 구비된 카트리지 커플러와, 상기 카트리지 커플러에 형성된 결합나사부와, 프레임 타측에서 삽입되는 핀을 중심으로 고주파 감쇄기와 고무 방습판의 양측에 고무와셔 및 고무받침이 수용되는 핀조립부가 구비되되,
   상기 핀조립부의 내부에 상기 핀의 관통을 위한 통공을 갖는 정지벽이 구비되고,
   상기 화약수용실과 정지벽 사이에 정지벽을 향하여 직경이 감소되는 각도로 형성된 경사면과,
   관통된 상기 핀과 함께 상기 경사면과 일치되도록 조립된 후 상기 화약수용실에서 발생된 폭발력에 의해 압축되어 상기 핀과 프레임에 대한 밀폐력을 향상시키도록 정지벽측으로 갈수록 내경이 좁아지는 제1스페이서가 구비됨을 특징으로 하는 조립형 고정물 분리용 착화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 핀이 제1스페이서와 결합되는 구간의 일부에 꺽임턱 및 확장부가 형성되고, 제1스페이서의 대응부위에는 확장통공이 구비됨을 특징으로 하는 조립형 고정물 분리용 착화 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 핀과 제1스페이서의 사이에 접착제층이 구성됨을 특징으로 하는 조립형 고정물 분리용 착화 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1스페이서의 외부 둘레면에 접착제층이 구성됨을 특징으로 하는 조립형 고정물 분리용 착화 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 핀과 제1스페이서 사이로 화약수용실에서의 폭발이 빠져나가는 것을 차단하도록 상기 핀 둘레에 화약수용실 방향으로 절곡부가 형성됨을 특징으로 하는 조립형 고정물 분리용 착화 장치.

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