KR101921171B1 - 전기기계식 퍼커션 캡 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기기계식 퍼커션 캡에 관한 것이며, 이 전기기계식 퍼커션 캡은 폭발성 혼합물(7)의 선택적인 전기식 또는 기계식 기폭(initiation)을 위한 폭발성 혼합물(7)을 가지고, 외부 금속 컵(1), 전기 전도성 극편(pole piece)(3), 관통-보어(13)를 갖는, 전기 절연 재료로 만들어진 격발 브릿지 캐리어 본체(5)를 가지고, 그리고 폭발성 혼합물(7) 상에 배치되는 접촉부(8)를 가지며, 이 격발 브릿지 캐리어 본체의 상부 측면 상에 격발 브릿지(9)가 배열되며, 여기서 극편(3)이 돌출하는 홀(4)이 금속 컵(1)의 저부 내에서 만들어지며, 극편(3)은 격발 브릿지(9)의 제 2 극에 전기 접속되며, 격발 브릿지(9)의 제 1 극이 금속 컵(1)에 전기 커플링된다. 폭발성 혼합물(7)의 부분은 극편(3)의 지탱 표면(14) 상에 놓이며, 접촉부(8)는, 격발 브릿지 캐리어 본체(5)의 관통 보어(13)만큼 멀리, 또는 이 보어(13) 내로 또는 이 보어를 통해 돌출하고, 지탱 표면(14) 위로까지 연장되도록 만들어진다.

Description

전기기계식 퍼커션 캡 {ELECTROMECHANICAL PERCUSSION CAP}
본 발명은 전기기계식 기폭뇌관 캡에 관한 것이며, 즉, 기폭뇌관 캡은 폭발성 혼합물의 선택적인 전기식 또는 기계식 기폭(initiation)을 위한 폭발성 혼합물을 가지고, 외부 금속 컵, 전기 전도성 극편(pole piece), 관통-보어(through-bore)를 갖는, 전기 절연 재료로 만들어진 격발 브릿지 지지 본체(firing bridge support body)를 가지고, 그리고 폭발성 혼합물 상에 배치되는 카운터 표면(counter surface)을 가지며, 이 격발 브릿지 지지 본체의 상부 측면 상에 격발 브릿지(firing bridge)가 배열되며, 여기서 극편이 돌출하는 홀(hole)이 금속 컵의 베이스 내에 구성되며, 극편은 격발 브릿지의 제 2 극에 전기 접속되며, 격발 브릿지의 제 1 극이 금속 컵에 전기 커플링된다.
기폭뇌관 캡들(ANZDHs)의 2 개의 클래스(class)들은 다양한 유형들의 탄환들 그리고 또한 다른 화약식(pyrotechnical) 요소들(기계식으로 작동되고 전기식으로 작동됨)의 기폭을 위해 존재한다. 기계식 ANZDH들은, 폭발성 혼합물로 채워지고 앤빌(anvil)의 형태인 카운터 표면을 선택적으로 포함하는 간단한 컨테이너들이다(일부 ANZDH들에서, 이러한 카운터 표면은 카트리지 케이스 내에 위치된다. 캡을 작동시키기 위해, 격발 핀이 ANZDH의 베이스를 타격하고, 폭발성 물질이 변형된 베이스와 접점 표면 사이에서 압착되고(squeezed) 이의 화학 반응을 개시하는 방식으로 이 베이스를 빠르게 압박한다.
전기식 ANZDH들에서, 전기 에너지는 열로 변환된다. 일단 폭연(deflagration) 온도에 도달하면, 폭발성 물질의 화학 반응이 시작된다. (가열 와이어와 같은) 간단한 옴 저항기에 의해 열이 발생한다. 따라서, 2 개의 클래스들의 기능성들은 명백히 상이하다. 이들의 단순성으로 인해, 기계식 ANZDH들이 소구경 탄환에서 사용될 수 있을 정도로 충분히 작다. 전기식 ANZDH들은, 절연 및 옴 저항기에 대한 추가적인 필요로 인해 기계식 ANZDH들보다 일반적으로 더 크며, 그리고 따라서, 소구경 탄환에서 사용하기에 통상적으로 적합하지 않다.
일반적인 전기기계식 기폭뇌관 캡은 DE 2 364 272 A1로부터 공지되어 있고, 전압의 적용 그리고 그 결과로 발생하는 전류의 흐름에 의해서 뿐만 아니라, 격발 핀의 타격에 의해 기계식으로 기폭될 수 있다. 그러나, 원칙적으로, 2 개의 별도의 기폭뇌관 캡들은 공통의 하우징 내에 설치되는 것이 이러한 전기기계식 기폭뇌관 캡에서 불리하며, 이는 전체적인 시스템이 매우 크고 및/또는 매우 길어지는 것을 야기한다.
본 발명의 목적은, 캡이 소구경 탄환 내에 사용될 수 있도록, 캡이 대략적으로 전형적인 기계식 기폭뇌관 캡의 치수들을 가지는 방식으로 전기기계식 기폭뇌관 캡을 개선하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 따라 제 1 항의 특징부들에 의해 달성된다.
폭발성 혼합물의 일부분이 극편의 접점 표면 상에 놓이고, 카운터 표면이 격발 브릿지 지지 본체의 관통 보어만큼 멀리 또는 상기 보어 내로 또는 상기 보어를 통해 돌출하고, 접점 표면 바로 위로 이어지기 때문에, 본 발명에 따른 전기기계식 기폭뇌관 캡은 대략적으로 전형적인 기계식 기폭뇌관 캡과 동일한 치수들을 가진다.
설치 높이의 이러한 단축은, 종래 기술에서의 전기 커넥터 요소로서 극편을 사용하여, 그러나 격발 핀을 위한 충돌 표면으로서 이 극편을 추가적으로 사용하여 달성된다. 이는, 한편으로, 폭발성 혼합물의 일부분이 극편의 접점 표면 상에 놓이고, 카운터 표면이 접점 표면 바로 위까지 이어지는 사실에 의해 가능하게 된다. 이러한 방식으로, 카운터 표면과 극편 사이의 거리가 최소화되며, 낮은 설치 높이를 야기한다. 종래 기술과 대조적으로, 폭발성 혼합물이 금속 컵의 베이스를 향하여 훨씬 더 멀리 아래로 이동된다. 설치 높이의 넓은 영역이 카운터 표면에 의해 채워진다.
바람직한 일 실시예에서, 카운터 표면은 포인트를 가지며, 격발 브릿지 지지 본체 내의 관통 보어의 내부 쉘 표면은 카운터 표면의 포인트를 둘러싸고, 이 카운터 표면의 포인트로부터의 간격을 갖는다. 따라서, 격발 브릿지 지지 본체는 임의의 추가적인 설치 높이를 요구하지 않는데, 이는 카운터 표면과 접점 표면 사이의 거리를 증가시키지 않기 때문이다.
극편은 디스크 형상을 가지고, 높이가 서로에 대해 오프셋된 2 개의 평면들을 포함하며, 여기서 제 1 평면은 폭발성 혼합물을 위한 접점 표면을 형성하고, 제 2 평면은 제 1 평면에 대해 오프셋된(offset) 높이를 갖는 카운터 표면의 포인트를 둘러싸서, 격발 브릿지 지지 본체를 위한 접점 영역을 형성한다. 그 결과, 극편은 기능성을 제한함 없이 매우 평탄한 구조를 가진다. 제 1 평면이 금속 컵의 베이스 내의 홀 내로 돌출하기 때문에, 극편의 이용되는 설치 높이는 제 2 평면의 두께이다.
카운터 표면은, 바람직하게는 앤빌(anvil)이며, 이 포인트는, 바람직하게는 깔대기형(funnel-shaped) 앤빌 포인트이다. 앤빌들은 변형에 대해 충분히 내성이 있으며, 카운터 표면으로서 매우 적합하다.
금속성 내부 쉘은 금속 컵 내로 유리하게 삽입되어, 극편의 접점 영역 상에 격발 브릿지 지지 본체를 가압하고, 격발 브릿지의 제 1 극을 금속 컵에 전기 커플링한다. 내부 쉘은 격발 브릿지 지지 본체를 향하는 이의 단부 상에서 90°만큼 베벨링되며(beveled), 이에 의해, 극편의 접점 영역 상을 가압하는 평탄한 표면을 형성한다.
앤빌은, 바람직하게는 내부 쉘과 동일한 평면으로 놓이고, 3 개의 윙들을 갖도록 유리하게 설계된다. 또한, 앤빌은 점화 가스들을 위한 통기 개구들을 갖도록 유리하게 설계된다.
본 발명의 일 실시예에서, 격발 브릿지 지지 본체의 하부 측면 및 관통 보어가 금속화되고, 서로 전기 접속되며, 금속성 에지 접점은 상부 측면의 에지 상에 배열되고, 격발 브릿지의 제 1 극에 전기 접속되며, 격발 브릿지의 제 2 극은 관통 보어의 금속화부에 접속된다. 이러한 격발 브릿지 지지 본체들은 그 자체가 공지되어 있다.
본 발명에 따른 전기기계식 기폭뇌관 캡은, 바람직하게는 소구경 탄환을 위해 사용된다.
본 발명은 2 개의 도면들을 참조로 하여 더 상세하게 아래에서 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 전기기계식 기폭뇌관 캡에 대한 횡단면도를 도시하며, 그리고 도 2는 도 1의 격발 브릿지 지지 본체(firing bridge support body)(5)에 대한 평면도를 도시한다.
기폭뇌관 캡(ANZDH)은, 사용자가 ANZDH를 어떻게 기폭할지에 대한 선택을 가지는 방식으로 구성된다. 각각의 ANZDH는 전기식 또는 기계식 기폭에 대한 옵션(option)을 동시에(in parallel) 제공한다.
금속 컵(1)은 모든 구성요소들을 수용하는데 사용된다. 절연부(2) 및 금속으로 만들어진 극편(pole piece)(3)은 이의 베이스 상에 위치설정되며, 상기 극편은 컵(1)의 베이스 내의 홀(4) 내로 돌출한다. 극편(3) 및 금속 컵(1)은 전기 기폭을 위한 2 개의 전기 접점들을 형성한다. 극편(3)은 또한 기계식 기폭 동안 격발 핀(본원에서 도시되지 않음)을 위한 충격 표면을 동시에 형성한다. 격발 브릿지 지지 본체(5)는, 전기 절연 재료의 얇은 링으로서 구성되는 극편(3) 위에 위치설정되며, 여기서 격발 브릿지(firing bridge)(9)가 옴 저항기(ohmic resistor)(아래 참고)로서 이 격발 브릿지 지지 본체에 부착된다. 금속성 내부 쉘(6)은, 한편으로, 절연부(2), 극편(3) 및 격발 브릿지 지지 본체(5)를 금속 컵(1)의 베이스 상에 고정하며, 그리고, 다른 한편으로, 내부 쉘(6)은 금속 컵(1)과 격발 브릿지 지지 본체(5)의 상부 측면 사이에서 전기 접점을 형성한다.
내부 쉘(6)은 베이스 내에 비교적 큰 홀을 가지고, 오직 이의 상부 에지 상에 격발 브릿지 지지 본체(5)와의 접촉한다. 내부 쉘(6)의 내부 공간은 폭발성 혼합물(7)로 채워진다. 카운터 표면(counter surface)(8)-이러한 경우에 앤빌(anvil)-은 이러한 폭발성 혼합물(7)의 상부에 배치되고, 내부 쉘(6)을 폐쇄하며 및/또는 이 내부 쉘을 넘어 약간 돌출한다. 이러한 경우의 카운터 표면(8)은 앤빌로서 도시되지만, 카트리지(cartridge) 케이스 내의 유사한 형상의 상응하는 카운터 표면에 의해 또한 교체될 수 있다. 중요한 구조적 특징은 카운터 표면(8)의 기다란 형상이며, 이 카운터 표면의 형상은 카운터 표면(8)의 포인트(15)와 극편(3) 사이에 약간의 간격(spacing)을 보장한다. 이러한 약간의 간격은 신뢰가능한 기계식 기폭을 위해 필요하다. 전기식 기폭을 위해, 격발 브릿지 지지 본체(5)(도 2를 또한 참조)는 결정적인 중요성(이의 베이스 재료는 전도성이 없음)을 가진다. 격발 브릿지 지지 본체(5)의 외부 쉘 표면은 전도성 표면 코팅들이 없으며 절연체로서 기능한다. 격발 브릿지 지지 본체(5)의 베이스 표면(12a), 격발 브릿지 지지 본체(5)에서의 관통-보어(through-bore)(13)의 내부 쉘 표면(12b), 및 상부 표면들의 내부 부분(12c) 및 외부 부분(12d)은 코팅(coating)을 사용하여 (예를 들어, 금 도금(gold plating)에 의해) 전도성을 갖도록 만들어진다. 환형 영역(10)은 상부 측면 상에 절연부로서 위치설정된다(도 2 참고). 이는, 예로써, 절연 베이스 재료가 한번 더 노출되도록 이러한 영역 내에 코팅을 제거함으로써 달성된다. 옴 저항기가 이러한 환형 절연부의 포인트에 격발 브릿지(9)로서, 바람직하게는 전도성 재료의 좁은 필름(narrow film)으로서 부착되며(도 2 참고), 이 격발 브릿지는 격발 브릿지 지지 본체(5)의 상부 측면의 외부 부분(12d)과 관통 보어(13)를 갖는 내부 부분(12c) 사이에 전기 접점을 형성한다. 이러한 방식으로, 전압이 금속 컵(1) 및 극편(3)에 인가될 때, 전류는, 자세하게는, 극편(3)을 통해 격발 브릿지 지지 본체(5)의 하부 측면 내로, 관통 보어(13)의 내부 쉘 표면(12b)을 통해, 격발 브릿지 지지 본체(5)의 상부 측면으로, 좁은 접점 스트립(strip) 및/또는 격발 브릿지(9)를 통해, 격발 브릿지 지지 본체(5)의 외부 상부 측면, 즉, 에지 접점으로, 내부 쉘(6)로, 그리고 최종적으로 금속 컵(1)으로 흐를 수 있다. 접점 포인트에서 필름의 두께 때문에, 즉, 격발 브릿지(9)는 매우 낮으며, 접점이 또한 매우 좁기 때문에, 얇은 필름이 기폭뇌관 캡의 나머지 부분과 비교하여 비교적 높은 전기 저항(그럼에도, 통상적으로 한 자릿수(single-digit)의 옴 범위에 놓임)을 가진다. 전류가 흐를 때, 필름 및 이 필름 상의 폭발성 물질(7)은 폭연(deflagration) 온도를 초과하여 가열되며, 기폭이 일어난다.
본 발명의 필수적인 특징은 폭발성 혼합물(7)의 적어도 일부분이 폴 본체(3)의 접점 표면(14) 상에 놓인다는 점이다. 따라서, 폭발성 혼합물(7)이 기계식 기폭 동안 접점 표면(14)과 카운터 표면(8)의 포인트(15) 사이에서 압착될(squeezed) 때, 기폭이 발생한다는 것이 보장된다.
카운터 표면(8)-이러한 경우에는 앤빌-은 3 개의 윙(three-winged) 설계에서 통상적으로 사용되며(그러나, 다른 버전들은 고려될 수 있음), 이는 도 1의 횡단면에서 대칭적으로 보이지 않는데, 이는 좌측에서, 개구들 중 하나가, 우측에서 윙들 중 하나를 가지는 바와 같이, 횡단면에 의해 절단되기 때문이다. 포물선은 영상의 배경에서 볼 수 있으며, 이 영상은 윙들 상의 통기 개구(vent opening)들(17) 중 하나를 예시한다. 점화 가스들은, 카트리지 내의 추진 파우더(propellant powder)에 이르고 점화하기 위해 앤빌의 윙들 사이에 이러한 통기 개구들(17)을 통해 상향으로 빠져나갈 수 있다.

Claims (8)

  1. 전기기계식 기폭뇌관 캡(primer cap)으로서,
    폭발성 혼합물(7)을 가지며, 상기 전기기계식 기폭뇌관 캡은 상기 폭발성 혼합물(7)의 선택적인 전기식 또는 기계식 기폭(initiation)을 위한 것이며, 외부 금속 컵(1), 전기 전도성 극편(pole piece)(3), 전기 절연 재료로 만들어진 격발 브릿지 지지 본체(firing bridge support body)(5)를 가지며, 그리고 폭발성 혼합물(7) 상에 배치되는 카운터 표면(counter surface)(8)을 가지며,
    상기 격발 브릿지 지지 본체는 관통-보어(through-bore)(13)를 가지며, 상기 격발 브릿지 지지 본체의 상부 측면 상에 격발 브릿지(9)가 배열되며, 극편(3)이 돌출하는 홀(hole)(4)은 금속 컵(1)의 베이스 내에 구성되며, 극편(3)은 격발 브릿지(9)의 제 2 극에 전기 접속되며, 격발 브릿지(9)의 제 1 극이 금속 컵(1)에 전기 커플링되며,
    상기 폭발성 혼합물(7)의 일부분은 극편(3)의 접점 표면(14) 상에 놓이며, 상기 카운터 표면(8)은 격발 브릿지 지지 본체(5)의 관통 보어(13)만큼 멀리, 또는 상기 보어(13) 내로 또는 상기 보어를 통해 돌출하고, 접점 표면(14) 바로 위로 이어지는 것을 특징으로 하는,
    전기기계식 기폭뇌관 캡.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카운터 표면(8)은 포인트(15)를 가지며, 상기 격발 브릿지 지지 본체(5) 내의 상기 관통 보어(13)의 내부 쉘 표면(12b)은 상기 카운터 표면(8)의 포인트(15)를 둘러싸고, 상기 카운터 표면의 포인트로부터의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는,
    전기기계식 기폭뇌관 캡.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 극편(3)은 디스크 형상을 가지고, 높이가 서로에 대해 오프셋된(offset) 2 개의 평면(16a, 16b)들을 포함하며, 제 1 평면(16a)은 상기 폭발성 혼합물(7)을 위한 상기 접점 표면(14)을 형성하며, 제 2 평면(16b)은 상기 제 1 평면(16a)에 대해 오프셋된 높이를 갖는 상기 카운터 표면(8)의 포인트(15)를 둘러싸서, 격발 브릿지 지지 본체(5)를 위한 접점 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    전기기계식 기폭뇌관 캡.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 카운터 표면(8)은 앤빌(anvil)이며, 상기 포인트(15)는 깔대기형(funnel-shaped) 앤빌 포인트인 것을 특징으로 하는,
    전기기계식 기폭뇌관 캡.
  5. 제 4 항에 있어서,
    금속성 내부 쉘(6)이 상기 금속 컵(1) 내로 삽입되어, 상기 극편(3)의 접점 영역 상의 상기 격발 브릿지 지지 본체(5)를 가압하고, 상기 격발 브릿지(9)의 제 1 극을 상기 금속 컵(1)에 전기 커플링하는 것을 특징으로 하는,
    전기기계식 기폭뇌관 캡.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 앤빌은 상기 내부 쉘(6)과 동일한 평면에 있고, 점화 가스들을 위한 통기 개구(17)들을 갖고, 3 개의 윙(wing)들을 갖게 설계되는 것을 특징으로 하는,
    전기기계식 기폭뇌관 캡.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 격발 브릿지 지지 본체(5)의 하부 측면(12a) 및 관통 보어(13)가 금속화되고, 서로 전기 접속되며, 금속성 에지 접점(12d)이 상부 측면의 에지 상에 배열되고, 상기 격발 브릿지(9)의 제 1 극에 전기 접속되며, 상기 격발 브릿지(9)의 제 2 극은 상기 관통 보어(13)의 금속화부에 접속되는 것을 특징으로 하는,
    전기기계식 기폭뇌관 캡.
  8. 소구경 탄환(small-caliber ammunition)용으로 사용되는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 전기기계식 기폭뇌관 캡.
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