KR101930865B1 - 소구경용 회전안정식 안전장전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소구경용 회전안정식 안전장전장치에 관한 것으로, 탄약의 선단부에 결합되고 탄약 연결관과 연결되는 신관몸체와, 상기 신관몸체에 장착된 충돌핀과 상기 충돌핀에 의해 기폭 작동하는 격침을 포함하는 기폭장치와, 상기 기폭장치와 연결관 사이를 차단 또는 개방하는 안전장전장치에 있어서, 상기 안전장전장치는, 본체와 상기 본체를 덮는 덮개로 이루어져 상기 신관 몸체와 동축상으로 설치되는 하우징과, 상기 안전장전장치의 본체 내부에 장착되어 발사 전에는 상기 기폭장치와 연결관을 차단하고 발사 후에는 회전하여 상기 기폭장치와 연결관 사이의 폭발 계열이 이어지도록 하는 로터부와, 상기 로터부와 연동하여 상기 로터부의 작동 시간을 지연시키는 지연부 및 발사 전에는 상기 로터부가 회전하지 못하도록 잠그고 발사 후에는 후진관성력과 회전력에 의해 잠금이 해제되도록 하는 로킹부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소구경용 회전안정식 안전장전장치를 제공한다.

Description

소구경용 회전안정식 안전장전장치{A SAFETY AND ARMING DEVICE WITH A ROTOR}

본 발명은 소구경용 회전안정식 안전장전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소구경의 탄약류의 선단부에 결합되는 신관의 중앙부에 탄약 발사 시 발생되는 후진관성력과 회전에 의한 원심력에 의해 작동하여 기폭장치와 연결관을 차단 또는 개방할 수 있는 기계적 구조물로 이루어진 소구경용 회전안정식 안전장전장치에 관한 것이다.

안전장전장치는 각종 탄약 등에 결합되는 신관에 사용되어서 탄약을 발사하기 전과 발사한 후 일정 시간이전에는 탄약이 장전되지 않도록 함으로써 탄약의 취급과정에서 오폭을 방지하고 각종 탄약이 발사된 지점으로부터 안전거리 이상을 벗어난 후에 작동하도록 하여 근접거리에서의 폭발 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 장치를 말한다.

일반적으로 탄약 등에 사용되는 안전장전장치는 탄약에 내재된 화약 등을 신관의 격발부와 분리시켜 기폭이 쉽게 일어나지 않게 하는 역할을 하는데, 전기식 뇌관 또는 기계식 뇌관과 같이 뇌관이 구성되는 방식에 따라 안전장전장치도 서로 다르게 설계 제조된다.

종래에 소구경용 탄약류에는 사용되는 안전장전장치는 전기식 뇌관의 작동압력에 의해 전기식 기폭관과 화약이 내재된 부분을 연결하는 연결관 사이를 차단 또는 개방하는 구조로 구성되어 있었다. 이러한 전기식 뇌관에 사용되는 안전장전장치는 전기식 뇌관에 의한 폭발력에 의해 상하부 폭발 계열의 안전을 보장할 수 없는 문제가 발생하고, 더하여 전기식 기폭관을 구성하는 신관의 전자장치에 이상이 발생하면 그에 따라 전기식 뇌관 및 안전장전장치의 안정성을 보장할 수 없어 장치 신뢰도가 크게 저하되는 문제점도 발생한다.

따라서 전기식 안전장전장치 대신에 외부 영향을 덜 받는 기계식 안전장전장치를 사용할 수도 있지만, 기계식 안전장전장치는 대구경용 탄약류의 신관에는 적용이 용이하지만 장전 지연 시간을 주로 치차열의 조합으로 확보하는 기계식 안전장전장치의 특성상 구조가 복잡하고 소형화가 어려워 소구경용 탄약류에 사용되기 어렵다는 문제점이 있다.

관련선행기술로는 한국등록특허 제10-0133960호(1997. 12.26 등록)가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 소구경의 탄약류의 선단부에 결합되는 신관의 중앙부에 탄약 발사 시 발생되는 후진관성력과 회전에 의한 원심력에 의해 작동하여 기폭장치와 연결관을 차단 또는 개방할 수 있는 기계적 구조물로 이루어진 안전장전장치를 장착하여 외부 영향을 받지 않고 신뢰도가 높은 소구경용 회전안정식 안전장정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 소구경용 회전안정식 안전장전장치는, 탄약의 선단부에 결합되고 탄약 연결관과 연결되는 신관몸체와, 상기 신관몸체에 장착된 충돌핀과 상기 충돌핀에 의해 기폭 작동하는 격침을 포함하는 기폭장치와, 상기 기폭장치와 연결관 사이를 차단 또는 개방하는 안전장전장치에 있어서, 상기 안전장전장치는, 본체와 상기 본체를 덮는 덮개로 이루어져 상기 신관 몸체와 동축상으로 설치되는 하우징과, 상기 안전장전장치의 본체 내부에 장착되어 발사 전에는 상기 기폭장치와 연결관을 차단하고 발사 후에는 회전하여 상기 기폭장치와 연결관 사이의 폭발 계열이 이어지도록 하는 로터부와, 상기 로터부와 연동하여 상기 로터부의 작동 시간을 지연시키는 지연부 및 발사 전에는 상기 로터부가 회전하지 못하도록 잠그고 발사 후에는 후진관성력과 회전력에 의해 잠금이 해제되도록 하는 로킹부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 로터부는, 원형의 판 형상을 한 로터몸체부와 상기 로터몸체부의 원형의 판 형상의 외주면 일부에 형성된 윤형기어를 포함하여 이루어지되, 상기 로터몸체부의 중심점은 상기 안전장전장치 본체의 중심과 편심된 위치에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 로터부는, 상기 로터부의 내부 중심점에서 일정 간격 이격되고 상기 로터부의 회전 시 상기 기폭장치와 연결관 사이의 폭발 계열과 일렬로 정렬될 수 있는 위치에 기 설정된 길이의 직경으로 형성된 화공품홀을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 로터부는, 기 설정된 크기의 무게를 갖고 상기 로터부의 내부 중심점에서 일정 간격 이격되고 상기 안전장전장치 본체의 중심과 편심된 위치에 내함되는 무게추를 더 포함함으로써 발사 후에는 회전력에 의해 상기 로터부가 회전될 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 지연부는, 일정 길이를 갖고 상하로 결합되는 서로 다른 크기의 지연피니언과 구동피니언 기어로 이루어져 상기 하우징 본체의 내측면에 근접한 위치에 장착되는 피니언조립체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 지연부는, 판형의 형상을 하고 중심부에는 상기 격침관이 관통할 수 있는 격침관통홀이 형성되고 판형의 양측면 일정 부분에는 외부에서 내부로 일정 깊이만큼 함몰된 형상을 갖되 상기 안전장전장치 본체의 중심과 일치되고 상기 로터부의 상부에 장착되는 펠렛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 펠렛의 함몰된 부분이 상기 지연피니언과 맞닿도록 하여 상기 지연피니언과 연동되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 로터부의 윤형기어는 상기 구동피니언과 맞닿도록 하여 상기 로터부의 회전에 따라 상기 지연피니언을 회전시켜 상기 지연피니언과 맞닿은 상기 펠렛에 의해 상기 로터부의 회전 속도가 지연될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 로킹부는, 상기 로터부와 평행한 위치에 형성되어 있는 상기 하우징 본체 내부에 상기 로터부와 평행하게 삽입 설치되는 디텐트를 더 포함하되, 발사 전에는 상기 하우징 본체 내부에서 돌출되어 상기 로터의 윤형기어에 걸려 상기 로터가 회전되는 것을 방지하고, 발사 후에는 회전력에 의해 상기 하우징 본체 내부로 함몰되어서 상기 로터의 윤형기어에 걸리지 않도록 하여 상기 로터가 회전될 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 로킹부는, 상기 하우징 본체의 내측면에 근접한 위치에 설치되고 상기 하우징 본체의 하부면에 상기 로터부와 수직하게 삽입 설치되는 관성핀을 더 포함하되, 발사 전에는 상기 하우징 본체의 하부면에서 돌출되어서 상기 로터의 하부면에 형성된 제1 관성핀로커홀에 삽입되어 상기 로터가 회전되는 것을 방지하고, 발사 후에는 후진관성력에 의해 상기 하우징 본체의 하부면으로 함몰되어서 상기 로터의 제1 관성핀로커홀에서 이탈하여 상기 로터가 회전될 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 소구경용 회전안정식 안전장전장치는, 소구경의 탄약류의 선단부에 결합된 신관의 중앙부에 탄약 발사 시 발생되는 회전력 및 후진관성력만을 이용하는 기계적 구조물로 이루어진 안전장전장치를 구비하고 있기 때문에, 종래의 소구경용 안전장정장치에 장착되는 전자식 안전장전장치와 달리 사통장치 등의 전자장비 이상에도 동작이 가능하여 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 소구경용 회전안정식 안전장전장치는 기어 등의 기구적인 구조에 의한 시간 지연 방식을 이용하여 별도의 전기식 뇌관 또는 전자회로가 필요하지 않아 폭발계열의 안전성이 높아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예가 적용된 신관의 개략적인 종단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 소구경용 회전안정식 안전장전장치를 상세히 나타낸 종단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 덮개, 지연부, 로터부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안전장전장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 안전장전장치가 적용된 신관 및 안전장전장치의 작동순서를 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예가 적용된 신관의 개략적인 종단면도로서, 본 발명의 본 발명의 소구경용 회전안정식 안전장전장치가 적용되는 신관은 소구경용 탄약류의 선단부에 결합되는 신관 중에서 타격식 기폭장치로 이루어진 신관으로 탄약의 선단부에 결합되고 탄약의 연결관(30)과 연결되는 신관몸체(20)와, 상기 신관몸체(20)에 장착된 충돌핀(11)과 상기 충돌핀(11)에 의해 기폭 작동하는 격침(12)을 포함하는 기폭장치(10)를 포함하여 이루어진다. 그리고 본 발명의 일실시예인 안전장전장치(100)는 상기 기폭장치(10)와 연결관(30) 사이를 차단 또는 개방하는 기능을 하게 된다.

본 발명의 일실시예인 소구경용 회전안정식 안전장전장치는 소구경용 탄약류의 신관에 적용될 수 있는데, 물론 필요에 따라 다양한 구경의 탄약류에도 적용될 수 있음은 물론이다. 여기서 소구경용 탄약류라고 함은 일반적으로 40mm 구경까지의 거치식 화기 또는 파지식 화기의 탄약을 말하는 것으로, 본 발명의 일실시예인 소구경용 회전안정식 안전장전장치가 상기 구경의 신관에만 적용되도록 한정되는 것은 아니다.

기폭장치(10)는 일반적으로 작은 관에 화약을 채운 후 관에 담긴 화약을 연소시킬 수 있는 기구로 제조된 후 탄약에 결합되어 종국에는 탄약의 폭약의 폭발을 일으키는 장치로서, 본 발명의 일실시예에서는 신관몸체(20)의 선단부 중에서도 가장 앞 위치에 장착된 충돌핀(11)과 상기 충돌핀(11)의 후방에 위치하고 상기 충돌핀(11)의 충격을 화공품인 기폭관(134a)에 전달하여 작은 자극으로부터 발화가 시작되도록 하는 격침(12)으로 이루어진다. 물론 본 발명의 일실시예서 기폭장치(10)를 타격식으로 제조된 것을 예를 들었지만 필요에 따라 다양한 방식의 기폭장치(10)가 사용될 수 있음은 물론이다.

신관몸체(20)는 탄약, 폭탄 등에 장착하여 적당한 시기에 동작을 하여 폭발을 일으키시는 신관의 몸체로서 상술한 기폭장치(10)를 감쌀 수 있도록 이루어져 있으며 그 용도에 따라 다양한 재질로 제조된다.

연결관(30)은 관형상을 하고 신관몸체(20)의 후단에 연결되되 신관몸체(20)의 기폭장치(10)와 일렬로 정렬되도록 위치하여 신관으로부터 시작되는 폭발 계열이 탄약의 전폭약으로 이어질 수 있도록 하는 구조체이다.

이상과 같이 본 발명의 일실시예인 소구경용 회전안정식 안전장전장치가 적용될 수 있는 탄약의 신관은 기폭관(134a), 연결관(30), 전폭약의 순서로 이어지는 폭발 계열을 가질 수 있다. 즉, 신관의 폭발 계열이 일렬로 정렬이 되면 기폭장치(10)의 격침(12)에 의해 기폭관(134a)에 발화가 시작되고 이것이 순차적으로 점점 에너지가 증폭되어서 연결관(30)을 통해 최종단계에서 전폭약인 주장약이 작동을 일으키는 데 충분한 에너지 레벨로 기폭 하게 된다.

도 2는 도 1에 도시된 안전장전장치를 상세히 나타낸 종단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 덮개, 지연부, 로터부를 개략적으로 나타낸 평면도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안전장전장치(100)는, 탄약 신관 내부의 기폭장치(10)와 연결관(30) 사이에 위치하는 하우징(110)과, 로터부(130)를 지연시키는 지연부(120), 기폭관(134a)이 포함되어 회전에 의해 기폭관(134a)이 폭발계열과 일렬로 정렬될 수 있는 로터부(130), 로터부(130)의 회전을 방지할 수 있는 로킹부(140)를 포함할 수 있다.

하우징(110)은, 본체(111)와 상기 본체(111)를 덮는 덮개(112)로 이루어져 상기 신관몸체(20)와 동축상으로 설치되되, 탄약 신관 내부의 기폭장치(10)와 연결관(30) 사이에 위치하게 된다.

지연부(120)는 로터부(130)와 연동되는 피니언조립체(121)와 상기 피니언조립체(121)와 연동되는 펠렛조립체(122)를 포함하여 이루어져 로터부(130)와 연동하여 상기 로터부(130)의 작동 시간을 지연시키는 기능을 하게 된다.

탄약 또는 포탄이 발사되면 탄약 또는 포탄의 회전력과 관성력에 의해 안정장전장치(100)가 작동을 시작하여 로터부(130)의 로터몸체(131)는 잠금이 풀림과 동시에 회전하여 로터몸체(131)에 내함된 기폭관(134a)이 탄약의 중앙으로 정렬이 되어서 기폭작동이 일어날 수 있는 조건이 된다. 이 때, 탄약 또는 포탄의 발사 직후에 너무 빨리 안정장전장치(100)의 로터부(130)의 잠금이 풀리게 되면 곧바로 탄약 또는 포탄이 폭발할 수 있는 경우가 발생할 수도 있어 매우 위험한 상황이 된다. 따라서 지연부(120)는 로터부(130)에 의해 구동되는 피니언조립체(121)와 연동되어 로터부(130)의 운동을 지연시키는 매우 중요한 기능을 수행한다.

피니언조립체(121)는 일정 길이를 갖고 상하로 결합되는 서로 다른 크기의 지연피니언(121a)과 구동피니언(121b) 기어로 이루어져 상기 하우징(110) 본체(111)의 내측면에 근접한 위치에 장착된다.

피니언조립체(121)는 본 발명의 일실시예에서 신관몸체(20) 내부 위치에, 그리고 기폭장치(10)의 하단 좌측 위치에 설치된 것을 예로서 나타내었다(도 1 참조).

피니언조립체(121)는 전체적으로 2단의 원기둥 형상을 가지되 상대적으로 직경이 큰 별형 형상 기어인 지연피니언(121a)이 상단에 위치하고 상대적으로 직경이 작은 원기둥 형상의 기어인 구동피니언(121b)이 하단에 위치하여 결합되는데, 상단은 하우징(110) 덮개(112)에 형성된 피니언조립체상부장착홀(112b)에 끼워져 조립되고 하단은 하우징(110) 본체(111) 하부면에 형성된 피니언조립체하부장착홀(111d)에 끼워져 조립되어서 자유로이 회전할 수 있도록 한다(도 2 참조).

지연피니언(121a)은 후술하게 될 구동피니언(121b)과 비교하여 상대적으로 직경이 큰 원반 형상을 한 기어로서 외주면에 형성된 별형상의 톱니바퀴가 후술하게 될 펠렛(122a)과 맞닿도록 위치한다. 이는 탄약 또는 포탄의 발사 시 발생하는 회전으로 로터부(130)의 윤형기어(132)와 맞물린 구동피니언(121b)이 회전을 함에 따라 구동피니언(121b)에 조립된 지연피니언(121a)이 회전을 하면서 펠렛(122a)의 일측을 치는 운동을 통해 피니언조립체(121)의 회전을 감속시키는 운동을 반복하게 함으로써 최종적으로 로터부(130)의 회전 속도를 감속시키기 위함이다(도 3 참조).

구동피니언(121b)은 지연피니언(121a)보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 상하로 긴 원기둥 형상을 한 기어로서 외주면에 형성된 톱니바퀴가 후술하게 될 로터몸체(131)에 근접하도록 장착되어서 로터부(130)가 회전할 때 로터몸체(131)의 외주면 일부분에 형성되어 있는 윤형기어(132)에 의해 회전하게 된다. 구동피니언(121b)이 회전되면 구동피니언(121b)에 결합되어 있는 지연피니언(121a)도 따라서 회전되고 상술한 바와 같이 지연피니언(121a)과 맞닿은 펠렛(122a)에 의해 회전속도가 지연되어서 로터부(130)의 회전 속도도 강제로 지연되도록 한다.

펠렛조립체(122)는 하우징(110) 덮개(112) 하부에 위치하는 펠렛(122a)과 펠렛(122a)을 외부에서 감싸서 펠렛(122a)이 안정되게 고정될 수 있도록 펠렛(122a)과 같은 높이에 위치에 장착되는 펠렛하우징(122b)을 포함하여 이루어 질 수 있다.

펠렛(122a)은 본 발명의 일실시예에서 직사각형과 유사한 모양의 판형의 형상을 하고 중심부에는 상기 격침관이 관통할 수 있는 격침관통홀(122c)이 형성되고 판형의 양측면 일정 부분에는 외부에서 내부로 일정 깊이만큼 함몰된 형상을 갖는다.

펠렛(122a)은 안전장전장치(100) 하우징(110) 본체(111)의 중심과 일치되고 상기 로터부(130)의 상부에 장착되도록 한다.

펠렛(122a)은 일측면의 함몰된 부분이 상기 지연피니언(121a)과 맞닿도록 하여 상기 지연피니언(121a)과 연동되도록 함으로써 상술한 바와 같이 결과적으로 로터부(130)의 회전을 지연시키는 중요한 기능을 수행한다. 때문에 지연피니언(121a)과 맞닿는 부분인 펠렛(122a)의 일측면의 함몰된 부분은 극히 정밀하게 가공되어서 펠렛(122a)이 일정한 속도로 좌우 요동할 수 있도록 하여야 한다.

펠렛(122a)의 중심부에 관통 형성된 격침관통홀(122c)은 탄약 또는 포탄의 신관의 폭발계열이 정렬된 후 탄약이 목표물에 충돌할 때 격침(12)이 통과되는 이동 통로가 된다.

로터부(130)는 상기 안전장전장치의 본체 내부에 장착되어 발사 전에는 상기 기폭장치(10)와 연결관을 차단하고 발사 후에는 회전하여 상기 기폭장치(10) 연결관 사이의 폭발 계열이 이어지도록 하는데, 기폭관(134a)이 몸체에 내함되어서 회전에 의해 폭발계열이 정렬될 때 기폭관(134a) 또한 폭발계열과 일렬로 정렬되도록 하는 역할을 수행한다. 즉, 로터부(130)는 신관의 기폭장치(10)와 연결관(30)을 개폐하는 안전장전장치(100)의 핵심부로서 탄약 또는 포탄의 발사 후 발생하는 회전력에 의해서 로터몸체(131)가 회전됨으로써 작동한다.

로터부(130)는 원형의 판 형상을 한 로터몸체부(131)와 상기 로터몸체부(131)의 원형의 판 형상의 외주면 일부에 형성된 윤형기어(132)를 포함하여 이루어지되, 상기 로터몸체부(131)의 중심점인 회전축(133)은 상기 안전장전장치(100) 하우징(110) 본체(111)의 중심과 편심된 위치에 설치되도록 한다. 이는 로터부(130)의 중심이 탄약이나 포탄의 중심점, 즉, 회전중심축을 벗어나게 위치한 후 탄약이나 포탄의 발사 후 탄약이나 포탄의 회전하게 되면 로터부(130)의 몸체는 원심력에 의해 한 쪽 방향으로 치우침이 발생하고 계속하여 탄약이나 포탄이 회전함에 따라 다시 반대 방향으로 치우침이 발생하여 결과적으로 로터부(130)가 회전을 하도록 만들기 위함이다.

로터부(130)의 윤형기어(132)는 상기 구동피니언(121b)과 맞닿도록 하여 로터부(130)의 회전에 따라 상기 지연피니언(121a)을 회전시켜 상술한 바와 같이 상기 지연피니언(121a)과 맞닿은 펠렛(122a)에 의해 로터부(130)의 회전 속도가 지연될 수 있도록 한다.

로터부(130)의 로터몸체(131)에는 화공품홀(134)이 형성되어서 그 안에 기폭관(134a)이 장착될 수 있도록 한다. 즉, 화공품홀(134)은, 로터부(130)의 내부 중심점에서 일정 간격 이격되고 상기 로터부(130)의 회전 시 상기 기폭장치(10)와 연결관 사이의 폭발 계열과 일렬로 정렬될 수 있는 위치에 기 설정된 길이의 직경으로 형성된다(도 3 참조).

화공품홀(134)에 장착되는 기폭관(134a)은 본 발명의 일실시예에서 뇌관일 수 있는데, 뇌관은 탄약이나 포탄의 폭약을 폭발시키기 위해 사용되는 뇌관류의 총칭이다. 여기서, 화공품이란 화약 또는 폭약을 장전하여 그대로 사용할 수 있도록 한 화관류, 신관, 뇌관, 실포(實包), 공포, 화약 등을 총칭하는 것을 말한다.

로터부(130)의 무게추(135)는 기 설정된 크기의 무게를 갖고 상기 로터부(130)의 내부 중심점에서 일정 간격 이격되고 상기 안전장전장치(100) 본체(111)의 중심과 편심된 위치에 내함되어서, 탄약 또는 포탄 등이 발사 후에는 회전력에 의해 상기 로터부(130)가 더욱 원활히 회전될 수 있도록 함으로써 로터부(130)의 동작 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.

이것은 상술한 바와 같이 로터부(130)의 중심은 탄약이나 포탄의 중심점, 즉, 회전중심축을 벗어나게 위치시켜 로터부(130)가 회전력을 얻도록 하는데, 여기에 더하여 로터부(130)의 무게추(135) 또한 로터부(130)의 내부 중심점에서 일정 간격 이격되고 상기 안전장전장치(100) 본체(111)의 중심과 편심된 위치에 위치하도록 함으로써 탄약이나 포탄의 발사 후 탄약이나 포탄의 회전함에 따라 로터부(130)의 몸체가 한 쪽 방향으로 치우치는 작용을 더욱 확실하게 만들어 주어 로터부(130)의 동작 신뢰성을 확보할 수 있게 한다.

로킹부(140)는 로터부(130)의 측면에 수평으로 설치되어 로터부(130)를 잠그거나 해제하는 디텐트(141)와 로터부(130)의 하부에 수직으로 설치되어 로터부(130)를 잠그거나 해제하는 관성핀(142)을 포함하여 이루어져 로터부(130)의 회전을 방지할 수 있는 기능을 수행하는데, 구체적으로, 탄약 또는 포탄의 발사 전에는 상기 로터부(130)가 회전하지 못하도록 잠그고 발사 후에는 후진관성력과 회전력에 의해 잠금이 해제되도록 한다.

디텐트(141)는 로터부(130)와 평행한 위치에 같이 형성되어 있는 상기 하우징(110) 본체(111) 내부에 로터부(130)의 측면과 수평으로 설치되어 로터부(130)를 잠그거나 해제한다.

즉, 디텐트(141)는 도 3의 c에 도시된 것처럼 안전장정장치(100)를 단면에서 보아 단면의 일측으로 치우쳐서 로터부(130)가 위치하고 또 다른 일측으로 치우쳐서, 즉, 단면의 원주면 근처에 하우징(110) 본체(111)에서 연장된 부분이 위치하고 있을 때, 상기 하우징(110) 본체(111)의 중간 위치에 삽입 설치된다. 이어서, 디텐트(141)는 상기 하우징(110) 본체(111)에 형성되어 있는 디텐트핀조립홀(111a)에 로터부(130)의 로터몸체(131)의 원반 형상과 평행하게 삽입 설치됨으로써 로터부(130) 쪽으로 돌출 또는 함몰되어서 로터부(130)를 잠그거나 해제하게 된다.

구체적으로, 디텐트(141)는 탄약 또는 포탄이 발사 전, 즉 평상시에는 상기 하우징(110) 본체(111) 내부의 디텐트핀조립홀(111a)에서 돌출되어 상기 로터(130)의 윤형기어(132)에 걸려 상기 로터가 더 이상 회전되는 것을 방지함으로써 탄약 또는 포탄이 기폭 되는 것을 막을 수 있도록 한다. 즉, 윤형기어(132)가 원판 형상을 갖는 로터몸체(131) 외주면 일부분에 일정길이 및 일정 높이만큼 돌출되어 있어서 윤형기어(132)가 없는 로터몸체(131)의 나머지 부분과는 단차를 갖는 턱이 형성되기 때문에 막대 모양의 디텐트(141)가 돌출되면 상기 턱에 걸리게 된다. 이것은 후술하게 될 관성핀(142)과 함께 안전장전장치(100)를 비장전상태로 만들게 된다.

다음으로, 디텐트(141)는 탄약 또는 포탄이 발사되고 난 후에는 탄약 또는 포탄의 회전력에 의해, 즉 원심력이 발생하여 상기 하우징(110) 본체(111)의 디텐트핀조립홀(111a) 내부로 함몰되어서 상기 로터(130)의 윤형기어(132)에 걸리지 않도록 하여 상기 로터(130)가 회전될 수 있도록 한다. 즉, 상술한 바와 같이 디텐트(141)가 윤형기어(132)가 없는 로터몸체(131)의 나머지 부분과는 단차를 갖는 턱에 걸리지 않게 된다. 이는 후술하게 될 관성핀(142)과 함께 안전장전장치(100)를 비장전상태로 만들게 된다.

관성핀(142)은, 하우징(110) 본체(111)의 내측면에 근접한 위치에 설치되고 상기 하우징(110) 본체(111)의 하부면에 상기 로터부(130)와 수직하게 삽입 설치된다. 즉, 안전장정장치(100)에서 하우징(110) 본체(111)의 하부면이 위치한 부분을 단면에서 보아 단면의 일측으로 치우쳐서, 즉 본체(111)의 수직한 내측면에 가까이에 본체(111)의 하부면에 관성핀조립홀(111b)이 형성되어 있다. 이러한 본체(111)의 관성핀조립홀(111b)에 관성핀(142)이 삽입 설치된다.

관성핀(142)은 탄약 또는 포탄이 발사 전에는 상기 하우징(110) 본체(111)의 하부면에서 돌출되어 상태로서 상기 로터(130)의 하부면에 형성된 제1 관성핀로커홀(131a)에 삽입되어 상기 로터가 회전되는 것을 방지한다.

이어서, 관성핀(142)은 탄약 또는 포탄이 발사된 후에는 후진관성력에 의해 상기 하우징(110) 본체(111)의 하부면에 형성된 관성핀조립홀(111b)로 함몰되어서 상기 로터의 제1 관성핀로커홀(131a)에서 이탈하여 상기 로터가 회전될 수 있도록 한다.

이어서, 관성핀(142)은 로터몸체(131)가 회전된 후, 탄약이 화기의 강외로 방출된 후 후진관성력이 상쇄되어 원상 복귀되어 로터몸체(131)의 다른 제2 관성핀로커홀(131b)에 삽입되어 로터몸체의 백래쉬를 방지한다(도면 미도시).

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안전장전장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 탄약 또는 포탄이 발사되기 전인 평상시의 안전장전장치의 상태인 비장전상태와 탄약 또는 포탄이 발사되고 난 후의 안전장전장치의 상태인 장전상태를 보여준다.

도 4의 a를 참조하면, 로터부(130) 로터몸체(131)에 형성된 윤형기어(132)가 좌측에 위치하고 윤형기어(132)의 오른쪽 종단부는 구동피니언(121b)에 맞물려 있는 상태이고, 동시에 로터부(130)의 윤형기어(132)의 우측 위치에는 로킹부(140)의 디텐트(141)가 디텐트핀조립홀(111a)에서 돌출되어서 윤형기어(132)의 단차 부분을 가로막고 있는 상태이다.

이러한 상태는 탄약 또는 포탄이 발사되기 전의 상태인 탄약 또는 포탄의 평상시 비장전상태를 나타내는 것으로서 도면에 도시되지는 않았지만 관성핀(142) 또한 돌출되어서 로터몸체(131)의 하부면에 형성된 제1 관성핀로커홀(131a) 내부로 삽입됨으로써 이중으로 로터부(130)의 회전을 방지하게 된다.

도 4의 b를 참조하면, 로터부(130) 로터몸체(131)에 형성된 윤형기어(132)가 회전하여 우측에 위치하고 윤형기어(132)의 오른쪽 종단부는 본체(111)의 수직한 내부면에 형성된 걸림턱에 맞닿아 있는 상태이고, 동시에 로터부(130)의 윤형기어(132)의 좌측 종단부에는 로킹부(140)의 디텐트핀조립홀(111a)이 위치에 위치하고 있는 상태이다.

이러한 상태는 탄약 또는 포탄이 발사된 후의 상태인 탄약 또는 포탄의 장전상태를 나타내는 것으로서 도면에 도시되지는 않았지만 관성핀(142) 또한 함몰되어서 하우징(110) 본체(111)의 하부면에 형성된 관성핀조립홀(111b) 내부로 삽입됨으로써 로터부(130)가 회전할 수 있도록 잠금을 해제하고 있는 상태이다.

더하여, 탄약 또는 포탄이 발사된 후에는 로터부(130)는 회전하면서 도 4의 a 상태에 있다가 도 4의 b 상태로 되는데, 이 때 로터부(130)의 윤형기어(132)는 구동피니언(121)에 맞물려서 회전하게 되기 때문에 지연부(120)에 의해 로터부(130)의 회전 속도는 지연되게 된다. 따라서 탄약 또는 포탄은 발사된 직후에 안전장전장치(100)가 잠금 해제되어 장전상태가 되지 않고 일정 시간이 경과한 후에 안전장전장치(100)가 잠금 해제 되도록 한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 안전장전장치가 적용된 신관 및 안전장전장치의 작동순서에 대해서 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 안전장전장치가 적용된 신관의 작동 순서는, 탄약 또는 포탄의 발사 단계(S51), 신관 내의 안전장전장치(100)가 동작하여 기폭장치(10)와 기폭관(134a)과 연결관(30)을 일렬로 정렬하는 안전장전장치(100)의 장전 단계(S52), 탄약 또는 포탄이 목표에 충돌하는 단계(S53), 신관의 충돌핀(11)이 격침(12)을 타격하여 격침(12)이 동작을 수행하는 단계(S54), 격침(12)이 기폭관(134a)을 타격하여 기폭관(134a)이 기폭하는 단계(S55), 기폭관(134a)으로부터 연쇄되는 폭발력에 의해 전폭관 및 고폭약이 기폭하는 단계(S57)를 거치게 된다.

이 때, 탄약 또는 포탄의 발사 단계(S51) 후 안전장전장치(100)의 장전 단계(S52) 사이에 탄약 또는 포탄은 후진관성력과 회전력을 받아서 그 힘을 이용하여 내부에 신관에 장착된 안전장전장치(100)를 동작시켜 장전 상태가 되도록 한다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 안전장전장치의 작동 순서는, 탄약 또는 포탄의 발사 단계(S61), 안전장전장치(100) 하부면에 돌출되어 안전장전장치(100)를 고정하고 있던 관성핀(142)이 후진관성력에 의해 제1 관성핀로커홀(131a) 내로 하강하는 관성핀 하강 단계(S62), 안전장전장치(100)의 내부 로터부(120)의 가장자리에 수평하게 돌출되어 안전장전장치(100)를 고정하고 있던 디텐트(141)가 회전력에 의한 원심력으로 인해 가장자리로 밀려나 안전장전장치(100)의 본체(111) 속으로 함몰되는 디텐트 작동 단계(S63), 동시에 계속하여 회전하는 탄약 또는 포탄에 의해 발생하는 원심력에 의해 로터부(130)의 로터몸체(131)가 회전하는 로터 회전 단계(S64), 로터부(130)의 회전 동작으로 인해 기폭장치(10)와 기폭관(134a)과 연결관(30)이 일렬로 정렬되는 폭발계열 정렬 단계(S65), 관성핀(142)이 상승하여 원래의 위치로 복귀하는 관성핀 복귀단계(S66), 관성핀(142)이 제2 관성핀로커홀(131b) 내로 진입하게 됨으로써 로터부(130)가 정렬된 폭발계열 위치를 유지할 수 있게 되는 로터 고정 단계(S67)를 거치게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 소구경용 회전안정식 안전장전장치는, 소구경의 탄약류의 선단부에 결합된 신관의 중앙부에 탄약 발사 시 발생되는 회전력 및 후진관성력만을 이용하는 기계적 구조물로 이루어진 안전장전장치를 구비하고 있기 때문에, 종래의 소구경용 안전장정장치에 장착되는 전자식 안전장전장치와 달리 사통장치 등의 전자장비 이상에도 동작이 가능하여 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 소구경용 회전안정식 안전장전장치는 기어 등의 기구적인 구조에 의한 시간 지연 방식을 이용하여 별도의 전기식 뇌관 또는 전자회로가 필요하지 않아 폭발계열의 안전성이 높아지는 효과가 있다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 소구경용 회전안정식 안전장전장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

10: 기폭장치 11: 충돌핀
12: 격침 13: 격침마개
14: 격침스프링 20: 신관몸체
30: 연결관 40: 신관마개
100: 안전장전장치 110: 하우징
111: 본체 112: 덮개
120: 지연부 121: 피니언조립체
121a: 지연피니언 121b: 구동피니언
122: 펠렛조립체 122a: 펠렛
122b: 펠렛하우징 122c: 격침관통홀
130: 로터부 131: 로터몸체
131a: 제1 관성핀로커홀 131b: 제2 관성핀로커홀
132: 윤형기어 133: 회전축
134: 화공품홀 134a: 기폭관
135: 무게추 140: 로킹부
141: 디텐트 142: 관성핀

Claims (10)

1. 탄약의 선단부에 결합되고 탄약 연결관과 연결되는 신관몸체와, 상기 신관몸체에 장착된 충돌핀과, 상기 충돌핀에 의해 기폭 작동하는 격침을 포함하는 기폭 장치를 포함하는 안전장전장치에 있어서,
   상기 기폭장치와 연결관 사이를 차단 또는 개방하는 상기 안전장전장치는,
   본체와 상기 본체를 덮는 덮개로 이루어져 상기 신관몸체와 동축상으로 설치되는 하우징;
   상기 안전장전장치의 본체 내부에 장착되어 발사 전에는 상기 기폭장치의 연결관을 차단하고 발사 후에는 회전하여 상기 기폭장치의 연결관 사이의 폭발 계열이 이어지도록 하는 로터부;
   상기 로터부와 연동하여 상기 로터부의 작동 시간을 지연시키는 지연부; 및
   발사 전에는 상기 로터부가 회전하지 못하도록 잠그고 발사 후에는 후진관성력과 회전력에 의해 잠금이 해제되도록 하는 로킹부;를 포함하며,
   상기 로터부는,
   원형의 판 형상을 한 로터몸체와 상기 로터몸체의 원형의 판 형상의 외주면 일부에 형성된 윤형기어를 포함하여 이루어지되,
   상기 로터몸체의 중심점은 상기 안전장전장치 본체의 중심과 편심된 위치에 설치되고,
   상기 지연부는,
   일정 깊이를 갖고 상하로 결합되는 서로 다른 크기의 지연피니언과 구동피니언 기어로 이루어져 상기 하우징 본체의 내측면에 근접한 위치에 장착되는 피니언 조립체와,
   판형의 형상을 하고 중심부에는 상기 격침이 관통할 수 있는 격침관통홀이 형성되고 판형의 양측면 일정 부분에는 외부에서 내부로 일정 깊이만큼 함몰된 형상을 갖되 상기 안전장전장치의 본체의 중심과 일치되고 상기 로터부의 상부에 장착되는 펠렛을 포하하며,
   상기 펠렛의 함몰된 부분이 상기 지연피니언과 맞닿도록 하여 상기 지연피니언과 연동되도록 하고,
   상기 로터부의 윤형기어는 상기 구동피니언과 맞닿도록 하여 상기 로터부의 회전에 따라 상기 지연피니언을 회전시켜 상기 지연피니언과 맞닿는 펠렛에 의해 상기 로터부의 회전 속도가 지연되며,
   상기 로터부의 로터몸체는 화공품홀이 형성되어 기폭관이 장착되고, 상기 화공품홀은 상기 로터부의 중심점에서 일정 간격 이격되고 상기 로터부의 회전 시 상기 기폭장치와 연결관 사이의 폭발 계열과 일렬로 정렬될 수 있는 위치에 기 설정된 깊이의 직경으로 형성되며,
   상기 로킹부는,
   상기 로터부와 평행한 위치에 형성되어 있는 상기 하우징 본체 내부에 상기 로터부와 평행하게 삽입 설치되는 디텐트를 더 포함하되, 발사 전에는 상기 하우징 본체 내부에서 돌출되어 상기 로터의 윤형기어에 걸려 상기 로터가 회전되는 것을 방지하고, 발사 후에는 회전력에 의해 상기 하우징 본체 내부로 함몰되어서 상기 로터의 윤형기어에 걸리지 않도록 하여 상기 로터가 회전될 수 있도록 하는데,
   상기 디텐트가 발사 전에는 상기 하우징 본체 내부의 디텐트핀조립홀에서 돌출되며, 발사 후에는 디텐트핀조립홀 내부로 함몰되며,
   상기 로킹부는,
   상기 하우징 본체의 내측면에 근접한 위치에 설치되고 상기 하우징 본체의 하부면에 상기 로터부와 수직하게 삽입 설치되는 관성핀을 더 포함하되, 발사 전에는 상기 하우징 본체의 하부면에서 돌출되어서 상기 로터의 하부면에 형성된 제1 관성핀로커홀에 삽입되어 상기 로터가 회전되는 것을 방지하고, 발사 후에는 후진관성력에 의해 상기 하우징 본체의 하부면으로 함몰되어서 상기 로터의 제1 관성핀로커홀에서 이탈하여 상기 로터가 회전될 수 있도록 하며.
   상기 로터가 회전된 후, 관성핀은 탄약이 화기의 강외로 방출된 후 후진관성력이 상쇄되어 원상 복기될 때 상기 로터몸체의 제2 관성핀로커홀에 삽입되어 로터몸체의 백래쉬를 방지하는 것을 특징으로 하는 소구경용 회전안정식 안정장전장치.
   
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4. 청구항 1에 있어서,
   상기 로터부는,
   기 설정된 크기의 무게를 갖고 상기 로터부의 내부 중심점에서 일정 간격 이격되고 상기 안전장전장치 본체의 중심과 편심된 위치에 내함되는 무게추를 더 포함함으로써 발사 후에는 회전력에 의해 상기 로터부가 회전될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 소구경용 회전안정식 안전장전장치.
   
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