KR19980052164A - Detachable Bolt Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 볼트체결로 결합된 2개 이상의 구조물을 전기적 신호에 의한 화약의 폭발력을 이용하여 구조물을 분리시키는 분리형 볼트에서 분리시의 충격이 미미하고 분리파편도 발생시키지 않도록 한 것으로 본 발명은 전기적 신호의 공급에 의한 충진화약의 점화와 동시에 생성된 폭발압력을 이용하여 2차적으로 분리 피스톤은 전진시키는 운동력에 의하여 볼트가 절단되게 하므로써 볼트 전단시의 충격을 완화시키고 분리파편을 발생시키지 않도록 하므로써 이루어진다.The present invention is to minimize the impact of the separation of the two or more structures coupled by the bolt fastening to separate the structure by separating the structure using the explosive force of the explosive force by the electrical signal and does not generate separation fragments. By using the explosion pressure generated at the same time as the ignition of the charge gunpowder by the supply of, the separation piston is made by reducing the impact at the shear of the bolt and not causing the separation fragments by allowing the bolt to be cut by the forward momentum.
Description
본 발명은 두 개의 구조물을 체결한 상태에서 화약의 폭발력으로 분리되어 두개의 구조물을 분리시키는 분리형 볼트에 관한 것으로 과학 연구/탐사용 로켓 및 위성 발사용 발사체의 단분리와 위성체 분리에 사용된다.The present invention relates to a detachable bolt that separates two structures by being separated by explosive force of gunpowder in a state in which two structures are connected, and is used for the single separation and satellite separation of a scientific research / exploration rocket and a launch vehicle for satellite launch.
기존의 분리형 볼트는 두개의 구조물을 볼트체결 방식으로 결합시킨 상태에서 내부의 화약을 폭발시키면 화약의 폭발력에 의해 분리형 볼트의 몸체가 파괴되면서 두개의 구조물을 분리시키도록 되어 있다.Conventional detachable bolts are designed to separate the two structures as the body of the detachable bolt is destroyed by the explosive force of the explosive when the explosive gunpowder explodes in a state in which two structures are joined by a bolting method.
기존 분리형 볼트는 구조물 분리시 화약의 직접적인 폭발력에 의해 몸체가 파괴되므로 구조물에 충격이 가해지고 또한 몸체가 파괴되면서 발생된 파편이 비산하여 내부 탑재물 등에 손상을 입히는 경우가 발생된다.Existing detachable bolts are damaged by the direct explosive force of gunpowder when the structure is separated, so that the structure is impacted, and the fragments generated by the destruction of the body are scattered, causing damage to the internal mounting.
본 발명은 두개의 구조물을 고정 결합시킨 상태에 화약의 폭발력에 의해 파괴되면서 두개의 구조물을 분리시키는 분리형 볼트에서,The present invention in the detachable bolt that separates the two structures while being destroyed by the explosive force of the gunpowder in a state in which the two structures are fixedly coupled,
화약의 폭발압으로 분리 피스톤을 이동시키고 분리 피스톤이 분리볼트의 분리단면을 밀음으로써 분리형 볼트를 2조각으로 분리시켜 두개의 구조물을 분리시키도록 하는 것이다.The separation piston is moved by the explosive pressure of the gunpowder, and the separation piston pushes the separation end of the separation bolt to separate the two bolts into two pieces to separate the two structures.
즉 본 발명은 전기적 신호의 공급에 의한 충진화약의 점화와 동시에 생성된 폭발압력을 이용하여 2차적으로 분리 피스톤은 전진시키는 운동력에 의하여 볼트가 절단되게 하므로써 볼트 절단시의 충격을 완화시키고 분리파편을 발생시키지 않도록 하는 것이다.That is, the present invention uses the explosion pressure generated at the same time as the ignition of the charge powder by the supply of an electrical signal, so that the secondary piston is cut by the kinetic force for advancing, thereby alleviating the impact at the time of cutting the bolt and separating the fragments. It doesn't happen.
도 1 은 본 발명의 분해 사시도1 is an exploded perspective view of the present invention
도 2 는 본 발명의 결합상태 단면도2 is a cross-sectional view of the coupling state of the present invention
도 3 은 본 발명의 분리볼트의 절단상태 단면도Figure 3 is a cross-sectional view of the cutting bolt of the present invention
도 4 는 본 발명의 피스톤 오링 설치상태 확대 단면도Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the piston o-ring installation state of the present invention
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 분리볼트11, 12 : 나사부10: separating bolt 11, 12: screw portion
13 : 분리단면14 : 피스톤삽입홀13: Separation section 14: Piston insertion hole
20 : 분리피스톤21 : 헤드부20: separation piston 21: head
22 : 피스톤오링23 : 돌기22: piston o-ring 23: protrusion
30 : 볼트몸체31 : 실린더30: bolt body 31: cylinder
40 : 착화기41 : 착화기오링40: ignition machine 41: ignition gear O-ring
50 : 충진화약50: filling powder
본 발명은 상·하부에 각각 나사부(11)(12)가 형성되고 중앙부위에 폭이 좁은 분리단면(13)을 형성시키며 내부에 피스톤 삽입홀(14)이 뚫린 분리볼트(10)와,In the present invention, the upper and lower threads (11, 12) are formed in each of the separation bolt (10) and the piston insertion hole (14) formed therein, forming a narrow separation cross-section 13 in the central portion,
피스톤 삽입홀(14)에 끼워지고 피스톤 오링(22)이 내삽된 헤드부(21)가 볼트 몸체(30)의 실린더(31)에 삽입되는 분리 피스톤(20)과,A separation piston 20 in which the head portion 21 inserted into the piston insertion hole 14 and the piston o-ring 22 is inserted is inserted into the cylinder 31 of the bolt body 30;
분리볼트(10)의 나사부(11)에 나사결합되며 분리 피스톤(20)의 헤드부(21)가 삽입되고 충진화약(50)이 내장된 실린더(31)를 갖춘 볼트몸체(30)와,A bolt body 30 screwed to the threaded portion 11 of the separation bolt 10 and having a cylinder 31 in which the head portion 21 of the separation piston 20 is inserted and the filling powder 50 is embedded;
볼트몸체(30)의 상부에 착화기 오링(41)을 사이에 두고 나사결합되어 전기적 신호에 의해 충진화약(50)을 폭발시키는 착화기(40)를 구비시킴으로써 이루어진다.The upper part of the bolt body 30 is screwed with the igniter O-ring 41 interposed therebetween is made by having an igniter 40 to explode the filling powder 50 by an electrical signal.
여기서 분리볼트(10)의 분리단면(13)은 그 두께를 얇게하여 분리 피스톤(20)의 전진 운동력에 의해 절단되게 하고 상기 분리단면(13)을 가운데 두고 제 1 구조물(1)과 제 2 구조물(2)을 결합시킨 후 너트(15)로 고정시키게 된다.Here, the separation end face 13 of the separation bolt 10 is thinned to be cut by the forward movement force of the separation piston 20, and the first structure 1 and the second structure with the separation end face 13 as the center. After coupling (2) it is fixed with a nut (15).
분리 피스톤(20)의 헤드부(21)에 내삽된 피스톤 오링(22)은 돌기(23)를 형성시켜 기밀성을 보장하게 하고 착화기 오링(41)도 피스톤 오링(22)과 동일한 형태를 갖도록 한다.The piston o-ring 22 inserted into the head portion 21 of the separation piston 20 forms a protrusion 23 to ensure airtightness, and the igniter o-ring 41 also has the same shape as the piston o-ring 22. .
피스톤 삽입홀(14)은 분리볼트(10)의 상부에서부터 분리단면(13) 중앙부위까지 뚫어주며 그 끝은 약 120°의 둔각을 이루도록 형성한다.The piston insertion hole 14 penetrates from the top of the separation bolt 10 to the center of the separation section 13, and the end is formed to form an obtuse angle of about 120 °.
이러한 구성의 본 발명은 볼트몸체(30)에 착화기(40)를 나사결합시키고 내부 실린더(31)에 충진화약(50)을 채운 후 피스톤 오링(22)이 내삽된 분리 피스톤(20)의 헤드부(21)를 삽입시키고 분리 피스톤(20)을 분리볼트(10)의 피스톤 삽입홀(14)에 끼운 상태로 볼트몸체(30)를 분리볼트(10)의 나사부(11)에 나사결합시키면 조립이 완료된다.According to the present invention, the head of the separating piston 20 in which the piston O-ring 22 is interposed after screwing the igniter 40 to the bolt body 30 and filling the filling powder 50 to the inner cylinder 31. The bolt body 30 is screwed to the threaded portion 11 of the separation bolt 10 while the part 21 is inserted and the separation piston 20 is inserted into the piston insertion hole 14 of the separation bolt 10. Is complete.
조립이 완료된 본 발명은 제 1 구조물(1)과 2의 체결용 볼트구멍에 분리볼트(10)를 끼운후 하부 나사부(12)에 너트(15)를 끼워 조여주면 제 1 구조물(1)과 제 2 구조물(2)은 분리볼트(10)에 의해 단단히 고정된 상태를 유지하게 되며 이때의 결합상태는 도 2에 도시된 바와 같다.In the present invention, after the assembly is completed, the separation bolt 10 is inserted into the fastening bolt holes of the first structure 1 and the second, and the nut 15 is inserted into the lower thread part 12 to tighten the first structure 1 and the second structure. 2 structure (2) is to be maintained in a tightly fixed state by the separating bolt 10, the combined state is as shown in FIG.
이같이 두개의 구조물(1)(2)을 결합 고정시킨 상태에서 분리볼트(10)의 분리단면(13)을 절단시켜 제 1 구조물(1)과 제 2 구조물(2)을 분리시키는 과정을 살펴본다.As described above, the process of separating the first structure 1 and the second structure 2 by cutting the separation end 13 of the separation bolt 10 in a state in which the two structures 1 and 2 are fixed to each other is described. .
먼저 분리볼트(10)를 두 개의 구조물(1)(2)을 결합 고정시킨 상태에서 분리를 행할 시기에 착화기(40)로 분리를 위한 전기적 신호를 공급한다.First, the separation bolt 10 is supplied with an electrical signal for separation to the igniter 40 at the time of separation in the state in which the two structures (1) and (2) coupled fixed.
여기서 전기적 신호의 공급시기는 로켓간의 단분리 또는 위성체의 분리와 같은 긴급함을 요하는 시기에 외부 제어신호 또는 전자 콘트롤에 의해 발생되어 착화기(40)로 인가되게 한다.In this case, the supply timing of the electrical signal is generated by an external control signal or an electronic control and applied to the igniter 40 at an urgent time such as separation between rockets or separation of satellite bodies.
전기적 신호가 착화기(40)에 인가되면 착화기(40)는 20μsec 이내에 점화되어 볼트몸체(40)의 실린더(31) 내에 충진된 충진화약(50)을 폭발시키게 된다.When an electrical signal is applied to the igniter 40, the igniter 40 is ignited within 20 μsec to explode the filling powder 50 filled in the cylinder 31 of the bolt body 40.
충진화약(50)이 폭발하면 실린더(31)내부에 높은 압력이 발생하게 되고 이 때의 폭발압력은 분리 피스톤(20)의 헤드부(21) 상부에 전달되어 분리 피스톤(20)을 하부로 밀어주게 된다.When the explosive charge 50 explodes, a high pressure is generated in the cylinder 31. The explosion pressure at this time is transmitted to the upper part of the head 21 of the separation piston 20 to push the separation piston 20 downward. Given.
이때 헤드부(21)에 내삽된 피스톤 오링(22)은 돌기(23) 형성으로 인하여 기밀성을 유지하여 충진화약(50)의 폭발압력이 분리 피스톤(20)의 헤드부(21) 상부에만 전달되게 한다.At this time, the piston O-ring 22 inserted into the head 21 maintains airtightness due to the formation of the protrusion 23 so that the explosion pressure of the filling powder 50 is transmitted only to the upper portion of the head 21 of the separation piston 20. do.
분리 피스톤(20)이 충진화약(50)의 폭발압에 의해 밀려지게 되면 피스톤 삽입홀(14)에 끼워진 분리 피스톤(20)의 선단부가 분리단면(13) 부위를 밀어내게 되므로 분리단면(13)은 도 3에 도시된 바와 같이 분리되게 된다.When the separation piston 20 is pushed by the explosion pressure of the filling powder 50, the distal end portion 13 of the separation piston 20 inserted into the piston insertion hole 14 pushes the separation end portion 13 portion. Are separated as shown in FIG. 3.
이때 분리단면(13)은 분리볼트(10)의 타부위에 비하여 그 두께가 얇고 분리 시프톤(20)이 직접적으로 분리단면(13)을 밀어내게 되므로 분리볼트(10)는 도 3와 같이 분리단면(13)을 기준으로 2조각으로 분리되어 진다.At this time, the separating end 13 is thinner than other parts of the separating bolt 10 and the separating shift tone 20 directly pushes the separating end 13 so that the separating bolt 10 is separated as shown in FIG. 3. Based on the cross section 13, it is divided into two pieces.
분리볼트(10)가 2조각으로 분리되면 분리볼트(10)에 의하여 결합고정되었던 제 1 구조물(1)과 제 2 구조물(2)이 분리되어 목적하는 바를 달성하게 된다.When the separation bolt 10 is separated into two pieces, the first structure 1 and the second structure 2 that are coupled and fixed by the separation bolt 10 are separated to achieve the desired purpose.
여기서 분리 피스톤(20)은 분리단면(13)에 닿아있는 상태에서 충진화약(50)의 폭발력으로 분리단면(13)을 밀어내게 되므로 분리단면(13) 분리시 충격이 크게 완화되어진다.In this case, the separation piston 20 pushes the separation end 13 with the explosive force of the filling powder 50 in a state in which the separation piston 20 is in contact with the separation end 13, thereby greatly alleviating the impact when the separation end 13 is separated.
그리고 분리볼트(10)는 분리단면(13)을 기준으로 2조각으로만 분리되므로 기존과 같이 비산파편이 발생되지 않아 내부 탑재물이 파편에 의하여 손상되는 경우가 없어지게 된다.Since the separation bolt 10 is separated into only two pieces based on the separation section 13, no scattering fragments are generated as in the past, so that the internal mounting is not damaged by the fragments.
두 개의 구조물을 체결 고정시킨 분리볼트를 화약의 폭발력에 의한 분리 피스톤의 운동력으로 분리시키게 되므로 분리 충격을 줄일 수 있고 비산파편을 없앨 수 있는 효과가 제공된다.Separating bolts that fasten the two structures are separated by the kinetic force of the separation piston by the explosive force of the gunpowder can reduce the separation impact and provide the effect of eliminating scattering fragments.
본 발명은 볼트체결로 결합된 2개 이상의 구조물을 전기적 신호에 의한 화약의 폭발력을 이용하여 구조물을 분리시키는 분리형 볼트에서 분리시의 충격이 미미하고 분리파편도 발생시키지 않도록 한 것이다.The present invention is to minimize the impact of the two or more structures coupled by the bolt fastening in the detachable bolt separating the structure using the explosive force of the explosive force by the electrical signal and to not generate separation fragments.
Claims (5)
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1996
- 1996-12-18 KR KR1019960071108A patent/KR19980052164A/en not_active Application Discontinuation
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