KR20180035232A - 총기 카트리지 및 제조 방법 - Google Patents

총기 카트리지 및 제조 방법 Download PDF

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KR20180035232A
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KR1020187005176A
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안토니 비지아노
보로디마이어 드로보키
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쉘 쇼크 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

총기용 카트리지에 사용되는 케이싱(220)은 슬리브(222) 및 부착된 베이스(224)를 포함한다. 상기 슬리브는 탄알을 유지하기 위한 입구, 및 니플(228)이 연장되는 반대쪽 격벽(226)을 갖는 원통형 부분을 갖는다. 반경방향으로 두께가 감소되고 만곡된 표면 부분들을 갖는 립(234)은 제1 밀봉 구역(41)을 형성한다. 바람직하게는 제2 밀봉 구역(39)은 상기 격벽 근처에 있다. 격벽(226)은 원주 파형부 또는 융기부(250)를 포함한다. 슬리브는 바람직하게는 오스테나이트계 스테인리스 강으로 제조되고, 슬리브 길이에 따라 상이한 경도 및 자성 특성을 갖고, 니플은 최소 경도를 갖는다.

Description

총기 카트리지 및 제조 방법
본 발명은 총기 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄약 케이싱에 관한 것이다.
총기 분야에서 탄약 카트리지(탄약 쉘(ammunition shell: 탄피)이라고도 함)는 발화시 타깃을 향해 총의 총신 아래로 총알을 추진시키는 분말을 포함한다. 종래 기술의 카트리지, 특히 소총에 사용되는 카트리지는 통상적으로 단조 황동(brass)으로 제조된 케이싱을 포함한다. 추진제, 통상적으로 무연 폭발성 분말이 케이싱 내에 포함되고, 총의 약실 블록의 발사 핀(firing pin: 공이)이 케이싱의 베이스 (base)에 있는 리세스(recess)에 설치된 뇌관(primer)에 충격을 가하는 것에 의해 점화된다.
본 발명과 관련된 카트리지는, 본 명세서에서 베이스 단부라고 언급되는 실질적으로 폐쇄된 단부, 및 종종 입구라고 언급되는 반대쪽 개방된 단부를 갖는 일반적으로 원통형인 케이싱을 포함한다. 추진제가 케이싱의 오목부(concavity)에 놓인 후 입구의 개방된 단부는 총알을 수용하고; 케이싱은 총알을 제 위치에 유지하기 위해 총알 둘레로 필요에 따라 크림핑(crimped)된다. 케이싱의 베이스 단부는 통상적으로 케이싱이 총의 발사 메커니즘의 파지부(grip)에 의해 맞물릴 수 있도록 탄피홈(cannelure) 또는 그루브(groove)를 갖는다. 베이스 단부는 카트리지가 총의 총신의 챔버 내로 삽입되는 깊이를 제한하는 정지부로서 작용하는 더 큰 직경의 플랜지 부분을 종종 포함한다.
단조 금속(통상적으로 카트리지 황동) 케이싱으로 구성된 종래 기술의 카트리지에서, 뇌관을 유지하는 베이스 단부는 총알을 유지하는 슬리브 부분과 일체형이다. 통상적으로, 슬리브는 카트리지를 형성하는 금속 가공 공정으로 인해 (개방 단부에서 더 큰 직경을 갖게) 내부적으로 테이퍼(tapered)진다. 베이스 근처의 벽 두께는 입구 단부에서의 벽 두께의 수 배이다. 때때로 케이싱이 총알이 포획된 개방 단부 근처에서 직경이 감소한다.
통상적인 카트리지의 베이스의 외부 표면은 충격에 민감한 소량의 폭발성 분말을 포함하는 격발 뇌관이 놓이는 리세스를 구비한다. 통상적으로, 뇌관은 베이스의 중심에 있고, 리세스의 단부에 의해 발사 공정 동안 지지되는 내부 앤빌(anvil)을 포함한다. 종종 배기구(vent) 또는 섬광 구멍(flash hole)이라고 언급되는 베이스를 관통하는 작은 통로가 있는데, 이에 의해 점화된 뇌관 가스가 베이스를 통과하여 케이싱의 오목부로 들어가서 추진제를 점화시킨다.
카트리지는 필연적으로 의도된 총의 총신의 챔버 내로 슬립되어 들어간다(slip fit). 카트리지는 통상적으로 케이싱의 베이스의 림(rim)에 있는 그루브를 붙잡기 위해 하나 이상의 집게(claw)를 보통 갖는 약실 블록(슬라이드 또는 볼트라 함)에 의해 삽입되고 나서 제 위치에 유지된다. 뇌관이 총의 약실 블록 내 발사 핀에 의해 가격될 때, 추진제는 폭발적으로 가스로 변하여 총알을 카트리지로부터 총의 총신의 보어(bore) 아래로 가압한다. 이 과정에서, 폭연된 추진제 가스의 압력은 카트리지의 케이싱을 반경방향 외측으로 팽창시켜, 바람직하게는 챔버와 케이싱의 슬립되어 들어간 간극 구역을 통해 가스가 빠져 나가는 것을 방지하는 밀봉(seal)을 형성한다. 그런 다음 케이싱은 희망적으로 이완되어 약 원래의 치수로 반경방향으로 안쪽으로 이동하여, 사용된 카트리지의 케이싱이 쉽게 제거될 수 있게 한다. 케이싱은 종종 탄피홈을 당기는 약실 블록의 후퇴 동작에 의해 챔버로부터 제거되거나; 또는 약실 블록의 후방 운동과 협력하여 케이싱에 작용하는 가압된 가스의 힘에 의해 제거된다. 약실 영역으로부터 토출된 후, 케이싱은 뇌관과 분말을 교체하고 새로운 탄알을 설치하여 종종 재활용될 수 있다.
우수한 카트리지는 다수의 특성을 갖는다. 이들 카트리지는 방금 논의된 바와 같이 폭연 가스의 압력에 저항할 만큼 충분히 강해야 한다. 이들 카트리지는 총알을 발사하는 동안 총의 챔버와 밀봉을 형성하도록 구성되어야 한다. 이들 카트리지는 총기에 배치되기 전에 아마도 거친 취급에 저항하는 능력, 및 재가공되고 재장전되는 능력을 포함하여 충분한 내구성과 무결성을 가져야 한다. 이들 카트리지는 내부식성이 있어야 한다. 전통적으로, 황동 합금 카트리지가 매우 잘 작동하였다.
흔히 널리 사용되는 전통적인 케이싱의 황동은 다양한 철 및 알루미늄 합금에 비해 및 물론 플라스틱에 비해 값비싼 합금이다. 그러나 강철, 알루미늄 합금 및 플라스틱과 같은 대안적인 재료는 보통 상기 특성들에 결함이 인식된 것으로 인해 시장에서 호의적이지 않은 것으로 발견되었다.
다른 발명자들은 카트리지를 위한 다양한 대안적인 구조 및 재료를 기술하였다. 예를 들어, 카트리지는 전체적으로 또는 부분적으로 황동 이외의 금속 및 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 케이싱은 플라스틱 또는 페이퍼로 만들어질 수 있으며 금속 베이스에 부착될 수 있다(이는 산탄총 쉘에 일반적인 것임). 케이싱은 뇌관까지 이어지는 베이스의 통로 내로 삽입되는 니플(nipple) 단부를 갖는 슬리브의 형태로 제조될 수 있으며, 니플은 반경방향으로 벌어져서 두 부분을 함께 유지한다. 참고를 위해 다음 문헌, 즉 밀뱅크(Milbank)의 미국 특허 번호 125,830; 혼(Horn)의 미국 특허 번호 3,688,699; 스코히코(Skochko)의 미국 특허 번호 3,765,297; 앤더슨(Anderson)의 미국 특허 번호 3,977,326; 혼의 미국 특허 번호 3,688,699; 디트리히(Dittrich)의 미국 특허 공개 번호 2007/0214992 및 2008091245, 및 노이게바우어(Neugebauer)의 미국 특허 공개 번호 2014/0224144를 들 수 있다. 상기 종류의 케이싱과 카트리지의 전부는 아니더라도 대부분은 시장에 존재하지 않는 것으로 인해 추가적인 개선이 필요한 것으로 보인다.
특히 대량으로 사용되는 소총 카트리지에 대해서는 더 낮은 비용의 카트리지가 항상 요구된다. 그리고 카트리지의 성능을 개선하려는 요구가 지속적으로 항상 존재한다. 예를 들어, 임의의 특정 구경의 카트리지에 대해, 화약이 들어 있는 부피를 최대화하는 것이 일반적으로 바람직하다. 발사 후 총으로부터 배출된 소비된 케이싱을 모으는 것은 경제적 및 환경적 이유로 바람직하다. 케이싱이 황동 또는 플라스틱으로 만들어진 경우 이는 기본적으로 시각적 또는 광학적 수단을 사용하는 것을 의미한다. 화약의 상이한 장전 양을 갖는 동일한 외부 외관을 갖는 카트리지들, 예를 들어, 동일한 크기의 카트리지들을 구별하는 것이 요구된다.
도 1은 총알이 가상 선(phantom)으로 도시된 통상적인 종래 기술의 카트리지의 사시도이다.
도 2는 종래 기술의 케이싱의 베이스 단부의 부분 단면도이다.
도 3은 뇌관과 함께 본 발명의 케이싱의 분해도이다.
도 4는 도 3에 도시된 케이싱의 일 실시예의 단면도이다.
도 5는 케이싱의 길이방향 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 베이스의 보다 상세한 단면도이다.
도 7은 도 5의 케이싱의 길이방향 부분 단면도로서, 슬리브가 베이스에 고정된 방식을 보여주는 도면이다.
도 7a는 니플의 팁(tip)에서 챔퍼(chamfer)를 보여주는 슬리브의 길이방향 부분 단면도이다.
도 7b는 대안적인 실시예의 슬리브를 도시하는 도 7a와 유사한 도면이다.
도 7c는 베이스 내 슬리브의 길이방향 부분 단면도로서, 밀봉 구역들을 도시하는 도면이다.
도 7d는 슬리브의 니플의 립(lip)의 일부의 길이방향 단면도이다.
도 7e는 대안적인 형태의 립을 도시하는 도 7d와 유사한 도면이다.
도 8은 격벽 둘레에 원주 파형부(circumferential wave)를 갖는 슬리브를 구비하는 케이싱의 길이방향 단면도이다.
도 9는 격벽 내에 하나의 파형부를 갖는 슬리브의 길이방향 단면도이다.
도 10은 격벽 내에 2개의 파형부를 갖는 슬리브의 길이방향 부분 단면도이다.
도 10a는 대안적인 파형부를 갖는 슬리브의 길이방향 단면도이다.
도 11은 베이스와 인접 슬리브의 부분 단면도로서, 니플 부근의 공간을 보여주는 도면이다.
도 12는 케이싱의 슬리브를 형성하는 여러 단계들을 보여주는 도면이다.
도 13은 종래 기술에 알려진 뇌관의 사시도이다.
도 14는 뇌관이 베이스의 리세스에 압입되는 방식을 보여주는 케이싱의 베이스의 부분 단면도이다.
도 15는 베이스의 리세스에 삽입된 뇌관을 보여주는 도 14와 유사한 도면이다.
도 16은 본 발명의 케이싱의 길이방향 단면도이다.
도 17은 종래 기술의 케이싱의 길이방향 단면도이다.
본 발명의 목적은, 경량이고 제조하기에 경제적이며 내부식성이 있고 취급시 손상에 저항성이 있으며, 현재 사용 중인 뇌관에 적응 가능하고, 사용 후 재장전하기에 적합한 개선된 총기 카트리지를 제공하는 것이다. 추가적인 목적은 소비된 케이싱을 수집하는 것을 개선할 수 있도록 자석에 의해 끌어 당겨지는 케이싱으로 구성된 카트리지를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 종래 기술의 카트리지와 동일하거나 더 우수한 특히 소총 카트리지를 더 낮은 비용으로 제조하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에서, 총기용 카트리지는 케이싱을 포함한다. 일 실시예에서, 케이싱은 슬리브를 포함하고, 상기 슬리브는 상기 슬리브의 일 단부에서 격벽으로부터 연장되고 상기 베이스를 관통하는 통로에 고정되는 중공 니플(hollow nipple)에 의해 베이스에 고정된다. 상기 슬리브의 반대쪽 길이방향 단부는 원통형이고, 총알 또는 다른 마개(closure)를 유지하기 위한 입구를 포함한다. 상기 통로에 있는 리세스는 뇌관을 수용한다. 상기 슬리브의 상기 격벽은 상기 베이스의 제1 표면에 접촉되거나 밀접하게 배치된다. 상기 니플의 종단 단부는 상기 리세스의 숄더(shoulder)와 밀봉 가능하게 맞물리는 립으로서 벌어진다. 케이싱의 실시예에서, 상기 니플의 길이를 따라 상기 통로 내에 2개의 밀봉부, 즉 상기 격벽 근처에 있는 밀봉부 및 상기 립/숄더에 있는 밀봉부가 존재하고; 상기 밀봉부들은 상기 니플 둘레에 테이퍼진 원통형 공극 공간에 의해 이격되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 립을 포함하는 상기 니플의 상기 종단 단부는, 케이싱의 길이방향 단면에서, (a) 상기 립의 제1 측면이 상기 숄더와 접촉하고, 상기 케이싱의 길이에 대해 바람직하게는 90도로 이어지고; (b) (상기 뇌관을 향하는) 제2 측면이 상기 니플을 통해 상기 통로(섬광 구멍)에 더 근접할수록 상기 립 외측 림이 더 얇아지게 윤곽이 형성되는 특수한 형상을 갖는다. 상기 립의 상기 제2 측면은 상기 뇌관의 앤빌의 레그들에 의해 유리한 방식으로 접촉되어 섬광 구멍의 직경이 증가될 수 있게 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 격벽은 상기 베이스의 단부와 결합하는 상기 측면 상에 하나 이상의 함몰부(depression)를 갖고, 바람직하게는 상기 길이방향 축 및 상기 니플을 중심으로 하는 하나 이상의 원형 파형부 또는 융기부(ridge)가 있다. 상기 파형부는, 상기 격벽이 접촉하는 상기 베이스의 표면과 상기 격벽 사이의 함몰부 및 공간, 및 상기 슬리브의 화약 유지 오목부 내로 상승된 구역을 생성한다. 상기 격벽은 상기 니플을 제외하고는 상기 베이스에 고정되거나 상호 맞물린다. 따라서 상기 파형부는 총알을 발사하는 것과 관련된 압력 과도 상태 동안 격벽이 반경방향으로 팽창하여 챔버의 보어와 밀봉 가능하게 접촉하여 조기 파손을 유발할 수 있는 응력을 줄일 수 있게 한다. 케이싱의 실시예는 접하는 상기 격벽과 동일한 직경을 갖는 표면을 갖는 베이스를 구비하고, 탄피홈은 상기 베이스 표면으로부터 이격되어 있다.
다른 실시예에서, 상기 케이싱은 냉간 가공될 때 자성이 되는 특수한 특성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스 강(austenitic stainless steel)으로 만들어진다. 상기 슬리브는 제1 경도(hardness) 및 제1 투자율(permeability)의 원통형 입구 벽 부분, 및 더 적은 경도 및 투자율을 갖는 격벽, 및 훨씬 더 적은 경도 및 투자율을 갖는 니플을 갖는다. 따라서 상기 베이스에 고정되게 상기 슬리브를 유지하는 상기 립이 형성될 수 있는 반면, 상기 케이싱의 원통형 부분은 자석으로 당겨져서, 소비된 케이싱이 회수되는 것을 용이하게 한다. 그리고 상기 베이스는 바람직하게는 상기 슬리브의 임의의 부분보다 더 적은 경도를 갖는 알루미늄 합금으로 제조된다.
전술한 실시예들의 상이한 조합이 사용 가능하다. 본 발명은 또한 전술한 바람직한 특징들을 갖는 케이싱 및 카트리지를 제조하는 방법을 포함한다.
본 발명의 케이싱을 갖는 카트리지는 본 발명의 목적을 달성한다. 상기 케이싱은 종래의 황동 카트리지 케이싱보다 더 강하여 이를 대체한다. 케이싱은 부피가 커서 더 느리게 연소하는 분말을 사용할 수 있게 한다. 케이싱은 극히 내구성이 있으며 피로 파괴에 저항한다. 케이싱은 종래의 카트리지보다 더 많은 횟수로 재장전되고 발사될 수 있다. 전술한 및 다른 특징 및 장점은 하기의 상세한 설명 및 관련된 도면으로부터 완전히 이해될 수 있을 것이다.
상세한 설명
도 1은 중심 길이방향 축(C)을 갖는 종래 기술의 케이싱(19)의 사시도이고; 이 케이싱은 베이스(23)와 매우 빈번히 일체형인 원통형 슬리브형 부분(21)을 포함한다. 슬리브(21)는 개방 단부 또는 입구(33)를 갖는다. 케이싱의 내부 공동(cavity) 내에 추진제가 놓인 후 가상 선으로 도시된 총알(23)이 슬리브의 입구(52)에 마찰로 유지된다. 종래 9㎜ 카트리지에서 총알은 슬리브의 단부 내로 약 0.19 인치(4.8㎜) 깊이로 설정된다.
도 2는 친숙하게 황동으로 제조된 케이싱과 같은 케이싱(19A)의 바닥(bottom) 단부를 통한 길이방향 부분 단면도이다. 베이스 부분(23A)은 압입된 뇌관을 수용하도록 형성된 원통형 리세스(27A)를 단부에 갖는다. 종종 섬광 구멍 또는 배기구라고 언급되는 통로(29A)가 케이싱의 슬리브의 내부 오목부(31A)와 리세스(27A) 사이에서 이어진다. 케이싱(19A)의 부분(21A)은 베이스 부분(23A)에 근접하여 입구로부터 거리에 따라 두께가 증가하는 원통형 외부 표면 벽을 갖는다. 이러한 두께의 변화는 보통 사용되는 제조 공정의 한계에 기인하고; 탄알을 발사하는 동안 케이싱 내부에 생성된 고압으로 인한 변형 또는 파손에 저항하기 위해 베이스 부분에 근접하여 증가된 벽 강도를 제공하는 것이 요구될 수도 있다. 유사하게, 원통형 부분이 베이스와 만나는 곳에 둥근 내부 코너(15A)가 있다. 다른 발사체와 마개도 화약을 케이싱에 넣기 위해 사용할 수 있고, 예를 들어, 충전물 재료(wadding)는 소위 블랭크 라운드(blank round) 내에 사용될 수 있다. 본 설명에서 케이싱의 임의의 마개는 "총알"이라는 용어의 범위 내에 있어야 한다.
도 3은 뇌관(47)과 함께 본 발명의 케이싱(20)의 일 실시예의 분해도이다. 케이싱은 길이방향 축(C)을 중심으로 하는 두 개의 결합된 부분, 즉 슬리브(22)와 베이스(24)로 구성된다. 통로(30)는 슬리브의 니플(28)을 수용하기 위해 베이스를 관통해서 이어진다. 베이스의 근위 단부에서 통로는 압입으로 원통형 뇌관(47)을 수용하기 위해 더 큰 직경, 즉 리세스(32)를 갖는다. 베이스(24)는 추출 그루브(Extraction groove)라고도 언급되는 탄피홈(46)을 갖는다.
도 4는 슬리브의 니플(28)이 변형되는 것에 의해 베이스(24)에 고정된 슬리브(22)로 구성된 조립된 케이싱(20)의 길이방향의 부분 절단 단면도이다. 도 3 및 도 4를 모두 참조하면, 베이스와 결합되기 전에, 슬리브(22)는 세장형 원통형 부분, 및 총알을 수용하고 유지하도록 형성된 제1 단부(52)를 갖는다. 단부(52)는 종종 케이싱의 입구라고 언급된다. 슬리브의 반대쪽 단부에서, 니플(28)은 내측으로 이어지는 격벽(26)으로부터 연장된다. 베이스와 결합되기 전에 형성된 바와 같이, 니플(28)은 개방 단부(54)를 갖는다. 두 부분(22, 24)이 결합될 때 니플은 통로(30) 내에 있고, 니플의 개방 단부는 외측으로 벌어져서 립(34)을 형성하여 슬리브를 베이스에 유지시킨다.
본 발명의 일부 양태는 케이싱 및 그 구성 요소들의 기계적 형태에 관한 것이므로, 여기서 재료들이 특성들의 바람직한 고유한 조합을 반드시 가져야 하는 것은 아니다. 본 발명의 실시예의 기계적 형태는 슬리브 및 베이스 각각이 형성되는 방식 및 이 슬리브 및 베이스가 서로 결합하는 방식을 포함한다. 간단히 말하면, 슬리브는 거의 일정한 두께의 원통형 벽 부분, 선택적으로 파형부(환형 융기부)를 갖는 격벽 부분을 갖고, 니플의 종단 단부는 베이스 내에서 외측으로 벌어져 립을 형성하여, 슬리브를 베이스에 유지시킨다. 립은 뇌관을 지지하기에 적합한 표면 형상을 갖는다. 본 발명의 케이싱은 동일한 외부 크기의 종래 기술의 케이싱에 비해 우수한 내부 부피를 갖는다.
전술한 특징을 갖는 카트리지 및 케이싱은 다양한 재료를 사용하여 제조될 수 있지만, 본 발명의 실시예는 특수한 특성 및 특성들의 조합을 갖는 재료를 포함한다. 간단히 말하면, 본 발명의 실시예는, 단단해지고 자성인 오스테나이트계 스테인리스 강으로 제조된 슬리브를 포함하고, 베이스는 알루미늄계 합금과 같은 보다 부드러운 금속으로 제조된다.
본 발명의 기계적 양태는 우선 하기의 설명에 집중된다. 본 발명의 케이싱은 상이한 재료 및 재료들의 조합으로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 아래에서 보다 상세히 논의된 바와 같이, 슬리브는 마르텐자이트 마이크로 구조(martensitic microstructure)를 갖는 오스테나이트계 스테인리스 강으로 제조되고, 베이스는 연철 알루미늄 합금(wrought aluminum alloy)이다.
도 5는 길이방향 축(C)을 중심으로 하는, 슬리브(122) 및 베이스(124)로 구성된 케이싱(120)을 도시한다. 슬리브(122)는 총알을 수용하기 위한 개방 단부(152), 두께(t)를 갖는 원통형 벽(138), 및 베이스의 표면에 근접한, 슬리브의 단부를 대부분 폐쇄하는 격벽(126)을 갖는다. 또한 도 6 및 도 7을 참조한다. 다른 실시예에서 다른 요소의 번호와 마지막 2개의 숫자를 공유하는 번호를 갖는 요소는 동일한 이름 및 실질적으로 동일한 기능을 하는 요소이다.
도 6의 베이스(124)의 부분 단면도를 참조하면, 베이스는 통로(130)의 리세스(132)가 통로(156)로 전이되는 원주방향 랜드(land) 또는 숄더(144)를 갖는다. 숄더(144)의 표면은 길이방향 축(C)에 수직인 것이 바람직하고, 선택적으로 경사진다. 립(134)과 숄더(144)가 맞물리면 슬리브가 베이스에 유지되는 것을 도와주고, 립은 숄더와 밀봉을 형성하여 뇌관 구역으로부터 니플의 외부와 통로(156)의 보어 사이에 있는 공간으로 흐름이 일어나는 것을 방지하거나 억제한다.
케이싱을 제조하는 동안, 슬리브 니플(128)은 베이스의 통로(130) 내에 배치되고, 도 7의 가상 선 및 화살표(D)로 나타낸 바와 같이 숄더(144)와 맞물리도록 반경 방향 외측으로 벌어져 립(134)을 형성한다. 바람직하게는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 니플의 팁은 니플을 베이스의 통로 내에 삽입하기 전에 심하게 챔퍼링된다. 대안적으로, 팁은 니플의 보어 내에서 챔퍼링되는 것에 의해 얇아질 수 있다. 챔퍼링 및 성형 공정은 외측 방향으로, 즉 중심선(C)으로부터 반경 방향으로 거리에 따라 두께가 감소하는 립을 생성한다(도 7c를 참조). 도 7d 및 도 7e는 니플의 일부 및 립 실시예의 형상의 길이방향 단면을 보여주는 상세 단면도이다. 립(34)은 연속적으로 만곡된 표면을 갖는다. 립(434)은, 만곡된 내측 부분 및 외측 부분을 갖는 표면, 및 이 표면(277) 상에 편평부를 갖는다.
본 발명에서, 슬리브를 길이방향 단면에서 보았을 때, 바람직한 립은 뇌관용 리세스를 갖는 베이스의 단부의 방향을 향하는 립 표면에 만곡된 표면 부분을 갖는다. 반대쪽 면은 베이스의 통로에 있는 숄더에 밀봉 가능하게 배치된다. 다시 말하면, 바람직한 슬리브는 전체적으로 또는 부분적으로 만곡된 표면과 함께 베이스의 통로 아래로 이어지게 니플이 시작되는 곳에서보다 립의 림 또는 외측 에지에서 더 얇은 립을 갖는다. 더 얇은 외측 에지 및 만곡된 제2 표면의 장점은 도 15와 관련된 설명에서 이하에 이해될 수 있을 것이다.
바람직한 슬리브는 특히 원하는 형상 및 밀봉 효과를 갖게 벌어지기 쉬운 니플을 포함한다. 벌어지는 동안 니플의 팁 또는 종단 단부가 챔퍼링되고 신장되는 것에 의해 원하는 형태를 달성한다. 후술하는 바와 같이, 효과적인 밀봉은 또한 베이스 내 니플의 길이를 따라 상이한 특성들을 초래하는 바람직한 재료 및 제조 공정을 선택한 결과이다. 특히, 바람직하게는 니플의 팁은 고경도, 고강도 및 자성 특성의 원하는 조합을 갖는 나머지 슬리브 부분보다 더 부드럽다.
도 14 및 도 15와 관련하여 후술하는 바와 같이, 후속 제조 단계에서, 뇌관이 리세스(132)에 압입되는데, 이러한 배치를 용이하게 하기 위해 리세스는 챔퍼(142)를 갖는다. 뇌관은 슬리브의 립 상에 놓이는 발부(feet)를 갖는 내부 앤빌을 가진다.
립이 벌어져 놓이는 숄더는 베이스 및 케이싱의 길이방향 축에 대해 90도가 바람직하지만, 대안적인 실시예에서 숄더는 원뿔대 형상일 수 있다. 이러한 경우에, 얇은 림을 갖는 립은 길이방향 축에 대해 90도인 표면으로서 나타날 수 있다. 본 발명의 추가적인 대안적인 실시예에서, 립은 실질적으로 일정한 두께를 갖는다. 이 실시예를 수행하기 위해, 처음에 형성될 때, 니플은 종단 단부에 거의 챔퍼를 갖지 않거나 또는 전혀 챔퍼를 갖지 않을 수 있고, 벌어지는 공정 또는 립을 형성하는 공정 동안 니플의 단부에 있는 재료는 하나 이상의 성형 공구에 의해 수집되고 그 밖에 적절히 가공된다.
본 발명의 일 실시예에서, 니플은 통로(156) 내로 슬립될 수 있고 립(134)과 관련된 제1 밀봉부만이 존재한다. 바람직하게는, 통로(156)의 보어 내에서 니플과 베이스 사이에, 보다 바람직하게는 격벽에 근접하여 제2 밀봉부가 존재한다.
도 7c는 바람직한 제1 및 제2 밀봉부를 갖는 케이싱의 일부를 도시한다. 제1 밀봉부(41)는 립(34)과 베이스의 숄더 사이에서 원형으로 이어진다. 위치(39)에서 제2 밀봉부는 실질적으로 원통형이다. 테이퍼진 니플 또는 도 7b에 도시된 니플과 관련된 니플이 통로 내로 가압되어 니플의 종단 단부가 벌어질 때, 케이싱은 매우 얇은 공극 공간(43)을 특징으로 하는데, 즉 하나의 표면이 다른 표면으로 잼(jam)되지 않는 구역을 특징으로 한다. 설명을 위해 크기가 크게 과장된 공간(43)은 제1 밀봉부 근처에서 니플을 둘러싸며(circumscribe), 테이퍼진-벽 얇은-벽-실린더의 형상을 갖는 경향이 있다. 공극(43)이 있으면, 위치(39)에서 양호한 밀봉이 달성되는 것을 보장하고, 베이스의 통로 내로 가압될 때 니플의 단부가 정확히 위치되고, 립(34)을 생성하도록 적절히 형성되는 것을 보장하는 것을 도와준다.
2개의 이격된 밀봉부를 갖는 케이싱을 구성하는 하나의 방법에서, 통로(156)는 일정한 직경이고, 니플의 외부는 테이퍼진다. 도 9의 슬리브(222)를 참조하면, 니플(228)의 외부 표면은 각도(B)에서 격벽(126)으로부터의 거리에 따라 안쪽으로 테이퍼진다. 각도(B)는 0도 내지 10도 사이, 바람직하게는 1도 내지 3도 사이이다. (격벽에 가장 가까운) 니플의 베이스의 직경은 표면(136)에서 통로(156)의 개구에 대해 크기가 정해져서 0.002 인치 내지 0.005 인치(0.05㎜ 내지 0.13㎜)의 억지 끼워 맞춤 또는 가압 끼워 맞춤이 존재하게 된다.
도 7b는 니플(428) 상에 둘러싸는 융기부(445)를 갖는 대안적인 슬리브 실시 형태(422)를 도시하며, 이렇게 하는 목적은 제2 밀봉부(39)의 형성을 달성하는 것을 향상시키기 위한 것이다. 이 융기부는 중간부(inter)를 갖는다. 니플은 대안적으로 외부 직경이 테이퍼되거나 실질적으로 일정할 수 있다. 또 다른 슬리브 실시예에서, 니플은 니플 길이를 따라 직경이 단계적으로 변할 수 있다.
케이싱의 다른 실시예에서, 통로(156)는 도 6에 도시된 바와 같이 각도(BB)로 테이퍼져서, 보어 직경은 베이스의 표면(136) 근처에서 더 크다. 이러한 통로를 갖는 베이스와 함께 사용되는 니플은 실질적으로 일정한 직경일 수 있거나 또는 각도(BB)와 동일한 각도로 또는 더 작은 각도로 테이퍼질 수 있다. 이 실시예에서, 제2 밀봉부는 표면(136)으로부터 이격된 위치에서 가압-끼워 맞춤에 의해 형성되고, 립의 밀봉부에 근접할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2 밀봉부가 없는 케이싱의 다른 실시예에서, 니플 외부와 통로(156)의 보어의 상대적인 형상들은 니플의 길이를 따라서는 압입이 없고 종단 단부에 있는 립을 따라서만 압입이 있도록 형성될 수 있다. 임의의 실시예에서, 니플 둘레 또는 립 위치에서 유기 또는 무기 실란트가 선택적으로 사용될 수 있다.
니플의 보어는 직선이거나 또는 테이퍼질 수 있고; 바람직하게는 니플은 슬리브의 원통형 부분의 두께와 대략 동일한 벽 두께를 갖는다. 도 7 및 도 11에 도시된 바와 같이, 케이싱의 섬광 구멍인 니플의 보어는 격벽, 및 슬리브의 오목부에 근접하며 직경이 증가하는데, 즉 도 9에서 각도(B)에 따라 직경이 증가하고, 여기서 B는 1도 내지 5도이다. 이러한 원추형 형상은 뇌관으로부터의 고온 가스가 화약으로 전달되는 방식을 향상시키기 위한 것이다.
다시 도 5 내지 도 8을 참조하면, 슬리브(120)의 격벽은 베이스의 표면(136)과 접촉하거나 근접해 있다. 베이스 표면(136)은 평평하고, 케이싱 및 베이스의 길이방향 축(C)에 수직일 수 있다. 대안적으로, 표면(136)은 오목 형상이어서, (축(C)에 직교하는 평면인) 평면(D)에 대해 경사각(A)이 0도 내지 5도, 바람직하게는 약 3도를 갖게 중심 부근에서 함몰된다(도 6을 참조).
격벽에 접하는 베이스의 외부 직경은 바람직한 실시예에서 슬리브의 직선 원통형 부분의 직경과 동일한 직경이다. 그렇지 않은 경우, 베이스의 외부와 총의 챔버 사이에는 원주방향의 공간이 있을 것이고; 슬리브의 외측 "에지" 또는 "코너", 즉 구역(140, 240)은 우선적으로 또는 조기에 인장 또는 굽힘 과부하 또는 피로 파괴로 파손될 수 있다. 이는 구역(140, 240)에서는 지지가 없어 원주방향 공간으로 변형되는 것에 기인한다. 본 발명의 바람직한 케이싱은 슬리브 격벽 및 그 일체형 원통형 벽(예를 들어, 벽(138))과 동일한 직경인 면(예를 들어, 표면(236))을 갖는 베이스를 포함한다. 따라서, 구현되는 케이싱은 격벽으로부터 축방향으로 이격된 탄피홈(추출 그루브)을 갖고; 즉, 탄피홈은 베이스 내에 둘러싸는 채널이다. 이런 유형의 구조는 추출 그루브를 획정하기 위해 격벽에 인접하여 감소된 직경을 갖는 케이싱과 비교된다.
방금 언급한 목적을 수행하기 위해 및 외관 상의 이유로, 에지 또는 코너(140, 240)와 격벽, 표면(136) 사이에는 최소 간극이 있어야 한다. 이러한 상황을 달성하는 것을 도와주는 하나의 방법은 베이스의 표면(236)과 격벽(226)의 결합 표면 사이에 도 11에 도시된 바와 같은 각도(A)를 갖는 것이다. 도 11의 실시예에서, 베이스의 표면은 각도(A)로 오목 형상이고, 인접한 격벽의 표면은 중심 축(C)에 직교하는 평면(D)에 놓인다. 따라서, 격벽은 베이스의 단부의 표면에 대해 반경방향으로 각져 있다고 언급된다. 그 결과, 통로(230)에 인접하여 격벽과 베이스(224)의 표면(236) 사이에는 작은 공간(260)이 형성된다.
본 발명의 케이싱이 추진제 및 총알을 구비하고 총기의 챔버 내로 삽입될 때, 케이싱이 챔버 내로 슬립하여 들어가야 한다. 예를 들어, 간극은 외부 직경이 약 0.386 인치(9.8㎜)인 통상적인 카트리지의 각 측면에서 천 분의 수 인치일 수 있다. 총알이 발사되는 동안 원통형 벽을 총의 챔버로 반경 방향 외측으로 가압하는 큰 내부 압력 상승이 있다. 본 발명의 실시예에서, 케이싱은 추진제의 폭연 동안 반경 방향 외측으로 탄성적으로 변형되고 나서, 총기의 챔버로부터 소비된 케이싱을 용이하게 제거할 수 있을 만큼 충분히 원래의 치수에 가깝게 탄성적으로 복귀할 것이다. 그러나, 외측으로 팽창될 때, 슬리브 격벽이 원통형 벽과 만나는 원주방향 위치(140)에 과도한 응력이 생성될 수 있다. 분석 및 실험을 통해, 위치(140)에서의 파괴 경향은 (a) 위치(140)에서의 곡률 반경을 충분히 작게 만드는 것; 및 (b) 격벽 상에 원형 파형부(250) 또는 융기부를 제공하는 것 중 어느 하나 또는 둘 모두에 의해 완화되는 것으로 발견되었다.
반경에 관하여: 약 0.012 인치(약 0.3 ㎜)의 벽 두께를 갖는 슬리브 실시예에서, 위치(140)에서의 평균 곡률 반경은 바람직하게는 약 0.12 인치(32 ㎜) 미만이다; 보다 바람직하게는 약 0.05 인치(1.27 ㎜) 미만이다. 반경이 커질수록 케이싱이 더 쉽게 파손될 수 있다. 훨씬 더 바람직하게는, 반경은 내부 표면에서 측정했을 때 약 0.008 인치(0.2㎜)이고, 외부 표면에서 측정했을 때 약 0.020 인치(2㎜)이며, 평균 반경은 약 0.014 인치(0.36㎜)이다. 다른 바람직한 실시예에서, 평균 반경은 재료의 두께의 약 2배 미만이다.
도 8은 베이스(224)와 결합된 케이싱(220)을 도시한다. 니플(228)은 베이스(224)의 통로(230)의 더 작은 직경의 통로 부분(256) 내에서 길이방향으로 이어진다. 케이싱의 격벽(226)은 여기에서 파형부라고 언급되는 원형 융기부를 포함한다. 도 9는 슬리브가 베이스(224)와 고정되기 전에 슬리브(222)의 길이방향 부분 단면도이다. 이들 도면은, 케이싱(120)의 것과 유사하지만 격벽(226) 내에 파형부(250)가 존재하는, 슬리브(222) 및 베이스(224)를 도시한다. 원형 또는 환형 파형부(250)는 길이방향 축(C) 및 니플 길이를 중심으로 한다. 도 9에서와 같이 길이방향 단면을 보았을 때, 파형부(250)는 격벽이 반경 방향으로 이어짐에 따라 불규칙한 윤곽을 격벽에 부여한다.
바람직한 격벽은, (a) (베이스를 향하는) 격벽의 외부 면에 함몰부를 생성하고, (b) 베이스의 접하는 표면과 맞물리는 것에 의해 구속되지 않는 파형부를 갖는다. 파형부는 격벽의 외부 표면 상에 환형 함몰부 또는 중공부(258)를 획정한다. 격벽은 바람직하게는 일정한 두께를 갖고, 베이스의 단부에서 표면(236)과 접촉하거나 매우 가깝거나 밀접히 근접해 있고; 파형부는 격벽과 표면(236) 사이에 공극 공간을 획정한다. 추진제가 케이싱 내에서 폭연되면 파형부의 존재는 슬리브의 원통형 측벽이 격벽과 만나는 구역(240)에서 폰 미제스 응력(von Mises stress)을 낮춘다. 화약이 점화될 때 케이싱 내의 높은 가스 압력은 파형부를 탄성적으로 변형시키거나 평탄하게 하는 것으로 생각된다. 이는 위치(240)에서 인접한 슬리브 원통형 부분과 격벽의 외측 원주들이 카트리지가 위치되는 챔버의 보어와 접촉하는 지점까지 증가할 수 있게 하여, 케이싱과 챔버 보어 사이에 총신 가스가 흐르는 것을 억제하는 밀봉부를 순간적으로 생성한다. 본 발명에서, 베이스 표면 상에 융기부 또는 맞물림 특징부가 없고, 격벽은 표면(236)에 대해 반경 방향으로 이동할 수 있다. 바람직하게는 전술한 작은 곡률 반경이 파형부와 함께 구역(240)에 존재한다.
격벽과 베이스의 인접한 표면(236) 사이에 임의의 각도 차이로 인해 이 구역에 존재할 수 있는 작은 공극 공간에 더하여 격벽과 베이스의 단부의 인접 표면(236) 사이에 파형부가 생성하는 공극 공간이 존재한다.
슬리브가 파형부를 갖는 본 발명의 일례에서, 슬리브의 0.010 인치 내지 0.012 인치(0.25㎜ 내지 0.30㎜) 두께의 원통형 벽의 직경은 직경은 약 0.39 인치(9.9㎜)이며, 파형부(250)는 약 0.23 인치(5.8㎜)의 평균 직경을 갖고, 격벽의 평균 내부 표면으로부터 약 0.002 인치 내지 0.050 인치(0.05㎜ 내지 1,27㎜), 보다 바람직하게는 약 0.002 인치 내지 0.010 인치(0.051㎜ 내지 0.25㎜)의 치수(h)만큼 돌출할 것이다. 이러한 돌출(h)은 파형부의 높이라고 언급될 수 있다.
도 10은 2개의 파형부를 갖는 슬리브(222A)의 일부를 도시한다. 2개의 파형부(250A)는 격벽(226A) 상에 원형으로 이어져서 니플(228A)의 길이방향 축(C)을 둘러싼다. 도 10a는, 파형부의 또 다른 실시예가 있는, 니플(328) 및 격벽(326)을 갖는 다른 슬리브(322)의 일부를 도시한다. 단면도에서, 파형부(350)에 의해 제공되는 함몰부(358)는 니플에서 시작하여 외측으로, 격벽 표면이 베이스(도 10a에 도시되지 않음)의 인접한 표면에 더 근접하게 되는 지점까지 이어진다.
요약하면, 본 발명의 이러한 양태의 일반화에서, 케이싱은 베이스를 향하는 표면 상에 하나 이상의 함몰부를 갖는 격벽을 갖는다. 다른 격벽 형태는 본 발명의 이러한 양태의 목적을 달성할 수 있으며, 상기 파형부의 제1 격벽 표면은 슬리브의 오목부 내로 돌출하거나 돌기되고, 격벽의 제2 반대쪽 표면은 관련된 함몰부 또는 중공부를 갖는다.
도 13은 오목부 내에 앤빌(51)을 갖는 캡(cap)(49)을 포함하는 친숙한 뇌관(47)의 사시도이다. 앤빌(51)은 헤드(57) 및 3개의 발부(60)를 갖는다. 발부(60)의 내측 경계(bound)를 획정하는 파선 원으로 도시된 원주(CA)가 있다. 도 14는 도면에 화살표로 나타낸 바와 같이, 뇌관(47)이 케이싱(20)의 베이스(24)의 리세스(32) 내로 삽입된 것을 도시한다. 도 15는 캡이 케이싱의 베이스의 리세스 내에 완전히 위치된 것을 도시한다. 전술한 바와 같이, 종래의 제조 단계에서, 슬리브(22)의 니플(28)의 단부는 외측으로 벌어지므로 결과적인 립(34)은 리세스(32)의 바닥에 만곡된 환형 표면을 제공한다. 뇌관이 완전히 삽입되고 뇌관이 발사 핀에 의해 가격될 때, 앤빌의 발부(60)는 립의 표면과 접촉한다.
립(34)의 외측 에지 또는 림(35)은 도 7c, 도 7d 및 도 7e와 관련하여 논의된 바와 같이 나머지 립 부분보다 더 얇다. 도 15를 참조하면, 앤빌의 헤드(57)와 캡(49)의 내부 벽 사이에는 공간(53)이 있으며, 이 공간에 일정량의 충격-폭발 물질(미도시)이 뇌관 제조자에 의해 배치된다. 총기의 발사 핀이 캡의 표면(55)을 앤빌(51)의 헤드(57)의 방향으로 변형시키면, 뇌관 물질이 폭발하게 된다. 앤빌 발부는 립(34)에 의해 지지된다. 가해진 힘에 반응하여, 앤빌 레그들은 케이싱의 중심선(C)에 대해 외측으로 추진되는 경향이 있다. 발사된 카트리지를 구획 분석(sectioning)하면 많은 앤빌의 발부가 발사 과정 동안 어느 정도 외측으로 추진된다. 립의 만곡된 표면은 앤빌의 발부의 지지를 향상시키는 것으로 생각된다.
주어진 외형의 카트리지에 대해, 본 발명은 동일한 외형의 종래 기술의 단일 부재의 카트리지에 비해 더 큰 직경의 섬광 구멍을 갖는 더 큰 부피의 케이싱을 제공할 수 있다. 도 16 및 도 17은, 내부 공동의 동일한 길이(LI, LP)를 각각 갖는, 본 발명에 따라 제조된 케이싱(20)과 종래 기술의 단일 부재의 황동 케이싱(21)의 내부 형태들을 비교한 것이다.
본 발명은, 립(34)의 형상의 도움으로, 종래 기술의 케이싱(21)의 섬광 구멍(29A)의 직경(VP)에 비해 케이싱(20) 내에 증가된 직경(VI)의 섬광 구멍(29)을 가질 수 있게 하여, 뇌관의 앤빌의 발부에 양호한 지지를 제공하여, 리세스(32)의 바닥에서 더 작은 랜드 폭을 가능하게 한다.
케이싱(20)은 종래 기술의 케이싱(21)의 섬광 구멍(29A)의 직경(VP)에 비해 증가된 직경(VI)을 갖는 섬광 구멍(29)을 갖는다. 증가된 직경은 립(34)의 형상의 도움으로 달성되고, 이에 의해 뇌관의 앤빌의 발부에 양호한 지지를 제공하여, 리세스(32)의 바닥에서 더 작은 랜드 폭을 가능하게 한다. 슬리브(22)의 섬광 구멍은 앤빌의 발부의 최내측 경계의 직경(DA)보다 직경이 더 크다. 직경(DA)은 뇌관의 앤빌(51)의 발부(60)의 최내측 부분과 접촉하는 원(CA)의 직경이다(도 13을 참조). 바람직한 케이싱(22)에서, 발부(60)의 일부는 도 16에서 화살표(M)로 나타낸 바와 같이 중심 축(C)을 따라 적절한 배율로 볼 때 눈에 보인다. 비교하면, 도 17에서 도시된 바와 같이, 동일한 방식으로 보았을 때 예시적인 종래 기술의 카트리지에서는 발부의 에지가 아닌 앤빌의 헤드만이 보여진다. 증가된 직경의 섬광 구멍은 고온 가스가 뇌관 구역으로부터 슬리브(22)의 오목부(31)로 연통되는 것을 개선시키고; 이는 오목부 내 화약의 폭연을 보다 유리하게 도와준다.
카트리지 황동보다 더 높은 강도를 갖는 강철이 본 발명의 케이싱에 사용될 수 있기 때문에, 보다 얇은 케이싱 벽이 사용 가능하다. 본 발명의 예시적인 케이싱은 약 0.010 인치 내지 0.012 인치(0.25㎜ 내지 0.3㎜)의 거의 균일한 벽 두께(t)를 갖는다. 이는 예시적인 종래 기술의 케이싱(21)의 평균 0.027 인치(0.59㎜)의 벽 두께보다 약 0.0.15 인치(0.381㎜) 더 작다. 따라서, 케이싱(20)의 평균 내부 직경(D1)은 케이싱(21)의 평균 직경(DP)보다 더 크고; 조립된 카트리지의 분말 특성에 대해 약 4% 내지 15% 더 많은 부피가 케이싱 내에 있을 수 있다. 통상적으로 카트리지 제조자는, 총알이 제 위치에 있을 때, 케이싱의 오목부(31, 31P)를 채우는 화약을 사용한다. 일반적으로, 총알 속도 및 반복 가능성을 향상시키는 총의 총신 내 특정 바람직한 압력 대 시간 변화를 달성하기 위해, 더 적은 부피의 고 연소율(burn rate) 분말을 갖는 것에 비해, 더 많은 부피의 감소된 연소율 분말을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명은 바람직한 결과를 가능하게 한다. 테스트 결과 총의 총신의 출구에서 탄알 속도의 반복 가능성이 더 높았고, 그 결과 탄알을 보다 정확히 타깃에 맞출 수 있었다.
상기 기계적 특징을 포함하는 본 발명의 일반화에서, 슬리브는 철 합금(예를 들어, 강철) 및 바람직하게는 철, 알루미늄 및 구리 계열을 갖는 다른 합금으로 제조될 수 있다. 방금 위에서 언급했듯이, 슬리브의 재료가 높은 강도를 가질 때 본 발명의 케이싱/카트리지의 최상의 성능이 달성된다.
바람직하게는, 본 발명의 케이싱의 예시적인 슬리브는 어닐링된 상태의 동일한 강철에 비해 마르텐자이트 마이크로 구조를 형성하여 강철을 선택적으로 단단하게 하고 자성으로 만들 만큼 충분히 냉간 가공되는 일종의 오스테나이트계 스테인리스 강으로 제조된다. 베이스에 바람직한 재료는 T6 템퍼(temper)의 7075 연철 알루미늄 합금이다.
바람직한 오스테나이트계 스테인리스 강은 AISI 304 스테인리스 강 합금이다. 우선적으로 사용될 수 있는 다른 합금들은 AISI 302, AISI 308 및 AISI 347을 포함한다. 상기와 유사하게 거동하는 합금의 케이싱은 어닐링 없이 냉간 가공된 상태에서 사용된다. 선택된 합금은 성형성, 내부식성 및 강도의 바람직한 조합을 갖는다. 어닐링된 상태에서 합금은 자성이 없고; 냉간 가공될 때 합금은 자성을 갖는다. 바람직한 재료에서, 변형-유도된 마르텐자이트(강자성 상(ferromagnetic phase))는 냉간 가공되고 어닐링되지 않는 재료에 존재하고; 이는 일반 자석에 의해 유리하게 끌어 당겨지는 재료를 만든다. 본 발명의 바람직한 합금은 특수 등급(special class)이다. 예를 들어, 오스테나이트계 스테인리스 강 AISI 316은 냉간 가공시 자성이 없다. AISI 400 시리즈의 스테인리스 강은 페라이트이고, 마르텐자이트의 가공 또는 존재와 상관 없이 자성을 갖는다.
선호되는 재료의 케이싱이 자동 또는 반자동 무기로부터 방출되어 지면에 주위로 흩어질 때, 사용된 케이싱은 영구 자석 또는 일반적인 전자석으로 영역을 스쳐 지나감으로써 회수될 수 있다. 황동, 알루미늄 또는 비금속 케이싱을 비교한다.
AISI 304 합금의 가공은 또한 단단해져서 극한 강도로 증가되고, 이에 의해 합금이 냉간 가공되지 않을 때보다 슬리브의 벽 두께가 더 가벼워진다. 바람직하게는, AISI 304 슬리브 재료는 적어도 "1/4 경도"이고 여기서 이 재료는 적어도 약 록웰 C("Rc") 30의 경도 및 약 125,000 psi(pounds per square inch)(6 x 10 6 N/m 2 )의 관련된 극한 인장 강도를 갖는다. 이는 AISI 304 재료의 일반적인 어닐링된 연철 바(wrought bar) 또는 스트립의 약 75,000 psi(3.6 x 10 6 N/m 2 ) 극한 인장 강도 및 록웰 B 83-92 경도와 비교된다. 보다 바람직하게는, AISI 304 재료는 경도가 약 Rc 40보다 더 크고 극한 인장 강도가 150,000 psi(7.2 x 10 6 N/m 2 )를 초과하도록 가공된다.
바람직하게는, 슬리브는 편평한 강철 디스크로 시작하여 아일렛 기계(eyelet machine)(전사 프레스(transfer press))에서 형성된다. 디스크는 도 12의 단계 (a) 내지 단계 (e)에 의해 도시된 바와 같이 형상을 변화시키도록 순차적으로 가공된다. 케이싱의 베이스에 삽입되기 위한 상태의 슬리브는 단계 (e)에 도시되어 있다. 도 12의 단계 (e)에 도시된 것을 참조하면, 본 발명의 통상적인 슬리브는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상부/니플 위치(N), 격벽 위치(B), 중간점 원통형 구획 위치(M) 및 입구 단부 위치(E)를 갖는다. 성형 단계들을 통해 후방 가공(working backward)하면, 중간 형상들의 대응하는 위치들이 대략적으로 식별될 수 있다.
표 1은 각 단계에서의 자성 특성 및 최종 단계 (e)에서의 경도 분포를 나타낸다. 점차적인 가공으로, Mu 단위로 측정된 투자율(대략 "자화")이 증가하는 것을 볼 수 있다. 또한, 중간점(M)과 입구 단부(E)에서 경도가 크게 증가하는 것을 볼 수 있다. HVN(200 gm 하중을 사용하는 비커스 경도 수(Vickers Hardness Number))으로 경도는 입구 단부에서 가장 높고 400 HVN을 초과한다. 잘 알려진 바와 같이, 증가된 경도는 증가된 수율/최종 강도와 관련되고, 이 특성은, 슬리브 벽이 니플에 비해 더 높은 응력을 갖는 곳에, 즉 원통형 부분에서 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 케이싱의 슬리브는 적어도 2Mu, 보다 바람직하게는 적어도 3Mu의 투자율을 갖는 오스테나이트계 스테인리스 강이다. 본 출원에서는, 이러한 적어도 2 Mu 특성을 갖는 강은 자성이라고 언급된다. 이러한 자성 상태의 슬리브로 구성된 케이싱은 영구 자석 또는 전자석에 의해 끌릴 수 있고; 이는 사용된 케이싱을 회수 및/또는 취급할 목적으로 매우 사용 가능하다.
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케이싱의 자화도(degree of magnetism), 즉 투자율(더 적절하게는 상대 투자율)은 표준 ASTM A342-방법 6번에 따라 Mu 단위로 측정될 수 있다. 더 서번 게이트(The Severn Gage)(Severn Engineering Co., Inc., 미국 앨라배마주 오번 소재)라고 지칭되는 측정 장치를 사용할 수 있다.
입구로 연장되는 슬리브의 원통형 부분(E)은 가장 단단해지고 대응하여 자성이다. 격벽은 또한 강하고 자성이다. 이에 비해, 슬리브의 니플 부분은 바람직하게는 덜 가공되고 덜 단단하고, 니플 부분이 베이스에 압입으로 맞물리는 것과, 니플 부분이 립에 의해 베이스에 포획되는 것을 용이하게 한다. 니플의 직경이 작다는 것은 임의의 주어진 내부 압력에 대한 응력이 슬리브의 원통형 부분에서보다 더 낮다는 것을 의미한다. 또한, 작지만 베이스 내에 매립된 니플은 케이싱이 자성 픽업 공구에 끌리는 데 거의 기여하지 않을 것이다. 니플은 덜 단단하기 때문에, 니플의 종단 단부는 반경 방향 외측으로 벌어지기 더 쉽고, 원하는 양호한 밀봉 접촉이 더 잘 달성될 수 있다. 립을 벌리기 위한 냉간 가공은 립 부분의 경도 및 투자율을 증가시키지만, 통로(156, 256) 내의 립으로부터, 특히 도 7c의 공극(43) 근처의 부분으로부터 격벽을 향해 이어지는 길이방향 니플 부분의 대응하는 특성을 변화시키지는 않는다.
따라서, 케이싱 및 슬리브의 일 실시예는, 뇌관 리세스의 숄더 및 립으로부터, 격벽 및 입구 단부에서 슬리브가 갖는 격벽으로 이어지는 니플에서는 보다 적은 투자율 및 경도를 갖는 슬리브를 포함하는 결합이다.
베이스는 스탬핑(stamping), 프레싱 또는 가공에 의해 형성될 수 있고, 덜 바람직하게는 캐스팅(casting)에 의해 형성될 수 있다. 베이스는 바람직하게는 연철 알루미늄 합금, 바람직하게는 T6 템퍼 상태의 합금 연철 7075 합금으로 제조된다. 이 합금은, 뇌관을 유지하기에 충분하고 니플을 변형시키는 제조 공정의 힘을 견딜 수 있을 만큼 충분히 고강도이다. 알루미늄 베이스는 색상 코딩을 위해 양극 처리되고 염색되어 다른 유형의 카트리지를 표시(demark)할 수 있다. 대안적으로, 알루미늄 합금 베이스는 무전해 니켈 인 금속(electroless nickel phosphorous metal)으로 코팅될 수 있다. 예시적인 알루미늄 합금 베이스는 70 내지 98 범위의 록웰 B 경도를 가질 것이다. 베이스는 니플의 변형 및 약실 블록에 의해 부과된 힘을 유지하기에 충분한 강도를 갖는다.
본 발명의 개념에서, 입구를 포함하는 슬리브 원통형 부분은 최고 강도 및 경도를 갖고, 베이스의 통로와 니플의 벌크(bulk)는 더 적은 강도 및 경도를 갖고, 베이스는 최저 경도를 갖는다. 이러한 조합은 부분적으로 전술한 이유 때문에 유리하고, 나아가 더 부드러운 베이스는 예를 들어 강철 베이스 또는 종래 기술의 강철 케이싱에 비해 카트리지/케이싱을 파지하고 토출하는 총기 부품의 마모 또는 수명 감소를 줄이기 때문에 유리하다.
본 발명의 일반화에서, 베이스는 대안적으로 카트리지 황동, 다른 황동 및 주조 아연계 합금과 같은 다른 금속으로 제조될 수 있고, 이 금속은 케이싱 재료보다 덜 단단하다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 총기 부품들의 전술한 마모가 요인이 아닌 경우, 강철 합금 또는 세라믹이 베이스에 사용될 수 있다.
본 발명은 본 명세서에 설명된 새로운 특징을 갖는 케이싱을 포함하는 쉘 또는 카트리지를 포함한다. 특히, 쉘은, 케이싱의 베이스의 리세스 내 제 위치에 뇌관을 가압하고, 입구 단부를 통해 슬리브의 오목부에 화약을 넣고, 슬리브의 입구 내로 총알을 가압하고 크림핑함으로써 형성된다. 이러한 단계들은 종래의 케이싱, 예를 들어 황동 케이싱을 제조하는데 사용된 것과 동일한 종류의 장비를 사용하여 모두 수행될 수 있다. 본 발명은 작은 구경의 카트리지로 설명되었지만, 본 발명은 더 큰 구경의 쉘에도 적용될 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 방법을 사용하여 본 명세서에 기술된 특징을 갖는 케이싱 및 카트리지를 제조하는 방법을 포함한다. 케이싱은, 2개의 부품을 서로 결합시키는 자동화된 기계를 사용하여, 슬리브 및 베이스로부터, (a) 슬리브의 입구 내에 끼워지고, 베이스가 유지되는 동안 니플 및 인접한 격벽을 가압하여 베이스의 통로에 니플을 가압하여 격벽의 외측 에지가 베이스의 면과 접촉하거나 밀접히 근접하도록 공구 작업(tooling)을 사용하여; 및 (b) 뇌관 리세스 내에 끼워지고, 니플의 종단 단부를 축방향으로 가압하여 종단 단부를 반경 방향 외측으로 벌려 리세스의 바닥에 있는 숄더로 가압하는 립을 형성하여 상기 립은 바람직하게는 환형 만곡된 표면을 가지게 하는 공구 작업을 사용하는 것에 의해, 조립될 수 있다. 그 후, 카트리지를 형성하기 위해, 단계 (c)에서, 뇌관을 베이스의 단부에서 리세스 내로 가압하여 뇌관의 앤빌의 레그들을 립의 표면과 접촉시키거나 또는 립의 표면에 매우 근접하게 하고; 단계 (d)에서 화약을 슬리브의 오목부에 넣고; 단계 (e)에서 탄알을 슬리브의 입구 내로 가압하고, 입구를 바람직하게 탄알 주위로 크림핑한다.
슬리브 및 베이스의 고유한 특징은 본 발명에 놀라운 장점을 제공한다. 케이싱/카트리지는 종래 기술의 케이싱보다 경량, 저비용 및 고성능을 제공한다. 동시에 케이싱/카트리지는 취급 동안 내구성을 갖고 재장전될 수 있다.
명시적인 및 암시적인 변형 및 장점을 갖는 본 발명은 일부 실시예와 관련하여 설명되고 도시되었다. 이들 실시예는 예시적인 것일 뿐 본 발명을 제한하는 것이 아닌 것으로 고려되어야 한다. 공간에 도시된 물품의 배향과 관련된 단어의 임의의 사용은 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 물품이 상이하게 배향된 경우 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. "선호하는" 및 그 변형어와 같은 단어의 임의의 사용은 바람직하지만 반드시 필수적이어야 하는 아닌 특징 또는 조합을 제안한다. 따라서, 임의의 이러한 바람직한 특징 또는 조합이 결여된 실시예가 다음의 청구항의 범위 내에 있을 수 있다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 청구된 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 설명된 본 발명의 실시예의 형태 및 상세에 다양한 변경을 할 수 있다.

Claims (22)

  1. 총기 카트리지용 케이싱으로서,
    길이 및 중심 길이방향 축을 갖는 슬리브로서, 화약 추진제를 수용하기에 적합한 오목부를 획정하는 길이방향으로 연장되는 원통형 벽 부분을 포함하고, 상기 슬리브는 총알을 수용하도록 형성된 원통형 벽 입구 제1 단부, 및 종단 단부까지 길이방향으로 연장되는 니플(nipple)을 갖는 원형 격벽을 포함하는 반대쪽 제2 단부를 구비하고, 상기 니플은 추진제 가스가 상기 오목부 내로 흐를 수 있게 하는 보어(bore)를 구비하는, 상기 슬리브; 및
    길이 및 길이방향 축, 제1 단부, 상기 슬리브의 상기 격벽과 결합하도록 형성된 원형 표면을 갖는 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 길이방향으로 이어지는 통로를 갖는 베이스(base)로서, 상기 통로는 상기 통로의 나머지 부분보다 치수가 더 큰 리세스(recess) 부분을 상기 제1 단부에 구비하고, 상기 리세스는 뇌관을 수용하고 상기 통로와 함께 둘러싸는 숄더(circumscribing shoulder)를 획정하도록 형성된, 상기 베이스를 포함하되;
    상기 격벽은 상기 베이스의 상기 제2 단부에 접촉하거나 또는 근접하여 있고, 상기 니플은 상기 통로 내에 위치되고,
    상기 슬리브의 니플의 상기 종단 단부는 상기 숄더와 접촉하여 반경 방향 외측으로 이어지는 립(lip)을 포함하고; 상기 니플 및 베이스는 상기 숄더에서 제1 밀봉부(seal), 및 상기 격벽에 근접하여 상기 니플의 외주(periphery) 둘레에 제2 밀봉부를 갖고, 상기 제2 밀봉부는 상기 제1 밀봉부로부터 이격되어 있는, 케이싱.
  2. 제1항에 있어서, 상기 립은 상기 길이방향 축으로부터 거리에 따라 축방향 두께가 감소되고; 상기 슬리브의 길이방향 단면에서, 상기 립은 상기 제1 단부의 방향을 향하는 만곡된 표면 부분을 갖는, 케이싱.
  3. 제1항에 있어서, 상기 격벽 내에 적어도 하나의 파형부가 더 형성되고, 상기 파형부는 상기 베이스의 상기 제2 단부를 향하는 상기 격벽의 측면 상에 함몰부(depression)를 획정하는, 케이싱.
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬리브는 오스테나이트계 스테인리스 강 재료를 포함하고, 상기 슬리브는 자성(magnetic)인 부분들을 갖고, 상기 슬리브는 길이를 따라 상이한 경도(hardness) 및 자기 투자율(magnetic permeability)을 갖고, 상기 입구 제1 단부는 상기 립과 상기 격벽 사이에 있는 상기 슬리브의 부분보다 더 단단하고 더 높은 자기 투자율을 갖고; 상기 격벽은 상기 니플 및 상기 입구 단부의 각 특성의 중간인 경도 및 자기 투자율 특성을 갖고; 상기 재료는 선택적으로 AISI 304, AISI 302, AISI 308 또는 AISI 347 강(steel) 중 하나인, 케이싱.
  5. 카트리지로서, 제2항의 케이싱; 상기 베이스의 상기 단부에서 상기 리세스에 압입된 뇌관; 상기 슬리브의 상기 오목부 내에 있는 일정량의 화약; 및 상기 슬리브의 상기 입구 내로 가압되어 상기 오목부를 밀봉하는 탄알을 포함하는, 카트리지.
  6. 총기 카트리지용 케이싱으로서,
    길이 및 중심 길이방향 축을 갖는 슬리브로서, 화약 추진제를 수용하기에 적합한 오목부를 획정하는 길이방향으로 연장되는 원통형 벽 부분을 포함하고, 상기 슬리브는, 총알을 수용하도록 형성된 원통형 벽 입구 제1 단부, 및 종단 단부까지 길이방향으로 연장되는 니플을 갖는 원형 격벽을 포함하는 반대쪽 제2 단부를 구비하고, 상기 니플은 추진제 가스가 상기 오목부 내로 흐를 수 있게 하는 보어를 구비하는, 상기 슬리브; 및
    길이 및 길이방향 축, 제1 단부, 상기 슬리브의 상기 격벽과 결합하도록 형성된 원형 표면을 갖는 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 길이방향으로 이어지는 통로를 갖는 베이스로서, 상기 통로는 상기 통로의 나머지 부분보다 치수가 더 큰 리세스 부분을 상기 제1 단부에 갖고, 상기 리세스는 뇌관을 수용하고 상기 통로와 함께 둘러싸는 숄더를 획정하도록 형성된, 상기 베이스를 포함하되;
    상기 격벽은 상기 베이스의 상기 제2 단부에 접촉하거나 또는 근접하여 있고, 상기 니플은 상기 통로 내에 위치되고,
    상기 슬리브 니플의 상기 종단 단부는 상기 리세스 내에서 반경 방향 외측으로 이어지는 립을 포함하고, 상기 립은, 상기 슬리브의 길이방향 단면에서, 상기 숄더와 밀봉 접촉하는 제1 측면, 및 만곡된 표면 부분을 갖는 제2 측면을 갖고, 상기 립은 상기 중심 길이방향 축으로부터 거리에 따라 더 얇아지는, 케이싱.
  7. 제6항에 있어서, 상기 베이스의 제2 단부에서 일정한 직경을 갖는 상기 베이스를 관통하는 통로를 더 포함하고, 상기 격벽 외부 근처에 있는 상기 니플의 부분은 상기 통로의 상기 보어로 압입되어 밀봉되게 맞물리는 테이퍼진(tapered) 외부 표면을 갖고, 상기 제1 밀봉부와 상기 제2 밀봉부 사이의 상기 니플의 원주 둘레에는 원통형 공극 공간이 있는, 케이싱.
  8. 제6항에 있어서, 상기 립은 상기 길이방향 축으로부터 거리에 따라 축방향 두께가 감소되고; 상기 슬리브의 길이방향 단면에서, 상기 립은 상기 제1 단부의 방향을 향하는 만곡된 표면 부분을 갖는, 케이싱.
  9. 제6항에 있어서, 상기 격벽 내에 적어도 하나의 파형부를 더 포함하되, 상기 파형부는 상기 베이스의 상기 제2 단부를 향하는 상기 격벽의 측면 상에 함몰 부를 획정하는, 케이싱.
  10. 제6항에 있어서, 상기 베이스의 상기 제2 단부의 표면은 상기 격벽 표면의 반경방향 각도로부터 반경 방향으로 각지게 벌어지며, 상기 니플에 인접하여 상기 격벽과 상기 제2 단부 표면 사이에는 환형 공간이 있는, 케이싱.
  11. 제6항에 있어서, 상기 슬리브는 오스테나이트계 스테인리스 강 재료를 포함하고, 상기 슬리브는 자성인 부분들을 갖고, 상기 슬리브는 길이를 따라 상이한 경도 및 자기 투자율을 갖고, 상기 입구 제1 단부는 상기 립과 상기 격벽 사이에 있는 상기 슬리브의 부분보다 더 단단하고 더 높은 자기 투자율을 갖고; 상기 격벽은 상기 니플 및 상기 입구 단부의 각 특성의 중간인 경도 및 자기 투자율 특성을 갖고; 상기 재료는 선택적으로 AISI 304, AISI 302, AISI 308 또는 AISI 347 강 중 하나인, 케이싱.
  12. 카트리지로서, 제6항의 케이싱; 상기 베이스의 상기 단부에서 상기 리세스에 압입된 뇌관; 상기 슬리브의 상기 오목부 내에 있는 일정량의 화약; 및 상기 슬리브의 상기 입구 내로 가압되어 상기 오목부를 밀봉하는 탄알을 포함하는, 카트리지.
  13. 총기 카트리지용 케이싱으로서,
    길이 및 중심 길이방향 축을 갖는 슬리브로서, 화약 추진제를 수용하기에 적합한 오목부를 획정하는 길이방향으로 연장되는 원통형 벽 부분을 포함하고, 상기 슬리브는 탄알을 수용하도록 형성된 원통형 벽 입구 제1 단부, 및 종단 단부까지 길이방향으로 연장되는 니플을 갖는 원형 격벽을 포함하는 반대쪽 제2 단부를 구비하고, 상기 니플은 추진제 가스가 상기 오목부 내로 흐를 수 있게 하는 보어를 구비하는, 상기 슬리브; 및
    길이 및 길이방향 축, 제1 단부, 상기 슬리브의 상기 격벽과 결합하도록 형성된 원형 표면을 갖는 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 길이방향으로 이어지는 통로를 갖는 베이스로서, 상기 통로는 상기 통로의 나머지 부분보다 치수가 더 큰 리세스 부분을 상기 제1 단부에 갖고, 상기 리세스는 뇌관을 수용하고 상기 통로와 함께 둘러싸는 숄더를 획정하도록 형성된, 상기 베이스를 포함하고;
    상기 격벽은 상기 베이스의 상기 제2 단부에 접촉하거나 또는 근접하여 있고, 상기 니플은 상기 통로 내에 위치되고, 상기 슬리브 니플의 상기 종단 단부는 상기 리세스 내에서 반경 방향 외측으로 이어지는 립을 포함하고, 상기 격벽은 적어도 하나의 파형부를 갖고, 상기 파형부의 제1 표면은 상기 슬리브의 상기 오목부 내로 돌출하고, 상기 파형부의 제2 반대쪽 표면은 상기 베이스의 결합 표면을 향하고 상기 베이스의 상기 제2 단부를 향하는 상기 격벽의 표면에 함몰부를 획정하는, 케이싱.
  14. 제13항에 있어서, 상기 슬리브의 상기 오목부 내 압력이 증가될 때, 상기 격벽은 상기 베이스의 표면에 대해 반경 방향으로 이동하여, 상기 적어도 하나의 파형부를 평탄화시켜 상기 슬리브 원통형 벽 부분에 응력을 가할 수 있도록 형성된, 케이싱.
  15. 제14항에 있어서, 상기 슬리브의 상기 니플은 상기 베이스의 상기 통로 내에 압입되어 밀봉되고; 상기 립은 상기 케이싱의 상기 길이방향 축으로부터 거리에 따라 축방향 두께가 감소되고; 상기 슬리브의 길이방향 단면에서, 상기 립은 선택적으로 상기 제1 단부의 방향을 향하는 만곡된 표면 부분을 갖고; 상기 슬리브는 선택적으로 상기 립과 상기 격벽 사이에 있는 상기 슬리브의 상기 니플 부분보다 더 단단하고 더 높은 자기 투자율을 갖는 입구 제1 단부를 구비하고; 상기 격벽은 상기 니플 및 상기 입구 단부의 각 특성의 중간인 경도 및 자기 투자율 특성을 갖는, 케이싱.
  16. 총기 카트리지로서, 제13항의 케이싱; 상기 베이스의 상기 단부에서 상기 리세스에 압입된 뇌관; 상기 슬리브의 상기 오목부 내에 있는 일정량의 화약; 및 상기 슬리브의 상기 입구 내로 가압되어 상기 오목부를 밀봉하는 탄알을 포함하는, 총기 카트리지.
  17. 총기 카트리지용 케이싱으로서,
    길이 및 중심 길이방향 축을 갖는 슬리브로서, 화약 추진제를 수용하기에 적합한 오목부를 획정하는 길이방향으로 연장되는 원통형 벽 부분을 포함하고, 상기 슬리브는 탄알을 수용하도록 형성된 원통형 벽 입구 제1 단부, 및 종단 단부까지 길이방향으로 연장되는 니플을 갖는 원형 격벽을 포함하는 반대쪽 제2 단부를 구비하고, 상기 니플은 추진제 가스가 상기 오목부 내로 흐를 수 있게 하는 보어를 구비하는, 상기 슬리브; 및
    길이 및 길이방향 축, 제1 단부, 상기 슬리브의 상기 격벽과 결합하도록 형성된 원형 표면을 갖는 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 길이방향으로 이어지는 통로를 갖는 베이스로서, 상기 통로는 상기 통로의 나머지 부분보다 치수가 더 큰 리세스 부분을 상기 제1 단부에 갖고, 상기 리세스는 뇌관을 수용하고 상기 통로와 함께 둘러싸는 숄더를 획정하도록 형성된, 상기 베이스를 포함하되;
    상기 격벽은 상기 베이스의 상기 제2 단부에 접촉하거나 또는 근접하여 있고, 상기 니플은 상기 통로 내에 위치되고;
    상기 슬리브는 오스테나이트계 스테인리스 강 재료를 포함하고, 상기 슬리브는 자성인 부분들을 갖고, 상기 슬리브는 길이를 따라 상이한 경도 및 자기 투자율을 갖고, 상기 입구 제1 단부는 상기 립과 상기 격벽 사이에 있는 상기 슬리브의 부분보다 더 단단하고 더 높은 자기 투자율을 갖고; 상기 격벽은 상기 니플 및 상기 입구 단부의 각 특성의 중간인 경도 및 자기 투자율 특성을 갖고; 상기 재료는 선택적으로 AISI 304, AISI 302, AISI 308 또는 AISI 347 강 중 하나인, 케이싱.
  18. 총기용 카트리지를 제조하는 방법으로서,
    길이 및 중심 길이방향 축을 갖는 슬리브로서, 상기 슬리브는 화약 추진제를 수용하기에 적합한 오목부를 획정하는 길이방향으로 연장되는 원통형 벽을 포함하고, 상기 슬리브는 탄알을 수용하도록 형성된 원통형 벽 입구 제1 단부, 및 니플 종단 단부까지 길이방향으로 연장되는 니플을 갖는 원형 격벽을 포함하는 반대쪽 제2 단부를 구비하고, 상기 니플은 추진제 가스가 상기 오목부 내로 흐를 수 있게 하는 보어를 구비하는, 상기 슬리브를 형성하는 단계;
    길이 및 길이방향 축, 제1 단부, 상기 슬리브의 상기 격벽과 결합하도록 형성된 원형 표면을 갖는 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 길이방향으로 이어지는 통로를 갖는 베이스로서, 상기 통로는 상기 통로의 나머지 부분보다 치수가 더 큰 리세스 부분을 상기 제1 단부에 갖고, 상기 리세스는 뇌관을 수용하고 상기 통로와 함께 둘러싸는 숄더를 획정하도록 형성된, 상기 베이스를 형성하는 단계;
    상기 슬리브의 상기 니플의 상기 종단 단부의 외부를 챔퍼링(chamfering)하는 단계;
    상기 니플이 상기 베이스의 상기 통로 내에 놓이도록 상기 슬리브를 상기 베이스와 결합시키는 단계;
    상기 슬리브의 상기 오목부 내로 상기 격벽 및 니플을 가압하여 상기 베이스의 상기 통로 내로 상기 니플을 가압하여, 상기 격벽의 외측 에지를 상기 베이스의 상기 제2 단부의 표면과 접촉하거나 또는 근접하게 하여, 제1 밀봉부를 형성하는 단계; 및
    상기 니플의 상기 종단 단부를 축방향으로 가압하여, 상기 숄더를 가압하고 상기 숄더와 제2 밀봉부를 형성하는 립을 형성하고, 반경 방향 외측 방향으로 두께가 감소하는 립을 형성하여, 상기 립이 상기 슬리브의 길이방향 단면에서 상기 제1 단부의 방향을 향하는 만곡된 표면 부분을 선택적으로 갖게 하는 단계를 포함하는, 총기용 카트리지를 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 슬리브는 테이퍼진 외부 또는 둘러싸는 융기부를 갖는 니플을 갖게 형성되고, 상기 베이스를 관통하는 상기 통로는 상기 제2 단부에 근접한 부분에서 일정한 직경을 갖게 형성된, 총기용 카트리지를 제조하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 베이스에 가장 가까운 상기 격벽의 측면 상에 함몰부를 획정하는 상기 격벽에 적어도 하나의 파형부를 상기 슬리브에 형성하는 단계를 더 포함하는, 총기용 카트리지를 제조하는 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 슬리브를 오스테나이트계 스테인리스 강 재료로 제조하고 상기 슬리브를 냉간 가공하여 상기 슬리브의 적어도 일부를 자성으로 만들어, 상기 슬리브가 길이를 따라 상이한 경도 및 자기 투자율을 갖게 하여, 상기 입구 제1 단부가 상기 슬리브의 상기 니플 부분보다 더 단단하고 더 높은 자기 투자율을 갖고, 상기 격벽이 상기 니플과 상기 입구 단부의 각 특성의 중간인 경도 및 자기 투자율 특성을 갖도록 상기 슬리브를 형성하는 단계를 더 포함하는, 총기용 카트리지를 제조하는 방법.
  22. 총기용 카트리지를 제조하는 방법으로서,
    길이 및 길이방향 축을 갖는 슬리브로서, 상기 슬리브는 화약 추진제를 수용하기에 적합한 오목부를 획정하는 길이방향으로 연장되는 원통형 벽을 포함하고, 상기 슬리브는 탄알을 수용하도록 형성된 원통형 벽 입구 제1 단부, 및 외부에 챔퍼를 갖는 니플 종단 단부에 길이방향으로 연장되는 니플을 갖는 원형 격벽을 포함하는 반대쪽 제2 단부를 구비하고, 상기 니플은 추진제 가스가 상기 오목부 내로 흐를 수 있게 하는 보어를 구비하는, 상기 슬리브를 형성하는 단계;
    길이 및 길이방향 축, 제1 단부, 상기 슬리브의 상기 격벽과 결합하도록 형성된 원형 표면을 갖는 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 길이방향으로 이어지는 통로를 갖는 베이스로서, 상기 통로는 상기 통로의 나머지 부분보다 치수가 더 큰 리세스 부분을 상기 제1 단부에 갖고, 상기 리세스는 뇌관을 수용하고 상기 통로와 함께 둘러싸는 숄더를 획정하도록 형성된, 상기 베이스를 형성하는 단계;
    상기 니플이 상기 베이스의 상기 통로 내에 놓이도록 상기 슬리브를 상기 베이스와 결합시키는 단계;
    상기 슬리브의 상기 오목부 내로 상기 격벽 및 니플을 가압하여 상기 베이스의 상기 통로 내로 상기 니플을 가압하여, 상기 격벽의 외측 에지를 상기 베이스의 상기 제2 단부의 표면과 접촉하거나 또는 근접하게 하여, 제1 밀봉부를 형성하는 단계; 및
    상기 니플의 상기 종단 단부를 축방향으로 가압하여, 상기 숄더를 가압하여 상기 숄더와 제2 밀봉부를 형성하는 립을 형성하고, 반경 방향 외측 방향으로 두께가 감소하고 상기 슬리브의 길이방향 단면에서 상기 제1 단부의 방향을 향하는 만곡된 표면을 갖는 립을 형성하는 단계를 포함하는, 총기용 카트리지를 제조하는 방법.
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