KR20230041201A

KR20230041201A - 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛

Info

Publication number: KR20230041201A
Application number: KR1020210124522A
Authority: KR
Inventors: 황유준; 김창원
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-03-24
Also published as: KR102619334B1

Abstract

본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛은, 제1수용홀 및 상기 제1수용홀의 끝단에서 확대되어 단턱을 형성하는 제2수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 제1수용홀 및 상기 제2수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징; 중공이 형성된 관구조를 가지며, 상기 제1수용홀과 상기 제2수용홀 내에 배치되어 축선을 따라 슬라이딩 이동하되 일단에는 상기 제2수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 단턱에 걸려 이동을 제한하는 돌기부를 구비하는 실린더; 상기 실린더의 타단에 장착되어 인가되는 신호에 의해 상기 실린더 내에 압력을 발생시키는 압력카트리지; 상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤; 및 상기 제2수용홀 내에서 반경방향으로 이동하도록 구비되고, 상기 실린더의 돌기부 사이에 끼움결합된 상태에서 상기 삽입홀을 통해 상기 제2수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체;를 포함할 수 있다.

Description

파이로 분리장치의 볼트 분리유닛{BOLT SEPARATION UNIT OF PYROTECHNIC MECHANISM DEVICE}

본 발명은 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛에 관한 것이다.

파이로 분리장치는 화약의 연소 시 발생하는 높은 압력에 의해 내부 구성품들이 동작하여 볼트를 분리하는 장치로 항공산업이나 우주산업에서 발사체 등의 분리 또는 장비의 제어에 사용된다.

종래의 작동원리를 살펴보면, 신호 인가에 의해 화약이 연소하여 압력을 형성하면 피스톤과 실린더가 운동하게 되며, 이로 인해 초기 분리볼트를 고정하고 있는 스플릿의 해제가 가능해지고, 내부의 압력이 분리볼트를 이탈시키게 된다.

이 과정에서 압력이 분리볼트에 인가되면 분리볼트가 이탈하는 방향(축 방향)으로 힘이 발생하고, 이와 동시에 분리볼트와 스플릿의 접촉 형상에 의해 스플릿을 분리볼트 이동 방향과 수직한 방향(반경 방향)으로 밀어내는 힘이 발생하여 스플릿이 해제되도록 구성된다.

이 때, 스플릿은 접촉하고 있는 분리볼트 및 하우징과의 마찰력이 증가하는 조건에서 이동해야하므로 원활하게 해제가 되지 않는 문제가 발생한다. 스플릿이 원활하게 해제되지 않으면 하우징과 분리볼트 사이에 스플릿이 끼게 되고, 분리볼트가 정상적으로 분리되지 못하는 문제가 발생한다.

공개특허공보 제10-2014-0016134호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 스플릿이 자체적으로 반경 방향으로 이동할 수 있도록 하여 마찰력에 의해 볼트가 해제되지 못하는 문제를 해결할 수 있는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛은, 제1수용홀 및 상기 제1수용홀의 끝단에서 확대되어 단턱을 형성하는 제2수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 제1수용홀 및 상기 제2수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징; 중공이 형성된 관구조를 가지며, 상기 제1수용홀과 상기 제2수용홀 내에 배치되어 축선을 따라 슬라이딩 이동하되 일단에는 상기 제2수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 단턱에 걸려 이동을 제한하는 돌기부를 구비하는 실린더; 상기 실린더의 타단에 장착되어 인가되는 신호에 의해 상기 실린더 내에 압력을 발생시키는 압력카트리지; 상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤; 및 상기 제2수용홀 내에서 반경방향으로 이동하도록 구비되고, 상기 실린더의 돌기부 사이에 끼움결합된 상태에서 상기 삽입홀을 통해 상기 제2수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체;를 포함하며, 상기 압력카트리지 작동 시 상기 실린더가 상기 피스톤과 반대방향으로 이동함에 따라 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제되어 상기 분리볼트가 분리될 수 있다.

상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 탄성체를 포함하며, 상기 실린더에 의해 상기 스플릿 조립체가 구속된 상태에서 상기 탄성체는 압축되어 상기 스플릿 간의 간격이 좁아지고, 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제된 상태에서 상기 탄성체는 원상태로 복원되어 상기 스플릿 간의 간격이 벌어지면서 반경방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.

상기 스플릿은 일측면에 돌출된 연결핀을 구비하고, 상기 스플릿의 일측면과 마주하는 다른 스플릿의 일측면에는 상기 연결핀이 삽입되는 연결홀을 구비할 수 있다.

상기 탄성체는 상기 연결핀의 둘레를 감싸는 구조로 배치될 수 있다.

상기 연결핀은 단면이 삼각형, 사각형, 다각형의 형상을 가질 수 있다.

상호 접하는 상기 돌기부의 내주면과 상기 스플릿의 외주면은 경사진 구조를 가질 수 있다.

상기 하우징은 제2수용홀의 내측면에서 방사상으로 배열되는 가이드핀을 구비하고, 상기 스플릿은 상기 가이드핀과 연결되는 가이드홈을 구비할 수 있다.

상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 공압실린더를 포함하며, 상기 스플릿은 일측면에 상기 공압실린더가 연결되고, 상기 스플릿의 일측면과 마주하는 다른 스플릿의 일측면에는 상기 공압실린더의 피스톤로드가 연결될 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛은, 제1수용홀 및 상기 제1수용홀의 끝단에서 확대되어 단턱을 형성하는 제2수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 제1수용홀 및 상기 제2수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징; 상기 삽입홀을 통해 상기 제2수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체; 상기 제1수용홀과 상기 제2수용홀 내에 슬라이딩 이동하게 배치되며, 중공이 형성된 관구조를 가져 상기 스플릿 조립체의 둘레와 접하여 구속하는 일단에는 상기 제2수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 단턱에 걸리는 돌기부를 구비하고, 타단에는 인가되는 신호에 의해 압력을 발생시키는 압력카트리지를 구비하는 실린더; 및 상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤;을 포함하며, 상기 압력카트리지 작동 시 상기 실린더가 상기 피스톤과 반대방향으로 이동함에 따라 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제되어 상기 분리볼트가 분리될 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛은, 길이방향으로 관통형성된 수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징; 중공이 형성된 관구조를 가지며, 상기 수용홀 내에 배치되어 축선을 따라 슬라이딩 이동하되 일단에는 상기 수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 수용홀 내에 형성된 단턱에 걸려 이동을 제한하는 돌기부를 구비하는 실린더; 상기 실린더의 타단에 장착되어 인가되는 신호에 의해 상기 실린더 내에 압력을 발생시키는 압력카트리지; 상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤; 및 상기 수용홀 내에서 반경방향으로 이동하도록 구비되고, 상기 실린더의 돌기부 사이에 끼움결합된 상태에서 상기 삽입홀을 통해 상기 수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체;를 포함하며, 상기 압력카트리지 작동 시 상기 실린더가 상기 피스톤과 반대방향으로 이동함에 따라 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제되어 상기 분리볼트가 분리될 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛은, 길이방향으로 관통형성된 수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징; 상기 삽입홀을 통해 상기 수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체; 상기 수용홀 내에 슬라이딩 이동하게 배치되며, 중공이 형성된 관구조를 가져 상기 스플릿 조립체의 둘레와 접하여 구속하는 일단에는 상기 수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 수용홀 내의 단턱에 걸리는 돌기부를 구비하고, 타단에는 인가되는 신호에 의해 압력을 발생시키는 압력카트리지를 구비하는 실린더; 및 상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤;을 포함하며, 상기 압력카트리지 작동 시 상기 실린더가 상기 피스톤과 반대방향으로 이동함에 따라 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제되어 상기 분리볼트가 분리될 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 스플릿이 자체적으로 반경 방향으로 이동할 수 있도록 하여 마찰력에 의해 볼트가 해제되지 못하는 문제를 해결할 수 있는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛이 제공될 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2 및 도 3은 각각 도 1의 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛에서 스플릿 조립체가 구속된 상태 및 구속이 해제된 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4 및 도 5는 각각 다른 실시예에 따른 스플릿 조립체가 구속된 상태 및 구속이 해제된 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 6 및 도 7은 스플릿과 실린더의 돌기부가 상호 체결되어 조립되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛에서 실린더와 스플릿의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
도 9는 도 8에서 스플릿과 실린더의 돌기부가 체결되어 조립되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 10은 도 1의 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛에서 분리볼트가 분리된 상태를 나타내는 단면도.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛에서 스플릿 조립체가 구속된 상태 및 구속이 해제된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4 및 도 5는 각각 다른 실시예에 따른 스플릿 조립체가 구속된 상태 및 구속이 해제된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6 및 도 7은 스플릿과 실린더의 돌기부가 상호 체결되어 조립되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛(1)은 하우징(10), 실린더(20), 압력카트리지(30), 피스톤(40), 스플릿 조립체(50)를 포함할 수 있다.

하우징(10)은 내부에 일정 크기의 지름을 갖는 제1수용홀(11) 및 제1수용홀(11)의 끝단에서 더 큰 크기의 지름으로 확대되어 단턱을 형성하는 제2수용홀(12)을 구비할 수 있다. 즉, 크기가 상이한 두 개의 수용홀(11, 12)이 길이방향으로 관통형성되며, 수용홀(11, 12) 사이에는 지름 크기의 차이에 따른 단턱이 형성된다.

하우징(10)은 분리볼트(B)가 삽입되는 삽입홀(Ma)이 형성된 본체(M)의 일면(후면)에 고정되어 제1수용홀(11)과 제2수용홀(12)이 삽입홀(Ma)과 동일 축선상에 놓이도록 배치될 수 있다.

실린더(20)는 중공이 형성된 관구조를 가지며, 제1수용홀(11)과 제2수용홀(12) 내에 배치되어 축선을 따라 슬라이딩 이동할 수 있다.

실린더(20)의 일단은 제2수용홀(12) 내에 배치되고, 실린더(20)의 타단은 하우징(10)의 외부로 돌출되어 배치될 수 있다.

실린더(20)의 일단에는 제2수용홀(12)의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 단턱에 걸려 이동을 제한하는 돌기부(21)가 구비될 수 있다.

압력카트리지(30)는 실린더(20)의 타단에 장착되며, 화약을 포함한 부분이 실린더(20) 내부에 삽입되어 위치하도록 배치될 수 있다.

압력카트리지(30)는 인가되는 신호에 의해 실린더(20) 내부에 압력을 발생시킬 수 있다. 발생되는 압력에 의해 실린더(20)는 분리볼트(B)와 반대 방향(후방)으로 이동할 수 있다.

피스톤(40)은 실린더(20)의 중공 내에 장착되며, 압력카트리지(30)와 인접하여 배치될 수 있다.

피스톤(40)은 압력카트리지(30)가 작동될 때 발생하는 압력으로 분리볼트(B)를 향해 이동하며 분리볼트(B)를 본체(M)의 타면 방향(전방)으로 가압할 수 있다.

스플릿 조립체(50)는 제2수용홀(12) 내에서 본체(M)의 후면에 인접하여 배치될 수 있다.

스플릿 조립체(50)는 축선(X)에 수직한 반경방향으로 이동하도록 구비되며, 실린더(20)의 돌기부(21) 사이에 끼움결합되어 구속된 상태에서 삽입홀(Ma)을 통해 제2수용홀(12) 내부로 인입된 분리볼트(B)의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치될 수 있다.

도 10에서와 같이, 압력카트리지(30) 작동 시 발생하는 압력에 의해 실린더(20)가 피스톤(40)과 반대방향으로 이동함에 따라 스플릿 조립체(50)는 구속이 해제되며, 이에 따라 스플릿 조립체(50)는 확산되는 구조로 반경방향으로 이동하여 분리볼트(B) 후단 둘레에 대한 구속을 해제함으로써 분리볼트(B)가 분리될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 스플릿 조립체(50)는 복수의 분할부재로 구성되는 스플릿(51)과 탄성체(52)를 포함할 수 있다.

스플릿(51)은 원호 형상을 가지며, 복수개가 서로 이격되어 고리 모양을 이루도록 배치될 수 있다.

스플릿(51)은 일측면에 돌출된 연결핀(53)을 구비할 수 있다. 그리고, 연결핀(53)이 구비된 스플릿(51)의 일측면과 마주하는 다른 스플릿(51)의 일측면에는 연결핀(53)이 삽입되는 연결홀(54)을 구비할 수 있다.

연결핀(53)은 단면이 삼각형, 사각형, 기타 다각형의 형상을 가질 수 있다. 연결핀(53)의 형상에 대응하여 연결홀(54)도 삼각형, 사각형, 기타 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 연결핀(53)이 연결홀(54)에 삽입된 상태에서 개별 스플릿(51)은 회전함이 없이 본체(M)의 후면에 평행한 상태로 움직임을 유지할 수 있다.

탄성체(52)는 각 스플릿(51) 사이에 배치되어 스플릿(51)을 상호 탄성적으로 연결할 수 있다. 탄성체(52)는 연결핀(53)의 둘레를 감싸는 구조로 배치될 수 있다.

탄성체(52)는, 예를 들어, 코일 스프링, 판 스프링 등을 포함할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

도 2에서와 같이, 스플릿 조립체(50)는 실린더(20)의 돌기부(21) 사이에 끼움결합됨에 따라 탄성체(52)가 압축되어 스플릿(51) 간의 간격이 좁아진 구속된 상태를 유지하게 된다.

그리고, 도 3에서와 같이, 압력카트리지(30) 작동에 의해 실린더(20)가 이동함에 따라 실린더(20)의 돌기부(21) 사이에 빠져나와 구속이 해제된 상태에서 탄성체(52)가 원상태로 복원되어 그 힘에 의해 스플릿(51) 간의 간격이 벌어지면서 반경방향으로 확산 이동하게 된다.

따라서, 스플릿 조립체(50)가 확산되는 구조로 반경방향으로 이동함에 따라 분리볼트(B) 후단 둘레에 대한 구속을 해제하여 분리볼트(B)는 스플릿 조립체(50)로부터 분리될 수 있다.

도 4 및 도 5에서는 스플릿 조립체의 다른 실시예를 나타내고 있다.

도면을 참조하면, 스플릿 조립체(50')는 복수의 분할부재로 구성되는 스플릿(51)과 공압실린더(55)를 포함할 수 있다.

스플릿(51)은 원호 형상을 가지며, 복수개가 서로 이격되어 고리 모양을 이루도록 배치될 수 있다. 공압실린더(55)는 각 스플릿(51) 사이에 배치되어 스플릿(51)을 상호 연결할 수 있다.

스플릿(51)은 일측면에 공압실린더(55)가 연결되고, 공압실린더(55)가 연결된 스플릿(51)의 일측면과 마주하는 다른 스플릿(51)의 일측면에는 공압실린더(55)의 피스톤로드(56)가 연결될 수 있다.

도 4에서와 같이, 스플릿 조립체(50')는 실린더(20)의 돌기부(21) 사이에 끼움결합됨에 따라 피스톤로드(56)가 공압실린더(55) 내에 압축되어 스플릿(51) 간의 간격이 좁아진 구속된 상태를 유지하게 된다.

그리고, 도 5에서와 같이, 압력카트리지(30) 작동에 의해 실린더(20)가 이동함에 따라 실린더(20)의 돌기부(21) 사이에 빠져나와 구속이 해제된 상태에서 피스톤로드(56)가 압축공기의 힘에 의해 공압실린더(55)에서 돌출되어 스플릿(51) 간의 간격이 벌어지면서 반경방향으로 확산 이동하게 된다.

따라서, 스플릿 조립체(50')가 확산되는 구조로 반경방향으로 이동함에 따라 분리볼트(B) 후단 둘레에 대한 구속을 해제하여 분리볼트(B)는 스플릿 조립체(50')로부터 분리될 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7에서와 같이, 스플릿 조립체(50)의 구속 및 구속해제를 위해 상호 접하는 돌기부(21)의 내주면과 스플릿(51)의 외주면은 서로 경사진 구조를 가질 수 있다.

스플릿 조립체(50)는 파이로 분리장치(1)를 조립할 때에는 확산된 상태에서 다시 압축된 상태로 조립될 필요가 있으며, 탄성체(52)를 압축하는 힘을 인가하여 실린더(20)의 돌기부(21) 사이에 끼움결합시켜야 한다.

별도의 조립 치구를 사용하여 스플릿 조립체(50)를 압축시킨 상태에서 실린더(20)와 조립하는 방법이 가능하지만, 이 경우 조립 치구를 별도로 구비해야 하는 단점이 있다.

본 발명에서와 같이 실린더 돌기부(21)의 내주면과 스플릿(51)의 외주면을 경사진 구조로 구성하게 되면, 실린더(20)를 본체(M)를 향해 밀어서 조립하는 과정에서 스플릿(51)이 미끌어지며 초기 압축된 구속위치로 이동하여 실린더(20)의 돌기부(21) 사이에 끼움결합될 수 있다.

이에 따라, 스플릿 조립체(50)와 실린더(20) 사이의 조립이 용이해질 수 있다. 또한, 스플릿(51)이 전후 비대칭 형상을 가지므로 반대로 조립되는 경우 실린더(20)에 의한 조립이 불가능하게 되므로 스플릿 조립체(50)의 오조립에 의한 파이로 분리장치(1)의 불량을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 분리볼트(B)를 구속하고 있는 스플릿 조립체(50)가 실린더(20)에 의해 압축된 상태로 구속되어 있다가 실린더(20)가 이동함에 따라 구속이 해제되면, 탄성복원력 또는 압축공기의 힘에 의해 자체적으로 반경방향으로 이동하게 되어 분리볼트(B)에 대한 구속을 원활하게 해제할 수 있게 된다.

따라서, 종래의 마찰력에 의해 분리볼트(B)가 원활하게 해제되지 못하는 문제점을 제거할 수 있으며, 이에 따라 장치의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 실린더(20)와 스플릿(51) 사이의 접촉부의 형상을 개선하여 조립성이 향상되고, 조립 과정에서 발생할 수 있는 파이로 분리장치(1)의 불량품 제작을 방지할 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛을 설명한다.

도 8은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛에서 실린더와 스플릿의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8에서 스플릿과 실린더의 돌기부가 체결되어 조립되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 8 및 도 9에서 개시하는 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛(2)은 도 1 내지 도 7에서 개시하는 실시예에 따른 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛(1)과 기본 구성은 동일하다. 다만 하우징(10)이 가이드핀(13)을 구비하고, 스플릿(51)이 가이드홈(57)을 구비하는 점에서 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.

도면을 참조하면, 하우징(10)은 제2수용홀(12)의 내측면에서 방사상으로 배열되는 가이드핀(13)을 구비할 수 있다.

가이드핀(13)은 제2수용홀(12)의 내측면에서 축선(X)을 향해 연장될 수 있으며, 스플릿 조립체(50)를 구성하는 스플릿(51)의 수량에 대응하여 복수개로 구비될 수 있다.

또한, 가이드핀(13)은 각 스플릿(51)의 위치에 대응하여 제2수용홀(12)의 내측면을 따라서 일정 간격으로 배열될 수 있다.

가이드핀(13)은 단면이 삼각형, 사각형, 기타 다각형의 형상을 가질 수 있다.

스플릿(51)은 가이드핀(13)과 연결되는 가이드홈(57)을 구비할 수 있다. 가이드홈(57)은 스플릿(51)의 외주면에 소정 깊이로 함몰되어 형성될 수 있다.

가이드홈(57)은 단면이 가이드핀(13)에 대응하여 삼각형, 사각형, 기타 다각형의 형상을 가질 수 있다.

따라서, 가이드핀(13)이 가이드홈(57)에 삽입되어 연결된 상태에서 개별 스플릿(51)은 회전 및 피스톤(40)을 향해 좌굴됨이 없이 본체(M)의 후면에 평행한 상태로 가이핀(13)에 의해 구현되는 반경방향의 경로를 따라서 왕복이동을 유지할 수 있다.

한편, 스플릿(51)의 외주면과 접하는 실린더(20)의 돌기부(21)에는 가이드핀(13)과의 간섭을 방지하기 위한 슬릿(21a)이 형성될 수 있다. 따라서, 실린더(20)를 본체(M)를 향해 밀어서 조립하는 과정에서 가이드핀(13)은 돌기부(21)의 슬릿(21a)에 수용되게 되어 실린더(20)와 가이드핀(13) 사이의 간섭에 의해 실린더가 이동하지 못하는 문제를 방지할 수 있다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

1: 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛
10: 하우징
11: 제1수용홀
12: 제2수용홀
13: 가이드핀
20: 실린더
21: 돌기부
21a: 슬릿
30: 압력카트리지
40: 피스톤
50, 50': 스플릿 조립체
51: 스플릿
52: 탄성체
53: 연결핀
54: 연결홀
55: 공압실린더
56: 피스톤로드
57: 가이드홈

Claims

제1수용홀 및 상기 제1수용홀의 끝단에서 확대되어 단턱을 형성하는 제2수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 제1수용홀 및 상기 제2수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징;
중공이 형성된 관구조를 가지며, 상기 제1수용홀과 상기 제2수용홀 내에 배치되어 축선을 따라 슬라이딩 이동하되 일단에는 상기 제2수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 단턱에 걸려 이동을 제한하는 돌기부를 구비하는 실린더;
상기 실린더의 타단에 장착되어 인가되는 신호에 의해 상기 실린더 내에 압력을 발생시키는 압력카트리지;
상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤; 및
상기 제2수용홀 내에서 반경방향으로 이동하도록 구비되고, 상기 실린더의 돌기부 사이에 끼움결합된 상태에서 상기 삽입홀을 통해 상기 제2수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체;
를 포함하며,
상기 압력카트리지 작동 시 상기 실린더가 상기 피스톤과 반대방향으로 이동함에 따라 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제되어 상기 분리볼트가 분리되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제1항에 있어서,
상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 탄성체를 포함하며,
상기 실린더에 의해 상기 스플릿 조립체가 구속된 상태에서 상기 탄성체는 압축되어 상기 스플릿 간의 간격이 좁아지고, 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제된 상태에서 상기 탄성체는 원상태로 복원되어 상기 스플릿 간의 간격이 벌어지면서 반경방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제2항에 있어서,
상기 스플릿은 일측면에 돌출된 연결핀을 구비하고, 상기 스플릿의 일측면과 마주하는 다른 스플릿의 일측면에는 상기 연결핀이 삽입되는 연결홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제3항에 있어서,
상기 탄성체는 상기 연결핀의 둘레를 감싸는 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제3항에 있어서,
상기 연결핀은 단면이 삼각형, 사각형, 다각형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제2항에 있어서,
상호 접하는 상기 돌기부의 내주면과 상기 스플릿의 외주면은 경사진 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제2항에 있어서,
상기 하우징은 제2수용홀의 내측면에서 방사상으로 배열되는 가이드핀을 구비하고, 상기 스플릿은 상기 가이드핀과 연결되는 가이드홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제1항에 있어서,
상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 공압실린더를 포함하며,
상기 스플릿은 일측면에 상기 공압실린더가 연결되고, 상기 스플릿의 일측면과 마주하는 다른 스플릿의 일측면에는 상기 공압실린더의 피스톤로드가 연결되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제1수용홀 및 상기 제1수용홀의 끝단에서 확대되어 단턱을 형성하는 제2수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 제1수용홀 및 상기 제2수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징;
상기 삽입홀을 통해 상기 제2수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체;
상기 제1수용홀과 상기 제2수용홀 내에 슬라이딩 이동하게 배치되며, 중공이 형성된 관구조를 가져 상기 스플릿 조립체의 둘레와 접하여 구속하는 일단에는 상기 제2수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 단턱에 걸리는 돌기부를 구비하고, 타단에는 인가되는 신호에 의해 압력을 발생시키는 압력카트리지를 구비하는 실린더; 및
상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤;
을 포함하며,
상기 압력카트리지 작동 시 상기 실린더가 상기 피스톤과 반대방향으로 이동함에 따라 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제되어 상기 분리볼트가 분리되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제9항에 있어서,
상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 탄성체를 포함하며,
상기 실린더에 의해 상기 스플릿 조립체가 구속된 상태에서 상기 탄성체는 압축되어 상기 스플릿 간의 간격이 좁아지고, 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제된 상태에서 상기 탄성체는 원상태로 복원되어 상기 스플릿 간의 간격이 벌어지면서 반경방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제9항에 있어서,
상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 공압실린더를 포함하며,
상기 스플릿은 일측면에 상기 공압실린더가 연결되고, 상기 스플릿의 일측면과 마주하는 다른 스플릿의 일측면에는 상기 공압실린더의 피스톤로드가 연결되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
길이방향으로 관통형성된 수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징;
중공이 형성된 관구조를 가지며, 상기 수용홀 내에 배치되어 축선을 따라 슬라이딩 이동하되 일단에는 상기 수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 수용홀 내에 형성된 단턱에 걸려 이동을 제한하는 돌기부를 구비하는 실린더;
상기 실린더의 타단에 장착되어 인가되는 신호에 의해 상기 실린더 내에 압력을 발생시키는 압력카트리지;
상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤; 및
상기 수용홀 내에서 반경방향으로 이동하도록 구비되고, 상기 실린더의 돌기부 사이에 끼움결합된 상태에서 상기 삽입홀을 통해 상기 수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체;
를 포함하며,
상기 압력카트리지 작동 시 상기 실린더가 상기 피스톤과 반대방향으로 이동함에 따라 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제되어 상기 분리볼트가 분리되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제12항에 있어서,
상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 탄성체를 포함하며,
상기 실린더에 의해 상기 스플릿 조립체가 구속된 상태에서 상기 탄성체는 압축되어 상기 스플릿 간의 간격이 좁아지고, 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제된 상태에서 상기 탄성체는 원상태로 복원되어 상기 스플릿 간의 간격이 벌어지면서 반경방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제12항에 있어서,
상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 공압실린더를 포함하며,
상기 스플릿은 일측면에 상기 공압실린더가 연결되고, 상기 스플릿의 일측면과 마주하는 다른 스플릿의 일측면에는 상기 공압실린더의 피스톤로드가 연결되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
길이방향으로 관통형성된 수용홀을 구비하며, 분리볼트가 삽입되는 삽입홀이 형성된 본체의 일면에 고정되어 상기 수용홀이 상기 삽입홀과 동일 축선상에 놓이도록 배치되는 하우징;
상기 삽입홀을 통해 상기 수용홀 내부로 인입된 상기 분리볼트의 후단 둘레를 감싸며 구속하도록 배치되는 스플릿 조립체;
상기 수용홀 내에 슬라이딩 이동하게 배치되며, 중공이 형성된 관구조를 가져 상기 스플릿 조립체의 둘레와 접하여 구속하는 일단에는 상기 수용홀의 내측면을 향해 돌출되어 슬라이딩 이동 시 상기 수용홀 내의 단턱에 걸리는 돌기부를 구비하고, 타단에는 인가되는 신호에 의해 압력을 발생시키는 압력카트리지를 구비하는 실린더; 및
상기 실린더의 중공 내에 장착되며, 상기 압력카트리지가 작동될 때 발생하는 압력으로 상기 분리볼트를 상기 본체의 타면 방향으로 가압하는 피스톤;
을 포함하며,
상기 압력카트리지 작동 시 상기 실린더가 상기 피스톤과 반대방향으로 이동함에 따라 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제되어 상기 분리볼트가 분리되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제15항에 있어서,
상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 탄성체를 포함하며,
상기 실린더에 의해 상기 스플릿 조립체가 구속된 상태에서 상기 탄성체는 압축되어 상기 스플릿 간의 간격이 좁아지고, 상기 스플릿 조립체의 구속이 해제된 상태에서 상기 탄성체는 원상태로 복원되어 상기 스플릿 간의 간격이 벌어지면서 반경방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.
제15항에 있어서,
상기 스플릿 조립체는 원호 형상을 가지며 고리 모양으로 배치되는 복수의 스플릿 및 각 스플릿을 상호 연결하는 복수의 공압실린더를 포함하며,
상기 스플릿은 일측면에 상기 공압실린더가 연결되고, 상기 스플릿의 일측면과 마주하는 다른 스플릿의 일측면에는 상기 공압실린더의 피스톤로드가 연결되는 것을 특징으로 하는 파이로 분리장치의 볼트 분리유닛.