총기의 실린더 방식 가스 배출 및 완충장치 {CYLINDER-TYPE GAS EXHAUSTER AND SHOCK ABSORBER OF GUN}
본 발명은 총기의 실린더 방식 가스 배출 및 완충장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실린더, 피스톤 장치를 이용하여 총 몸 내부로 배출되는 가스는 줄이고 충격을 완화해주는 총기의 실린더 방식 가스 배출 및 완충장치에 관한 것이다.
종래의 가스 작동 타입을 이용한 소화기의 발사장치의 작동을 설명한다. 가스 작동 타입 중 가스 직결 타입과 가스 피스톤 타입은 발사하게 되면 총열을 타고 가스 포트를 지나게 되는 가스를 이용해 노리쇠 뭉치를 운동시키는 원리이다. 먼저 지금 사용하고 있는 회전 노리쇠의 가스 직결 타입은 약실에 잠겨있는 노리쇠는 가스에 의해 노리쇠 뭉치가 후퇴 운동할 때까지 약실에서 발생하는 압력이 세지 않게 총구 쪽으로 향하게 하며 가스 튜브에서 나온 가스가 노리쇠 뭉치를 밀면서 노리쇠와 약실과의 결합이 풀리게 되면 노리쇠와 노리쇠 뭉치가 후퇴 운동을 하게 되는데 이때 개머리판에 설치되어 있는 완충장치가 충격을 흡수하게 된다. 다음으로 가스 작동 타입 중 회전 노리쇠를 이용한 가스 피스톤 타입은 약실과 노리쇠의 잠금 및 해제 원리는 같으며 가스 포트로부터 빠져나온 가스는 총열 위에 설치된 피스톤을 밀어주며 이때 가스는 가스 포트에서 분출되며 피스톤과 노리쇠 뭉치가 연결되어 있는 오퍼레이팅 로드가 함께 노리쇠 뭉치를 밀게 되면 완충장치가 충격을 흡수하는데, 이때 설계에 따라 완충장치는 오퍼레이팅 로드나 개머리판에서 기능을 수행한다. 그리고 노리쇠가 후퇴운동을 종료하게 되면 완충장치가 위치 에너지로 인한 복원력을 발휘해 노리쇠 뭉치가 복귀운동을 하게 되고 노리쇠 뭉치와 피스톤 및 오퍼레이팅 로드는 원래 위치로 복귀하게 된다. 따라서 둘의 작동 구조 모두 가스 에너지를 장전에 필요한 에너지로 사용하며 둘 다 노리쇠 뭉치가 전후 방향으로 운동하게 된다. 종래 가스 작동 방식 기술에서 가스 직결 방식 회전 노리쇠 작동 구조는 외부로의 가스 분출이 원활하지 않아 내부에 그을음이 발생한다는 단점이 있다. 이에 대한 해결 방안으로 사용되고 있는 가스 피스톤 방식 회전노리쇠 작동 구조는 가스가 총열 위에 설치된 피스톤을 밀어주며 피스톤은 오퍼레이팅 로드를 통해 노리쇠 뭉치와 연결되어 있어 노리쇠 뭉치가 후방 운동을 하면 총열 위에서 방출되므로 총 몸 내부의 그을음 걱정이 없다. 하지만 가스 피스톤 작동 방식 회전노리쇠 발사 장치는 가스 튜브만 연결되는 가스 직결 방식에 비해 총열에 부품의 연결 면적이 넓고 작동 시 운동이 총열 위에서 일어나기 때문에 총열에 가해지는 진동이 심해지며 이로 인해 가스 직결 방식의 장점인 정밀사격 구조의 장점을 갖기 힘들다. 그리고 두 작동 구조는 가스의 에너지를 노리쇠 뭉치에 가해 전후방 운동을 하면 완충장치가 이를 받쳐주는 방식으로 전후 방향으로 이루어진 단순한 방향의 운동은 경량화 및 단순한 설계 구조의 장점으로 이루어질 수 있지만 구조 특징상 한 방향으로 모든 충격이 전달되기 때문에 총과 사격수에 부담이 들 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 총 몸 내의 가스를 원활하게 배출되게 하여 그을음으로 인한 작동 불량 확률을 감소시키는 한편 기존 가스 직결 방식 회전노리쇠 발사장치의 설계상 가해지는 충격력에 대한 부담을 줄여서 충격완화 효과로 인해 원활한 성능을 발휘할 수 있게 하는 총기의 실린더 방식 가스 배출 및 완충장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 총기의 실린더 방식 가스 배출 및 완충장치는 총 몸과, 상기 총 몸에 결합되어 앞쪽으로 뻗는 총열과, 상기 총열의 후단부와 결합되고 상기 총 몸의 내부에 설치되며 내부 공간이 구비된 총열 연결쇠와, 상기 총열 연결쇠의 후방부에 삽입될 수 있도록 형성된 선단부와 상기 선단부에서 후방으로 연장된 후방부를 포함하는 노리쇠와, 상기 총 몸에 들어가서 고정되는 가스 튜브와, 전방부에 상기 노리쇠의 후방부가 삽입되는 노리쇠 수용부가 형성되는 노리쇠 뭉치로서 상기 노리쇠 뭉치의 전방부의 외측 둘레면으로부터 바깥쪽으로 돌출되고 전면부에 상기 가스 튜브의 후단부를 수용하기 위한 가스 튜브 수용부가 형성되는 개폐부를 포함하는 노리쇠 뭉치와, 상기 총 몸에 고정되고 상기 노리쇠 � �치의 후단부가 삽입되는 입구부터 끝단부까지의 경로가 상기 입구부터 뒤쪽으로 뻗은 다음 꺾어져서 상기 끝단부까지 앞쪽으로 뻗도록 ""자 또는 "U"자 형태로 이루어진 실린더 관이 구비된 실린더와, 상기 개폐부가 상기 실린더 내부에서 전후 방향으로 슬라이딩 운동할 수 있도록 전후 방향으로 연장되게 형성되는 개폐부 이동통로와, 상기 개폐부 이동통로를 둘러싸는 상기 실린더의 일부에 관통 형성되는 가스 배출구와, 전단부가 상기 실린더 관의 끝단부와 맞닿아 지지되고 전후 방향으로 탄성적으로 움직일 수 있게 설치되는 완충 스프링과, 전면이 상기 노리쇠 뭉치의 후단면과 결합하고 상기 실린더 관 내부의 일정 범위 내에서 전후 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 제1 피스톤과, 전면이 상기 완충 스프링의 후단부와 맞닿아서 상기 완충 스 프링의 탄성 지지를 받고 상기 실린더 관 내부의 일정 범위 내에서 전후 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 제2 피스톤 및 상기 실린더 관 중 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤 사이 부분을 채워서 상기 제1 및 제2 피스톤 사이에서 힘을 전달하는 매개체 역할을 하는 부동액을 포함하여 구성되고, 상기 가스 튜브로부터 뒤쪽으로 배출되는 가스의 힘에 의해 상기 노리쇠 뭉치가 후퇴하면 상기 노리쇠 뭉치가 상기 노리쇠를 잡아당겨 함께 후진하며 상기 노리쇠 뭉치에 의해 상기 제1 피스톤이 뒤로 밀려나면서 상기 부동액 및 상기 제2 피스톤을 매개로 하여 상기 완충 스프링을 수축시키는 힘을 가하는 것과 함께 상기 개폐부가 후퇴하여 상기 가스 튜브와 상기 가스 배출구 사이의 상기 개폐부 이동통로 부분이 개방됨으로써 상기 가스 튜브로부터 배출� �� 상기 개폐부 이동통로 내의 가스가 상기 가스 배출구를 통해 배출되며, 상기 완충 스프링의 팽창에 의해 상기 노리쇠 뭉치가 전진 복귀하면 상기 개폐부에 의해 상기 가스 튜브와 상기 가스 배출구 사이의 상기 개폐부 이동통로 부분이 막히도록 구성된다. 또한, 상기 개폐부는 상기 노리쇠 뭉치로부터 상방으로 돌출되고, 상기 실린더 관은 위아래로 나란하게 위치하는 전후 방향으로 뻗은 부분들 및 이를 연결하는 상하 방향으로 뻗은 부분으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 총기의 실린더 방식 가스 배출 및 완충장치에 의하면 가스 배출 및 폐쇄 수단을 구비하여 가스를 총 몸 외부로 방출하고 총 몸 내부로 분출되는 가스는 줄이는 효과를 가지며 기존 가스 직결 방식 회전노리쇠 발사장치의 설계상 가해지는 충격력에 대한 부담은 실린더 내에서 부동액의 유동을 유도한 방향으로 흐르게 하여 노리쇠 뭉치의 운동력의 반대 방향으로 운동력이 일어나게 하여 충격이 완화된다는 장점이 있다. 또한, 별도의 부품 없이 실린더 속 유체의 흐름으로만 충격 완화 효과를 내며 가스 분출을 위한 장치와 총 몸에 가해지는 충격을 줄이기 위한 장치를 실린더에 통합하여 구조가 단순화되고 가스 배출 장치를 위한 추가적인 부품이 들어가지 않으며 기존의 노리쇠 뭉치 뒷부분을 절단하고 완충기가 없어지기 때문에 부품 대비 질량 증가가 적어서 경량화 설계가 가능하고 개머리판의 공간 증가와 관절 부분이 완충장치에 의해 제약을 받지 않기 때문에 개머리판의 활용도도 증가하게 된다는 효과가 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 총기의 실린더 방식 가스 배출 및 완충장치의 작동을 순서대로 나타내는 단면도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 도 1은 사격을 하면 탄약이 점화되어 탄이 발사되고 가스가 이동하는 모습을 나타낸 단면도이다. 도 2는 탄약이 발사된 이후 총열을 지나 가스 튜브(40)에서 나온 가스가 노리쇠 뭉치(60)를 밀며 노리쇠 뭉치(60)의 후퇴 작용으로 노리쇠(50)와 약실의 결합이 풀리고 노리쇠 뭉치(60)에 의해 제1 피스톤(90)이 후퇴한 만큼 부동액(b)이 운동하여 제2 피스톤(91)을 밀어 제2 피스톤(91)과 부동액(b)이 노리쇠 뭉치(60)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동한 상태를 나타낸 단면도이다. 도 3은 노리쇠 뭉치(60)가 가스의 힘을 받아 계속 후퇴 운동하고 완전 후퇴할 만큼의 에너지를 받은 상태에서 후퇴한 노리쇠 뭉치(60)의 개폐부(63)가 가로막고 있던 가스 배출구(73)가 개방되어 가스가 유도되는 방향으로 분출되고 노리쇠 뭉치(60)에 의해 제1 피스톤(90)이 후퇴한 만큼 제2 피스톤(91) 쪽에 있는 부동액(b)이 전진 운동하여 제2 피스톤(91)을 밀어서 제2 피스톤(91)과 부동액(b)이 노리쇠 뭉치(60)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동한 상태를 나타낸 단면도이다. 도 4는 노리쉬 뭉치(60)가 완전 후퇴하여 노리쇠 뭉치(60) 형태에 따라 패인 실린더(70)에 부딪히고 제2 피스톤(91) 쪽에 있는 부동액(b)이 완전 전진 운동하여 제2 피스톤(91)이 부동액(b)과 함께 노리쇠 뭉치(60)의 이동방향과 반대 방향으로 최대로 전진 운동하여 반대 방향으로 충격을 형성하여 노리쇠 뭉치(60)의 충격을 완화시킨 상태의 모습을 나타낸 단면도이다. 도 5는 노리쇠 뭉치(60)의 후퇴 운동 완료 후 완충 스프링(80)의 탄성 에너지에 의한 복원력으로 제2 피스톤(91)이 복귀운동을 하며 제2 피스톤(91)에 의해 밀려 이동한 부동액이 제1 피스톤(90)을 밀어서 노리쇠 뭉치(60)를 밀게 되고 복귀 운동하는 노리쇠 뭉치(60)에 의해 가스 배출구(73)가 닫히게 되는 상태를 나타낸 단면도이다. 도 6은 노리쇠 뭉치(60)와 제1 피스톤(90)의 복귀 운동을 완료하고 부동액(b)과 제2 피스톤(91)의 복귀 운동을 완료하며 가스 배출구(73)가 완전히 닫히게 되어 초기 상태로 복귀한 상태를 나타낸 단면도이다.
총 몸(10)은 통상적인 총 몸(10)과 같이 그 후단부에 뒷판을 구비한다. 노리쇠 뭉치(60)와 노리쇠(50)를 이용한 약실과의 잠금 원리는 기존의 기술 내용과 동일하므로 종래 기술 내용을 참고하며, 이는 선행기술과 구별되는 본 발명의 기술적 특징은 아니다. 참고로 도 2에 도시된 것과 같이 노리쇠(50)의 선단부가 총열 연결쇠(30)의 후단에 걸려서 잠금상태로 고정된 상태에서 노리쇠 뭉치(60)가 먼저 일정 거리만큼 후퇴하면서 노리쇠 뭉치(60)가 노리쇠(50)를 회전시켜서 노리쇠(50)가 총열 연결쇠(30)로부터 빠져나올 수 있는 잠금해제상태가 된 다음에 도 3에 도시된 것과 같이 노리쇠(50)가 노리쇠 뭉치(60)에 붙잡혀서 뒤로 잡아 당겨짐으로써 노리쇠(50)가 총열 연결쇠(30)와 분리되어 노리쇠 뭉치(60)와 함께 뒤쪽으로 이동하게 된다. 이와 같은 구성은 종래에 널리 알려진 기술 내용이므로 여기서 자세한 설명은 생략한다. 완충스프링(80)은 압축코일스프링이 사용되며, 완충스프링(80)의 탄성력은 노리쇠 뭉치(60)의 후진 운동을 충분히 받을 수 있고 복귀 운동을 완료시킬 수 있을 만큼 강한 것이 사용된다. 부동액(b)은 액체로서 제1 피스톤(90)과 제2 피스톤(91) 사이에서 압축이 거의 되지 않고 힘을 전달하는 매개체 역할을 하며 추운 환경에서도 얼지 않고 제 역할을 수행할 수 있는 것이 사용된다. 제1 피스톤(90)과 제2 피스톤(91)은 강한 압력에도 압력을 세지 않게 하여 실린더(70)의 완충 장치 작동을 수행할 수 있는 것을 사용한다. 실린더 관(71)에는 제1 피스톤(90)과 제2 피스톤(91)이 일정 범위 이내에서만 직선 왕복 운동을 할 수 있도록 걸림턱을 형성하는 홈(a)이 구비된다. 실린더(70)는 경량화를 위해 알루미늄 합금을 재료로 하며, 높은 압력에서도 변형되지 않고 피스톤의 원활한 운동을 위해 실린더 관(71) 벽면에 기름으로 코팅되어 있으며 작동할 때 움직이지 않도록 총 몸(10)과 고정 결합되어 있다. 코팅한 기름과 부동액(b) 사이에는 화학적 영향을 주고받지 않아야 하며 피스톤 운동 시 코팅된 기름은 부동액(b)이 세지 않게 섞이지 않아야 한다. 노리쇠 뭉치(60) 뒷부분은 실린더(70)에 있는 완충장치 작동을 위하여 뒷부분의 형태가 절단되고 실린더(70) 입구에 수용될 수 있게 변형되어 있다. 이하, 본 발명에 의한 실린더 방식 가스 배출 및 노리쇠뭉치 완충장치의 작용을 설명한다. 도 1에 도시된 것과 같이 탄약이 장전된 상태에서 총열(20)과 노리쇠(50)는 총열 연결쇠(30)를 통해 결합되어 있고 노리쇠(50)의 후방부는 노리쇠 뭉치(60)의 내부에 수용되어 있으며 제1 피스톤(90)과 결합된 노리쇠 뭉치 (60) 뒷부분은 실린더 관(71) 입구에 수용되어 있고, 노리쇠 뭉치(60)의 전방부의 상면으로부터 위쪽 전방으로 비스듬히 돌출된 다음 꺾여서 전방으로 뻗은 형태의 개폐부(63)는 개폐부 이동 통로(72)에 수용되어 있으며 실린더 관(71) 끝단부에 설치되어 있는 완충스프링(80)은 자유로운 상태에 있다. 이 상태에서 격발하면 탄은 발사되고 도 2에 도시된 것과 같이 가스 튜브(40)를 타고 나온 가스가 노리쇠 뭉치(60)의 개폐부(63)를 밀어서 후퇴한 노리쇠 뭉치(60)에 의해 노리쇠(50)가 회전하면서 풀리게 되며 이때까지는 가스 배출구(73)가 개방되지 않으며 후퇴한 만큼의 제1 피스톤(90)에 의해 밀린 부동액(b)이 ""자 형태의 실린더 관(71)을 타고 후진하다가 중간에 방향을 바꿔 전진 이동하여 제2 피스톤(91)을 밀어 제2 피스톤(91)이 전진하게 되고 완충 스프링(80)이 압축된다. 노리쇠(50)의 결합이 풀리면 도 3에 도시된 것과 같이 노리쇠 뭉치(60)의 개폐부(63)가 가스의 힘을 충분히 받아 노리쇠 뭉치(60)가 후퇴하게 되고 이에 따라 가스 배출구(73)가 개방되어 가스가 유도된 방향으로 배출되고 노리쇠 뭉치(60) 뒷부분과 결합된 제1 피스톤(90)이 밀린 부피 만큼의 부동액(b)이 실린더 관(71)을 따라 이동해 제2 피스톤(91)을 밀며 완충스프링(80)이 더 많이 압축된다. 도 4에 도시된 것과 같이 노리쇠 뭉치(60)와 결합한 제1 피스톤(90)이 완전히 후퇴하여 홈(a)에 부딪히고 제1 피스톤(90)이 후퇴한 부피만큼의 부동액(b)이 실린더 관(71)을 따라 이동해 제2 피스톤(91)을 밀어서 완충스프링(80)이 최대 탄성 에너지를 가진 상태가 될 때까지 압축된다. 도 5에 도시된 것과 같이 완충스프링(80)이 탄성에너지에 의해 복원력을 발휘하여 완충스프링(80)과 제2 피스톤(91)은 후방으로 이동하고 노리쇠 뭉치(60)와 제1 피스톤(90)은 전방으로 복귀 운동을 하며 이때 부동액(b)은 제1 피스톤(90)과 노리쇠 뭉치(60)의 전방 복귀 운동을 위해 완충스프링(80)으로부터 전달되는 힘을 전달하기 위해 실린더 관(71)을 따라 이동한다. 도 6은 노리쇠(50)와 노리쇠 뭉치(60)가 완충스프링(80)에 의해 다시 원래 위치로 돌아간 상태를 나타내며, 노리쇠(50)가 노리쇠 뭉치(60)의 회전 작용에 의해 총열 연결쇠(30)와 결합하고 가스 배출구(73)가 노리쇠 뭉치(60)의 개폐부(63)의 전방 복귀 운동에 의해 가스 튜브(40)로부터 차단된 상태가 된다. 이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10: 총 몸 20: 총열
30: 총열 연결쇠 40: 가스 튜브
50: 노리쇠 60: 노리쇠 뭉치
61: 노리쇠 뭉치 전방부 62: 노리쇠 뭉치 후방부
63: 개폐부 70: 실린더
71: 실린더 관 72: 개폐부 이동통로
73: 가스 배출구 80: 완충 스프링
90: 제1 피스톤 91: 제2 피스톤
a: 홈 b: 부동액 |
