砲身自動掃除装置

本発明は、施条(rifle)が施された砲身(gun barrel)の内面において、施条ごとに個別に掃除をすることができる砲身自動掃除装置に関する。

砲弾の発射後、砲身の内面には装薬及び弾薬の燃焼時に生じた異物が付着しており、これにより射撃時に発射される砲弾の正確度が低下する。したがって、発砲後には砲身の内部に付着した煤及び異物等を除去して、防錆油を塗布しなければならない。

通常、自走砲、牽引砲等のように砲身の大きい銃砲は、一般の個人携帯用の火器である小銃と違って、メインテナンスのために解体して洗浄または防錆作業を行うことができない。そのため、砲身の内部を掃除すべく、連結竿の端部にブラシを取り付けて、これを砲口の内側に入れて往復動させながら砲身の内側に付着している煤等を除去する方法が用いられてきたが、これは、数人の人員及び体力を要する、長時間の大変な作業でもあった。

このことから、砲身の内部を自動で掃除することができる装置の必要性が高まり、様々な技術が提案されてきており、本願の出願人により出願して登録された韓国公開特許第10−2010−0007407号公報がその一例である。

前記先行文献は、モータにより駆動して砲身の内面に沿って掃除装置が進入しながら掃除装置の外側に設けられた掃除具を回転または往復運動させながら砲身の内面を掃除する装置の一種として、砲弾の発射時に回転力を付与すべく、砲身の内面に備えられている施条の内側面を掃除することが可能であり、この掃除具が磨耗しても掃除可能で、且つ、掃除具の交換も容易であるなどの効果を奏するものである。

しかし、前記先行技術よりもさらに掃除部材に取り付けられる掃除具の交換が容易であり、掃除部材の耐久性が向上し、掃除部材そのものの交換及び修理の利便性が図れると共に、比較的簡単な構成で掃除部材に取り付けられた掃除具が砲身の施条から外れることなく、しっかりと施条に沿って移動可能にする等、さらなる改善の必要性もあった。

韓国公開特許第10−2005−0039179号公報(韓国特許第10−0377487号公報)

韓国公開特許第10−2006−0033030号公報(韓国特許第10−0822411号公報)

韓国公開特許第10−2010−0007407号公報(韓国特許第10−1046234号公報)

本発明は、前述した問題点を解決するために案出されたものであり、掃除部材に取り付けられる掃除具の交換が容易であり、且つ、掃除部材の耐久性が向上し、掃除部材それ自体の交換及び修理の利便性を図ると共に、掃除部材に取り付けられた掃除具が砲身の施条から外れることなく、しっかりと施条に沿って移動することができる等、施条が刻まれている砲身のクリーニング作業にさらに適宜な砲身自動掃除装置を提供することを課題とする。

本発明による砲身自動掃除装置は、モータに連動する移送ローラにより砲身の内外側に前後進する円筒状の胴体に組み付けられた掃除手段を備えて複数の施条を備えている砲身の内面を掃除するための砲身掃除装置において、前記掃除手段は、円周に沿って複数の挿入孔が形成されている円筒管と、前記モータに連動する回転ギアと、前記挿入孔に挿入する回転軸と、該回転軸の下部に結合され、前記回転ギアに連動して前記掃除部材を回転させるベベルギアを備えた掃除部材とから構成され、前記挿入孔は、前記回転軸の断面に対応する円の一部を断面形状とする小孔と、前記小孔と連通して前記回転軸の下側部分のうち、最も大きい断面よりも大きい円の一部を断面形状とする大孔とを含み、掃除部材の固定時には前記掃除部材を前記小孔側に密着して固定するが、固定解除時には前記大孔を通じて掃除部材が前記円筒管の外側に分離されることを妨げないようにする固定部材を備えることを特徴とする砲身自動掃除装置を提供する。

前記固定部材は、前記小孔に対応した直径を有する円の一部を縦断面内側の凹んだ形状にすると共に、前記回転軸の長手方向に延長された下方延長部と、前記下方延長部の一側から側方向に延長して前記円筒管に固定される側方延長部とを含むことが望ましい。

前記側方延長部には貫通孔が形成され、前記挿入孔の上端には前記大孔に側方向に続くと共に前記側方延長部を収容する収容溝が形成され、該収容溝には、前記貫通孔に対応する締付孔が形成され、前記貫通孔と前記締付孔とを連結固定する締付手段により固定部材が前記円筒管に固定されることが望ましい。

また、前記掃除部材は、底板の下面が回転軸の上側に固定され、前記底板の反対側が開放されたケースと、スプリングを介在して前記ケース内に内設され、上側に掃除具が取り付けられる挿着具と、上部内側にストッパーが形成されて挿着具の離脱を防止できるように前記挿着具を覆いながら、前記ケースと結合する蓋と、を含み、前記蓋の内径部と前記挿着具の外径部には、両者の相対回転を防止する突起と、それに対応する収容溝とがそれぞれ形成され、前記ケースの底板の上面からストッパーまでの距離が前記挿着具の高さよりも長いものが好ましい 。

前記挿着具の内径部と前記掃除具の外径部とに、両者の相対回転を防止する突起とそれに対応した収容溝がそれぞれ形成されることが望ましい。

前記蓋は、前記挿着具を収容する硬質部と、前記硬質部よりも軟質の素材を硬質部と二重射出して一体形成した軟質部とから構成され、前記ストッパーは前記軟質部に形成されることが望ましい。

前記ケースには、ケースの外部に異物を排出ための排出孔が一つ以上貫通形成されることが望ましい。

前記掃除具は、施条内の掃除を行うためのブラシまたは不織布、及び前記ブラシまたは不織布の下端を固定するものであり、挿着具に挿入する部分である固定部が構成され、前記ブラシまたは不織布は施条の断面形状に対応するように中央部が縁部よりも高く形成されることが望ましい。

また、円筒状の胴体には、掃除部材の一つと対応するガイドローラが一つ以上設けられており、それぞれのガイドローラは、対応する掃除部材とガイドローラとを連結する螺旋が砲身内の施条の螺旋と合致する位置に設けられていて、施条内にガイドローラを挿入させた状態で、砲身自動掃除装置を作動すると、ガイドローラ及び掃除部材が所定の施条に沿って移動するように構成されることが望ましい。

前記ガイドローラは、施条の幅に対応する幅を有しており、施条内面との接触により受動的に回転するように胴体に組み付けられることが望ましい。

また、前記円筒状の胴体には、円周方向に拭取材装着溝が一つ以上形成されており、環状の拭取材(雑巾)が着脱自在になっていることが好ましい。

本発明によれば、掃除部材を掃除手段から分離することが容易であり、掃除部材それ自体の交換及び修理等の便宜性が向上し、掃除部材に取り付けられる掃除具の交換が容易であり、掃除部材の耐久性が向上し、掃除部材に取り付けられる掃除具が砲身の施条から外れることがなく、しっかりと施条に沿って移動しながら施条の掃除作業を行うことができる。

本発明による砲身自動掃除装置の一実施形態を示した断面図である。

本発明による砲身自動掃除装置の他の実施形態を示した断面図である。

本発明での挿入孔を示した平面図である。

図1の掃除手段を拡大して示した断面図である。

本発明における掃除部材と円筒管との間の結合関係を示した分解斜視図である。

本発明に用いられる掃除部材の分解斜視図である。

以下、添付図面に基づき、砲身自動掃除装置について詳述する。図1は本発明による砲身自動掃除装置の一実施形態を示した断面図であり、図2は本発明による砲身自動掃除装置の他の実施形態を示した断面図である。

本発明は、モータ110に連動する移送ローラ120を備えて砲身の内外側に前後進し得る円筒状の胴体100に掃除手段200を組み付けて複数の施条が形成された砲身の内面を掃除する砲身自動掃除装置に関するものであって、図1は、48条の施条を有する155mm砲用の砲身自動掃除装置であり、図2は、24条の施条を有する105mm砲用の砲身自動掃除装置である。

図1及び図2に示している砲身自動掃除装置は、施条の数が相違し、口径も相違していることから、寸法や部品の形状で若干違いがあるが、技術的思想である発明の観点では相違ないため、本明細書では、図1の例に対してのみ図面符号と共に説明する。

本発明の特徴との直接的関連性が低いか、あるいは従来技術に該当するため、説明の便宜上、図面符号を付していないが、モータ110及び移送ローラ120の他にも円筒状の胴体100には円筒状の胴体100及び掃除手段200の制御のためのコントローラが設けられており、掃除作業を円滑に行うために洗浄油、防錆油等のオイルを貯留するオイルタンク及びこれを供給するオイルポンプが設けられる。オイルポンプを介して供給されたオイルは、前記掃除手段200に隣接して設けられた噴射口を通じて噴射される。

本発明の掃除手段200は、円周に沿って複数の挿入孔220が形成されている円筒管210と、前記モータ110に連動する回転ギア130と、掃除部材300と、を含む。

掃除部材300は、挿入孔220に挿入される回転軸310と、該回転軸310に組み付けられて前記回転ギア130に連動して掃除部材300を回転させるベベルギア320を備える。

図3は、本発明での挿入孔220を示した平面図である。同図に示されているように、挿入孔220は、小孔222と大孔224が互いに側方向に連通した形状から構成され、挿入孔220の上端には?大孔224に対し側方向に続く収容溝226が形成され、該収容溝226には締付孔228が形成される。

小孔222は、前記回転軸310の断面に対応する円の一部を断面形状として、大孔224は、前記回転軸310の下部分のうち、最も大きい断面よりも大きい円の一部を断面形状とする。回転軸310の下部分のうち、最も大きい断面は、図示されている実施形態のようにベベルギア320の最上側の断面となることが一般的であるが、必ずしもこれに限るものではない。

上述したように、挿入孔220を形成する理由は、挿入孔220に挿入される掃除部材300の固定及び分離を容易にするためであり、掃除部材300を挿入孔220に固定する技術的特徴については後述する。

図4は、図1における掃除手段200を拡大して示した断面図である。掃除部材300が挿入孔220に挿入固定される技術的特徴についての理解に役立たせるために、総六つの図示の挿入孔220のうち、上方の三つの挿入孔220は、掃除部材300の挿入固定が完了するまでの変化を示している。

つまり、図4の六つの挿入孔のうち、上方の一番目は、挿入孔220のみ存在する状態、上方の二番目は、挿入孔220に掃除部材300が挿入された状態、上方の三番目は、挿入孔220に掃除部材300と固定部材400が挿入された状態である。また、下方に示された挿入孔220は、挿入孔220に掃除部材300と固定部材400が挿入された状態で締付手段430による締付けまで完了した状態を示している。

また、図5は、掃除部材300と円筒管210との間の組合せ関係を示した分解斜視図である。

図4及び図5に示しているように、掃除部材300を円筒管210の挿入孔220に固定させる構成は、次のとおりである。

掃除部材300を固定するためには、固定部材400が用いられる。該固定部材400は、掃除部材300の固定時には掃除部材300を小孔222側に密着した状態で固定するようになっており、固定解除時には小孔222側に掃除部材300を密着した状態を解除しながら退いて大孔224を通じて掃除部材300が円筒管210の外側に分離されることを妨げないように構成される。

図示されている実施形態では、前記固定部材400は、掃除部材300の回転軸310を小孔222側に密着させるために小孔222に対応する直径を有する円の一部を縦断面内側の凹んだ形状としながら回転軸310の長手方向に延長された下方延長部410と、前記下方延長部410の一側から側方向に延長して円筒管210に固定される側方延長部420とから構成される。側方延長部420には、貫通孔422が形成される。

挿入孔220の上端の収容溝226は、側方延長部420を収容することになり、収容溝226に形成された締付孔228と貫通孔422とが合致する位置であれば、下方延長部410の内側の凹んだ面が掃除部材300の回転軸310に接しながら、小孔222側に密着した状態となり、この状態で貫通孔422と締付孔とを連結固定するボルト、リベット、ピン等の締付手段430により固定部材400が円筒管210に固定されることになる。この状態で、収容溝226は、固定部材400の後方において一定の余裕空間を有することになり、この余裕空間により、締付手段430の解除時に固定部材400の下方延長部410及び掃除部材300が小孔222側から大孔224側に退くことができるようになり、それから掃除部材300が大孔224を通じて円筒管210の外部に分離することができる。

この際、下方延長部410の幅及び長さをどのようにするか、大孔224の大きさ及び形態をどのようにするかによって、掃除部材300と固定部材400とが互いに密着した状態で大孔224から抜け出るように構成することも可能であり、固定部材400を先に大孔から離脱させてから掃除部材300が抜けるように固定することも可能であることはいうまでもない。

上述したような構成により、本発明の掃除部材300は、掃除手段200から容易に着脱可能であり、掃除部材300への点検、修理及び交換の利便性が向上し、且つ、掃除部材300の上端に取り付けられている掃除具が磨耗して、これを交換する作業を行う際、円筒管210に掃除部材300が固定されている状態はもちろん、必要に応じて掃除部材300を円筒管210から分離してからでも可能であり、作業条件に応じた多様な要求を満たすことができる。

本発明では掃除部材300に対する改良もなされており、これについては図6を参照としながら説明する。

掃除部材300が回転軸310とベベルギア320とを備えていることは上述したが、回転軸310の上側にはケース330が設けられる。前記ケース330は、底板の下面が回転軸310の上側に固定されており、上方は開放されている。

前記ケース330の上側にはスプリング340を介在して挿着具350が設けられる。この挿着具350の上側には掃除具360、360´が着脱可能に収容される。前記挿着具350の上方には挿着具350をケース330に対し離脱しないように固定する蓋370が設けられる。蓋370の上部内側にはストッパー372が一つ以上形成され、挿着具350の上部縁の少なくとも一部を係止することから、スプリング340の弾性力を受ける挿着具350がケース330の上方の蓋370の外部に離脱することを防止する。

蓋370の内径部と挿着具350の外径部には、両者の相対回転を防止する突起375とそれに応ずる収容溝355がそれぞれ形成される。また、スプリング340により付勢される挿着具350が一定距離上下に変位することができるようにケース330の底板の上面からストッパー372までの距離が挿着具350の高さより長くなるように構成される。

蓋370は、挿着具350を内部に収容すると共に、下部がケース330に挿入されて結合する硬質部371と、該硬質部371よりも軟質の素材からなり硬質部371の上側を覆うように形成された軟質部373とから構成されており、ストッパー372は軟質部373に形成される。前記硬質部371は、エンジニアリング・プラスチックと称する素材を初めとして硬質の素材で作製することが望ましく、軟質部373はゴムのような軟質の素材で硬質部371と二重射出して一体に形成することが好ましい。

また、ストッパー372は、下側に向けて少し傾斜して形成されて挿着具350の離脱を効果的に防止しながらも上側から挿着具350に挿入される掃除具360、360´の進入は許容するように構成することが好ましい。ストッパー372を軟質部373に形成することによって、掃除具360、360´の挿入がさらに円滑に行われる。

施条を掃除することは、施条内に沿って移動する掃除具360、360´の回転により行われるため、掃除具360、360´がベベルギア320の回転に応じて空回りすることなく円滑に回転しならなければならない。硬質部371を硬質の素材で作製することは、主に金属で作製される挿着具350との関係で突起375とそれに対応する収容溝355とが嵌合した状態で挿着具350が蓋370に対し空回りすることなく円滑に回転するようにする効果がある。

同様に、掃除具360、360´が挿着具350に対し相対回転しないようにすることも重要であるため、挿着具350の内径部と掃除具360、360´の外径部とには両者の相対回転を防止する収容溝357と突起367とがそれぞれ形成されることが望ましい。

一方、蓋370がケース330に対し空回りすることを防止すべく、蓋370の外径部に突起377が形成され、ケース330の内径部にそれに対応する収容溝334が形成されることが望ましい。また、蓋370をケース330に挿入して結合することをより容易にするために蓋370の下部の弾性変形を容易にする弾性切込溝376を蓋370の下部に形成することが望ましい。

上述したような構成により、回転軸310の回転はケース330に、ケース330の回転は蓋370に、蓋370の回転は挿着具350に、さらに挿着具350の回転は掃除具360、360´に、空回りすることなく、その通りに伝わって施条の掃除が円滑に行われることになる。

ケース370内には外部から流入した異物が積もって汚染され得るため、ケース370には外部に異物を排出するための排出孔332を一つ以上貫通形成することが望ましく、ケース370が回転することによって、遠心力の作用により異物が排出孔332を通じて円滑に排出される。

掃除具360、360´は、ブラシ361または不織布363とブラシ361または不織布362の下端を固定しながら挿着具に挿入される部分である固定部364とからなり、前記掃除具360、360´が挿着具350に対し相対回転することを防止する突起367は、前記固定部364に形成される。前記ブラシ361または不織布362は施条の断面形状に対応するように中央部が縁部に比べて高く形成されることが望ましい。

掃除具360、360´をブラシ361または不織布362の何れか一方と選択することは、作業の性格や順序によって定めればよい。

一方、回転軸310の外部は、上下に位置する回転軸受312、315と、該回転軸受312、315間の間隙を決めるスペーサー313、314とから構成することができ、上側の回転軸受315の上方及び下側の回転軸受312の下方には上部ワッシャー316と下部ワッシャー311がそれぞれ設けられる。これにより、上部ワッシャー316の下面と下部ワッシャー311の上面は一方には小孔222の上端面及び下端面に接し、他方には下方延長部410の上端及び下端に接して掃除部材300が上下に離脱することを防止し、掃除部材300は、小孔222と下方延長部410の内側面が形成する空間に拘束されて回転することになる。

一方、図1に示したように、円筒状の胴体100には掃除部材300の一つに対応するガイドローラ140が一つ以上設けられることが望ましい。ここで、掃除部材300とガイドローラ140とが対応するとは、螺旋状になっている砲身内の施条のうち、何れか一つの螺旋内に掃除部材300とガイドローラ140とが同時に位置できるように掃除部材300に対しガイドローラ140が設けられているという意味である。

このように、ガイドローラ140が設けられれば、ガイドローラ140と掃除部材300がそれぞれ施条の内部と接触して力を受けながら相互間をガイドして施条から外れることなく所定の施条に沿って移動することが可能となる。このようなガイドローラ140は、それぞれの掃除部材300毎に対応して存在することも可能であるが、幾つかの掃除部材300に対してのみ対応してガイドローラ140が存在しても問題なく、一つの掃除部材300に対し一つのガイドローラ140が存在することも可能であるが、複数のガイドローラ140が存在するのであれば、さらに好ましいといえる。

ガイドローラ140は、能動的に回転するように構成してもよいが、施条の幅に対応する幅を有し、施条内面との接触により受動的に回転するように円筒状の胴体100に組み付けられることで足りる。

また、図1に示したように、前記円筒状の胴体100の表面には円周方向に拭取材装着溝150が一つ以上形成れることが望ましい。このような構成により拭取材装着溝150に環状の拭取材(雑巾)500を着脱可能であれば、施条に対する掃除を終えた後、最終的に砲身の内部を仕上げクリーニングするに活用することが可能である。

次に、本発明による砲身自動掃除装置の作動について説明する。

先ず、使用者は、本発明による砲身自動掃除装置を砲口に挿入し、モータ110を作動して砲身自動掃除装置を砲身の内側に進ませる。この際、ガイドローラ140と掃除部材300とが砲身の施条に合わせて設けられていることによって、移送ローラ120だけでなくガイドローラ140と掃除部材300との相互作用によって砲身自動掃除装置は砲身内の施条から離脱することなく従うことになる。

本発明における掃除手段200は、砲身内面の施条の条数に応じて個別に形成されて、それぞれ掃除可能に作製されている。

これにより、回転ギア130に連動するベベルギア320の回転により掃除部材300が高速で回転しながら、その上端の掃除具360、360´が回転してブラシ361または不織布362で掃除を行うことになる。そこで、前記ブラシ361または不織布362が磨耗すると、圧縮しているスプリング340が磨耗分だけ掃除具360、360´を上側方向に復元させることで、いつも同一条件と同一状態で掃除をすることができるようにする。本実施形態では、挿着具350の最低高さと最高高さとの差は、2.7mmであり、新しい掃除具360、360´を取り付けた状態で2.7mmまでの磨耗については掃除具360、360´の交換なしに進めることが可能である。

そして、前記掃除具360、360´の交換が必要な場合、簡単に掃除具360、360´の上側をラジオペンチ(long nose pliers)のような道具で把持して引っ張ることによって分離可能となる。この際、ストッパー372が阻止しているため、挿着具350が蓋370の外部に離脱することはない。新しい掃除具360、360´を挿入することもやはり簡単な道具で掃除具360、360´を把持して押し入れることによって可能となる。

ストッパー372が挿着具350の上部縁をしっかりと塞いでいるのと違って、縁部の内側に対しては少しだけ突出しているため、またストッパー272が下方に傾斜していることから、挿着具350の離脱は防止できると共に、掃除具360、360´の分離は若干の力でも分離可能であり、掃除具360、360´の挿入はさらに小さい力で可能となるのである。

掃除具360、360´の交換が前述した通常の方法で不可能である場合など、掃除部材300の点検、交換、修理等が必要な場合は、固定部材400を固定している締付部材430を解けて固定部材400を後方に向けて引っ張るといった簡単な操作で掃除部材300を分離することができる。再び組み付ける過程は、上記の逆順で行えばよく、これもやはり非常に簡単に行える。

上述した本発明に関する説明は例示的なものに過ぎず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、上述した説明から多様な修正及び変形が可能であることは理解できるものであり、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求範囲によって定められなければならない。

本発明は、施条が施された砲身の内面を施条毎に個別に掃除可能な砲身自動掃除装置に使用される。

100 円筒状の胴体 110 モータ 120 移送ローラ 130 回転ギア 140 ガイドローラ 150 拭取材装着溝 200 掃除手段 210 円筒管 220 挿入孔 222 小孔 224 大孔 226 収容溝 228 締付孔 300 掃除部材 310 回転軸 311 下部ワッシャー 312、315 回転軸受 313、314 スペーサー 316 上部ワッシャー 320 ベベルギア 330 ケース 332 排出孔 334、355、357 収容溝 340 スプリング 350 挿着具 360、360´ 掃除具 361 ブラシ 362 不織布 364 固定部 367、375、377 突起 370 蓋 371 硬質部 372 ストッパー 373 軟質部 376 弾性切込溝 400 固定部材 410 下方延長部 420 側方延長部 422 貫通孔 430 締付手段 500 拭取材