강선이 있는 포구 자동 청소 장치{Washing apparatus of gun barrel}
도 1 및 도 2는 은 종래의 포구 자동 청소 장치를 도시하는 도면. 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포구 자동 청소 장치를 도시하는 평면도. 도 4는 도 3의 D-D'시점에서 바라본 주요부의 단면도. 도 5는 도 3의 점선 부분 확대도. 도 6은 본 발명의 주요부의 결합 관계를 나타내는 개념도. 〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉 100: 청소 수단 110: 분할판 120: 소제구 130: 캠장치 140: 방향 전환부 150: 촬영 수단
본 발명은 강선이 있는 포구 자동 청소 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포구 단면을 분할하는 분할판 각각을 캠장치를 이용하여 상하 왕복 운동시켜 포구 내면을 균일하게 청소할 수 있는 것을 특징으로 하는 강선이 있는 포구 자동 청소 장치이다. 포탄을 발사한 후 포구 내면에는 장약과 탄약의 연소된 후 발생되는 이물질이 달아붙어 사격시 발사되는 포탄의 정확성이 떨어지게 된다. 따라서, 포구의 상용 후에는 포구 내부에 끼어 있는 탄매 및 이물질을 제거하고 방청유를 바르게 된다. 통상, 자주포나 견인포 등과 같이 포구의 크기가 큰 화기는 일반 개인 휴대 화기인 소총과 달리 유지보수를 위하여 분해하여 세정 또는 방청작업을 행할 수 없는 제약이 있다. 특히 포구 내면을 세정하기 위한 작업은 연결대의 단부에 솔이 달린 솔몽치를 결합하고 이를 포구 내부측에 넣어서 넣었다 뺏다하면서 포구의 내경측에 묻어 있는 탄매 등를 제거하는 방법을 사용하였지만, 이는 많은 인원과 체력을 요구하는 장시간의 힘든 작업이 수반되었다. 따라서, 본출원인 등에 의한 대한민국 특허청 출원된 출원 번호 10-2005-0039179호, 등록번호 10-0377487호, 10-2006-0033030호 등의 선행 기술들이 제안되어 왔다. 도 1 및 도 2는 은 종래의 포구 자동 청소 장치를 도시하는 도면이며, 도시된 바와 같이 도 1은 구동부(20), 구동모터(20a, 20b) 사이에 설치된 세척부(30) 및 분사부(40)로 이루어지며, 도 2는 기어하우징(100), 메인샤프트(200), 선기어(300), 유성기어(400) 및 외접기어(500)로 이루어진 구성임을 알 수 있다. 이러한 종래 기술들은 구동모터를 이용하여 포구 내면을 따라 청소 장치가 진입하면서 소제구를 회전 또는 왕복 운동시키면서 포구 내면을 청소하는 방법을 이용한다. 그러나, 상기 선행 기술들은 포구 내면에 포탄 발사시 회전력을 주기 위한 강선이 형성되는 경우에는 포구 내면의 청소에는 효과적이지 못하다는 문제점이 존재한다. 이를 개선한 것으로 본 출원인에 의해 출원된 출원번호 10-2006-0098356호는 강선 방향과 대응되도록 소제구를 배치하고 이를 분할판에 고정시키는 방법으로 포구 내면을 청소하는 방법을 제안한 바 있다. 그러나, 상기 선행 기술은 포구 내면에 형성된 강선 때문에 효율적이 청소 작업이 이루어 지지 못하고, 청소 장치가 진행됨에 따라 소제구가 포구 내면에 접촉되면서 발생되는 마찰력에 의해 청소 장치의 움직임이 단속적으로 진행되는 사용상의 문제점이 존재한다. 또한, 종래의 기술들은 포구를 청소한 후 내면 상태를 확인할 수 있는 방법이 없어 작업이 효율적으로 진행되지 못한다는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 강선이 형성된 포구 내면에 소제구를 균일하게 접촉시켜 깨끗하게 청소할 수 있는 강선이 있는 포구 자동 청소 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 청소 후 포구 내면 상태를 용이하게 관찰할 수 있는 포구 청소 장치를 제공하는 데 있다. 특히, 본 발명은 우리나라 군의 주력 포에 해당되는 155MM, 105MM의 포의 원활한 청소 작업을 위한 포구 청소 장치를 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 원통형의 몸체 내부에 내장된 구동 수단에 의해 포구 내측으로 이동하면서 포구의 내면에 접촉되는 청소수단을 구비하여 다수개의 강선이 형성된 포구 내면을 청소하기 위한 포구 자동 청소 장치에 있어서, 상기 청소 수단은, 포구 내면에 형성되는 강선의 기울기에 대응되도록 기울어져 포구 단면을 복수 개로 분할되는 안장 형상의 분할판과; 상기 각 분할판의 외주면에 고정되어 포구 내면에 접촉되는 소제구와; 상기 분할판 각각을 상하 왕복 운동시키기 위하여 상기 몸체 내부의 구동모터의 회전을 직선운동으로 전환시키는 캠장치와; 상기 분할판이 포구 내면에 형성되는 강선을 따라 왕복이동되도록 상기 캠장치와 분할판을 연결시키는 방향 전환부로 구성되어, 상기 분할판의 상하이동에 따른 마찰력을 상하로 분산시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 소제구는 상기 강선 위치와 대응하는 위치에 형성되는 분할판의 삽입홈에 결합되고, 상기 삽입홈은 상기 분할판의 상하부에 지그재그로 형성되는 것을 한다. 여기서, 상기 캠장치는 포구 자동 청소 장치의 몸체 내부에 장착되는 구동 모터에 의해 포구의 길이 방향과 수직되게 회전되는 회전판과; 상사점 및 하사점을 연속적으로 가지면서 상기 회전판의 외주면에 형성되는 캠홈과; 상기 캠홈과 결합되어 상기 회전판이 회전됨에 따라 각각 상하 왕복 이동되는 직선이동축;으로 구성 되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 방향전환부는 상기 캠장치에 의해 상하 방향으로 이동되는 각각의 직선이동축과; 상기 직선이동축의 단부에 형성되는 요입홈과; 상기 요입홈과 결합되는 체결공이 일측 단부에 형성되고 상기 분할판에 타측 단부가 고정되는 각각의 연결축;으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 부가적으로 상기 원통형 몸체의 단부에는 포구 내면을 직접 촬영할 수 있는 촬영 수단이 결합되는 것을 특징으로 한다. 마지막으로, 상기 분할판은 상기 원통형 몸체 중심에 위치한 내축의 외주면에 형성된 안내홈을 따라 왕복 운동되되, 상기 안내홈은 포구 내면에 형성되는 강선과 대응된 각도로 기울어져 형성되는 것을 특징으로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 포구 자동 청소 장치를 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포구 자동 청소 장치를 도시하는 평면도이며, 도 4는 도 3의 D-D'시점에서 바라본 주요부의 단면도이고, 도 5는 도 3의 점선 부분 확대도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 주요부의 결합 관계를 나타내는 개념도이다. 본 발명은 종래의 구동 수단을 가지는 원형의 몸체(10)에 청소 수단이 결합되는 것이며, 상기 구동 수단(20)은 구동 모터(50a,50b)에 연결되는 휠(22a, 22b)이 포구 내면을 따라 상기 원형의 몸체(10)를 이동시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 이외에도 원형의 몸체의 후단부에는 청소 장치를 제어하기 위한 컨트 롤러(40)가 결합되거나, 청소 작업을 원활하게 하기위하여 오일탱크(60)와 오일 펌프(61)가 결합될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 전방측에는 세정유 또는 방청유가 저장되는 오일탱크(60)가 내장되고, 이를 오일펌프(61)를 이용하여 상기 청소 수단(100)에 인접하게 소정각도로 경사지게 포구 내면측으로 형성된 분사구(11)를 통하여 세정유 또는 방청유를 분사하도록 구성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 작동 원리는 생략하기로 한다. 다음으로 본 발명의 주요 부분이 청소 수단에 대해 살펴보면, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 청소 수단(100)은 분할판(110)과 소제구(120)와 캠장치(130)와 방향 전환부(140)로 구성된다. 상기 분할판(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 포구 내면에 형성되는 강선의 기울기에 대응되도록 기울어져 포구 단면을 복 수개로 분활되며, 각 분할판은 안장 형상을 띠도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 소제구(120)는 상기 분할판(110)에 형성되는 삽입홈(112)에 결합되어 포구 내면을 청소하는 역할을 한다. 상기 소제구(120)는 포구 내면을 닦을 수 있는 브러쉬 또는 부직포가 고정된 블럭으로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 블럭의 하부에는 상기 분할판(110)의 외주면에 형성되는 삽입홈(112)에 결합되는 걸림턱이 형성되는 것이 바람직하다. 부가적으로 상기 소제구(120)와 삽입홈(112) 사이에는 상기 소제구(120)를 탄성적으로 지지하는 스프링(120a)이 내부에 결합되어 상기 소제구(120)을 향상 포구 내면에 밀착되도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 분할판(110)의 내측면에는 도 4에 도시된 바와 같이 지지 롤러(111)가 하나 이상 형성되어 상기 소제구(120)가 포구 내면과 접촉되면서 발생되는 부하를 지지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 삽입홈(112)은 포구 내면에 형성되는 강선 위치에 대응되도록 상기 분할판(110)의 외주면에 형성되고, 상기 소제구(120)를 용이하게 결합시키기 위하여 삽입홈을 분할판 외부면의 상하부에 지그재그로 형성되는 것이 바람직하다. 일반적인 155MM 포의 경우 강선이 48조 우선으로 형성되므로 상기 분할판(110)은 6개로 분할하고 각 분할판에는 8개의 삽입홈(112)이 형성되고, 도 6에 도시된 바와 같이 분할판의 상하부에 지그재그로 상기 삽입홈(112)을 4개씩 형성시켜 결합을 용이하게 하는 것이 바람직하다. 부가적으로, 105MM 포 등 강선의 종류가 다른 경우 상기 분할판의 분할 개수를 조정하여 제작하는 것이 바람직하다. 다음으로 캠장치(130)에 대해 살펴보기로 한다. 상기 캠장치(130)는 상기 분할판(110)을 직선 왕복 이동시키는 역할을 하며, 포구 자동 청소 장치의 몸체 내부에 장착되는 구동 모터(50)에 의해 포구의 길이 방향과 수직되게 회전되는 회전판(132)과 상사점(134a) 및 하사점(134b)을 연속적으로 가지면서 상기 회전판(132)의 외주면에 형성되는 캠홈(134)과 상기 캠홈과 결합되어 상기 회전판(132)이 회전됨에 따라 각각 상하 왕복 이동되는 직선이동축(136)으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 회전판(132)의 외주면에 형성되는 캠홈(134)은 상사점(134a) 및 하사 점(134b)의 개수에 따라 회전판의 회전당 왕복 횟수가 조정되며, 상기 직선이동축(136)은 상기 캠홈(134)과 결합되어 상기 회전판(132)이 회전함에 따라 캠홈을 따라 상하 왕복 운동하게 된다. 도 6에 도시된 바와 같이 구동 모터(50)에 의해 회전판(132)이 회전되면, 캠홈을 따라 상기 직선이동축(136)이 상하로 왕복 운동하게 된다. 이때 상기 분할판은 강선을 따라 일정 각도를 이루면서 상하 왕복 운동을 해야되므로 상기 직선이동축(136)과 분할판(110)의 연결은 회동가능 수단이 필요하게 된다. 상기 방향 전환부(140)는 이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로, 상기 캠장치(130)에 의해 상하 방향으로 이동되는 각각의 직선이동축(136)과 상기 직선이동축의 단부에 형성되는 요입홈(136a)과; 상기 요입홈과 결합되는 체결공(144)이 일측 단부에 형성되고 상기 분할판(110)에 타측 단부가 고정되는 각각의 연결축(142)으로 구성된다. 또한, 상기 방향전환부(140)가 상기 분할판(110)과 캠장치(130)를 연결시킴으로서, 직선이동축(136)의 상하 이동에 따라 요입홈에 결합된 체결공이 회전되면서 상기 분할판이 강선을 따라 상하 이동되도록 하는 것이며, 종래의 플로팅 조인트(Floating joint)를 이용한 것이다. 부가적으로 방향전환부(140)는 플렉시블 커플링 등 기구학적으로 상기 직선이동축의 이동을 일정 각도로 변환시킬 수 있는 것으로 대체가능하다. 부가적으로 상기 각각의 분할판은 상기 원통형 몸체 중심에 위치한 내축의 외주면에 형성된 각각의 안내홈을 따라 왕복 운동되도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 안내홈은 포구 내면에 형성되는 강선과 대응된 각도로 기울어져 형성되는 것이 바람직하다. 상기 안내홈은 상기 분할판의 이동을 안내하는 역활을 하며, 상기 분할판이 연결되는 직선이동축의 상하 이동을 강선의 기울기에 따라 상하로 이동되도록 구성되는 것이다. 마지막으로 촬영 수단(150)은 일반적인 카메라를 이용한 것으로 상기 원통형 몸체(10)의 상측 단부에 결합되어 포구 내면을 직접 촬영하는 역할을 하며, 외부에 연결되는 모니터를 통해 포구 내면의 상태를 확인하면서 청소 작업을 진행할 수 있게 한다. 이하 본 발명의 구체적인 작동 과정 및 사용 태양에 대해 살펴보기로 한다. 먼저, 사용자는 본 발명에 따른 포구 자동 청소 장치를 포구에 삽입하고, 구동 모터이 포함된 구동 수단을 가동시켜 포구 자동 청소 장치가 포구 내측으로 진행시키게 된다. 여기서 원형 몸체의 전방에는 가이드 돌기를 형성시켜 포구 강선 위치에 조준되도록 하여, 청소 장치가 상기 강선을 따자 청소를 수행하도록 하는 안내 역활을 할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 다음으로, 상기 청소 장치가 포구 내측으로 전진하면서 청소 수단을 가동시켜 분할판을 강선을 따라 일정 각도로 기울어져 상하 직선 왕복 운동시키게 된다. 즉 구동 모터에 의해 회전판이 회전하면서 각 분할판에 연결된 직선이동축을 상하로 이동시키고, 각 분할판은 직선이동축에 의해 내축에 형성되는 안내홈을 따 라 강선과 동일한 각도로 기울어져 상하 왕복을 하게 된다. 이때 수직이동축의 상하 직선이동과 분할판의 상하 이동을 연결시키기 위한 방향전환부에 의해 틀어진 각도를 보정하게 되며, 상기와 같은 연결을 통해 상기 분할판에 결합된 소제구가 강선이 형성된 포구 내면에 밀착되면서 청소 작업을 진행하게 된다. 따라서, 종래의 청소 수단과 달리 소제구가 포구 내면에 접촉시 발생되는 마찰력이 각 분할판이 회전판에 형성된 캠홈을 따라 상하 왕복 운동을 함에 따라 상하로 분산되어 청소 장치의 진행 방향의 속도에 영향을 덜 미치게 된다. 여기서, 청소 수단의 구동 모터는 상기 구동 수단의 구동 모터를 이용하는 것이 바람직하며, 앞서 살펴본 회전판에 형성되는 캠홈의 주기에 따라 상기 분할판의 회전당 반복 횟수가 결정되므로 적절한 주기를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 청소 과정에서 원통형 몸체의 전방측에 고정된 촬영 수단을 이용하여 포구 내측면을 관찰하여 청소가 덜 진행된 구간은 발견하여 청소 수단을 가동시켜 포구를 깨끗하게 청소할 수 있다. 이상과 같이 본 발명은 포구 청소 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 포구 내면에 형성되는 강선의 기울기에 대응되도록 기울어져 포구 단면을 복수개로 분할되는 안장 형상의 분할판에 소제구를 결합시키고, 상기 분할판을 캠장치를 이용하여 상하왕복 운동시켜 청소 장치가 진행함에 따라 소제구를 내면에 균일하게 접촉시켜 강선이 형성된 포구 내면을 깨끗하게 청소할 수 있는 포구 제공 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 포구 내면을 관찰할 수 있는 촬영 수단을 단부에 결합시켜 청소 작업의 효율을 향상시킨 포구 청소 장치를 제공할 수 있다. |
