KR870002024B1 - 플라스틱제 케이스 탄약통(plastic casing cartridge) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

플라스틱제 케이스 탄약통(plastic casing cartridge)

제 1 도는 본발명의 원리를 사용한 탄약통(Cartridge)의 사시도.

제 2 도는 본발명의 1실시예를 나타낸 축방향 단면도.

제 3 도는 본발명의 다른 실시예를 나타낸 축방향 단면도.

제 4 도는 제 2도의 실시예를 변형한 부분 축방향단면도.

제 5 도는 케이스(Casing)의 총탄단부를 나타낸 또 다른 실시예의 축방향 단면도.

제 6 도는 케이스의 단부캡(end cap)을 나타낸 다른 실시예의 축방향 단면도.

제 7 도는 케이스의 단부캡을 나타낸 또다른 실시예의 축방향 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 케이스 10b : 총탄단부

10e : 케이스 12 : 총탄(Bullet)

12a : 총탄 14 : 단부캡(end cap)

13 : 기체(base) 15 : 뇌관캡(primer cup)

16 : 장약(powder charge) 18 : 외표면

19 : 요홈 20 : 링(ring)

21: 플랜지 22 : 링(ring)

24 : 링(제 5도)(반경반향표면 제 2도) 25 : 축방향 원통상표면

27: 단부캡 28 : 소형요홈(small dimple)

30 : 요홈 32 : 플랜지

34 : 가스킷(gasket) 36 : 원통형부분

38 : 플랜지 39 : 내부시일링표면

40b : 케이스 40e : 케이스

C : 가상선 X : 축크기

본 발명은 탄약통(Cartridge), 특히 수동식총(handgun)에 적합한 탄약통에 관한 것이다. 종래의 수동식총에 쓰이는 탄약통은 놋쇠(brass)로 만든 케이스로 되어 있다.

이 놋쇠케이스에는 일체로 되게 형성된 헤드(head)가 있으며, 그 헤드는 일단부에 장약을 점화시키는 뇌관컵(primer cup)을 형성하고 타탄부에 총탄 또는 다른 발사체(projectile)를 형성한다.

놋쇠케이스는 재사용할 수 있는 잇점이 있으나, 몇가지 결점도 있다.

놋쇠는 고가이며, 그 케이스의 총탄단부에 총탄을 꼭끼워지도록 재결합시켜 형성시키는 특정공구를 필요로 한다.

따라서, 고가이며 놋쇠케이스의 사용상의 결점이 있기 때문에 소모시킬 수 있는 알루미늄제 케이스가 개발되고 있다.

이 알루미늄은 놋쇠보다 염가이나 재사용할 수 있는 충분한 탄성을 갖고 있지 않다.

따라서, 그 알루미늄제 케이스는 일단 발사된 다음에 폐기된다.

폐기할 수 있는 알루미늄제 케이스의 최고 코스트는 재사용할 수 있는 놋쇄케이스의 코스트와 같이 고가이다.

또, 대부분 수동식 총 소유자들은 그들의 케이스를 재장전(reload)하기를 더 좋아하며, 탄약의 코스트를 절감시킬뿐 아니라, 그 장약의 정밀도(accuracy) 또는 품질 조절을 크게 보장받을 수 있어 총탄의 비행(flight)의 정밀도가 더 크다.

수동식총의 탄약통에 대하여 재사용할 수 있는 플라스틱제 케이스를 개발하기 위하여 연구가 진행되고 있다.

플라스틱제 케이스를 사용할 경우 그 장약이 점화될때 생성된 가스의 조기누출을 방지하기 위하여 케이스와 총탄, 케이스와 단부캡 사이를 기밀하게 꼭끼워 가스가 새지 않도록 할 필요가 있다. 이들의 가스는 즉시 약 703.07kg/㎠(10,000psi)의 압력으로 도달되어 총탄 주위의 시일링(sealing)과 케이스의 단부캡 주위의 시일링은 그 총탄이 발사되기 전까지 가스의 누출을 허용하지 않도록 충분히 기밀하게 하여 새지않게 하여야 한다. 그 단부캡 주위의 시일링은, 그 케이스의 후면단에서 누출되는 가스가 총탄의 추진력을 소실시켜 총탄의 탄도(彈道)와 그 사정거리 및 관통침투력(penetration force)을 얻을 수 있기 때문에 극히 중요하다.

미국 특허 제4147107호, 제3990366호, 제3977326호, 제3842739호 및 제3874294호 독일 특허 제2419881호는 플라스틱제 케이스를 제조하기 위하여 연구를 한 본 출원인에게 이미 공지된 선행발명의 예이다.

그러나, 알루미늄 또는 재사용할 수 있는 놋쇠와 경쟁할 수 있는 코스트로 제조하기 위해서는 그 플라스틱제 탄약통은 제조비용이 염가이고 재장전이 용이하여야 하며, 재사용을 할 수 있게 장약 폭연(powder detonation)의 고압에 견딜 수 있어야 한다.

위에 인용한 특허에서는 이와같은 요건의 목적을 달성할 수 없다.

위 인용특허는 플라스틱 또는 합성금속제 및 플라스틱제 케이스에 대해서 기재되어 있다.

이 케이스는 다수의 부품상에 지지되어 그 단부캡 주위의 시일링을 형성하거나 또는 총탄주위의 케이스를 지지한다.

다수편 케이스를 제조 조립하는 코스트는 고가이므로 이들의 합성플라스틱제 케이스는 시판할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 별도로 부착한 단부캡(endcap)을 구성시켜 재사용할 수 있는 플라스틱제 케이스를 제공하여 조절하지 않은 압가스의 누출을 방지하기 위하여 그 단부캡과 총탄에 가스가 누출되지 않게 기밀하게한 시일링을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 선적(shipping) 및 취급시에 총탄을 지지하여, 재장전이 용이하고 제조비용이 염가인 탄약통을 제공하여 그 케이스의 단부캡과 총탄단부에 우수한 시일링을 제공하는데 있다.

기본적으로 본발명의 목적은 케이스의 총탄단부가 총탄을 반경방향으로 팽창시켜 이탈시킬 수 있으나, 재장전시에는 탄력에 의해 원래의 형상으로 되돌아오도록 하는 내구성과 탄성을 가진 플라스틱제로 제조된 관상(Tubular)플라스틱제 케이스를 구성함으로써 달성된다.

그 케이스의 대향단부(단부캡 주위의 시일링)는 그 단부캡의 대응시일링표면과 꼭맞게 결합하여 장약(powder)이 점화할 때 탄성적으로 충분히 변형할 수 있는 내방향으로 구성되고 비교적 축방향으로 엷은 플랜지 또는 가스킷을 구성한다. 그 가스킷 또는 플랜지가 그 단부캡의 대응하는 시일링표면에 대해서 탄성시일링을 형성시켜 고압가스의 누출을 방지한다.

그 케이스 또는 가스킷의 단부캡플랜지에 충분한 탄성변형력을 부여함으로써 추가부품은 그 단부캡 주위에서 기밀하게 가스가 새지 않게 그 케이스를 지지시킬 필요가 없다.

이와 동일하게, 그 케이스의 총탄단부에 충분한 탄성을 형성함으로써 그 총탄은 그 장약이 점화될 때 발사되나, 재장전 할 수 있도록 수회 점화를 반복시킨후에도 그 케이스의 총탄단부를 파열 또는 악화시키지 않는다.

적어도 4,5회 재장전 할 수 있는 가능성이 있으며, 예로서 단일 플라스틱제 케이스로는 20회 정도 재장전을 할 수 있다.

이하 첨부도면에 따라 본발명을 구체적으로 설명한다.

제 2도에서와 같이, 탄약통에는 케이스(Case) 10을 구성하고 그 케이스는 통상의 뇌관컵(primer cup) 15 및 총탄(Bullet) 12 를 포함하고 있는 단부캡(end cap)14를 구성하고 있다.

그 뇌관캡 15에 대한 구체적 내용은 통상적인 것이므로 설명을 생략한다.

기본적으로 그 뇌관캡 15는 소형 앤빌(anbil)을 가진다.

그 수동식 총의 점화핀은 그 소형앤빌을 따라 그 뇌관캡 15를 요홈이 되게 형성시켜(indent) 소량의 장약을 점화하고, 이 소량의 장약은 차례로 그 케이스 내에 있는 장약 16을 점화시킨다.

다음에 구체적으로 설명하는 바와같이, 이플라스틱제 케이스의 특유한 잇점은 링(ring) 과 요홈(groove)이 연동되게 미리 위치를 설정시켰으므로 그 총탄은 축방향으로 그 케이스의 길이에 따라 정확하게 자리를 잡아 동일량의 장약이 점화를 반복한 후에도 그 케이스 내에 조성된다.

반복해서 정확한 장약을 사용함으로써 동일한 가스상태가 그 케이스내에 존재하게 되어 그 총탄은 항상 점화를 반복할때 거의 동일한 가스압력을 받는다.

이와같은 특징으로 점화시 그 총탄의 탄도가 더 정확한 정밀도를 가진다.

이 총탄은 어떠한 재료로도 제조할 수 있으나, 놋쇠를 입힌 납(brass-coated lead)이 바람직하며, 축방향으로 간격을 두어 내향지게 돌출되어 있는 한쌍의 요홈 19가 있는 반경방향으로 더 작은 원둘레상의 외표면 18을 구성한다. 케이스 10의 총탄 단부 10b는 더 엷은 벽과 축방향으로 간격을 두어 서로 결합되어 있는 한쌍의 링 20을 구성한다.

이 엷은 벽은 신축성을 증가시키며, 그 플라스틱의 고유탄성을 가진 그 케이스의 총탄단부를 구성하며, 그 총탄단부가 점화시에 반경반향으로 확대되어 총탄을 발사시킨 다음 재충전시에 원형상으로 되돌아간다.

이 분야에서 공지된 바와같이 수동식총의 참버는 가상선 C와 같이 원통형상이다.

따라서, 그 케이스(제 2도및 제 5도 참조)의 단계상 총탄단부(stepped bullet end) 또는 경사단부(taperedend)(제 3 도)는 반경방향으로 확대되어 그 총탄을 발사시키는데 방해를 받음이 없이 자유롭다.

내구성 및 탄성특성을 보장받을 수 있는 플라스틱으로는 고밀도 폴리에틸렌[듀퐁회사제품, 영율(Young's modulus) 약 10¹⁰dynes/㎠, 포아송비(Poisson's ratio) 약 0.3]이 바람직하며, 적당한 특성을 가진 다른 플라스틱을 사용할 수도 있다.

제 3도는 나타낸 실시예에서와 같이, 총탄은 내향지게 경사진 요홈 30을 구성한다.

이 실시예에서, 케이스 40b의 총탄단부는 내향지게 반경방향으로 경사져 있어 그 총탄의 요홈 30에서 위치한다.

이와같은 타입을 가진 케이스의 총탄단부의 잇점은 이 단부가 점화시에 팽창되고 제 2도의 링(rind) 20과 같이 뽀족한 돌기가 없어 그 총탄은 방해 없이 발사할 수 있다.

이것은 결과적으로 케이스의 재장진성을 증가시킨다. 총탄의 정밀도를 증가시키기 위해 링은 제 5 도에서와 같이 크기를 달리하여 형성시킬 수 있다.

여기서 (제 5 도) 링 22는 케이스의 단부 가까이 있어 내부 케이스링 24의 내측직경보다 약간 더 큰 내측직경을 가진다.

따라서 총탄 12a가 이들의 링 2224와 분리될때 그 총탄 12a의 기체(base)13은 그 링 22와 접촉되지 않음과 동시에 그 총탄 12a는 그 케이스에서 탈출된다.

또,제 5도에서와 같이 이들의 링 22 및24는 경사측면을 가져 환상의 사다리꼴 고형체(annular trapezoidal solids)를 유효하게 형성한다. 이 경사측면은 이들의 링을 보강시켜 케이스에 의해 그 총탄의 강력한 사출을 견디어 낸다. 일반적으로 그 총탄의 발사와 대항하는 대향각(facing Angle)이 클수록 그 총탄의 발사에 필요한 압력은 더 커진다.

도시한 바와같이 두 링을 나타내어 선택하는 요건이 좋으나, 필요한 경우 더 큰 압력, 더 큰 직경을 가진 탄약통에서는 이들의 링을 더 사용할 수 있다. 그러나, 이들의 요홈을 추가시키면 균형을 이루지 않게 된다.

제 2 및 제 3도의 실시예에서 케이스 10e 및 40e 각각의 단부캡단(end cap end)은 내향지게 형성되는 플랜지 21을 구성하며 그 플랜지 21은 부호 X 로 나타낸 축크기(axial dimension)를 가진다. 이 축크기의 두께는 장약이 점화될 때 고압가스에 의한 관통력 및 전단응력을 견딜 수 있도록 충분히 두꺼워야하나 그 플랜지가 후방향으로 압축되어 구부러지도록 충분히 엷게 형성되어야 하며 그 단부캡의 반경방향표면 주위의 탄성시일링을 형성하므로 극히 중요하다.

가스압범위가 0.38의 특정셀(special shell)인 바람직한 실시예에서, 이 축방향 두께는 약 0.508∼1.016mm(0.020∼0.040in)의 근소한 범위가 시험에 성공하였으나, 0.762mm(0.030in)이다. 더 큰 직경의 탄약통의 고압범위는 더 두꺼운 플랜지를 필요로 한다.

일부 시일링이 역시 단부캡의 축방향 원통형 내표면에는 발생되나 시일링은 이 구조에서 단부캡의 반경방향 표면에 대해서 주로 존재한다고 본다. 그 반경방향 표면은 부호 24로 나타내며 축방향 원통상표면은 부호25로 나타낸다. 제 3도에서 플랜지 21은 약간 내향지게 축방향으로 상승되고 구부러지거나 직선상의 테이퍼(taper)를 가져 단부캡의 축방향 원통상 표면 25에서 가스압을 증가시키고 금속제 단부캡 14에 압착표면(crimping surface)을 형성한다.

제 2도 및 제 3도에서, 그 단부캡은 부호 27에 의해 나타낸 바와 같이 그 플랜지 21상에서 단부캡의 원통형 표면을 약간 압착시킴으로써 케이스에 지지되어 있다.

그 단부캡 14는 용접, 결합(bonding) 또는 기계적인 연동(inter locking)등 적당한 수단에 의해 플랜지에 연동된 경질재료이다.

예로서 제 4도의 변형실시예에서와 같이 소형 요홈(small dimple) 28이 단부캡의 원통형단에 형성되어 그 단부캡을 그 케이스에 부착시키기 위해 압착용 공구를 필요로 하는 것보다 오히려 그 케이스를 단부캡에 고정시킬 수 있을 뿐이다. 이 실시예에서는 그 압착표면이나 소형요홈이 시일링을 구성하지 않으나 단지 기계적인 부착기구에 불과하다.

가스의 누출을 방지하기 위한 시일링은 정밀한 점화에 극히 중요하며 플랜지 21의 유연성 및 압축성에 따라 형성되어 이들의 플랜지가 단부캡 표면에 대해서 기밀하게 가스가 누출되지 않게 위치되어 있다. 그 총탄을 케이스내에 재장전시키기 위해 그 총탄 단부는 그 총탄에 의해 가압 개방될 뿐이다. 그리고 그 총탄은 알맞게 고정될 때까지 후방향으로 압축되고 그 다음 전(前) 단부캡(old end cap)이 압압되며 새단부캡(New end cap)은 소형요홈(dimples) 28에 의해 알맞게 변위되어 압착 또는 위치가 정하여 진다.

물론, 정확한 장약은 그 총탄의 위치 설정전에 케이스내에 넣는다.

제 6도에서와 같이, 그 단부캡과 케이스 사이의 시일링은 가스킷 34를 형성시켜 얻을 수 있다. 여기서, 두꺼운 플랜지 32는 반경방향으로 내향지게 형성되어 신축할 수 있는 가스킷 34를 덮는다. 그 총탄이 발사될 때 케이스 내부의 고압[일반적으로 0.38의 특정 셀에 대해서 약 843.684∼1532.693kg/㎠(12,000∼21, 800psi)]은 가스킷 34에 대항하면서 플랜지 32를 압압하여 그 단부캡에 유연한 신축성 있는 그 가스킷 34를 압축시켜 시일링을 형성한다. 플랜지 또는 가시킷의 시일링에 대해서는 플라스틱이 바람직하다.

그 이유는 이들의 플랜지나 가스킷이 금속보다 극히 큰 체적압축율(bulk compressibillity)(K)과 고유가요성(intrinsic flexibility)을 갖고 있기 때문이다.

이 체적압축율(K)는 다음식에 의해 재료의 탄성율인 영율(Young's modulus)에 역비례한다.

식중, U=포아송비(Poisson's ratio)

E=영율

고밀도 폴리에틸렌등 미연신폴리머(Unoriented polymer)는 강(steel) 또는 알루미늄 등의 금속보다 작은 영율 약 1∼2를 가진다.

일반적으로 폴리머의 포아송비는 약 0.3∼0.4의 범위이나 강이나 알루미늄 등 금속에 있어서는 약 0.4∼0.5이다.

따라서, 폴리머의 체적압축율(K) (즉 유연성 또는 해면상질)는 금속보다 극히 크다.

가압하에서는 폴리머가 그 단부캡상에서 탄성변형을 함으로 시일링이 된다.

플랜지가 너무 두꺼울 경우 그 플랜지는 그 단부캡에서 시일링하는데 탄성변형을 바람직하게 형성시킴이 없이 그 플랜지 재질내부에 압력을 흡수한다. 제 6도의 실시예에서, 플랜지 32가 가스킷 34에 압력을 가하여 전달시켜 요구되는 시일링효과를 얻을 수 있어야 한다.

이 플랜지는 일반적으로 약 0.630mm(1＼16in)의 두께이다.

그 단부캡이 일반적으로 환제상자(pill box)형상을 가질때 제 7도에서와 같이 약간 분기되는 원통형 부분36이 있는 단부캡을 구성할 수 있다.

이 실시예에서 그 케이스상에 대응되는 플라스틱제 플랜지 38이 그 부분 36의 내부 시일링표면 39를 덮으며 그 탄약통이 점화될때 이 표면 39상에서 시일링을 형성한다.

여기서 또 플랜지 38이 제 2도 및 제 3도에서 그 대응되는 부호에 따라 설명한 바와같이 탄성변형을 할 수 있다.

물론, 가스킷 시일링(도시생략)을 구성할 수 있다. 위 실시예에서 설명한 바와 같이 이 분야의 통상의 기술을 가진자에 의해 본 발명을 변형시킬 수 있음은 명백하다.

따라서, 본발명은 도면에 나타낸 실시예에 한정되어 있는 것은 아니다.

Claims (12)

1. 독립 단부캡(seperate end cap)과 총탄 단부(bullet end) 및 단부캡단(end cap end)을 가진 플라스틱제 케이스(plastic casing)로 구성된 탄약통(Cartridge)에 있어서, 상기 총탄단부가 총탄을 결합지지하는 파지수단(gripping means)을 구성하며, 한 표면을 형성한 상기 단부캡단이 결합표면(mating surface)을 상기 단부캡상에 접촉시키고, 점화된 장약, 장약(powder charge) 및 상기 케이스의 상기 총탄단부에 있는 총탄에 의해 발생한 가압 가스로 상기 단부캡 결합표면에 대하여 상기 단부캡단부의 일부분을 압축시킴으로써 그 단부캡 결합표면에 그 가스압을 전달시키기에 충분한 두께를 가진 상기 단부캡으로 시일링을 하는 탄성수단을 구성함을 특징으로 하는플라스틱제 케이스 탄약 통.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 시일링하는 수단에는 단부캡의 대응되는 결합표면과 결합하여 반경방향으로 내향지게 구성되고 축방향으로 엷은 플랜지를 포함하여 그 플랜지는 점화 탄약통이 가압될때 그 단부캡 표면으로 시일링을 형성시킴을 특징으로 한 플라스틱제 케이스 탄약통.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지는 축방향 두께가 약 0.508∼1.016mm(0.020∼0.040in)의 범위임을 특징으로 하는 플라스틱제 케이스 탄약통.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스의 총탄단부가 축방향으로 간격을 두어 반경방향으로 경사지게 형성된 한쌍의 링(ring)을 가지며, 상기 총탄은 축방향으로 간격을 두어 대응하는 한쌍의 요홈(grooves)을 구성한 반경 방향의 후방 주면 표면을 구성하여, 상기 링(ring)이 상기 케이스 내에 총탄을 지지하기 위하여 상기 요홈내에 위치되고, 상기 케이스의 상기 총탄단부가 상기 케이스의 상기 단부캡단보다 반경방향으로 더 작은 외벽 직경(external wall diameter)을 가져 그 케이스의 총탄 단부가 반경방향으로 탄성팽창을 하여 점화시에 총탄을 발사시키고 재장전시에 수축위치로 되돌아오도록 함을 특징으로 하는 플라스틱제 케이스 탄약통.
5. 제 4 항에 있어서, 케이스의 총탄단부끝(bullet end Terminus) 가까이 있는 링은 그 케이스의 총탄단부끝에서 멀리 떨어진 링보다 더 큰 내측직경을 가져 그 케이스에서 총탄을 더 정확하게 발사하도록 함을 특징으로 한 플라스틱제 케이스 탄약통.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 총탄은 축방향에서 반경방향으로 내향지게 경사진 후 방향 주면표면을 가져 케이스 시이트(Casing seat)을 형성하고, 상기 케이스의 총탄단부는 상기 총탄시이트(bullet seat)상에 위치하는 반경방향으로 내향지게 경사진 벽을 가져 케이스의 총탄잔부가 점화시에 탄성팽창하여 총탄을 발사하고 그다음 재장전시에 경사진 상태로 되돌아오도록 함을 특징으로 하는 플라스틱제 케이스 탄약통.
7. 제 2 항에 있어서, 단부캡 표면이 반경방향의 표면이며, 상기 단부캡표면이 또 축방향의 원통형 표면을 구성하고 상기플랜지가 상기 반경방향표면과 상기 원통형 표면을 접촉시킴을 특징으로 한느 플라스틱제 케이스 탄약통.
8. 원통형 피스톨 참버(cylinderical pistol chamber) 내에서 발사되도록 재장전할 수 있는 피스톨 탄약통에 사용하는 재장전할 수 있는 관상 플라스틱제 케이스에 있어서, 장약점화장치를 수용하는 단부캡단(end cap end)과, 총탄단부와, 이들 단부를 결합하는중심부를 구성하여 상기 총탄단부가 반경방향으로 탄성팽창을 할 수 있도록 함으로써 그 총탄단부는 재장전시에 총탄을 수용하고 점화시에 총탄을 발사할 수 있게 팽창하여 그 총탄단부는 그 총탄이 발사한다음 원형상으로 되돌아오게 함으로써 총탄을 재장전하도록하고 그 총탄단부가 케이스의 중심부보다 더 작은 외직경을 가져 그 적은 외직경은 그 탄약통이 점화될 때 그 원통형 피스톨 참버의 벽쪽으로 반경방향의 팽창을 하도록 함을 특징으로 하는 재장전 할 수 있는 관상 플라스틱제 케이스.
9. 제 8 항에 있어서, 총탄단부의 벽두께는 중심부의 벽두께보다 더 엷게 형성되어 접화시에 총탄단부가 바깥쪽으로 반경방향의 팽창을 높이도록 함을 특징으로 하는 재장전할 수 있는 관상플라스틱제 케이스.
10. 제 9 항에 있어서, 그 총탄단부에는 그 총탄에 결합요홈을 결합시키는 2개의 내주변링(ring)을 포함하고 있음을 특징으로 하는 재장전할 수 있는 관상플라스틱제 케이스.
11. 제 10 항에 있어서, 링의 내측직경이 서로 다르게 형성되어 총탄단부의 발사단부 가까이 있는 링은 다른링보다 더 큰 내직경을 가짐을 특징으로 하는 재장전할 수 있는 관상플라스틱제 케이스.
12. 제 8 항에 있어서, 총탄단부의 내외직경은 점진적으로 감소되고 케이스는 그 케이스의 발사단부쪽으로 내향지게 경사짐을 특징으로 하는 재장전 할 수 있는 관상 플라스틱제 케이스.

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