АРБАЛЕТ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ПЛЕЧ И БЛОКОВ
CROSSBOW WITH VERTICAL ARRANGEMENT OF ARMS AND BLOCKS

Настоящее изобретение относится к устройствам для метания стрелы, в частности, к арбалетам.
Известны различные варианты арбалетов, в которых плоскость расположения и изгиба плеч, плоскость расположения блоков, плоскость прохождения кабелей и плоскость тетивы являются параллельными друг другу или совпадающими, и при произведении выстрела из арбалета эти плоскости располагаются горизонтально и по существу перпендикулярно вертикальной плоскости корпуса арбалета. Конструкция арбалетов с расположением плеч и блоков в горизонтальной плоскости является наиболее распространенной, и в качестве примера можно привести арбалет согласно патенту US 9297604 (опубл. 29.03.2016). Параллельность или совпадение горизонтальных плоскостей расположения и изгиба плеч, плоскостей расположения блоков и прохождения кабелей, а также плоскости тетивы приводит к увеличению поперечных габаритных размеров арбалета, которые определяются, в основном, размахом плеч. Уменьшение размаха плеч приводит к необходимости использования плеч с высокой упругостью, чтобы сохранить высокую первоначальную скорость стрелы. Это создает определенные трудности при использовании арбалета, а также повышенную нагрузку как на компоненты самого арбалета, так и на стрелка, поскольку в таком случае требуется приложить больше усилий для совершения выстрела.
Известны арбалеты с расположением плеч и блоков в вертикальной плоскости. Такие арбалеты имеют достаточно небольшую ширину, однако это достигается существенным увеличением габаритов в вертикальном направлении, а именно расположением плеч, блоков, тетивы и кабелей в вертикальной плоскости. Примерами могут служить арбалеты согласно патентам US 8622050 (опубл. 07.01.2014) и US 8671923 (опубл. 18.03.2014), в которых плечи с установленными на них блоками расположены в вертикальной плоскости (также плоскости корпуса арбалета) таким образом, что первое плечо расположено под корпусом, а второе плечо расположено над корпусом. Тетива и кабели соединяют блоки также в вертикальной плоскости. Кабели пересекают корпус арбалета, создавая узел трения, который снижает начальную скорость стрелы при выстреле. При натяжении тетива перемещается вдоль корпуса арбалета в вертикальной плоскости. Очевидно, что такое расположение плеч уменьшает размеры арбалета по ширине, но существенно увеличивает размеры арбалета по высоте. Кроме того, перемещение тетивы в вертикальной плоскости создает неудобство при установке стрелы, а также во время прицеливания.
Таким образом, все известные из области техники арбалеты с вертикальным расположением плеч, блоков и плоскости натяжения тетивы не имеют преимуществ в габаритных размерах в сравнении с арбалетами с обычным, горизонтальным расположением плеч и блоков, а, следовательно, обладают всеми недостатками, которые присущи арбалетам с обычным расположением плеч.
Задачей настоящего изобретения является создание такого арбалета, который будет обеспечивать дальность и точность выстрела, простоту в его использовании, а также обеспечивать первоначальную высокую скорость стрелы как у обычного арбалета, но при этом иметь компактные размеры.
Техническим результатом заявленного изобретения является одновременное снижение габаритных размеров арбалета как по ширине, так и по высоте с сохранением его технических характеристик.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что арбалет состоит из корпуса, который имеет плоскость корпуса, об особенностях расположения которой будет подробнее сказано далее по тексту. На корпусе установлены первый блок и второй блок, которые имеют оси вращения, а также периферийные поверхности для размещения тетивы и периферийные поверхности для размещения по меньшей мере одного кабеля. Первый блок и второй блок установлены с возможностью вращения на соответствующих держателях в плоскостях, которые проходят по существу параллельно плоскости корпуса с двух противоположных сторон от плоскости корпуса. При этом плоскость корпуса перпендикулярна осям вращения первого блока и второго блока. Также арбалет имеет по меньшей мере одно плечо, которое, в свою очередь, имеет первый конец плеча, закрепленный на корпусе, и второй конец плеча, выполненный с возможностью перемещения так, что при использовании арбалета указанное по меньшей мере одно плечо изгибается в плоскости плеча, по существу параллельной плоскости корпуса. Арбалет содержит тетиву, которая соединяет первый блок и второй блок, и по меньшей мере один кабель, который соединяет второй конец по меньшей мере одного плеча и указанные блоки.
Заявленная конструкция арбалета характеризуется компактными размерами за счет того, что, во-первых, плоскость корпуса арбалета, плоскости первого блока и второго блока, а также плоскость или плоскости по меньшей мере одного плеча (т.е. плоскость или плоскости перемещения второго, незакрепленного конца по меньшей мере одного плеча) по существу параллельны друг другу. Во-вторых, в отличие от известных аналогов, плоскость первого блока и плоскость второго блока не совпадают, а проходят по разные стороны от плоскости корпуса арбалета. Это позволяет использовать вообще одно плечо вместо обязательных двух согласно аналогам, что сказывается не только на компактности, но и легкости и простоте исполнения конструкции арбалета.
Для соединения блоков с корпусом могут использоваться держатели блоков, выполненные из жесткого материала. Альтернативно, для их изготовления может использоваться, например, такой же материал, который используется для изготовления плеч, т.е. материал, обладающий способностью упруго деформироваться. Такие держатели блоков могут располагаться по существу вдоль корпуса арбалета с двух противоположных сторон от корпуса арбалета и быть подвижны при взведении арбалета или же неподвижными при взведении арбалета, а также держатели блоков могут быть выполнены как едиными деталями с корпусом арбалета, так и отдельными деталями от корпуса арбалета, или же быть выполнены в виде одной единой детали.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается также в частных вариантах исполнения заявленного арбалета с вертикальным расположением плеч и блоков.
Так, арбалет может быть выполнен таким образом, что оси первого блока и второго блока будут совпадать, т.е. лежать на одной прямой.
Арбалет может дополнительно содержать первый стабилизатор тетивы и второй стабилизатор тетивы, которые располагаются с двух противоположных сторон от корпуса арбалета. Стабилизаторы тетивы предназначены для более точного направления тетивы при взведении арбалета, что обусловлено размещением первого блока и второго блока в разных плоскостях. Стабилизаторы тетивы могут быть выполнены в виде одной отдельной детали, или двух отдельных от корпуса деталей, или в виде единых деталей корпуса. Тетива соединяет первый блок и второй блок, проходя через указанные стабилизаторы тетивы в горизонтальной плоскости (относительно вертикальной плоскости корпуса). Конструкция стабилизаторов тетивы может быть как простой, так и сложной. Например, в качестве стабилизаторов тетивы можно использовать ролики с конусообразной периферийной дорожкой, которые будут установлены с двух сторон от корпуса с возможностью вращения в горизонтальной перпендикулярной плоскости относительности плоскости корпуса.
В одном варианте исполнения арбалета второй конец по меньшей мере одного плеча направлен по существу в направлении движения стрелы. В другом варианте исполнения арбалета второй конец по меньшей мере одного плеча направлен по существу в противоположную сторону от направления движения стрелы.
Помимо этого, у арбалета второй конец по меньшей мере одного плеча может быть расположен по существу над осью перемещения стрелы или под осью перемещения стрелы.
Далее изобретение более подробно поясняется со ссылками на фигуры, где:
на фиг. 1а показан вид сверху варианта исполнения арбалета с двумя плечами, расположенными преимущественно под корпусом арбалета;
на фиг. 1b показан вид сбоку варианта исполнения арбалета с двумя плечами, расположенными преимущественно под корпусом арбалета;
на фиг. 2а показан вид сверху варианта исполнения арбалета с двумя плечами, расположенными преимущественно над корпусом арбалета;
на фиг. 2b показан вид сбоку варианта исполнения арбалеты с двумя плечами, расположенными преимущественно над корпусом арбалета.
Следует отметить, что представленные на рис. 1а, 1b, 2a, 2b изображения арбалета с примерным расположением плеч, блоков, тетивы, стабилизаторов тетивы и кабеля приведены для общего понимая настоящего изобретения и могут в большей или меньшей степени отличаться как по исполнению соответствующих элементов арбалета, так и их расположению.
Согласно настоящему изобретению, арбалет включает корпус 1, который имеет плоскость корпуса. Под плоскостью корпуса арбалета для целей настоящего изобретения будет считаться та плоскость, которая совпадает с плоскостью фиг. 1b и 2b. Соответственно, плоскость корпуса арбалета, по сути, является вертикальной, и она перпендикулярна плоскости фиг. 1a и 2a.
На корпусе 1 закреплены первый блок 2 и второй блок 3 и по меньшей мере одно плечо. Для примера на рис. 1а и 2а приведены изображения вариантов арбалета с двумя плечами – первым плечом 4 и вторым плечом 5, хотя, как будет понятно специалисту, для реализации настоящего изобретения и достижения заявленного технического результата арбалет может иметь только одно плечо.
Первый блок 2 и второй блок 3 располагаются каждый в вертикальной плоскости, т.е. плоскости расположения указанных блоков 2, 3 по существу параллельны плоскости корпуса 1. При этом плоскость первого блока 2 находится с одной стороны от плоскости корпуса 1, а плоскость второго блока 3 находится с другой стороны от плоскости корпуса 1.
Для соединения блоков 2, 3 с корпусом 1 могут использоваться держатели блоков, выполненные из жесткого материала. Альтернативно, для их изготовления может использоваться, например, такой же материал, который используется для изготовления плеч, т.е. упругий материал, обеспечивающий держателям блоков возможность упруго деформироваться. Под жестким материалом следует понимать такой материал, использование которого в держателе блока не вызывает заметного изменения формы держателя блока при обычном использовании арбалета. Под упругим материалом следует понимать такой материал, использование которого в держателе блока вызывает изменение формы держателя блока при обычном использовании арбалета, например, изгибание держателя блока при натяжении тетивы.
Держатели блоков могут располагаться по существу вдоль корпуса 1 с двух противоположных сторон от корпуса 1 и быть подвижны при взведении арбалета или же неподвижны при взведении арбалета. Также держатели блоков 2, 3 могут быть выполнены как едиными деталями с корпусом 1, так и отдельными деталями от корпуса 1, или же выполнены в виде одной единой детали.
Первый блок 2 и второй блок 3 вращаются вокруг своих осей вращения. На фиг. 1b и 2b показана ось 6 вращения первого блока 2. При этом ось вращения второго блока 3 может по существу лежать на одной прямой с осью 6 вращения.
Первые концы плеч 4, 5 соединены с корпусом 1, а вторые концы плеч 4, 5 выполнены свободными, с возможностью перемещения в плоскостях, по существу параллельных плоскости корпуса 1, или плоскостях соответствующего плеча. При использовании двух плеч – первого плеча 4 и второго плеча 5, плоскость первого блока 2 и плоскость первого плеча 4 располагаются по существу вертикально, т.е. параллельно плоскости корпуса 1 с одной его стороны, а плоскость второго блока 3 и плоскость второго плеча 5 располагаются с противоположной стороны от корпуса 1, но также вертикально, т.е. параллельно плоскости корпуса 1. При этом оси вращения первого блока 1 и второго блока 2 перпендикулярны плоскости корпуса 1 и, как было указано выше, могут лежать на одной прямой.
Первое плечо 4 и второе плечо 5 в одном варианте исполнения, как показано на фиг. 1b, своими первыми концами крепятся к нижней части корпуса 1 таким образом, что свободные концы первого плеча 4 и второго плеча 5 располагаются по существу под осью перемещения стрелы и в направлении движения стрелы. Альтернативно, указанные свободные концы первого плеча 4 и второго плеча 5 могут быть направлены по существу в противоположную сторону от направления движения стрелы.
Первое плечо 4 и второе плечо 5 в другом варианте исполнения, как показано на фиг. 2b, своими первыми концами крепятся к верхней части корпуса 1 таким образом, что свободные концы первого плеча 4 и второго плеча 5 располагаются по существу над осью перемещения стрелы и в направлении, противоположном направлению движения стрелы. Альтернативно, указанные свободные концы первого плеча 4 и второго плеча 5 могут быть направлены по существу в противоположную сторону от направления движения стрелы.
Первое плечо 4 и второе плечо 5 могут крепиться как непосредственно к корпусу 1, так и через держатели плеч, как показано на фиг. 1b, 2b.
Первое плечо 4 и второе плечо 5 могут быть цельными или состоять из двух или более частей.
Первый блок 2 и второй блок 3 соединены тетивой 9, которая используется для придания стреле (на фигурах не показана) начальной скорости. Когда арбалет не взведен, тетива 9 в основном располагается на первом блоке 2 и втором блоке 3 на соответствующих периферийных поверхностях для размещения тетивы 9. Указанные периферийные поверхности для размещения тетивы 9 могут быть как ровными, так и представлять собой канавки на торцевых поверхностях блоков 2, 3.
Для более точного направления тетивы 9 могут использоваться дополнительные элементы – стабилизаторы тетивы 7, 8. Первый стабилизатор 7 тетивы расположен с одной стороны корпуса 1, второй стабилизатор 8 тетивы расположен с противоположной стороны от корпуса 1 относительно плоскости корпуса, и они направляют тетиву 9 при ее сматывании с и наматывании на первый блок 2 и второй блок 3. Стабилизатор 7 тетивы и стабилизатор 8 тетивы могут быть выполнены в виде одной единой или двух деталей, отдельных от корпуса 1 деталей, или в виде одной или двух деталей, единых с корпусом 1. Конструкция стабилизаторов 7, 8 тетивы может быть любой подходящей. Например, в качестве стабилизаторов 7, 8 тетивы можно использовать ролики с цилиндрической или конусообразной периферийной дорожкой, которые установлены с возможностью вращения вокруг вертикальных осей, по существу параллельных плоскости корпуса.
Свободный конец первого плеча 4 и первый блок 2 соединены первым кабелем 10. Свободный конец второго плеча 5 и второй блок 3 соединены вторым кабелем 11. Возможны различные варианты крепления концов кабелей 10, 11 к блокам 2, 3. Также возможны различные варианты соединения кабелей 10, 11 со свободными концами плеч 4, 5. Концы кабелей 10, 11 могут быть закреплены непосредственно на свободных концах плеч 4, 5. Также, например, кабели 10, 11 могут проходить через ролики, установленные на свободных концах плеч 4, 5 и закрепляться на корпусе 1 или других частях арбалета.
Соединение блоков 2, 3 и плеч 4, 5 посредством кабелей 10, 11 выполняется независимо от варианта расположения плеч 4, 5 на корпусе 1 относительно оси перемещения стрелы, а также независимо от варианта расположения свободных концов плеч 4, 5 относительно направления движения стрелы.
При взведении тетивы 9 первый блок 2 и второй блок 3 приходят во вращение вокруг осей вращения, тем самым вызывая наматывание кабеля 10 и кабеля 11 на соответствующие периферийные поверхности для размещения кабеля первого блока 2 и второго блока 3. Наматывание кабелей 10, 11 на соответствующие поверхности для размещения кабеля вызывает изгиб первого плеча 4 и второго плеча 5 и накопление в них энергии. При высвобождении тетивы 9 первый блок 2 и второй блок 3 раскручиваются в обратном направлении, причем скорость их раскручивания определяется скоростью распрямления первого плеча 4 и второго плеча 5 и непосредственно влияет на начальную скорость стрелы.
Плечи 4, 5 могут быть направлены относительно корпуса 1 под различными углами, например, как показано на рис. 1b и 2b, т.е. под небольшим углом к корпусу 1, что позволяет сделать арбалет максимально компактным. Величина угла расположения плеч 4, 5 в месте их крепления к корпусу 1 относительно оси движения стрелы (следовательно, и оси корпуса 1) определяется на усмотрение специалиста и обусловлена не только обеспечением компактности арбалета, но и конкретными упругостью и амплитудой изгиба плеч 2, 3.
В любом из вышеописанных вариантов исполнения арбалета направление и расположение плеч 4, 5 при взведении тетивы 9 и, следовательно, наматывание кабелей 10, 11 соответственно на первый блок 2 и второй блок 3, изгиб плеч 4, 5 и вращение первого блока 2 и второго блока 3 осуществляется по существу в вертикальной плоскости, параллельной плоскости корпуса 1. Это обеспечивает минимальные габаритные размеры арбалета как по его ширине, так и по его высоте, при этом никак не сказываясь на технических характеристиках арбалета, таких как его масса, скорость выстрела и т.п.
Специалисту будет понятно, что в частном варианте исполнения арбалета можно вместо первого кабеля 10 и второго кабеля 11 использовать один общий кабель, соединяющий первый блок 2 и второй блок 3. Вместо первого плеча 4 и второго плеча 5 можно использовать одно единственное плечо. При этом предпочтительно, хотя и не обязательно, если плоскость единственного плеча по существу совпадает с плоскостью корпуса. Один общий кабель будет проходить через свободный конец одного плеча, если используется одно единственное плечо или через два конца – конец первого плеча 4 и конец второго плеча 5, если используются два плеча 4, 5.
Использование одного общего кабеля и одного единственного плеча предпочтительно для упрощения конструкции арбалета и автоматического обеспечения равномерного натяжения кабеля между первым блоком 2 и вторым блоком 3. При этом на свободном конце плеча (двух плеч 4, 5) может быть выполнено отверстие, или установлен по меньшей мере один ролик, или использовано другое известное специалисту подходящее средство, через которое проходит один общий кабель.
Таким образом, заявленный арбалет и варианты его исполнения характеризуются компактными размерами без ущерба техническим характеристикам устройства.