ПРУЖИННАЯ ВИНТОВКА С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ
SPRING-ACTUATED GUN WITH ACTUATOR

Настоящее изобретение относится к пружинной винтовке такого типа, как описана в ЕР 0655598, стрельба из которой осуществляется с помощью электронного средства с целью повышения эксплуатационных характеристик, предоставляемых пользователю, как будет показано ниже.
Винтовки, содержащие пружину такого типа, как описана в ЕР 0655598, представляют собой пружинные винтовки, которые в отличие от пневматических винтовок с предварительной накачкой (РСР) не требуют внешнего источника сжатого газа для выстрела пулей или снарядом любого другого типа.
В пружинных винтовках сжатие воздуха вручную достигается посредством пружины. Соответственно, действие спускового крючка (производство выстрела) освобождает пружину, которая приводит в движение поршень. Быстрое перемещение поршня вызывает сжатие воздуха в резервуаре. Сжатый воздух, содержащийся в резервуаре или созданный под действием поршня, далее выводится через отверстие меньшего диаметра, чем диаметр резервуара, что способствует повышению давления воздуха. Наконец, выпущенный сжатый воздух используется для приведения в движение пули или снаряда любого другого типа.
Упомянутые винтовки имеют довольно низкие характеристики в части точности по сравнению с винтовками РСР-типа. Главным образом, различие в показателях обусловлено необходимостью перемещения деталей при производстве выстрела, что вызывает вибрации и отдачу. Тем не менее, пружинные винтовки являются важной опцией благодаря их низкой стоимости, а также потому, что требуется незначительное число дополнительных аксессуаров, таких как, среди прочего, цилиндры с предварительно сжатым газом.
В настоящее время пружинные винтовки обладают механическим стреляющим механизмом на основе храпового механизма и контрхраповика, которые разъединяются под действием спускового крючка, позволяя воздуху, сжатому пружиной, проходить через ствол.
Для повышения точности стрельбы необходимо, чтобы воздействие пользователя на спусковой крючок требовало как можно меньшего усилия, поскольку действие большей силы на спусковой крючок вызывает нежелательное перемещение винтовки в момент выстрела. В этой связи в настоящее время контактная площадь сцепления между храповым механизмом и контрхраповиком выполняется как можно меньшей. Таким образом, перемещение, необходимое для смещения контрхраповика, а значит производства выстрела, гарантированно мало, что требует силы меньшей величины для его срабатывания.
Данный тип механизма для снижения уровня силы, необходимого для производства выстрела, подразумевает, что когда контактные поверхности становятся очень малыми, всякая сила, приложенная извне, например ударная нагрузка, даже если она не воздействует непосредственно на спусковой крючок, приводит к разъединению храпового механизма и контрхраповика, вызывая случайный выстрел. Таким образом, имеется необходимость в обеспечении максимально «мягкого» выстрела оружия, прошедшего испытания на безопасность, например так называемое испытание на падение. Данное испытание включает свободное падение оружия при всех возможных положениях винтовки, при этом испытание считается пройденным, если винтовка не выстрелила ни в одном из положений.
Согласно настоящему изобретению для использования минимально возможной силы и сохранения контактной поверхности между храповым механизмом и контрхраповиком, гарантирующей безопасность, может быть внедрено электронное разблокирование. С использованием разблокирования такого типа более не требуется превышать силу трения между двумя поверхностями, при этом изменяется принцип работы, поскольку используется лишь усилие, необходимое для управления переключателем. С помощью внутреннего механизма храповой механизм и контрхраповик разъединяются, предпочтительно под действием соленоида, хотя может использоваться любой другой электромеханический стреляющий механизм.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в предложении винтовки, стреляющий механизм которой таков, что не требует чрезмерного уменьшения контактных поверхностей между храповым механизмом и контрхраповиком, при этом выстрел обеспечивается путем приложения минимальной силы к спусковому крючку для его срабатывания. В документе ЕР 0081130 описан механизм для применения соленоида в маломощных пистолетах.
Известная проблема этого документа заключается в том, что он применим только для пистолетов, но не для винтовок, поскольку расположение соленоида в направлении, перпендикулярном стволу, целесообразно, если требуется низкое давление газа. В винтовках давление значительно выше, а значит соленоид для создания упомянутого давления будет иметь такой размер, что нанесет вред эстетике и эргономике винтовки. Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы найти решение для использования соленоида, распложенного в винтовке, не прибегая к радикальному изменению формы и эргономических характеристик, присущих такого рода устройствам традиционной формы.
Таким образом, требуется найти способ расположить соленоид по существу параллельно стволу.
Для решения этой задачи в настоящем изобретении раскрыт электронный стреляющий механизм, использующий электромеханический исполнительный механизм, при этом исполнительный механизм располагается так, что он работает в направлении, по существу параллельном стволу. Предпочтительно данный электромеханический исполнительный механизм представляет собой соленоид.
Для осуществления выстрела из винтовки по настоящему изобретению сила должна прикладываться в направлении, по существу перпендикулярном направлению ствола, а значит важно расположить соленоид так, чтобы он мог быть приспособлен к традиционной форме ружей и расположен в направлении, параллельном упомянутому стволу. Следовательно, должно быть создано механическое средство, обеспечивающее возможность изменения направления силы, прикладываемой соленоидом, расположенным в направлении, параллельном стволу, которое далее будем называть горизонтальным направлением, по существу на силу в перпендикулярном направлении, которое далее будем называть вертикальным направлением. В данном изобретении упомянутая деталь представляет собой деталь в виде шарнирного соединения, которое, будучи нагружено горизонтальной силой от соленоида, прикладывает вертикальную силу к контрхраповику, что приводит к выстрелу из винтовки.
Следует отметить, что при наличии упомянутой детали размер контактной поверхности между храповым механизмом и контрхраповиком не имеет значения, поскольку сила для их разъединения не прикладывается непосредственно к контрхраповику, как предшествующем уровне техники, а прикладывается к детали, требующей значительно меньшего усилия.
Пружинная винтовка по настоящему изобретению содержит:
- спусковой крючок, приводящий в действие
- стреляющий механизм, воздействующий на
- соединительную деталь, прикладывающую силу к
- контрхраповику, освобождающему
- пружину, приводящую в действие поршень,
в котором упомянутый стреляющий механизм представляет собой электронный стреляющий механизм, содержащий электромеханический исполнительный механизм, а также переключатель для управления электромеханическим исполнительным механизмом, при этом электромеханический исполнительный механизм расположен так, что он прикладывает силу к соединительной детали в направлении, по существу параллельном направлению ствола винтовки.
Упомянутая соединительная деталь предпочтительно совершает качание и позволяет изменять направление силы, сгенерированной горизонтальным перемещением электромеханического исполнительного механизма, на вертикальную силу, разъединяющую храповой механизм и контрхраповик, позволяя сработать пружине и обеспечивая прохождение газа, сжатого поршнем, через ствол. Предпочтительно упомянутый электромеханический исполнительный механизм содержит соленоид.
Упомянутая соединительная деталь может также содержать первую деталь, закрепленную на корпусе винтовки, а также вторую деталь, закрепленную на контрхраповике, при этом упомянутые первая и вторая детали соединены с помощью шарнирного соединения. К этому шарнирному соединению электромеханический исполнительный механизм далее прикладывает силу, заставляя деталь воспринять горизонтальную силу и преобразовать ее в силу, по существу перпендикулярную той, что воспринята.
В другом предпочтительном варианте осуществления винтовка имеет вспомогательный стреляющий механизм, независимый от электронного стреляющего механизма. Этот стреляющий механизм важен, поскольку он должен позволить использовать винтовку в случае отказа по какой-либо причине электронного стреляющего механизма. Использование такого механизма, в дополнение к возможности разрядить винтовку, позволяет ему также продолжить стрельбу по мишеням с существенно более низкой точностью, сохраняя при этом ту же систему производства выстрела (работу спускового крючка). Иначе говоря, упомянутый независимый вспомогательный стреляющий механизм содержит средство для разрядки винтовки и для стрельбы с существенно более низкими показателями, чем те, что обеспечиваются электронным стреляющим механизмом.
Предпочтительно стреляющий механизм винтовки должен содержать механизм блокировки спускового крючка для предотвращения его перемещения по желанию пользователя, так чтобы не произошел случайный выстрел, при этом предпочтительно упомянутый стреляющий механизм также содержит второй переключатель по подаче тока на соленоид для использования в качестве электрического защитного устройства, так что подача питания на соленоид невозможна, пока этот переключатель не переведен в положение производства выстрела. Еще предпочтительнее второй переключатель содержит исполнительный рычаг, действующий в качестве механизма блокировки для спускового крючка. Таким образом, с помощью одного устройства достигается как механическая, так и электрическая блокировка спускового крючка.
Помимо этого, для управления переключателем, сохраняя при этом ощущение стрельбы, упомянутый стреляющий механизм содержит гибкий стержень для управления переключателем. Упомянутый гибкий стержень механически соединен со спусковым крючком, при этом спусковой крючок перемещает стержень, пока стержень не коснется переключателя.
Предпочтительно стреляющий механизм также содержит пластину, предотвращающую воздействие электромеханического исполнительного механизма на другие детали, когда спусковой крючок пребывает в положении покоя, при этом упомянутая пластина также содержит направляющую для гибкого стержня.
Для лучшего понимания изобретения прилагаются некоторые чертежи варианта осуществления данного изобретения, представленные в целях иллюстрации, но не ограничения.
На Фиг. 1 показан предшествующий уровень техники в отношении пружинных винтовок.
На Фиг. 2 показан пример варианта осуществления винтовки согласно настоящему изобретению.
На Фиг. 3 подробно показан электронный стреляющий механизм согласно настоящему изобретению.
На Фиг. 4 показана винтовка согласно настоящему изобретению, при этом спусковой крючок пребывает в положении покоя.
На Фиг. 5 показана винтовка согласно настоящему изобретению, при этом спусковой крючок пребывает в точке производства выстрела.
На Фиг. 6 показана винтовка согласно настоящему изобретению, при этом спусковой крючок пребывает в конечном положении.
На Фиг. 7 показан соленоид винтовки согласно настоящему изобретению в положении покоя.
На Фиг. 8 показан соленоид винтовки согласно настоящему изобретению в конечном положении.
На Фиг. 1 показана винтовка, в которой выстрел осуществляется исключительно с помощью механического средства. Она имеет пружину 1, а также поршень, соединенный с упомянутой пружиной, удерживаемый посредством храпового механизма 10 в положении, соответствующем накоплению энергии. В качестве стреляющего механизма используются контрхраповик 11 и спусковой крючок 12. Можно видеть, что между храповым механизмом 10 и контрхраповиком 11 имеется контактная поверхность, которая в идеале максимально мала, но должна выдерживать испытания на безопасность, гарантирующие адекватное функционирование. Чем меньше контактная поверхность между храповым механизмом 10 и контрхраповиком 11, тем меньше сила, необходимая для осуществления выстрела (идеальная ситуация для пользователя), но безопасность также снижается, поскольку падение оружия или воздействие на него любого усилия может привести к выстрелу.
Выстрел осуществляется, когда спусковой крючок 12 совершает поворот против часовой стрелки. Сначала имеет место свободное перемещение спускового крючка 12, пока выступ 121 не войдет в соприкосновение с контрхраповиком 11. В этот момент достигается точка производства выстрела, поскольку всякое перемещение от этой точки вызывает разъединение между храповым механизмом 10 и контрхраповиком 11, иными словами выстрел. Кроме того, винтовка должна обладать системой обеспечения безопасности, чтобы предотвратить случайное нажатие на спусковой крючок 12. Такая безопасность достигается путем включения в состав спускового крючка предохранительного приспособления 122. Следует подчеркнуть, что упомянутое предохранительное приспособление 122 лишь предотвращает нажатие на спусковой крючок 12, однако падение винтовки или непреднамеренный удар могут вызвать перемещение контрхраповика 11, приводя к отсоединению от храпового механизма 10. Следовательно, контактная поверхность между ними должна иметь длину, обеспечивающую безопасность, и при этом должна быть достаточно гладкой, чтобы способствовать точности выстрела. Помимо этого, поскольку каждый стрелок имеет свои предпочтения в отношении усилия, необходимого для осуществления выстрела, винтовки согласно предшествующему уровню техники имеют винт 123, позволяющий выполнять регулировку, определяющую контактную поверхность между храповым механизмом 10 и контрхраповиком 11, а значит силу, необходимую для их разъединения.
На Фиг. 2 показана винтовка согласно настоящему изобретению. Винтовка с электронным стреляющим механизмом имеет батарею 2, а также контур 3 для адаптирования энергии, полученной от батареи, и для преобразования ее в соответствующий уровень напряжения, чтобы получить достаточное механическое усилие для смещения контрхраповика 21 по аналогии с предшествующим уровнем техники. Далее, что касается электрических компонентов, выстрел винтовки согласно настоящему изобретению выполняется, когда нажимается переключатель 225, позволяющий подать электрическую энергию на соленоид 5, преобразующий эту электрическую энергию в механическую энергию для выполнения выстрела.
В отношении механических компонентов настоящее изобретение содержит контрхраповик 21, схожий с тем, что известен в предшествующем уровне техники, поскольку он имеет область контакта с храповым механизмом 20, который в момент выстрела должен быть отсоединен, чтобы позволить сработать пружине (не показана), выполняющей сжатие и освобождение воздуха, вызывая выстрел. Для осуществления этого разъединения сила, действующая в горизонтальном направлении, генерируемая соленоидом 5, должна быть преобразована в силу, действующую в вертикальном направлении, вызывающую поворот контрхраповика 21, отсоединяя его от храпового механизма 20. Упомянутое преобразование направления силы обеспечивается благодаря коленному рычагу 4 или поворотной детали, что будет далее описано подробнее. Винтовка, показанная на Фиг. 2, также имеет вспомогательную механическую систему производства выстрела на случай, если по какой-либо причине электронная система производства выстрела не сработает, при этом существует вспомогательный механизм производства выстрела, который не столь точен и не обеспечивает показатели, свойственные электронному стреляющему механизму, но тем не менее позволяет выполнить приемлемый выстрел, предоставляющий возможность в дополнение к разрядке оружия использовать его с приемлемой точностью. Упомянутый стреляющий механизм создается благодаря выступу 221, вызывающему поворот контрхраповика 21, функционально схожему с выступом 121 предшествующего уровня техники, поскольку, когда переключатель приведен в действие, но при этом не сработал, гибкость стержня 224 позволяет спусковому крючку продолжить поворот, обеспечивая перемещение контрхраповика 21 выступом 221.
На Фиг. 3 подробно показан электронный стреляющий механизм. Выстрел достигается благодаря тому, что контрхраповик 21 принудительно совершает поворот тем же способом, как это выполняется в винтовках согласно предшествующему уровню техники.
Таким образом, в случае механического стреляющего механизма достаточно иметь устройство, прикладывающее силу в вертикальном направлении к одному из концов контрхраповика для выполнения выстрела, при этом в стреляющих механизмах согласно настоящему изобретению имеет место та же ситуация. Возникает проблема в том, что сила не может ограничиваться незначительной величиной, при этом, чтобы такую силу приложить в вертикальном направлении, используется соленоид 5 значительных размеров, который, будучи расположен вертикально, отрицательно скажется на эстетических и эргономических характеристиках винтовки. Следовательно, оптимальное решение заключается в расположении соленоида 5 в горизонтальном направлении и в использовании детали, обеспечивающей возможность трансформирования горизонтально действующей силы, прикладываемой соленоидом, в силу, действующую в вертикальном направлении, позволяющую контрхраповику совершить поворот.
В настоящем изобретении упомянутое изменение направления силы достигается посредством поворотной детали или коленного рычага 4. Упомянутый коленный рычаг 4 содержит первую часть 41, закрепленную на неподвижной части винтовки, такой как ее корпус, и вторую деталь 42, крепящуюся к контрхраповику, при этом он имеет шарнирное соединение между этими деталями, выполненное так, что при приложении силы к шарнирному соединению может совершаться горизонтальное перемещение. Коленный рычаг 4 функционирует так, что когда в нем шарнирному соединению между обеими деталями придается горизонтальное перемещение, то поскольку первая деталь 41 крепится к фиксированной точке винтовки, усилие прикладывается второй деталью 42 к контрхраповику в вертикальном направлении, приводя к его повороту, а значит выстрелу винтовки.
Стреляющий механизм также содержит спусковой крючок 22, положение которого регулируется стрелком, винт 223 для регулировки силы, необходимой для перемещения спускового крючка 22, переключатель 225, функция которого заключается в замыкании контура, подающего энергию на соленоид 5 для его активации, а также светоизлучающий диод LED 226, служащий для указания состояния работы электронного стреляющего механизма. Для выполнения выстрела достаточно нажать переключатель 225. Кроме того, потребность в ощущении, аналогичном тому, что имеется в винтовках с традиционным стреляющим механизмом, - важный момент для повышения точности, достигаемой пользователем, поэтому переключатель 225 управляется посредством механизма, который будем называть «гибким стержнем». Этот механизм основан на использовании стержня 224, который в состоянии покоя имеет по существу прямолинейную геометрию, при этом спусковой крючок перемещается до достижения упомянутым стержнем упора (которым может быть сам переключатель), что имитирует момент, в который стрелок знает, что он близок к активации пружины. Достигнув этого положения, стержень начинает принимать существенно более криволинейную геометрическую форму, пока не нажмет на переключатель 225.
На Фиг. 4, 5 и 6 показана работа стреляющего механизма в трех различных положениях спускового крючка.
На Фиг. 4 показан стреляющий механизм, когда спусковой крючок пребывает в пассивном положении (не испытывая воздействия со стороны пользователя). Можно заметить, что стержень 224 находится в своем начальном положении, будучи отделенным от переключателя 225. Для обеспечения большей защиты и с целью создания направляющей для стержня 224, используя единственное устройство, винтовка по настоящему изобретению имеет пластину 227, которая, помимо того, что является направляющей стержня 224, функционирует в качестве заграждения, чтобы не допустить активации коленного рычага 41, 42 соленоидом (не показан) без нажатия переключателя (например, вследствие падения, удара и подобного). Упомянутая пластина содержит направляющую 2271 для удерживания стержня на определенной траектории, а также отверстие 2272, обеспечивающее прохождение исполнительного механизма соленоида, когда стержень 224 занимает соответствующее положение для производства выстрела (указывая на то, что спусковой крючок 22 сработал).
На Фиг. 5 показан стержень 224, когда он занимает положение производства выстрела, при этом можно видеть, что стержень 224 уже установлен впритык к переключателю 225, оповещая пользователя путем увеличения сопротивления, которое необходимо преодолеть, чтобы вызвать поворот спускового крючка 22, таким образом, пользователь знает, в какой точно момент он собирается выстрелить.
На Фиг. 6 показан стержень 224, когда он приводит в действие переключатель 225, выполняя выстрел из винтовки, при этом можно видеть, как через пластину 227 посредством отверстия 2272 проходит исполнительный механизм соленоида, активирующий коленный рычаг 41, 42.
На Фиг. 7 и 8 представлен схематичный вид для подробного пояснения работы стреляющего механизма. На Фиг. 7 показана винтовка в положении покоя (не испытывая какого-либо воздействия со стороны пользователя), а на Фиг. 8 показана винтовка в активном положении (в момент выстрела).
На Фиг. 7 показан коленный рычаг 4 в своем положении покоя, иными словами без приложения силы к контрхраповику 21 в вертикальном направлении. Кроме того, можно видеть, что соленоид 5 соответственно с его исполнительным механизмом 52 и пружиной 51 пребывает в пассивном положении, то есть не получает электрической энергии.
На Фиг. 8 показано, что когда спусковой крючок 22 отжат в конечное положение, переключатель (не показан), обеспечивающий подачу электрической энергии на соленоид 5, активирован, вызывая посредством своей катушки 51 воздействие электромеханической силы на исполнительный механизм 52 в горизонтальном направлении, что приводит к его прохождению через пластину до тех пор, пока он не приведет коленный рычаг 4 в активное положение. В этот момент коленный рычаг 4 прикладывает силу в вертикальном направлении, что заставляет контрхраповик 21 совершить поворот, отсоединяя его от храпового механизма 20, а значит освобождая пружину, что приводит к выстрелу.
В одном конкретном варианте осуществления винтовка по настоящему изобретению содержит электромагнитный предохранительный механизм, не допускающий перемещения спускового крючка и размыкающий цепь переключателя, что делает выстрел из винтовки невозможным как с электрической, так и с механической точки зрения.
Хотя изобретение описано в отношении примеров предпочтительных вариантов осуществления, их не следует рассматривать как ограничивающие изобретение, которое определяется нижеследующей формулой изобретения.