арбалет и устройство для приготовления его к действию

Формула изобретения

1. Арбалет, содержащий корпус с рукояткой, в передней части которого закреплены лук с тетивой, и рычажный механизм взвода, шарнирно соединенный со спусковым механизмом, состоящим из корпуса, в котором размещены подпружиненная вилка, выполненная с возможностью взаимодействия с тетивой, спусковой крючок с зацепом, выполненным с возможностью взаимодействия с вилкой, и подпружиненный стопор с поворотной ручкой, отличающийся тем, что боковая поверхность стопора выполнена с полкой, расположенной под зацепом спускового крючка, которая контактирует с ним при верхнем положении стопора и обеспечивает свободное перемещение зацепа при нижнем положении стопора, корпус спускового механизма выполнен с выступом, размещенным над вилкой, при этом нижняя поверхность выступа контактирует с задней поверхностью вилки при исходном положении тетивы лука и дистанционирована от нее при натяжении тетивы, причем толщина и ширина каждого плеча лука уменьшаются в направлении к окончанию тетивы.

2. Арбалет по п.1, отличающийся тем, что стопор и его полка выполнены в виде монолитного элемента.

3. Арбалет по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что полка изготовлена из стали, при этом толщина полки составляет не менее 1,5 мм.

4. Арбалет по п.1, отличающийся тем, что нижняя поверхность зацепа спускового крючка, контактирующая с полкой стопора, выполнена скругленной.

5. Арбалет по п.1, отличающийся тем, что окончание каждого плеча лука выполнено с выступом, ширина которого менее ширины примыкающего к нему концевого участка, при этом петлеобразное окончание тетивы охватывает выступ.

6. Устройство для приготовления арбалета по п.1 к действию, содержащее регуляторы натяжения тетивы, устанавливаемые на плечах лука, отличающееся тем, что в него введена вспомогательная тетива, каждый регулятор выполнен съемным и состоит из двух скоб с отверстиями, одно из которых выполнено резьбовым, и винта, расположенного в отверстиях, головка которого опирается на поверхность одной скобы, а резьба размещена в резьбовом отверстии другой скобы, образуя с ней винтовую пару, при этом одна из скоб имеет на внешней поверхности выступ в форме крюка для размещения на нем окончания вспомогательной тетивы, причем регуляторы располагаются вблизи концевых участков плеч лука, предназначенных для размещения окончаний основной тетивы.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что плоскость, в которой располагаются крюки скоб, ориентирована ортогонально плоскости прицеливания арбалета.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что головки винтов выполнены в форме цилиндров с рифлеными боковыми поверхностями.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что вспомогательная тетива выполнена идентично основной тетиве.

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что на поверхности концевых участков плеч лука нанесены серии отметок, расположенных ортогонально граням плеч лука, в соответствии с различными зонами размещения скоб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спортивному оборудованию и средствам охоты, в частности к арбалетам, и может быть использовано в арбалетах, предназначенных для прицельной стрельбы различными стрелами, и в устройствах для приготовления арбалета к действию преимущественно в полевых условиях.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является арбалет, содержащий корпус с рукояткой, в передней части которого закреплены лук с тетивой, и рычажный механизм взвода, шарнирно соединенный со спусковым механизмом, состоящим из корпуса, в котором размещены подпружиненная вилка, выполненная с возможностью взаимодействия с тетивой, спусковой крючок с зацепом, выполненным с возможностью взаимодействия с вилкой, и подпружиненный стопор с поворотной ручкой (см. патент РФ N 2066038, кл. F 41 B 5/00, 1996). В известном арбалете спусковой механизм выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль корпуса и шарнирно соединен с рычажным механизмом взвода, содержащим кривошип, установленный на оси, размещенной в передней части корпуса, рычаг, кинематически соединенный со средней частью кривошипа, и тягу, один конец которой шарнирно соединен со спусковым механизмом, а другой шарнирно соединен с кривошипом.

Недостатком известного арбалета является недостаточно высокая эксплуатационная надежность, обусловленная тем, что при многократном использовании (более тысячи выстрелов) арбалета наблюдается ухудшение свойств контактной поверхности втулки спускового механизма, взаимодействующей со спусковым крючком. При завершении пуска какой-либо стрелы контактная поверхность зацепа вилки под действием пружины импульсно воздействует на поверхность стопора и происходит постепенная деформация поверхностного слоя материала зацепа вилки. В результате ухудшается надежность сцепления вилки с зацепом спускового крючка и снижается безопасность использования арбалета. Одновременно деформация поверхности зацепа вилки приводит к снижению точности стрельбы вследствие изменения условий контакта с зацепом спускового крючка. Это вызывает необходимость периодического регулирования спускового механизма, что приводит к снижению эргономичности. В известном арбалете для предотвращения случайного выстрела спусковой механизм может быть снабжен дополнительным звеном и несколькими дополнительными пружинами, что также снижает эксплуатационную надежность. Кроме того, в известном арбалете плечи лука имеют постоянные ширину и толщину по всей длине, что вызывает необходимость приложения значительных усилий при натяжении тетивы, и это приводит к снижению эргономичности.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности арбалета при одновременном повышении эргономичности.

Технический результат достигается тем, что в арбалете, содержащем корпус с рукояткой, в передней части которого закреплены лук с тетивой, и рычажный механизм взвода, шарнирно соединенный со спусковым механизмом, состоящим из корпуса, в котором размещены подпружиненная вилка, выполненная с возможностью взаимодействия с тетивой, спусковой крючок с зацепом, выполненным с возможностью взаимодействия с вилкой, и подпружиненный стопор с поворотной ручкой, боковая поверхность стопора выполнена с полкой, расположенной под зацепом спускового крючка, которая контактирует с ним при верхнем положении стопора и обеспечивает свободное перемещение зацепа при нижнем положении стопора, корпус спускового механизма выполнен с выступом, размещенным над вилкой, при этом нижняя поверхность выступа контактирует с задней поверхностью вилки при исходном положении тетивы лука и дистанционирована от нее при натяжении тетивы, причем толщина и ширина каждого плеча лука уменьшаются в направлении к окончанию тетивы; при этом предпочтительно: стопор и его полку выполнять в виде монолитного элемента; полку изготавливать из стали при толщине полки не менее 1,5 мм; поверхность зацепа спускового крючка, контактирующую с полкой стопора, выполнять скругленной; окончание каждого плеча лука выполнять с выступом, ширина которого менее ширины примыкающего к нему концевого участка, при этом петлеобразное окончание тетивы охватывает выступ.

При использовании известного арбалета, также как и других арбалетов сходной конструкции, существенной проблемой является приготовление арбалетов к действию, в частности установка тетивы на лук при обеспечении требуемого усилия натяжения, например, при повреждении тетивы. Обычно это проводится вручную и сопряжено с рядом неудобств, обусловленных необходимостью приложения значительных (более 50 кгс) усилий для изгиба плеч лука при одновременной фиксации плеч лука в строго определенном положении. Известно устройство, которое может быть использовано при приготовлении арбалета к действию, содержащее регуляторы натяжения тетивы, устанавливаемые на плечах лука (см. авт. св. СССР N 1596204, кл. F 41 B 5/00,1990). В известном устройстве регуляторы выполнены в виде фланцев с распределенными по окружности отверстиями, в которых расположены винты. Изменяя положение фланцев за счет их поворота с последующей фиксацией требуемого положения винтами, обеспечивают изменение положения плеч лука и, следовательно, изменение усилия натяжения тетивы.

Недостатком известного устройства является низкая эргономичность, поскольку процесс приготовления арбалета к действию требует применения нескольких операций и вспомогательных инструментов, что усложняет приготовление арбалета к действию особенно в полевых условиях. Кроме того известное устройство обладает недостаточной точностью регулирования силы натяжения тетивы, поскольку в нем возможна лишь ступенчатая регулировка силы натяжения, соответствующая дискретному изменению положения фланцев. После приготовления к действию известное устройство приходится оставлять в составе арбалета, что приводит к увеличению его веса и габаритов и дополнительному снижению эргономичности.

Изобретение направлено на повышение эргономичности за счет облегчения процесса натяжения тетивы.

Технический результат достигается в новом устройстве приготовления арбалета к действию, содержащем регуляторы натяжения тетивы, устанавливаемые на плечах лука, и вспомогательную тетиву, каждый регулятор выполнен съемным и состоит из двух скоб с отверстиями, одно из которых выполнено резьбовым, и винта, расположенного в отверстиях, головка которого опирается на поверхность одной скобы, а резьба размещена в резьбовом отверстии другой скобы, образуя с ней винтовую пару, при этом одна из скоб имеет на внешней поверхности выступ в форме крюка для размещения на нем окончания вспомогательной тетивы, причем регуляторы располагаются вблизи концевых участков плеч лука, предназначенных для размещения окончаний основной тетивы; при этом предпочтительно: плоскость, в которой располагаются крюки скоб, ориентировать ортогонально плоскости прицеливания арбалета; головки винтов выполнять в форме цилиндров с рифлеными боковыми поверхностями; вспомогательную тетиву выполнять идентично основной: на поверхностях концевых участков плеч лука размещать серии отметок, располагая их ортогонально граням плеч лука в соответствии с различными зонами размещения скоб.

В заявленном арбалете выполнение стопора спускового механизма с полкой на боковой поверхности при размещении полки под зацепом спускового крючка позволяет обеспечить надежную фиксацию спускового крючка и находящейся с ним в зацеплении вилки после того, как нижняя поверхность зацепа спускового крючка опирается на верхнюю поверхность полки стопора, зафиксированного в этом положении. Это позволяет предотвратить возникновение случайного спуска даже при попадании руки стрелка внутрь спускового механизма. Тем самым обеспечивается повышение эксплуатационной надежности арбалета. Выполнение нижней поверхности зацепа спускового крючка скругленной обеспечивает плавный переход при контактировании зацепа и полки, что способствует повышению стойкости кинематических связей в спусковом механизме и соответствующему повышению надежности. Выполнение стопора с полкой в виде монолитного элемента обеспечивает повышение механической прочности соединения полки со стопором в сравнении со случаями механического или сварного соединения. Предпочтительно полку изготавливать из стали, например, из стали марки ст.45, У8, У9 и т.п., так как при этом обеспечивается достаточная механическая прочность при низкой стоимости. Толщину полки следует выбирать не менее 1,5 мм, так как при этом достигается даже при консольном расположении зоны взаимодействия зацепа спускового крючка с полкой высокая прочность при многократном (десятки тысяч спусков) их взаимодействии. Выполнение корпуса спускового механизма с выступом, размещенным над вилкой, позволяет предотвратить импульсные многократные нагрузки на материал зацепа вилки, возникающие в известном арбалете, поскольку в заявленном арбалете полностью устраняется взаимодействие зацепа вилки со стопором. По завершении пуска стрелы в заявленном арбалете вилка под действием пружины поворачивается и ее задняя поверхность опирается на нижнюю поверхность выступа корпуса спускового механизма. При этом вилка поворачивается на незначительный угол, обеспечивающий нарушение контакта зацепа вилки с зацепом спускового крючка, в связи с чем удается предотвратить контактирование зацепа вилки с боковой поверхностью стопора. Тем самым достигается дальнейшее повышение эксплуатационной надежности. Выполнение плеч лука с толщиной и шириной, уменьшающимися в направлении к окончаниям тетивы, обеспечивает существенное снижение величины суммарной нагрузки, требующейся для натяжения тетивы в сравнении с известным арбалетом, имеющим постоянные толщину и ширину плеч на всем их протяжении. Таким образом достигается повышение эргономичности заявленного арбалета. Кроме того уменьшение ширины и толщины каждого плеча лука в направлении к окончанию тетивы позволяет увеличить скорость вылета стрелы, что также способствует повышению эргономичности за счет облегчения прицеливания. Предпочтительно окончание каждого плеча лука выполнять с выступом, изготавливая его с шириной, меньшей ширины концевого участка, примыкающего к выступу, поскольку при этом создается простой элемент для фиксации петлеобразного окончания тетивы в зоне перехода от выступа к концевому участку. При этом максимально упрощается процесс фиксации петлеобразных окончаний тетивы на выступах плеч, что способствует повышению эргономичности.

Одновременно подобное выполнение концов плеч лука, которые выполняют при этом функции фиксаторов тетивы на луке, способствует максимально удобному использованию заявленного устройства приготовления арбалета к действию именно в арбалете заявленной конструкции. В заявленном устройстве для приготовления арбалета к действию при создании требуемого усилия натяжения основной тетивы на луке используются съемные, т.е. удаляемые по завершении процесса подготовки, элементы, выполненные в виде вспомогательной тетивы и вспомогательных регуляторов, фиксируемых в процессе подготовки вблизи концевых участков плеч лука, предназначенных для размещения основной тетивы на заключительном этапе подготовки. Каждый регулятор выполняется в виде двух скоб с отверстиями, одно из которых выполнено с резьбой, и винта, располагаемого в отверстиях, причем головка винта опирается на поверхность одной скобы, а резьба размещена в резьбовом отверстии другой скобы, образуя с ней винтовую пару. Таким образом регулятор представляет собой фиксируемый элемент с регулируемым расстоянием между поверхностями противолежащих скоб, прижимаемых винтом к поверхностям плеча лука, на котором расположены эти скобы. На боковой поверхности одной из скоб регулятора имеется выступ в форме крюка для размещения на нем окончания вспомогательной тетивы. Подобное выполнение устройства позволяет после фиксации регуляторов на плечах лука и размещения на крюках окончаний вспомогательной тетивы провести ее натяжение посредством перемещения спускового механизма с последующим размещением на выступах лука окончаний основной тетивы. После возвращения вспомогательной тетивы в исходное положение ее удаляют и снимают скобы посредством разъединения винтовых пар. Таким образом удается максимально упростить процесс подготовки арбалета к действию, что обеспечивает повышение эргономичности устройства. Выполнение головок винтов в виде цилиндров с рифлеными поверхностями облегчает процесс фиксации скоб на поверхностях плеч лука и процесс удаления регуляторов после подготовки арбалета к действию. Выполнение вспомогательной тетивы идентично основной тетиве позволяет обеспечить наилучшее приближение к требуемой величине натяжения основной тетивы, поскольку при натяжении вспомогательной тетивы лук прогибается практически на такую же величину, что при натяжении основной тетивы. Размещение на поверхностях концевых участков серии отметок, например, полосок краски, располагаемых ортогонально граням плеч и соответствующих различным зонам размещение скоб, облегчает ориентацию крюков в требуемой плоскости. Одновременно с учетом предварительно проведенных тарировочных испытаний скобы располагают на соответствующих отметках, что обеспечивает натяжение основной тетивы с требуемым усилием.

Приложенные чертежи изображают: фиг. 1 - общий вид арбалета (вид сбоку), фиг. 2 - спусковой механизм арбалета (поперечный разрез), фиг. 3 - зона контакта зацепа спускового крючка с полкой стопора, фиг. 4 - скоба регулятора с гладкостенным отверстием, фиг. 5 - скоба регулятора с резьбовым отверстием, фиг. 6 - винт регулятора, фиг. 7 - концевая часть плеча лука, фиг. 8, фиг. 9 и фиг. 10 - взаимное расположение тетивы и лука в процессе приготовления арбалета к действию.

Арбалет содержит: корпус 1 с рукояткой 2, в передней части которого размещены лук 3 с тетивой 4, мушку 5, целик 6, рычажный механизм 7, который шарнирно соединен со спусковым механизмом 8, включающим спусковой крючок 9, корпус 10, стопор 11 с полкой 12 на его боковой поверхности, пружиной 13 и поворотной ручкой 14, вилку 15 с пружиной 16, при этом корпус спускового механизма выполнен с выступом 17, спусковой крючок имеет регулировочный винт 18, пружину 19 и зацеп 20, выполненный со скругленной нижней поверхностью 21; вилка выполнена с зацепом 22; кроме того, в арбалете имеется съемное устройство для приготовления его к действию, содержащее два регулятора, каждый из которых включает скобы 23, 24 с гладкостенным отверстием 25 в одной из них и резьбовым отверстием 26 - в другой, при этом на внешней поверхности одной из скоб имеется выступ 27, выполненный в форме крюка, и винт 28 с головкой 29, имеющей форму цилиндра с рифленой боковой поверхностью на одном конце и резьбой 30 - на другом конце, и вспомогательную тетиву 31, при этом предпочтительно на поверхностях концевых участков плеч лука размещать серии отметок 32, располагаемых ортогонально граням плеч лука, которые предпочтительно выполнять с выступами 33 для размещения на них петлеобразных окончаний тетивы 4.

Корпус 1 арбалета предпочтительно изготавливать из стали, например, из стали марок ст.45, У8, У9 и т.п. и выполнять с пазом для перемещения спускового механизма 8. Рычажный механизм взвода 7 в заявленном арбалете выполняется аналогично такому же механизму в устройстве, выбранном в качестве прототипа. Лук 3 предпочтительно выполнять состоящим из отдельных плеч, размещаемых в соответствующих пазах кронштейна корпуса и фиксируемых винтами (на чертежах не показаны), что позволяет уменьшить габариты арбалета при его транспортировке и исключить взаимное влияние плеч лука 3 при подготовке арбалета к действию. Каждое плечо лука 3 выполняется с толщиной и шириной, уменьшающимися в направлении от основания плеча к окончанию (возможно на части длины плеча) (см.фиг.7), что позволяет снизить величину усилия, затрачиваемого на натяжение тетивы. Окончание плеча лука предпочтительно выполнять в виде выступа 33, ширина которого менее ширины примыкающего к нему концевого участка, используемого для размещения на нем петлеобразного окончания тетивы 4 (см. фиг.7). Тем самым ступенчатый переход концевого участка к выступу 33 служит элементом фиксации окончания тетивы 4. Окончания выступов 33 предпочтительно выполнять округлыми. На поверхности концевых участков плеч лука 3 предпочтительно наносить серии отметок 32, например, посредством нанесения полос краски или с использованием лазерной техники. Предпочтительно тетиву 4 и вспомогательную тетиву 31 изготавливать из упругих материалов типа "АРМОС", "ТЕРЛОН" и т.п., окончание каждой тетивы выполнять в виде петли, а центральный участок тетивы 4, взаимодействующий при эксплуатации арбалета с его корпусом, покрывать обмоткой из хлопчатобумажной или лавсановой нити, что повышает износостойкость материала тетивы 4. Вилка 15 на передней поверхности имеет выемку для размещения тетивы, в нижней части - зацеп 22 для контакта с зацепом 20 спускового крючка 9 (см. фиг.3) и заднюю поверхность, выполняемую в виде скоса, который может взаимодействовать с соответствующим скосом выступа 17 корпуса 10 спускового механизма (см.фиг.2). Стопор 11 спускового механизма предпочтительно изготавливать из стали, например, стали марок ст. 45, 30ХГСА и т.п. и выполнять его в виде монолитного элемента с полкой 12, толщину которой следует выполнять не менее 1,5 мм. Стопор 11 выполняется с пружиной 13 и поворотной ручкой 14, позволяющими обеспечивать перемещение полки 12 на расстояние S (см. фиг. 2) из положения, в котором обеспечивается ее контакт с зацепом 20 спускового крючка до положения, в котором зацеп имеет возможность свободного перемещения вниз.

Съемное устройство, применяемое в заявленном арбалете для приготовлении его к действию, выполняется в виде двух съемных регуляторов, размещаемых на концевых участках плеч лука 3, и удаляемой после приготовления арбалета к действию вспомогательной тетивы 31, которая аналогична основной тетиве 4 (материал, диаметр и т.п.). Каждый регулятор включает две скобы 23, 24 (см. фиг. 4 и фиг.5) и винт 28 (см. фиг.7), образующий с одной из скоб винтовую пару. На внешней поверхности одной из скоб в каждом регуляторе имеется выступ 27 в форме крюка, который служит для размещения на нем окончания вспомогательной тетивы 31 (см. фиг.7).

Арбалет используется следующим образом. Предварительно в произвольных условиях, например, в полевых условиях, без применения сложного дополнительного оборудования оперативно проводится приготовление арбалета к действию, в том числе замена поврежденной основной тетивы. На каждом плече лука 3 на соответствующем расстоянии от центра лука с использованием отметок 32 проводят размещение скоб 23, 24 регулятора, ориентируя их грани ортогонально граням плеч лука 3 и фиксируя в этих положениях при помощи винта 28. Крюки 27 скоб при этом располагаются ортогонально плоскости прицеливания арбалета, обращая их наружу и размещая над поверхностью лука 3 со стороны размещения основной тетивы 4. На крюках 27 размещают петлеобразные окончания вспомогательной тетивы 31 (см. фиг. 8), которая при этом располагается свободно без натяга. Затем посредством возвратно-поступательного перемещения спускового механизма 8, который перемещают с использованием рычажного механизма взвода 7, вспомогательная тетива 31 отводится назад (см. фиг. 9), сгибая плечи лука 3 до положения, при котором расстояние между концами плеч лука - L₁ будет меньше длины основной тетивы - L_Н, что и позволяет свободно разместить окончания основной тетивы 4 на выступах 33 плеч лука (см.фиг.7). Затем посредством спускового механизма 8 вспомогательная тетива 31 вместе с основной тетивой 4 возвращается в исходное положение, при этом основная тетива 4 натягивается, оставляя плечи лука в согнутом положении. Окончания вспомогательной тетивы 31 при этом свободно снимают с крюков 27, поскольку длина вспомогательной тетивы в этом положении будет превышать длину натянутой основной тетивы (см. фиг. 10). Винты 28 ослабляют с использованием головок 29, и скобы 23 свободно снимают с плеч лука 3. Таким образом арбалет полностью готов к применению.

При использовании арбалета первоначально при помощи рычажного механизма взвода 7 перемещают спусковой механизм 8 в переднее положение до зацепления тетивы 4 вилкой 15. Затем спусковой механизм 8 возвратным перемещением рычажного механизма взвода 7 переводится в свое исходное положение, причем тетива 4 натягивает плечи лука 3. Поворотную ручку 14 спускового механизма переводят в нижнее положение, обеспечивающее контакт зацепа 20 спускового крючка с полкой 41 стопора, что полностью исключает возможность возникновения случайного спуска. После установки стрелы (на чертежах не показана) поворотную ручку 14 стопора переводят в горизонтальное положение, при этом полка 12 полностью освобождает зацеп 20 спускового крючка. После подведения мушки 5 и целика 6 на выбранный объект нажимают на спусковой крючок 9 и вилка 15, поворачиваясь под действием пружины 16, освобождает тетиву 4. По завершении пуска стрелы вилка 15 продолжает поворачиваться до соприкосновения ее задней поверхности с нижней поверхностью выступа 17 корпуса 10 спускового механизма.

В сравнении с известным заявленный арбалет обладает значительно более высокой эксплуатационной надежностью. На предприятии (Т.О.О. "Персик", г. Москва) были изготовлены опытные образцы заявленного арбалета и заявленного устройства для приготовления его к действию. Натурные испытания опытных образцов заявленного арбалета показали, что его срок службы (количество выстрелов с сохранением параметров) более чем в 5 раз превышает срок службы известного арбалета. Повысилась эргономичность арбалета за счет удобства натяжения тетивы и облегчения прицеливания. Использование заявленного съемного компактного устройства для приготовления арбалета к действию позволило предельно упростить и облегчить процесс натяжения тетивы и проводить оперативную замену поврежденной тетивы. Процесс подготовки арбалета к действию при использовании заявленного устройства занимает не более двух минут и состоит из простых операций, не требующих применения какого-либо дополнительного оборудования, при этом используются особенности конструкции заявленного арбалета.