本發(fā)明涉及減振器,特別涉及一種用于射箭弓和類似裝置的減振器及組合配重物。減振器可以安裝在射箭弓上,例如穩(wěn)定器的末端或被稱為提升管的弓形中心部分。該減振器可被用于吸收當箭頭發(fā)射時在弓上發(fā)生的振動和反沖。
背景技術(shù):
減振器在用于比賽和狩獵的弓上是非常常見的。通常有兩種類型的弓,即反曲弓和復合弓,上面通常安裝有減振器。減振器用于抑制箭頭發(fā)射時在弓上產(chǎn)生的振動和反沖。最常見的是膠減振器與均質(zhì)金屬配重物的組合。通常在穩(wěn)定器的外端附加一個配重物,且橡膠減振器位于均質(zhì)配重物和穩(wěn)定器之間。穩(wěn)定器的另一端連接到稱為提升管的弓形中心部件。穩(wěn)定器是一種間隔元件,通常由輕質(zhì)剛性材料制成,用戶可以將其放置在弓提升管和配重物之間,以將配重物和弓隔開,并提供更大的慣性力矩,從而防止弓身在在瞄準和射擊過程中的旋轉(zhuǎn)和彎曲。減振器也可以直接安裝在所述弓提升管上。
在反曲弓上存在來自于連接有弓弦的弓的外側(cè)末端的支端震動。穩(wěn)定器上的減振器減弱了支端的振動。橡膠減振器與固體金屬配重物的組合通常是相當堅硬的,并且對于支端中的低頻振動僅是很差的吸收器。如果選擇軟橡膠減振器與穩(wěn)定器末端的固體金屬配重物的組合,則由于瞄準期間發(fā)生的微小震動,配重物將移動。如果配重物在瞄準期間移動,則會導致穩(wěn)定性差。
還有一些減振器的實例,其可以包括充有汞或其它液體的腔室,其可以與金屬基體組合。當液體在瞄準期間移動時,部分地充滿液體例如汞的減振器在瞄準期間無法提供穩(wěn)定性。由被殼體中的流體或油包圍的金屬基體構(gòu)成的振動吸收器也不利于阻止低頻振動,例如在彎曲的弓的支端中。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是減少現(xiàn)有的減振器的一些缺點,并為射箭弓或者其類似物提供改進的減振器。
因此,本發(fā)明涉及一種用于射箭弓的減振器。該減振器包括沿軸線延伸并形成至少一個腔室的殼體,其中所述至少一個腔室部分地填充有顆粒狀固體材料。殼體由沿著軸線布置的兩個或更多個碗狀部件的疊組形成,其中所述至少一個腔室被所述疊組中的后續(xù)部分封閉。所述多個部件的疊組通過沿著軸線延伸的中心連接裝置保持在一起,以封閉所述至少一個腔室,使得所述至少一個腔室形成圍繞中心連接裝置的開放空間。因此,提供了一種改進的減振器。在中空的腔體中部分地填充顆粒狀固體材料是有利的,因為顆粒狀固體材料僅在過度的振動或快速運動時移動,但是在瞄準時仍然處于小幅震動或緩慢運動中。所述具有沿軸線布置的兩個或多個碗狀部件的疊組結(jié)構(gòu)是有利的,因為其有助于所述裝置的制造、組裝和拆卸。此外,疊組可以通過中心連接裝置保持在一起。這是特別有利的,因為這使得殼體的重量很輕,并且將連接裝置的配重物最小化成一個穿過整個殼體延伸的居中定位的輕型裝置。這種設計的配重物非常有效,節(jié)省了重量,特別是在與具有位于外殼外壁處的螺紋或其他類似結(jié)構(gòu)以保持各部件相結(jié)合的設計相比時。
所述減振器可以包括兩個或多個腔室,并且所述兩個或多個腔室可以通過分隔壁在軸向方向上被彼此分隔。每個這樣的腔室可以部分地填充有顆粒材料。這是特別有利的,因為兩個或多個腔室中的顆粒材料可以在軸向方向上隔離。因此,顆粒材料沿軸向運動的效果被減弱。如果減振器傾斜,所述顆粒材料可以通過分隔壁保持在適當?shù)奈恢?,而不是聚集在減振器的一個軸向端。
該疊組可以包括限定減振器的第一和第二末端的第一和第二末端部分以及至少一個中間部分,其中所述至少一個中間部分包括分隔壁。因此,減振器可以采用模塊化的方式制造和組裝。減振器的尺寸和重量可通過疊組中組裝的中間部分的數(shù)量決定。因此,殼體可以被分成幾個單獨的部分,其中單獨的腔室根據(jù)預期的減振器的總重量部分地被鋼球填充。減振器的設計是模塊化的,并且基于所需每個預期配重物范圍的部分建立。此外,該結(jié)構(gòu)可以在保持低成本的同時還能夠構(gòu)成一個具有大的尺寸范圍的減振器。當減振器的重量需要增加時,添加更多中間部分的優(yōu)點在于可以使減振器的直徑保持不變。
所述第一和/或第二端部可以被形成為圓頂形部。減振器的基本形式可以包括形成球形或近球形腔的這兩個部分。這種形狀使得顆粒材料的重心在減振器向上或向下傾斜時稍微移動。
所述至少一個中間部分可以是包括形成有分隔壁的底部的圓柱形碗。因此,每個腔室的分隔壁可以在疊組中以簡單的方式形成。
疊組中的每個部分可設有在軸向方向上沿著該部分的長度延伸的管狀突起,從而形成通過該疊組的通孔,用于收容中心連接裝置。因此,由于顆粒材料可以被填充到部件中且部件可以被堆疊和組裝,裝置的組裝獲得了便利,同時減少顆粒材料從碗形部件中泄漏而損失的風險。
該裝置的生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)點在于,形成碗狀容器的每個部件可以用適量的顆粒材料分開填充,并在它們堆疊形成成品減振器之前被處理。類似地,如果要拆卸減振器以改變腔室中的顆粒材料的量,也能夠容易地對顆粒材料進行處理。
可以在疊組中的每個部分之間設置彈性密封元件,以在外部周緣處密封所述腔室。因此,保持減振器的腔室的密封以減少顆粒材料從腔室泄漏而損失的風險,并且可以在該裝置中提供彈性以避免減振器在受到?jīng)_擊時裂開,例如落到地板上。密封元件可以是橡膠密封件,例如橡膠o形圈。殼體的外壁可以是薄的,并且僅比在每個部件之間密封的密封元件稍微厚一些。
疊組中的每個部分可以設置有用于收容相應的彈性密封元件的v形槽,并且其中疊組中的后續(xù)部分也設置有用于收容所述彈性密封元件的相應的v形槽。密封件處于v形槽中,在槽的底部的側(cè)壁中具有許多材料支撐所述密封件,給凹槽提供了堅固的設計。當橡膠密封件在凹槽中被壓縮時,它使兩個殼體部分徑向結(jié)合。各部分之間的連接處的運動和磨損被消除,并且連接處變得緊密而有彈性。減振器的組裝獲得了便利,并且各個部件通過槽和密封元件的組合被對齊。密封元件在v形槽中的彈性變形也為該裝置提供了一定的彈性。
中心連接裝置可以包括輕質(zhì)桿,該輕質(zhì)桿的直徑相對于裝置的直徑較小。其可以包括與疊組的軸向外部的第一和第二部分接合的螺桿,用于提供至少一個可關(guān)閉的腔室。因此,可以實現(xiàn)簡單、有效和輕量化的裝置以及該裝置和腔室的封閉。
所述殼體可以由重量輕的材料組成,例如塑料或鋁。因此,殼體僅給減振器增加了有限的質(zhì)量。
顆粒材料可以包括具有高比重的材料,例如金屬的,優(yōu)選為鋼制的,球體。因此,顆粒材料的重量占據(jù)了減振器的大部分重量。
減振器可以包括例如由注塑成型塑料制成的具有低重量的殼體,其部分地填充有高比重的固體材料的顆粒,例如小塊金屬或鋼球。外殼也可采用由鋁或另一輕質(zhì)金屬制成的薄壁。因此,重量輕的殼體使減振器的大部分重量由顆粒構(gòu)成。當減振器安裝在弓形穩(wěn)定器的外端時,其優(yōu)點是減振器的殼體不會給穩(wěn)定器的端部帶來任何明顯的重量。
本發(fā)明還涉及一種包括本文所公開的減振器的射箭弓,可選地包括安裝在弓上用于連接減振器的剛性穩(wěn)定桿。
附圖說明
現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的各個實施例進行說明,其中,
圖1示出了具有一個腔室的根據(jù)第一實施例的減振器的剖面圖。
圖2示出了具有三個腔室的根據(jù)第二實施例的減振器的剖面圖。
圖3是圖2所示的減振器的分解圖,示出了容易處理和組裝的填充有顆粒材料的部分。
圖4示出了減振器殼體的前段部分的示例。
圖5示出了減振器殼體的后段部分的示例。
圖6示出了減振器殼體的中間部分的內(nèi)部的示例。
圖7示出了減振器殼體的中間部分的外部的示例。
圖8示出了通過具有密封元件的v形密封槽的放大剖面圖。
圖9示出了具有一個腔室的減振器的替代實施例的剖面圖。
圖10示出了具有一個腔室的減振器的替代實施例的剖面圖。
圖11示出了具有四個腔室的減振器的替代實施例的剖面圖。
圖12示出了輔助間隔壁的前部。
圖13示出了輔助間隔壁的后部。
圖14示出了具有四個腔室的振動減振器的替代實施例的剖面圖。
具體實施方式
圖1所示的振動減振器35包括由兩個碗狀部件構(gòu)成的殼體36,沿軸線x布置的第一圓頂形前部件1和第二圓頂形后部件2。部件1和2之間具有位于密封槽23中的密封件3。部件1和2通過包括位于減振器殼體中心的螺桿5的連接裝置41沿著x軸連接在一起。第一螺母6固定在第一前部件1中。螺桿5擰入第一螺母6中,并通過位于第二后部件2中的第二螺母7緊固,形成中心連接裝置41。所述連接裝置被擰緊,使密封件3被壓縮形成密封腔37。所述密封腔圍繞中心連接裝置敞開,環(huán)繞所述中心連接裝置,并且部分地填充有形式為鋼球9的顆粒狀固體材料。第二部件2具有從外組裝的內(nèi)螺紋襯套8。所述襯套的螺紋用于將減振器安裝在弓穩(wěn)定器或弓提升器上。
腔室中的顆粒狀固體材料的量可以是腔室容積的10-90%,例如20-60%、30-40%、50或60%。腔室中的顆粒狀固體材料的量可以根據(jù)試圖被抑制的振動或脈沖的頻率和/或振幅來選擇。對于較高的頻率或較小的振幅,材料的用量更高,高于50%至90%。對于中高頻和振幅,材料的量可以低于50%,或30-40%。顆粒狀固體材料可以包括直徑在0.05mm-1.0mm范圍內(nèi)的鋼珠,例如直徑約0.2mm。鋼球的尺寸分布可以在該范圍內(nèi),或者可以更窄,例如在平均直徑的10%或5%以內(nèi)。
圖2所示的減振器包括與圖1相似的部件,其中增加了兩個中間部件4和另外的密封件3。組裝的殼體因此被分成三個分離的密封腔38、39和40。三個密封腔部分填充有形式為鋼球9的顆粒狀固體材料。圖2中的結(jié)構(gòu)僅僅是一個例子,可以添加任何數(shù)量的中間部件4并且在減振器中增加相應的附加數(shù)量的密封腔。
圖3示出了如圖2所示的減振器的分解圖。減振器包括一個由多個碗形部件形成的疊組,即從下往上,依次為第一前部件1、兩個中間部件4和后部件2。這些部件沿軸線x布置,并由彈性密封元件3,即o形圈,分開。碗狀的第一前部件1和兩個中間部件部分地填充有形式為鋼球9的顆粒狀固體材料,然后通過包括螺桿5的中心連接裝置組裝到減振器上,沿著軸向延伸。
圖4中的前部件1具有形成底部和側(cè)壁的球形內(nèi)部形狀20。它具有由輕質(zhì)材料例如注塑成型塑料制成的薄壁。該材料也可以是其他輕質(zhì)材料,例如鋁。在中心內(nèi)部具有管形突起21,該突起從底部延伸至與側(cè)壁大約相同的高度,并具有通孔22。除了螺母6所處的部分直徑增加之外,通孔22具有與螺紋螺桿5大致相同的直徑。在外壁邊緣上有一個用于收容密封件的v形槽23。該部件包括配合突起24。由于這種設計,碗狀部件1可被容易地用鋼球進行填充和處理。
圖5中的后部件2具有形成底部和側(cè)壁的球形到圓錐形的內(nèi)部形狀31。它具有由輕質(zhì)材料如注塑成型塑料制成的薄壁。該材料也可以是其他輕質(zhì)的材料,如鋁。在中心內(nèi)部具有圓柱形中空凸起32,該突起從底部延伸至與側(cè)壁大約相同的高度。凸起32是中空的,以容納中心連接裝置,并且包括從外部可接近的凹部、形成用于螺母7的隔室和從外部組裝的螺紋襯套8。在中空突起32的頂部的內(nèi)部具有直徑與螺紋螺桿5大致相同的通孔33。在外壁邊緣上具有用于密封件3的v形槽23。該部件包括一對配合突起34,用于與疊組中的其它部件的配合突起配合。
在圖6內(nèi)部和圖7外部示出的中間部分4具有底部25和側(cè)壁26。當組裝成疊組時,底部25形成分隔壁。底部和側(cè)壁很薄,由輕質(zhì)材料如注塑成型塑料制成。該材料也可以是其他輕質(zhì)材料如鋁。在中心內(nèi)部具有管形突起27,該突起從底部延伸至與側(cè)壁大約相同的高度,并具有通孔28。通孔28具有與螺紋螺桿5大致相同的直徑。該部件包括用于與部件1或2或者另一個中間部件4配合的向前和向后定位的配合部件29和30。配合部件29和30是很有用的,因為它們有助于將部件彼此正確地配合,并且能夠防止零件相對于彼此旋轉(zhuǎn)。這是特別有用的,因為它防止螺桿5被擰開。由于這種設計,碗形部分4可以被容易地用鋼球填充和處理。彈性密封件3和密封槽23被放大示出,如圖8的剖視圖中所示。密封槽23是具有堅固側(cè)壁的v形設計,每個側(cè)壁34上具有大量材料,例如,在與具有矩形橫截面的相應凹部進行比較時。密封件可以是標準的橡膠環(huán),但也可以是其他形狀和其它彈性材料。當密封件在v形密封槽中被壓縮時,其將配合部件徑向連接在一起。配合部件之間的接頭優(yōu)選地是彈性的和防水的,從而降低了所述顆粒狀材料從腔室中泄漏的風險。
圖1、圖2、圖11和圖14所示的螺桿5將殼體部件連接在一起并保持密封件3被壓縮。螺桿5由具有高拉伸強度和小直徑的鋼材制成。螺桿5可替代地由具有高拉伸強度的其它材料制成。螺桿5也可以由管制成。為了代替由螺桿5和螺母6、7形成的設計并將部件保持在一起,可以以替代方式實現(xiàn)中心連接裝置。螺桿5和螺母6可以更換為長螺釘,其螺釘頭位于當前螺母6的位置。螺桿5和螺母7可更換為長螺釘,其螺釘頭位于當前螺母7的位置。如上所述,替換的螺桿5和螺母7可以自動攻絲并擰入前部件1中的孔22中,而不需要螺母6。如上所述,替換的螺桿5和螺母7的螺釘可以具有較小的螺釘頭,其直徑比螺紋襯套8的內(nèi)孔更細。如上所述,較小的螺釘頭可以通過螺紋襯套8組裝螺釘。如果將螺桿5和螺母6更換為長螺釘,如上所述,可以選擇將螺母7和螺紋襯套8連接到一個部件上。
圖9示出了一種結(jié)構(gòu),其中殼體包括具有螺紋襯套8的兩個后部件2,在兩個部件2之間具有密封件3,以及將殼體保持在一起的中心連接裝置,其形式為螺桿5和兩個螺母7。殼體部分地填充有固體顆粒材料,如鋼球9。這種結(jié)構(gòu)在減振器的兩端形成安裝螺紋,用于安裝在弓穩(wěn)定器或弓提升管上,并且在另一端安裝配重物、減振器或其他輔助結(jié)構(gòu)。如前所述,螺桿5和螺母7可被替換。如上所述,螺桿5和螺母7可以由一側(cè)具有螺釘頭的螺釘代替。還有一個選擇是將螺母7和螺紋襯套8組合成一側(cè)的一個部件。
圖10示出了殼體由兩個碗狀半部件10和11組成的結(jié)構(gòu)。這些部件可以類似于前面圖中所述的前部件1和中部件4,并且在兩個部件10之間設置有密封件3。在這種結(jié)構(gòu)中,螺桿5由處于一側(cè)的具有內(nèi)螺紋的螺桿12和處于相對側(cè)的外螺紋銷替代,與將部件10、11約束在一起的螺母13配合形成中心連接裝置。外殼部分填充有鋼球9。螺桿12的內(nèi)螺紋用于安裝在弓穩(wěn)定器或弓提升管上。螺桿12的外螺紋銷用于組裝附加的減振器或配重物。
在圖11-14中,示出了本發(fā)明的另一個實施例。該實施例與上述實施例的不同之處在于,輔助間隔壁42位于后端部件2和至少一個中間部件4的相鄰開口端之間。這是有用的,因為它有利于相關(guān)的中間部件4和后端部件2的填充。腔室38和39被一個接一個地填充,并被由隨后布置的腔室的底部25提供的分隔壁密封。這種逐漸填充腔室的方法一直有效,只要最近填充的腔室可以面向上方并直到下一個腔室被布置成密封填充的腔室。當最后一個腔室,即圖2所示的后端部件2的腔室40在填充至一定程度之后仍需填充時,會出現(xiàn)一個問題。也就是說,該填充可能不能被完成,因為實際上后端部件2包括一定的空隙空間,填充的顆粒狀固體材料9可能在組裝之后轉(zhuǎn)移到該空間中,以致填充程度將被降低。因此,這可以通過提供輔助間隔壁42來解決,輔助間隔壁42允許相鄰的中間部件4的腔室49在將后端部件2連接到中間部件4之前被密封。因此,輔助間隔壁42將腔室40(圖2所示)分成兩個子腔室49和50。這些子腔室49和50可以在組裝之前單獨填充,輔助間隔壁42密封腔室49,使得只有端部件2的腔室50需要在組裝的之前和期間都要朝上。
如圖11和圖14所示,輔助間隔壁42由o形圈3密封到后端部件2和相鄰的中間部件4上。輔助間隔壁42通過設置螺母43被密封,螺母43以螺桿5的形式布置在中心連接裝置41周圍,以確保輔助間隔壁42的連接。輔助間隔壁42具有在軸向方向上延伸的外部部分45,其對應于螺母43的軸向延伸。在輔助間隔壁42的圓盤形部分44的中間,布置有通孔46,用于允許中心連接裝置41通過。螺母43將通孔46周圍的區(qū)域密封,使得粒狀固體材料9不會被允許通過。
在圖12-13中,輔助間隔壁42被從前方和后方分別示出。輔助間隔壁42在前側(cè)具有陰部件48,在后側(cè)具有陽部件47。兩側(cè)均設置有用于容納相應密封件3的v形槽23。配合部件48和47是很有用的,因為它們有助于將部件彼此正確地配合,且能夠防止部件相對于彼此旋轉(zhuǎn)。這是特別有用的,因為它防止螺母43被擰開。隨后,端部的腔室50可以填充有顆粒狀固體材料9,并且正面朝上地安裝到振動減振器的密封腔。
因此,輔助隔壁42設置有與減振器的其他部分匹配的前表面和后表面。例如,輔助隔壁42可以布置在圖1所示的實施例的前部件1和后部件2之間。這是很有用的,因為它將允許被輔助間隔壁42分割為兩個子腔室的腔室37被填充到任何期望的程度。
振動減振器被安裝在射箭弓或其他設備上,用于當箭頭被發(fā)射時減少振動和反沖。在減振器的操作期間,殼體隨著弓的運動而運動。在慢速移動時,例如在瞄準期間,固體顆粒材料仍然在殼體中,且其運動不受影響。然而,當弓快速移動時,例如在發(fā)射和反沖期間,腔室中的固體顆粒材料相對于殼體移動。因此,當穩(wěn)定器的外端在射擊過程中來回擺動時,殼體跟隨穩(wěn)定器運動,而粒狀材料由于其自身的動量而幾乎保持靜止。振動減振器的振動能量被鋼球撞擊殼體內(nèi)部時產(chǎn)生的摩擦力抑制。因此,減振器作為減振器和配重物的結(jié)合而工作,代替了傳統(tǒng)的橡膠減振器與均質(zhì)配重物的組合。