CN105758258A - 新型组合式稳态枪托 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型组合式稳态枪托，包括与枪械连接的旋转扭矩枪托，以及安装在旋转扭矩枪托上的瞬动陀螺仪稳定装置。本发明的特点是：采用陀螺仪所产生的稳定立场与旋转扭矩枪托相结合的特殊缓冲方式，可以有效加强枪机作业的稳定效果，并以此提高枪械射击的精准度；可将装置的响应时间限制在毫秒级以内，进而达到装置与枪械配合时的机动特性；其电源部分设有手动开关，可以根据需要适时调整，通电时可提高枪械准确率，断电时不影响枪械正常使用；触发器可与枪械扳机绑定，在枪机作业时不改变传统射击习惯，便于射手使用；适用范围大，可以针对多种类型的枪械进行改造、升级，并不改变枪械之前的使用模式，进而实现广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及枪械领域，具体涉及一种新型组合式稳态枪托。
背景技术
目前为止，全世界还没有专门针对传统常规枪械减缓后坐力、提高射击精度的装置，对于枪械后坐力的影响，传统枪械大部分安装了枪托并针对不同的应用环境进行了相应的抵肩设计，这样使得枪械在工作过程中能够与人体肩膀部位稳固结合，达到稳定后坐力所带来的震动并以此提高设计准确率的目的，不过这种减震方式存在着一定的弊端，即传统枪托一般为固定结构的刚性材料构成，在枪机作业时可与人体肩部形成紧密连接，并能在枪机作业全过程中使得枪械与人体之间的夹角保持不变，根据人体工程学原理，在枪机作业时人体上肢肌肉群随之绷紧，进而形成以腰部为支座，上半身与枪械合成曲杆的工程力学受力模式（如图1所示），在该过程中，曲杆（即枪械与人体上肢组合而成）受到的全部作用力（即枪机作业时产生的后坐力）以力矩的形式作用于支座（即人体腰部位置），使得整个曲杆最终以腰部为轴向后做顺时针运动，进而造成曲杆A端随之向上移动（如图2所示），即枪口上扬，最终导致子弹弹道向上偏移，枪机作业准确率下降的结果。
在2005年底，美国TDI公司公布了一种外形古怪的名为KRISSSuperV的冲锋枪，该枪是运用一种把后坐冲量向下方转移的技术，而不是向后作用到射手的手或肩部，这种独特的原理设计不仅大大降低了后坐感，并且使枪口在全自动射击时基本不会上跳，但这种技术也存在以下缺点：1、适用范围有限：目前仅适用于此款冲锋枪，无法对传统枪械进行改进，因此，由于造价等问题无法广泛普及；2、上手时间较长：该枪结构独特有别与传统枪械，由于该枪枪管轴线低于小臂和拳心的延长线，因此需要射手改变传统射击习惯，花一定时间适应该枪；3、该枪的原理所致无法应用于狙击类枪械：由于该枪采用了将后坐冲量转移为向下冲量的技术，所以在狙击枪作业时，会因为该结构向下的震感降低狙击的准确率；4、该枪的结构所致无法应用于导气活塞式换弹结构的枪械：导气活塞式换弹结构可以稳定有效的完成枪械的换弹作业，而由于该枪的特殊结构使得其只能在改变冲量方向过程中通过惯性完成换弹作业，因此该枪无法适用于导气活塞式换弹结构枪械，也无法拥有该种方式的性能优势。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足问题，提供一种新型组合式稳态枪托。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：新型组合式稳态枪托，包括与枪械连接的旋转扭矩枪托，以及安装在旋转扭矩枪托上的瞬动陀螺仪稳定装置；所述旋转扭矩枪托包括固定托、扭矩盘外壳、扭矩盘主轴、旋转扳手、缓冲板，所述扭矩盘外壳套装在扭矩盘主轴上，并固定在固定托一端，所述固定托另一端与枪械连接，所述旋转扳手一端套装在扭矩盘主轴上，可绕扭矩盘主轴旋转，另一端固定缓冲板；所述瞬动陀螺仪稳定装置包括陀螺仪、智能调控模块、触发器以及电源，所述触发器与枪械扳机相连，触发器另一端与智能调控模块连接，所述陀螺仪、智能调控模块均与电源相连，所述电源上设有换向开关。
所述陀螺仪包括陀螺仪主轴、陀螺仪转子、励磁、永磁铁，所述陀螺仪转子套装在陀螺仪主轴上，所述励磁固定安装在陀螺仪主轴外侧，所述永磁铁安装在励磁外侧并固定在陀螺仪转子上。
所述陀螺仪还包括至少一组离心缓冲系统，所述离心缓冲系统包括在陀螺仪转子上对称安装的两块惯性模块，以及与惯性模块连接的弹簧，所述惯性模块在陀螺仪转子的固定轨道上移动，所述弹簧安装在固定轨道内，其另一端固定在陀螺仪转子上，所述惯性模块的质量相等，所述弹簧的弹簧力相同。
所述电源采用可控电源，所述可控电源包括电池组以及与电池组串联的手动开关。
所述扭矩盘外壳上开设有限制旋转扳手旋转角度的限位槽。
所述旋转扳手上设有旋转回位装置。
所述旋转回位装置包括回位弹簧，所述回位弹簧安装在扭矩盘外壳上的固定槽内，其一端与扭矩盘外壳连接，另一端与旋转扳手连接。
所述扭矩盘外壳上安装有用于与旋转扳手连接的闭锁钥匙。
所述缓冲板包括基座、减震橡胶，所述基座一侧安装减震橡胶，另一侧与旋转扳手连接。
本发明的特点是：采用陀螺仪所产生的稳定立场与旋转扭矩枪托相结合的特殊缓冲方式，可以有效加强枪机作业的稳定效果，并以此提高枪械射击的精准度；可将装置的响应时间限制在毫秒级以内，进而达到装置与枪械配合时的机动特性；其电源部分设有手动开关，可以根据需要适时调整，通电时可提高枪械准确率，断电时不影响枪械正常使用；触发器可与枪械扳机绑定，在枪机作业时不改变传统射击习惯，便于射手使用；适用范围大，可以针对多种类型的枪械进行改造、升级，并不改变枪械之前的使用模式，进而实现广泛应用。
附图说明
图1是人枪作业工程结构等效图。
图2是传统枪械人枪作业过程工程结构等效图。
图3是本发明的结构示意图。
图4是本发明工作过程示意图。
图5是本发明枪械人枪作业过程工程结构等效图。
图6是本发明的旋转扭矩枪托结构示意图。
图7是本发明的陀螺仪结构示意图。
图8是本发明的工作电路等效图。
图9是本发明的可控电源工作流程图。
图10是本发明的智能模块工作流程图。
图11是本发明应用于M4的改进效果图。
图12是本发明应用于AK47的改进效果图。
图13是本发明应用于SVD的改进效果图。
图14是本发明应用于REMINGTON870的改进效果图。
图15是本发明应用于MP5的改进效果图。
图16是本发明应用于P90的改进效果图。
图17是本发明应用于RPG的改进效果图。
其中：1、枪械101、枪械扳机2、触发器3、智能调控模块4、陀螺仪401、陀螺仪主轴402、陀螺仪转子403、励磁404、永磁铁405、惯性模块406、弹簧407、固定轨道5、旋转扭矩枪托501、固定托502、扭矩盘外壳503、扭矩盘主轴504、旋转扳手505、限位槽506、回位弹簧507、固定槽508、闭锁钥匙509、底座510、减震橡胶511、轴承7、换向开关8、可控电源801、电池组802、手动开关。
具体实施方式
如图3-10所示，本发明为一种新型组合式稳态枪托，包括与枪械1连接的旋转扭矩枪托5，以及安装在旋转扭矩枪托5上的瞬动陀螺仪稳定装置；所述旋转扭矩枪托5包括固定托501、扭矩盘外壳502、扭矩盘主轴503、旋转扳手504、缓冲板，所述扭矩盘外壳502套装在扭矩盘主轴503上，并固定在固定托501一端，所述固定托501另一端与枪械1连接，所述固定托501在枪机作业时，起到稳定与支撑的作用，所述旋转扳手504一端套装在扭矩盘主轴503上，与扭矩盘主轴503外侧轴承511连接，可与轴承511同步转动，所述扭矩盘外壳502上开设有限制旋转扳手504旋转角度的限位槽505，旋转扳手504可绕扭矩盘主轴503旋转，所述旋转扳手504上设有旋转回位装置，所述旋转回位装置包括回位弹簧506，其一端与扭矩盘外壳502连接，另一端与旋转扳手504连接，所述回位弹簧506安装在扭矩盘外壳502上的固定槽507内，以此控制回位弹簧506伸缩路径与旋转扳手504动作路径一致，并使得旋转扳手504另外一端获得相应的旋转扭矩，所述回位弹簧506也可采用其它结构替代，比如液压、气柱等方式，所述旋转扳手504另一端固定缓冲板，所述缓冲板包括基座509、减震橡胶510，所述基座509一侧安装减震橡胶510，另一侧与旋转扳手504连接，通过缓冲板的减震橡胶510与射手肩部结合，所述扭矩盘外壳502上安装有用于与旋转扳手504连接的闭锁钥匙508，闭锁钥匙8可根据实际情况（例如瞬动陀螺仪稳定装置关闭时）锁死旋转扳手504，将旋转扭矩枪托5转换为传统模式枪托，进而实现枪机与人体肩部的刚性支撑，即转换为传统枪机作业模式；所述瞬动陀螺仪稳定装置包括陀螺仪4、智能调控模块3、触发器2以及电源，所述陀螺仪1、智能调控模块3均与电源相连，所述电源上设有换向开关7，所述电源采用可控电源8，所述可控电源8包括电池组801以及与电池组801串联的手动开关802，所述手动开关802可以根据实际情况（例如瞬动陀螺仪稳定装置电量过低或出现故障等情况）随时开启或关闭所述瞬动陀螺仪稳定装置，可使所述瞬动陀螺仪稳定装置处于长时间停止工作的状态，这种状态不影响枪械正常运行，即为所述瞬动陀螺仪稳定装置脱离模式，所述触发器2与枪械扳机101相连，触发器另一端与智能调控模块3连接，在枪机作业之前启动陀螺仪4，并在枪机作业结束的同时完成陀螺仪4停止工作的操作，以此达到瞬动陀螺仪稳定装置与枪械同步工作的效果，所述陀螺仪4包括陀螺仪主轴401、陀螺仪转子402、励磁403、永磁铁404，所述陀螺仪转子402套装在陀螺仪主轴401上，所述励磁403固定安装在陀螺仪主轴401外侧，所述永磁铁404安装在励磁403外侧并固定在陀螺仪转子402上，通过上述结构，将电能在第一时间转化为陀螺仪4的旋转动能，以避免力矩二次传导所带来的损耗、延迟以及瞬间轴心偏移等问题，从而增强陀螺仪4瞬动效果，所述陀螺仪4还包括一组离心缓冲系统，所述离心缓冲系统是根据物体的旋转离心特性，在陀螺仪转子402上对称安装一组（两块）等质量的、可沿远离陀螺仪主轴401方向移动的惯性模块405（所谓惯性模块405就是在陀螺仪4旋转时起到提高陀螺仪4旋转惯性的固体模块），所述惯性模块405是由弹簧406与陀螺仪转子402外边缘固定，弹簧406安装在固定轨道407内，且每个惯性模块405所连接的弹簧406的弹力相同，在陀螺仪4启动后，惯性模块405受到离心力作用沿固定轨道407向陀螺仪转子402外边缘方向移动，随着陀螺仪4转速增加而增大向外偏移的距离，进而达到增大陀螺仪转子402转动惯量、陀螺力矩及稳定力场的目的，离心缓冲系统是通过惯性模块405的离心距离与陀螺仪4转速的线性递增关系，使得陀螺仪4启动后稳定立场可以更稳定、更快捷地建立起来，从而达到优化陀螺仪4瞬动效果的目的，在体积相对较大、结构相对较复杂的设备或装置中也可设置多级离心缓冲系统即在陀螺仪转子402上对称装设多组等质量惯性模块405，其中每组内2个惯性模块405所连接的弹簧406弹力相同，组与组之间的弹簧406弹力呈递增趋势，以此实现多级离心缓冲系统可以随着陀螺仪转速逐渐提高而达到惯性逐级增加，稳定力场逐级增大的目的，进而实现陀螺仪从启动到最大转速全部过程中稳定力场的稳定、快速建立，这种启动方式的特点如下：初始惯性小，便于陀螺仪4启动，同时降低陀螺仪4的启动损耗，大大减小陀螺仪4的初始转动惯性，从而防止了陀螺仪4启动时由于转动惯性过大所带来的瞬间震动，可以更稳定、更快捷地建立陀螺仪4稳定立场，使得本发明的工作与枪机作业能够更自然的结合，达到本发明与枪械同步的目的，所述智能调控模块3根据触发器2输出的触发信号以及根据实际应用需要所编辑的逻辑程序，适时调整电源与陀螺仪4正负极间的正向接通与反向接通方式之间的切换功能，所述智能调控模块3采用可编程芯片，并与换向开关7连接，通过采用反向接通可在需要瞬动陀螺仪稳定装置停止工作时，通过电源的反向接通使得陀螺仪4在电磁效应中产生反向旋转力矩，从而配合离心缓冲系统使得陀螺仪转速迅速下降、稳定立场稳定降低，达到瞬动陀螺仪稳定装置瞬停，稳定力场瞬间消失的目的，进而提高枪械在作战中的机动性能，可将这种控制模式称之为反向电极刹车模式，并将该模式的数字程序存储于可编程芯片上。
本发明利用陀螺仪1高速旋转所产生的陀螺力矩，在水平方向上形成稳定立场，并结合旋转扭矩枪托5的旋转扭矩作用方式，根据人体工程学特性使枪机在工作过程中后坐力合理转化，以此达到瞬间消除由枪机后坐所产生的枪口上扬力，提高枪械射击精度的目的，如图5所示，旋转扭矩枪托5可以根据需要在枪机工作过程中改变枪械与射手身体的夹角，并且枪身会在瞬动陀螺仪稳定装置持续产生的稳定力场作用下保持水平状态，因此，该种枪机工作方式与传统方式比较，可以大幅度降低枪机工作过程中枪口上扬的角度，并有效提高枪械射击的精准度。
本发明属于枪机工作协作装置，可以与枪械同步作业，亦可以设置为脱离状态，不影响枪械正常工作，因此，配置本发明不会改变枪机原本的工作模式，所以适用于大部分传统枪械，例如散弹枪、冲锋枪、步枪、不带三脚架的狙击枪等，如图11-图17。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.新型组合式稳态枪托，其特征在于：包括与枪械（1）连接的旋转扭矩枪托（5），以及安装在旋转扭矩枪托（5）上的瞬动陀螺仪稳定装置；所述旋转扭矩枪托（5）包括固定托（501）、扭矩盘外壳（502）、扭矩盘主轴（503）、旋转扳手（504）、缓冲板，所述扭矩盘外壳（502）套装在扭矩盘主轴（503）上，并固定在固定托（501）一端，所述固定托（501）另一端与枪械（1）连接，所述旋转扳手（504）一端套装在扭矩盘主轴（503）上，可绕扭矩盘主轴（503）旋转，另一端固定缓冲板；所述瞬动陀螺仪稳定装置包括陀螺仪（4）、智能调控模块（3）、触发器（2）以及电源，所述触发器（2）与枪械扳机（101）相连，触发器（2）另一端与智能调控模块（3）连接，所述陀螺仪（1）、智能调控模块（3）均与电源相连，所述电源上设有换向开关（7）。
2.如权利要求1所述的新型组合式稳态枪托，其特征在于：所述陀螺仪（4）包括陀螺仪主轴（401）、陀螺仪转子（402）、励磁（403）、永磁铁（404），所述陀螺仪转子（402）套装在陀螺仪主轴（401）上，所述励磁（403）固定安装在陀螺仪主轴（401）外侧，所述永磁铁（404）安装在励磁（403）外侧并固定在陀螺仪转子（402）上。
3.如权利要求2所述的新型组合式稳态枪托，其特征在于：所述陀螺仪（4）还包括至少一组离心缓冲系统，所述离心缓冲系统包括在陀螺仪转子（402）上对称安装的两块惯性模块（405），以及与惯性模块（405）连接的弹簧（406），所述惯性模块（405）在陀螺仪转子（402）的固定轨道（407）上移动，所述弹簧（406）安装在固定轨道（407）内，其另一端固定在陀螺仪转子（402）上，所述惯性模块（405）的质量相等，所述弹簧（406）的弹簧力相同。
4.如权利要求1所述的新型组合式稳态枪托，其特征在于：所述电源采用可控电源（8），所述可控电源（8）包括电池组（801）以及与电池组（801）串联的手动开关（802）。
5.如权利要求1所述的新型组合式稳态枪托，其特征在于：所述扭矩盘外壳（502）上开设有限制旋转扳手（504）旋转角度的限位槽（505）。
6.如权利要求5所述的新型组合式稳态枪托，其特征在于：所述旋转扳手（504）上设有旋转回位装置。
7.如权利要求6所述的新型组合式稳态枪托，其特征在于：所述旋转回位装置包括回位弹簧（506），所述回位弹簧（506）安装在扭矩盘外壳（502）上的固定槽（507）内，其一端与扭矩盘外壳（502）连接，另一端与旋转扳手（504）连接。
8.如权利要求1所述的新型组合式稳态枪托，其特征在于：所述扭矩盘外壳（502）上安装有用于与旋转扳手（504）连接的闭锁钥匙（508）。
9.如权利要求1所述的新型组合式稳态枪托，其特征在于：所述缓冲板包括基座（509）、减震橡胶（510），所述基座（509）一侧安装减震橡胶（510），另一侧与旋转扳手（504）连接。
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