CN108592694A - 一种新型连发弩机及其连发射击方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型连发弩机及其连发射击方法。它包括上弦机构、压弓臂机构、周期拨箭机构、储箭装箭机构、触发机构。本发明通过推拉一次上弦杆实现自动装箭、拉弓、射箭的一套完整操作，储箭机构中预储存有多枝箭，可以在周期拨箭机构的拨动下落入落箭槽自动装箭，从而实现连续射击，上弦机构和压弓臂机构均采用省力机构，减轻使用者的操作强度，当上弦杆到达底部时，与触发杆碰撞，触发杆铲形末端挑起弓弦，从而射出箭枝。本发明只需要推拉操作，简单省力，且能实现自动连发，在传统的诸葛连弩和左轮手枪的特点上进行改装设计，使弩机更加简单易用，威力强大。

Description

一种新型连发弩机及其连发射击方法

技术领域

本发明涉及一种新型连发弩机，可以作为工艺品、玩具、武器等行业。

背景技术

中国古代战争中，弩作为一种轻便易用、杀伤力强的远程武器，一直受到军事家的喜爱，特别是诸葛连弩的出现，更是推动了人们对连发弩机的狂热追求，但传统的竖直箭仓式诸葛连弩存在连发量小，容易卡箭，操作力大等缺点，市面上的连发弩机虽然在降低操作力上有很大的改进，但在储箭量、操作简易性等方面仍然存在很多的局限性，所以目前还没有一款储箭量大，稳定性高，操作简单的连发弩机。

还有一些弩机则通过加装电动力系统来实现自动化，这就偏离了冷兵器的制造理念和艺术审美价值，同时，电机的购买和维护成本也很高，所以不利于市场推广。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新型连发弩机及其连发射击方法。

本发明的新型连发弩机包括上弦机构、压弓臂机构、周期拨箭机构、储箭装箭机构、触发机构，

所述的上弦机构包括上弦杆、钩弦杆、弓臂、弩座、第一转动副、第二转动副、第一移动副，上弦杆的中下部通过第一转动副和钩弦杆可转动铰接，下端通过第二转动副和弩座可转动铰接，钩弦杆末端和弩座前部的开槽配合形成第一移动副，钩弦杆末端呈钩形，用于勾住弓弦，弓臂位于弩座前部；

弓臂机构包括开槽连接片、第三转动副、移动主滑块、滑块连杆、移动从滑块、压杆、限位块，第一移动副的移动杆与开槽连接片的槽型空间滑动配合，开槽连接片另一端通过第三转动副和移动主滑块可转动配合，从而使主滑块也形成一个移动副，主滑块通过左右两根滑块连杆和左右对称的移动从滑块连接，移动从滑块的下部可转动连接有两根左右对称的压杆，左右两根压杆中部通过限位块进行方向限位，压杆末端分别有两根向上突起的压条用于从外侧向内侧挤压弓臂；

周期拨箭机构包括盘形凸轮、棘爪、棘轮、传动轴、主动叶链轮、叶链片、从动叶链轮，盘形凸轮前端和上弦杆铰接，棘爪的驱动杆上部开有槽状缺口，盘形凸轮的运动轨迹部分与该缺口可移动配合，棘爪一端与棘轮配合，另一端和弩座固连，棘轮通过传动轴将运动传递至主动叶链轮，主动叶链轮、从动叶链轮和叶链片配合形成链传动，叶链片由数片前宽后窄的叶片板通过连接条串接而成，叶片板后部窄端和叶链轮配合实现链式传动；

储箭装箭机构包括箭枝、下托板、上托板、落箭槽，下托板和上托板都和弩座固连，上排叶链片的内侧落在上托板上，下排叶链片的外侧落在下托板上，上托板和下托板在叶链片左右端的弧形过渡处有重合，对叶链片内侧和外侧进行夹持，上托板中部开有落箭槽，叶链片的每片叶片和连接条构成一个井字形，井字形结构和上托板或下托板配合形成一个格间，每个格间中可以装入箭枝；储箭装箭机构整体以弩座为支撑，且落箭槽与弩座前端的装箭处上下对准；

触发机构包括触发杆、旋转支点、挑弦杆，触发杆和上弦杆固连，挑弦杆中前部与旋转支点可转动铰接，触发杆位于挑弦杆尾部上方。

作为本发明的优选方案，所述的开槽连接片上开的槽宽为第一移动副在上弦过程中行走的路程减去主滑块走的路程。

作为本发明的优选方案，所述的左右滑块连杆之间的夹角大于130度。

作为本发明的优选方案，所述的挑弦杆的前部为铲形，用于挑起钩弦杆末端的弦，挑弦杆重心位于铲形触发端，触发操作完毕后会自动复位。

作为本发明的优选方案，所述的盘形凸轮末端弧线形轨迹和棘爪驱动棘轮行走一个棘齿的输入轨迹相同，主动叶链轮的分度与棘轮相同。

本发明所述新型连发弩机的连发射击方法，包括以下步骤：

1)以第二转动副为支点，向下拉动上弦杆，第一移动副向上弦杆运动方向平移，钩弦杆末端的钩形勾住弓弦随之一起运动，实现上弦；

2)在第一移动副上弦移动一端距离时，开槽连接片同时被带动，移动主滑块向弩机内侧移动的同时，通过左右滑块连杆将左右移动从滑块向外侧推出，压杆在限位块约束下反向收缩，其末端的突起压条往内侧压住弓臂，辅助减小上弦力；

3)在上弦杆进行上弦操作时，和上弦杆铰接的盘形凸轮末端弧线形轨迹驱动棘爪的驱动杆，从而使棘轮行走一个棘齿，通过传动轴带动主动叶链轮转动一个角度，从而使叶链片转过一个叶片间隔；

4)叶链片转过一个储箭格，一个箭枝掉入落箭槽实现装箭；

5)上弦杆拉至释放弓弦位置时，触发杆压下挑弦杆末端，旋转支点旋转，挑弦杆末端铲形挑起弓弦，弦被释放，同时，压条与弓臂脱开，弓臂释放弹力，从而射出箭枝；

6)挑弦杆铲形触发端重量较重，触发操作完毕后自动复位。

本发明以一次上弦操作为主运动，通过杆组传动、凸轮轨迹、棘轮棘爪、变式链传动等机构设计将装箭枝操作、压弓臂操作、触发操作结合到一起。操作者只需用很小的力气对上弦杆进行一次推拉，即可完成箭枝的射出，且只要重复上述推拉操作就可以射出第二枝箭，从而实现迅速连发，储箭机构的平面设计既避免了传统竖直箭仓阻挡射击视野的缺陷，又增大了储箭量，类似左轮手枪的自动装箭模式解决了传统诸葛连弩装箭容易卡住的缺陷，达到了和自动步枪类似的射击效果，使本发明兼具了艺术美感和实用价值。

附图说明

图1为本发明新型连发弩机的示意图；

图2为本发明上弦机构的示意图；

图3为本发明压弓臂机构的示意图；

图4为本发明周期拨箭机构的示意图；

图5为本发明盘形凸轮的示意图；

图6为本发明储箭装箭机构的示意图；

图7为本发明叶链片的示意图；

图8为本发明储箭装箭机构的示意图；

图9为本发明触发机构的示意图；

图10为铲形挑弦杆示意图；

图中，上弦机构1、压弓臂机构2、周期拨箭机构3、储箭装箭机构4、触发机构5；上弦杆11、钩弦杆12、弓臂13、弩座14、第一转动副15、第二转动副16、第一移动副17、开槽连接片21、第三转动副22、移动主滑块23、滑块连杆24、移动从滑块25、压杆26、限位块27、盘形凸轮31、棘爪32、棘轮33、传动轴34、主动叶链轮35、叶链片36、从动叶链轮37、箭枝41、下托板42、上托板43、落箭槽44、触发杆51、旋转支点52、挑弦杆53。

具体实施方式

如图1所示，新型连发弩机包括上弦机构1、压弓臂机构2、周期拨箭机构3、储箭装箭机构4、触发机构5，上弦机构1通过第一移动副17和开槽连接片21连接压弓臂机构2，又通过上弦杆11上铰接的盘形凸轮31和周期拨箭机构3配合，储箭装箭机构4整体以弩座14支撑，且落箭槽44与弩座14前端弓臂13的装箭处上下对准。

如图2所示，上弦机构包括上弦杆11、钩弦杆12、弓臂13、弩座14、第一转动副15、

第二转动副16、第一移动副17，上弦杆11的中下部通过第一转动副15和钩弦杆12可转动铰接，下端通过第二转动副16和弩座14可转动铰接，钩弦杆12末端和弩座14前部的开槽配合形成第一移动副17；使用时以第二转动副16为支点，向下拉动上弦杆11，上弦杆11、钩弦杆12和第一转动副15共同组成一个省力杠杆，钩弦杆12、第二转动副16和第一移动副17又形成一个曲柄滑块机构，第一移动副17向上弦杆11运动方向平移，钩弦杆12末端的钩形勾住弓弦随之一起运动，实现上弦。

如图3所示，压弓臂机构2包括开槽连接片21、第三转动副22、移动主滑块23、滑块连杆24、移动从滑块25、压杆26、限位块27，

第一移动副17的移动杆与开槽连接片21的槽型空间滑动配合，开槽连接片21另一端通过第三转动副22和移动主滑块23可转动配合，从而使主滑块23也形成一个移动副，主滑块23通过左右两根滑块连杆24和左右对称的移动从滑块25连接，移动从滑块25的下部可转动连接有两根左右对称的压杆26，左右两根压杆26中部通过限位块27进行方向限位，压杆26末端分别有两根向上突起的压条可以和弓臂13接触挤压；

在第一移动副17上弦时，开槽连接片21同时被带动，继而带动移动主滑块23向弩机内侧移动；移动主滑块23向弩机内侧移动的同时，通过左右滑块连杆24将滑块25向外侧推出，压杆26在限位块27约束下反向收缩，其末端的突起压条往内侧压住弓臂13，辅助上弦操作，减少拉弦力，当弓弦释放时，压条与弓臂13脱开，弓臂13释放弹力，射出箭枝。由于压弓臂需要的形变很小，所以主滑块13的运动路程小于第一移动副17的运动路程，因此开槽连接片21上开的槽宽为第一移动副17在上弦过程中行走的路程减去主滑块13走的路程，从而实现两个运动的转化。左右滑块连杆24之间的夹角大于130度，由力的平行四边形分解法可以，一得知此处实现了力矩放大，帮助省力。

如图4-7所示，周期拨箭机构3包括盘形凸轮31、棘爪32、棘轮33、传动轴34、主动叶链轮35、叶链片36、从动叶链轮37，

盘形凸轮31前端和上弦杆11铰接，棘爪32的驱动杆上部开有槽状缺口，盘形凸轮31的运动轨迹部分与该缺口可移动配合，末端的盘状运动轨迹部分与棘爪32的驱动部分配合，棘爪32一端与棘轮33配合，另一端和弩座14固连，如图4所示，棘轮33通过传动轴34将运动传递至托板内侧的主动叶链轮35，主动叶链轮35和叶链片36配合形成链传动，托板另一端安装有从动叶链轮37。在上弦杆11进行上弦操作时，和上弦杆11铰接的盘形凸轮31末端弧线形轨迹驱动棘爪32的驱动杆，从而使棘轮33行走一个棘齿，通过传动轴34带动主动叶链轮35转动一个角度，主动叶链轮35的分度与棘轮33相同，从而使叶链片36转过一个叶片间隔。

如图8所示，储箭装箭机构4包括箭枝41、下托板42、上托板43、落箭槽44，下托板42和上托板43都和弩座14固连，上下托板对叶链片36可移动支撑，上托板43中部开有落箭槽44。叶链片36的每片叶片和连接条构成一个井字形，和托板配合形成一个封闭格间，叶链片36由数片前宽后窄的叶片板通过连接条串接而成，叶片板后部窄端和链轮配合实现链式传动，前部宽端和托板配合实现箭枝传送；叶链片的内侧落在上托板43上，下排叶链片的外侧落在下托板42上，上托板和下托板在叶链片左右端的弧形过渡处有重合，对叶链片内侧和外侧进行夹持，

每个格间中可以装入箭枝41，当叶链片36转动时，每个储箭格间空间位置发生变化，带动箭枝41移动，一次上弦操作移动一个格间位置，落箭槽44中落入一枝箭枝41，其工作原理类似左轮手枪的上膛机制，可以根据需要的储箭量来增减叶链片36上的叶片数量，达到几十甚至上百枝箭。

如图9和10所示，触发机构5包括触发杆51、旋转支点52、挑弦杆53，触发杆51和上弦杆11固连，挑弦杆53中前部与旋转支点52可转动铰接，如图8所示，挑弦杆53的前部为铲形，可以挑起钩弦杆12末端的弦。当上弦杆11拉至释放弓弦位置时，触发杆51压下挑弦杆53末端，旋转支点52旋转，挑弦杆53末端铲形挑起弓弦，弦被释放，从而射出箭枝，而由于挑弦杆53铲形触发端重量较重，触发操作完毕后会自动复位。

Claims (6)

1.一种新型连发弩机，其特征在于包括上弦机构(1)、压弓臂机构(2)、周期拨箭机构(3)、储箭装箭机构(4)、触发机构(5)，

所述的上弦机构包括上弦杆(11)、钩弦杆(12)、弓臂(13)、弩座(14)、第一转动副(15)、第二转动副(16)、第一移动副(17)，上弦杆(11)的中下部通过第一转动副(15)和钩弦杆(12)可转动铰接，下端通过第二转动副(16)和弩座(14)可转动铰接，钩弦杆(12)末端和弩座(14)前部的开槽配合形成第一移动副(17)，钩弦杆(12)末端呈钩形，用于勾住弓弦，弓臂(13)位于弩座(14)前部；

弓臂机构(2)包括开槽连接片(21)、第三转动副(22)、移动主滑块(23)、滑块连杆(24)、移动从滑块(25)、压杆(26)、限位块(27)，第一移动副(17)的移动杆与开槽连接片(21)的槽型空间滑动配合，开槽连接片(21)另一端通过第三转动副(22)和移动主滑块(23)可转动配合，从而使主滑块(23)也形成一个移动副，主滑块(23)通过左右两根滑块连杆(24)和左右对称的移动从滑块(25)连接，移动从滑块(25)的下部可转动连接有两根左右对称的压杆(26)，左右两根压杆(26)中部通过限位块(27)进行方向限位，压杆(26)末端分别有两根向上突起的压条用于从外侧向内侧挤压弓臂(13)；

周期拨箭机构(3)包括盘形凸轮(31)、棘爪(32)、棘轮(33)、传动轴(34)、主动叶链轮(35)、叶链片(36)、从动叶链轮(37)，盘形凸轮(31)前端和上弦杆(11)铰接，棘爪(32)的驱动杆上部开有槽状缺口，盘形凸轮(31)的运动轨迹部分与该缺口可移动配合，棘爪(32)一端与棘轮(33)配合，另一端和弩座(14)固连，棘轮(33)通过传动轴(34)将运动传递至主动叶链轮(35)，主动叶链轮(35)、从动叶链轮(37)和叶链片(36)配合形成链传动，叶链片(36)由数片前宽后窄的叶片板通过连接条串接而成，叶片板后部窄端和叶链轮配合实现链式传动；

储箭装箭机构(4)包括箭枝(41)、下托板(42)、上托板(43)、落箭槽(44)，下托板(42)和上托板(43)都和弩座(14)固连，上排叶链片的内侧落在上托板(43)上，下排叶链片的外侧落在下托板(42)上，上托板和下托板在叶链片左右端的弧形过渡处有重合，对叶链片内侧和外侧进行夹持，上托板(43)中部开有落箭槽(44)，叶链片(36)的每片叶片和连接条构成一个井字形，井字形结构和上托板或下托板配合形成一个格间，每个格间中可以装入箭枝(41)；储箭装箭机构(4)整体以弩座(14)为支撑，且落箭槽(44)与弩座(14)前端的装箭处上下对准；

触发机构(5)包括触发杆(51)、旋转支点(52)、挑弦杆(53)，触发杆(51)和上弦杆(11)固连，挑弦杆(53)中前部与旋转支点(52)可转动铰接，触发杆(51)位于挑弦杆(53)尾部上方。

2.根据权利要求1所述的新型连发弩机，其特征在于所述的开槽连接片(21)上开的槽宽为第一移动副(17)在上弦过程中行走的路程减去主滑块(13)走的路程。

3.根据权利要求1所述的新型连发弩机，其特征在于所述的左右滑块连杆(24)之间的夹角大于130度。

4.根据权利要求1所述的新型连发弩机，其特征在于所述的挑弦杆(53)的前部为铲形，用于挑起钩弦杆(12)末端的弦，挑弦杆(53)重心位于铲形触发端，触发操作完毕后会自动复位。

5.根据权利要求1所述的新型连发弩机，其特征在于所述的盘形凸轮(31)末端弧线形轨迹和棘爪(32)驱动棘轮(33)行走一个棘齿的输入轨迹相同，主动叶链轮(35)的分度与棘轮(33)相同。

6.根据权利要求1所述的一种新型的连发弩机，其特征在于包括以下步骤：

1)以第二转动副(16)为支点，向下拉动上弦杆(11)，第一移动副(17)向上弦杆(11)运动方向平移，钩弦杆(12)末端的钩形勾住弓弦随之一起运动，实现上弦；

2)在第一移动副(17)上弦移动一端距离时，开槽连接片(21)同时被带动，移动主滑块(23)向弩机内侧移动的同时，通过左右滑块连杆(24)将左右移动从滑块(25)向外侧推出，压杆(26)在限位块(27)约束下反向收缩，其末端的突起压条往内侧压住弓臂(13)，辅助减小上弦力；

3)在上弦杆(11)进行上弦操作时，和上弦杆(11)铰接的盘形凸轮(31)末端弧线形轨迹驱动棘爪(32)的驱动杆，从而使棘轮(33)行走一个棘齿，通过传动轴(34)带动主动叶链轮(35)转动一个角度，从而使叶链片(36)转过一个叶片间隔；

4)叶链片(36)转过一个储箭格，一个箭枝(41)掉入落箭槽实现装箭；

5)上弦杆(11)拉至释放弓弦位置时，触发杆(51)压下挑弦杆(53)末端，旋转支点(52)旋转，挑弦杆(53)末端铲形挑起弓弦，弦被释放，同时，压条与弓臂(13)脱开，弓臂(13)释放弹力，从而射出箭枝；

6)挑弦杆(53)铲形触发端重量较重，触发操作完毕后自动复位。