CN109073344A - 液压缓冲器组件 - Google Patents

Abstract

本发明题为“液压缓冲器组件”。本发明提供了一种在彩弹枪中使用的液压缓冲器组件，所述液压缓冲器组件包括：密封外壳和内部，所述密封外壳具有第一端部和第二端部，所述内部包括容纳液压流体的腔；活塞组件，所述活塞组件包括至少一个活塞杆和活塞头，所述活塞组件可轴向移动穿过所述外壳的所述内部，其中所述活塞头包括至少一个孔，当所述活塞组件在载荷下移动时，液压流体流动通过所述孔。所述缓冲器组件被构造成降低或减慢自动彩弹枪的射击速率。

Description

液压缓冲器组件

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119和37CFR§1.53的相关部分，本申请要求下述美国专利申请的优先权：No.15/583,150，名称为Hydraul ic Buffer Assembly(液压缓冲器组件)，2017年5月1日提交；和No.62/330,455，名称为Hydraul ic Buffer Assembly(液压缓冲器组件)，2016年5月2日提交。这些文献中的每一篇的全文以引用方式并入本文。

技术领域

本申请整体涉及缓冲器组件的领域，更具体地讲，涉及一种液压缓冲器组件，其优选地被构造成在自动或半自动彩弹枪或标记器中使用。液压缓冲器组件产生时间延迟或滞后，以便有效地控制彩弹枪的射击速率。

背景技术

彩弹枪或标记器通常用于娱乐目的以及用于警察和军事训练。通常，彩弹枪在力的作用下发射子弹，通常使用膨胀气体，诸如压缩的空气或二氧化碳，其初速度为大约90米/秒(约300英尺/秒)。在撞击目标物时，子弹(彩弹)释放出所储存量的色彩鲜艳的颜料。能够实现较高的速度，但由于安全问题已经受到监管。随着时间的推移，这些装置变得相当精良且复杂，其中已经开发出半自动和自动版本，并且其中射击或点射速率也已经显著增大。例如，一些彩弹枪能够每秒射击多达三十(30)发子弹。

为了安全起见，美国各州以及不同国家的具体规定要求自动彩弹枪或标记器的射击速率必须控制在特定的最大值内。因此，本领域需要提供一种缓冲器组件，该缓冲器组件可以结合到新的或现有的彩弹枪或标记器中，以便在公布的标准内减慢自动彩弹枪的射击速率。尽管已经开发出了具有复杂电路的电子版本，但迄今为止，申请人并未意识到液压缓冲器被构造成用于结合或包含在彩弹枪内。

发明内容

根据第一方面，提供了一种缓冲器组件，用于在接收到输入的载荷或力时产生时间延迟，同时使复位力的接收最大化。该装置包括具有第一端部和第二端部的外壳，其中活塞组件在该外壳的内部内延伸。活塞组件包括有孔活塞头，该有孔活塞头在接收到所施加的载荷时基于活塞的冲程移动所容纳的液压流体，该液压流体的移动对所输入的载荷或力产生时间延迟。活塞组件还包括止回阀，用于使活塞组件沿相反方向快速复位，使得缓冲器组件准备好为下一次射击循环提供时间延迟。在至少一种版本中，上述组件可以用在彩弹枪内，更具体地讲，可以用在用于控制射击速率的自动彩弹枪内。

根据一种版本，活塞组件包括轴向固定在一起的第一活塞杆和第二活塞杆，以及滑动环和密封保持器，滑动环和密封保持器各自设置在活塞头和外壳的内壁之间。

在至少一个实施方案中，滑动环和密封保持器包括彼此对准的直通开口和活塞头的孔，当活塞组件在载荷下移动穿过外壳的内部时，彼此对准的直通开口和活塞头的孔允许液压流体穿过。

第一活塞杆可包括狭窄的端部，该狭窄的端部固定在第二活塞杆的开口内，并且其中第二活塞杆被固定到密封保持器，该密封保持器被构造成与活塞组件一起移动。

滑动环优选地设置在活塞头和密封保持器之间，并且被设置成基于活塞组件的移动而移动。根据一种版本，缓冲器组件包括一对星型环，该对星型环在间隔区域内牢固地固定在外壳的内部内，间隔区域中的每一者小于该星型环并因此压缩该星型环。

在至少一种版本中，活塞头的孔包括至少一个止回阀，并且其中密封保持器的外径小于外壳的内径，从而形成用于移动液压流体的环形空间。

活塞头可被限定为具有小于外壳内径的外径，从而当至少一个止回阀打开时，除了该孔之外还形成用于移动液压流体的环形空间。

滑动环可由几乎与外壳的内径匹配的外径限定，以用作外壳内径上的密封件，该滑动环包括允许液压流体穿过以用于缓冲目的的开口。

根据另一方面，提供了一种用于减慢自动彩弹枪的射击速率的方法，该方法包括：

提供固定在彩弹枪内的外壳，该外壳具有第一端部和第二端部以及包括容纳液压流体的腔室的内部；

提供活塞组件，该活塞组件包括一对活塞杆和活塞头，该活塞头可轴向移动穿过外壳的内部，该活塞头包括至少一个孔；以及

将可归因于射击彩弹枪的载荷施加到第一活塞杆，从而导致液压流体移动穿过活塞头的孔，并通过在枪的射击和复位循环期间在一个方向进行冲程时控制缓冲器的速度来对组件进行阻尼，从而导致时间延迟并因此减慢射击速率。

在一种版本中，活塞组件包括在相对的端部处彼此附接的一对活塞杆，其中该对活塞杆被构造成一前一后地移动。附接到活塞杆之一的活塞头包括一组孔，当活塞头推进时，液压流体移动穿过该孔。

通过本文描述的设计实现的一个优点是可以对自动枪械(诸如彩弹枪)的射击速率更有效且机械地加以控制，与常规采用的电子装置相反，后者不太可靠、较为复杂、价格高昂，并且还需要电力。

本文描述的设计的另一个优点是缓冲器组件足够紧凑，能够配合在枪的非常小的区域内。因此，枪的整体所占面积不受到损害或影响。

结合附图阅读以下具体实施方式之后，这些以及其他特征和优点将显而易见。

附图说明

结合以下描述和附图，本发明的各种特征和优点将变得更加明显，其中在可能的情况下，使用相同的附图标记表示附图中共有的相同特征，并且其中：

图1是根据一个实施方案的液压缓冲器组件的侧视图。

图2是图1的液压缓冲器组件处于第一位置或展开位置的分段截取的侧视图。

图3是图2的液压缓冲器组件处于第二位置或压缩位置的侧视图。

图4描绘了示意性地结合彩弹枪示出的缓冲器组件；并且

图5是根据一个实施方案的被构造成与缓冲器组件一起使用的彩弹枪的侧视图。

具体实施方式

以下讨论描述了根据特定实施方案制备的液压缓冲器组件或装置。然而，应当理解，可以在本文中描述的概念的范围内进行各种修改和变型。此外，某些术语，诸如“第一”、“第二”、“内部”、“外部”、“上方”、“下方”、“左侧”、“右侧”、“内部”、“外部”等在整个讨论过程中使用，以便提供关于附图的合适的参考框架。然而，应当注意，除非另有明确说明，否则这些术语也并非旨在缩小本发明的范围。另外，为了清楚起见且便于理解，在各个视图中描述的类似部分用相同的附图标号标记。

参考图1，其中示出了由基本上圆柱形的组件外壳104限定的液压缓冲器组件100，该组件外壳具有相应的第一端部108，和第二端部112以及中心轴线110。连接叉或类似的连接构件116相对于外壳104的第一端部108附接。根据所述实施方案，连接叉116包括中心孔或开口120。

参见图1和图2，外壳104由内部105限定，其中连接叉116牢固地附接到活塞组件，更具体地讲，牢固地附接到第一活塞杆124的延伸端部。固定螺钉129配合在连接叉116和第一活塞杆124的相应端部开口内，其中连接叉116的端部包括环形肩部117，该环形肩部接合第一活塞杆124的端部以将其可靠地定位或安置。

组件外壳104的内部105基本上是中空的，并且其被设定大小且被构造成保持本文所述的液压缓冲器组件100的多个部件。保持器128在第一端部108处设置在组件外壳104的内部105中。保持器128包括中心开口130，该中心开口被设定大小且被构造成接纳第一活塞杆124，并且其中保持器128的外壁与组件外壳104的内部或内壁107齐平地挤压。相邻于保持器128并且容纳在外壳内部105内的是前轴承组件135，该前轴承组件与组件外壳104的内壁107密封地且牢固地接合。

根据该实施方案，轴承组件135包括环形凹部137，该环形凹部被设定大小且被构造成保持密封环138，该密封环优选地在本质上是弹性的，其设置在凹部137内并与组件外壳104的内壁107密封接触。轴承组件135还包括中心开口139，其被设定大小且被构造成允许第一活塞杆124穿过，并且其中轴承组件135以其他方式基本上在第一端部108处填充组件外壳104的内部空间，除相邻于接纳星型环145的保持器128的凹陷部分141之外。

如根据图2和图3的剖视图所示，凹陷部分141、第一活塞杆124的外壁和保持器128的内壁组合以限定完全包封星型环145的间隔区域。根据该实施方案，该后者限定的间隔区域的大小优选地小于星型环145，以便产生过盈配合并引起压缩。

活塞组件还包括活塞头150，该活塞头被固定到第一活塞杆124的肩部，该肩部可连同第一活塞杆124一起轴向移动并牢固地附接到该第一活塞杆。根据该实施方案，活塞头150由圆柱形主体限定，该圆柱形主体的外径小于外壳104的内表面107的外径，从而形成环形间隙。活塞头150还包括中心开口154，该中心开口接纳第一活塞杆124的狭窄径向部分158，该第一活塞杆进一步穿过形成在相邻滑动环162中的开口164。保持抵靠第一活塞杆124的肩部的活塞头150的展开部分包括一组轴向设置的孔153。根据该实施方案，孔153径向设置在第一活塞杆124之外，由此使得孔153延伸穿过整个展开部分。第一活塞头124的狭窄部分从展开部分轴向延伸，该第一活塞头具有较小的外径。

仍参见图2和图3并且根据该实施方案，滑动环162的外径几乎与组件外壳104的内径相匹配，并且其中第一活塞杆124的狭窄径向部分158进一步延伸穿过相邻于滑动环162的密封保持器170的成形中心开口172。密封保持器170接纳第一活塞杆124的较小径向部分158，该第一活塞杆穿过成形中心开口172。此外，根据该实施方案，密封保持器170还包括在最靠近外壳104的第二端部112的面向表面上的凹陷部分174，其大小被设定成接纳单独附接的第二活塞杆190的端部以及环形通道176。

根据该实施方案，组件外壳104的第二端部112包括间隔件180，该间隔件被压力配合到组件外壳104的内表面107。间隔件180牢固地附接到组件外壳104并且由第二活塞杆190延伸穿过的中心开口184限定，该第二活塞杆是活塞组件的一部分并具有端部开口194，该端部开口的大小被设定成容纳第一活塞杆124的狭窄径向部分158的端部。还可轴向移动的活塞杆190延伸穿过形成在外壳104的内壁107中的开口109，并延伸到注入了液压流体(诸如有机硅液)的腔室200中。

星型环210设置在固定间隔区域214内，固定间隔区域214限定在间隔件180、第二活塞杆190的外表面和外壳104的内壁之间。如在第一端部107中那样，所限定的间隔区域小于星型环210的外部尺寸，从而产生已配合星型环210的过盈配合和压缩。如前所述的优选地被压缩到其各自的腔体中的星型环145,210形成密封件，以用于组件外壳104内部内的液压腔室200。后轴承215容纳在间隔件180内以支撑第二活塞杆190。

参考图2和图3进一步讨论液压缓冲器组件100的整体操作。如截面所示，组件100被描绘成处于根据图2的初始位置或展开位置。向连接叉116施加或以其他方式赋予轴向载荷(参见箭头191，表示彩弹枪(未示出)的螺栓(未示出)的移动)，使得所附接的第一活塞杆124和连接叉116一致地朝向组件外壳104的第二端部112移动。第一活塞杆124轴向推进穿过前轴承组件135，其中还使得有孔活塞头150朝向外壳104的第二端部112轴向移动。有孔活塞头150顺序地接合滑动环162和密封保持器170，其中第二活塞杆190穿过外壳104的第二端部112轴向推进到图3所示的压缩位置。在压缩过程中，滑动环162移动以抵靠活塞头150的正面进行密封，如图2所示。滑动环162用作止回阀。

在操作的该部分期间，所容纳的液压流体移动穿过活塞头150的孔153。总体来讲，液压流体首先被引导穿过路径，该路径穿过密封保持器170的限定的环形通道176，并且围绕密封保持器170的外径，穿过滑动环162的内部开口164。然后流体移动穿过孔153，但只是由于滑动环162已经抵靠活塞头150的正面进行密封，从而密封在活塞头150的外表面和外壳104的内表面之间形成在活塞头150上的环形间隙。在冲程结束时，密封保持器170接合外壳104的内壁107，如图3所示，其中第二活塞杆190的端部从外壳104的第二端部112向外延伸。

继续参考图2和图3并且根据该实施方案，可以向本文所述的缓冲器组件100提供恢复力。例如，弹簧(未示出)可被构造成接合第二活塞杆190的端部，以便驱动第二活塞杆190和所附接的密封保持器170朝向组件100的第一端部108抵靠活塞头150。包含在限定腔室200内的液压流体围绕环形间隙移动，并且当滑动环162接合外壳104的内壁时，穿过形成在活塞头150中的孔153而没有先前由止回阀引起的延迟(即，止回阀打开)。液压流体移动穿过滑动环162的内部开口164，然后穿过密封保持器170的环形通道176，其中第一活塞杆124和连接叉120复位到图2的初始位置。根据该实施方案，所描绘的缓冲器组件100的总冲程为约0.120英寸，但是该参数可根据应用和彩弹枪适当地有所差别。这样，在打开的止回阀的辅助下，连接叉116可快速地从图3的压缩位置移动到图2的初始展开位置，其中所容纳的液压流体更快地移动以推进液压缓冲器组件100。

如在图4中示意性地示出了在彩弹枪中使用的缓冲器组件100的示例性表示，图5中更完整地示出了彩弹枪300。缓冲器组件100极其紧凑，因此占用很小的空间。缓冲器组件100的一个优选位置在图5中以虚线示出。参考图4并且根据该示意性表示，彩弹枪300的螺栓组件304可在限定的腔室内沿箭头318可平移地移动并且借助于螺栓弹簧308偏置。根据该实施方案，螺栓组件304借助于枢转组件316与缓冲器组件100平行地安装。根据该实施方案，枢转组件316的一个端部保持与可移动螺栓组件304的一部分接触。枢转组件316的其余端部可旋转地附接到缓冲器组件100的连接叉端部116(图2)和所容纳的可移动活塞组件(参见箭头321)。一个端部可操作地联接到缓冲器组件100的张力回位弹簧320被构造成用于向其提供恢复力。张力回位弹簧320的其余端部和螺栓弹簧308牢固地附接到彩弹枪300内的结构。

参考图1至图5，螺栓组件304在其射击和复位循环之间的可平移移动产生了所附接的枢转组件316的相应移动，并且因此缓冲器组件100位于图2的初始展开位置和图3的压缩位置之间。在缓冲器组件100的压缩过程中发生阻尼，同时当缓冲器组件100在张力回位弹簧320的辅助下移动至伸出位置时发生液压流体的自由流动。因此，可以有效地控制在按下扳机330时彩弹枪300的射击速率。

本发明包括本文中描述的方面的组合。对“特定方面”(或“实施方案”或“版本”)等的引用是指存在于本发明的至少一个方面中的特征。对“一个方面”或“特定方面”等的单独引用不一定是指相同的一个或多个方面；然而，除非如此具体地指出或对本领域的技术人员显而易见，否则这些方面不是相互排斥的。在提及“一个方法”或“多个方法”时使用单数或复数形式，以及本文所述组件的各种部件等并不旨在过度限制。除非明确指出，否则在本公开中词语“或”以非排他性的意义使用。

已经特别参考本发明的某些方面详细描述了本发明。显而易见且应当理解的是，变型、修改和组合可由本领域的普通技术人员在本发明的预期范围内并且根据所附权利要求书来实现。

Claims (17)

1.一种在彩弹枪中使用的液压缓冲器组件，所述缓冲器组件包括：

组件外壳，所述组件外壳被构造成设置在所述彩弹枪内，所述组件外壳具有相对的第一端部和第二端部以及内部，所述内部包括容纳一定量的液压流体的腔室；和

活塞组件，所述活塞组件包括至少一个活塞杆和活塞头，所述活塞头能够轴向移动穿过所述组件外壳的所述内部，所述活塞头被设定大小或包括至少一个孔，当所述活塞组件在载荷下时，液压流体被设定成穿过所述至少一个孔移动穿过或围绕所述活塞头，所述活塞组件被构造成在所述射击和复位循环期间的设定时间内在所述彩弹枪内行进设定距离的冲程，以便减慢其射击速率。

2.根据权利要求1所述的液压缓冲器组件，其中所述活塞组件包括轴向固定在一起的第一活塞杆和第二活塞杆。

3.根据权利要求1所述的液压缓冲器组件，包括滑动环和密封保持器，所述滑动环和所述密封保持器各自设置在所述活塞头和所述组件外壳的内壁之间。

4.根据权利要求3所述的液压缓冲器组件，其中所述滑动环和所述密封保持器包括彼此对准的直通开口和所述活塞头的所述孔，当所述活塞组件在载荷下移动穿过所述组件外壳的所述内部时，所述彼此对准的直通开口和所述活塞头的所述孔允许液压流体穿过。

5.根据权利要求4所述的液压缓冲器组件，其中所述第一活塞杆包括狭窄的端部，所述狭窄的端部被固定在所述第二活塞杆的开口内。

6.根据权利要求5所述的液压缓冲器组件，其中所述第二活塞杆被固定到所述密封保持器，所述密封保持器被构造成与所述活塞组件一起移动。

7.根据权利要求6所述的液压缓冲器组件，其中所述滑动环设置在所述活塞头和所述密封保持器之间，并且被设置成基于所述活塞组件的移动而移动，以用作止回阀。

8.根据权利要求1所述的液压缓冲器组件，包括至少一个密封元件。

9.根据权利要求8所述的液压缓冲器组件，包括一对星型环，所述一对星型环在间隔区域内牢固地固定在所述组件外壳的所述内部，所述间隔区域中的每一者小于所述星型环并且因此压缩所述星型环。

10.根据权利要求1所述的液压缓冲器组件，其中所述活塞头的所述孔包括至少一个止回阀。

11.根据权利要求7所述的液压缓冲器组件，其中所述密封保持器的外径小于所述组件外壳的内径，从而形成用于移动液压流体的环形空间。

12.根据权利要求1所述的液压缓冲器组件，其中所述活塞头的外径小于所述组件外壳的内径，从而形成用于移动液压流体的环形空间。

13.根据权利要求7所述的液压缓冲器组件，其中所述滑动环由外径限定，所述外径几乎与所述组件外壳的所述内径相匹配。

14.一种用于减慢自动彩弹枪的射击速率的方法，所述方法包括：

提供缓冲器组件，所述缓冲器组件具有固定在所述彩弹枪内的组件外壳，所述组件外壳具有相对的第一端部和第二端部以及内部，所述内部包括容纳液压流体的腔室；

提供活塞组件，所述活塞组件包括至少一个活塞杆和活塞头，所述活塞头能够轴向移动穿过所述组件外壳的所述内部，所述活塞头包括至少一个孔；以及

将可归因于射击所述彩弹枪的载荷施加到所述第一活塞杆，从而导致液压流体移动穿过或围绕所述活塞头，从而提供减慢所述彩弹枪的射击速率的阻尼力。

15.根据权利要求14所述的方法，其中将恢复力施加到所述活塞组件以复位至初始位置。

16.一种用于彩弹枪的液压缓冲器组件，所述缓冲器组件包括：

组件外壳，所述组件外壳具有相对的第一端部和第二端部以及内部，所述内部包括容纳一定量的液压流体的腔室；和

活塞组件，所述活塞组件包括串联设置的第一活塞杆和第二活塞杆以及活塞头，所述活塞头被构造成轴向移动穿过所述组件外壳的所述内部，所述活塞头被设定大小或包括至少一个孔，当所述活塞组件在载荷下时，液压流体被设定成穿过所述至少一个孔移动穿过或围绕所述活塞头。

17.根据权利要求16所述的液压缓冲器组件，其中至少一个密封件用作止回阀，用于液压流体的所述移动。