KR20080082530A - 다중 튜브 구조를 갖는 궁형 활 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 궁형 활은 공통 벽을 따라 서로 접착되는 다중 복합 튜브들로 형성되고, 개구 또는 "포트(port)"는 활의 강성, 강도, 탄성, 제어 및 공기역학성을 개선시키기 위해 튜브들 사이에서 성형된다.

궁형 활, 공통 벽, 복합 튜브, 개구, 포트

Description

다중 튜브 구조를 갖는 궁형 활 {ARCHERY BOW HAVING A MULTIPLE TUBE STRUCTURE}

관련 출원

본 출원은 "다중 튜브 구조를 갖는 궁형 활(Archery Bow Having A Multiple Tube Structure)"라는 명칭을 갖고, 2007년 3월 7일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 60/905,358호의 우선권을 청구한다.

본 발명은 궁형 활에 관한 것으로, 보다 상세하게는 궁형 활 일부에 형성된 포트들을 갖는 복합 재료로 이루어진 궁형 활에 관한 것이다.

긴 활(long bow)이라 또한 칭하는 전통적인 활은 통상 핸들 구역은 크고 중심 구역으로부터 멀어지면서 림(limb) 영역의 대체로 편평한 단면으로 변화하는 다양한 단면을 갖는 중실형(solid) 또는 적층형의 목재 구조이다. 리커브 활(recurve bow)이라고 칭하는 더 현대적인 활은 활 림의 팁이 궁수로부터 멀어지는 방향으로 만곡된다. 이로 인해 탄성 복원이 개선되고 화살의 속도가 빨라진다. 컴파운드 활(compound bow)이라고 칭하는 좀 더 현대적인 활은 화살 속도를 더 개선시키는 휠 및 풀리 기구를 갖는다.

활은 단편의 목재로 만들어진 단편 구조에서 기원되었다. 활 구조는 후에 다른 종류의 목재의 조합뿐 아니라 파일들(pile)을 함께 접합시키기 위해 강화 접착제를 이용하는 적층형 목재로 설계되었다. 적층형 구조는 반복적인 굽힘을 견딜 수 있고 매우 내구성이 좋지만, 몇 가지 단점이 있다. 적층형 구조는 활 림이 공기 중에서 진행되기에 비효율적인 설계인 편평한 형상으로 제한된다. 활이 완전히 장전되고 활 림들이 최대 편향을 견디고 있을 때, 활 림들이 빠르게 복원될수록 화살의 속도가 빠르다. 또한, 편평 패널 형상의 적층형 구조는 비틀림 특성이 매우 나쁘다. 이로 인해 활 시스템의 정밀도가 감소될 수 있다.

목재 적층형 활 구조에 섬유 강화 복합 재료를 추가하여 더 개선되었다. 섬유 유리(fiberglass), 아라미드(aramid), 탄소 섬유(carbon fiber)와 같은 섬유들은 다양한 폴리머 매트릭스에 사용되어 왔다.

활은 중앙 구역[라이저(riser)]을 2개의 외측 구역들(림들)로부터 분리시킴프오써 더 개선되었다. 가요성 림과 강성 라이저의 조합은 보다 강력하고 정밀한 활을 탄생시켰다.

정밀도, 화살 속도 및 많은 다른 인자들의 관점에서 측정된 궁형 활의 성능은 중량, 굽힘 가요성(bending flex), 탄성, 진동 감쇠 및 강도와 같은 활의 많은 특성들에 영향을 받을 수 있다.

화살 속도는 화살이 뒤로 당겨졌을 때의 만곡된 상태에서 복원되는 활의 능력을 측정치인 활의 탄성에 크게 좌우된다. 활 림의 강성도 중요하다. 강성 및 림의 길이를 따른 강성 분포는 필요한 당김력(pull back force)뿐 아니라 발사 속 도에 영향을 줄 수 있다.

활의 정밀도는 다른 중요한 특성이다. 정밀도는 많은 인자들에 의해 결정된다. 활 림은 일정하게 편향되고 복원되어야 하며, 활의 중심부, 즉 라이저는 조준 또는 발사 시에 편향되거나 비틀리지 않을 정도의 충분한 강성이 있어야 한다. 진동 감쇠는 또 다른 중요한 성능 인자이다. 화살이 발사될 때, 화살이 활을 빠져나갈 때 화살의 궤적에 영향을 줄 수 있는 진동이 발생할 수 있다.

활 림 및 라이저의 중량도 중요하다. 활 림이 가벼우면 더 빨리 복원될 수 있어서 발사가 더 빨라진다. 경량의 라이저는 활의 전체적인 중량이 가벼워지게 하거나, 또는 활 시스템에 중량이 더 추가되어 활의 안정성과 균형을 개선시킬 수 있다.

마지막으로, 활을 사냥에 사용할 때 발사 시에 활이 발생시키는 소리도 중요하다. 조용한 활일수록 사냥물이 발사 소리를 듣고 놀래서 도망갈 기회를 줄여준다.

활의 기술과 구조에 있어서 많은 개선점들이 특허되어 왔다. 적층형 구조의 예가 미국 특허 제2,945,488호[크라보타(Cravotta) 등]에 개시되었다. 성능을 개선시키기 위해 활 림의 단면을 변화시킨 예들이 미국 특허 제4,122,821호[마모(Mamo)], 제6,105,564호[수판(Suppan)] 및 제6,718,962호[애드콕(Adcock)]에 개시되었다. 활 시위(string)를 위한 홈과 슬롯을 추가함으로써 활 림을 변경시킨 예들이 미국 특허 제2,836,165호[베어(Bear)], 제2,957,470호[바나(Barna)] 및 제5,609,146호[이즈타(Izuta)]에 개시되었다. 관형 림을 갖는 활의 일 예가 미국 특 허 제4,338,909호[플러머(Plummer)]에 개시되었다.

또한, 림의 중량 감소를 주목적으로 구멍들을 갖는 활 림들의 많은 예들이 있다. 미국 특허 제4,201,183호[보드킨(Bodkin)], 제5,150,699호[보이쎄바인(Boissevain)], 제5,503,135호[벙크(Bunk)], 제6,698,413호[에크룬드(Ecklund)] 및 제6,067,974호[이스라스(Islas)]가 이러한 예들이다. 이런 각각의 예들에 있어서, 구멍들은 제조 후에 활 구조로부터 재료를 제거함으로써 형성되는데, 이는 구조를 약화시켜 불안정을 야기한다.

미국 특허 출원 공개 제US2004/0084039 A1호에는 한 쌍의 림들이 양쪽 라이저(riser)로부터 소정 거리로 이격되어 있는 활이 개시되어 있다. 각각의 활 림은 짠(braid) 섬유 강화 폴리머로 이루어진다. 라이저 및 휠 기구에 림을 부착시키는 수단으로서 개구(aperture)가 림의 각 단부에 형성된다. 각각의 림은 독립적으로 작동될 수 있기 때문에 불안정한 성능을 유발하는 연결부가 림들 사이에는 없다. 또한, 미국 특허 제4,644,929호[펙(Peck)] 및 제6,964,271호[앤드류(Andrews)]에는 한 쌍의 평행한 림 요소로 형성된 활 림이 개시되어 있다.

중량을 감소시키기 위한 활 시스템의 핸들 라이저에 대한 개선책의 많은 예들이 또한 있다. 이러한 예들은 중량을 감소시키도록 라이저 내에 형성되는 개구 및 개방부를 포함하고, 알루미늄 및 마그네슘과 같은 경량 금속으로 라이저를 구성한다. 미국 특허 제5,335,645호[시몬드(Simonds) 등]에는 중량을 감소시키도록 구조 내에 기계 가공된 리세스를 갖는 알루미늄 라이저가 개시되어 있다. 시장에 존재하는 예들은 마틴 프로 시리즈(Martin Pro Series) 또는 골드 시리즈(Gold Series)의 컴파운드 활(compound bow) 또는 삼익 마스터스 시리즈(Samick Masters Series)의 리커브 활(recurve bow)이다. 다른 예들이 미국 특허 제6,257,220호[맥퍼슨(McPherson) 등] 및 제7,066,165호[페리(Perry)]에 개시되어 있다.

섬유 강화 복합 재료로 제조된 활 림들의 예들은 미국 특허 제5,392,756호 및 제5,501,208호(시몬드)와, 제5,657,739호[스미스(Smith)]에 개시되어 있다. 복합 재료는 또한 활 라이저의 경량화 또는 개선된 진동 감쇠를 위해 사용되고 있다.

이러한 예들은 미국 특허 제4,693,230호[스고우찌(Sugouchi)], 제5,269,284호[푸조스(Pujos) 등], 제5,845,388호 및 제6,669,802호(앤드류 등), 및 미국 특허 출원 공개 제US2005/0229912 A1호[피오펠(Piopel) 등]를 포함한다.

경량, 개선된 굽힘 강성, 개선된 강도, 개선된 공기역학성, 및 개선된 진동 감쇠의 조합된 특징을 갖는 개선된 활이 지속적으로 요구된다. 이와 관련하여, 본 발명은 이러한 요구를 실질적으로 충족시킨다.

본 발명에 따른 활 시스템은 종래의 개념 및 설계로부터 실질적으로 벗어나 있으며, 그렇게 하기 위해, 맞춤된 강성, 더 큰 강도, 개선된 공기역학성, 개선된 진동 감쇠, 및 개선된 외관을 제공하면서 경량을 유지할 목적으로 본래 개발된 장치를 제공한다.

본 발명은 림 및 라이저 모두를 포함하는 활 시스템용 복합 재료 구조에 관한 것이며, 구조의 적어도 일부분은 하나 이상의 내부 강화 벽을 제공하도록 튜브의 대향 면들을 따라 함께 융합되는 다중 연속 튜브들로 구성되는데, 이는 강도 및 강성 이점을 제공한다. 또한, 튜브는 튜브들 사이에 개구 또는 포트를 형성하도록 다양한 위치에서 분리될 수 있다. 포트는 대향하는 아치를 형성하도록 형상이 타원 또는 원형인 것이 바람직하며, 이는 추가적인 강성, 강도, 공기역학성 및 진동 감쇠 이점을 제공한다.

본 발명의 다른 이점은 진동 감쇠이다. 진동은 대향하는 아치 구조로 인해 더 효과적으로 감쇠된다. 이는 아치의 운동 및 변위가 진동을 감쇠시키는 에너지를 흡수하기 때문이다. 관형 부분이 편향될 때, 포트의 형상이 변화되어, 포트 양 쪽에 있는 튜브의 부분들 사이에 상대적 이동을 허용한다. 이러한 이동은 진동을 감쇠시키는 에너지를 흡수한다. 활 구조가 더 조용할수록 더 정확해진다.

또한, 포트는 공기가 활을 통과할 수 있도록 허용함으로써 공기역학적 이점을 제공한다. 활 림은 화살이 완전히 당겨진 상태로부터 해제될 때 급속도로 가속된다. 활 림의 개선된 기동성(maneuverability)은 화살 속도를 증가시킬 것이다.

마지막으로, 본 발명에 따라 제조된 보우는 매우 뛰어난 외관을 갖는다. 포트는 매우 가시적이고, 관형부가 매우 경량인 것처럼 보이게 하는데, 이는 활 마케팅에 있어서 중요하다. 또한, 포트는 상이한 색으로 도색되어, 기술의 시그너처 룩(signature look)을 더 개선시킬 수 있다.

본 발명의 이하의 상세한 설명이 더 잘 이해되고 종래 기술에 대한 본 발명의 기여도가 더 잘 이해되도록 본 발명의 보다 중요한 특징들이 어느 정도 넓게 서술되었다. 물론, 본 발명의 추가적인 특징들은 이후에 기술되고 첨부된 특허청구범위의 요지를 형성할 것이다.

본 발명의 개선된 활은 재료 및 노동력 모두에 대해서 저비용으로 용이하고 효율적으로 제조될 수 있는, 내구성 및 신뢰성 있는 구조의 신규하고 개선된 활 시스템을 제공한다.

또한, 개선된 활은 개선된 강도 및 피로 저항, 개선된 진동 감쇠 특성들을 갖고, 활의 길이에 따른 다양한 위치에서 특정 강성 구역을 제공할 수 있다.

활에 형성된 개구 또는 "포트(port)"는 독특한 외관 및 개선된 미적 측면을 갖는 활을 제공할 뿐만 아니라, 활 림의 공기역학성을 개선시킬 수 있다.

이하에 설명되는 바와 같이, 활 시스템은 내부 공통 벽(들)을 형성하기 위해 대향 면들을 따라 함께 융합되는 2개 이상의 튜브들로 형성된다. 내부 공통 벽들은 굽힘 하중(bending load)으로 인한 단면의 압축에 저항하도록 브레이스(brace)로서 작용함으로써 활의 강도를 개선시킨다.

포트들을 형성하기 위해, 튜브들의 대향 면들은 성형 중에 선택된 위치에서 이격 유지되고, 이에 의해 개방부들(opening)을 형성한다. 개방부들의 일 측부에서, 튜브들은 내부 벽을 형성하도록 함께 결합된다. 이들 포트들은 임의의 구멍들을 천공하지 않고 형성되며, 이는 복합 재료 내의 어떠한 강화 섬유도 구멍을 형성하도록 절단되지 않기 때문에 강도 이점을 제공한다.

결과적인 구조는 여러 이유들로 인해 우수한 성능 특성을 갖고, 활 림 및 라이저 모두에 성능 이점을 제공할 수 있다.

활 림에 대해서, 포트는 이중 대향 궁형인 것이 바람직하다. 이것은 구조가 포트를 변형시키면서 편향하고, 더 큰 탄성을 갖고 복귀하게 한다. 포트는 관형 설계에서 전통적으로 달성되었던 것보다 큰 굽힘 가요성을 또한 허용한다. 중공 튜브들 사이의 내부 벽은 활 림의 지나친 굽힘으로부터 발생된 압축 좌굴(buckling) 하중에 저항하도록 강도를 부가한다. 포트는 공기가 관통하도록 하여, 화살이 해제될 때 활 림의 복귀 속도를 개선하도록 활 림의 공기역학성을 개선시킨다. 최종적으로, 구조는 포트의 변형에 기인하여 활 림의 안정성을 제공하고 진동을 감쇠시킴으로써 정밀도를 또한 개선할 수 있다.

활 라이저의 성능은 강성 및 강도를 부가하는, 튜브들 사이의 내부 벽에 의해 개선된다. 또한, 튜브들 사이에 형성된 포트들은 상이한 성능 이점들을 달성하도록 다중 배향을 가질 수 있다. 진동 감쇠는 또한 에너지를 흡수하고 진동을 감쇠시키는 포트가 변형될 수 있기 때문에 개선된다. 이는 활 시스템의 정밀도를 개선한다.

도1은 일반적으로 도면부호 10으로 지칭되는 활을 도시한 것이다. 활(10)은 라이저(14)에 연결되는 림부(12, 12a)를 포함한다. 림부(12, 12a)는 시위(18)가 연결되는 팁부(16, 16a)를 갖는다. 활 림은(12, 12a)은 구조에 각각 성형된 포트들(20, 20a)을 가질 수 있다. 활 라이저(14)는 구조에 성형된 포트(21)를 가질 수도 있다.

도2는 활 림(12)을 통해 연장되고, 한 줄로 배향되고, 활 림의 이송 방향에 평행한 축을 갖는 본 발명의 포트(20)의 바람직한 실시예를 도시하는 활 림(12)의 전면도를 도시한 것이다. 포트(20)는 활 림(12)의 길이를 따라 위치될 수도 있다. 통상적으로, 림(12a)은 림(12)과 동일할 수 있지만, 상이한 구조를 가질 수도 있다.

도2의 선 2A--2A를 따라 취한 도2a는 본 실시예에서의 샤프트의 구조를 형성하는 2개의 중공 튜브들(22)을 도시한 것이다. 중공 튜브(22)는 내부 벽(24)을 형성하도록 함께 결합된다. 내부 벽(24)의 바람직한 위치는 활 림의 중심축 근방이다. 중공 튜브들(22) 모두는 대략 동일한 크기인 것이 바람직하고, 함께 성형될 때 평탄화된 "D" 형 단면을 갖는 활 림을 형성한다.

도2의 선 2B--2B를 따라 취한 도2b는 중공 튜브(22)가 포트(20)의 주연을 한정하는 벽을 형성하도록 포트(20)의 위치에서 서로로부터 분리되는 것을 도시한 것이다. 응력 집중을 감소시키고 성형 공정을 용이하게 하기 위해서, 포트로 이어지는 반경[즉, 둥근 에지(26)]을 갖는 것은 바람직하다.

도2c는 중공 튜브(22) 및 내부 벽(24)이 명확히 보일 수 있는 하나의 포트를 도시하는 활 림(12)의 등각도이다. 실린더 일부의 형상을 가질 수 있는 만곡벽(30)에 의해 형성되는 포트(20)가 또한 도시된다. 만곡벽(30)은 중공 튜브(22)의 대향벽으로부터 형성되고, 대향벽은 성형 공정 시 함께 융합되는 것을 방지하도록 분리 유지된다.

도3은 포트 이외의 위치에서 도시한 활 림을 따른 종방향 단면도이고, 중공 튜브(22)는 병렬로 위치 설정되고 활 림의 중심선을 따라 연장하고 바람직하게는 활 림 내부를 양분하는 공통 벽(24)을 형성하도록 그 길이의 많은 부분을 따라 함께 융합된다. 포트(20)가 형성될 선택 위치에서, 튜브(22)의 대향면들(30a, 30b)은 편향 및 복귀를 허용하도록 기하학적 지지부로써 작용하는 이중 대향 아치 형상으로 포트(20)를 형성하도록 성형 시 분리된다. 또한, 내부 벽(24)은 단면 감소 및 큰 좌굴 파손에 저항하기 위해 구조적인 강화를 제공한다.

도4는 활 림의 대안적인 실시예를 도시하고, 활 림(12)은 포트들(20, 20')이 2개의 상이한 열을 따라 위치 설정되게 하는 다중 튜브 구조들을 이용하여 설계된다. 이 경우에는, 3개의 튜브들이 이용되었다.

포트를 다중 열로 형성하기 위해, 다중 튜브들이 필요하다. 도4의 선 4A--4A를 따라 취한 도4a는 활 림(12)의 단면도를 도시한다. 본 예에서는, 사이에 2개의 내부 벽들(46, 48)을 생성하는 활 림을 생성하도록 3개의 튜브들(42, 43, 44)이 사용된다.

도4의 선 4B--4B를 따라 취한 도4b는 튜브들(43, 44)이 이러한 포트를 한정하는 벽을 형성하도록 서로로부터 분리될 때 포트(20)가 형성되는 것을 도시한 것이다. 유사하게, 포트(20')를 형성하기 위해, 튜브(42, 43)는 이러한 포트를 한정하는 벽을 형성하도록 서로로부터 분리된다. 역시, 응력 집중을 감소시키고 성형 공정을 용이하게 하기 위하여, 포트로 이어지는 둥근(radiused) 에지(26, 26')를 가지는 것이 바람직하다. 포트들(20, 20')이 활 림(12)의 길이를 따라 나란히 위치되고 정렬되는 것은 필요조건이 아님은 이해할 것이다. 튜브들(42, 43) 및 튜브들(43, 44)의 분리가 상이한 위치에서 있는 경우, 그것들은 서로로부터 오프셋될 수도 있다.

도5는 내부에 형성된 포트들(21)을 갖는 활 라이저(14)의 측면도를 도시한 것이다. 포트들(21)은 화살의 진행 방향에 수직일 수 있거나, 또는 수직으로부터 상이한 각도로 편위되어 배향될 수 있는 축을 갖는다. 활이 전체 변위량까지 당겨질 때, 라이저의 강성은 포트의 크기, 위치, 형상 및 개수에 따라 제어될 수 있다. 화살이 발사될 때, 포트는 진동을 흡수하도록 변형될 수 있다. 어떠한 섬유도 절단되지 않기 때문에, 활 라이저 구조는 그 강성 및 강도를 유지한다. 또한, 활 라이저는 포트 형성의 결과로서 중량이 보다 가벼워질 수 있다.

도5a는 도5의 선 5A-5A를 따라 취한 활 라이저의 단면도이다. 여기서, 포트(21)의 주연 벽을 한정하는 벽(31)을 형성하도록 중공 튜브들(23)이 서로 분리되어 있는 것을 알 수 있다. 역시, 응력 집중을 감소시키고 성형 공정을 용이하게 하기 위하여, 포트(21) 내로 이어지는 둥근 에지(27)를 구비하는 것이 권장된다.

도6은 포트(25)의 축이 화살의 진행 방향과 정렬되어 있는 활 라이저의 대안적인 실시예의 배면도를 도시한 것이다. 또한, 포트(27)는 화살이 활 라이저의 중심을 통과하도록 하는 화살 좌대(rest)로서 기능하도록 형성될 수 있다. 이는 이 영역에서 개선된 강성도 및 강도를 유지하면서, 화살을 올려놓기 위한 안정적 위치를 제공한다.

도6a는 도6의 6A-6A 선을 따라 취한 활 라이저(14)의 단면도를 도시한 것이다. 여기서, 포트(21)를 형성하는 주연 벽(31)을 형성하도록 중공 튜브(23)가 서로 분리되어 있는 것을 알 수 있다. 역시, 응력 집중을 감소시키고 성형 프로세스를 용이하게 하기 위하여, 포트(21) 내로 이어지는 둥근 에지를 구비하는 것이 권장된다. 이런 방식으로 배향된 포트를 구비하도록 형성된 활 라이저는 보다 큰 전후 방향 강성을 가지며, 측방향으로 보다 가요성을 갖는다.

도7은 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 구성된 단편 활의 배면도이다. 본 예에서, 단편 활 시스템을 형성하기 위해, 활 림(12)의 팁(16)으로부터 라이저(14)를 통해 활 림(12a)(미도시)의 다른 팁 단부(16a)까지 2개의 튜브들이 연속적으로 사용된다. 포트(20)는 활 림(12) 및 라이저(14)를 따라 배치된다. 특정 포트(27)는 화살 좌대로서 기능하도록 활 라이저(14) 내에 배치된다. 종래의 화살 좌대도 사용될 수 있다.

본 실시예에서, 화살의 진행 방향에 수직인 축을 가지는 포트를 라이저 내에 형성하는 것이 바람직한 경우, 4개의 튜브들로부터 라이저부를 구성하고, 2개의 튜브로부터 활 림부를 구성하며, 가능하게는 중첩하는 단일 튜브와 함께 이들을 함께 융합하여 도11 및 도12에 도시된 방식으로 단편 구조를 형성하는 것이 가능하다. 도8은 포트(20, 20a)가 다른 각도로 배향될 수 있게 하는 다중 튜브 구조를 사용하는 활 라이저(14)의 대안적인 실시예를 도시한다. 본 특정 실시예에서, 포트(20)는 화살의 진행 방향에 수직으로 배향된 축을 가지며, 포트(20a)는 화살의 진행 방향에 평행한 축을 가지지만, 이론적으로, 임의의 각도가 사용될 수 있다. 이러한 설계 유형의 활 라이저는 2개 방향의 포트의 이점을 갖는 것으로 고려된다. 이 특정 실시예는 교번되는 포트(20, 20a)를 도시한다. 또한, 임의의 바람직한 순서, 배향 및 위치로 포트를 배열할 수도 있다. 본 예에서, 종래의 화살 좌대(29)가 사용된다. 도8에 도면부호 29로 도시되어 있는, 화살 좌대로서 기능하도록 포트를 형성하는 것도 가능하다.

다수의 방향으로 포트를 형성하기 위해, 다중 튜브들이 필요하다. 도8a의 예에서, 관형 부분을 형성하기 위해 4개의 튜브들(42, 43, 44, 45)이 사용되어, "X" 형태의 내부 벽(46)을 형성한다.

도8b 단면은 화살의 진행 방향에 평행한 축을 갖는 포트(20a)의 영역이다. 본 예에서, 중공 튜브(42, 43)가 함께 융합된 상태로 유지되며, 중공 튜브(44, 45)가 함께 융합된 상태로 유지되지만, 튜브(42, 43)는 포트(20a)를 형성하기 위한 성 형 과정 동안 각각 튜브(45, 44)로부터 분리되어 있다.

도8c는 화살의 진행 방향에 수직으로 배향된 축을 갖는 포트(20)와, 화살의 진행 방향에 평행하게 배향된 축을 갖는 포트(20a)를 도시하는 도8의 활 라이저(14)의 파단부의 등각도이다. 도8a 및 도8b와 관련하여 상술한 바와 같이, 포트는 2개의 튜브들을 다른 2개의 튜브들로부터 분리시킴으로써 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 포트(20)를 형성하기 위해, 중공 튜브(42, 45)가 함께 유지되고, 중공 튜브(43, 44)가 함께 유지된다. 포트(20a)를 형성하기 위해, 중공 튜브(42, 43)가 함께 유지되고, 중공 튜브(44, 45)가 함께 유지된다.

다중 튜브들을 사용하는 부품들의 성형은 보다 큰 설계 옵션을 가능하게 한다. 예로서, 튜브들 사이에 큰 타원형 개방부를 형성하기 위해 활을 따라 선택된 축방향 위치에서 중공 튜브를 분리시키는 것은 필요에 따라 활의 특성들이 변할 수 있게 한다.

도9는 같은 위치에 위치된 모든 튜브들에 대한 포트들을 갖는 4개의 튜브 구조(52)의 등각 절취도이다. 이 예에서, 중공 튜브들(47, 48, 49, 50)은 그들 사이에 4개의 포트들(51)을 형성하도록 같은 위치에 모두 분리되어 있다.

도9a는 선 9A-9A을 따라 취해진 도9에서의 튜브 구조(52)의 단면도이다. 여기서, 모든 중공 튜브들은 같은 위치에서 분리되어 있기 때문에, 4개의 개방부들(51a 내지 51d)을 갖는 포트(51)가 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 이 특정한 실시예는 화살의 진행 방향에 대하여 수직 방향 및 평행 방향 모두에서 더 큰 가요성 및 탄성을 제공한다.

다중 튜브 설계에서, 사용된 중공 튜브들의 개수와 포트들을 형성하기 위해서 얼마나 많이 분리되었는지에 따라 임의의 개수의 포트들 및 임의의 배향의 포트들이 존재할 수 있다. 본 발명은 단지 2개 또는 4개의 튜브들을 이용하는 설계에 제한되는 것을 의미하지 않는다. 예를 들어, 3개의 튜브 설계에 있어서, 포트의 축은 활 라이저의 중심을 관통해야만 할 필요는 없지만, 대신에 도4에 도시된 바와 같이 일측으로 오프셋될 것이다.

도10은 3개의 중공 튜브들(200a, 200b, 200c)과, 불규칙한 형상의 포트들(205) 및 포트 배향들을 갖는 라이저를 위한 다중 튜브 설계의 일 예를 도시한 것이다. 이 설계에서, 튜브들(200a 내지 200c)은 단일 평면 내에 또는 서로 평행하게 배향된 종방향 축들에 배치되는 것에 제한되지 않는다. 이 설계에서, 튜브들은 서로 다른 평면들 내에 놓여 있고 그 표면들을 따라 다양한 지점들에서 다른 튜브들과 접촉하여, 튜브들과 튜브들의 부착 지점들에서의 짧고 불규칙한 형상의 내부 벽들 사이에서 불규칙한 포트들(205)을 형성한다.

또한, 활의 라이저 부분에 활 림(미도시)을 부착하도록 사용될 수 있는 부착 부재들(210)이 도10에 도시되어 있다. 이 경우에, 부착 부재들은, 금속 또는 세라믹과 같은 복합 재료 또는 임의의 다른 재료로 구성될 수 있고, 라이저와 공동 성형(co-molding)되거나 또는 나사 또는 접착제와 같은 기계적 수단들을 통해 나중에 부착될 수 있다. 공동 성형 공정에서, 사전 형성된 부분은 경화되지 않은 튜브들과 함께 주형 내에 배치되고 복합 재료로 이루어진 튜브들이 경화될 때 부착되어 진다. 부착 부재들이 복합 재료로 이루어지면, 부착 부재들은 라이저와 같은 시간 에 경화될 수 있어서, 라이저 및 부착 부재들을 단일 구조로서 보이게 한다.

또한, 포트들 내에 배치되는 삽입 부재들(212, 214)이 도10 및 도11에 도시되어 있다. 이 경우에, 삽입 부재(212)는 활에 사용될 수 있는 다양한 액세서리들을 위한 부착 장치이고, 삽입부(214)는 활의 진동 움직임을 감소시키고 감쇠를 제공하기 위한 중량이다. 삽입부들은 임의의 기능을 제공하며, 예를 들어, 엘라스토머 삽입부들이 진동 감쇨르 제공하도록 다양한 포트들 내에 제공될 수 있다.

이런 방식으로 배치된 튜브들을 갖는 라이저는 여러 가지 이점들을 제공한다. 튜브들은 활이 구부러질 때 라이저의 굽힘을 제어하도록 모든 튜브들의 중심이 소정의 위치에 위치되도록 배치될 수 있다. 이는 더욱 정밀한 발사를 초래한다. 튜브들의 이러한 배치의 다른 이점은 튜브 직경들, 위치들 및 다른 튜브들과의 접촉 위치들을 변화시킴으로써 모든 방향에서 라이저의 강도를 변화시키는 것이다. 또한, 튜브들은 활에 개선된 위장(camouflage) 외관을 제공하도록 나무 및 수풀의 가지처럼 보인다.

도12a 내지 도12d는 포트들에 대해 가능한 다양한 형상들의 임의의 예들을 도시한다. 특정한 위치에서 요구되는 구조의 성능에 따라, 더 많은 장식 포트 형상들이 또한 사용될 수 있다. 본 발명은 도시된 이들 포트들에만 제한되는 것을 의미하는 것이 아니라, 임의의 형상의 포트들을 이용할 수 있다.

모든 배향들에서, 포트들의 수량, 크기 및 간격은 바라는 성능에 따라 변할 수 있다. 또한, 특히 2개의 내부 벽들을 생성하는 3개의 튜브 설계에서, 내부 벽은 활 림들의 극한의 굽힘으로부터 관형 구조의 좌굴에 대해 저항하는데 도움이 된 다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 활 내의 다양한 위치들에서 이중 대향 아치들의 형태로 개구들을 형성하도록 분리되어 있는 다중 연속 복합 튜브를 사용한다.

활 림들에 대한 관형 구조를 고려할 때, 다른 도전들이 존재한다. 화살을 발사할 때 활 림들의 심한 굽힘 때문에, 높은 압축 좌굴 하중이 존재한다. 단일 관형 구조는 이들 압축 응력을 견딜 수 없고 응력 하에 좌굴될 수 있다. 그러나, 본 발명에 의해 생성된 내부 벽(들)은 이들 응력들에 저항하기에 충분한 강도를 부가한다.

또한, 관형 구조들은 그 기하학적 형상으로 인해 너무 강성일 수 있고, 따라서 화살을 최대 위치로 당기는 것이 어렵다. 활 림의 길이를 따라 포트들을 추가하는 것은 향상된 성능을 위하여 키이 영역들에 가요성을 증가시킨다.

또한, 포트식(ported) 관형 구조는 더욱 안정적이다. 포트식 활 림은 비틀림 강성 및 안정성을 증가시키기 위해서 림들 사이에 브레이싱(bracing)을 갖는 평행한 림들과 같이 작용한다.

마지막으로, 포트식 활 림은 공기가 포트들을 관통하여 활 림이 더 큰 속도로 복귀하게 하므로, 화살 속도를 더 빠르게 한다.

본 발명은, 사용된 재료에 부가하여, 활 자체의 기하학적 형상, 크기, 개수, 배향 및 활 내의 포트들의 간격을 변화시킴으로써, 활의 강성 및 탄성의 관점에서 제조 공정 중에 활이 맞춤 조정되도록 한다.

활은 에폭시와 같은 경화되지 않은 수지에 내재되는, 탄소 섬유와 같은 단향 성 강화 섬유의 시트로 구성되는 것이 바람직하다. 수지는 열이 가해지면 경화된다. 이런 재료를 흔히 "프리프레그(prepreg)"라고 한다. 활, 또는 그 다양한 부품들을 제조하기 위해 사용되는 프리프레그 튜브는 프리프레그 시트를 압연시킴으로써 튜브로 형성될 수 있다. 대안적으로는, 프리프레그 튜브는 미국 특허 제5,176,868호에 개시된 기술과 유사한 기술을 이용하여 강화 섬유 및 열가소성 재료로 형성될 수 있다.

섬유 강화 재료는 예를 들면 탄소, 유리 섬유, 아라미드, 붕소, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 재료로 이루어질 수 있다. 수지는 예를 들면 에폭시, 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 나일론, 폴리아미드 수지, ABS 및 PBT, 또는 이런 목적을 위해 당업계에 공지된 임의의 다른 재료일 수 있다.

2개의 프리프레그 튜브들을 이용하여 동일한 활 림을 성형할 경우, 각각의 튜브는 활 림의 단면의 대략 1/2 크기여야 하고, 3개의 프리프레그 튜브를 이용하는 경우에는 각각의 튜브가 활의 단면의 1/3 크기여야 하며, 이하 동일한 방식으로 이루어진다. 폴리머 블래더는 각각의 프리프레그 튜브의 중간에 삽입되어, 열이 가해지면 층(ply)을 강화하기 위한 내압을 발생시키도록 사용된다. 성형 패킹 공정은 각각의 프리프레그 튜브와 내부 블래더를 취하는 단계와, 이들을 성형 캐비티에 위치시키는 단계로 구성된다. 그 다음, 에어 피팅(air fitting)이 블래더에 부착된다. 이런 공정은 얼마나 많이 사용되는 지의 여부에 따라 각각의 튜브에 대해 반복된다. 튜브 사이에 형성되는 내부 벽이 적절하게 배향되고, 가압되는 동안 핀이 튜브들 사이로 삽입되어 선택된 위치에서 튜브를 분리함으로써 포트를 형성하도 록, 각각의 튜브를 위치시킴에 있어 신중함이 요구된다. 핀은 주형의 일부에 고정되며 용이하게 제거된다.

주형은 캐비티와 함께 설계되어 성형 부품의 외형을 형성할 것이다. 주형은 고온 플래튼 프레스에서 밀폐식으로 가압되고, 각각의 튜브에 대한 공기압은 각각의 튜브와 이들 사이에 형성되는 벽의 크기 및 위치를 유지하도록 동시에 인가된다. 동시에, 튜브들은 핀의 둘레에 형성되어 포트를 형성할 것이다. 주형 내의 온도가 상승하면, 에폭시 수지의 점도는 낮아지고 튜브는 팽창하여, 팽창이 완료될 때까지 서로에 대해 가압되고 에폭시 수지는 교차 결합하여 경화된다. 그 다음, 주형은 개방되고, 핀과 블래더가 제거되며, 성형 부품이 주형으로부터 제거된다.

다중 튜브들이 사용되면, 튜브들은 그 자체가 역전된 단일의 긴 튜브로 형성될 수 있다. 추가적인 튜브들은 강화를 위해 내부 공기압을 이용하는 분리 튜브 구조이거나, 또는 이런 압력을 제공하도록 팽창형 내부 폼 코어를 가질 수도 있다.

활 라이저에서의 벽의 배향은 벽이 제공하는 이방성(anisotropy)을 이용하여 위치될 수 있다. 보다 큰 굽힘 가요성이 요구되는 경우에는, 벽이 굽힘의 중립축을 따라 위치될 수 있다. 보다 큰 강도가 필요한 경우에는, 굽힘 강도를 현저하게 향상시키도록 벽이 중립축에 대해 90도를 이루며 "I 빔(I beam)"과 같이 위치될 수 있다.

선택된 위치에서의 개구들 또는 포트들의 성형은, 포트의 실제 형상에 따라 이중의 대향 아치 구조를 도출한다. 바람직하게는, 타원형인 포트는 관형 부분의 편향을 가능하게 하는 2개의 대향 아치를 생성하고, 이와 동시에 포트에 의해 제공 된 3차원 벽 구조에 의해 튜브의 단면 형상을 유지한다. 예를 들면, 포트식 이중 튜브 구조는 연속적이고 구조 대부분을 형성하는 외부 벽들과 외부 벽들에 대해 임의의 각도로 배향된 포트식 벽의 조합이며, 이는 관형 구조에 대해 강화재와 같은 지지대를 제공한다.

포트식 이중 튜브 구조의 강성 및 탄성은 단일의 표준 중공 튜브보다 크거나 작게 조정될 수 있다. 이는 포트들의 크기, 형상, 각도 및 위치뿐만 아니라 튜브들 사이에서 내부 벽의 배향의 선택 때문이다. 포트에는 필요에 따라 보다 큰 편향 및 복귀가 가능하도록 강성 또는 탄성이 부여되거나, 또는 구조부의 소정 성능 특성을 생성하도록 상이한 재료 또는 상이한 섬유 각도의 배치를 이용하여 설계될 수 있다.

구조는 2개 이상의 튜브들을 이용하여 3개의 튜브들 각각의 대향 측면이 다른 2개의 튜브들의 대향 측에 융합되어 "Y" 형상의 내부 강화 벽을 형성하는 형상으로 추가 변경될 수 있다. 이런 유형의 3개의 튜브 설계는 개구들이 120도로 오프셋되는 것을 가능하게 하여 튜브의 방향을 따라 조정되는 특정 강도를 제공한다. 도9에 도시된 바와 같이, 4개의 튜브들의 이용은 서로에 대해 90도의 각도로 개구들을 가질 가능성을 제공하며, 다르게는 관형 부분의 길이를 따라 위치되어 특정 성능 및 미적 수준을 달성한다. 다른 선택은 동일한 위치에 다수의 포트들을 위치시켜 개방 트러스 설계를 달성하는 것이다.

다른 실시예에서, 활은 다중 튜브 구조를 갖는 부분과 융합되는 하나 이상의 사전 성형부로 형성될 수 있다. 예를 들면, 라이저부는 사전 성형되거나 또는 사 전 형성될 수 있다. 그 다음, 라이저는 림부와 공동 성형되거나, 또는 다르게는 성형 후에 종래의 부착 방법을 이용하여 부착되는 림부를 갖는다.

또 다른 선택은 다중 튜브 복합 설계로 단일 튜브를 조합하는 것이다. 본 예에서, 단일의 복합 튜브는 활의 한 부분이 될 수 있고, 100% 다중 튜브 구조에 대안적인 더 가벼운 무게로 제조하기 위해 다중 튜브에 공동 성형된다. 단일 튜브는 또한 복합 재료로 구성될 수 있거나, 또는 금속, 나무 또는 플라스틱과 같은 대안적인 재료로 구성될 수도 있다.

본 예에서, 복합 단일 튜브는 활 라이저의 한 부분이 될 수 있고, 활 림을 형성하는 다중 프리프레그 튜브에 융합되거나 또는 공동 성형된다. 이는 제품의 미적 측면의 요구 및 성능을 또한 달성할 수 있는 더 경량의 구조를 생성할 수 있다.

도13 및 도14를 참조하면, 이런 구조를 제조하기 위해 팽창 가능한 블래더(64)를 각각 갖는 한 쌍의 프리프레그 튜브들(60a, 60b)의 전방 단부(62)는 복합 단일 튜브(66)의 하나의 단부(65) 내로 삽입된다. 그 다음, 구조는 유닛의 외측면이 연속적이도록, 프리프레그 튜브(60a, 60b)와 복합 단일 튜브(66)의 접합부(70)의 양측에 형상화된 주형 내부에 위치된다. 핀 또는 주형 부재(미도시)는 포트(20)가 형성된 프리프레그 튜브들(60a, 60b) 사이에 위치될 수 있다. 그 다음, 주형은 블래더(64)가 팽창될 때 폐쇄되고 가열되어, 프리프레그 튜브는 주형의 형상을 가정하여 주형 부재가 포트(20)를 형성하기 위해 대향 벽들(71a, 71b)과의 이격을 유지하게 한다. 도시된 바와 같이, 튜브들(60a, 60b)는 시임(72)에서 공통 벽을 형성할 것이다. 프리프레그 튜브들이 경화된 후에, 프레임 부재(74)는 주형으로부터 제거되고, 주형 부재 또는 핀은 제거되어 포트(20)가 남는다. 본 실시예에서, 프레임 부재(74)의 복합부들(60a, 60b) 및 복합 단일 튜브부(66) 사이의 시임(70)은 동일 높이를 갖는다.

튜브부(66)는 또한 100% 복합 재료를 사용하는 것보다 덜 비싼 제품을 제조하기 위해 금속으로 제조할 수도 있다.

또 다른 선택은 100% 금속 재료를 사용하는 이중 대향 아치 구조로 구성되도록 하는 것이다. 본 구조를 제조하기 위한 바람직한 방법은 "D" 형상의 단면으로 금속 튜브를 개시하도록 하는 것이다. 그 다음, 튜브는 그 길이부를 따라 반부 아치 굽힘으로 형성될 수 있다. 유사한 실시가 다른 금속 튜브에 수행될 수 있다. 그 다음, 2개의 튜브 반부들은 2개의 반부 아치는 서로 대향하도록 D 형상의 단면의 편평 측을 고정함으로써 부착된다. 튜브들은 서로 용접 또는 접착되어 내부 강화 벽 및 이중 대향 아치 형상의 개구를 갖는 구조를 초래한다.

금속으로 다중 튜브 구조를 제조하기 위한 대안적인 방법은, 예를 들어 알루미늄, 티타늄, 강 또는 마그네슘과 같은 금속 튜브와 함께 개시되고, 대향측 상에 튜브의 표면에서 딤플(dimple) 또는 크레이터(crater)가 생성되도록 국부 지역에서 튜브가 변형된다. 이들 딤플의 중심은 튜브를 통해 남겨진 원형 개구를 제거할 수 있다. 그 다음, 관형 섹션은 원형 개구를 통해 위치 설정될 수 있고, 3D 구조를 생성하도록 용접 공정을 이용하여 제1 튜브의 이 딤플 영역의 모서리에 고정될 수 있다. 그 결과는 제1 튜브가 제1 튜브 내부에 횡방향으로 부착된 다른 단일 중공 튜브를 갖는 단일 중공 튜브인 구조일 것이다.

이중 대향 아치 구조를 고려할 때 제한되지 않는 선택의 조합이 있다. 포트는 형상, 크기, 위치, 배향 및 수량에 의해 변경될 수 있다. 포트는 강성, 탄성, 강도, 제어, 공기역학성 및 미적 측면을 향상시키도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 낮은 응력 구역에서, 포트의 크기는 그 영향 및 외관을 최대화되도록 매우 클 수 있다. 편향 또는 탄력성이 더 있기를 바란다면, 개구의 형상은 가요성을 더 허용하도록 매우 길고 협소할 수 있다. 포트는 또한 제품에 더 강한 흥미를 주도록 디자이너 형상을 사용할 수도 있다.

진동이 더 감쇠되기를 바란다면, 포트는 특정한 각도로 배향되고 형상화될 수 있고, 아라미드 또는 액체 크리스탈 폴리머와 같은 섬유를 사용하여 구성될 수 있다. 포트가 굽힘 편향의 결과로써 편향될 때, 이 형상의 복귀는 진동 감쇠를 증가시키는 다양한 점탄성 재료로서 제어될 수 있다. 진동 감쇠를 증가시키는 다른 방법은 포트 내측에 엘라스토머 재료를 삽입하는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 활 라이저에 활 림의 부착을 용이하게 할 수 있다는 것이다. 도15는 리세스된 면(82)에 위치된 포트(80)를 갖는 활 라이저(14)를 도시한 것이다. 활 림(12)은 리세스된 영역(82) 상에 활 림 단부(84)가 위치될 때 포트(80)와 정렬하는 대응 포트(80')를 갖는다. 체결 수단은 포트들(80, 80')을 통해 라이저(14)에 활 림(12)을 연결한다.

다중 튜브 설계는 또한 복합 활용 휘일 및 풀리 시스템의 부착, 액세서리의 부착, 또는 라이저에 활 림의 부착을 용이하게 할 수 있다. 도16은 라이저(14)가 구조의 단부 내에 형성된 슬롯(88)을 갖는 대안적인 설계를 도시한 것이다. 슬롯(88)을 형성하는 상부 및 하부 레그는 한 쌍의 정렬된 포트들을 갖고, 도16에 하나의 포트(80)가 도시되어 있다. 활 림(12)은 활 라이저(14)의 슬롯(88) 내에 끼움 결합되도록 감소된 두께의 단부(86)을 갖는다. 삽입되면, 핀과 같은 체결 수단은 포트들(80, 80')을 통해 활 림(12)을 활 라이저(14)에 연결한다. 활 림은 또한 접착제 또는 핀 및 접착제의 조합을 사용하여 라이저에 부착될 수도 있다. 부착을 위해 사용된 포트는 구조적 그리고 성능 향상 포트에 대해 이전에 서술한 바와 동일한 방식으로 구성될 수도 있다.

도17은 활 림 및 라이저를 제조하는데 사용될 수 있는 일반적인 공정을 도시한다. 한 쌍의 프리프레그 튜브들(100, 102)은 밑(butt) 단부(29)로부터 팁 단부(16)를 향해 나란히 연장한다. 팁 단부에서, 전방 단부를 폐쇄(close off)하고 공통 벽(104)의 외측 면(108)과 전방 단부 사이에 공간(106)을 형성하기 위해, 프리프레그 튜브들(100, 102)의 내측 공통 벽(104)이 절단되고, 프리프레그 튜브들(100, 102)의 외측 벽이 서로에 대해 절첩된다.

팽창 가능한 블래더(110)는 하나의 프리프레그 튜브(100)의 내부를 통해, 전방팁(16)의 공간(106)을 통해, 그리고 다시 다른 프리프레그 튜브(102)를 통해 후방으로 연장해서, 블래더(110)의 대향 단부(112, 112a)가 튜브의 개방 밑 단부(29) 밖으로 연장하게 한다. 성형 핀(114)은 포트를 형성하기 위해 튜브(110, 112)의 대향벽들(104) 사이에 삽입된다. 그 다음, 이 구조는 활 림을 형성하기 위해 블래더(110)가 팽창하는 동안 가열되는 주형 내에 위치된다. 성형 후에, 캡은 활의 밑 단부(29)를 폐쇄하기 위해 임의의 적절한 수단에 의해 고정될 수 있다.

다르게는, 활 팁이 성형 후에 고정되는 경우에, 활은 밑 단부(29)가 폐쇄되고 팁 단부(16)가 개방된 상태로 성형될 수 있다(즉, 도17의 대향 관계). 또는, 활 림은 한 쌍의 팽창 가능한 블래더들을 사용하여 개방된 단부들 모두와 함께 성형될 수 있다. 어떠한 경우든, 원한다면 팁 및/또는 밑단은 팁 및/또는 밑 단편을 각각의 활 림에 고정함으로써 성형한 후 폐쇄된다. 이 경우, 튜브들의 단부들은 서로에 대해 절첩되지 않을 것이다.

전술된 것에 이어서, 크기, 재료, 형상, 형태, 작동 기능 및 방법, 조립체 및 사용법의 변화를 포함하도록 본 발명 부품들에 대한 최적 치수 관계가 본 발명의 범주 내에서 실현되며, 또한 본 발명은 도면에 도시되고 명세서에 개시된 모든 등가 관계를 포함하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 표현 및 용어는 설명을 위한 목적이며 제한되는 것으로 여겨서는 안 된다.

따라서, 전술된 것은 단지 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다. 본 발명을 도시 및 개시된 정확한 구성 및 작동으로 제한하기 위한 것이 아니기 때문에, 모든 적절한 수정 및 등가물이 본 발명의 범주 내에서 재분류될 수 있다.

도1은 본 발명에 따라 구성된 활의 제1 실시예의 측면도.

도2는 본 발명에 따라 구성된 활 림의 제1 실시예의 배면도.

도2a는 도2의 선 2A-2A을 따라 취해진 활 림의 단면도.

도2b는 도2의 선 2B-2B을 따라 취해진 활 림의 단면도.

도2c는 도2에 도시된 활 림의 일부의 등각도.

도3은 도2에 도시된 활 림의 일부의 종단면도.

도4는 본 발명에 따라 구성된 활 림의 다른 실시예를 도시한 도면.

도4a는 도4의 선 4A-4A을 따른 단면도.

도4b는 도4의 선 4B-4B을 따른 단면도.

도5는 본 발명에 따라 구성된 활 라이저의 일 실시예의 측면도.

도5a는 도5의 선 5A-5A을 따라 취해진 활 라이저의 단면도.

도6은 본 발명에 따라 구성된 활 라이저의 실시예의 배면도.

도6a는 도6의 선 6A-6A을 따라 취해진 활 라이저의 단면도.

도7은 활이 본 발명에 따른 단편 구조로서 구성되는 본 발명의 다른 실시예의 배면도.

도8은 다중 튜브 설계로 구성되는 활 라이저의 등각도임.

도8a는 도8의 선 8A-8A을 따라 취해진 활 라이저의 단면도.

도8b는 도8의 선 8B-8B을 따라 취해진 활 라이저의 단면도.

도8c는 도8에 도시된 활 라이저의 일부의 등각 절취도.

도9는 다수의 공동 위치된 포트들을 갖는 다중 튜브 구조로 제조되는 활 라이저의 다른 실시예의 등각 절취도.

도9a는 도9의 선 9A-9A을 따른 단면도.

도10 및 도11은 라이저에 불규칙하게 형상화된 포트들을 생성하기 위해 그 길이를 따른 다양한 지점들에서 함께 융합되는 3개의 튜브가 이용되는, 본 발명에 따라 구성되는 활 라이저의 일 실시예의 다양한 도면들.

도12a 내지 도12d는 포트의 다양한 가능한 형상의 포트들을 도시한 도면들.

도13 및 도14는 단일 튜브 구성을 갖는 부재에 다중 튜브 구성을 갖는 프레임 부재를 형성하기 위한 공정을 나타내는 사시도들.

도15는 본 발명의 활 림 및 라이저를 부착하는 수단을 도시한 도면.

도16은 본 발명의 활 림 및 라이저를 부착하는 다른 수단을 도시한 도면.

도17은 성형 전의 활 구조의 일 예의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 활

12, 12a : 림부

14 : 라이저

16, 16a : 팁부

20, 20', 20a, 21, 27 : 포트

22, 23 : 중공 튜브

24 : 내부 벽

26 : 둥근 에지

30a, 30b : 대향 면

42, 43, 44, 45 : 튜브

Claims (23)

1. 궁형 활이며,

   a. 라이저부와,

   b. 상기 라이저부의 대향 단부들에 부착되는 2개의 림들을 포함하며,

   c. 상기 라이저부 또는 상기 림들 중 적어도 하나는

   ⅰ. 2개 이상의 중공 튜브들을 포함하고, 상기 튜브들 각각은 상기 튜브들 중 하나 이상의 다른 튜브들의 하나 이상의 표면부들과 접촉하는 하나 이상의 표면부들을 가지고,

   ⅱ. 상기 튜브들 중 다른 튜브들과 접촉하는 상기 튜브들의 상기 표면부들은 상기 접촉부들에서 함께 융합되고,

   ⅲ. 상기 튜브들 중 다른 튜브들과 접촉하지 않는 상기 튜브들의 상기 표면부들은 상기 활의 상기 활 림들 또는 라이저부의 외부 면을 형성하며,

   ⅳ. 상기 활 림들 또는 상기 라이저부는 림들 또는 라이저부를 통해 연장하는 하나 이상의 포트들을 형성하고, 상기 포트들은 상기 튜브들 중 다른 튜브들과 접촉하지 않는 상기 하나 이상의 튜브들의 상기 표면부들 사이에서 형성되는 궁형 활.
2. 제1항에 있어서, 서로 융합되는 상기 튜브들의 상기 표면부들에서 내부 강화 벽이 형성되는 궁형 활.
3. 제1항에 있어서, 상기 활 림들은 짝수의 튜브들로 구성되고, 상기 활 림들을 통해 연장되는 상기 하나 이상의 포트들은 상기 활의 상기 종방향 축을 따라 정렬되는 궁형 활.
4. 제1항에 있어서, 상기 활 림들은 홀수의 튜브들로 구성되고, 상기 활 림들을 통해 연장되는 상기 하나 이상의 포트들은 상기 활의 상기 종방향 축으로부터 오프셋되는 궁형 활.
5. 제1항에 있어서, 상기 라이저에 형성된 하나 이상의 포트들은 제1 방향으로 배향된 축을 가지고, 하나 이상의 포트들은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 배향된 축을 갖는 궁형 활.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1 방향으로 배향된 축을 갖는 적어도 하나의 포트 및 상기 제2 방향으로 배향된 축을 갖는 적어도 하나의 포트는, 4개의 개방부들을 갖는 포트를 형성하면서 상기 라이저부 상에 배치되는 궁형 활.
7. 제1항에 있어서, 상기 활 림들 및 상기 라이저부는 복합 재료로 형성되는 궁형 활.
8. 제7항에 있어서, 상기 복합 재료는 섬유 강화 수지인 궁형 활.
9. 제8항에 있어서, 상기 섬유는 탄소, 섬유 유리, 아라미드(aramid) 및 붕소로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 상기 수지는 에폭시, 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 나일론, 폴리아미드(polyamide) 수지, ABS 및 PBT로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 궁형 활.
10. 제1항에 있어서, 엘라스토머 재료로 구성된 삽입 부재를 더 포함하고, 상기 삽입 부재는 상기 포트들 중 하나 이상의 포트들에 배치되는 궁형 활.
11. 제1항에 있어서, 상기 활 림들 또는 상기 라이저는 2개 이상의 튜브들로부터 구성된 부분에 융합되는 단일 튜브로부터 구성된 부분을 포함하며, 상기 활 림들 또는 상기 라이저의 상기 부분에 형성된 상기 하나 이상의 포트들은 2개 이상의 튜브들로부터 구성되는 궁형 활.
12. 제1항에 있어서, 상기 활 림들 및 상기 라이저부는 단일 구조를 형성하면서 동일한 2개 이상의 튜브들로부터 형성되는 궁형 활.
13. 제1항에 있어서, 상기 활의 적어도 일 부분은 다중 튜브 부재에 결합된 단일 금속 튜브를 포함하는 궁형 활.
14. 제1항에 있어서, 상기 라이저부는 3개 이상의 중공 튜브들을 포함하고, 상기 라이저는 내부에 하나 이상의 불규칙 형상의 포트들을 형성하는 궁형 활.
15. 제14항에 있어서, 상기 3개의 튜브들 각각의 종방향 축은 불규칙 형상이고 서로에 대하여 비평행 관계로 배향된 궁형 활.
16. 제15항에 있어서, 상기 라이저에 상기 활 림들의 부착을 용이하게 하기 위하여, 상기 라이저의 양 단부에 배치된 부착 부재를 더 포함하는 궁형 활.
17. 제16항에 있어서, 상기 부착 부재는 사전 성형되는 궁형 활.
18. 제17항에 있어서, 상기 부착 부재는 복합 재료, 금속 또는 세라믹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 구성되는 궁형 활.
19. 제18항에 있어서, 상기 부착 부재는 상기 라이저부와 함께 동시 성형되는 궁형 활.
20. 제18항에 있어서, 상기 부착 부재는 상기 라이저부에 기계식으로 결합되는 궁형 활.
21. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 포트들 내에 배치된 하나 이상의 삽입부들을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 삽입부들은 액세서리 부착 부재, 중량 및 진동 감쇠 부재로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 궁형 활.
22. a. 라이저부와,

    b. 상기 라이저부의 각각의 단부에 배치된 부착 부재와,

    c. 상기 부착 부재를 통해 상기 라이저부의 대향 단부들에 부착되는 2개의 림부들을 포함하며,

    상기 라이저부는

    i. 3개 이상의 중공 튜브들을 포함하고, 상기 튜브들 각각은 상기 튜브들 중 하나 이상의 다른 튜브들의 하나 이상의 표면부들과 접촉하는 하나 이상의 표면부들을 가지고,

    ⅱ. 상기 튜브들 중 다른 튜브들과 접촉하는 상기 튜브들의 상기 표면부들은 상기 접촉부들에서 함께 융합되고,

    ⅲ. 상기 튜브들 중 다른 튜브들과 접촉하지 않는 상기 튜브들의 상기 표면부들은 상기 라이저부의 외부 면을 형성하며,

    ⅳ. 상기 라이저부는 라이저부를 통해 연장하는 하나 이상의 불규칙 형상의 포트들을 형성하고, 상기 포트들은 상기 튜브들 중 다른 튜브들과 접촉하지 않는 상기 하나 이상의 튜브들의 상기 표면부들 사이에서 형성되는 궁형 활.
23. 제22항에 있어서, 상기 3개의 튜브들 각각의 종방향 축은 불규칙 형상이고 서로에 대해 비평행 관계로 배향되는 궁형 활.

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