TWI274842B - Compressed gas pump for replica weapon - Google Patents

Description

1274842 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關用於「Air Soft Gim®」或「s〇ft Air⑧」類 型之發射彈丸的仿真武器之壓縮空氣或氣體之泵。更明確 地次，本發明有關氣體泵之活塞頭與汽缸頭，其並以相互 形狀對應之方式成幵[以確保該壓縮空氣或氣體朝該仿真 武裔之搶管的行進更為順暢。 本發明企圖在長短搶管中，運用空氣或另類氣體壓縮 來操作之彈簧’而手或電致動式仿真^領域之應用。本 ，明特別適用於以塑膠材質，且重量輕，直徑約6公釐之 彈丸為投射物之仿真武器。 在仿真武器的領域中，許多火器模型因為兒… 的遊戲目的而被製造。這些仿真武器一般不發射真實： 之彈丸或鉛子彈’而發射由塑膠製成之投射物（如直科 公釐等級的彈丸）之武器。該等塑膠彈丸以壓縮空氣或 體泵的方式從仿真^被彈射出來。配備有傳統 體泵系統之仿真武器的實例顯示在。如同所有仿真武 樣’此仿真武器包含有·· 述 -武器搶身，特別是包含一汽缸與一活塞，如下文) 一槍管1， 一搶托2， 該彈丸10從其中被射出， 使用者將其手部環繞該搶托 2， 1274842 一扳機護弓3，使用者將手指置入其中， -扳機4,其可在該扳機護弓3内移動，而使 且 拉動，以射出該塑膠彈丸丨〇，以及 、/、 …如果該：器為手動裝填’-裝填鈕（圖！未顯示）允 許该仿真武器將新的彈丸裝填在彈匣1 2中。 當使用者拉動該板機4時，一個在該武器搶身内之I 輪系統5作用在該栗6之上，其接著朝該搶管！釋放儲^ 在该泵中的空氣或氣體，以將該塑膠彈丸投射 器之搶管。 /、武· 圖2顯示傳統式泵系統’其目前被發現在大部分仿直 武器之中。此泵系統6包含-汽缸7,其形成儲存氣體之容 室（C〇mPartmem) 72之壁面。該汽缸7包含一汽紅頭 (cynnderhead)71，其在相對該容室72的搶管1之側面 處形成-側壁部。此泵系統6也包含具有一活塞頭（細⑽ head)_81之一活塞8。該活塞被-壓縮彈簧U，朝該汽叙 7 1之頭’推進到該容室72之内部。 圖2顯示在該容室72中之活塞的兩種可能位置：該活 塞的j部被顯示在其關閉位置（亦即，當該活塞抵靠該汽 缸頭時），而下部顯示該活塞之開啟位置（亦即，當該活. 塞被該壓縮彈簧11攔阻時）。此兩個位置將在後文中詳加. 描述0 由〉/舌基、、且件8所致動之活塞頭8 1朝該汽飯頭7 1之 運動，確保氣體在該容室72之内壓縮。接著，所壓縮之氣 體會攸"玄谷至72中逃逸，而膨脹進入連接該汽缸頭71與 1274842 該搶管1之一末端射出元件或 ， 嘴9 a m赤"〆^ ^ 、。该末端射出結構或喷 内部。直I古η + t …亥/飞缸頭之該中央開口 73之 P其具有束大與該等彈丸之直彳a相耸夕古/ 等彈力不合、s、M兮士 ^工相寺之直徑，使得該 子坪丸不會通過該末端結構 Η兮/ ^ 。此末端結構因為特別 疋忒仿真武器之類型，可以為 Μ 否Α』 门士狀，例如，端視其是 哲马包或手致動式武器。 在電致動式仿真武器的情 包合ώ …^ 月况中，该末端結構或噴嘴、 ^ ^ m 口疋σ卩分9a，以及和裝填末 知尨構之驅動又部連接 · 退之七 接之了動部分9b，其確保了前進、後 k之動作。此又部本身被一 身被才丙及一回歸彈簧所驅動，該柄 位於4回輪系統之該等齒牙 粞之其中之一上。因此，在 忒活基碩能夠回到與該汽缸 貞接觸之别，遠末端結構或喷 之可動部分9b被推向兮拾；^ ! ^ g 1，其推動位於彈匣頭部 之5早丸朝搶管接點之搶管 79 ^ 馆吕入口別進。同時，該氣體從容室 被釋放’通過該末端結構或噴嘴9,到達該彈丸，並推 動其離開該搶管。 在手動驅動之類型中，該末端結構9完全固定在其位 ^ 仁σ亥泵為可動式（因為其位於後膛（breach )之中， 二後為可動式），而將彈丸裝填入搶管為相同方式。接 著在口亥氣體之作用下，該彈丸以相同方式被推動 搶管。 胃、換句居次，當該活塞8位在開啟位置時，也就是在該 壓_簧u被壓縮，保持該活塞线器之後端時（也 ’是朝忒核托，其位於該槍管之反向位置），該容室72則 9 1274842 、有大工間，而在此空間内的氣體會被解壓縮。♦节 =彈簧"被解壓縮時，其被放鬆，為該扳機動作之二 ，、動该活基8朝該汽缸頭71而進入該汽缸，也就是，進 ::關閉，置’如此一來減少該容室72之體積並因此產生 ? ^之軋體，該氣體會由該末端結構或喷嘴9所排出， :射出該彈丸。該活塞8接著被-限制支架構造84朝尾端 再-次被移如此一來*縮該彈黄以準備接下心 此活塞8之動作具有在該容室72内麗縮該氣趙之效果。 在一傳統，如圖2所示之氣體栗中，該汽缸頭71是平 坦的。其在其中心處包含用以排出該氣體之一開口 其中置有該射出末端結構或噴嘴9之末端。被該容室^中 的活塞8所壓縮之氣體接著經由此喷嘴9,從該容室逃出。 該活塞頭81之形狀與該汽紅頭71之形狀相匹配。故該活 泰頭81就像該汽缸頭，盆為 二、 /、為十坦的。因此，在該關閉位置 中，该活塞頭8 1愈該诗4了滿71从，1 /、飞缸頭71彼此為機械式接觸。 因為該活塞頭與該汽缸頭為平坦，從該容室中逃 麽縮空氣流呈現-種隨機的形式。換言之，當該活塞頭接 近該汽缸頭時，I縮氣體氣流便不易從該噴嘴9中逃逸 在該活塞頭與該汽㈣之平坦部分前端的尺寸較小。事奋. 上’由於朝該槍管的氣體氣流之出口直徑相對於實質較^ 的汽缸直徑而言顯著變小，因此大部分的I縮氣體由該平 坦的汽缸頭所形成之壁部所阻擔。該氣體氣流尋求經由該 喷嘴9逃逸，但由於並實：暫吝 田％ 只貝產生了抵銷的紊流運動之故， 戶斤以存在有困難性。在該汽叙與該射出噴嘴之直徑差異越 10 1274842 大時’此現象則變得更為重要。 a里—石 ’ , v里受爭貝上，如果該泵的尺寸 增加，使得在該容室中壓飨癌曰 土細瑕^豆的$增加，從而增加該 丸被推進的作用力，然而，該射出喷嘴的直徑並未被增加， 因為此直控是該彈丸直徑的函數。結果，料的直徑越被 增加，該射出噴嘴之尺寸與該活塞頭和汽缸頭之尺寸之門 的不均衡敎職重。結果是，該活塞在靠近該汽缸頭a； 會被減速，其造成從該泵輸出之顯著損失。若該泵的尺寸 較大時’因該泵之平坦部分的損失比例上則更為巨大。 為克服此問題，製i告去A、pe ^ i 一 衣k者通常選擇使用更強力的壓縮彈 黃，亦即，勁度（stiffness) , . ^ 、 更大’如此仔以補償因紊流而 生的損失。然而，較大勁度的彈簧則需要在裝填按鈕上 施加更大的作用力。 為此原因，使用手動式裝殖 切八我填之5早黃驅動的仿真武器對 並非特別強壯之使用者，特別e 、 在特別疋女性或孩童（若仿真武器 種類被歸類為「玩具的話）^ — )而a，存在一個真實的問題。 貫際上，因為該彈簧甚為剛 J ^後者在裝填武器上產生困 難，其會在發射或故障時造成問題。 關於電致動式自動化仿直戒 一一 怀異武态，其馬達主要承受由於 南勁度彈簧的存在而產生的作 , /生土日]忭用力。此需要一更強力，且 消^多電流的馬達。&馬達由電池供電，其尺寸因在該 仿：武器内電池所使用的空間而受到限制。因λ，該仿真 武裔之馬達的獨立性由於高勁 门幼度泮頁的便用而實質降低。 此外’由數個小齒輪與齒狀滾輪所組合而成之齒輪簡化配 置㈤uctlongeararrangement)报快便產生材料疲疫，而 1274842 斷裂 最終導致齒牙 【發明内容】 本發明特別企圖校正習知技藝之 發明提出一滁两 天马此目的，本 種堡縮空氣或氣體泵，其中該活 形，而該圓錐形與該汽土 “ & 塞頭相配合。m -p 飞紅頭之型狀與該活 〜缸頭形成一漏斗，置 導向該汽叙頭之、彳/、以錢縮氣體被 ^ ^ 、 、开口，並因此朝向該射出噴嘴。诳該 活基頭的圓錐形相關之汽缸頭的漏斗形，使得由：體所 施加的阻力_荽从丨、 讥仟由4乳體所 該射出喷嘴逃逸出來者。4體為攸5亥乳體保持容室經由 體泵更=說，本發明關於彈丸投射物之仿真武器之氣 气 其形成一氣體保持容室並且右 ^ 該汽缸頭形成兮伴括六6 β 至I具令一 缸頭，而 央開口，成°亥保持谷至的一側壁部，該汽紅頭含有一中 -氣體射出嘴嘴，其具有進入該氣體保持容室之一第 1端開σ，與進入該仿真武器槍管之一第二末端開口， 以及 _ :活：二其在該氣體保持容室内具有一可移動的活塞. 頭亚且適曰來在該容室内壓縮該氣體。 該泵之特徵係根據以下事實，其一方面為該活塞頭為 =、’另—方面’該汽缸頭與該活塞頭之圓錐形狀為互 補之漏斗形。 12 1274842 為了具有優點’根據本發明之氣體泵可具有以下其中. 一個特徵： 該汽缸頭具有氣體偏向翼件， 該活塞頭具有複數個適於容納該汽缸頭之該等翼件之 狹縫， 该氣體泵具有位於該汽缸頭與該活塞頭之間的一阻尼 接頭（damping j oint )， 該阻尼接頭為複曲面（toric)形狀， 該氣體泵在該活塞頭之第一及第二凸緣之間具有一複._ 曲面密封式接頭， 該活塞頭包含一裝配螺栓，其從該活塞頭之一側通過 另一側並在一裝配螺帽處結束，並且 該螺帽含有一旋轉擋鉤（r〇tati〇nM〇ckingcatch)，其 被插入到該活塞頭之一凸緣内。 八

A 在根據本發明之壓縮空氣哎翁 ^ ^乱體泵中，該汽缸頭和該 /舌基頭具有一種使該屬输裔 &輛孔體之推力朝該射出喷嘴之形 狀。在發明說明的其餘部分中， 1田述一 M縮空氣泵，應 被瞭角午的疋，任何在仿直被哭 7在仿真“之泵中所慣用的其他氣體， 也可被用在本發明之泵中。 圖3·表示本發明之壓縮空 一 曰一、 乳采攸側囬之剖面圖。本圖3 頭示开> 成保持空氣之容室72之气名 谷至“之几缸7。該汽缸7提供有一 汽缸頭71，在i中卓卢古 另 中央處有一開口 73容許空氣朝該仿真武器 13 !274842 之搶管排出。與習知技藝相同 本中本„ 町出贺鳴9之一末端位於 中移動二73之周圍。圖3同樣顯示-個可在該容室” 丁才夕勳之活塞8 〇 古之=本發明，該活塞8具有—圓錐形的活塞頭以，換 二士之7端為扁圓形之圓錐形。該汽缸頭”為漏斗形。 該…一頭形成圓錐形頸部，其中央即為該開口 73。 土5 81之形狀配合該汽缸頭71之漏斗狀。 〜被以在該汽幻中。其包含—中央開口 開口進二t二月，該射出喷嘴9包含-個通過該開口 73以 中，在知：室72之第一末端。該第—末端位於該汽紅頭 器的搶；：：Γ:附近:該第二開°係開口進入該仿真武 "—#明的實施例中，該噴嘴9以模造於其上 、 式，基入該汽紅頭中。 知技藝相同，該射出噴嘴9意欲使來自該空氣廢 、令=2之I缩空氣通過’直到抵達搶管，—塑膠彈 =等待發射。在手動驅動之仿真武器的情況，壓 ▲確保了該彈丸的發射。 & 在電致動式仿真武器之情況，該射出噴嘴為 的，由負載式又部（loading f0rk )所導致的喷嘴之移動，. 使該彈丸之負荷跟著變化。此移動在圖3中以箭頭表示。 在-電動類型的情況中，該射出喷嘴（也稱做負載式噴不嘴 之私動使6玄彈丸在發射瞬間被推入該搶管内。 、 在該汽缸7之内部，藉由將一複曲面接頭了彳置於該汽 缸頭之一底座中，使得該汽缸頭71為氣密式。 〜 14 1274842 該活塞頭81包含一筮一凡绦s μ 一 ^ 3弟凸緣89及-第二凸緣90。該 弟一^緣9 0為圓錐形卜Λ套妓 小此凸緣接觸壓縮空氣。相面對於該 開口 73’該第二凸緣之圓錐的扁圓形頂部容許該 產細工乳之取大方向朝向該汽缸頭之中央開口。該第一凸 緣89位於該第二凸緣 、 、、象之後方其作為提供在該活塞頭81 與該活塞8的J: >(也；& 4日日τ ^ 八凡件之間的介面。特別是，該第一凸緣 89係固定在齒條—齒輪配 . 飞 置（rack_and-pinion arrailgement) 84之上，以驅動該活塞。 累枝85牙越該第二凸緣9〇與該第一凸緣89。該螺 栓85^以螺旋的方式旋人螺帽％中，而_彈簧η被支撐且 頂住4螺中目。此螺栓85包含_旋轉擔鉤Μ，其被插入該活 土 一凸緣89中。該擋鉤83使該活塞8在該汽缸7内 部之任何旋轉得以避免。 複曲面接頭位於該活塞之第一凸緣89及第二凸 緣90之間’以確保該活塞與該汽缸之間的密合。此複曲面 接頭88被置於形成在該第一凸緣89之一底座91，其體積 大方、孩接頭之直徑。因此，當該活塞頭接近該汽缸頭時， k 4合室72來的少許壓縮空氣經由通孔％進入到該複曲 面接頭之底座91中。此具有朝外界使該接頭變平坦之效 果換&之’抵住該汽叙7，其確保在該活塞頭及該汽缸之 間的密封，避免空氣進入該汽缸頭之後方。 根據本發明，該泵系統同樣包含一阻尼元件87，其位 方、$活塞頭81與該汽紅頭7丨之間。該阻尼元件87可為一 複曲面接頭。其具有減緩在該活塞頭與該汽缸頭之間，於 15 1274842 该活塞頭接觸該汽缸頭的瞬間接觸之目的。事實上，考量 該^缸頭與該活塞頭之形狀，該I縮空氣迅速通過該射出 喷嘴’其表示該活塞抵達該汽缸頭之速度相對而言極高。 此阻尼元件，或阻尼接頭87，使得在該活塞頭與該汽缸頭 之間猛烈的機械接觸得以避免，該機械接觸可能傷害兩者 之…該阻尼制87相對確保了在該氣缸頭與該活塞頭之 1必要的最小距離’以避免由該活塞頭在該汽缸頭上所引 起的衝擊。 口此使用本發明之壓縮空氣泵，當使用者拉動該仿 真武器之扳機時，彈簧驅使該活塞頭朝該汽缸頭移動。存 在該空氣保持容室72之中的空氣接著被壓縮。由於該活塞 頭與該汽缸頭之形妝Γ茂 > 狀"亥&細工氣流被直接導向該開口 7 3 ’並且隨後流向該射屮暗 耵出贺9。因此，該空氣流被集中成 整體質量朝該汽缸頭之中心。 因此，該泵使得當空氣流經該射出喷嘴時，被空氣施 加之阻力可被顯著減少。藉 二 ^ 精田便用使空乳流中的紊流朝向 該射出噴嘴之裝詈66 士 4 η 、 置的方式，此阻力被進一步減少。該等裝 置包含置於該汽缸頭表面上 _ ^ _ 、 衣曲上的翼件。该活基頭則包含狹缝 或凹槽以容納該等置株 年翼件，換g之，在該活塞頭靠近該汽缸 頭日守，形成在該等翼件周圍之一容器。 圖4Α及4Β顯示本發明 心乃之/飞紅頭之棱剖面圖。更精確 的次* ’圖4Β顯示該今主Α 哀几缸頭的檢剖面圖。在此圖中， 見 到在該汽缸頭71之φ & . 之中央開口處結束之該射出噴嘴9。在從 圖4B的實施例中，哕、、知 飞缸頭包含翼件75,其用來在流向該 16 1274842 中央開口之空氣流中產生紊流，以使得其流向該射出喷 嘴。此圖也顯示了該複曲面接頭88，其被置於該汽缸頭之 珂，如此在該壓縮空氣之整體被排出時，該活塞頭與該汽 缸頭不會直接彼此接觸。 圖4A顯示該汽缸頭7丨之正面的橫剖面圖。在此圖中， 可以見到其上固定有各種不同翼件75之汽缸頭71。在圖 4A之情況中，該些翼件之數目為六。其數目、形狀、及位 置被如此選擇，使得在朝向該汽缸頭之中央處（亦即，朝 向該開口 73)的壓縮空氣流之中產生紊流。該些翼件可使 用任何已知的方式固定在該汽缸頭之上。他們也可與該汽 缸頭一同模造。 頌不在圖5A中的為本發明之活塞的側面的橫剖面圖 本圖顯示了具有扁圓形之其第二凸緣9〇以及其第一凸緣8 之脑塞帛81的末端，其同時被—密封接頭88分開。^ 也..、、頁不了牙越该活塞頭以將該活塞之不同元件合在一起^ 叙配螺检8 5。 圖5BI員示該活塞頭81之橫剖面。此圖5b顯示六個狹 縫93 ’其用以容納該汽缸頭之六個翼件。該些狹縫μ提供 有恰好可環繞且包容料翼件之尺寸與雜。該些狹縫; 例如鑄造該凸緣時，被提供在該第二凸緣9〇中。 ☆圖5B也顯示用作朝向該密封接頭88之空氣通道 在每一個狹縫93之底部提供有-開口。此夕 〜的疋’该等空氣通道開口之數目與位置可以根 斤使用的接頭類型與仿真武器型號而變動。 17 1274842 圖6以圖解形式顯示在該汽缸頭之内部所得到的空氣 脈此空氣流以箭頭表示。如圖6所見，此壓縮空氣流被 該等翼件75所導向朝該汽缸頭71之中央，其於該中央開 口 73之附近形成一紊流，以確保該空氣流更快速的注入該 射出育嘴。事實上，在該等翼件乃之間的壓縮空氣之速度 增加，亚且在會合朝該汽缸頭之中心時迴轉，因此造成經 由4射出噴鳴擴張的一向心紊流，其有效增加空氣的速 度，並用來推動位於該搶管人口處的彈丸之氣流的能量。 【圖式簡單說明】 圖1表示習知仿真武器之實施例。 圖2表示習知氣體泵之實施例。 圖3表不根據本發明的壓縮氣體泵之剖面圖， 圖4A及4R本-加，上 衣不根據本發明之氣體泵之汽缸頭分別從 正面及側面之剖面圖。 圖 5A及5B本-』 衣不根據本發明之氣體泵之活塞頭分別從 正面及側面之剖面圖。 圖6表不根據本發明之氣體泵所獲得之向心紊流之圖 示。 【主要元件符號說明】 1 搶管 2 搶托 3 扳機護弓 18 扳機 齒輪系統 泵 汽缸 活塞 末端射出結構/喷嘴/射出喷嘴/負載式喷嘴 固定部分 可動部分 ’ 彈丸 彈簧 彈匣 汽缸頭 容室 中央開口 複曲面接頭 翼件 活塞頭 旋轉阻擋鉤 限制支架構造 螺栓 螺帽 阻尼元件/阻尼接頭 複曲面接頭/密封接頭 第一凸緣 19 *1274842 90 第二凸緣 91 底座 92 通孔/開口 93 狹縫 20

Claims (1)

1. I" 〇 1 if 歲 L—一一…―——”一..一」 十、申請專利範圍： 1 · 一種用於發射强士 β L 一# 彈丸之仿真武器之氣體泵，其包含： + ()其形成一氣體保持容室（72 )並提供 有一 缸頭（71 ")，并π ,、 、，>成該保持容室之一側壁部，該汽 缸頭包含一中央開口（ 73 )， 夕一# 、 ），其具有進入該保持容室（72 ) :::末端開口與進入該仿真武器之—槍管（。之一 第一末端開口，以及 · 土 （ 8 )，其提供有在該保持容室内可移動且適 容室内㈣該氣體之一活塞頭（81)，該活塞頭為 函錐而該汽缸頭為漏斗形，其互補於該活塞頭之圓錐 、支在^ °亥’舌塞碩包含在朝向該射出喷嘴的空氣流 中產生紊流之裝置。 2山·如申請專利範圍第i項所述之仿真武器之氣體果， -特欲在於·在5亥^氣流中產生紊流之震置為翼件（)。 3·如中請專利範圍第w所述之仿真武器之氣體录， ’、特斂在於·該活塞頭包含能夠容納該汽缸頭之該等翼件 之狹縫（93 )。 、 4.如申請專利範圍第丨項所述之仿真武器之氣體录，. 其特徵在於：其包含置於該汽缸頭與該活塞頭之間的阻尼 接頭（87)。 5·如申請專利範圍第4項所述之仿真武器之氣體泉， 其特徵在於：該阻尼接頭為複曲面。 6.如申請專利範圍第u所述之仿真武器之氣體果， 21

   措便)正替换頁

   與第二凸緣之間 其特徵在於··其包含在該活塞頭之一第 的一複曲面密封接頭（88)。 复:·如申請專利範圍第μ所述之仿真武器之氣體泵， ;特徵在於：該活塞頭包含從一側到另—側穿過該活塞 且在—裝配螺帽（86)處結束之—裂配螺栓（85)。 8·如申請專利範圍第7項所述 其特徵在於·兮總4 ^八 仿真武器之氣體泵， u在於.遠螺栓包含一旋轉擔釣 塞碩之其中一個凸緣。 ，、掠入該活 十一、圖式： 如次頁 22