可调节式射箭训练弓的制作方法

相关申请的交叉引用

根据35u.s.c.§119，本申请要求于2015年7月20日提交的美国临时申请no.62/231,889的优先权，该美国临时申请的全部内容出于所有目的通过引用的方式并入本文中。

本发明涉及一种可调节式射箭训练弓，该可调节式射箭训练弓包括单一阻力元件以及调节机构，调节机构能够由使用者致动以选择性地改变阻力元件中的张力水平，以用于训练目的。

背景技术：

射箭是一项可以追溯到几个世纪前的运动，并且可以在世界范围内找到射箭练习、狩猎和比赛。在弓箭手的平衡性、稳定性、镇定性和力量方面，弓箭手的技术对于确保将箭头递向目标时的准确性、射程和一致性至关重要。这些技能可以通过在弓的不同的张弓拉力下的不断的练习来后天获得或改善。然而，考虑到时间、财力或器材的限制，这种练习可能是困难的。至于这个最后的限制，在不使用外部的工具和/或器材的情况下，没有传统的训练弓提供用于轻松地改变张弓拉力的适当的平台。练习使用多种张弓拉力的能力也受到这样的事实的限制：因为大多数传统的弓最多具有仅30磅的张弓拉力范围，所以弓箭手需要使用一系列具有相应的不同张弓拉力范围的弓。此外，传统地练习弓的释放是确保准确性的重要方面。然而，练习传统弓的释放只能通过释放真实箭头来实现，这需要足够的设施以及许多箭头。空射或者不用箭头发射传统的弓可能会损坏传统的弓。使用不发射真实箭头的训练弓，使用者局限于与弓相互作用以及以与他们瞄准传统弓相似的方式瞄准。现有的训练弓的另一个缺点是许多(如果不是全部)训练弓在弓的尺寸、形状和重量方面都缺乏真实感。

因此，对可调节式射箭训练弓存在如下未满足的需求：能够经由单一阻力带为射手提供可变的张弓拉力，同时能够在几乎任何环境下(包括在室内)操作，并且允许射手通过使用瞄准装置空射训练弓来反复练习释放箭头以提高射手的准确性。

技术实现要素：

本发明提供一种可调节式射箭训练弓，该可调节式射箭训练弓包括单一阻力元件以及张力调节机构，所述张力调节机构可以由使用者致动以选择性地改变阻力元件中的张力水平，以用于训练目的。因为可以由使用者选择性地改变单一阻力元件，所以不需要多个阻力元件或阻力带，这样显著地改善了所公开的可调节式训练弓的功能性和多功能性。

一种可调节式射箭训练弓组件可以包括主体和阻力构件，所述阻力构件设置在所述主体的第一端和所述主体的第二端之间，其中，所述阻力构件的第一端固定地附接到所述主体的第一端，并且所述阻力构件的第二端通过可调节式张力机构附接到所述主体的第二端，所述可调节式张力机构允许使用者改变所述阻力构件的张力。

根据以下结合附图的说明，本发明的其它特征和优点将会显而易见。

附图说明

附图仅以示例的方式而不是以限制的方式描述了根据本教导的一个或多个实施方式。在附图中，相似的附图标记指代相同或相似的元件。

图1示出了根据本发明的实施例的可调节式射箭训练弓，图中示出了由使用者从初始位置拉动训练弓的阻力元件。

图2是图1的训练弓的透视图，图中示出了使用者将阻力元件拉到拉开位置以及瞄准在壁挂目标上的激光。

图3是训练弓的右透视图。

图4是训练弓的左透视图。

图5示出了安装到训练弓的一部分上的水平仪。

图6示出了训练弓的第一壳体，图中示出了固定在第一壳体内的阻力元件的第一端。

图7是训练弓的第二壳体和张力调节机构的分解图。

图8是沿着图3的线8-8截取的横截面图，图中示出了训练弓的张力调节机构。

图9是处于第一状态的张力调节机构和阻力元件的透视图。

图10是处于第二状态的张力调节机构和阻力元件的透视图。

图11是处于第三状态的张力调节机构和阻力元件的透视图。

图12是处于释放位置的张力调节机构和释放机构的横截面图。

图13是处于接合位置的张力调节机构和释放机构的横截面图。

具体实施方式

虽然本发明包括大量的细节以及呈许多不同形式的实施例，但在附图中示出以及将会在本文中的详细的具体实施例中进行描述时应该理解的是，本发明应该被认为是所公开的方法和系统的原理的示例，而不是意图将所公开的概念的广泛方面限制为所示出的实施例。

本发明涉及一种可调节式射箭训练弓10，该可调节式射箭训练弓包括单一阻力元件(resistanceelement)18以及调节机构170，调节机构170能够由使用者14致动以改变阻力元件18中的张力水平，以用于训练目的。可调节式射箭训练弓10用于增强使用者的技能，例如在将从真实的、非训练弓发射的箭头递向目标时他/她的力量、稳定性和准确性。阻力元件18中的张力水平确定在特定设定下元件18的张弓拉力。通过使用调节机构170来改变元件18的张力水平，使用者14可以选择性地改变训练弓10的张弓拉力，这样在利用弓10进行训练的同时提高了使用者的力量。

如图1和图2所示，训练弓10包括阻力元件18和主体30，主体30包括第一臂34和第二臂38。在附图所示的实施例中，元件18构造成在第一臂34的第一端42和第二臂38的第二端46之间延伸的柔性带或橡胶管。主体30还包括形成在第二臂38中的整体式握把50，使用者14将他的手放置在握把50上以握住训练弓10。主体30包括与角状部56邻近地形成的一个或多个孔54。在图1中，使用者14已经开始从初始位置或第一位置22拉动阻力元件18。图2示出了使用者14将阻力元件18进一步拉动到第二位置或拉开位置26；其中，由于阻力元件18的几何形状的变化，与第一位置的张力相比，阻力元件18在第二位置处具有增强的张力。

训练弓10还包括振动阻尼器58，振动阻尼器58优选地从握把50上方的位置从主体30横向地并且向后延伸。振动阻尼器58终止于阻尼器端部62，阻尼器端部62的后向表面可以是凹形的。当使用者14拉动和释放阻力元件18时，释放的阻力元件18接触阻尼器端部62，并且来自释放的阻力元件18的振动和能量通过与阻尼器端部62接触而减小。

主体30还可以包括水平仪66，如图2和图5中最佳地所示。水平仪66向使用者14指示弓10围绕轴线或表面(例如地面)的取向。这样，使用者14可以快速且容易地确定弓10围绕轴线(该轴线可以是与稍后描述的激光束86重合或者基本平行的轴线)的取向。水平仪66可以是机械水平仪，该机械水平仪包括位于标记管中的流体74内的气泡70。气泡70在流体74内的即时位置为使用者14提供关于弓10的简单且可靠的取向指标。

训练弓10的主体30还包括激光瞄准器78。激光瞄准器78通过激光端口82安装到主体30上。如图2所示，激光瞄准器78产生源自激光瞄准器78并且行进到目标90的激光束86。当到达目标90时，激光束86在目标90上产生可见的激光点94。通过观察激光束86和/或激光点94，使用者14可以在使用训练弓10(即拉动和释放阻力元件18)时监测稳定性和一致性。主体30还可以包括一个或多个附件端口95。附件端口95中的一个或多个附件端口可以是稳定器端口98，并且可以用于安装稳定器(未示出)。稳定器端口98允许使用者14附接传统的弓稳定器，以便基于使用者14的偏好来调节可调节式射箭训练弓10的重量和前向平衡，使得使用者14能够模拟他们用来发射真实箭头的传统弓的感觉。

如图6所示，主体30的第一端42包括接收并固定阻力元件18的第一端104的第一壳体100。第一壳体100包括侧壁103，侧壁103沿着壳体100的周边的实质范围延伸，同时露出允许接收阻力元件18的间隙，如下文所述。第一壳体盖112可拆卸地附接到第一壳体100，以限定第一壳体腔108。第一壳体紧固件116(例如销或螺钉)从第一壳体盖112的内表面延伸，并且被形成在第一壳体100的第一内部保持体105中的插座120接收，其中，盖112可移除地连接到壳体100。第一壳体100还包括第二内部保持体107，第二内部保持体107与第一内部保持体105协作定位，以限定从第一壳体100的周边向内延伸的保持通道128。第一壳体盖112与第一壳体100之间的可移除的连接允许使用者14进入第一壳体腔108，以维护或更换阻力元件18和/或元件18的第一端104。

阻力元件的第一端104可以包括位于第一端104内的第一固定元件124，例如垫圈(bead)、滚珠轴承、杆和销。替代性地，第一端104可以被系成结，以限定固定元件124。通过各种机械手段(包括卷边、粘合剂或其它技术)将第一固定元件124牢固地附接到阻力元件的第一端104。阻力元件的第一端104的一部分贯穿保持通道并到达第一插座132，第一插座132牢固地保持第一固定元件124和阻力元件的第一端104的邻近区域，从而将阻力元件18的第一端104固定到第一端42。如图7至图13所示，主体30的第二端46包括第二壳体136，第二壳体136可调节地固定阻力元件18的第二端152。第二壳体136包括圆形侧壁138，圆形侧壁138与第二壳体盖140配合以协作地形成第二壳体腔144。通过各种机械布置并且如下文所述，第二壳体盖140可旋转地连接到第二壳体136。与第一固定元件124类似地，第二固定元件148牢固地附接到阻力元件的第二端152。第二固定元件148可以是通过各种机械手段(包括卷边、粘合剂或其它附接技术)封闭在阻力元件的第二端152内或者由阻力元件的第二端152保持的垫圈或滚珠轴承。阻力元件的第二端152贯穿形成在从第二盖140的内表面延伸的凸台158中的第二通道156，并且到达凸台158中的第二插座160。第二插座160牢固地保持第二固定元件148以及阻力元件的第二端152的邻近区域，从而将阻力元件的第二端152固定到第二壳体盖140。因此，由于第二壳体盖140可旋转地连接到第二壳体136，阻力元件的第二端152也可旋转地连接到第二壳体136。此外，阻力元件的第二端152也可旋转地连接到弓10的第二端46。

如图7和图8最佳地所示，第二端46包括张力调节机构170，张力调节机构170构造成改变阻力元件18在其第一端104和第二端152之间的张力。在实施例中，使用者14可以通过操纵可调节式张力机构170来改变阻力元件18的张力。具体地说，使用者14可以通过握住形成在第二壳体盖140的外表面上的手柄164并且相对于第二壳体136旋转第二壳体盖140来改变阻力元件18的张力。

参考图7至图13，调节机构170包括盖片174、螺栓178、垫圈182、棘轮186以及用于限制不期望的旋转的装置200。旋转限制装置200构造成环202、垫圈或垫片。螺栓178贯穿垫圈182和第二壳体孔184，并且螺纹连接到定位在第二壳体136内的棘轮186。参考图8，螺栓178螺纹附接到嵌设在棘轮186中的螺母185。棘轮186包括沿着棘轮186的外周边布置的多个齿190。例如螺钉或销等紧固件194贯穿轮孔196并且经由凸台158附接到第二壳体盖140，使得在第二壳体盖140被使用者14致动时，棘轮186与第二壳体盖140一起旋转。此外，将棘轮186与凸台158固定起来有助于将第二固定元件148和阻力元件的第二端152固定在第二插座160内。环202设置在形成在第二壳体136的内壁中的圆周轨道204内。环202是具有波状、非平面构造的相对较薄的金属物体。环202还设置在第二壳体136和棘轮186之间，由此，环202用于通过在棘轮186和/或第二壳体136上施加摩擦力来摩擦地限制第二壳体136与第二壳体盖140之间的旋转。

调节机构170还包括邻近主体30的第二端46的颈部区域47中的第二壳体136定位的释放机构208。调节机构170包括致动器212、棘爪216、接收致动器212的范围的螺旋弹簧220以及大致存在于棘爪216内的螺旋弹簧224。棘爪216能够在接合位置p1(参见图12)和释放位置p2(参见图13)之间移动，后者使得棘爪216的尖端218与棘轮186的齿190接合。当棘爪216处于接合位置p1时，如图12所示，棘轮186能够沿着一个方向(例如逆时针方向)旋转而不能沿着另一个方向(例如顺时针方向)旋转。该旋转方面对应于：棘轮186能够沿着增大阻力元件18中的张力的方向旋转，而不能沿着减小阻力元件18中的张力的方向旋转。当棘爪216处于释放位置p2时，如图13所示，棘轮186能够沿着两个方向(例如逆时针方向和顺时针方向)旋转。构造为可按压的按钮的致动器212被弹簧220偏压远离棘爪216，同时棘爪216被棘爪弹簧224朝着棘轮186和接合位置p1偏压，棘爪弹簧224存在于形成在第二端46的颈部区域47中的腔体226内。在操作中，使用者14沿着图13中的箭头所示的方向向内并朝着棘爪216按压致动器212。致动器212作用在棘爪216的倾斜表面228上，从而将棘爪216移动到释放位置中。利用释放盖232将释放机构208及其部件固定并容纳在第二端46中。当使用者14将压力从致动器212移除时，致动器212移离棘爪216，并且棘爪216朝着棘轮186移动并与棘轮186接触，并且调节机构170返回到图12的接合位置p1。

图9至图11分别示出了张力调节机构170和阻力元件18(聚焦于阻力元件18的第二端152)的第一状态、第二状态和第三状态的实施例。各种状态影响元件18的张弓拉力，张弓拉力是将元件18从初始位置(参见图1)拉动到拉开位置p2(参见图2)所需的力的量度。图9示出了处于第一张力状态s1的调节机构170和阻力元件18。图10示出了处于第二张力状态s2的调节机构170和阻力元件18，该状态将元件18定位成处于比第一张力状态s1的张力更大的张力下。此外，处于第二状态s2的阻力元件18的张弓拉力大于处于第一状态s1的阻力元件18的张弓拉力。此外，处于第二状态s2的阻力元件18的横截面面积a2和横截面直径d2小于处于第一状态s1的阻力元件18的横截面面积a1和横截面直径d1。使用者14可以握住并致动手柄164，以便相对于第二壳体136旋转第二壳体盖140，由此选择性地增大阻力元件18的张力和张弓拉力。沿着顺时针方向致动手柄164使得阻力元件的第二端152在第二壳体盖140的第二凸缘插座160以及凸台158周围并且在第二壳体腔144内逐渐地包绕，从而增大了元件18的相对端之间的张力及其张弓拉力。使用者14沿着如图10中的箭头所示的顺时针方向旋转手柄164，以增大阻力元件18的张力并且从第一状态s1移动到第二状态s2。

图11示出了处于第三张力状态s3的阻力元件18以及调节机构170，其中，使用者14已经通过进一步致动手柄164而选择性地到达该第三张力状态s3。在第三状态s3下，元件18处于比第一状态s1或第二状态s2的张力更大的张力下。另外，处于第三状态s3的阻力元件18的张弓拉力大于处于第一状态s1或第二状态s2的张弓拉力。此外，处于第三状态的阻力元件18的横截面面积a3和横截面直径d3小于阻力元件18的横截面面积a1和a2以及横截面直径d1和d2。因此，阻力元件18的横截面面积a和横截面直径d相对于阻力元件18的张力反向地变化。当阻力元件18的张力增大时，横截面面积和横截面直径减小，并且随着阻力元件18的张力减小，横截面面积和横截面直径增大。

使用者14可以握住并致动手柄164，以使第二壳体盖140相对于第二壳体136以上述方式旋转。进一步沿着顺时针方向致动手柄164使得阻力元件的第二端152在第二壳体盖140的第二凸缘插座160以及凸台158周围并且在第二壳体腔144内更大范围地逐渐包绕，从而进一步增大元件18的相对端之间的张力及其张弓拉力。使用者14沿着图11中的箭头所示的顺时针方向旋转手柄164，以增大阻力元件18的张力并且将第二状态s2移动到第三状态s3。

如上所述，不管棘爪216和棘轮186的相对位置如何，使用者14都可以致动调节机构170的手柄164，以将阻力元件18从第一状态s1移动到第二状态s2至第三状态s3。然而，棘爪216与棘轮186的齿190之间的接合阻止了阻力元件18中的张力的减小以及从第三状态s3到第二状态s2或第一状态s1的移动。为了减小阻力元件18中的张力以及从第三状态s3移动到第二状态s2或第一状态s1，使用者14按压致动器212以将棘爪216移动到释放位置p2(参见图13)，并且沿逆时针方向转动手柄164，由此使得第二壳体盖140相对于第二壳体136旋转。该旋转使得阻力元件的第二端152的范围逐渐地从第二壳体盖140的第二垫圈插座160以及凸台15展开或退绕，从而减小了阻力元件18中的张力。

当使用者14想要减小阻力元件18中的张力并且按压致动器212以将棘爪216移动到释放位置p2时，作为减小张力的过程的一部分，环202通过在棘轮186上施加内部保持力而防止阻力元件的第二端152从凸台158快速地退绕，该内部保持力仅由使用者14物理地致动手柄164来克服。这样，旋转限制装置200(例如环202)摩擦地减小棘轮186的相对旋转速率。因此，在使用者14按压致动器212并且物理地致动手柄164之前，环202一直防止棘轮186的不期望的旋转，所述棘轮186的不期望的旋转会导致第二端152的快速退绕和阻力元件的张力的减小。替代性地，包括环202的旋转限制装置200可以构造成当使用者14按压致动器212时在棘轮186上施加较小的内部保持力，从而使棘轮186缓慢地旋转，并且第二端152以不需要手柄164的物理致动的稳定的、受控的方式从凸台158缓慢地退绕。在这种构造中，由使用者14致动手柄164可以增大第二端152退绕的速度以及阻力元件18的张力减小的速度。

可以进一步设想的是，能够通过移除可调节式张力机构170和第一壳体盖112的元件来替换阻力元件18，以便维护或安装具有不同机械特性或尺寸的阻力元件18(例如用较厚的第二元件18替换第一元件18，以提供更大的张弓拉力)。另外，在非限制性实施例中，阻力元件18的张力或阻力能够由使用者14通过可调节式张力机构170在10磅和70磅之间调节。如上所述，可调节式射箭训练弓10的元件和部件可以由任何数量的材料形成，这些材料包括金属、合金、聚合物、陶瓷和复合材料，该复合材料包括塑料和碳纤维增强聚合物。

尽管上文已经描述了被认为是最佳模式的内容和/或其它实例，但应该理解的是，可以在其中进行各种修改，并且本文所公开的主题可以以多种形式和实例来实施，并且该教导可以应用于许多应用中，本文仅描述了其中一些应用。随附的权利要求意图要求保护落入本教导的真实范围内的任何和所有的应用、修改和变化。其它实施方式也是可以预期的。