Затворний механізм магазинної гвинтівки та ствол для такого затворного механізму

Реферат: Винахід стосується затворного механізму (2) магазинної гвинтівки із затворною рамою (7), патронником (18), розташованим в затворній рамі (7), та муфтою затвора (10), яка розташована концентрично навколо задньої частини (17) патронника (18) і яка має декілька зачіпних елементів (13), що можуть переміщатися розширним пристроєм між внутрішнім незакріпленим положенням та зовнішнім положенням фіксації для зчеплення з фіксуючою канавкою (5) ствола (1). Розширний пристрій має, відповідно до винаходу, опорну втулку (15), яка може рухатися в осьовому напрямку між задньою частиною (17) патронника (18) та муфтою затвора (10). UA 97655 C2 (12) UA 97655 C2 UA 97655 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується затворного механізму магазинної гвинтівки відповідно до преамбули п. 1. Винахід також стосується ствола для такого затворного механізму. З DE 4305700 С1 відомий затворний механізм магазинної гвинтівки такого типу. В цьому документі, патронник та муфта затвора, розташована концентрично навколо цього патронника, встановлені у затворній рамі, яка є здатною переміщатися у ствольній коробці. Муфта затвора, сконструйована як розтискна втулка, розділена на її передньому кінці поздовжніми прорізами на декілька гнучких відтискних язичків. Відтискні язички мають, у своїх передніх кінцях, зачіпні елементи для зчеплення з кільцевою канавкою на внутрішній поверхні ствола. За допомогою розширного конуса, передбаченого на патроннику, зачіпні елементи виконані інтегрально із відтискними язичками стопорної втулки, можуть переміщатися між радіально внутрішнім незакріпленим положенням та радіально зовнішнім положенням фіксації. Для цього відомого затворного механізму, розсування стопорної втулки, сконструйованої як розтискна втулка, досягається шляхом її осьового переміщення відносно розширного конуса, сформованого на патроннику. Задача винаходу полягає в створенні альтернативного затворного механізму магазинної гвинтівки та асоційованого ствола, які дозволяють особливо міцне та надійне зчеплення. Ця задача вирішується за допомогою затворного механізму з ознаками за п. 1 та асоційованого ствола з ознаками за п. 10. Кращі удосконалення та корисні варіанти втілення винаходу є предметом залежних пунктів формули. Для затворного механізму відповідно до винаходу, розширний пристрій для переміщення зачіпних елементів між внутрішнім незакріпленим положенням та зовнішнім положенням фіксації сконструйований у вигляді опорної втулки, яка може переміщатися в осьовому напрямку між задньою частиною патронника та муфтою затвора. За допомогою цієї опорної втулки, досягається особливо міцна та надійна опора стопорної втулки, переважно, в області зачіпних елементів. Зачіпні елементи утримуються в своєму положенні фіксації опорною втулкою на великій площі поверхні, завдяки чому досягається високий ступінь безпеки проти небажаного відкривання затворного механізму, навіть при неприпустимо високому тиску газів. За допомогою опорної втулки, зачіпні елементи на муфті затвора можуть, крім того, можуть бути безпечно переміщені в положення фіксації також при відносно великому нахилі контактних поверхонь. Завдяки контактним поверхням з великим нахилом, радіальні сили, що діють на ствол, можуть бути зменшені, отже, стабільність може бути поліпшена. У кращій конструкції, муфта затвора сконструйована у вигляді розтискної втулки з декількома відтискними язичками, які мають, на передньому кінці, зачіпні елементи і, зі свого внутрішнього боку, набігаючою фаскою для зчеплення з переднім кінцем опорної втулки. При осьовому переміщенні опорної втулки по відношенню до муфти затвора, зачіпні елементи, передбачені на відтискних язичках, можуть відносно легко та надійно переміщатися між радіально внутрішнім незакріпленим положенням та радіально зовнішнім положенням фіксації. В конструкції, яка є особливо кращою для розсування стопорної втулки та передачі зусилля, патронник має, на перехідній ділянці між більш вузькою задньою частиною та збільшеною головкою затворного механізму, задню опорну поверхню, нахилену під кутом  від 80° до 85°, краще 83°, до центральної осі патронника, для відповідно нахилених передніх контактних поверхонь зачіпних елементів. Зачіпні елементи далі мають відносно круті задні контактні поверхні, нахилені у положенні фіксації під кутом від 70° до 80°, краще 75°, до центральної осі патронника та входять, у положенні фіксації, в контакт з відповідно круто нахиленою задньою стопорною поверхнею у фіксуючій канавціствола. Завдяки крутому нахилу контактних поверхонь, відтискні язички стопорної втулки навантажені силами, які діють під час виконання пострілу внаслідок тиску газів в меншому ступені в радіальному напрямку, і замість цього переважно в осьовому напрямку, за допомогою чого досягається оптимізована передача зусилля між зачіпними елементами та стволом. Ствол, призначений для затворного механізму, описаному вище, має, відповідно до винаходу, відносно круто нахилену задню стопорну поверхню для контакту із задніми контактними поверхнями декількох зачіпних елементів, розташованих на муфті затвора. Задня стопорна поверхня нахилена під кутом  від 70° до 80°, краще 75°, по відношенню до центральної осі ствола. Сили тиску F, що діють на ствол під час виконання пострілу через зачіпні елементи, таким чином, мають відносно великий компонент Fx в осьовому напрямку і лише відносно маленький компонент Fy в радіальному напрямку, завдяки чому запобігається розширення кінця ствола, спричинене, наприклад, підвищеним тиском газів, і, таким чином, можуть бути поліпшені стабільність та безпека механізму затвора. Інші спеціальні ознаки та переваги винаходу будуть зрозумілі з наступного опису кращого варіанта втілення з посиланням на креслення. Вони зображують: 1 UA 97655 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 1: задня частина ствола та закритий затвор магазинної гвинтівки в поздовжньому перерізі. Фіг. 2: частина ствольної коробки магазинної гвинтівки на виді у перспективі ззаду. Фіг. 3: частина ствольної коробки по Фіг. 2 на виді у перспективі спереду. Фіг. 4: передня частина патронника затворного механізму, зображеного на Фіг. 1, на збільшеному місцевому виді. Фіг. 5: рукоятка затвора з кулачковими елементами затворного механізму, зображеного на Фіг. 1, на виді у перспективі. Фіг. 6а, 6b: затворний механізм по Фіг. 1 незадовго до розчеплення кулачкових елементів на рукоятці затвора. Фіг. 7а, 7b: затворний механізм по Фіг. 1 під час переміщення кулачковими елементами. Фіг. 8а, 8b: затворний механізм по Фіг. 1 незадовго до розсування стопорної втулки опорною втулкою. Фіг. 9а, 9b: затворний механізм по Фіг. 1 на початку розсування стопорної втулки опорною втулкою. Фіг. 10а, 10b: затворний механізм по Фіг. 1 в положенні фіксації. Фіг. 11а, 11b: затворний механізм по Фіг. 1 на початку процесу відкривання. Фіг. 12а, 12b: затворний механізм під час процесу відкривання із ще закритою муфтою затвора. На Фіг. 1 зображені задня частина ствола 1 та затворний механізм 2 магазинної гвинтівки у положенні фіксації. На задньому кінці, ствол 1 має патронну обойму 3 та казенну частину 4 з фіксуючою канавкою 5 на внутрішній стінці патронника 6. Затворний механізм 2 має затворну раму 7, сконструйовану у вигляді каретки та встановлену у напрямних так, щоб вона могла переміщатися у ствольній коробці 8, зображеній частково на Фіг. 2 та 3, за допомогою бічних поздовжніх напрямних 9. Затворний механізм 2 далі включає муфту затвора 10, яка сконструйована в даному випадку у вигляді розтискної втулки та розташована в каналі 11, що ступінчасто розширяється уперед у затворній рамі 7 та має, у передній частині, декілька відтискних язичків 12, розділених поздовжніми прорізами. На передньому кінці, відтискні язички 12 мають зачіпні елементи 13 у формі стовщених ділянок для зчеплення з фіксуючою канавкою 5 ствола 1. Муфта затвора 10 утримується в осьовому напрямку запобіжником, сконструйованим у вигляді стрижня кульової камери 14 у затворній рамі 7. В муфті затвора 10, опорна втулка 15, виконана співвісно з цією муфтою затвора, встановлена у напрямних так, що вона може переміщатися в осьовому напрямку на попередньо визначену відстань. Для цього, опорна втулка 15 має, в області стрижня кульової камери 14, виїмку 16. Переміщення стопорної втулки 10 обмежене розмірами виїмки 16. В опорній втулці 15, задня, більш вузька частина 17 по суті циліндричного патронника 18 розташована співвісно з опорною втулкою 15. Задня частина 17 патронника 18, таким чином, оточена співвісно муфтою затвора 10, причому виконана з можливістю осьового переміщення опорна втулка 15 розташована між задньою частиною 17 патронника 18 та муфтою затвора 10. Патронник 18 далі має, на додаток до більш вузької задньої частини 17, головку затворного механізму 19, яка має збільшені розміри та виступає уперед по відношенню до муфти затвора 10 та затворної рами 7 для зчеплення з кульовою камерою 6 казенної частини 4 на кінці ствола 1. У більш вузькій задній частині 17 патронника 18 передбачений бічний отвір 20 для зчеплення з механізмом фіксації патронника 14. Бічний отвір 20 у патроннику18 є дещо більшим, ніж запобіжник 14, так що патронник 18 може переміщатися на невелику відстань в осьовому напрямку по відношенню до затворної рами 7. У відомий спосіб, бойок ударника та асоційована пружина бойка ударника, розміщені у патроннику 18. Бойок ударника та пружина бойка ударника не зображені, оскільки їх розміщення у патроннику 18 є відомими. На збільшеному частковому виді передньої частини бойової личинки 18 відповідно до Фіг. 4 видно, що патронник 18 має, позаду головки затворного механізму 19 збільшеного діаметра, на перехідній ділянці до більш вузької задньої частини 17, конічну задню опорну поверхню 21 для передніх контактних поверхонь у формі сегментів конуса 22 зачіпних елементах 13 на кінці відтискних язичків 12 стопорної втулки 10. Відтискні язички 12 мають з внутрішнього боку в перехідній області до зачіпних елементів 13, внутрішню набігаючу фаску 23 для розсунення в сторони відтискних язичків 12 опорною втулкою 15. При переміщенні уперед опорної втулки 15, відтискні язички 12 можуть, таким чином, бути розсунуті в сторони і зачіпні елементи можуть бути переміщені з незакріпленого положення, зображеного на Фіг. 6, в положення фіксації, зображене на Фіг.1. Зачіпні елементи 13 мають спрямовані назад задні контактні поверхні в формі сегмента конуса 24, які взаємодіють в положенні фіксації, зображеному на Фіг.4, із 2 UA 97655 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 задньою стопорною поверхнею 25 із заднього боку фіксуючої канавки 5 у казенній частині 4 ствола 1. Задня стопорна поверхня 25 ствола 1 має, по відношенню до центральної осі 26 ствола 1 та патронника 18, відносно великий кут  від 70° до 80°, краще 75°. Задні контактні поверхні 24 сконструйовані так, що, в положенні фіксації, вони також нахилені під кутом  і, таким чином, утворюють планарний контакт зі стопорною поверхнею 25 ствола 1. Конічна опорна поверхня 21 патронника 18 нахилена, по відношенню до центральної осі 26 ствола 1 та патронника 18, під кутом  від 80° до 85°, краще 83°. Передні контактні поверхні зачіпних елементів 13 у формі сегмента конуса на кінці відтискних язичків 12 також нахилені під кутом  до центральної осі 26. Через велику крутість нахилу стопорної поверхні 25 у фіксуючій канавці 5 ствола 1, сили тиску F, що діють на ствол 1 при виконанні пострілу за допомогою зачіпних елементів 13, мають відносно великий компонент Fx в осьовому напрямку і лише відносно маленький компонент Fy в радіальному напрямку, як показано стрілками на Фіг. 4. У такий спосіб, можна запобігти спричинюваному тиском розширенню кінця ствола і, таким чином, стабільність роботи затвора може бути поліпшена. У затворній рамі 7, важіль затвора 27, зображений у перспективі на Фіг. 5, встановлений так, що він може повертатися навколо осі 28, що проходить перпендикулярно до затворної рами 6. Важіль затвора 27 може бути активований рукояткою затвора 29 та має, з нижнього боку, дві паралельні ніжки 30а та 30b, які мають кожна упорний заплечик 31а або 31b, що виступає назад, із виїмкою 32а або 32b з нижнього боку. З внутрішнього боку правої ніжки 30b розташований заплечик 33, що виступає всередину, для зачеплення із заходом у виїмку 34, як можна побачити на Фіг. 1, у задньому виступі 35 опорної втулки 15. З верхнього боку, важіль затвора 27 має виступ 36 з виїмкою 37, в яку заходить кінець 38, зображений на Фіг. 1, роз'єднувальної шпильки 40, орієнтований так, що він може рухатися в поздовжньому напрямку в поздовжньому отворі 39 затворної рами 7. За допомогою задніх упорних заплечиків 31а та 31b, важіль затвора 27 зчіплюється з двома кулачковими елементами 41а або 41b, розміщеними один поряд з іншим та розташованими на спільному поперечному валу 42 так, що вони можуть повертатися в затворній рамі 7 та сприймати дію зусилля в напрямку за годинниковою стрілкою від не зображених пружин. Кулачкові елементи 41а та 41b сконструйовані у вигляді дискових кулачків, кожен з яких має передній упорний виступ 43а та 43b для зачеплення з виїмкою 32а або 32b важеля затвора 27, та задній керувальний заплечик 44а або 44b для зчеплення з площами керування 45а та 45b на ствольній коробці 8. В зображеному варіанті втілення, площі керування 45а та 45b сформовані на опуклих ділянках 46а та 46b керувальної пластини 47, встановленої на ствольній коробці. На кулачковому елементі 41b, розташованому справа на Фіг. 5, передбачений інший керувальний кулачок 48. Нижче функція затворного механізму буде описана з посиланням на Фіг. 6-12, де лівий кулачковий елемент 41а зображений на Фіг. 6а-12а, і правий кулачковий елемент 41b зображений на Фіг. 6b-12b. У відкритому положенні затворного механізму 2, зображеного на Фіг. 6а та 6b, рукоятку затвора 29 повертають назад, внаслідок чого задні упорні заплечики 31а та 31b важеля затвора 27 повертаються угору і передні упорні виступи 43а та 43b кулачкових елементів 41а або 41b, підштовхувані в напрямку за годинниковою стрілкою пружинами, заходять, відповідно, у виїмки 32а або 32b на упорних заплечиках 31а та 31b важеля затвора 27. Однак, виїмка 32а або 32b, з якою асоційований упорний виступ 43а або 43b кулачкового елемента 41а або 41b може зчіплюватися із блокуванням, може бути також передбачена лише на одному з упорних заплечиків 31а або 31. Внаслідок такого блокування, обертання рукоятки затвора 29 заблоковане і затворна рама 7 може переміщатися поштовхами назад та вперед у напрямній 9 ствольної коробки 8, зображеної на Фіг. 2, за допомогою рукоятки затвора 29. При відкритому положенні затворного механізму 2, опорна втулка 15 знаходиться у зведеному положенні, в якому передній кінець 52 опорної втулки 15 розташований на відстані від внутрішньої скошеної фаски 23 відтискних язичків 12 стопорної втулки 10. Відтискні язички 12 стопорної втулки 10 тому зміщені досередини і знаходяться в незакріпленому положенні. Коли затворну раму 7 штовхають далі уперед по відношенню до керувальної пластини 47, нерухомо закріпленої на ствольній коробці 8, з положення, зображеного на Фіг. 6а та 6b, два задні керувальні заплечики 44а та 44b кулачкових елементів 41а та 41b відповідно до Фіг. 7а та 7b піднімаються скошеними площами керування 45а та 45b, внаслідок чого передні упорні виступи 43а та 43b виходять з виїмок 32а або 32b та відбувається розчеплення кулачкових елементів 41а та 41b та важеля затвора 27. Таким чином, рукоятка затвора 29 може бути повернута уперед. Для повертання уперед рукоятки затвора 29 та спричиненого цим обертання важеля затвора 27, упорні заплечики 31а та 31b тиснуть на передні скошені поверхні 49а або 49b 3 UA 97655 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 кулачкових елементів 41а та 41b, за допомогою яких передні упорні виступи 43а та 43b відповідно до Фіг. 8а та 8b тиснуть униз доти, поки керувальний кулачок 48 на правому кулачковому елементі 41b відповідно до Фіг. 8b не увійде в контакт з переднім краєм 50b опуклої ділянки 46b. На відміну від нього, лівий кулачковий елемент 41а в цьому положенні ще не контактує з передні краєм 50а опуклої ділянки 46а, як можна побачити на Фіг. 8а. При подальшому повертанні важеля затвора 27 відповідно до Фіг. 9а та 9b, два кулачкових елементи 41а та 41b повертаються далі внаслідок контакту упорних заплечиків 31а та 31b з передніми поверхнями 49а або 49b кулачкових елементів 41а та 41b доти, поки лівий кулачковий елемент 41а відповідно до Фіг. 9а із задньою поверхнею 5а не увійде в контакт з переднім краєм 50а опуклої ділянки 46а. Одночасно, правий кулачковий елемент 41b виходить із зачеплення з керувальною пластиною 47, так що подальше просування затворної рами 7 відбувається за допомогою лівого кулачкового елемента 41а. На цій стадії, опорна втулка 15 також проштовхується уперед за допомогою втулки затворного механізму 27 доти, поки її передній кінець 52 не увійде в контакт з набігаючою фаскою 23 на відтискних язичках 12 стопорної втулки 10, сконструйованої у вигляді розтискної втулки. Якщо важіль затвора 27 повертається далі, то при повертанні рукоятки затвора 29 уперед в положення фіксації, зображене на Фіг. 10а та 10b, передні упорні виступи 43а та 43b кулачкових елементів 41а та 41b опускаються ще далі внаслідок контакту упорних заплечиків 31а та 31b важеля затвора 27 з відповідними скошеними передніми поверхнями 49а або 49b кулачкових елементів 41а та 41b, причому затворна рама 7 дещо зміщується уперед лівим кулачковим елементом 41а. Одночасно, опорна втулка 15 проштовхується далі уперед за допомогою заплечика 33, як можна побачити на Фіг. 5, під стовщені ділянки 13, так що відтискні язички 12 стопорної втулки 10 розходяться в напрямку назовні, та стовщені ділянки 13 заходять в кільцеву канавку 5 ствола 1, як показано на Фіг. 1 та 4. У такий спосіб досягається надійна фіксація. Для відкривання затворного механізму 2, рукоятка затвора 29 відводиться назад і, таким чином, важіль затвора 27 повертається, піднімаючи задні упорні заплечики 31а та 31b. Як видно з Фіг. 11а та 11b, правий кулачковий елемент 41b спочатку повертається, опускаючи керувальний заплечик 44b, у той час як лівий кулачковий елемент 41а залишається в положенні фіксації і затворна рама 7 зупиняється в передньому положенні. При повертанні важеля затвора 27, опорна втулка 15 також відводиться назад, так що відтискні язички 12 можуть знов переміститися досередини завдяки своїй пружності. Для подальшого відведення назад рукоятки затвора 29, задні упорні заплечики 31а та 31b важеля затвора 27 відповідно до Фіг.12а та 12b піднімаються далі, так що лівий кулачковий елемент 41а також повертається. Тільки коли відтискні язички 12 стопорної втулки 10 будуть знаходитися в радіально внутрішньому незакріпленому положенні, затворна рама 7 вивільняється для переміщення в напрямку назад. Коли рукоятку затвора 29 відводять назад, спрямований угору виступ 36 важеля затвора також повертається уперед та натискає на кінець 38 роз'єднувальної шпильки 40, яка зображена на Фіг. 1, і яка при цьому притискається до ствола 1 та допомагає відкрити затворний механізм 2 при заклинюванні патрона. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 1. Затворний механізм (2) магазинної гвинтівки із затворною рамою (7), патронником (18), розташованим у затворній рамі (7), та муфтою затвора (10), яка розташована концентрично навколо задньої частини (17) патронника (18) та яка має декілька зачіпних елементів (13), виконаних з можливістю переміщення розширним пристроєм між внутрішнім незакріпленим положенням та зовнішнім положенням фіксації для зчеплення з фіксуючою канавкою (5) ствола (1), який відрізняється тим, що розширний пристрій має опорну втулку (15), яка виконана з можливістю рухання в осьовому напрямку між задньою частиною (17) патронника (18) та муфтою затвора (10). 2. Затворний механізм за п. 1, який відрізняється тим, що муфта затвора (10) сконструйована у вигляді розтискної втулки з декількома передніми відтискними язичками (12), які мають набігаючу фаску (23) з внутрішнього боку для зчеплення з переднім кінцем (52) опорної втулки (15). 3. Затворний механізм за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що опорна втулка (15) може бути активована важелем затвора (27), виконаним з можливістю повертання за допомогою рукоятки (29). 4. Затворний механізм за одним з пунктів формули 1-3, який відрізняється тим, що патронник (18) має, на перехідній ділянці між більш вузькою задньою частиною (17) та збільшеною 4 UA 97655 C2 5 10 15 20 25 головкою затворного механізму (19), задню опорну поверхню (21), нахилену під кутом (3 від 80° до 85°, краще 83°, до центральної осі (26) патронника (8), для відповідно нахилених передніх контактних поверхонь (22) зачіпних елементів (13). 5. Затворний механізм за одним з пунктів формули 1-4, який відрізняється тим, що зачіпні елементи (13) мають, в положенні фіксації, задні контактні поверхні (24), нахилені під кутом  від 70° до 80°, краще 75°, до центральної осі (26) патронника (8), для контакту з відповідно нахиленою задньою стопорною поверхнею (25) фіксуючої канавки (5) ствола (1). 6. Затворний механізм за одним з пунктів формули 3-5, який відрізняється тим, що два кулачкові елементи (41а, 41b), виконані з можливістю обертання окремо один від одного, розташовані на важелі затвора (27). 7. Затворний механізм за п. 6, який відрізняється тим, що кулачкові елементи (41а, 41b) виконані з можливістю входження в зачеплення із задніми упорними заплечиками (31а, 31b) важеля затвора (27). 8. Затворний механізм за п. 6 або 7, який відрізняється тим, що кулачкові елементи (41а, 41b) виконані з можливістю взаємодії з площами керування (45а, 45b) на ствольній коробці (8), на якій затворний механізм встановлений у напрямних з можливістю рухання в поздовжньому напрямку. 9. Затворний механізм за одним з пунктів формули 6-8, який відрізняється тим, що два кулачкові елементи (41а, 41b) встановлені з можливістю обертання на спільному поперечному валу (42) в затворній рамі (7). 10. Ствол (1) для затворного механізму (2) магазинної гвинтівки з кільцевою фіксуючою канавкою (5), яка розташована у казенній частині (4) ствола (1) і яка має задню стопорну поверхню (25) для контакту із задньою контактною поверхнею (24) декількох зачіпних елементів (13), розташованих на муфті затвора (10), який відрізняється тим, що задня стопорна поверхня (25) нахилена під кутом  від 70° до 80° по відношенню до центральної осі (26) ствола (1). 11. Ствол за п. 10, який відрізняється тим, що задня стопорна поверхня (25) нахилена під º кутом  75 по відношенню до центральної осі (26) ствола (1). 5 UA 97655 C2 6 UA 97655 C2 7 UA 97655 C2 8 UA 97655 C2 9 UA 97655 C2 10 UA 97655 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11