多面式子弹

技术领域

本发明总体上涉及用于在霰弹枪中使用的射弹，特别是霰弹枪弹的弹丸。

背景技术

本文公开的示例性实施例涉及用于霰弹枪弹药系统(“弹药筒”或“霰弹枪弹”)的霰弹枪弹的弹丸(也称为“子弹”)。霰弹枪弹通常填充有均匀尺寸的霰弹枪弹的弹丸，其根据弹丸的标称直径以及材料(例如铅、钢、无毒合金等)和意图目标进行分类。已针对不同的意图目标开发了标准尺寸，例如范围从000铅弹(0.36英寸(in.)直径)到5(0.12英寸直径)或从6(0.11英寸直径)到9(0.08英寸直径)以及更小的子弹。通常，将多个这样的霰弹枪弹的弹丸装填在包括限定内部腔室的外壳的霰弹枪弹中，该内部腔室还包括推进剂和底火。

发明内容

用于在霰弹枪的霰弹枪弹中使用的弹丸包括顶极、底极、赤道、在各极和赤道之间延伸的多个部段以及在赤道处的环。

实施例的特征和益处是用于霰弹枪中的霰弹枪弹的射弹，包括顶极、底极和本体。顶极和底极与射弹的竖直中心等距并限定延伸穿过顶极和底极的竖直轴线。本体限定外表面和从顶极到底极的竖直直径，本体包括：赤道，本体围绕赤道是基本对称的；外表面的多个上部部段，其在赤道和顶极之间延伸并在与顶极的交叉处限定第一上部角部；外表面的多个下部部段，其在赤道和底极之间延伸并在与底极的交叉处限定第一下部角部；以及从本体的赤道突出的环，该环包括竖直环高度，该竖直环高度包括本体的竖直直径的约33-36％。本体在顶极和底极处是平坦的，顶极和底极基本上是圆形的并且分别由第一上部角部和第一下部角部界定。当在横截面中观察时，多个上部部段包括形成为相对于竖直轴线以不同角度设置的基本上平坦的壁的两个或更多个上部部段。当在横截面中观察时，多个下部部段包括形成为相对于竖直轴线以不同角度设置的基本上平坦的壁的两个或更多个下部部段。

在实施例中，多个上部部段基本上是截头圆锥形的并且多个下部部段基本上是截头圆锥形的。

在实施例中，本体还包括在多个上部部段的交叉处的多个角部和在多个下部部段的交叉处的多个角部。

在实施例中，环限定水平直径；并且其中多个角部环绕竖直轴线，其限定在水平直径的约15％至约85％范围内的直径。

在实施例中，环限定水平直径，并且其中多个角围绕竖直轴线以限定：第一圆，其包括在水平直径的约15-25％范围内的直径；第二圆，其包括在水平直径的约55-65％范围内的直径；以及第三圆，其包括在水平直径的约75-85％范围内的直径。

在实施例中，多个角部环绕竖直轴线以限定：第一圆，其包括在约0.020"-0.030″范围内的直径；第二圆，其包括在约0.075"-0.080"范围内的直径；以及第三圆，其包括在约0.100"-0.120"范围内的直径。

在实施例中，环围绕本体的赤道，并且基本上关于本体的赤道对称。

在实施例中，竖直环高度为本体的竖直直径的大约21％至35％。

在实施例中，环竖直高度在约0.019″-0.039″的范围内；并且本体竖直直径在约0.090"-0.120"的范围内。

在实施例中，环限定了大于本体的竖直高度的水平直径。

在实施例中，本体在顶极和底极处是平坦的，并且竖直高度小于本体在赤道处的水平直径。

实施例的特征和益处是一种弹药射弹，包括顶极、底极和本体。顶极和底极与弹药射弹的中心等距并限定延伸穿过顶极和底极的竖直轴线。本体限定外表面和从顶极到底极的竖直直径，外表面包括：在顶极处的大致平坦的顶部部段；在底极处的大致平坦的底部部段；赤道；环，该环从赤道突出，并且限定水平直径，该水平直径大于本体的竖直高度，该环环绕赤道并围绕赤道基本对称；外表面的一个或多个上部部段，上部部段在环和顶部部段之间延伸并限定距中心的不同距离；以及外表面的一个或多个下部部段，下部部段在环和底部部段之间延伸并限定距中心的不同距离。

在实施例中，环具有的竖直环高度包括大于本体的竖直直径的25％。

在实施例中，环具有的竖直环高度为本体的竖直直径的约26％至35％。

在实施例中，环竖直高度在约0.019″-0.039″的范围内；并且本体竖直直径在约0.090"-0.120"的范围内。

在实施例中，当在横截面中观察时，一个或多个上部部段包括两个或更多个上部部段，其形成为相对于竖直轴线以不同角度设置的基本上平坦的壁，并且在两个或更多个上部部段的交叉处限定多个角部。

在实施例中，环限定水平直径；并且其中多个角部环绕竖直轴线，其限定在水平直径的约15％至约85％范围内的直径。

在实施例中，环限定水平直径，并且其中多个角围绕竖直轴线以限定：第一圆，其包括在水平直径的约15-25％范围内的直径；第二圆，其包括在水平直径的约55-65％范围内的直径；以及第三圆，其包括在水平直径的约75-85％范围内的直径。

在实施例中，当在横截面中观察时，一个或多个上部部段包括形成为具有不同半径的弯曲壁的两个或更多个上部部段；并且，当在横截面中观察时，一个或多个下部部段包括形成为具有不同半径的弯曲壁的两个或更多个下部部段。

在实施例中，本体还包括在一个或多个上部部段的部段之间的拐点以及在一个或多个下部部段的部段之间的拐点。

实施例的特征和益处是包括本体、环和侧部的弹药射弹。该本体包括顶极、底极和赤道，顶极包括基本平坦的盘，底极包括基本平坦的盘。环从本体的赤道突出，包括环高度，该环高度包括本体的竖直直径的大约28％-40％。侧部在环与顶极和底极中的至少一个之间形成中断表面。

在实施例中，侧部包括多个基本截头圆锥形的上部部段和多个基本截头圆锥形的下部部段。

在实施例中，侧部还包括在多个上部部段的交叉处的多个角部和在多个下部部段的交叉处的多个角部。

在实施例中，本体限定沿从顶极到底极的竖直轴线的竖直直径，并且环限定水平直径；并且多个角部环绕竖直轴线，其限定在水平直径的约15％至约85％的范围内的直径。

在实施例中，多个角部环绕竖直轴线以限定：第一圆，其包括在水平直径的约15-25％范围内的直径；第二圆，其包括在水平直径的约55-65％范围内的直径；以及第三圆，其包括在水平直径的约75-85％范围内的直径。

在实施例中，多个角部环绕竖直轴线以限定：第一圆，其包括在约0.020"-0.030″范围内的直径；第二圆，其包括在约0.075"-0.080"范围内的直径；以及第三圆，其包括在约0.100"-0.120"范围内的直径。

在实施例中，环围绕本体的赤道，并且基本上关于本体的赤道对称。

在实施例中，本体限定沿从顶极到底极的竖直轴线的竖直直径，并且环限定水平直径；并且，竖直环高度为本体的竖直直径的大约21％至35％。

在实施例中，本体限定沿从顶极到底极的竖直轴线的竖直直径，并且环限定水平直径；并且还包括：环竖直高度在约0.019″-0.039″的范围内；并且本体竖直直径在约0.090"-0.120"的范围内。

在实施例中，本体限定了沿着从顶极到底极的竖直轴线的竖直直径，并且环限定了大于本体的竖直高度的水平直径。

在实施例中，本体限定沿从顶极到底极的竖直轴线的竖直直径，并且环限定水平直径；并且，本体在顶极和底极处是平坦的，并且竖直高度小于本体在赤道处的水平直径。

在实施例中，当在横截面中观察时，侧部包括多个上部部段，这些上部部段形成为具有不同半径的弯曲壁。

在实施例中，当在横截面中观察时，侧部包括多个下部部段，这些下部部段形成为具有不同半径的弯曲壁。

在实施例中，侧部包括在侧部的部段之间的拐点。

本发明的各种代表性实施例的以上发明内容并非旨在描述本发明的每个所示的实施例或每种实施方式。相反，实施例的选择和描述是为了让本领域的其它技术人员能够理解和明白本发明的原理和实践。以下详细描述中的附图更具体地举例说明了这些实施例。

附图说明

结合附图考虑以下对本发明的各个实施例的详细描述，能够完全理解本发明，附图中：

图1是根据本公开的实施例的霰弹枪射弹的前视立体图。

图2是图1的霰弹枪射弹的侧视图。

图3A是根据本公开的#5子弹实施例、沿图1中的3-3线截取的图1的霰弹枪射弹的侧剖视图。

图3B是根据本公开的#6子弹实施例、沿图1中的3-3线截取的图1的霰弹枪射弹的侧剖视图。

图4是图1的霰弹枪射弹的俯视图。

图5是根据本公开的实施例的霰弹枪射弹的前视立体图。

图6是根据本公开的实施例的霰弹枪射弹的侧视图。

图7是根据本公开的实施例的霰弹枪射弹的侧视图。

图8是根据本公开的实施例的霰弹枪射弹的侧视图。

图9是根据本公开的实施例的霰弹枪射弹的侧视图。

图10是根据本公开的实施例的霰弹枪射弹的侧视图。

图11是根据本公开的实施例的霰弹枪射弹的立体图。

虽然本发明可以进行各种修改和替代形式，但其细节已经在附图中借助示例进行了描述并且将被详细描述。然而，应当理解的是，意图不在于将本发明限制于所描述的特定实施例。相反，其意图是覆盖落入由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等效物和替代物。

具体实施方式

图1-2示出了根据本发明的实施例构造的射弹20。在一些实施例中，射弹20包括顶极22和底极24，它们通常或基本上是扁平的盘状部段。顶极22和底极24与竖直中心26的距离基本相等，并限定了穿过顶极22和底极24的竖直轴线28。在其它实施例中，射弹20还包括限定外表面32的本体30，并且具有环34、一个或多个上部部段40和一个或多个下部部段60。环34从赤道36突出，本体30可围绕该赤道36基本对称，即，分为上部半球和下部半球。环34还限定了竖直环高度38。

一个或多个上部部段40在赤道36和顶极22之间延伸。在某些实施例中，设置多个上部部段40，当在剖视图(图3A和3B)中观察时，它们由第一壁42和第二壁44限定，第一壁42和第二壁44是基本上平坦的，并且相对于竖直轴线28以不同的角度设置。设想任何数量的壁，包括具有一个、两个、三个、四个或更多个壁的实施例，这些壁限定一个或多个上部部段40。射弹20的本体30在部段之间限定了多个角部，多个角部是有角度的并且包括在顶极22和第一壁42之间的第一角部46、在第一壁42和第二壁44之间的第二角部48，以及在第二壁44和环34之间的第三角部50。一个或多个上部部段40中的每一个都限定基本截头圆锥形状。在图4所示的某些实施例中，第一角部46、第二角部48和第三角部50中的每一个都限定了围绕竖直轴线28的基本圆形形状。在一般意义上，多个上部部段40和多个下部部段60构成了若干侧部，侧部在环34与相应的顶极22和底极24之间形成间断的表面。本体30在上部部段40中被以相对于竖直轴线28以不同角度延伸的第一壁42和第二壁44中断，其形成限定第一角部46、第二角部48和第三角部50的成角度的阶梯部。同样，本体30在下部部段60中被以相对于竖直轴线28以不同角度延伸的第一壁62和第二壁64中断，其形成限定第一角部66、第二角部68和第三角部70的成角度的阶梯部。

一个或多个下部部段60在赤道36和底极24之间延伸。在一些实施例中，设置多个下部部段40，当在剖视图(图3A和3B)中观察时，它们由第一壁62和第二壁64限定，第一壁62和第二壁64基本上是平坦的，并且相对于竖直轴线28以不同的角度设置。设想任何数量的壁，包括具有一个、两个、三个、四个或更多个壁的实施例，这些壁限定一个或多个下部部段60。射弹的本体30在壁和极之间限定了多个角部或拐点，包括在底极24和第一壁62之间的第一角部66、在第一壁62和第二壁64之间的第二角部68，以及在第二壁64和环34之间的第三角部70。类似于在图4中所示的上部部段40，在一些实施例中，第一角部66、第二角部68和第三角部70中的每一个都限定了围绕竖直轴线28的基本圆形形状。

图3A和3B示出了本公开的各实施例如何提供非球形的多面式子弹。射弹20具有若干阶梯状的表面，包括截头圆锥壁42、44、62、64，这些表面一起在环34和极22、24之间提供成角度的阶梯部。同样，顶极22和底极24是平坦部段。图1-4的实施例提供了多面式的外表面32并且不包括可以限定球体的一部分的任何三维曲面，更不包括横跨射弹20的大部分外表面32的任何此类曲面。

图3A示出了适用于本公开实施例的射弹20的特定尺寸。所示的射弹20属于#5鸟弹(直径0.12英寸)。应当理解，在保持射弹20的组成部分的相似相对尺寸的同时，设想了各种其它尺寸。这些尺寸包括环高度38、竖直直径80、第二角部高度82、环34在赤道36处的水平直径84、极径86(也被认为是第一圆直径86)、第二圆直径88和第三圆直径90。环34还限定了在环34的上部壁94和下部壁96之间测量的环角92。环角可以是大约83度、大约80-90度或大约75-95度。

在图3A的实施例中，竖直直径80和第三圆直径90分别是#5子弹的标准0.12英寸直径的101％和102％。尽管射弹20不是球形的，但这些尺寸定义了标准球形子弹中最接近的类似物，其允许类似的用途(例如，具有相应的标准的狩猎类似游戏)。在实施例中，水平直径84明显更大并且构成生产环34的标准直径的130％，该环34从#5子弹(或另一尺寸的子弹)的更“标准”尺寸突出。换言之，环34显著地比更接近地对应于标准尺寸的子弹的尺寸80、90突出得更远。更一般地，适用于本公开的实施例可具有竖直直径80和第三圆直径90，其在给定子弹尺寸的标准直径的约95％-105％内，或在此类标准直径的约90％-110％内。下面的表1提供了适用于本发明的标准子弹尺寸的部分列表。应当理解，下面提到的尺寸是代表性标准；但是，其它组织或个人制造商可能使用不同的尺寸。即使表1中没有明确列出，本发明也适用于任何这样的尺寸。

图3A中所示的其它尺寸可以根据竖直直径80和/或第三圆直径90的导出和实施。值得注意的是，在实施例中，相对于竖直直径80或第三圆直径90测量的竖直环高度38可以大于20％、26-50％、30-40％、约29-31％或约33-36％。因此，下表1示出了根据另一个确定尺寸表示的尺寸。此外，表2中的最后一列列出了图3A中#5子弹的制造原型的测量尺寸。

上面表1最后一列中所示尺寸的可变性是由于各种制造公差、加工精度、材料可变性(例如压制前粉末材料的压实程度)等。因此，在这些制造的实施例中，竖直环高度38与竖直直径80的比率范围为35-36％，并且竖直环高度38与水平直径84的比率范围为33-35％。此外，这些制造的实施例中的环角92可以在大约85-93度的范围内。

图3B示出了适用于本公开的某些实施例的射弹20的特定尺寸，属于#6鸟弹(0.11英寸直径)类别。应当理解，本实施例中的相对尺寸对应于上表1中的数值范围。例如，图示的竖直直径80和第三圆直径90分别是#6子弹的标准0.11英寸直径的94％和95％。

在某些实施例中，如上所述的子弹可以由各种选择的材料形成，包括铅、钢、钨、它们的合金、生坯材料等。

在某些实施例中，如本文所述的子弹20可以由粉末组分制成并且使用粉末压机形成。粉末压机包括下部半球形腔体、上部半球形腔体和在两个腔体之间的板，板包括中央环形开口。环形开口可以是圆筒形的或者可以具有其它期望的形状以在具有上述形状的射弹20上形成赤道环34。放置在环内的腔体中的粉末组分可以与润滑剂和/或粘合剂结合，并被压制成期望的形状。

在实施例中，可以烧结上述子弹20。对于烧结的子弹，赤道环34可以制作得更大以便于制造。例如，对于直径为3到5mm的高密度子弹，环高度38可以在竖直高度80的约40-45％之间。对于5mm的烧结的子弹，带的宽度可以制成在约2.0mm到2.25mm之间。对于大于约5mm的烧结的子弹，在一些实施例中，环高度38可以减小到竖直高度80的约25-30％。

在其它实施例中，所公开的子弹可使用钢球模锻工艺制造。钢球模锻机特别适用于形成钢子弹。例如，可以将钢线材馈送到模锻机中，该线材具有的直径小于最终子弹的期望直径。模锻机将切割线材，并且两个模锻腔体将被压向线材的端部。通过调节由模锻机施加的压力，可以形成具有上述形状的子弹，特别是具有期望形状和尺寸的环34。环34期望地形成在两个模锻腔体之间，超出两个腔体的边缘。

上述子弹的实施例有利地改进了子弹的制造、空气动力学、弹道和终端性能。所公开的实施例很容易适用于大批量和低成本的制造工艺，比如上面讨论的那些。对于弹道改进的示例，在使用子弹的方法中，用户可以发射包括如上所述的子弹(射弹)的霰弹枪弹。当子弹撞击期望的目标时，赤道环34和/或角部46、48、50、66、68、70提供用于增加穿透的切割表面。在空气动力学方面，环34和整体形状可以影响子弹的轨迹，这可以期望地改进行进到目标的子弹的射击尺寸和/或一致性、速度和/或距离。

在图5中所示的某些实施例中，射弹520包括顶极522和底极(未示出)，它们在外环525内布置有凹陷的圆形表面523。外环可以是平坦的截头圆锥表面、凹入表面或凸出表面。凹陷的圆形表面523可以是基本上平坦的、凸出的或凹入的。

图6-9示出了适用于本公开的多种替代实施例。所示特征中的一个或多个可部分或全部适用于任何其它公开的实施例，包括图1-3和图5的实施例。应当理解，这些特征可以影响表2中列出的某些尺寸，而不会显著影响环高度38、竖直高度80、第二角高度82、第一圆直径86和水平直径84。图6示出了射弹620的实施例，其包括顶极602和延伸到环634的单个上部部段640。环634在赤道636处具有成角度的腰部635。在其它实施例中，下部部段660具有多个用于改善空气动力学的凹窝661。

图7示出了射弹720的实施例，其包括弯曲的凹入或凸出的极和壁，比如多个下部部段760的凹入的壁764和凹入的顶极702。子弹可以包括多个上部部段740的凸出的底极704或凸出的壁744。环734同样可以具有形成在其中的凸出部分735或凹入部分737。这些各种弯曲的表面可以由不同的曲率半径或基本相等的曲率半径来限定。同样应当理解，可以在极和壁之间或在壁和环之间提供弯曲的拐点来代替其它实施例中所示的角部。

图8示出了具有环834的射弹820的实施例，环834由在多个上部部段840和多个下部部段860之间延伸的基本竖直的壁835限定，这导致基本12侧的横截面形式。与其它实施例相比，该实施例可以导致减小的水平直径。

图9示出了包括由基本上平坦的壁935、937和939形成的环934的射弹920的实施例。

图10示出了射弹1020的实施例，其包括与图1-4的环34基本相似的环1034。在该实施例中，基本球形的上部半球1021和基本球形的下部半球1023从环1034延伸，这提供不带其它实施例的角部或基本平坦的壁和极的圆形形状。

图11示出了以分解图示出的射弹1120的实施例，其类似于图1-4的射弹20。然而，在该实施例中，所示的括号表示由与射弹的其余部分相同的材料形成的可选择可变或不确定长度的区域，并且在其它方面具有基本相同轮廓。这样，射弹在水平和/或竖直方向上可以更长或更短，如括号所示。这种长度上的变化可能导致射弹1120在竖直或水平方向上是长圆形的。

公开和要求保护的所有特征，以及如此公开的任何方法或过程的所有步骤，可以以任何组合进行组合，除了其中至少一些这样的特征和/或步骤相互排斥的组合。除非另有明确说明，否则本说明书中公开的每个特征都可以省略或替换为用于相同、等效或类似目的的替代特征。某些特征有时可以在没有相应使用其它特征的情况下被利用。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征仅是通用系列的等同或相似特征的示例。本公开的发明方面不限于前述实施例的细节，而是扩展到本公开中呈现的特征的任何新颖的实施例或各实施例的任何新颖的组合，以及如此公开的实施例、任何方法或过程的步骤的任何新颖的组合。

尽管本文已经示出和描述了特定示例，但是本领域普通技术人员将理解，被计算为实现相同目的的任何布置都可以代替所公开的特定示例。特别地，尽管本文详述了对应于#5或#6子弹的实施例，但适用于本发明的霰弹枪射弹被认为为任何尺寸和应用提供类似的益处和性能。本公开旨在覆盖本主题的修改或变型。图4-10中所示的替代特征可以全部或部分(例如，仅以一个半球)结合以用于本公开的实施例。申请人旨在涵盖在示例性实施例的精神和范围内的所有这些替代、修改、等效和变化。因此，旨在通过所附权利要求书及其合法等同物以及说明性方面来限定本发明。上述实施例仅是对其原理的描述，并且不应被认为是限制性的。相应领域的技术人员将想到本文所公开的本发明的其它变型，且所有这种变型被视为在本发明方面的范围内。