СИСТЕМА ГОЛОВНОГО КРЕПЛЕНИЯ И ГОЛОВНОЙ ШЛЕМ, ИМЕЮЩИЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ СМОТРОВОЙ ЩИТОЙ, И СПОСОБ ИХ РЕГУЛИРОВКИ
SYSTEM OF HEAD FIXATION AND HEAD HELMET HAVING ADJUSTABLE PROTECTIVE VISOR AND METHOD OF THEIR ADJUSTMENT

Настоящее изобретение относится в общем к системам головного крепления и головному шлему и, в частности, к таким системам головного крепления и головному шлему, которые регулируются по размеру или конфигурации, а также к способам регулировки либо выбора конфигурации систем головного крепления.
Уровень техники
Защитные шлемы, в особенности щитки сварщика, бывают тяжелыми и громоздкими. Для носящего, и без того работающего в экстремальных условиях по теплу и другим неблагоприятным воздействиям, вес защитного шлема может оказаться весьма обременительным. Вес защитного шлема еще больше добавляет к этому обременению.
Система головного крепления для защитного шлема должна регулироваться под требования конкретного носящего, чтобы шлем был удобным. Плохо подогнанный шлем, особенно тяжелый, может быть крайне неудобным для носящего, что может служить причиной ошибок и, возможно, травм.
Механизмы регулировки на стандартных защитных шлемах, например щитках сварщика, обычно либо громоздки, либо их трудно регулировать, либо то и другое. Механизмы регулировки, требующие наличия массивной рукоятки, могут заметно увеличить вес защитного шлема. Традиционные механизмы регулировки могут также включать в себя сменные или переставляемые в другое положение болты или установочные винты, с помощью которых производить регулировку весьма непросто. Необходимость демонтажа болтов приводит к тому, что возникает россыпь открученных болтов, гаек и шайб, которые затруднительно потом снова собрать. Это особенно справедливо в тех случаях, когда пользователь носит еще и такое защитное приспособление как перчатки.
Некоторые системы головного крепления могут регулироваться затягивающими ремешками. Один пример механизма регулировки системы головного крепления затягиванием головного ремешка приведен в патенте США №5.608.917 на имя Landis et al, Ergonomic Head Band Apparatus (Эргономичное устройство головного бандажа). Эргономичный головной бандаж включает в себя ремешок, имеющий первый и второй искривленные вверх дуговые боковые сегменты, переднюю дуговую область и окончания, которые застегиваются на затылке. Окончания переустанавливаются друг на друге, что в общем случае обеспечивает регулировку под размер. К бандажу могут крепиться защитные щитки или другое приспособление.
Другие крепления головного шлема обеспечивают регулировку посредством бандажей концами, скользящими друг относительно друга. Примеры находятся в: патенте США №3.500.474 на имя Austin, Adjustable Headband (Регулируемый бандаж); в патенте США №4.888.831 на имя Oleson, Adjustable Head Band Suspension System For Use With Hard Hat Shell (Регулируемая система головного крепления для использования со шлемом-каской), обеспечивая регулировочное устройство со скользящим размещением; в патенте США №5.896.586 на имя Freund, Adjustable Headband Having a Resil-iently Bowable Fastener Surface (Регулируемый головной бандаж с упруго изгибаемой крепежной поверхностью), с несколькими продольно разнесенными прорезями и упругой застежкой с каналом, куда со скольжением заводится конец с прорезями; и в патенте США №6.341.382 на имя Ryvin et al, One-Piece Adjustable Headgear Support (неразъемный головной бандаж) с интегрально оформленным скользящим механизмом регулировки. Подобные механизмы, однако, в процессе работы не всегда просто настроить, и они могут давать защитному шлему нежелательную прибавку в весе.
В патенте США №5.077.836 на имя Idoff et al. Headgear (Головной шлем) представлен головной шлем для установки такого защитного приспособления как смотровой щиток. Головной бандаж в этом случае включает в себя надбровную бандажную секцию, боковую бандажную секцию и шейную бандажную секцию. Шейная бандажная часть содержит механизм регулировки, включающий в себя скользящие части, которые закрепляются кнопкой. Надбровная секция, кроме того, включает в себя регулировочную пряжку. И опять же, такой регулировочный механизм может быть затруднительным для носящего и может добавлять нежелательный вес головному шлему.
В патенте США №4.942.628 на имя Freund, Helmet Suspension Having Ratchet Adjustment (Крепление шлема с храповой регулировкой) представлена защита головы или крепление шлема, в которой регулировка системы крепления под нужный размер осуществляется с помощью храповика. Рукоятка регулировки зацепляет зубцы храпового механизма для запирания крепления в нужной позиции. Рукоятка регулировки и храповой механизм могут добавлять нежелательный вес шлему.
В патенте США №5.571.217 на имя Del Bon et al. Protective Assembly For The Protection Of The Human Head (Защитный модуль для защиты головы человека) представлен защитный модуль, который имеет круговую опорную конструкцию, приспособленную для соединения с головой человека, носящего этот защитный модуль. К опорной конструкции на шарнире прикреплен защитный смотровой щиток, поворачиваемый в нижнее рабочее положение и в верхнее нерабочее положение. Предусмотрены механизмы и задающий элемент для регулировки и фиксации положения смотрового щитка в направлении обзора и в опущенном для работы положении. Регулировка смотрового щитка вперед и назад обеспечивается съемными установочными винтами и монтажными проушинами. Регулировка вперед и назад достигается путем ослабления установочных винтов и повторной установкой установочных винтов в отличные расположения монтажных отверстий. Ослабление и новая фиксация установочных винтов может оказаться утомительным и трудным для выполнения процессом, особенно для рабочего, уже работающего в поле в трудных условиях.
В патенте США №7.007.306 на имя Howard et al, Face Shield Assembly (Лицевой защитный модуль) представлен лицевой защитный модуль, который включает в себя рамку и сменный защитный элемент, который закрепляется на этой рамке. Рамка посредством шарнира соединена с системой крепления таким образом, что эту рамку можно перемещать между верхним (нерабочим) и нижним (рабочим) положением. Рамка может выборочно фиксироваться относительно головы пользователя перемещением и перестановкой монтажного болта в различные местоположения монтажных отверстий. Опять-таки, перемещение и перестановка монтажного болта может оказаться утомительным и трудным для выполнения процессом.
Сварочная маска Optrel™ Galaxy™ также имеет откидную и выдвигаемую головную гарнитуру, позволяющую регулировать положение шлема относительно лица и подбородка. Однако описания механизма откидывания и выдвижения головной гарнитуры, позволяющего регулировать положение шлема относительно лица и подбородка носящего, не приводится.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение представляет систему головного крепления, головной шлем и способ регулировки смотрового щитка, связанного с головным шлемом, которая является легкой и легко регулируемой, даже когда она надета на голову носящего. Смотровой щиток может регулироваться внутрь и (или) наружу, т.е. соответственно назад либо вперед, путем поднятия и сдвига подвижного упругого концевика и обеспечения возможности упругому концевику сцепиться с одним из множества фиксирующих отверстий на головном бандаже или связанных с головным бандажом.
В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает головной шлем, приспособленный для защиты носящего, имеющий смотровой щиток и гибкий охватывающий бандаж, приспособленный для закрепления на голове носящего. Установочное крепление прикрепляет смотровой щиток к гибкому охватывающему бандажу на каждом из двух боковых мест крепления, так что смотровой щиток в общем случае размещается перед лицом носящего. Установочное крепление имеет направляющий паз, связанный с первой частью головного шлема, и ползун, связанный со второй частью головного шлема. Ползун способен скользить вперед и назад по направляющему пазу относительно лица носящего и может выборочно фиксироваться во множестве передних и задних позиций. Это позволяет регулировать смотровой щиток внутрь и наружу относительно лица носящего.
В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает систему головного крепления для головного шлема, имеющего смотровой щиток, приспособленный для защиты носящего. Гибкий охватывающий бандаж приспособлен для закрепления на голове носящего. Установочное крепление прикрепляет смотровой щиток к гибкому охватывающему бандажу на каждом из двух боковых мест крепления, так что смотровой щиток в общем случае размещается перед лицом носящего. Установочное крепление имеет направляющий паз, связанный с первой частью головного шлема, и ползун, связанный со второй частью головного шлема. Ползун способен скользить вперед и назад по направляющему пазу относительно лица носящего и может выборочно фиксироваться во множестве передних и задних позиций. Это позволяет регулировать смотровой щиток внутрь и наружу относительно лица носящего.
В одном варианте осуществления первой частью шлема является охватывающий бандаж, а второй частью шлема является смотровой щиток.
В одном варианте осуществления смотровой щиток может регулироваться носящим вперед и назад относительно лица носящего, когда шлем надет на голову носящего.
В одном варианте осуществления установочное крепление имеет упругий смещенный концевик, имеющий выступ на одном из ползуна и направляющего паза, а другой из ползуна и направляющего паза имеет множество сопряженных отверстий, так что ползун может фиксироваться с возможностью регулировки во множестве передних и задних положений.
В одном варианте осуществления упругий смещенный концевик упруго смещен к сопряжению концевика и одного из множества сопряженных отверстий.
В одном варианте осуществления концевик может подниматься, а ползун может регулироваться носящим, когда шлем надет на голову носящего.
В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ регулировки положения смотрового щитка, связанного с головным шлемом, приспособленным для защиты носящего, причем головной шлем имеет установочное крепление для смотрового щитка к системе головного крепления, и это установочное крепление имеет направляющий паз, связанный с первой частью головного шлема, и ползун, связанный со второй частью головного шлема, причем ползун способен скользить вперед и назад по направляющему пазу относительно лица носящего и может выборочно фиксироваться во множестве передних и задних позиций, что позволяет регулировать смотровой щиток внутрь и наружу относительно лица носящего. Концевик, связанный с ползуном, освобождается. Ползун скользит по направляющему пазу с помощью концевика. Ползун выборочно фиксируется в одном из множества передних и задних положений благодаря освобождению концевика.
В одном варианте осуществления первой частью шлема является охватывающий бандаж, а второй частью является смотровой щиток.
В одном варианте осуществления этап скольжения ползуна можно выполнить, когда шлем надет на голову носящего.
В одном варианте осуществления установочное крепление имеет упругий смещенный концевик, имеющий выступ на одном из ползуна и направляющего паза, а другой из ползуна и направляющего паза имеет множество сопряженных отверстий, так что ползун может фиксироваться с возможностью регулировки во множестве передних и задних положений.
В одном варианте осуществления упругий смещенный концевик упруго смещен к сопряжению концевика и одного из множества сопряженных отверстий.
В одном варианте осуществления этап скольжения ползуна можно выполнить, когда шлем надет на голову носящего.
В одном варианте осуществления установочное крепление шарнирно прикрепляет смотровой щиток таким образом, что этот смотровой щиток может устанавливаться носящим в нижнее положение, когда смотровой щиток в общем расположен перед лицом носящего, и в верхнее положение, когда смотровой щиток в общем находится над лицом носящего.
В одном варианте осуществления смотровой щиток содержит сварочную маску.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 дает вид в перспективе защитного головного шлема, установленного на системе головного крепления;
Фиг.2 дает вид в перспективе системы головного крепления по Фиг.1;
Фиг.3 дает деталировку установочного крепления и механизма перемещения смотрового щитка;
Фиг.4 дает вид сбоку отрезка охватывающего бандажа, иллюстрирующий направляющий паз;
Фиг.5 дает вид сзади в перспективе крепления ползуна, применимого с направляющим пазом, показанным на Фиг.4;
Фиг.6а дает вид сбоку в частичном поперечном сечении, иллюстрирующий смотровой щиток в положении, когда он поднят от лица носящего; и
Фиг.6b дает вид сбоку в частичном поперечном сечении, иллюстрирующий смотровой щиток в положении, когда он опущен на лицо носящего.
Подробное описание
При использовании в настоящем описании нижеследующие термины имеют указанные значения:
«Головной шлем» означает любой из нескольких в общем защитных приспособлений, предназначенных для ношения на голове носящего или удержания головой носящего, в том числе - но без ограничения ими - шлемы и, в частности, сварочные маски.
«Смотровой щиток» означает любое из нескольких устройств, которые можно использовать для защиты головы, лица и шеи носящего, в том числе - но без ограничения ими - смотровые щитки, лицевые маски и лицевые экраны.
«Система головного крепления» означает механизм, посредством которой шлем может удерживаться головой носящего этот головной шлем.
«Охватывающий бандаж» означает ту часть системы головного крепления, которая обычно хотя бы частично охватывает голову носящего и удерживает систему крепления на голове носящего, хотя такой охватывающий бандаж не обязательно на деле охватывает голову в любом конкретном положении и не обязательно этот охватывающий бандаж соприкасается с головой по всей окружности головы.
«Фронтальная секция» означает ту часть системы головного крепления, которая в общем расположена в направлении передней части головы носящего эту систему головного крепления.
«Затылочная секция» означает ту часть системы головного крепления, которая в общем расположена в направлении задней части головы носящего эту систему головного крепления.
«Боковые места» означает место или места, которые в общем расположены в направлении боков головы носящего, когда эта система крепления установлена на голове носящего в правильном положении.
«Направляющий паз» означает механизм для приема ползуна в скользящем зацеплении.
«Ползун» означает любой элемент, приспособленный для скольжения в направляющем пазу.
Фиг.1 дает вид в перспективе головного шлема 10 и сопутствующей системы 12 головного крепления. Смотровой щиток или лицевой экран 14 крепится к системе 12 головного крепления в боковых местах 16 крепления. В зависимости от предназначения головного шлема 10 могут использоваться различные виды смотровых щитков или лицевых экранов 14. Например, для сварочной маски может использоваться смотровой щиток 14 со смонтированными на нем защитными смотровыми стеклами, возможно сменяемыми.
Боковые места 16 крепления предпочтительно позволяют смотровому щитку или лицевому экрану 14 поворачиваться между нижним положением со смотровым щитком 14 перед лицом носящего во время выполнения работы и верхним положением со смотровым щитком 14 над головой носящего, обеспечивая беспрепятственный обзор.
Система 12 головного крепления обычно состоит из охватывающего бандажа 18 и теменного бандажа 20. Обычно охватывающий бандаж 18 сидит на голове носящего, удерживая смотровой щиток 14 относительно головы и лица носящего. Задняя часть 20 охватывающего бандажа 18 содержит механизм 22 тонкой регулировки, состоящий из храповика 24, зафиксированного в регулировочном ползунке 26, который при регулировке скрепляет концы отдельных половин задней части 20 одну с другой регулируемым образом. Регулировочный механизм, подобный механизму 22 тонкой регулировки, общеизвестен в уровне техники.
Система 12 головного крепления, кроме того, содержит механизм «грубой» или широкой регулировки. Следовательно, благодаря наличию отдельного механизма грубой регулировки механизм 22 тонкой регулировки может быть сделан легче и меньше, поскольку ему не надо покрывать большой диапазон размера, т.е. длины.
Система 12 головного крепления, кроме того, имеет теменной бандаж 28, прикрепленный к охватывающему бандажу 18 и предназначенный для прохождения по верху головы носящего для обеспечения дополнительной поддержки. Ползунковый регулировочный механизм 30 делает возможной регулировку теменного бандажа 28 по размеру.
Скользящая вставка 32, которая в данном варианте осуществления служит также точкой прикрепления для смотрового щитка 14, фиксируется на охватывающем бандаже 18 посредством пары направляющих 34. Скользящее крепление 32 шарнирно соединено со смотровым щитком 14. Упругий концевик 36, скрепленный со скользящим креплением, позволяет регулировать смотровой щиток 14 ближе или дальше относительно лица носящего во время ношения головного шлема 10 носящим. Пользователь или кто-то другой может захватить скользящее крепление 32 и оттянуть его, так что выступ или штифт 38 может выйти из отверстия 40, имеющегося в или на охватывающем бандаже 18. После расцепления упругим концевиком 36 можно легко маневрировать для скольжения скользящего крепления 32 вперед, перемещая смотровой щиток 14 от себя, или назад, перемещая смотровой щиток 14 к себе. Упругий концевик 36 может вставить выступ или штифт 38 в другое из отверстий 40, при этом смотровой щиток 14 будет зафиксирован в другом положении по отношению к лицу носящего. Упругая природа упругого концевика 36 позволяет удерживать выступ или штифт 38 в отверстии 40 до тех пор, пока такой упругий концевик не будет снова оттянут, а смотровой щиток зафиксирован в положении ближе или дальше. При этом смотровой щиток 14 может поворачиваться относительно скользящего крепления 32.
На Фиг.2 для большей наглядности система 12 головного крепления показана без смотрового щитка или лицевого экрана. Фиг.2 более подробно показывает фронтальную секцию 42 системы 12 головного крепления с охватывающим бандажом 18. Фронтальная секция 42 охватывающего бандажа 18 показана со сменной дужкой 44 или одной из возможного множества взаимозаменяющих бандажных дужек 44. Дужка 44 на обоих своих концах вставляется в охватывающий бандаж 18. Хотя здесь показано, что дужка 44 охватывает большую часть фронтальной секции 42, следует понимать, что эта дужка 44 может охватывать меньшую или большую часть фронтальной секции 42. Дужка 44 может также размещаться и в затылочной секции 20, хотя можно ожидать, что в случае ее расположения во фронтальной секции 42 удобство и качество работы будут выше.
Вырезы или щели 46, предпочтительно несколько, много или множество, в бандажной дужке 44 обеспечивают дополнительную гибкость бандажной дужке 44 и, соответственно, охватывающему бандажу 18, частью которого является дужка 44. Такие вырезы или щели 46 придают охватывающему бандажу 18 дополнительную легкость. Хотя, как здесь показано, вырезы 46 отходят попеременно от противоположных краев на дужке 44, следует понимать, что такие вырезы 46 могут проходить только от одного края дужки 44, или же вырезы 46 вместо этого быть прорезями 46 или отверстиями в дужке 44, не проходящими к какому-либо боковому краю дужки 44, или же могут использоваться как вырезы 46, так и прорези 46.
Механизм 52 крепления может быть использован для прикрепления смотрового щитка 14 к охватывающему бандажу 18 и, таким образом, к системе 12 головного крепления в месте 16 крепления. Фиг.3 дает деталировку механизма 52 крепления на боковом месте 16 крепления. Фиг.4 иллюстрирует вид сбоку части охватывающего бандажа 18, показывающий боковое место 16 крепления. Фиг.5 дает общий вид сзади крепления 32 ползуна. Все вместе Фиг.3, Фиг.4 и Фиг.5 дают иллюстрацию крепления смотрового щитка 14 к системе 12 головного крепления и механизма регулировки перемещения ползуна вперед и назад системы 12 головного крепления.
Направляющие пазы 34 на охватывающем бандаже 18 образуют канал скольжения, в котором может фиксироваться монтажное крепление смотрового щитка 14. Крепление 32 ползуна имеет концевики 54, которые сопрягаются с направляющими пазами 34. Штифт 56 проходит через отверстие 58 в креплении 32 ползуна и шарнирно прикрепляет смотровой щиток 14 к креплению 32 ползуна и с помощью шайбы 60 и барашковой гайки 62. Такая конструкция позволяет смотровому щитку 14 поворачиваться, в то время как крепление 32 ползуна остается закрепленным в направляющем пазу 34 охватывающего бандажа 18.
Крепление 32 ползуна также действует для регулировки смотрового щитка 14 относительно лица носящего. Смотровой щиток 14 может смещаться внутрь к лицу носящего благодаря скольжению крепления 32 ползуна в направляющем пазу 34 назад или обратно относительно ориентации системы 12 головного крепления на голове носящего. Смотровой щиток 14 может быть также отодвинут наружу от лица носящего благодаря скольжению крепления 33 ползуна в направляющем пазу 34 вперед относительно ориентации системы 12 головного крепления на голове носящего.
Выступ 38 (показанный на Фиг.5) зацепляет одно из множества отверстий 40 или стопорится в охватывающем бандаже 18 или соединяется с ним, чтобы закрепить крепление 32 ползуна в конкретной позиции вперед или назад, тем самым по существу фиксируя смотровой щиток 14 в определенном положении к лицу либо от лица носящего. Упругий концевик 36 может быть поднят, возможно, носящим и, возможно, пока на носящем надет шлем 10, чтобы расцепить выступ 38 из зацепления отверстия 40. При поднятии упругого концевика 36 пользователь может протолкнуть крепление 32 ползуна по направляющему пазу 34, передвигая смотровой щиток 14 относительно лица носящего. Когда необходимое либо желательное положение получено, пользователь может освободить упругий концевик 36 и позволить выступу 38 занять другое или, возможно, то же самое отверстие 40. Зацепление выступа 38 и отверстия 40 обеспечивает закрепление ползуна в конкретном положении.
В качестве альтернативы, направляющий паз 34 может быть связан с упомянутым смотровым щитком, а упомянутое крепление ползуна может быть связано с упомянутым охватывающим бандажом 18.
Перемещение смотрового щитка 14 относительно лица 64 носящего показано на Фиг.6а и Фиг.6b. На Фиг.6а выступ 38 крепления 32 ползуна сдвинут, чтобы зацепиться с отверстием 40, в левую сторону на Фиг.6b, или ко лбу головы носящего. При установке таким образом смотровой щиток 14 расположен достаточно далеко от лица 64 носящего. Напротив, на Фиг.6b выступ 38 крепления 32 ползуна передвинут для зацепления с отверстием 40 в правую сторону на Фиг.6b или к затылку головы носящего. При расположении подобным образом смотровой щиток 14 оказывается гораздо ближе к лицу 64 носящего.
Может оказаться желательным установить смотровой щиток 14 дальше или ближе от лица 64 носящего. Устанавливая смотровой щиток 14 ближе к лицу 64 носящего, можно обеспечить носящему широкое поле обзора. Однако, устанавливая смотровой щиток 14 дальше от лица 64 носящего, можно предоставить носящему больший комфорт, понизить или исключить запотевание. Точное положение смотрового щитка 14 относительно лица 64 носящего может зависеть от предпочтений носящего и конкретных особенностей и(или) требований, связанных с работой.
Механизм 52 крепления позволяет получить удобную в пользовании, компактную и легкую систему 12 головного крепления. Носящему легко управлять механизмом 52 крепления, чтобы сдвинуть смотровой щиток 14 вперед или назад, когда шлем надет на голову носящего. Это не только позволяет иметь легкую и комфортабельную систему 12 головного крепления и головной шлем 10, но также дает возможность носящему регулировать положение смотрового щитка 14, не снимая шлем 10 с головы носящего. Снимание шлема 10 с головы носящего потребовало бы от носящего проверять, находится ли смотровой щиток 14 в желательном положении, так как смотровой щиток не находился бы реально на голове носящего в момент, когда делается регулировка. Это может потребовать неоднократного снятия шлема 10 и проведения множества регулировок, результатом чего стало бы снижение эффективности.
Таким образом, раскрыты варианты осуществления настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники в состоянии оценить то обстоятельство, что данное изобретение, кроме раскрытых здесь вариантов осуществления, может быть использовано в других вариантах осуществления. Раскрытые варианты осуществления служат лишь для иллюстрации, но не ограничения, и настоящее изобретение ограничивается лишь формулой изобретения, которая следует далее.