ПОЛИЦЕЙСКАЯ ДУБИНКА Российский патент 1997 года по МПК F41B15/02 

Изобретение относится к дубинкам или палкам, используемым полицейскими и сотрудниками служб охраны общественного порядка в целях обороны при нападении нарушителей или наведении порядка, в частности к полицейским дубинкам с поперечно расположенной рукояткой, выполненным, в основном, из композиционных материалов.

Известны полицейские дубинки, содержащие ударную часть, выполненную из композиционного материала, рукоятку, расположенную перпендикулярно к продольной оси ударной части ближе к одному из ее концов, и винт в качестве средства крепления рукоятки к ударной части (см. патенты США, кл. F 41 B 15/02, N 510809, фиг. 23-25, 1992; N 5188362, фиг. 10, 1993; N 5192075, 1993; N 5197734, 1993).

Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, является полицейская дубинка по патенту США N 5192074, кл. F 41 B 15/02, 1993, описание и фиг. 12, 17-19, включающая продолговатую, с заглушенными торцами трубчатую ударную часть, выполненную из композиционного материала, содержащую армировку из волокнистых прядей, уложенных равномерно между торцами в направлении ее продольной оси, рукоятку, расположенную перпендикулярно к продольной оси ударной части ближе к одному из ее торцов, противоскользящее покрытие и средства крепления рукоятки к ударной части, включающие крепежные элементы и вставку с наружным профилем, ответным внутреннему профилю ударной части, размещенную в полости последней на уровне рукоятки, имеющую с ударной частью сквозные соосные отверстия в направлении продольной оси рукоятки.

Недостатком известных конструкций полицейских дубинок (аналогов и прототипа) является их ненадежность с точки зрения совместной работы ударной части, выполненной из композиционного материала, и рукоятки, выполненной из некомпозиционного материала, обусловленная потерями прочности из-за неэффективной взаимосвязи вышеуказанной элементов дубинки, с одной стороны, и из-за невозможности максимально полного использования прочностных характеристик, в частности поперечной прочности отдельно взятых материалов при их совместной работе на изгиб.

Отсутствие общих связывающих ударную часть и рукоятку элементов в известных конструкциях, опора только на резьбовое соединение (в данных случаях, винт) не обеспечивает прочности и надежности их скрепления, особенно если учесть, что в изделиях из композиционных материалов, например из стекло- или органопластика, работающих, в частности, на изгиб, резьбовые соединения вообще малоэффективны из-за рыхлости волокнистой структуры.

Далее, недостатком известных конструкций дубинок является также не полностью используемые их эксплуатационные возможности.

Неравномерное распределение массы в известных конструкциях: слишком облегченная ударная часть и утяжеленная рукоятка снижает относительную силу наносимого удара, следовательно, и эксплуатационные возможности конструкций.

Кроме того, серийное производство полицейских дубинок известных конструкций сопряжено с высокой себестоимостью из-за большого ассортимента разнотиповых деталей: рукояток, ударных частей, вставок с точки зрения их конструкций и используемых материалов.

Основной задачей разработки и целью изобретения является повышение надежности конструкции путем повышения прочности составляющих ее элементов и повышения надежности их взаимного крепления, а также повышение эксплуатационных возможностей конструкции в целом.

Поставленная задача и указанная цель изобретения достигается за счет использования в конструкции, среди прочих средств крепления рукоятки к ударной части, элемента, являющегося общим для обеих составляющих дубинки, за счет изготовления практически всех элементов дубинки из композиционных материалов с особым выполнением в них армировки, а также за счет равномерности распределения массы по конструкции дубинки.

Техническим результатом разработки должна быть прочная, жесткая и легкая конструкция из унифицированных, простых в изготовлении элементов, удобная при применении и сравнительно дешевая при серийном производстве.

Для решения поставленной задачи в полицейской дубинке, включающей продолговатую, заглушенными торцами трубчатую ударную часть, выполненную из композиционного материала, содержащую армировку из волокнистых прядей, уложенных равномерно между торцами в направлении ее продольной оси, рукоятку, расположенную перпендикулярно к продольной оси ударной части ближе к одному из ее торцов, противоскользящее покрытие и средства крепления рукоятки к ударной части, включающие крепежные элементы и вставку с наружным профилем, ответным внутреннему профилю ударной части, размещенную в полости последней на уровне рукоятки, имеющую с ударной частью сквозные соосные отверстия в направлении продольной оси рукоятки, согласно изобретению средства крепления рукоятки к ударной части дополнительно снабжены, по крайней мере, одной полой опорной втулкой, размешенной одним концом, имеющим наружный профиль, ответный внутреннему профилю рукоятки, в полости последней, другим, снабженным снаружи уступом, основание которого спрофилировано под внутреннюю контактирующую с ним поверхность вставки, в сквозных соосных отверстиях ударной части, полая опорная втулка и вставка с ударной частью и полая опорная втулка с рукояткой скреплены штифтами или заклепками, причем рукоятка и полая опорная втулка выполнены из того же композиционного материала, что и ударная часть, при этом армировка всех вышеуказанных элементов выполнена из двух семейств волокнистых прядей: одного, содержащего прямолинейные волокнистые пряди, другого, содержащего расположенные между первыми по толщине волнообразные волокнистые пряди при объемном соотношении прядей семейства к прядям другого семейства от 1:0,1 до 1:1, кроме того, средства крепления рукоятки к ударной части могут быть снабжены системой опорных втулок, телескопически связанных между собой, ударная часть может иметь круглое поперечное сечение с толщиной стенки, составляющей 0,05-0,2 ее диаметра, либо некруглое, например овальное сечение, а отношение диаметров сквозных соосных отверстий в ударной части, входного со стороны рукоятки и выходного с противоположной стороны, составляет 2,5-1,5.

Отличительными особенностями предлагаемого технического решения являются следующие признаки:
снабжение средств крепления рукоятки к ударной части дополнительно, по крайней мере, одной полой опорной втулкой, размещенной в полости рукоятки одним ее концом, имеющим наружный профиль, ответный внутреннему профилю рукоятки, и в сквозных соосных отверстиях ударной части и вставки, заподлицо с наружной поверхностью ударной части другим ее концом, снабженным снаружи уступом, основание которого спрофилировано под внутреннюю, контактирующую с ним поверхность вставки;
скрепление штифтами или заклепками полой опорной втулки и вставки с ударной частью и полой опорной втулки с рукояткой;
выполнение рукоятки и полой опорной втулки из того же композиционного материала, что и ударная часть;
выполнение армировки рукоятки, ударной части и полой опорной втулки из двух семейств волокнистых прядей одного семейства, содержащего прямолинейные волокнистые пряди, другого семейства, содержащего волокнообразные пряди, расположенные между первыми по толщине;
объемное соотношение прядей первого семейства к прядям другого семейства, составляющее от 1:0,1 до 1:1;
кроме того, снабжение средств крепления, как вариант исполнения, системой опорных втулок, телескопически связанных между собой;
выполнение ударной части дубинки с круглым поперечным сечением, с толщиной стенки, составляющей 0,05-0,2 ее диаметра;
выполнение ударной части с некруглым, например овальным сечением;
отношение диаметров сквозных соосных отверстий в ударной части, входного со стороны рукоятки и выходного с противоположной стороны, составляющее 2,5-1,5.

Указанные отличительные особенности полицейской дубинки являются существенными признаками, так как каждый из них в отдельности и все вместе направлены на решение поставленной задачи и достижение нового положительного эффекта в соответствии с целью изобретения.

Так, например, исключение из средств крепления рукоятки к ударной части полой опорной втулки снизит надежность всей конструкции, а выполнение основных элементов дубинки из разнородных материалов приведет к неравномерности распределения массы и снижению эксплуатационных возможностей.

Наличие новых существенных признаков, отличающих предлагаемое техническое решение от прототипа, позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными позволяет достичь новый положительный эффект и характеризует предлагаемое техническое решение существенными отличиями, является результатом научно-исследовательской работы и творческого вклада, не является проектировочным решением на основе известных стандартов.

Указанные существенные отличия не известны в данной области техники, что позволяет сделать вывод о соответствии нового технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена полицейская дубинка, общий вид, на фиг. 2 узел крепления рукоятки к ударной части, увеличенный вид, на фиг. 3 соосные сквозные отверстия в ударной части и вставке, увеличенный вид, на фиг. 4 - вариант изобретения с системой из двух опорных втулок, на фиг. 5 варианты поперечных сечений ударной части, сечение А-А фиг. 1, на фиг. 6 армировка ударной части, рукоятки и опорной втулки, показанная на примере армировки ударной части, выноска 1 фиг. 1.

Полицейская дубинка содержит продолговатую трубчатую ударную часть 1 (фиг. 1) с заглушенными торцами 2 и 3, рукоятку 4, расположенную перпендикулярно к продольной оси ударной части 1 ближе к торцу 2, противоскользящее покрытие 5 и средства крепления рукоятки 4 к ударной части 1, включающие вставку 6, размещенную в полости 7 ударной части 1 на уровне рукоятки 4, полую опорную втулку 8, одним концом 9 (фиг. 2) размещенную в полости 10 рукоятки 4, другим концом 11, снабженным снаружи уступом 12, в ударной части 1 и вставке 6 заподлицо с наружной поверхностью 13 ударной части1, для чего в ударной части и вставке 6 имеются соосные сквозные отверстия 14 и 15, 16 и 17 (фиг. 3), соответственно, выполненные в направлении продольной оси рукоятки 4 (рукоятка 4, опорная втулка 8 и штифты 18 условно не показаны).

Полая опорная втулка 8 и вставка 6 с ударной частью 1, а также полая опорная втулка 6 с рукояткой 4 скреплены штифтами 18 (фиг. 1, 2).

Уступ 12 конца 11 полой опорной втулки 8 его основанием 19 контактирует с поверхностью вставки 6, имея для этого соответствующий ее поверхности профиль.

Средства крепления рукоятки 4 к ударной части 1 могут содержать систему, например, из двух опорных втулок 20 и 21 (фиг. 4), телескопически связанных между собой.

Вставка 6 имеет наружный профиль, ответный внутреннему профилю ударной части 1, которая может иметь круглое или некруглое, например овальное сечение. В случае круглого поперечного сечения толщина ее стенки h составляет 0,05-0,2 ее диаметра d (фиг. 5).

Конец 9 полой опорной втулки 8 имеет наружный профиль, ответный внутреннему профилю рукоятки 4, которая может иметь круглое или некруглое, например эллипсоидальное поперечное сечение.

Отношение диаметров сквозных отверстий ударной части 1, входного 14 со стороны рукоятки 4 и выходного 15 с противоположной стороны, составляет 2,5-1,5.

Ударная часть 1, рукоятка 4 и полая опорная втулка 8 полицейской дубинки выполнены из одного и того же материала, например стеклопластика, методом пултрузии.

Армировка вышеуказанных элементов дубинки выполнена из двух семейств волокнистых прядей: семейства 22 (фиг. 6), содержащего прямолинейные волокнистые пряди 23, и семейства 24, содержащего волнообразные волокнистые пряди 25, расположенные между прядями 23 по толщине стенки. Волокнистые пряди 223 и 25 обоих семейств 22 и 24 уложены равномерно между торцами ударной части 1, рукоятки 4 и полой опорной втулки 8.

Объемное соотношение прядей 23 семейства 22 к прядям 25 семейства 24 составляет от 1:0,1 до 1:1.

Объемное соотношение прядей, а также отношение диаметров сквозных отверстий выявлено экспериментальным путем при длительной отработке изделия.

Наличие одной опорной втулки или системы из нескольких телескопически связанных опорных втулок обеспечивает надежность соединения всех элементов дубинки.

Являясь общим скрепляющим элементом для ударной части и рукоятки опорная втулка способствует эффективной передаче усилия удара от руки наносящего удар через рукоятку на ударную часть и обеспечивает совместную работу ударной части и рукоятки.

Выполнение практически всех элементов дубинки из одного и того же композиционного материала (за исключением вставки, которая может быть выполнена как из композиционного материала, так и из другого материала, например из дерева) позволяет равномерно распределять массу, увеличивать силу удара и прочность на единицу массы по сравнению с прототипом, и, следовательно, и эксплуатационные возможности конструкции в целом.

Использование двух семейств армирующих прядей в армировке дает возможность существенно повысить поперечную и сдвиговую прочности, исключить образование продольных трещин и, следовательно, повысить надежность конструкции.

Серийное производство полицейских дубинок в соответствии с заявляемым решением выгодно отличается от производства дубинок по прототипу ввиду простоты изготовления унифицированных элементов и их сборки. Сравнительно дешевые, легкие дубинки не электропроводны, прочны и удобны в эксплуатации.

Натурный образец полицейской дубинки общим весом 600 г с длиной ударной части 600 мм и толщиной стенки 2,5 мм был выполнен из стеклопластика по ГОСТу 27380-87 на основе стеклоровинга РБН10-2560-76 и эпоксидного связующего.

Дубинка успешно прошла испытания на прочность при изгибе как ударной части, так и рукоятки, что отвечает предъявляемым требованиям.

Таким образом, данное техническое решение позволяет повысить надежность конструкции и увеличить ее эксплуатационные возможности, что соответствует критерию "промышленная применимость", т.е. уровню изобретения.

Использование: полицейские дубинки с поперечно расположенной рукояткой, выполненные из композиционных материалов. Сущность изобретения: полицейская дубинка содержит трубчатую ударную часть, перпендикулярно расположенную рукоятку и средства крепления рукоятки, включающие вставку, размещенную в полости ударной части на уровне рукоятки, по крайней мере, одну полую опорную втулку, одним концом размещенную в полости рукоятки, а другим - в сквозных отверстиях ударной части. Все детали, кроме вставки, выполнены из композиционного материала, армировка которого выполнена из двух семейств волокнистых прядей: прямолинейных и волнообразных при объемном соотношении от 1:0,1 до 1:1. Вставка может быть выполнена из другого материала, причем возможно использование системы телескопических опорных втулок. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Полицейская дубинка, включающая продолговатую с заглушенными торцами трубчатую ударную часть, выполненную из композиционного материала, содержащую армировку из волокнистых прядей, уложенных равномерно между торцами в направлении продольной оси, рукоятку, расположенную перпендикулярно к продольной оси ударной части ближе к одному из ее торцов, противоскользящее покрытие и средства крепления рукоятки и ударной части, включающие крепежные элементы и вставку с наружным профилем, ответным внутреннему профилю ударной части, размещенную в полости последней на уровне рукоятки, имеющую с ударной частью сквозные соосные отверстия в направлении продольной оси рукоятки, отличающаяся тем, что средства крепления рукоятки к ударной части дополнительно снабжены по крайней мере одной полой опорной втулкой, размещенной одним концом, имеющим наружный профиль, ответный внутреннему профилю рукоятки, в полости последней, другим, снабженным снаружи уступом, основание которого спрофилировано под внутреннюю контактирующую с ним поверхность вставки, в сквозных соосных отверстиях ударной части и вставки заподлицо с наружной поверхностью ударной части, полая опорная втулка и вставка с ударной частью и полая опорная втулка с рукояткой скреплены штифтами или заклепками, причем рукоятка и полая опорная втулка выполнены из того же композиционного материала, что и ударная часть, при этом армировка всех вышеуказанных элементов выполнена из двух семейств волокнистых прядей: одного, содержащего прямолинейные волокнистные пряди, другого, содержащего расположенные между первыми по толщине волнообразные волокнистые пряди при объемном соотношении прядей первого семейства к прядям другого семейства 1 0,1 1 1. 2. Дубинка по п.1, отличающаяся тем, что средства крепления рукоятки к ударной части снабжены системой опорных втулок, телескопически связанных между собой. 3. Дубинка по п.1, отличающаяся тем, что ее ударная часть имеет круглое поперечное сечение с толщиной стенки, составляющей 0,05 0,2 ее диаметра. 4. Дубинка по п.1, отличающаяся тем, что ее ударная часть имеет некруглое, например овальное, поперечное сечение. 5. Дубинка по п.1, отличающаяся тем, что отношение диаметров сквозных соосных отверстий в ударной части, входного со стороны рукоятки и выходного с противоположной стороны, составляет 2,5 1,5.