ЗАЩИТНАЯ КАСКА Российский патент 2001 года по МПК A42B3/00 

Известно большое число конструкций защитных касок, содержащих корпус и внутреннюю оснастку [1]. Внутренняя оснастка распределяет усилие при ударе по поверхности головы и осуществляет амортизацию удара.

Известны конструкции касок, где функцию амортизации удара частично берет на себя корпус защитной каски. Корпус в этом случае выполняется сборным. Известна защитная каска [2], в которой сборный корпус состоит из основания, выполненного в виде короны, и верхней части. Лепестки короны имеют клинообразную форму и контактируют с верхней частью корпуса. При ударе верхняя часть корпуса, перемещаясь, натягивается на основание. Лепестки, прижимаясь своей поверхностью к верхней части корпуса, изгибаются, оказывая сопротивление движению, что повышает амортизационные свойства каски. Амортизация удара осуществляется также за счет расклинивания лепестков в клинообразных пазах верхней части корпуса каски.

Недостатком конструкции описанной каски является сложность ее изготовления, т.к. для изготовления корпуса требуется отливать отдельно внутреннюю часть и основание корпуса, а затем собирать корпус целиком.

Имеется защитная каска [3] , корпус которой также обладает амортизирующими свойствами. Эти свойства обеспечиваются за счет амортизирующих элементов, расположенных на его поверхности и представляющих собой ребра, имеющие в вершинах сужения, образующие шарниры, позволяющие частям корпуса перемещаться относительно этих сужений с обеспечением поглощения энергии удара.

Описанная защитная каска является наиболее близкой к заявляемой по совокупности существенных признаков и принята нами за прототип.

Недостатком конструкции прототипа является слабая защищенность от боковых ударов, наносимых в направлении, близком к 90^o к вертикальной оси каски. Такие удары довольно часто являются причиной травматизма у ряда профессий: строителей, лесорубов, шахтеров и др., когда возможной рабочей позой является положение "в наклон". Другим недостатком прототипа является сложность выполнения внутренней части ребер на боковой поверхности корпуса каски для получения сужения, работающего как шарнир.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение боковой амортизации каски и упрощение изготовления ее корпуса.

Для решения поставленной задачи в защитной каске, содержащей корпус, имеющий элементы для амортизации удара, расположенные на его поверхности и образованные изменением формы поверхности корпуса, и внутреннюю оснастку, согласно изобретению корпус выполнен в виде системы пересекающихся сферических оболочек, расположенных рядами по образующей корпуса, при этом толщина оболочек уменьшается от их основания к вершине, вершины оболочек последующего ряда находятся напротив впадин оболочек предыдущего ряда, оси симметрии оболочек первого ряда в лобной и затылочной частях лежат в продольной плоскости симметрии корпуса каски; лучи внутренней оснастки проходят под местами соединения оболочек первого и второго ряда.

При анализе уровня техники не выявлен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого решения, т.е. оно отвечает требованию новизны,
Не выявлены также признаки, являющиеся отличительными в заявляемом решении, т.е. оно отвечает требованию изобретательского уровня.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид корпуса защитной каски, на фиг. 2 - вид на боковую поверхность корпуса каски со сферическими оболочками, на фиг. 3 - расположение луча внутренней оснастки, на фиг. 4 - схема удара с деформацией сферических оболочек.

Защитная каска содержит корпус 1 и внутреннюю оснастку 2. Корпус выполнен в виде системы пересекающихся сферических оболочек 3, расположенных рядами по образующей корпуса 1. Толщина оболочек 3 уменьшается от их основания к вершине. Высота оболочек составляет (0,1-0,3) от ее радиуса. Оболочки 3 последующего ряда, например второго, находятся напротив впадин предыдущего ряда, например первого (фиг. 2). Оси симметрии оболочек первого ряда в лобной и затылочной части лежат в продольной плоскости симметрии корпуса каски. Лучи 4 внутренней оснастки 2 проходят под местами 5 соединения оболочек 3 первого ряда.

Защитная каска работает следующим образом. При ударе по каске сила прикладывается к одной или нескольким вершинам оболочек 3, которые прогибаются, а некоторые даже разрушаются (фиг. 4) поглощая энергию удара. При ударе небольшим или острым предметом не в вершину оболочек 3 происходит разложение силы и переданное на голову усилие уменьшается. Если удар приходится на впадину места 5 соединения оболочек, то также обеспечивается амортизация удара корпусом за счет прогиба соседних оболочек 3 в вершинах. При боковых ударах, наносимых под углом, близким к 90^o к вертикальной оси симметрии каски, возможно касание внутренней поверхности головы. Для уменьшения этого воздействия лучи 4 внутренней оснастки 2 проходят под местами 5 соединения оболочек 3 первого ряда, где это касание наиболее вероятно.

Преимущества предложенного решения заключаются в дополнительной амортизации каски, обеспечиваемой корпусом при ударах с любых направлений, при простой и технологически легко выполняемой конструкции корпуса.

ЛИТЕРАТУРА
1. Промышленные защитные каски. Альбом-каталог ВЦСПС. ВНИИ охраны труда. - Свердловск. - 1981. - С. 109-111.

2. Патент РФ N 2142713, МКИ A 42 B 3/00, 1999.

3. Патент РФ N 2147818, МКИ A 42 B 3/00, 1999 г. (прототип).

Изобретение относится к средствам защиты головы человека от удара. Защитная каска содержит корпус, имеющий элементы для амортизации удара, образованные изменением формы поверхности корпуса, и внутреннюю оснастку. Корпус выполнен в виде системы пересекающихся сферических оболочек, расположенных рядами с образованием впадин в месте соединения оболочек. Толщина оболочек уменьшается от их основания к вершине. Вершины оболочек последующего ряда находятся напротив впадин предыдущего ряда. В каске обеспечивается повышение боковой амортизации и упрощение изготовления ее корпуса. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Защитная каска, содержащая корпус, имеющий элементы для амортизации удара, образованные изменением формы поверхности корпуса, и внутреннюю оснастку, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде системы пересекающихся сферических оболочек, расположенных рядами с образованием впадин в месте соединения оболочек, при этом толщина оболочек уменьшается от их основания к вершине. 2. Защитная каска по п.1, отличающаяся тем, что вершины оболочек последующего ряда находятся напротив впадин предыдущего ряда.