БРОНЕШЛЕМ С РЕГУЛИРУЕМОЙ СИСТЕМОЙ ГОЛОВНОГО КРЕПЛЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК A42B3/14 F41H1/04 

Изобретение относится к области вооружения и экипировки, а также спортивной экипировки, к разработкам средств защиты и может быть использовано для изготовления защитных шлемов с подшлемниками.

Известна пулезащитная каска по патенту ФРГ №2334941 от 31.10.72 г., МКИ⁷ F41H 1/04.

Известен бронешлем по заявке Великобритании №2148185, от 30.05.1985 г., МКИ В32В 7/08.

Известен бронешлем по патенту RU №2224207 от 2004.02.20 МПК F41Н 1/02.

Известна внутренняя оснастка бронешлема по патенту RU №2223683 от 2004.02.20 МПК F41Н 1/02.

Известен хоккейный шлем с регулировочным механизмом по патенту RU №2350236 от 2004.08.13 МПК А42В 3/00.

Известен хоккейный шлем с регулировочным механизмом по US №5956776 от 1999.09.28 МПК А42В 3/00.

Известен хоккейный шлем Bauer Profit 2 с механизмом регулировки, расположенным в затылочной части, публ. «myBauer.ru».

Известен бронешлем с регулируемой системой головного крепления по патенту RU №2390289 от 2007.04.10 МПК А42В 3/14.

Известен бронешлем с регулируемой системой головного крепления по патенту RU №2390290 от 2007.04.12 МПК А42В 3/14.

Известен шлем FAST с регулируемой системой головного крепления публ. «ops-core.com»

Известные устройства определяют общий уровень техники и не являются особо релевантными, поэтому предлагаемым решением устраняются недостатки общего известного уровня техники.

Недостатком известного устройства является отсутствие удобства эксплуатации при регулировке головного крепления, низкая надежность работы бронешлема из-за высоких напряжений, действующих в элементах скользяще-стопорящего привода, из-за перекосов и заклинивания элементов при работе механизма, также технический результат заключается в высоких габаритах механизма при размещении элементов с возможностью неправильной их сборки и, кроме того, недостатком является низкий диапазон регулировки для использования касок различных типоразмеров.

Технической задачей, на решение которой направлены заявляемые изобретения, является разработка бронешлема повышенной надежности работы.

Технический результат устройства, который может быть получен при решении технической задачи, заключается в повышение удобства эксплуатации при регулировке головного крепления, в повышении надежности работы бронешлема за счет снижения действующих напряжений в элементах скользяще-стопорящего привода с уменьшением их габаритов и компактного размещения, за счет исключения перекосов и заклинивания элементов при работе механизма, также технический результат заключается в исключении возможности неправильной сборки механизма и, кроме того, технический результат заключается в возможности использования касок различных типоразмеров.

Поставленная задача с достижением технического результата решается за счет того, что бронешлем с регулируемой системой головного крепления, включающий бронекаску и подшлемник с демпферами и обручем, выполненным из двух симметрично расположенных фигурных лент, скрепленных спереди элементами ступенчатой регулировки, снабженных сзади зубчатыми рейками, выполненными для одной ленты на нижнем крае ее овального окна, для другой - на верхней, входящими в зацепление с зубчатым колесом механизма плавной регулировки, расположенного в корпусе, скрепленным с каской, зубчатое колесо соединено с наружным регулировочным маховиком скользяще-стопорящим приводом, размещенным в стакане корпуса, привод выполнен из оси маховика, расположенного во втулке днища стакана, с фиксацией на конце оси стопорящего сухаря, например, лысками или шлицевым соединением, и закреплением зубчатого колеса с возможностью вращения, причем втулка обжата металлической трубкой, изготовленной заодно со стаканом, на которую с натягом надета пружина кручения с радиально отогнутыми наружу усиками, при этом зубчатое колесо снабжено фланцем с симметричными крыльями, а стопорящий сухарь снабжен аналогичными выступающими крыльями, и все крылья расположены в кольцевой полости между стенкой стакана и пружиной с зазорами между плоскими радиального направления гранями крыльев, в этих зазорах размещены усики пружины, причем участки крайних витков пружины перед отгибами расположены под крыльями зубчатого колеса, а сами крылья вставлены в стакан по скользящей посадке и с зазором относительно наружной поверхности пружины, и кроме того, усик, расположенный у свободного конца крыльев, загнут к противоположному торцу пружины.

Элементы ступенчатой регулировки выполнены из расположенных в два ряда кнопок одной ленты и сопряженных с ними отверстий другой ленты, причем отверстия выполнены с шагом, не превышающим половины длины зубчатой рейки.

Каждое крыло стопорящего сухаря выполнено с большим его центральным углом, чем у крыла фланца зубчатого колеса.

Пружина выполнена с внутренним диаметром, равным (10-13)d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки, равный (0,8-1,2) мм.

Пружина выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим натяг при посадке на трубку втулки (0,2-0,4)d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки.

Пружина выполнена из трех - пяти витков.

Зазоры между плоскими гранями крыльев выполнены величиной (2,8-3,2)d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки.

Угол загиба расположенного у свободного конца крыльев усика выполнен величиной (20-30)°.

Отличительными признаками устройства являются следующие признаки:

- зубчатое колесо соединено с наружным регулировочным маховиком скользяще-стопорящим приводом, размещенным в стакане корпуса, - признаки существенные, предусматривают новую взаимосвязь элементов и их новое взаимное расположение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение удобства его эксплуатации и уменьшения габаритов;

- привод выполнен из оси маховика, расположенного во втулке днища стакана, с фиксацией на конце оси стопорящего сухаря, например, лысками или шлицевым соединением, и закреплением зубчатого колеса с возможностью вращения - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов, новую взаимосвязь элементов и их новое взаимное расположение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы и уменьшения габаритов;

- втулка обжата металлической трубкой, изготовленной заодно со , признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов и их новую взаимосвязь, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы и уменьшения габаритов;

- на которую с натягом надета пружина кручения с радиально отогнутыми наружу усиками - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов, новую форму элементов и их новое взаимное расположение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы за счет оптимального усилия стопорения и разблокирования при полученном экспериментальным путем эффекте трения пружины по металлической трубке, также технический результат заключается в уменьшении габаритов механизма;

- зубчатое колесо снабжено фланцем с симметричными крыльями, а стопорящий сухарь снабжен аналогичными выступающими крыльями, и все крылья расположены в кольцевой полости между стенкой стакана и пружиной с зазорами между плоскими радиального направления гранями крыльев, в этих зазорах размещены усики пружины - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов, новую форму элементов, их новое взаимное расположение и взаимосвязь, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы за счет снижения напряжений в материале крыльев при увеличении полости для расположения крыльев увеличенного сечения в габаритах механизма, то есть технический результат достигается также за счет компактного расположения элементов;

- участки крайних витков пружины перед отгибами расположены под крыльями зубчатого колеса - признаки существенные, предусматривают новое взаимное расположение элементов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы за счет функционирования скользяще-стопорящего привода, так как при воздействии на усики пружины крыльями сухаря, то есть маховиком, пружина разжимается и разблокирует механизм, а при воздействии крыльями зубчатого колеса пружина стопорит механизм, исключая несанкционированное перемещение лент обруча, то есть изменение его размера;

- крылья вставлены в стакан по скользящей посадке и с зазором относительно наружной поверхности пружины - признаки существенные, предусматривают новое взаимное расположение элементов и их новую взаимосвязь, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы за счет возможности деформации пружины при ее разжатии, а также за счет исключения перекосов и заклинивания крыльев;

- усик, расположенный у свободного конца крыльев, загнут к противоположному торцу пружины - признаки существенные, предусматривают новое взаимное расположение элементов и их новую форму, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы за счет снижения напряжений в критическом сечении рабочего крыла при уменьшении изгибающего момента (плеча силы), а также за счет исключения возможности «соскакивания» усика при случайном приложении чрезмерного усилия;

- элементы ступенчатой регулировки выполнены из расположенных в два ряда кнопок одной ленты и сопряженных с ними отверстий другой ленты, причем отверстия выполнены с шагом, не превышающим половины длины зубчатой рейки, - признаки существенные, предусматривают новое взаимное расположение элементов и их новую форму, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы реечного механизма при зацеплении в средней его части, также технический результат заключается в возможности использования касок различных типоразмеров;

- каждое крыло стопорящего сухаря выполнено с большим его центральным углом, чем у крыла фланца зубчатого колеса, - признаки существенные, предусматривают новое соотношение размеров, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы за счет снижения напряжений в критических сечениях крыльев сухаря, так как усилие разблокирования превышает усилие стопорения, и кроме того, технический результат заключается в исключении возможности неправильной сборки механизма;

- пружина выполнена с внутренним диаметром, равным (10-13)d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки, равный (0,8-1,2) мм, - признаки существенные, предусматривают новое соотношение размеров, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы, которое подтверждено проведенными исследованиями;

- пружина выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим натяг при посадке на трубку втулки (0,2-0,4)d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки, - признаки существенные, предусматривают новое соотношение размеров, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы, которое подтверждено проведенными исследованиями;

- пружина выполнена из трех - пяти витков - признаки существенные, предусматривают новое исполнение элементов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы, которое подтверждено проведенными исследованиями;

- зазоры между плоскими гранями крыльев выполнены величиной (2,8-3,2)d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки, - признаки существенные, предусматривают новое соотношение размеров, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на подтвержденное проведенными исследованиями повышение надежности работы за счет гарантированного исключения предварительной деформации пружины, а также ее недостаточной деформации;

- угол загиба расположенного у свободного конца крыльев усика выполнен величиной (20-30)° - признаки существенные, предусматривают новое соотношение размеров, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы за счет снижения напряжений в критическом сечении рабочего крыла при уменьшении изгибающего момента (плеча силы), а также за счет исключения возможности «соскакивания» усика при случайном приложении чрезмерного усилия.

Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие технического решения критерию «новизна».

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами. Данное техническое решение является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по повышению удобства эксплуатации и надежности работы бронешлемов без использования известных проектировочных решений, рекомендаций, материалов и обладает неочевидностью, что свидетельствует о его соответствию критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид бронешлема, на фиг. 2 - продольный разрез бронешлема с видом на механизм регулировки, на фиг. 3 - сечение по элементам ступенчатой регулировки, на фиг. 4 - вертикальное сечение механизма, на фиг. 5 - горизонтальное сечение механизма, на фиг. 6 - вид на концы лент с зубчатыми рейками, на фиг. 7 - поперечное сечение механизма, на фиг. 8, 9 - сечения витков пружины по усикам.

Бронешлем с регулируемой системой головного крепления, включающий бронекаску 1 и подшлемник с демпферами 2 и обручем 3, выполненным из двух симметрично расположенных фигурных лент 4, скрепленных спереди элементами ступенчатой регулировки 5, снабженных сзади зубчатыми рейками 6, выполненными для одной ленты на нижнем крае ее овального окна 7, для другой - на верхней, входящими в зацепление с зубчатым колесом 8 механизма плавной регулировки 9, расположенного в корпусе 10, скрепленным с каской 1, зубчатое колесо 8 соединено с наружным регулировочным маховиком 11 скользяще-стопорящим приводом, размещенным в стакане 12 корпуса 10, привод выполнен из оси 13 маховика 11, расположенного во втулке 14 днища 15 стакана 12, с фиксацией на конце оси 13 стопорящего сухаря 16, например, лысками 17 или шлицевым соединением, и закреплением 18 зубчатого колеса 8 с возможностью вращения, причем втулка 14 обжата металлической трубкой 19, изготовленной заодно со стаканом 12, на которую с натягом надета пружина 20 кручения с радиально отогнутыми наружу усиками 21, при этом зубчатое колесо 8 снабжено фланцем 22 с симметричными крыльями 23, а стопорящий сухарь 16 снабжен аналогичными выступающими крыльями 24, и все крылья расположены в кольцевой полости 25 между стенкой 26 стакана 12 и пружиной 20 с зазорами 27 между плоскими радиального направления гранями 28 крыльев 23, 24, в объеме 29 зазоров 27 размещены усики 21 пружины 20, причем участки 30 крайних витков пружины перед отгибами 31 расположены под крыльями 23 зубчатого колеса 8, а сами крылья 23, 24 вставлены в стакан 12 по скользящей посадке и с зазором 32 относительно наружной поверхности пружины, и кроме того, усик 21, расположенный у свободного конца 33 крыльев 24, загнут 34 на угол 35 к противоположному торцу пружины 20.

Элементы ступенчатой регулировки выполнены из расположенных в два ряда кнопок 36 одной ленты и сопряженных с ними отверстий 37 другой ленты, причем отверстия 37 выполнены с шагом 38, не превышающим половины длины 39 зубчатой рейки 6.

Каждое крыло 24 стопорящего сухаря 16 выполнено с большим его центральным углом 40, чем у крыла 23 фланца 22 зубчатого колеса 8.

Пружина 20 выполнена с внутренним диаметром, равным (10-13)d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки, равный (0,8-1,2) мм.

Пружина 20 выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим натяг при посадке на трубку 19 втулки 14 (0,2-0,4)d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки.

Пружина 20 выполнена из трех - пяти витков.

Зазоры 27 между плоскими гранями 28 крыльев 23, 24 выполнены величиной (2,8 - 3,2) d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки.

Угол 35 загиба 34 расположенного у свободного конца 33 крыльев 24 усика 21 выполнен величиной (20-30)°.

Работает бронешлем 1 следующим образом. При плавном уменьшении размера головного крепления шлема (уменьшении диаметра обруча 3) вращают маховик 11, крутящий момент маховика через его ось 13 передается благодаря скреплению лысками 17 с сухарем 16 на его крылья 24. Одно из крыльев 24 воздействует на соответствующий усик 21 пружины 20, последняя разжимается, снимая блокировку самой пружины относительно трубки 19 (то есть неподвижного корпуса 10). При вращении усика 21 разблокированной пружины 20 усик воздействует на соответствующее крыло 23 фланца 22 зубчатого колеса 8, вращая последнее. Благодаря зубчатому зацеплению колеса 8 с рейками 6 лент 4 последние перемещаются навстречу друг другу, уменьшая диаметр обруча, и соответственно размер системы головного крепления бронешлема 1. При увеличении размера головного крепления система работает аналогично с вращением в обратную сторону воздействием другого усика 21 пружины 20.

При несанкционированном изменении размера крепления воздействием на ленты 4 последние через реечные зацепления передают крутящий момент на зубчатое колесо 8, при этом одно из крыльев 23 воздействует на соответствующий усик 21 и благодаря предварительному натягу пружины 20 на трубке 19 скручивается, усиливая натяг и силу трения покоя пружины 20 на трубке 19, то есть на неподвижном корпусе. Механизм 9 блокируется, исключая возможность его несанкционированной работы.

Размещение пружины 20 ее внутренним диаметром на металлической трубке 19 с усиками 21, отогнутыми наружу по сравнению, например, с размещением по известному уровню техники (шлем FAST) внутри элемента, эквивалентного трубке, с отогнутыми усиками внутрь пружины, позволяет уменьшить габариты элементов механизма, а также увеличить размеры критических сечений (оснований крыльев) со снижением действующих напряжений, то есть повысить надежность работы заявляемого устройства.

Таким образом, использование изобретения позволит создать удобную конструкцию регулируемой системы головного крепления бронешлема с повышенной надежностью работы, что и подтверждает использование по назначению. Осуществимость изобретений подтверждена положительными результатами испытаний бронешлемов, разработка и изготовление которых полностью основаны на представленном описании. В связи с этим новое техническое решение соответствует и критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.

Изобретение относится к области вооружения и экипировки, а также спортивной экипировки, к разработкам средств защиты и может быть использовано для изготовления защитных шлемов с подшлемниками. Бронешлем с регулируемой системой головного крепления включает бронекаску и подшлемник с демпферами и обручем, выполненным из двух симметрично расположенных фигурных лент, скрепленных спереди элементами ступенчатой регулировки, снабженных сзади зубчатыми рейками, выполненными для одной ленты на нижнем крае ее овального окна, для другой - на верхней, входящими в зацепление с зубчатым колесом механизма плавной регулировки, расположенного в корпусе, скрепленным с каской, зубчатое колесо соединено с наружным регулировочным маховиком скользяще-стопорящим приводом, размещенным в стакане корпуса, привод выполнен из оси маховика, расположенного во втулке днища стакана, с фиксацией на конце оси стопорящего сухаря, например, лысками или шлицевым соединением, и закреплением зубчатого колеса с возможностью вращения, причем втулка обжата металлической трубкой, изготовленной заодно со стаканом, на которую с натягом надета пружина кручения с радиально отогнутыми наружу усиками, при этом зубчатое колесо снабжено фланцем с симметричными крыльями, а стопорящий сухарь снабжен аналогичными выступающими крыльями, и все крылья расположены в кольцевой полости между стенкой стакана и пружиной с зазорами между плоскими радиального направления гранями крыльев, в этих зазорах размещены усики пружины, причем участки крайних витков пружины перед отгибами расположены под крыльями зубчатого колеса, а сами крылья вставлены в стакан по скользящей посадке и с зазором относительно наружной поверхности пружины, и кроме того, усик, расположенный у свободного конца крыльев, загнут к противоположному торцу пружины. Техническим результатом изобретения является разработка бронешлема повышенной надежности работы. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Бронешлем с регулируемой системой головного крепления, включающий бронекаску и подшлемник с демпферами и обручем, выполненным из двух симметрично расположенных фигурных лент, скрепленных спереди элементами ступенчатой регулировки, снабженных сзади зубчатыми рейками, выполненными для одной ленты на нижнем крае ее овального окна, для другой - на верхней, входящими в зацепление с зубчатым колесом механизма плавной регулировки, расположенного в корпусе, скрепленным с каской, зубчатое колесо соединено с наружным регулировочным маховиком скользяще-стопорящим приводом, размещенным в стакане корпуса, привод выполнен из оси маховика, расположенного во втулке днища стакана, с фиксацией на конце оси стопорящего сухаря, например, лысками или шлицевым соединением, и закреплением зубчатого колеса с возможностью вращения, причем втулка обжата металлической трубкой, изготовленной заодно со стаканом, на которую с натягом надета пружина кручения с радиально отогнутыми наружу усиками, при этом зубчатое колесо снабжено фланцем с симметричными крыльями, а стопорящий сухарь снабжен аналогичными выступающими крыльями, и все крылья расположены в кольцевой полости между стенкой стакана и пружиной с зазорами между плоскими радиального направления гранями крыльев, в этих зазорах размещены усики пружины, причем участки крайних витков пружины перед отгибами расположены под крыльями зубчатого колеса, а сами крылья вставлены в стакан по скользящей посадке и с зазором относительно наружной поверхности пружины, и кроме того, усик, расположенный у свободного конца крыльев, загнут к противоположному торцу пружины.

2. Бронешлем по п. 1, отличающийся тем, что элементы ступенчатой регулировки выполнены из расположенных в два ряда кнопок одной ленты и сопряженных с ними отверстий другой ленты, причем отверстия выполнены с шагом, не превышающим половины длины зубчатой рейки.

3. Бронешлем по п. 1, отличающийся тем, что каждое крыло стопорящего сухаря выполнено с большим его центральным углом, чем у крыла фланца зубчатого колеса.

4. Бронешлем по п. 1., отличающийся тем, что пружина выполнена с внутренним диаметром, равным (10-13) d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки, равный (0,8-1,2) мм.

5. Бронешлем по п. 1, отличающийся тем, что пружина выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим натяг при посадке на трубку втулки (0,2-0,4) d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки.

6. Бронешлем по п. 1., отличающийся тем, что пружина выполнена из трех - пяти витков.

7. Бронешлем по п. 1., отличающийся тем, что зазоры между плоскими гранями крыльев выполнены величиной (2,8-3,2) d, где d - диаметр сечения пружинной проволоки.

8. Бронешлем, по п. 1, отличающийся тем, что угол загиба расположенного у свободного конца крыльев усика выполнен величиной (20-30)°.