ЗАЩИТНЫЙ ШЛЕМ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ КОНТАКТНЫХ ЕДИНОБОРСТВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2024 года по МПК A41D13/00 

Изобретение относится к средствам защиты головы спортсмена от сильных ударов, сечений надбровных дуг, переломов носа и других травм, которые можно получить, если не применять защитные маски.

Широко известны боксерские шлемы-маски, которые выполнены из двух слоев кожи, проложенных слоем ваты или поролона. Известны маски, отлитые из силикона, вспененного поролона и т. п.

Снижение силы удара при использовании указанных масок достигается за счет толщины слоя мягкой прослойки между слоями кожи, что увеличивает вес маски и ограничивает зону видимости спортсмена.

Известно, что обеспечить защиту тела спортсмена при участии в играх повышенного риска или контактных играх возможно и при применении защитной одежды. Так, в патенте US 3500472 A, МПК A41D 13/00, 13/06; A42B 1/08 17.03.1970 описана защитная одежда, содержащая амортизирующие средства, закладываемые в «карманы» этой защитной одежды и надуваемые. Защитная одежда выполнена так, чтобы при использовании было ограничено любое относительное перемещение между амортизирующими средствами и «карманами», когда защитную одежду подвергают ударам. Однако, одежда, снабженная множеством карманов, в которые вставлены камеры, накаченные воздухом, придает неуклюжесть и затрудняет передвижение.

Также известно «Устройство для защиты человека от травм при падении «МОМЕНТ», описанное в авт. свид. СССР №1509021 МПК А41D 13/00, опубл. 23.09.89. В описании устройства указано, что оно эффективно для защиты спортсмена от ударов при занятии активными видами спорта и при падении. Устройство содержит камеры для наполнения газоносителем. Источник газа выполнен в виде водонепроницаемых ампул с нитью накаливания. Ампулы заполнены дымным порохом и размещены внутри камер. Данное устройство очень сложное, неудобное, дорогое и малоэффективное для спорта.

Помимо этого в патенте РФ №2298391, опубл. 10.05.2007, который выдан по заявке WO 03/005844 (23.01.2003) с описанием защитного головного убора и защитной одежды указано, что защитный головной убор дополнительно содержит слой несжимаемой жидкости, расположенный между оболочкой и головой потребителя, капсулированный в гибком мешке. Также сказано, что гибкий мешок, содержащий несжимаемую жидкость, разделен на множество отделений и содержит соединительные средства, которыми соединено каждое отделение, по меньшей мере, с одним другим отделением. Причем соединительные средства предназначены для предотвращения перетекания жидкости из одного отделения в другое до тех пор, пока сила удара по наружной поверхности головного убора не превысит пороговое значение, при котором соединительные средства обеспечивают возможность перетекания жидкости из одного отделения в другое. Однако, описанное конструктивное решение в целом малоэффективно, является достаточно сложным и дорогим. Такая защита головы и тела неудобна из-за тяжести. При ударе тело или голова будет сдавлено, поскольку жидкость передает оказываемое на неё давление во все стороны.

Известно приспособление для защиты от травм, описанное в патенте РФ №71556 на полезную модель, МПК А63В 71/16, А42В 3/00, опубл. 20.03.2008 (прототип). Приспособление для защиты от травм выполнено в виде оболочки с множеством ячеек - отверстий. Оболочка выполнена из упруго-деформируемого материала, имеет преимущественно сообщающиеся между собой полости и снабжена, по меньшей мере, одним патрубком для заполнения этих полостей газообразной средой, преимущественно воздухом. В описании полезной модели указано, что приспособление может быть выполнено в виде шлема или вкладыша в жесткий шлем с возможностью защиты головы вместе со лбом и затылочной частью, а также шейных позвонков. Также шлем или вкладыш может быть снабжен преимущественно съемной защитной накладкой для лица, которая выполнена с прорезями на уровне глаз и рта. В остальном накладка для лица аналогична по конструкции вышеописанной оболочке.

Конструкция известного приспособления для защиты от травм представляет собой ячеистую оболочку из полимерного материала, ячейки которой сообщаются между собой посредством трубчатых элементов. Ячеистая оболочка, имеющая в поперечном сечении замкнутый контур, предполагает заполнение ячеек воздухом или газом, которое осуществляется под давлением, определяемым опытным путём. Снижение силы удара обеспечивается за счёт эластичности материала и создаваемой при заполнении ячеек воздушной подушки. При эксплуатации такого приспособления, выполненного в виде шлема, происходящее от удара сжатие ячеек с одной стороны, влечет сдавливание головы пользователя от передавливания воздуха в другую половину шлема.

Существующие защитные шлемы и шлем-маски выполняют свою защитную функцию за счет увеличения толщины стенки, применения более эластичных материалов или применения воздушной подушки под давлением, превышающим атмосферное давление. Среди основных недостатков известных аналогов следует отметить большой вес, слабое гашение энергии удара, отсутствие защиты затылочной части головы при падении на пол (ринг), отсутствие защиты барабанных перепонок, несоответствие гигиеническим требованиям (нужно стирать, мыть водой), сложности при креплении на голове без возможности закрепить дополнительное оборудование и высокая себестоимость.

Изобретение направлено на устранение указанных недостатков и на создание средства для защиты головы спортсмена-единоборца, которое обеспечивает при простоте конструкции надежную защиту.

При решении поставленной задачи возникает технический результат, который заключается в обеспечении надежной защиты головы спортсмена от травм при выполнении им соревновательных упражнений.

Указанный результат достигается в защитном шлеме для спортсменов контактных единоборств (вариант 1), который содержит пневматическую оболочку из упруго-деформируемого материала с полостями и ячейками в виде отверстий. Согласно изобретению пневматическая оболочка выполнена в виде разомкнутого обода, который вместе с присоединенной к его концам резиновой перемычкой расположен по линии горизонтального обхвата головы. Причем по линии вертикального обхвата головы под углом 45-50° от нижнего основания пневматической оболочки расположены нащечные накладки, выполненные от ушей с выступом у переносицы для защиты скул и подбородка. Причем пневматическая оболочка по верхнему и нижнему основаниям оснащена окантовкой с образованием протяженных полостей, каналы которых заполнены воздухом под давлением. При этом со стороны верхнего основания пневматической оболочки крестообразно установлены резиновые вставки-перемычки. Также резиновые вставки-перемычки установлены по линиям присоединения нащечных накладок к пневматической оболочке, между накладками спереди на уровне подбородка и сзади на уровне шеи. При этом в оболочке полости стенками разделены между собой с образованием камер, причем камеры расположены параллельно друг другу вдоль поверхности пневматической оболочки (обода). Помимо того нащечные накладки до подбородка оснащены полостями, изолированными друг от друга, как и полости в пневматической оболочке. При этом в полости каждой камеры шлема размещено средство для восстановления ее формы после удара, которое выполнено в виде пластинчатой пружинки. А в нащечных накладках размещены кольца для ушей, снабженные боковыми ложбинками для отвода воздуха. Причем в верхней части каждой камеры пневматической оболочки и нащечных накладок выполнено два отверстия. Из них одно отверстие функционально предназначено для входа/выхода воздуха, а другое отверстие - для ускорения заполнения камеры воздухом оснащено клапаном, открытым на вход воздуха.

Указанный результат достигается также и в защитном шлеме для спортсменов контактных единоборств (вариант 2), который содержит пневматическую оболочку из упруго-деформируемого материала с полостями и ячейками в виде отверстий. В этом шлеме согласно изобретению пневматическая оболочка также выполнена в виде разомкнутого обода, который вместе с присоединенной к его концам резиновой перемычкой расположен по линии горизонтального обхвата головы. Также по линии вертикального обхвата головы под углом 45-50° от нижнего основания цилиндра расположены нащечные накладки, выполненные от ушей с выступом у переносицы для защиты скул и подбородка. Причем пневматическая оболочка по верхнему и нижнему основаниям также оснащена окантовкой с образованием протяженных полостей, каналы которых заполнены воздухом под давлением. При этом со стороны верхнего основания пневматической оболочки крестообразно установлены резиновые вставки-перемычки. Также резиновые вставки-перемычки установлены по линиям присоединения нащечных накладок к пневматической оболочке, между накладками спереди на уровне подбородка и сзади на уровне шеи. При этом полости в пневматической оболочке стенками разделены между собой с образованием камер, расположенных параллельно друг другу вдоль верхней половины пневматической оболочки и вдоль нижней ее половины. Нащечные накладки до подбородка оснащены полостями, изолированными друг от друга, как и полости в пневматической оболочке. При этом стенка между каждой камерой на верхней половине и соответствующей ей камерой на нижней половине пневматической оболочки перфорирована двумя отверстиями, из них одно отверстие функционально предназначено для входа/выхода воздуха, а другое отверстие оснащено клапаном, открытым на вход воздуха, и предназначено для ускорения заполнения камеры воздухом. Причем в полости каждой камеры шлема размещено средство для восстановления ее формы после удара, выполненное в виде пластинчатой пружинки. А в нащечных накладках размещены кольца для ушей, снабженные боковыми ложбинками для отвода воздуха.

Заявляемое защитное устройство для головы в обоих вариантах выполнения не имеет мягкой набивки и содержит полости, заполненные воздухом в соответствии с атмосферным давлением. В прототипе шлем выполнен в виде вязаной шапки из полимерного материала, которая не прикрывает лицо и представляет собой ячеистую оболочку из пересекающихся и сообщающихся между собой трубчатых элементов, имеющих замкнутый в поперечном сечении контур. В заявляемом техническом решении воздействие на любой из составных элементов шлема оболочка, выполненная в виде разомкнутого обода, или нащечные накладки сопровождается снижением давления, так как воздух пассивно стравливается через имеющиеся в их камерах отверстия. В каждом варианте выполнения шлема снижение силы удара осуществляется за счет образованной воздушной подушки при стравливании воздуха из воздушных камер оболочки и накладок. Важно, что воздушные камеры восстанавливают свою форму не только за счет эластичности своих стенок, но и посредством входных отверстий. Способствуют ускорению забора воздуха в камеры отверстия с клапанами, открытыми на всасывание воздуха внутрь. Причем восстановлению формы воздушных камер способствуют пружинки, установленные внутри. При этом дополнительно смягчают удар заполняемые воздухом под давлением чуть выше атмосферного каналы, образованные окантовкой по верхнему и нижнему основаниям обода, которые как элементы жесткости придают шлему форму.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 показан защитный шлем на голове спортсмена; на фиг. 2 – общий вид защитного шлема; фиг. 3 – пневматическая оболочка по варианту 1 в разрезе; фиг. 4 – то же по варианту 2; фиг. 5 – вид А на фиг. 4.

Защитный шлем для спортсменов контактных единоборств в общем случае выполнения, например, по первому варианту содержит пневматическую оболочку 1 из упруго-деформируемого материала, выполненную в виде разомкнутого обода, расположенного по линии горизонтального обхвата головы,. Пневматическая оболочка 1 по линии вертикального обхвата головы снабжена нащечными накладками 2, каждая из которых выполнена с выступом у переносицы для защиты ушей, скул и подбородка, при этом нос спортсмена (фиг. 1) как бы утапливается между двумя выступами накладок 2. Нащечные накладки 2 прикреплены к нижнему основанию пневматической оболочки 1 под углом 45-50°. Окантовкой из упруго-деформируемого материала по верхнему и нижнему основаниям пневматической оболочки (обода) 1 образованы протяженные полости, каналы 3 которых заполнены воздухом под давлением для придания шлему жесткости. При этом концы разомкнутого обода 1 по горизонтальному обхвату головы соединены резиновой перемычкой 4. Резиновые вставки-перемычки 4 крестообразно установлены со стороны верхнего основания пневматической оболочки 1. Также резиновые вставки-перемычки 4 установлены по линиям присоединения нащечных накладок 2 к пневматической оболочке 1, между накладками 2 спереди на уровне подбородка и сзади на уровне шеи. Расположенные таким образом перемычки 4 предназначены для подгонки шлема под любой размер головы, по линиям как вертикального, так и горизонтального обхвата. При этом перемычки 4, расположенные крестообразно со стороны верхнего основания пневматической оболочки 1, предназначены для удержания шлема на голове, не позволяя ему опускаться на глаза. Полости пневматической оболочки 1 стенками разделены между собой с образованием камер 5, расположенных параллельно друг другу вдоль поверхности пневматической оболочки 1. Нащечные накладки 2 до подбородка оснащены полостями, изолированными друг от друга с образованием камер 6. В накладках 2 размещены кольца 7 для защиты ушных раковин, снабженные боковыми ложбинками 8 для отвода воздуха. Ложбинки 8 выполнены для предотвращения пневматического удара, от которого могут пострадать барабанные перепонки. В каждой полости, относимой к камерам 5 и 6, выполнено расположенное в верхней ее части отверстие 9, функционально предназначенное для стравливания давления при нанесении удара, а также для забора воздуха, когда деформация стенок камеры от нанесенного удара прекращается. При этом в верхней части каждой из камер 5, 6 выполнено отверстие 10, оснащенное входным клапаном 11, которое расположено рядом с отверстием 9 и предназначено для ускорения забора воздуха.

Защитный шлем для спортсменов контактных единоборств (вариант 2) в общем случае выполнения содержит те же составные элементы, что и в первом варианте. Исключением является то, что полости, стенками разделенные между собой с образованием камер 5, расположены параллельно друг другу как вдоль верхней половины пневматической оболочки 1, так и вдоль нижней ее половины (фиг. 4). Причем стенки между камерами 5 на верхней половине и соответствующими им камерами 5 на нижней половине пневматической оболочки 1 перфорированы отверстиями 9 и отверстиями 10. Отверстия 9 .функционально предназначены, как для снятия давления при выпуске воздуха, так и для забора воздуха, т. е. для входа/выхода воздуха. При этом отверстия 10 предназначены для ускорения заполнения полостей камер 5, 6, восстанавливающих форму после удара посредством дополнительного забора воздуха и оснащены входными клапанами 11 (фиг. 4, 5). Клапаны 11 открыты только на вход воздуха. Каналы 3, образованные окантовкой пневматической оболочки 1, заполненные воздухом под давлением, превышающим атмосферное давление, придают форму шлему и являются элементами жесткости. В каждой полости из числа образованных камер 5, 6 в качестве средства для восстановления формы камеры после удара установлена пластинчатая пружинка 12. При нанесении удара в течение 1-2 сек воздух выходит из соответствующих полостей камер 5, 6 через отверстие 9. Снятие давления происходит за счет эластичности стенок камер 5, 6, а также с помощью пластиковых пружинок 12. После снятия давления воздух медленно поступает в ту же полость через отверстие 9. Быстрота заполнения соответствующей полости воздухом обеспечивается за счет отверстия 10 с клапаном 11, открытым для входа воздуха внутрь.

При изготовлении защитного шлема для спортсменов контактных единоборств использованы простые и доступные средства. Шлем изготавливается целиком из силикона. Этим же материалом по верхнему и нижнему основаниям пневматической оболочки 1 выполняют окантовку с образованием протяженных полостей с каналами 3. Каналы 3 заполняют воздухом под давлением, превышающим атмосферное давление, что способствует не только приданию шлему формы, лучшему прилеганию его частей к лицу, но и смягчению ударов. Нащечные накладки 2 прикрепляют к нижнему основанию пневматической оболочки 1 под углом 50°. С внутренней стороны шлем обтягивают кожей. Размеры и объем воздушных камер может быть любым. Например, камеры 5 имеют размер 30×40 мм в случае, когда пневматическая оболочка 1 содержит две полосы таких воздушных камер, толщина воздушной подушки составляет 15 мм. Ввиду сложного кроя накладки 2 с воздушными камерами 6 имеют полости различной формы размером 40×50 мм. В каждой полости камер 5, 6 выполняют отверстия 9, 10 размером 1 мм. Отверстия 10 оснащают входными клапанами 11. Со стороны верхнего основания пневматической оболочки 1 крестообразно устанавливают резиновые вставки-перемычки 4. В затылочной части головы резиновыми перемычками 4 соединяют концы обода, в виде которого выполнена пневматическая оболочка 1. Резиновые вставки-перемычки 4 устанавливают по линиям присоединения накладок 2 к пневматической оболочке 1, а также между накладками 2 на уровне подбородка и сзади на уровне шеи.

Шлем предназначен для защиты головы спортсмена от сильных ударов, сечений надбровных дуг, переломов носа и других травм. Шлем по первому варианту выполнения по линии горизонтального обхвата головы содержит пневматическую оболочку в виде обода (1). К нижнему основанию обода (1) под углом 45-50° по линии вертикального обхвата головы прикреплены нащечные накладки (2) для защиты ушей, скул и подбородка. В окантовке оснований обода (1) установлены элементы жесткости (3). По линиям присоединения накладок (2), по разомкнутому краю обода (1) и крестообразно со стороны его верхнего основания установлены резиновые вставки-перемычки (4) для подгонки шлема по линиям вертикального и горизонтального обхвата. Перемычки (4) также установлены между накладками (2) спереди на уровне подбородка и сзади на уровне шеи. Обод пневматической оболочки (1) снабжен полостями, которые стенками разделены между собой с образованием камер (5). Камеры (5) расположены параллельно друг другу вдоль цилиндрической поверхности обода. Нащечные накладки (2) до подбородка подобно цилиндрической части шлема оснащены полостями, изолированными друг от друга с образованием камер (6). В накладках (2) размещены мягкие кольца (7) с боковыми ложбинками (8) для отвода воздуха и защиты ушных раковин от пневматического удара. В верхней части каждой из камер (5) и (6) выполнено отверстие (9) для стравливания/забора воздуха при нанесении/прекращении удара. Дополнительно в верхней части каждой из камер (5), (6) выполнено отверстие (10) с входным клапаном (11), которое предназначено для ускорения забора воздуха. В другом варианте выполнения шлема камеры (5) расположены параллельно друг другу как вдоль верхней половины цилиндрической поверхности обода (1), так и вдоль нижней ее половины. Стенки между камерами (5) на верхней половине и соответствующими им камерами (5) на нижней половине цилиндрической поверхности обода (1) перфорированы отверстиями (9) и отверстиями (10) с клапанами (11). 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Защитный шлем для спортсменов контактных единоборств, содержащий пневматическую оболочку из упруго-деформируемого материала с полостями и ячейками в виде отверстий, отличающийся тем, что пневматическая оболочка выполнена в виде разомкнутого обода, который вместе с присоединенной к его концам резиновой перемычкой расположен по линии горизонтального обхвата головы, по линии вертикального обхвата головы под углом 45-50° от нижнего основания пневматической оболочки расположены нащечные накладки, выполненные от ушей с выступом у переносицы для защиты скул и подбородка, при этом пневматическая оболочка по верхнему и нижнему основаниям оснащена окантовкой с образованием протяженных полостей, каналы которых заполнены воздухом под давлением, причем со стороны верхнего основания пневматической оболочки крестообразно установлены резиновые вставки-перемычки, также резиновые вставки-перемычки установлены по линиям присоединения нащечных накладок к пневматической оболочке, между накладками спереди на уровне подбородка и сзади на уровне шеи, причем полости в пневматической оболочке стенками разделены между собой с образованием камер, расположенных параллельно друг другу вдоль поверхности пневматической оболочки, нащечные накладки до подбородка оснащены полостями, изолированными друг от друга, причем в полости каждой из камер шлема размещено средство для восстановления формы камеры после удара, которое выполнено в виде пластинчатой пружинки, а в нащечных накладках размещены кольца для ушей, снабженные боковыми ложбинками для отвода воздуха, при этом в верхней части каждой камеры пневматической оболочки и нащечных накладок выполнено два отверстия, из них одно функционально предназначено для входа/выхода воздуха, а другое для ускорения заполнения камеры воздухом оснащено клапаном, открытым на вход воздуха.

2. Защитный шлем для спортсменов контактных единоборств, содержащий пневматическую оболочку из упруго-деформируемого материала с полостями и ячейками в виде отверстий, отличающийся тем, что пневматическая оболочка выполнена в виде разомкнутого обода, который вместе с присоединенной к его концам резиновой перемычкой расположен по линии горизонтального обхвата головы, по линии вертикального обхвата головы под углом 45-50° от нижнего основания пневматической оболочки расположены нащечные накладки, выполненные от ушей с выступом у переносицы для защиты скул и подбородка, при этом пневматическая оболочка по верхнему и нижнему основаниям оснащена окантовкой с образованием протяженных полостей, каналы которых заполнены воздухом под давлением, причем со стороны верхнего основания пневматической оболочки крестообразно установлены резиновые вставки-перемычки, также резиновые вставки-перемычки установлены по линиям присоединения нащечных накладок к пневматической оболочке, между накладками спереди на уровне подбородка и сзади на уровне шеи, причем полости в пневматической оболочке стенками разделены между собой с образованием камер, расположенных параллельно друг другу вдоль верхней половины пневматической оболочки и вдоль нижней ее половины, нащечные накладки до подбородка оснащены полостями, изолированными друг от друга, при этом стенка между каждой камерой на верхней половине и соответствующей ей камерой на нижней половине пневматической оболочки, как и верхняя часть каждой камеры накладок, перфорирована двумя отверстиями, из них одно отверстие функционально предназначено для входа/выхода воздуха, а другое для ускорения заполнения камеры воздухом оснащено клапаном, открытым на вход воздуха, причем в полости каждой камеры шлема размещено средство для восстановления формы камеры после удара, выполненное в виде пластинчатой пружинки, а в нащечных накладках размещены кольца для ушей, снабженные боковыми ложбинками для отвода воздуха.