CN101426388B - 具有可调式面甲的头部悬挂系统和头盔及其调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适于保护佩戴者的头盔，所述头盔具有面甲以及适于由所述佩戴者的头部支承的柔性环带。安装附件在两个侧面连接位置中的每一侧面连接位置将所述面甲连接到所述柔性环带上，使得所述面甲大致位于所述佩戴者面部前方。所述安装附件具有与所述柔性环带连接的滑动槽以及与所述面甲相连的滑动件。所述滑动件能够相对于所述佩戴者面部在所述滑动槽中向前和向后滑动，并且可以选择性地固定在多个更靠前的位置和更靠后的位置。这允许相对于所述佩戴者面部向内和向外调整所述面甲。

Description

具有可调式面甲的头部悬挂系统和头盔及其调整方法
本发明整体涉及头部悬挂系统和头盔，尤其是可以调整尺寸或构造的头部悬挂系统和头盔，以及调整或配置头部悬挂系统的方法。
背景技术
安全帽(尤其是焊工帽)往往较为笨重。对经常在高温或其他不利因素的极端环境下作业的佩戴者来说，安全帽的重量可能会让他们感到累赘。安全帽的重量进一步加重了佩戴者的负担。
必须按照佩戴者对安全帽的具体要求调整安全帽的头部悬挂系统，以便使安全帽佩戴舒适。装配不当的安全帽，特别是较重的安全帽，可能会让佩戴者极不舒服，从而会引发操作失误并可能造成人员受伤。
传统安全帽(如焊工帽)的调整机构通常不是体积过大，就是难于调整，或者两种情况都有。有些调整机构需要很大的调整旋钮，这会大大增加安全帽的重量。普通的调整机构也可能涉及非常难以调整的可拆除和可更换的螺栓或固定螺钉。必须拆卸的螺栓往往会导致难以重新装配的许多松开的螺栓、螺母和垫圈。当佩戴者佩戴手部护具(如手套)时尤其如此。
一些头部悬挂系统可通过对带子重新定位进行调整。在名称为“人类工程学头带装置(Ergonomic Head Band Apparatus)”的美国专利No.5,608,917(Landis等人)中公开了通过重新定位头带的带子来调整头部悬挂调整机构的一个实例。人类工程学头带包括具有向上弯曲的第一侧部弓形段和第二侧部弓形段的带子、前部弓形区以及和在佩戴者的头部后面连在一起的后部。后部在彼此之上的重新定位，以实现普通的尺寸调整。头带上可以连接面罩或其他装置。
其他头盔支承件通过头带来进行调整，该头带的末端可彼此相对滑动。这样的实例存在于：名称为“可调式头带”(AdjustableHeadbad的美国专利No.3,500,474(Austin)；名称为“使用硬帽壳的可调式头带 悬挂系统(Adjustable Head Band Suspension System For Use WithHard Hat Shell)”的美国专利No.4,888,831(Oleson)，该系统提供了可滑动设置的调整装置；名称为“具有可弹性弯曲的紧固件表面的可调式头带(Adjustable Headband Having a Resiliently Bowable FastenerSurface)”的美国专利No.5,896,586(Freund)，该头带具有多个纵向间隔的狭槽和弹性紧固件，其中紧固件上的槽能够以滑动方式接纳具有间隔的狭槽的末端；以及名称为“一体式可调头盔支承件(One-PieceAdjustable Headgear Support)”的美国专利No.6,341,382(Ryvin等人)，该装置具有一体形成的可滑动调整机构。然而，对现场的佩戴者来说，这类调整机构并不总是很容易进行调整，并且会给安全帽增加不必要的重量。
名称为“头盔(Headgear)”的美国专利No.5,077,836(Idoff等人)公开了可安装防护设备(如面甲)的头盔。该头盔的头带包括眉带段、侧带段和颈带段。颈带部分包括调整机构，该调整机构包括与旋钮固定在一起的可滑动部分。此外，眉带段包括可调式扣环。同样，对于使用者来说，该调整机构也会难于调整，并且给头盔增加了不必要的重量。
名称为“具有棘齿调整装置的头部悬挂装置(Helmet SuspensionHaving Ratchet Adjustment)”的美国专利No.4,942,628(Freund)公开了具有棘齿调整装置的头部保护悬挂装置或头盔悬挂装置，其中棘齿调整装置用来调整头部悬挂装置的尺寸。调整旋钮与棘齿壳体内的销接合，以将头部悬挂装置的尺寸锁定在适当的位置。调整旋钮和棘齿机构可能给头盔增加不必要的重量。
名称为“用来保护人体头部的保护组件(Protective Assembly ForThe Protection Of The Human Head)”的美国专利No.5,571,217(DelBon等人)公开了一种保护组件，该组件带有适合与佩戴保护组件的佩戴者的头部相连接的环形支承结构。防护面甲可枢转地连接到支承结构上，可将该面甲向下旋转至作业位置以及向上旋转至非作业位置。提供了用于调整和将面甲固定在观看方向和较低操作位置的机构和致动构件。使用可拆除式固定螺钉和装配凸耳前后调整面甲。通过松开固定螺钉，然后把固定螺钉重新插入到不同的装配孔位置，来实现前后调整。固定螺钉的松开和重新插入费事费力，尤其是在工作人员已经处于条件困难的环境中时。
名称为“面罩组件”(Face Shield Assembly)的美国专利No.7,007,306(Howard等人)公开了一种面罩组件，其包括框架和由框架支承的可拆除的保护元件。框架可枢转地支承在支承结构上，使得框架可以在上部(停用)位置和下部(使用)位置之间移动。通过拆除装配螺栓，然后将装配螺栓安装到不同的装配孔位置，可以选择性地将框架相对于使用者的头部隔开。同样，拆除和安装装配螺栓仍然是费事困难的过程。
OptrelTMGalaxyTM焊工帽也具有倾斜及伸缩式头盔，其允许调整焊工帽相对于面部和下颚的位置。然而，没有公开实现允许相对于佩戴者面部和下颚对头盔位置进行此类调整的倾斜及伸缩式头盔的机构。
发明内容
本发明提供了头部悬挂系统、头盔以及与头盔相连的面甲的调整方法，所述头盔重量轻、易于调整，即使在佩戴者佩戴时依然如此。通过抬起并滑动可移动式弹性凸块、并允许弹性凸块与头带上的或和头带相连的多个固定孔中之一接合，可分别向内和/或向外调整面甲，即分别向前或向后调整面甲。
在一个实施例中，本发明提供适于保护佩戴者的头盔，该头盔具有面甲以及适于由佩戴者头部支承的柔性环带。安装附件在两个侧面连接位置的每一侧面连接位置将面甲连接到柔性环带，使得面甲大致位于佩戴者面部前方。安装附件具有与头盔第一部分相连的滑动槽以及与头盔第二部分相连的滑动件。滑动件能够相对于佩戴者面部在滑动槽中向前和向后滑动，并且可以选择性地固定在多个更靠前的位置和更靠后的位置。这允许相对于佩戴者面部向内和向外调整面甲。
在一个实施例中，本发明提供用于头盔的头部悬挂系统，其中该头盔具有适于保护佩戴者的面甲。柔性环带适于由佩戴者头部支承。安装附件在两个侧面连接位置的每一侧面连接位置将面甲连接到柔性环带，使得面甲大致位于佩戴者面部前方。安装附件具有与头盔第一部分相连的滑动槽以及与头盔第二部分相连的滑动件。滑动件能够相对于佩戴者面部在滑动槽中向前和向后滑动，并且可以选择性地固定在多个更靠前的位置和更靠后的位置。这允许相对于佩戴者面部向内和向外调整面甲。
在一个实施例中，头盔第一部分为环带，头盔第二部分为面甲。
在一个实施例中，当佩戴者佩戴头盔时，可由佩戴者相对于自己的面部向内和向外调整面甲。
在一个实施例中，安装附件具有弹性偏置凸块，该凸块具有位于滑动件和滑动槽中之一上的凸起，并且滑动件和滑动槽中的另一个具有多个配合孔，使得滑动件可以可调整地固定在多个更靠前的位置和更靠后的位置。
在一个实施例中，弹性偏置凸块被朝向凸块与多个配合孔中之一配合的位置弹性偏置。
在一个实施例中，当佩戴者佩戴头盔时，凸块是可抬起的，并且佩戴者可以调整滑动件。
在一个实施例中，本发明提供调整面甲的位置的方法，所述面甲与适于保护佩戴者的头盔相连，该头盔具有用于将面甲连接到头部悬挂系统的安装附件，安装附件具有与头盔第一部分相连的滑动槽和与头盔第二部分相连的滑动件，其中滑动件能够相对于佩戴者面部在滑动槽中向前和向后滑动，并且该滑动件可以选择性地固定于多个更靠前的位置和更靠后的位置，从而使得可以相对于佩戴者面部向内和向外调整面甲。松开与滑动件相连的凸块。使用凸块使该滑动件相对于滑动槽滑动。通过松开凸块，将滑动件选择性地固定在多个更靠前的位置和更靠后的位置中的一个位置。
在一个实施例中，头盔第一部分为环带，头盔第二部分为面甲。
在一个实施例中，在佩戴者佩戴头盔时，可以实现该滑动步骤。
在一个实施例中，安装附件具有弹性偏置凸块，该凸块具有位于滑动件和滑动槽中之一上的凸起，并且滑动件和滑动槽中的另一个具有多个配合孔，使得滑动件可以可调整地固定在多个更靠前的位置和更靠后的位置。
在一个实施例中，弹性偏置凸块被朝向凸块与多个配合孔中之一配合的位置弹性偏置。
在一个实施例中，在佩戴者佩戴头盔时，可以实现该滑动步骤。
在一个实施例中，安装附件可枢转地连接面甲，使得佩戴者可将面甲操作到靠下位置，此时面甲大致位于佩戴者面部的前方；并且也可由佩戴者将面甲操作到靠上位置，此时面甲大致位于佩戴者面部的上方。
在一个实施例中，面甲包括焊工帽。
附图说明
图1示出装配到头部悬挂系统上的防护头盔的透视图；
图2示出图1所示的头部悬挂系统的透视图；
图3是安装附件和面甲滑动机构的分解图；
图4是环带的一部分的侧视图，示出了滑动槽；
图5是滑动附件的后部透视图，该滑动附件可与图4所示的滑动槽配合使用；
图6a是局部横截面侧视图，示出了位置远离佩戴者面部的面甲；以及
图6b是局部横截面侧视图，示出了位置靠近佩戴者面部的面甲。
具体实施方式
在本说明书中所使用的以下术语的意义为：
“头盔”是指旨在由佩戴者头部佩戴或支承的多种一般性防护物品中的任意一种，包括但不限于安全帽和特别是焊工帽。
“面甲”是指可用于保护佩戴者头部、面部或颈部的多种装置中的任意一种，包括但不限于面甲、面具和面罩。
“头部悬挂系统”是指通过它可以由头盔佩戴者的头部支承头盔的机构。
“环带”是指头部悬挂系统的一部分，该部分通常至少部分地包围佩戴者的头部，并将头部悬挂系统支承在佩戴者的头部上，但该环带没有必要在任何具体位置实际包围头部，并且也没有必要在头部的真实周边处与头部发生实际接触。
“前部”是指头部悬挂系统的一部分，该部分通常朝向头部悬挂系统的佩戴者头部的更靠前的位置。
“后部”是指头部悬挂系统的一部分，该部分通常朝向头部悬挂系统的佩戴者头部的更靠后的位置。
“侧面位置”是指当头部悬挂系统正常佩戴在佩戴者头部时，通常朝向佩戴者头部侧面的一个或多个位置。
“滑动槽”是指以可滑动接合接纳滑动件的机构。
“滑动件”是指适于在滑动槽内滑动的任何部件。
图1示出头盔10以及随附的头部悬挂系统12的透视图。面甲或面罩14在侧面连接位置16处连接到头部悬挂系统12上。根据头盔10的预期用途，可以使用不同类型的面甲或面罩14。例如，焊工帽可以采用具有防护观察镜片的面罩14，该镜片可以是可更换的，并且包含在面罩14内。
侧面连接位置16优选地允许面甲或面罩14在下部位置和上部位置之间枢转，其中，在下部位置，面甲14位于佩戴者面部的前方，处于可以工作的位置；在上部位置，面甲14位于佩戴者头部上方，不阻碍佩戴者的视野。
头部悬挂系统12通常由环带18和冠带28组成。环带18通常位于佩戴者的头部上，用于相对于佩戴者头部和面部支承面甲14。环带18的后部20包括由保持在滑动件26内的棘齿元件24组成的细调机构22，其中滑动件26可调整地固定后部20的分开部分的末端。诸如细调机构22的调整机构是本领域所熟知的。
头部悬挂系统12还包括“粗调机构”或大的调整机构。由于存在独立的粗调机构，所以细调机构22没有必要适应这种尺寸(即长度)上的较大变化，从而可以将细调机构构造为体积更小、重量更轻。
头部悬挂系统12还具有附接到环带18上的冠带28，该冠带旨在越过佩戴者头顶以提供附加的支承。滑动调整机构30允许对冠带28进行调整以更适合佩戴。
滑动附件32(在本实施例中也充当面甲14的连接点)通过滑动槽34固定在环带18内。滑动附件32可枢转地与面甲14连接。与滑动附件连接的弹性凸块(弹性偏置凸块)36允许佩戴者在佩戴头盔10时可以相对自己的面部向前或向后调整面甲14。佩戴者或其他人可以抓住并抬起弹性凸块36，以使得凸起或销38脱离环带18内或环带18上的孔40。一旦脱离，就可以轻松地操纵弹性凸块36，以便将滑动附件32向前滑动以向外移动面甲14，或向后滑动以向内移动面甲14。弹性凸块36可以松开凸起或销38，使其进入另一个孔40，从而相对于佩戴者面部将面甲14固定在另一位置。弹性凸块36的弹性使得凸起或销38可以保持在孔40内，直到该弹性凸块36被再次抬起并将面甲14固定在更靠前/更靠后的位置。面甲14仍然可以在滑动附件32上枢转。
图2示出了没有安装面甲或面罩14的头部悬挂系统12，这样可以使头部悬挂系统12看得更加清楚。图2更好地示出了头部悬挂系统12的环带18的前部42。所示环带18的前部42具有可更换的桥接件44或多个可互换的桥接件44中之一。桥接件44的两端连接到环带18中。尽管图中示出桥接件44覆盖了大部分的前部42，但应当认识和理解的是，桥接件44可以覆盖前部42的更小的或更大的部分。桥接件44也可能包含在后部20内，但当它位于前部42处时，可以更好地操作和具有更好的性能。
桥接件44内的切口或开口46(优选的是几个、许多或多个)进一步提高了桥接件44的柔性，进而可以提高以桥接件44为其一部分的环带18的柔性。这些切口或开口46也使环带18重量更轻。尽管图中所示切口46是从桥接件44的相对侧交替地延伸，但应当认识和理解的是，这些切口46可以只从桥接件44的一边开始延伸，或者可以使用桥接件44内部的开口46或孔(这些开口或孔没有延伸到桥接件44的任一侧边)代替切口46，或者也可以同时使用切口46和开口46。
可使用连接机构52将面甲14在连接位置16连接到环带18上，从而连接到头部悬挂系统12上。图3是连接机构52在侧面连接位置16的分解图。图4是环带18一部分的侧视图，示出了侧面连接位置16。图5是滑动附件32的后部透视图。图3、图4和图5共同展示了面甲14与头部悬挂系统12的连接，以及头部悬挂系统12的前后滑动调整机构。
环带18中的滑动槽34提供可滑动的槽，可以将面甲14的安装附件固定到该槽中。滑动附件32具有与滑动槽34配合的凸块54。螺栓56穿过开口58安装在滑动附件32中，并且通过垫圈60和蝶形螺母62将面甲14可枢转地固定在滑动附件32上。此布置方式允许面甲14枢转，同时滑动附件32仍然固定在环带18的滑动槽34中。
滑动附件32还操作以相对于佩戴者面部调整面甲14。通过相对于佩戴者头上的头部悬挂系统12的定向使滑动附件32在滑动槽34中向后或朝后部滑动，可以使面甲14向内移动接近佩戴者面部。也可以通过相对于佩戴者头部上的头部悬挂系统12的定向使滑动附件32在滑动槽34中向前滑动，使面甲14向外移动远离佩戴者面部。
凸起38(图5中示出)与环带18中的或与环带18连接的多个孔40或止动件中之一接合，从而将滑动附件32固定在特定的更靠前/更靠后的位置，使得将面甲14大致锁定在更靠近或更远离佩戴者面部的特定位置。可以由佩戴者在佩戴头盔10时将弹性凸块36抬起，以使凸起38与孔40脱开。在抬起弹性凸块36时，使用者可使滑动附件32沿着滑动槽34滑动，从而相对于佩戴者面部移动面甲14。当到达正确或需要的位置时，使用者就可以松开弹性凸块36，让凸起38与另一个孔40或同一个孔40接合。凸起38与孔40的接合将滑动附件固定在特定位置。
作为另外一种选择，滑动槽34可与所述面甲相连，所述滑动附件可与所述环带18相连。
图6a和图6b中示出了面甲14相对于佩戴者面部64的移动。在图6a中，滑动附件32的凸起38已经移动，以便与更靠近图6a的左侧或更靠近佩戴者头部前方的孔40接合。如此定位之后，面甲14就固定在离佩戴者面部64很远的位置。图6b正好相反，滑动附件32的凸起38已经移动，以便与更靠近图6b的右侧或更靠近佩戴者头部后方的孔40接合。如此定位之后，面甲14就固定在离佩戴者面部64近得多的位置。
可能希望将面甲14定位在离佩戴者面部64更远的位置或离佩戴者面部64更近的位置。将面甲14定位在离佩戴者面部64更近的位置可增大佩戴者的视野。然而，将面甲14定位在离佩戴者面部64更远的位置可提高佩戴者的舒适感，并降低或减少起雾。面甲14相对于佩戴者面部64的确切位置取决于佩戴者的偏好以及其所承担任务的具体条件和/或要求。
连接机构52可以实现易于使用、结构紧凑并且轻便的头部悬挂系统12。在佩戴者佩戴头盔时，佩戴者可方便地操作连接机构52，从而将面甲14向内或向外移动。这不仅提供轻便、舒适的头部悬挂系统12及头盔10，也让佩戴者能够在不从佩戴者头部取下头盔10的情况下调整面甲14的位置。从佩戴者头部取下头盔10可能要求使用者推测面甲14的期望位置，因为在进行调整时面甲实际上并不处于佩戴者头部上。这可能要求多次取下头盔10并多次进行调整，从而导致效率降低。
因此，公开了本发明的实施例。本领域内的技术人员将会了解，可以使用除已公开的实施例之外的实施例来实施本发明。公开的实施例是为了说明而不是限制，并且本发明仅仅受以下权利要求书限制。

Claims (5)

1.一种适于保护佩戴者的头盔，包括：
面甲；以及
柔性环带，其适于由所述佩戴者的头部支承；
安装附件，其在两个侧面连接位置中的每一侧面连接位置将所述面甲连接到所述柔性环带上，使得所述面甲大致位于所述佩戴者面部前方；
所述安装附件包括：
滑动槽；以及
滑动件，其能够相对于所述佩戴者面部在所述滑动槽中向前和向后滑动；
其中，所述滑动槽与所述柔性环带和所述面甲中之一相连，并且所述滑动件与所述柔性环带和所述面甲中的另一个相连；
所述滑动件能够选择性地固定在多个相对于所述佩戴者面部更靠前的位置和更靠后的位置，从而能够相对于所述佩戴者面部向内和向外调整所述面甲，
其中，所述安装附件还具有弹性偏置凸块，所述弹性偏置凸块具有位于所述滑动件和所述滑动槽中之一上的凸起，并且所述滑动件和所述滑动槽中的另一个具有多个配合孔，使得所述滑动件能够可调整地固定在多个相对于所述佩戴者面部更靠前的位置和更靠后的位置。
2.根据权利要求1所述的头盔，其中所述安装附件可枢转地连接所述面甲，使得所述佩戴者可将所述面甲操作到靠下位置，此时所述面甲大致位于所述佩戴者面部的前方；也可使得所述佩戴者将所述面甲操作到靠上位置，此时所述面甲大致位于所述佩戴者面部的上方。
3.一种用于具有适于保护佩戴者的面甲的头盔的头部悬挂系统，包括：
柔性环带，其适于由所述佩戴者的头部支承；
安装附件，其在两个侧面连接位置中的每一侧面连接位置将所述面甲连接到所述柔性环带，使得所述面甲大致位于所述佩戴者面部前方；
所述安装附件包括：
滑动槽；以及
滑动件，其能够相对于所述佩戴者面部在所述滑动槽中向前和向后滑动；
其中，所述滑动槽与所述柔性环带和所述面甲中之一相连，并且所述滑动件与所述柔性环带和所述面甲中的另一个相连；
所述滑动件能够选择性地固定在多个相对于所述佩戴者面部更靠前的位置和更靠后的位置，从而能够相对于所述佩戴者面部向内和向外调整所述面甲，
其中，所述安装附件还具有弹性偏置凸块，所述弹性偏置凸块具有位于所述滑动件和所述滑动槽中之一上的凸起，并且所述滑动件和所述滑动槽中的另一个具有多个配合孔，使得所述滑动件能够可调整地固定在多个相对于所述佩戴者面部更靠前的位置和更靠后的位置。
4.根据权利要求3所述的头部悬挂系统，其中所述安装附件可枢转地连接所述面甲，使得所述佩戴者可将所述面甲操作到靠下位置，此时所述面甲大致位于所述佩戴者面部的前方；也可使得所述佩戴者将所述面甲操作到靠上位置，此时所述面甲大致位于所述佩戴者面部的上方。
5.一种调整面甲的位置的方法，所述面甲与适于保护佩戴者的头盔相连，所述头盔具有用于将所述面甲连接到头部悬挂系统的安装附件，所述安装附件具有滑动槽和滑动件，其中所述滑动槽与所述头部悬挂系统的柔性环带和所述面甲中之一相连，并且所述滑动件与所述头部悬挂系统的柔性环带和所述面甲中的另一个相连，所述滑动件能够相对于所述佩戴者面部在所述滑动槽中向前和向后滑动，并且所述滑动件能够选择性地固定在多个相对于所述佩戴者面部更靠前的位置和更靠后的位置，从而能够相对于所述佩戴者面部向内和向外调整所述面甲，其中，所述安装附件还具有弹性偏置凸块，所述弹性偏置凸块与所述滑动件相连并且具有位于所述滑动件和所述滑动槽中之一上的凸起，并且所述滑动件和所述滑动槽中的另一个具有多个配合孔，使得所述滑动件能够可调整地固定在多个相对于所述佩戴者面部更靠前的位置和更靠后的位置，所述方法包括如下步骤：
松开与所述滑动件相连的所述弹性偏置凸块；
使用所述弹性偏置凸块相对于所述滑动槽滑动所述滑动件；以及
通过松开所述弹性偏置凸块，将所述滑动件选择性地固定在多个相对于所述佩戴者面部更靠前的位置和更靠后的位置中的一个位置。
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