重量补偿支架的制作方法

1.该结构总体上涉及防护面罩并且，更具体地，涉及一种支架，该支架用于将面罩安装到头盔以使面罩能够容易地从展开位置过渡到收起的且平衡的位置，并且使得能够方便地更换面罩。


背景技术：

2.在许多的人类工作中都采用了面罩，诸如电气工作者、机械操作员等。
3.采用一种铰链或枢转机构将面罩所安装到的支架联接到头盔，以使面罩能够从展开位置移动到收起位置，并且能够从收起位置移动到展开位置。展开位置是指防护面罩在用户面部的前方处于防护位置时。收起位置是指面罩向上旋转大约90
°
时，所以面罩远离用户面部，并且一般是在头盔上方。铰链机构提供了在两个正位置(positive position)之间的移动以及在这些位置之间的旋转，以使工作者能够容易地让面罩在这两个位置之间移动。
4.一些铰链机构是相对复杂的，因为该铰链机构试图将面罩移动到在某种程度上平衡的收起位置。
5.一些相对简单的铰链机构提供了面罩的旋转，而不考虑在面罩处于收起位置时在用户头部上方使面罩平衡。本文在图3中示出了这种常见机构，其中面罩在处于收起位置时，可以从头盔缘向前延伸多达8英寸或更多。努力实现平衡的收起位置的装置的示例涉及滑动机构，该滑动机构在该滑动机构的枢转运动中可能被沙子和碎屑阻碍。一些面罩枢转机构甚至可能无法在沙地环境中正常地操作。在寒冷环境中，用户的呼吸会导致结冰，冰会锁定滑动枢转机构，从而阻止面罩达到最终的展开位置或收起位置。一些现有技术的铰链机构需要多个步骤来升高或降低面罩。一些现有技术的支架机构还使得从头盔移除帽支架和面罩变得非常困难。


技术实现要素：

6.本文描述的本发明实施例提供了面罩和帽支架，该面罩和帽支架容易地与头盔连接和脱离连接，同时使得处于收起位置的面罩能够以大体上平衡的方式定位在头盔上方，而不是仅向上枢转面罩，仅向上枢转面罩会使面罩的大部分向前突出头盔。
7.适配器提供了用于将重量补偿支架可移除地连接到头盔的结构。面罩安装到帽支架，帽支架可枢转地安装到重量补偿支架。
8.枢转点位置的巧妙布置使得面罩在移动到收起位置时能够定位在头盔上方同时最少地向前突出头盔。在收起位置，面罩在用户的头盔上方平衡。“平衡”是指相对于处于不平衡位置的头盔，面罩不会向前或向后突出。“平衡”并不旨在意味着面罩完美地定位在头盔上方，其中在该面罩被枢转到头盔上方的收起位置时，面罩的重量的正好50％在面罩的重心的前方并且50％在面罩的重心的后方。
9.重量补偿支架的目的是使得面罩能够通过用户容易地在两个稳定的位置之间移
动，此外由于在收起位置时面罩是平衡的而使用户体验到长期的舒适感。已经观察到，工作者在大多数时间都在面罩处于收起位置的情况下执行他们的工作。面罩只在工作情况必需时才处于展开位置。另外，本支架结构的简单的、单一的枢转机构在使用过程中在其展开位置和收起位置之间的移动中不会受到污垢、沙子或结冰的阻碍。由于在该枢转中不涉及滑动机构，因此不会由于工作区域中可能导致该枢转遭受灰尘、沙子或冰的影响的条件而受到任何约束。
10.由于本支架和枢转机构，面罩可以容易地且可靠地从展开位置移动到收起位置。类似地，仅用户头部的简单点头就足够将面罩从收起位置移动到展开位置。
11.正如预期的那样，本枢转机构不具有弹簧或金属部件，并且不需要润滑。枢转机构优选地是由介电部件制成。另外，枢转机构没有外部的机构或突出部，该外部的机构或突出部在用户在密闭空间中工作时可能会导致卡住或干扰危险。更特别地，当处于收起位置时，面罩也不会完全向前突出，该完全向前突出位置可能会在工作区域中导致干扰。
12.本构思的支架的另一个目的是使面罩能够容易地从头盔附接和拆卸。适配器中的棘爪被配置为将帽支架固定到头盔。棘爪具有弯曲端部，通过按下该弯曲端部使其与头盔槽脱离接合，可以从头盔释放该弯曲端部。
附图说明
13.当结合附图阅读时，将更容易从以下详细描述中理解所公开结构的目的、特征和优点，其中：
14.图1是本发明的实施例的立体图，示出了头盔和防护面罩，面罩处于展开位置；
15.图2是图1中示出的结构的侧视图；
16.图3是面罩处于收起位置的现有技术结构的侧视图；
17.图4是本发明的实施例的侧视图，类似于图2，其中防护面罩处于收起位置；
18.图5是图1和图2的重量补偿支架和帽支架的立体图；
19.图6是图5的结构的俯视图；
20.图7是图5的结构的仰视图；
21.图8是图5的结构的立体分解图，示出了用于将帽支架联接到头盔的机构；
22.图9是图8的右边撑适配器(right temple adapter)的放大立体图；
23.图10是图9的适配器的侧视图；和
24.图11是图9的适配器的边视图。
具体实施方式
25.现在参考附图，并且更具体地参考图1和图2，示出了重量补偿支架21，重量补偿支架21将帽支架24可移除地联接到头盔22。防护面罩23安装到帽支架。
26.如示出的，头盔22只是示例。存在多种整体头盔形状，并且大多数头盔形状具有短的前缘25和在每一侧的贯通的袋或槽26。袋被配置为接收适配器42的可释放的突片41(图8至图10)。帽支架24是弧形长形的，并且在枢轴44处可枢转地安装到适配器42。适配器42及相关结构在头盔的右侧。左侧的适配器32基本上是适配器42的镜像。如从附图清楚地，弧形的帽支架可枢转地安装到头盔的两侧。
27.为了简化该描述，通常将仅详细描述适配器42及适配器42的相关结构，应当理解，同时有效地描述了适配器32及适配器32的相关结构。有时可以使用两组数字。
28.利用可移除地联接到头盔的袋26的适配器32、42和向下且向后倾斜的臂部35、45，使得帽支架枢轴34、44位于突片31、41的下方和后方，面罩23在处于收起位置时被很好地平衡，如在图4中示出。相比之下，面罩可以向前突出头盔缘仅约1.5英寸，而如图3的现有技术中示出的面罩突出多达8英寸。
29.现有技术的示例在图3中示出。如前所述，头盔22具有前缘25和在两侧的槽或袋26。在该图中，面罩53安装到帽支架56。帽支架枢转连接到连接器55，该连接器55在槽26处联接到头盔。联接枢轴为54。这示出了典型的现有技术装置如何枢转至收起位置以及由此产生的面罩向前突出超过头盔和用户头部。
30.特别参考图1和图4，面罩23固定到帽支架24，帽支架24通过适配器42枢转地安装到头盔22。枢轴44被定位在适配器42与头盔的袋26的连接部的下方和后方(相对于头盔缘25)。从枢轴44到帽支架24的内侧前部(24a，如在图7中示出)的距离使得帽支架仅足以接合帽缘25地向前延伸，从而面罩23在处于展开位置时在用户面部的前方是大体上竖向的(参见图1和图2)。另外，帽支架和枢轴的该组合使面罩能够在处于收起位置时定位成大体上水平的取向，如在图4中示出。在收起位置，面罩在头盔的顶部上方并且远离该头盔的顶部，处于大体上平衡的布置，也就是说，该面罩在某种程度上是重量平衡的。当帽支架的内侧前部24a被配置为在面罩处于展开位置的情况下搁置在头盔缘25上时，当面罩被移动到收起位置时帽支架和面罩将远离大多数头盔的顶部(图4)。
31.作为示例，帽支架24具有从枢轴34、44到帽支架的前部(图1)的内侧表面24a的长度，以使帽支架在面罩处于展开位置时能够接合头盔缘25。正如大多数头盔的设计一样，从枢轴34、44到头盔冠的距离短于从枢轴到头盔缘的距离。因此，当处于收起位置时，面罩很好地远离头盔的顶部，并且处于相对的平衡，如在图4中示出。
32.当然，存在不同大小的头盔，该不同大小的头盔可能需要对帽支架的尺寸进行一些修改，但上面描述的关系大体上适用。
33.为了实现面罩、帽支架和头盔的关系，如在图1和图4中示出，适配器42形成有适配器孔45a(图8至图11)，该适配器孔45a在头盔袋26的顶部下方约1.60英寸(图4)并且在袋26的竖向中心线后方约1.73英寸。同样，这些仅是具体示例。如上所述，从在帽支架24的端部处的开口24b到帽支架的内侧前部24a的距离被配置为，在面罩处于展开位置时通过帽支架的内侧前部接合头盔缘25，并且在面罩被枢转到收起位置时将远离头盔的顶部，该开口24b以枢轴44为中心。
34.这些关系确保了帽支架/面罩组合位于在图4中示出的收起位置，在可枢转地联接到头盔的同时远离头盔，并且可枢转到图1的展开位置。
35.注意，装置的右侧在图8至图11中以放大的细节示出并且是适配器32的镜像，适配器32在图1、图2和图4中示出。
36.继续参考图8至图11，详细示出了帽支架24、适配器32、42和将帽支架24、适配器32、42枢转地连接的硬件。旋钮46穿过帽支架开口24b和适配器孔45a牢固地连接到螺纹按钮47，这将所有支架和帽支架元件以可枢转的方式固定在一起，该旋钮46具有螺纹杆46a。
37.枢转机构上的张力、或阻力、或抗力是可调节的。旋钮46的螺纹杆46a延伸穿过外
部间隔垫圈51、穿过摩擦盘52、穿过在帽支架24中的开口24b、以及穿过适配器孔45a，并且然后接合螺纹螺母47。可以通过转动旋钮46来调节抗力，从而改变摩擦盘52上的表面52a在接合肋35b、45b时的压力。结果是面罩可以通过用户对头部的快速点头从收起位置枢转到展开位置。类似地，面罩可以由用户通过一只手移动到收起位置，因为帽支架和面罩是相对刚性的组合结构，其中每个端部都如所描述的那样简单地枢转。如果需要，用户可以拧紧旋钮46以将面罩强有力地保持在两端部位置。
38.适配器42形成有止挡块42a。这防止罩枢转至收起位置时的过度旋转。在帽支架和面罩到达在图4中示出的位置时，帽支架24的顶部边缘24c与止挡块32a、42a接触。
39.适配器32、42的特定特征是接合和释放的突片31和41，该突片31和41形成有棘爪38、48。在适配器42安装到头盔时，突片41被插入到袋26中。突片31延伸穿过袋并且突片的弯曲端部(棘爪)48弹出以接合端部敞开的袋的底部。这防止适配器42无意地从头盔脱落。为了从头盔移除面罩和支架，突片41的悬臂式棘爪端部48被推动以与头盔袋26的底部脱离接合，突片41容易地向上滑动，从而从头盔移除支架和面具。
40.当然，对于面罩从头盔脱离接合可能存在许多原因。一个是整个组件的任何部分是否变得损坏。另一个是对于特定工作所需的面罩是否存在专门的特性或特性变体。另一个是让用户能够在不需要面罩的情况下使用没有面罩的头盔。
41.如所公开的，这种结构在使用中提供了许多实际的益处。一个是枢转机构是不复杂的。这种简单性有利于罩在两个操作位置之间枢转。该结构使得能够用一只手以任何一种方式实现这种枢转。用户经常只有一只空闲的手可用于移动罩。枢转几乎不受由结冰引起或由沙子或其他碎屑污染引起的运动阻碍的影响。不存在弹簧或金属部件，并且结构是介电的。不存在外部的或突出的部件来对诸如树枝、结构的边缘、柱、或电线之类的外部元件产生卡住危险。
42.帽适配器棘爪锁定在头盔接收槽中并且不会被意外脱落，同时非常简单且容易地与头盔脱离接合。通过按下棘爪，适配器容易地从头盔槽移除。
43.由于面罩在正常使用中处于收起位置的时间比面罩处于展开的时间长得多，因此该结构是非常舒适的，因为处于收起位置时，该结构在某种程度上是重量集中的。此外，由于帽支架和适配器结构，以及相对于头盔接收槽的枢转位置，在收起面罩时，该面罩非常少地悬垂在头盔的前方，从而使用户不太可能撞到用户眼睛的前方和上方的东西。在该实例中，如前所述，“非常少”可以是约1.5英寸，而典型的现有技术的面罩/头盔组合在前方悬垂大约8英寸。

技术特征：
1.一种重量补偿支架，所述重量补偿支架用于防护面罩和头盔的组合，所述头盔具有前缘和在相反的侧上的端部敞开的袋，所述支架包括：帽支架，所述面罩安装到所述帽支架，所述帽支架是弧形长形的并且具有间隔开的端部，所述间隔开的端部被配置为定位在所述头盔的相反的侧上并且选择性地接合所述头盔的所述前缘；和枢转装置，所述枢转装置位于所述帽支架的每个端部处，所述枢转装置将所述帽支架可枢转地联接到所述头盔，每个枢转装置包括：适配器，所述适配器能够可移除地安装到所述头盔，每个适配器被配置有；臂部；和突片，所述突片能够可移除地安装到所述头盔的所述袋，所述突片从所述臂部向下并且平行于所述臂部延伸，所述臂部被配置为在所述突片接合所述头盔的所述袋时在所述头盔外部相对于所述突片向下且向后延伸，所述适配器的所述臂部具有孔和连接装置，所述孔在所述适配器的下、后末端处穿过所述臂部，所述孔被配置为与在所述帽支架的每个端部中的开口对齐，所述连接装置延伸穿过所述对齐的所述帽支架中的开口和所述适配器中的所述孔；由此，所述面罩能够在展开位置和收起位置之间移动，所述展开位置在用户面部的前方，所述收起位置在所述头盔上方。2.根据权利要求1所述的重量补偿支架，其中，所述适配器的所述突片形成有棘爪，所述棘爪在所述突片插入到所述袋中时接合所述头盔的袋的底部，并且所述棘爪能够被推动远离所述袋以使所述适配器与所述头盔脱离接合，从而能够从所述头盔移除所述帽支架、所述面罩和所述适配器。3.根据权利要求1所述的重量补偿支架，其中，所述连接装置包括枢转按钮，所述枢转按钮具有螺纹杆，其中，所述杆延伸穿过所述帽支架中的孔并且接合螺纹螺母以将所述帽支架以可枢转的方式联接到所述适配器。4.根据权利要求3所述的重量补偿支架，其中，所述连接装置包含轴承盘，所述轴承盘配置为摩擦地接合所述适配器，从而响应于拧紧或松开所述枢转按钮而将所述帽支架可调节地连接到所述适配器。5.根据权利要求1所述的重量补偿支架，其中，所述适配器在所述臂部的下端部处还包括止挡块，所述止挡块防止了所述帽支架和所述面罩在旋转到所述收起位置时越过预定位置。6.根据权利要求1所述的重量补偿支架，其中，所述帽支架可枢转地连接到的所述枢转装置，在所述面罩旋转到所述展开位置时定位在所述头盔上以接合所述头盔的缘，并且在所述面罩旋转到所述收起位置时定位成远离所述头盔。7.根据权利要求1所述的重量补偿支架，其中，所述帽支架相对于所述适配器的所述臂部中的所述孔的位置的长度设置成，所述帽支架在所述面罩处于所述展开位置时接合所述头盔的缘，并且在所述面罩未旋转到所述收起位置时远离所述头盔，所述孔与所述帽支架的相应端部中的所述开口重合。8.一种重量补偿支架，所述重量补偿支架用于防护面罩和头盔的组合，所述头盔具有前缘和在相反的侧上的端部敞开的袋，所述支架包括：
帽支架，所述面罩安装到所述帽支架，所述帽支架是弧形长形的并且具有间隔开的端部，所述间隔开的端部被配置为定位在所述头盔的相反的侧上并且选择性地接合所述头盔的所述前缘；和枢转装置，所述枢转装置位于所述头盔的两侧上，所述枢转装置将所述帽支架可枢转地联接到所述头盔，所述枢转装置包括：适配器，所述适配器能够可移除地安装到所述头盔的每一侧，每个适配器被配置有；突片，所述突片能够可移除地安装到所述头盔；和臂部，所述臂部连接到所述突片并且与所述突片成间隔平行关系，所述臂部具有穿过所述臂部的孔，所述孔在所述突片的下方和后方，所述帽支架在所述帽支架的端部处具有开口，所述开口与所述适配器的所述臂部中的所述孔对齐并且可枢转地连接；由此，所述面罩能够在展开位置和收起位置之间移动，所述展开位置在用户面部的前方，所述收起位置在所述头盔上方。9.根据权利要求8所述的重量补偿支架，其中，所述帽支架可枢转地连接到的所述枢转装置，在所述面罩旋转到所述展开位置时定位在所述头盔上以接合所述头盔的缘，并且在所述面罩旋转到所述收起位置时定位成远离所述头盔。10.根据权利要求8所述的重量补偿支架，其中，所述帽支架相对于所述适配器的所述臂部中的所述孔的位置的长度设置成，所述帽支架在所述面罩处于所述展开位置时接合所述头盔的缘，并且在所述面罩未旋转到所述收起位置时远离所述头盔，所述孔与所述帽支架的相应端部中的所述开口重合。11.根据权利要求8所述的重量补偿支架，其中，所述适配器的所述突片形成有棘爪，所述棘爪在所述突片插入到所述袋中时接合所述头盔的袋的底部，并且所述棘爪能够被推动远离所述袋以使所述适配器与所述头盔脱离接合，从而能够从所述头盔移除所述帽支架、所述面罩和所述适配器。12.根据权利要求8所述的重量补偿支架，其中，所述连接装置包括枢转按钮，所述枢转按钮具有螺纹杆，其中，所述杆延伸穿过所述帽支架中的孔并且接合螺纹螺母以将所述帽支架以可枢转的方式联接到所述适配器。13.根据权利要求12所述的重量补偿支架，其中，所述连接装置包含轴承盘，所述轴承盘配置为摩擦地接合所述适配器，从而响应于拧紧或松开所述枢转按钮而将所述帽支架可调节地连接到所述适配器。14.根据权利要求8所述的重量补偿支架，其中，所述适配器在所述臂部的下端部处还包括止挡块，所述止挡块防止了所述帽支架和所述面罩在旋转到所述收起位置时越过预定位置。

技术总结
本发明提供了一种重量补偿支架，用于将防护面罩可移除地和可枢转地安装到头盔。支架具有适配器，该适配器将帽支架的枢轴从可释放的连接器向后放置到头盔，从而使面罩在处于头盔上方的收起位置时能够被很好地平衡，面罩安装到该帽支架。到该帽支架。到该帽支架。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：保尔森制造公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/9/26