Налобный электрический фонарь
Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является обеспечение возможности управления дополнительным выключателем или выключателями фонаря посредством движений нижней челюсти пользователя. Устройство содержит электромеханический источник питания, светоизлучающие приборы или прибор, выключатель и средство закрепления фонаря на голове, при этом фонарь снабжен также дополнительными к основному выключателями или выключателем, подвижные элементы управления которых напрямую, через соединительные детали или передающие механизмы соединены с одной из сторон жесткой рамки, противоположная сторона которой, по крайней мере, в рабочем положении устройства подпирает или охватывает нижнюю челюсть пользователя и может отжиматься этой челюстью вниз. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к автономным средствам освещения, работающим на электрохимических источниках питания.
Известны налобные /наголовные/, закрепляющиеся на голове или головном уборе пользователя либо встроенные в головной убор, работающие на электрохимических источниках питания и, кроме того, содержащие светоизлучающие приборы и выключатель электрические фонари, удобные тем, что оставляют свободными руки пользователя.
Выключатели таких фонарей для своего задействования требуют обычно участия рук, в рабочей обстановке большей частью занятых, и поэтому несмотря на то, что емкость источников питания у таких фонарей невысока и желательность применения, во многих ситуациях его использования, прерывистого, с частыми паузами режима его включения /позволяющего значительно увеличивать срок службы источников питания/, такие фонари чаще включают почти непрерывно /руки заняты или включать-выключать слишком хлопотно/, быстро вырабатывая ресурс этих источников.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание фонаря, управление которым максимально облегчено и не требует участия рук.
Техническим результатом предложенного решения является возможность управления выключателями налобных фонарей посредством движений нижней челюсти пользователя, причем без введения в рот каких-либо элементов устройства.
Упомянутая задача решается тем, что фонарь снабжен выключателем или выключателями /как правило, дополнительно к основному, работающему от руки выключателю и включенному в цель питания фонаря параллельно ему/, подвижные элементы управления которых /например, кнопки/ напрямую, через соединительные детали или передающие механизмы соединены с одной из сторон жесткие рамки, противоположная сторона которой, по крайней мере в рабочем положении устройства, подпирает или охватывает нижнюю челюсть пользователя и может отжиматься этой челюстью вниз.
Управление дополнительным выключателем или выключателями производится посредством разведения /как правило, незначительного - без открывания рта/ и сжимания челюстей, при этом давление от нижней челюсти через рамку передается на элементы управления выключателей.
Наиболее подходящими являются выключатели с самоотжимающимися, без фиксации, кнопками, вытяжными язычками и поворотными рычажками, имеющими при этом малый ход срабатывания, которые малоинерционны и могут наиболее просто соединяться с рамкой. Предпочтительными являются варианты устройства в которых отведенная челюсть соответствует состоянию выключателей "выключено".
Возможны варианты непрямого - через разного рода передающие механизмы - сопряжения рамки с элементами управления выключателей. Передающие механизмы охарактеризованы на функциональном уровне. Применимы, например, различные рычажные.
В качестве светоизлучающих приборов наиболее подходят светоизлучающие полупроводниковые диоды как более приспособленные к частопрерывистому режиму включения.
Наличие единого корпуса, вмещающего сразу источник тока, светоизлучающие приборы и выключатели, является для фонаря необязательным и имеет место лишь в соответствующих частных вариантах выполнения фонаря, в других из которых указанные его компоненты могут соединяться между собой и средством крепления фонаря на голове - крепежным ремнем, ремнями или каким-либо головным убором - в различных компоновках, варианты которых для налобных фонарей известны.
Бесхлопотность и быстрота приведения в действие дополнительных выключателей позволяют использовать режим прерывистого включения фонаря, возможный во многих ситуациях его применения /например, при передвижении в темноте/, весьма значительно экономя ресурс его источника питания, что существенно, например, в походных условиях эксплуатации фонаря.
Главная и решающая особенность технического решения состоит именно в применении жесткой рамки - с высоким КПД /малым трением/ и, не обременяя пользователя тесным облеганием, передающей усилие с его нижней челюсти на выключатель или выключатели, практически решающей проблему их эффективного привода. По аналогичной схеме работающие гибкие, например, ременные тяги, технически также возможные, практически оказываются неудобными и приемлемо проблемы не решают.
В первом из предпочтительных вариантов выполнения устройства жесткая рамка управления фонаря, для придания ему большей компактности в некоторых ситуациях использования и хранения, установлена съемно. Рамка не всегда востребована и иногда может сниматься. Предпочтительно применение быстроразъемных, не требующих применения инструментов, соединений.
Во втором варианте выполнения фонаря его съемно установленной рамке придана округлая, способная облегать или охватывать голову форма, что позволяет носить рамку на голове в периоды невостребованности.
В третьем варианте выполнения фонаря его рамка снабжена средством подгонки ее формы и размеров к индивидуальным параметрам пользователя. Вариантом такого средства является, например, установка подподбородочной перекладины рамки на винтовых или каких-либо иных фиксаторах.
В четвертом варианте выполнения фонаря, рамка управления которого снабжена средством подгонки ее формы и размеров, упомянутым средством является выполнение этой рамки из гнущейся металлической проволоки или ее практических эквивалентов. При необходимости форма рамки может корректироваться простым подгибанием.
В пятом, одном из наиболее предпочтительных вариантов выполнения фонаря, его рамка установлена /соединена с элементами управления одного или нескольких дополнительных выключателей или одним или двумя промежуточными передающими механизмами/ шарнирно и является, таким образом, поворотной, что позволяет в соответствующих ситуациях, например при приеме пищи, отводить ее с подбородка и забрасывать на или за голову.
В шестом варианте выполнения фонаря, в котором его рамка управления является поворотной, она для предотвращения случайных соскакиваний с подбородка снабжена фиксатором или установлена в шарнире или шарнирах с достаточным моментом трения.
Разного рода фиксаторы в технике известны.
В седьмом варианте выполнения фонаря, снабженного поворотной рамкой управления, эта рамка в верхней своей части имеет ось или две полуоси, установленные в одном или двух гнездах, имеющихся в самотжимающихся, без фиксации, подвижных элементах управления /кнопках, вытяжных язычках или поворотных рычажках/ дополнительных выключателей фонаря. Вариант принадлежит к наиболее практически предпочтительным, хорошо сочетается с проволочным вариантом выполнения рамки.
В восьмом варианте выполнения фонаря его управляемые посредством рамки выключатели или выключатель размещены на средстве крепления фонаря на голове /ремнях или головном уборе/ в его местах, прилегающих к височно-боковой области готовы, чем обеспечены наиболее благоприятные условия сопряжения /удобное пространственное взаиморасположение/ рамки и выключателей. Налобные фонари с распределенным размещением их составных компонентов известны.
В девятом варианте выполнения фонаря с височно-боковым расположением управляемых посредством рамки выключателей средством закрепления фонаря на голове является защитная каска, а управляемые выключатели размещены на внутренней ее стороне, что обеспечивает защиту выключателей и в варианте выполнения рамки поворотной позволяет отводить ее под каской за шею в ситуациях невостребованности. Устройство хорошо сочетается, например, с каской шахтера или спасателя.
В десятом варианте выполнения фонаря, в котором он скреплен с головным убором и имеет височно-боковое расположение управляемых посредством рамки выключателей, упомянутая рамка является также средством поддержания головного убора на голове пользователя, будучи для этого механически упрочнена и снабжена средством подгонки ее размера к индивидуальным параметрам пользователя.
В одиннадцатом варианте выполнения фонаря, в котором средством закрепления фонаря на голове являются ремни, среди этих ремней имеются замыкающие давление рамки управления на выключатели или передающий механизм на голову пользователя и, таким образом, препятствующие сползанию корпуса фонаря или отдельных его компонентов с головы под давлением рамки. При налобном, например, расположении соединенных с рамкой элементов фонаря цели отвечает продольный, вдоль оси головы идущий ремень, при височно-боковом - идущий от этих элементов поперек головы. Наличие подобных ремней необходимо лишь в особых вариантах выполнения фонаря - при сравнительно высоких усилиях срабатывания устройства, требующихся передавать через рамку.
В двенадцатом варианте выполнения фонаря он оснащен переключателем или выключателями, различные состоянии которых соответствуют включению в цепь питания фонаря различных светоизлучающих приборов или их групп, что позволяет регулировать яркость и дифференцировать ее в зависимости от цепи и режима включения освещения /например, использовать, два режима: умеренной постоянной яркости и форсированной - при задействовании рамки в ситуациях необходимости/. Схемы, обеспечивающие возможности дробного включения светоизлучающих приборов, для фонарей известны.
В тринадцатом варианте выполнения фонаря, средством закрепления на голове которого являются ремни, а рамка выполнена поворотной, соединенные с упомянутой рамкой элементы управления выключателей представляют собой нажимные кнопки и помещены с верхней стороны общего корпуса фонаря или его блока, содержащего светоизлучающие приборы /в варианте отдельного размещения источника питания/, что задает более благоприятный угол наклона рамки к нижней челюсти пользователя, способствуя устойчивости рамки в рабочем положении, и обеспечивает удобство забрасывания ее на голову в нерабочем.
Сущность устройства поясняется чертежами, в которых на фиг.1 представлен фонарь в 1, 2, 3, 4, 5, 7, 11 и 13 вариантах выполнения, а на фиг.2 - его эксплуатация в рабочем положении; на фиг.3 - пример выполнения фонаря в его 5, 8, 9, 10 вариантах.
Налобный электрический фонарь /фиг.1/, источник питания которого /батарея гальванических элементов/, группа светоизлучающих приборов /светодиодов/ 1 и работающий от руки выключатель помещены в закрепляющемся на голове пользователя с помощью ремней 2 корпусе 3. Фонарь снабжен также двумя включенными в цепь питания фонаря параллельно упомянутому основному дополнительными выключателями, элементы управления которых 4 - самоотжимающиеся кнопки - выведены из корпуса фонаря сверху. Для возможности управления фонарем без участия рук он снабжен поворотной проволочной рамкой 5, в верхней своей части двумя полуосями установленной в гнездах, имеющихся в самоотжимающихся кнопках, а нижней стороной способной по размеру и форме заводиться под подбородок. Среди крепежных ремней фонаря имеется идущий вдоль оси головы по ее верху - препятствующий сползанию корпуса вниз под действием рамки, жмущей во время эксплуатации фонаря на кнопки соответствующих выключателей.
Процесс эксплуатации фонаря поясняется на фиг.2, где на фиг.2А показан фонарь закреплен на голове пользователя и его рамка управления находится в рабочем положении - заведена под подбородок. Легким отведением челюсти /не открывая рта/ рамка может отжиматься вниз и приводить в действие кнопки выключателей. В условиях перекоса рамки срабатывает хотя бы один из них. На фиг.2Б показано положение рамки в нерабочем ее положении, когда она забрасывается на голову.
В следующем примере выполнения фонаря /фиг.3/ он скреплен с защитной каской 6. Рамка 5 фонаря шарнирно соединена со смонтированными в височно-боковых областях каски, со внутренней ее стороны, двумя выключателями и кроме функции управления ими и зависимыми от этих выключателей светоизлучающими приборами 1 фонаря имеет функцию поддержания каски на голове /проволочная рамка может подгибаться под индивидуальные размеры пользователя и имеет в подбородочной области смягчающий ее контакт с кожей элемент 7/. В периоды невостребованности рамка может откидываться под каской за шею. Фонарь снабжен также выключателем, работающим от руки, и переключателем, позволяющим регулировать яркость.
1. Налобный электрический фонарь, содержащий электрохимический источник питания, светоизлучающий прибор или приборы, выключатель и средство закрепления фонаря на голове, отличающийся тем, что снабжен дополнительными к основному выключателями, одним или несколькими, подвижные элементы управления которых напрямую через соединительные детали или передающие механизмы соединены с одной из сторон жесткой рамки, противоположная сторона которой, по крайней мере, в рабочем положении устройства подпирает или охватывает нижнюю челюсть пользователя и может отжиматься этой челюстью вниз.
2. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что его рамка управления установлена съемно.
3. Фонарь по п.2, отличающийся тем, что рамке придана округлая, способная облегать или охватывать голову форма.
4. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что рамка снабжена средством подгонки ее формы и размеров к индивидуальным параметрам пользователя.
5. Фонарь по п.4, отличающийся тем, что рамка выполнена из гнущейся металлической проволоки или ее практических эквивалентов.
6. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что рамка управления установлена шарнирно и является, таким образом, поворотной.
7. Фонарь по п.6, отличающийся тем, что поворотная рамка снабжена фиксатором положения или установлена в шарнире или шарнирах с достаточным моментом трения.
8. Фонарь по п.6, отличающийся тем, что рамка имеет ось или две полуоси, установленные в гнездах самоотжимающихся, без подвижных элементов управления дополнительных выключателей фонаря, одного или нескольких.
9. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что его управляемые через посредство рамки выключатели или выключатель размещены на средстве его крепления на голове в местах, прилегающих к височно-боковой области головы.
10. Фонарь по п.9, отличающийся тем, что средством закрепления фонаря на голове является защитная каска, а управляемые выключатели размещены на внутренней ее стороне.
11. Фонарь по п.10, отличающийся тем, что будучи механически упрочнена и снабжена средством подгонки ее размера к индивидуальным параметрам пользователя, рамка управления является также средством поддержания каски на голове пользователя.
12. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что средством закрепления его на голове являются ремни, среди которых имеются замыкающие давление рамки управления на выключатели или передающие механизмы на голову пользователя.
13. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что снабжен переключателем или выключателями, различные состояния которых соответствуют включению в цепь питания фонаря различных светоизлучающих приборов или их групп.
14. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что средством крепления его на голове являются ремни, а рамка выполнена поворотной, при этом соединенные с упомянутой рамкой элементы управления выключателей представляют собой нажимные кнопки и помещены с верхней стороны общего корпуса фонаря или, в иной его компоновке, блока, содержащего светоизлучающие приборы.
