Результат интеллектуальной деятельности: МУФТА ПОГОНА

Изобретение находится на стыке легкой промышленности и электротехники, а именно относится к деталям одежды, главным образом форменной (силовых, военизированных и специальных государственных структур, казачьих и иных организаций), конкретно - к погончикам типа «муфта» на куртках, рубашках и др. предметах одежды, плюс к малогабаритным мобильным солнечным батареям (фотоэлектрическим элементам) как источникам электропитания мобильных энергопотребляющих устройств.

Известны и широко применяются как предметы одежды/обмундирования куртки, рубашки, свитера, пальто, шинели и др. мужские и женские предметы одежды с погонами на плечах [Приказ ГУСП от 27.08.2010 №31 (ред. от 25.03.2011) "О военной форме одежды, знаках различия военнослужащих и ведомственных знаках отличия службы специальных объектов при президенте Российской Федерации". Раздел IV. Правила ношения военнослужащими погон и знаков различия // http://zakonbase.ru/content/part/734177; Приказ ФСБ РФ от 27.08.2010 п 413 "О военной форме одежды военнослужащих органов федеральной службы безопасности". Приложение П1. Правила ношения военнослужащими погон и знаков различия // http://www.zakonprost.ru/content/base/part/700050], так и малогабаритные панели солнечных батарей, сопрягаемых с другими устройствами, включая мобильные потребители электрической энергии.

Первая группа устройств посвящена конструктивным признакам погон и погон-муфт, способам их ношения и знакам различия на них. При этом не обнаружено каких-либо предложений по размещению на погонах электрических устройств или расширения функционального назначения знаков различия (звездочек, лычек, символики рода войск и т.д.).

Вторая группа устройств посвящена размещению на одежде мобильного электрооборудования, включая панели солнечных батарей со средствами коммутации с энергопотребляемыми и/или энергонакопительными устройствами.

Так, из уровня техники известно размещение панелей солнечных батарей на шляпе-сомбреро, с электрическим подключением к устройству охлаждения головы [RU №2235490, А42В 1/24, 2004].

Однако общим с заявляемым устройством существенным признаком является лишь наличие встроенной солнечной батареи со средствами электрического соединения с энергопотребляющим устройством, что явно недостаточно для применения в решении поставленной задачи.

Известно также размещение солнечных батарей в комплекте с энергопотребляющим мобильным устройством на съемном козырьке кепки [PCT/NZ 2006/000342, WO 2007073219 «Устройство для освещения»; RU 91262 U1, A42B 1/00, 10.02.10]. Техническое решение интересно, в частности, универсальностью съемного козырька: его можно устанавливать на разные головные уборы на выбор. Недостаток аналога с позиций заявляемого предложения: не все в составе изделия одного назначения можно по аналогии перенести на изделие другого назначения в силу существенного отличия по конструкции, габаритам и функциональному назначению (головной убор - далеко не погон-муфта).

В качестве другого примера можно предложить одежду, оснащенную системой мобильных устройств и представляющую собой куртку с воротником-стойкой и прорезными карманами в верхней и нижней части полочек, предназначенными для размещения в них мобильных устройств, при этом куртка оснащена коммутационной системой связи с автономным источником питания в виде солнечной батареи, встроенной в воротник куртки [WO 2004072835, A41D 1/00, G06F 1/00, 26.08.2004].

Куртка - более близкое изделие к заявляемому в данной заявке.

Недостатком же этого решения является то, что все устройства коммутации и питания, в частности солнечная батарея, встроены в куртку стационарно, что создает неудобства при уходе за ней, а куртка, при необходимости, не может использоваться просто как элемент одежды.

Далее, из уровня техники известно размещение панелей солнечных батарей на рукавах куртки [GB 0223579, 2003], что еще ближе к заявляемому устройству, однако также недостаточно для применения в решении поставленной задачи.

Весьма близким аналогом («близкий аналог») заявляемого устройства по решаемой задаче и совокупности существенных конструктивных признаков является одежда («куртка, оснащенная автономным источником питания») со съемным (отстегивающимся) клапаном на спинке одежды, со встроенной на внешней стороне светочувствительной панелью («пластиной») солнечной батареи, соразмерной с открытой площадью поверхности клапана (рекомендована стандартная панель с габаритами в сложенном виде: 250×200×15 мм), в комплекте со средствами

коммутации с мобильными электропотребляющими и/или электронакопительными устройствами [RU 2329749 С2, A41D 1/02, 27.07.2008].

В близком аналоге реализован принцип максимальной демаскировки пользователя (одежда невоенного назначения).

Технический результат использования близкого аналога (отнесенного к легкой промышленности) - защита пользователя от погодных условий в дальних походах, надежное размещение коммутационной системы, а также легкость ухода за одеждой (курткой).

При всех своих положительных качествах, главным из которых, под углом зрения заявляемого изобретения, является наличие на одежде автономного источника электроэнергии в виде панели солнечной батареи со средствами коммуникации с мобильной электронной аппаратурой, близкий аналог имеет недостатки, делающие невозможным (нерациональным) применение такого устройства для поставленных в заявке технических задач. А именно:

во-первых, одежда явно не соответствует требованиям к одежде силовых структур как по конструкции, так и по цветовому оформлению (демаскировка);

во-вторых, напрочь отсутствуют погоны и какие-либо знаки воинского или специального различия, что в заявляемом устройстве является приоритетным - основные детали одежды, где и локализован предмет изобретения;

в-третьих, панель («пластина») солнечной батареи чрезмерно велика для применения в решении задач заявляемого изобретения, где и не преследуется цель наличия столь мощных источников тока;

в-четвертых, наличие клапана, предназначенного почти исключительно как носитель солнечной батареи, не отвечает принципам многофункциональности и оптимизации массогабаритных показателей.

Таким образом, близкий аналог представляет в данном случае интерес лишь в профессиональном и экспертно-патентоведческом планах.

Наиболее близким к заявляемому устройству по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков является муфта погона («съемный погон-муфта (варианты)»), имеющего средства разъемной фиксации на плечевом поясе, выполненная в виде уплощенного трубчатого замкнутого гибкого элемента с возможностью охвата погона, принудительного перемещения вдоль него и поворота вокруг продольной оси симметрии погона на ±180° [RU 2113146 С1, A41D 29/00, 20.06.1998].

Она выполнена из ткани, аналогичной ткани погона или одинаковой с ней, включая цвет и другие особенности внешнего оформления, например камуфляжный рисунок.

Собственно погон выполнен полностью съемным и двухслойным (складываемым слой на слой с предварительным пропуском через шлевку), с просечкой под пуговицу или иной съемный фиксатор в верхнем конце погона - у ворота одежды.

Кроме того, она выполнена либо с изображением звездочек в качестве воинских знаков различия, либо с возможностью установки звездочек в варианте отдельных изделий.

При этом она установлена на погоне съемно.

Предусмотрено только парное применение - по одной муфте на правый и левый погоны.

Технический результат использования прототипа (который отнесен к легкой промышленности) - улучшение эстетических (за счет улучшения чистоты внутреннего объема изделия) и эргономических свойств; упрощение технологии изготовления погона-муфты, что, в конечном счете, повышает срок использования последнего.

Однако в прототипе не предусмотрена установка ни на муфтах, ни на собственно погоне, ни на комплексе «погон с муфтой» в сборе солнечных батарей или иных источников электрической энергии. В то же время современный человек, в большинстве своем имеющий одно или несколько электропотребляемых низковольтных устройств на базе электронных компонентов (мобильный телефон, видеопланшет, ноутбук, радиоприемное устройство, плейер, фонарик и т.д.), в той или иной степени зависит от внешних источников питания, не всегда доступных ему. Это в наибольшей степени справедливо в отношении бойцов-пехотинцев в полевых условиях и моряков в экстремальных ситуациях (рация, планшет, навигационная аппаратура, приборы ночного видения и др. мобильные энергопотребляющие устройства).

Не реализуется потенциальная возможность использования достижения альтернативной энергетики - солнечных батарей. Причем при наличии достаточно больших свободных площадей погон, выгодно ориентированных на источники естественной (солнечного излучения) и искусственной освещенности и призванных нести на себе открытую для стороннего наблюдателя информацию о знаках различия на них.

Таким образом, известное устройство, принятое за прототип, при всех своих полезных качествах, имеет недостаточно высокие технико-эксплуатационные характеристики (ТЭХ), прежде всего в части показателя «многофункциональность».

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении ТЭХ за счет расширения функциональных возможностей при несущественном увеличении массогабаритных и стоимостных показателей, конкретно - возможности использования дополнительного альтернативного источника питания мобильных электропотребляющих устройств при более эффективном использовании свободных площадей наружной поверхности элементов одежды (погон).

Решение поставленной задачи достигается тем, что муфта погона, имеющего средства разъемной фиксации на плечевом поясе, выполненная в виде уплощенного трубчатого замкнутого гибкого элемента с возможностью охвата погона, принудительного перемещения вдоль него и поворота вокруг продольной оси симметрии погона на ±180°, снабжена солнечной батареей в комплекте со средствами коммутации с мобильными электропотребляющими и/или электронакопительными устройствами, при этом панель солнечной батареи выполнена пластинчатой прямоугольной или составной из электрически соединенных в указанную батарею прямоугольных пластинчатых светочувствительных элементов в количестве двух-трех с зазором вдоль продольной оси симметрии погона, геометрически и компоновочно в соответствии с установленной геометрической схемой знаков различия сержантского и старшинского состава, по крайней мере, государственных силовых структур, в жестком накладном исполнении, с совмещением тем самым указанными пластинчатыми элементами одновременно функций панели солнечной батареи и знаков различия.

В порядке решения поставленной задачи заявляемое устройство может характеризоваться следующей совокупностью дополнительных конструктивных признаков (при сформулированной выше основной совокупности признаков): при парном применении, подразумевающем установку на погон правого и левого плеча, средства электрического соединения правой и левой панелей объединены или выполнены с возможностью объединения в единую солнечную батарею.

Среди известных устройств не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной. В то же время именно за счет последней достигается новый технический результат в соответствии с поставленной задачей.

Заявляемое устройство (в приложении к погонам военнослужащих со знаками различия «старший лейтенант», как доминантному частному примеру с не точечным и не линейным, а плоскостным распределением звездочек, а также «старший сержант», как доминантному частному примеру с тремя прямоугольными накладными пластинками-«лычками», равноотстоящими друг от друга на небольшом расстоянии из соображений визуальной различимости количества «лычек») пояснено на чертежах:

на фиг. 1 показан погон с одной съемной муфтой и электрооборудованием (панель солнечной батареи со средствами коммутации), зафиксированный на плечевом поясе военной куртки, вид сверху в положении «знаки различия - звездочки», где L - длина погона (муфты), В - ширина погона (муфты), l - продольный размер панели солнечной батареи, b - поперечный размер панели солнечной батареи;

на фиг. 2 - то же, поперечный разрез А-А по муфте;

на фиг. 3 показан погон с одной съемной муфтой и электрооборудованием в сборе, зафиксированный на плечевом поясе военной куртки, вид сверху в положении «панель солнечной батареи»;

на фиг. 4 - то же, поперечный разрез Б-Б по муфте;

на фиг. 5 показан погон с одной съемной муфтой и электрооборудованием, вариант конструктивно-функционального совмещения элементов панели солнечной батареи со знаками различия, на плечевом поясе военной куртки, вид сверху в положении «знаки различия - жесткие накладные лычки сержанта», где l₁ - ширина жесткой накладной лычки знаков различия; Δ - расстояние (зазор) между разнесенными элементами панели солнечной батареи; δ - расстояние (зазор) между разнесенными жесткими накладными «лычками» в качестве знаков различия;

на фиг. 6 - то же, вариант с дополнительным (резервным) аккумулятором на тыльной стороне муфты, поперечный разрез;

на фиг. 7 показан погон с двумя съемными муфтами и электрооборудованием (включая панель солнечной батареи и дополнительный аккумулятор), зафиксированный на плечевом поясе военной куртки, вид сверху в разнесенной положении муфт в их положении «знаки различия и одна панель солнечной батареи в рабочем режиме»:

На этих фигурах позициями обозначены:

1 - куртка (частный случай одежды); 2 - погон наплечный; 3 - шов ниточного соединения погона с одеждой (частный случай неразъемного фиксатора погона на одежде); 4 - просечка погона под пуговицу (частный случай погонной части фиксатора погона); 5 - пуговица (частный случай ответной части разъемного фиксатора погона); 6 - муфта основная (далее - «муфта») на погон, как правило, съемная, как быстро отделяемый элемент составного погона; 7 - три распределенные по полю муфты «треугольником» пятиконечные звездочки съемные или тканые (частный случай установленных знаков различия - «старший лейтенант»); 8 - три параллельно установленные поперек погона с зазором прямоугольные накладные пластины «лычка» (частный случай установленных знаков различия - «сержант»), 9 - светочувствительный (фотоэлектрический) элемент или совокупность элементов («панель») солнечной батареи; 10 - средства электрического соединения, (провода, разъемы и др. возможные элементы), иначе говоря - коммутации, с мобильными электропотребляющими и/или электронакопительными устройствами; 11 - (обобщенно) мобильное электропотребляющее и/или электронакопительное устройство из числа упомянутых; 12 - дополнительная (вторая) муфта погона (муфта на погон; 13 - плоский дополнительный электрический аккумулятор; 14 - дополнительная панель солнечной батареи; 15 - средства электрического соединения дополнительной панели солнечной батареи с основной панелью или непосредственно с энергопотребляющим или энергонакопительным устройством.

Муфта 6 погона 2 выполнена (см. фиг 1, 2) в виде уплощенного трубчатого замкнутого гибкого элемента. Размеры муфты 6 заданы в обеспечение возможности охвата ею (в сплющенном состоянии) погона 2 и, путем принудительного перемещения вдоль него, установки на требуемом расстоянии от шва 3 (т.е. внешнего, нижнего края погона 2) между постоянным 3 и разъединяемым 4+5 фиксаторами погона на куртке (одежде) 1 и поворота вокруг продольной оси симметрии погона 2 на угол ±180° (лицевой стороной соответственно «над» или «под» погоном 2).

Поперечный размер муфты 6 соразмерен (превышает лишь с допуском на швы и на ограниченную трением свободу смещения по погону 2) шириной В погона 2.

Муфта 6 может быть выполнена на тканевой основе, аналогичной тканевой основе погона 2 или одинаковой с ней, включая цвет (например, зеленый) и другие особенности внешнего оформления, например камуфляжный рисунок («лес», «камыш», «тигр» и т.д.).

Муфта 6 может быть установлена на погоне 2 съемно. Это - преимущественно рекомендуемый вариант выполнения составного погона 2+6.

Муфта 6 снабжена светочувствительной (фотоэлектрической) панелью 9 солнечной батареи, в комплекте со средствами 10 электрического соединения (во всяком случае, электроразъемом) с мобильными электропотребляющими или электронакопительными (аккумулирующими) устройствами 11 (см. фиг. 1, 2, 6, 7).

Поперечный размер b панели 9 соразмерен с шириной В погона 2 и, соответственно, не превышает ширины муфты 6.

При превышении продольного размера l панели 9 (а значит и муфты 6), т.е. в направлении продольной оси погона 2, над шириной В погона (l>В) панель 9 солнечной батареи может быть выполнена составной, в виде электрически объединенных прямоугольных светочувствительных элементов, установленных на расстоянии Δ друг от друга (т.е. с зазором), достаточном для хотя бы частичной гибкости основы (материала погона 2 и материала муфты 6) во избежание ограничения свободы подъема руки пользователя (см. фиг. 5).

Продольный, в направлении продольной оси погона 2, размер l муфты 6 может допускать расположение рядом с ней другой муфты - дополнительной (второй) 12, с воинскими или специальными знаками различия установленного образца, в частности офицерских звездочек 7 (вышитых или накладных, первые предпочтительнее), либо сержантских или старшинских лычек 8 (последние могут быть выполнены в варианте жестких прямоугольных накладных пластин, что предпочтительнее, на погоне ориентированных поперек) - см. фиг. 5. Собственно, муфта 12 ничем не отличается от муфты-прототипа в составе широко используемого силовыми структурами составного погона со знаками различия.

С противоположной по отношению к панели 9 солнечной батареи внешней стороны муфты 6 могут быть предусмотрен «собственный» комплект знаков воинского или специального различия установленного образца, в частности офицерские звездочки 7 или поперечные пластинки 8 - аналоги сержантских или старшинских лычек (см. фиг. 1, 4).

При упомянутом выше условии l>В и выполнении панели 9 составной прямоугольные светочувствительные элементы панели 9 могут быть выполнены и расположены (δ=Δ) в соответствии с установленной геометрической схемой знаков различия сержантского и старшинского состава в жестком накладном исполнении (δ=2 мм в соответствии с упомянутыми в обзоре аналогов Приказами), с совмещением тем самым указанными пластинчатыми элементами 9 функций панели солнечной батареи и знаков различия 8 (см. фиг. 5).

При этом (как подвариант) может быть дополнительно предусмотрен плоский электрический аккумулятор 13, установленный на муфте 6 с внешней ее стороны, противоположной панели солнечной батареи (то есть, в конечном счете, под погоном 2), или, что предпочтительнее во избежание опоры жесткого элемента непосредственно на ткань куртки 1 под погоном 2, - с внутренней стороны слоя муфты 6 (см. фиг. 6).

В варианте составного погона 2+6+8 устройства, т.е. по две муфты (основной 6 и дополнительной 8) на погон (см. фиг. 7) дополнительная муфта 8 может быть снабжена дополнительной панелью 14, которая, разумеется, должна быть снабжена своими средствами электрического соединения с основной панелью 9 или непосредственно с энерго(электро-)потребляющим или энерго(электро)- накопительным устройством 15. При этом без острой необходимости или целесообразности дополнительная муфта 12 установлена на погоне 2 с ориентацией панели 14 внутрь, а знаками различия 7 или 8 - наружу.

При парном применении, подразумевающем установку на погон 2 правого и левого плеча, средства 10 электрического соединения панелей 9 могут быть объединены или выполнены с возможностью объединения в единую солнечную батарею. При этом может быть рекомендована, в частности, прокладка объединяющих электрических коммуникаций (проводов - на иллюстрациях не показаны) в основании ворота куртки 1.

Заявленное устройство работает следующим образом.

В варианте устройства по фиг. 1-4 (с одной, основной муфтой 6, со знаками различия на одной и панелью 9 на другой стороне муфты 6) муфта 6, как правило («по умолчанию»), установлена ближе к фиксатору 3 погона 2, знаками различия 7(8) наружу (для идентификации воинского или специального звания или чина) пользователя. Для использования панели 9 солнечной батареи как дополнительного (резервного) или основного источника электрической энергии для питания устройства 11 муфту 6 поворачивают рукой (руками) вокруг продольной оси погона 2 на 180°. При этом знаки различия 7(8) оказываются на бывшем месте панели 6 - между муфтой 6 и одеждой 1 (то есть под составным погоном 2+6+9), а панель 9 - на бывшем месте знаков различия 7(8) - снаружи (см. фиг. 3, 4). Устройство 11 подключают к электрическому разъему панели 9 (при использовании одной панели 9) или общему для двух панелей 9 - правого и левого плеч (при двух симметричных погонах). При наличии достаточной естественной и/или искусственной освещенности панели(лей) 9 последние будут генерировать э.д.с. для питания устройства 11. По окончании использования панели(ей) 9 электрический разъем последней(их) отсоединяют и муфту 6 поворачивают в исходное состояние.

В варианте устройства с одной, основной муфтой 6, снабженной, с одной стороны, пластинчатыми знаками различия 8 (установленными с зазором δ друг от друга) и, с другой стороны, составной панелью солнечной батареи в виде электрически объединенных прямоугольных светочувствительных элементов 9, установленных с зазором Δ друг от друга, знаками 8 и панелью 9 пользуются также попеременно, в зависимости от потребностей и ситуации. Аналогичным образом поворачивают муфту на угол 180° в любую удобную сторону.

Однако в устройствах по фиг. 5, 6 (минимум с двухфункциональной панелью 9) необходимости в повороте муфты нет: знаки различия 8 сами выполнены в виде элементов панели 9.

Разнесенность жестких элементов 9 на расстояния Δ или δ друг от друга (в частности, δ=Δ=2 мм в соответствии с упомянутыми в обзоре аналогов Приказами) обеспечивает, наряду с прочими зазорами, при гибком материале погона 2 в основном сохранение гибкости, столь необходимой для уменьшения сопротивления подъему руки пользователя.

В перерывах использования устройств 11 в условиях освещенности (на фиг. 6 условно показано стрелками «молния» и символом «☼» источника света) панель (батарею) 9 отсоединяют от устройства 11 и подсоединяют к плоскому дополнительному (резервному) аккумулятору 13, расположенному с обратной стороны муфты 6 с целью его автоматической подпитки.

В варианте устройства по фиг. 7 (с двумя муфтами - 6 и 12 на один погон 2) также нет необходимости в «смене декораций», за исключением временных (эпизодических) неблагоприятных условий эксплуатации панели(ей) 9, в частности воздействие ремнями оружия и лямками рюкзака. Муфта 12 со знаками различия 7 постоянно «работает» на идентификацию звания пользователя, как и в прототипе, а муфта 6 с панелью 9 солнечной батареи - «специализируется на энергетике» и при необходимости обезопасить панель 9 от неблагоприятных воздействий извне легко может быть повернута уже описанным выше образом.

Не исключен также вариант защиты (укрытия) панели 9 путем продольного смещения муфты 12 на муфту 6 до полного перекрытия последней. Либо смещением муфты 6 под муфту 12. Либо одновременным смещением обеих муфт навстречу друг другу «муфта 6 под муфту 12», что на иллюстрациях не показано по причине очевидности из фиг. 7.

В любом из описанных вариантов исполнения заявляемого устройства расположение панели под одним или несколькими (до трех включительно) слоями материала «своей» муфты 6, погона 2 и соседней муфты 12 надежно изолирует светочувствительную панель 9 от неблагоприятных воздействий извне.

Не исключены другие варианты устройств, в рамках заявляемых совокупностей существенных признаков.

Выбор конкретного варианта из предложенных при использовании изобретения зависит от спектра эксплуатационных, тактико-технических и экономических требований и производится в каждом конкретном случае.

Использование изобретения позволяет повысить технико-эксплуатационные характеристики за счет многофункциональности устройства (как минимум, совмещения пластинчатыми панелями функций солнечной батареи и воинских или специальных знаков различия), расширения возможностей энергообеспечения мобильного слаботочного электрооборудования (применения достаточно развитых по полезной площади светочувствительной поверхности солнечных батарей) при рационализации компоновки. Рост электрической энергонасыщенности объекта значительно увеличивает, в частности, возможности применения «электрической» и «электромагнитной» мобильной аппаратуры: раций, электронных планшетов, навигационных устройств, средств ночного видения, прицелов и т.д.).

В любом случае, отвечает общей тенденции электрификации и энерговооруженности человека, особенно бойца-пехотинца и разведчика с высоким уровнем их автономности.