Результат интеллектуальной деятельности: СЪЕМНЫЙ ПОГОН-МУФТА

Изобретение находится на стыке легкой промышленности и электротехники, а именно к деталям одежды, главным образом форменной, конкретно - к погончикам типа «муфта» на куртках, рубашках и др. предметах одежды, плюс к малогабаритным мобильным солнечным батареям (фотоэлектрическим элементам) как источникам электропитания мобильных энерго(электро-)потребляющих 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 n 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 (аккумулирующими) устройствами.

Так, из уровня техники известно размещение панелей солнечных батарей на шляпе-сомбреро, с электрическим подключением к устройству охлаждения головы [RU №2235490, A42B 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, A42В 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, что в составе изделия другого 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 выставить 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 C2, A41D 1/02, 27.07.2008].

В близком аналоге реализован принцип максимальной демаскировки пользователя (одежда не военного 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 отличия, что в заявляемом устройстве является приоритетным - основными деталями 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 носителя 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 съемный погон-муфта (варианты), состоящий из муфты погона, включающей верх из ткани верха обмундирования со знаками различия, и средств для фиксации муфты на плечевом поясе обмундирования, включающих в себя двойной длины погон со сквозными просечками на верхних краях под пуговицу у ворота обмундирования, упомянутой пуговицы или аналогичного ей фиксатора, и шлевки, прикрепляемой к обмундированию внизу плечевого пояса, с возможностью продевания погона в шлевку и муфту с последующей сосной фиксацией обоих его краев в сложенном вдвое состоянии [RU 2113146 C1, A41D 29/00, 20.06.1998].

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 энерго(электро-)потребляющие 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 призванными 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 в съемном погоне-муфте, состоящем из муфты погона, включающей верх из ткани верха обмундирования со знаками различия, и средств для фиксации муфты на плечевом поясе обмундирования, включающих в себя двойной длины погон со сквозными просечками на верхних краях под пуговицу у ворота обмундирования, упомянутой пуговицы или аналогичного ей фиксатора, и шлевки, прикрепляемой к обмундированию внизу плечевого пояса, с возможностью продевания погона в шлевку и муфту с последующей соосной фиксацией обоих его краев в сложенном вдвое состоянии, дополнительно предусмотрена вторая пуговица под верхнюю из упомянутых просечек или аналогичный ей фиксатор края погона, прикрепляемая к рукаву обмундирования с возможностью выборочной фиксации одного конца погона либо на первой, либо на второй пуговице или аналогичном ей фиксаторе, а на поверхности погона, являющейся внутренней в его сложенном вдвое состоянии, в пределах верхней его полудлины и ширины, закреплены элементы мобильного электрооборудования в составе, по меньшей мере, одной панели солнечной батареи и средств коммутации с электроаккумулирующими и/или непосредственно электропотребляющими мобильными устройствами.

В порядке решения поставленной задачи заявляемое устройство может характеризоваться следующими совокупностями дополнительных конструктивных признаков (при сформулированной выше основной совокупности признаков):

- фиксаторы краев погона могут быть выполнены в виде застежки Велкро или заклепок (это также позволяет решить поставленную задачу, не ограничивая себя вариантами выбора типа фиксатора);

- панель солнечной батареи может быть выполнена составной, в виде электрически объединенных прямоугольных светочувствительных элементов, установленных на расстоянии друг от друга, достаточном для хотя бы частичной гибкости погона в перпендикулярной к нему продольной плоскости (это позволяет решить поставленную задачу, сохранив, как это уже сформулировано в данном абзаце, хотя бы частично гибкость погона в продольной перпендикулярной погону плоскости для снижения ограничения подвижности при поднятии руки пользователя, в сравнении с единой панелью - не разбитой на два или несколько элементов);

- в съемном погоне-муфте может быть дополнительно предусмотрен плоский прямоугольный электрический аккумулятор, закрепленный на поверхности погона, являющейся внутренней в его сложенном вдвое состоянии, в пределах нижней его полудлины и ширины, со средствами коммутации с панелью солнечной батареи и электроаккумулирующими или непосредственно электропотребляющими мобильными устройствами (это позволяет организовать один или два основных и/или дополнительных аккумуляторов электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими пластинами, непосредственно в пределах погона, что рационализирует конструкцию и протяженность средств коммутации, повышает удобство и оперативность использования комплекса электрооборудования, повышает защищенность последнего);

- при этом рекомендуется вариант с не превышением габаритов в плане указанного дополнительного аккумулятора над габаритами в плане муфты, с возможностью его экранирования последней (это усиливает эффект от предыдущего предложения в части защитных свойств);

- при парном применении, подразумевающем установку на правую и левую стороны плечевого пояса обмундирования, средства электрического соединения панелей могут быть объединены или выполнены с возможностью объединения в единую солнечную батарею, при этом проводная связь в составе средств коммутации может проходить в пределах периметра ворота обмундирования (это позволяет, при соблюдении существующих принципов парности и симметрии погон, в максимальной степени использовать суммарную площадь погон для наращивания, конкретно в два раза, энергоэффективности заявляемого устройства).

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) пояснено на чертежах:

на фиг. 1 показана схема установки и двухпозиционного положения съемного составного погона со съемной муфтой и электрооборудованием (панелью солнечной батареи со средствами коммутации) на куртке, вид на левый плечевой пояс куртки спереди, где L_п - длина собственно погона (от верхнего до нижнего края), L_сб - продольный размер панели солнечной батареи, L_м - продольный размер (длина) муфты;

на фиг. 2 - то же, вид сверху в разложенном частично зафиксированном положении, вид сверху, где В - ширина погона-муфты (по муфте), b - поперечный размер панели солнечной батареи и дополнительного аккумулятора, Δ - расстояние (зазор) между разнесенными элементами панели солнечной батареи, символы «стрелки-молнии» и «» - внешний источник света.

На этих фигурах позициями обозначены:

1 - куртка (частный случай одежды, в данном примере - обмундирования военнослужащего); 2 - первая пуговица, закрепляемая на куртке вверху ее плечевого пояса, как частный случай первой ответной части разъемного фиксатора собственно погона; 3 - шлевка, не съемно прикрепляемая (пришиваемая) к куртке внизу ее плечевого пояса, как один из фиксаторов собственно погона и погона-муфты в целом; 4 - вторая пуговица, закрепляемая на рукаве куртки на продолжении продольной линии погона, как частный случай второй ответной части разъемного фиксатора собственно погона; 5 - собственно погон на плечевой пояс куртки, как один из элементов (съемный) фиксации остальных съемных составных частей съемного погона-муфты; 6 - просечки погона под пуговицу (частный случай погонной части фиксатора собственно погона), одинаковые для обоих концов собственно погона; 7 - съемная муфта (далее - «муфта») на погон, как быстро отделяемый элемент съемного погона-муфты; 8 - распределенные по полю муфты пятиконечные звездочки съемные или тканые (показаны съемные с условно повернутыми на 90° в плоскости муфты ножками), как частный случай установленных знаков различия («прапорщик, мичман или вахмистр»); 9 - плоский фотоэлектрический элемент или совокупность элементов («панель») солнечной батареи, закрепляемый(ые) на собственно погоне; 10 - средства электрического соединения, (провода, разъемы и др. возможные элементы), иначе говоря - средства коммутации, с мобильными электропотребляющими и/или электронакопительными устройствами; 11 - (обобщенно) мобильное электропотребляющее и/или электронакопительное устройство из числа упомянутых; 12 - плоский, удаленный от съемного погона-муфты электрический аккумулятор; 13 - плоский дополнительный электрический аккумулятор, закрепляемый на собственно погоне.

Съемный погон-муфта состоит из муфты 7 погона, длиной L_м и шириной В (см. фиг. 2), включающей верх из ткани верха обмундирования (куртки) 1 со знаками 8 различия, и средств для фиксации муфты на плечевом поясе обмундирования, включающих в себя двойной длины (L_п) при ширине В собственно погон 5 со сквозными просечками 6 на верхних (на фиг 1, 2 - слева) краях под пуговицу 2 у ворота обмундирования (куртки) 1, пуговиц 2, 4 или аналогичных им фиксаторов (например, застежки Велкро или кнопочных соединений - не показано), и шлевки 3, прикрепляемой к обмундированию (куртке) 1 внизу ее плечевого пояса, с возможностью продевания погона 5 в шлевку 3 и муфту 7 с последующей соосной фиксацией обоих его краев в сложенном вдвое (L_п/2) состоянии.

Дополнительно предусмотрена вторая пуговица (упомянутая пуговица 4) под верхнюю из упомянутых просечек 6 или аналогичный ей фиксатор края погона 5, прикрепляемая к рукаву обмундирования (куртки) 1 с возможностью выборочной фиксации одного конца погона 5 либо на первой 2, либо на второй пуговице 4 или аналогичном ей фиксаторе.

На поверхности погона 5, являющейся внутренней в его сложенном вдвое состоянии, в пределах верхней его полудлины L_п/2 и ширины В, закреплены элементы мобильного электрооборудования. В состав последнего входят, по меньшей мере, одна панель 9 солнечной батареи и средства коммутации с электроаккумулирующими и/или непосредственно электропотребляющими мобильными устройствами 11-13.

Размеры муфты 7 заданы в обеспечение возможности охвата ею (в сплющенном состоянии) погона 5 и, путем принудительного перемещения вдоль него, установки на требуемом расстоянии от нижнего края сложенного вдвое погона 5 между пуговицей 2 и шлевкой 3.

Поперечный размер В муфты 6 соразмерен (превышает лишь с допуском на швы и на ограниченную трением свободу смещения по погону 5) с шириной погона 5.

Муфта 7 может быть выполнена на тканевой основе, аналогичной тканевой основе погона 5 или одинаковой с ней, включая цвет (например, зеленый) и другие особенности внешнего оформления, например камуфляжный рисунок («лес», «камыш», «тигр» и т.д.).

Панель 9 может быть выполнена составной, в виде электрически объединенных прямоугольных фотоэлектрических (светочувствительных) элементов, установленных на расстоянии Δ друг от друга, достаточном для хотя бы частичной гибкости погона 5 в перпендикулярной к нему продольной плоскости (см. фиг. 2).

В съемном погоне-муфте может быть дополнительно предусмотрен плоский прямоугольный электрический аккумулятор 13 размером, предпочтительно, также L_см×В, не более чем L_м×В, закрепленный на поверхности погона 5, являющейся внутренней в его сложенном вдвое состоянии, со средствами коммутации 10 с панелью 9 солнечной батареи и электроаккумулирующими или непосредственно электропотребляющими мобильными устройствами 11, 12.

При парном применении, подразумевающем установку на правую и левую стороны плечевого пояса обмундирования (куртки) 1, средства 10 электрического соединения панелей 9 могут быть объединены или выполнены с возможностью объединения в единую солнечную батарею 9+9, при этом проводная связь в составе средств 10 коммутации может проходить в пределах периметра ворота обмундирования (куртки) 1.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Муфта 7, как правило («по умолчанию»), установлена ближе к нижнему краю погона 5, знаками различия 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 электропотребляющего устройства 11 или электроаккумулирующих устройств 12, 13 расфиксируют (отстегивают от пуговицы 2 посредством просечки 6) только верхний край сложенного вдвое погона 5, извлекают из муфты 7, распрямляют погон 5 (оттягивая на пуговице 2) на всю его длину L_п, опускают на рукав обмундирования (куртки) 1 и фиксируют (посредством просечки 6) на второй пуговице 4 (см. фиг. 2).

При этом панель 9 солнечной батареи оказывается в зоне освещенности (на фиг. 2 условно показано стрелками «молния» и символом «» источника света), к тому же там, где обычно нет перекрытия ремнями рюкзака и/или стрелкового оружия, а знаки различия (звездочки) 8 остаются на прежнем месте видимыми.

Устройство 11 подключают, посредством соответствующих средств коммуникации 10, к 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 эдс для питания устройства 11. По окончании использования панели(ей) 9 электрический разъем последней(их) отсоединяют и муфту 6 поворачивают в исходное состояние.

Разнесенность жестких элементов 9 на расстояния Δ друг от друга обеспечивает, наряду с прочими зазорами, при гибком материале погона 5 в основном сохранение гибкости, столь необходимой для уменьшения сопротивления подъему руки пользователя.

В перерывах использования устройств 11 в условиях освещенности (на фиг. 2 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 нижнего участка погона 5 в пределах муфты 7, под панелью 9, с целью его автоматической подпитки этого аккумулятора.

Расположение панели 9 в нерабочем ее состоянии под одним или несколькими (до трех включительно) слоями материала муфты 7 и погона 5 надежно изолирует фотоэлектрическую (светочувствительную) панель 9 от неблагоприятных воздействий извне.

Не исключены другие варианты устройств для их осуществления, 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.

Технический результат заключается в повышении технико-эксплуатационных характеристик за счет многофункциональности погонов, расширения возможностей энергообеспечения мобильного слаботочного электрооборудования (применения достаточно развитых по полезной площади светочувствительной поверхности солнечных батарей) при рационализации компоновки и обеспечении защищенности электрооборудования в составе погона в нерабочем положении от внешних воздействий. Рост электрической энергонасыщенности объекта значительно увеличивает, в частности, возможности применения электрической и электромагнитной мобильной аппаратуры, в любом случае, отвечает общей тенденции электрификации и энерговооруженности с высоким уровнем автономности.