保护性头盔和能够可移除地安装到其上的滤光盒的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]在例如希望保护以免受高强度光照射的情况下，常常在保护性头盔(例如，头盔、护罩、护目镜等)上提供滤光器，诸如例如自动变暗过滤器。
【发明内容】
[0002]广泛概括地说，本文公开了一种保护性头盔和一种能够可移除地安装到其上的滤光盒、以及可移除地插入此类盒和移除此类盒的方法。本发明的这些方面和其它方面在下面的【具体实施方式】中将显而易见。然而，在任何情况下，都不应将该广泛的概述解释为是对可受权利要求书保护的主题的限制，无论此主题是在最初提交的专利申请的权利要求书中给出还是在修订的专利申请的权利要求书中给出，或者是以其它方式在申请过程中给出。
【附图说明】
[0003]图1是包括可移除地安装到其上的示例性滤光盒的示例性保护性头盔的前侧透视图。
[0004]图2是图1的示例性保护性头盔和滤光盒的后侧透视图。
[0005]图3是图2的示例性保护性头盔的后侧透视图，其中省略了该头盔的头部悬架。
[0006]图4是示例性滤光盒的后侧透视图。
[0007]图5是图4的示例性滤光盒的侧视图。
[0008]图6是图3的示例性保护性头盔的后侧透视图，其中省略了滤光盒。
[0009]图7是用于滤光盒的示例性夹持器的后底部透视图。
[0010]图8a_8c是在代表性夹持器中的和被从该夹持器移除的代表性滤光盒的理想化的侧面示意性横截面的示例性视图:
[0011]图8a示出在夹持器中安装在适当位置中的盒。
[0012]图Sb示出在已在第一方向上可滑动地移动之后的盒。
[0013]图Sc示出在已旋转并处于适当位置中的待被从夹持器移除的盒。
[0014]在多张图中，类似的参考标号表示类似的元件。一些元件可能以相同或相等的倍数存在；在此类情况下，参考标号可能仅标出一个或多个代表性元件，但应当理解，此类参考标号适用于所有此类相同的元件。除非另外指明，否则本文档中的所有图和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本发明的不同实施例。如本文所用，作为对性质或属性的修饰语，除非另外具体地定义，否则术语“大体”意指该性质或属性将能容易被普通技术人员识别，而不需要绝对精确或完美匹配(例如，对于可计量性质，在+/-20%内)。除非另外具体地定义，否则术语“基本上”意指高逼近程度(如，在可量化性能的+/-10%内)，但同样不需要绝对精确或完全匹配。术语如相同、相等、均匀、恒定、严格等应理解成是在普通容差内，或适用于特定情况的测量误差，而不需要绝对精确或完美匹配。
【具体实施方式】
[0015]本文公开了一种包括能够可移除地安装到其上的滤光盒10的保护性头盔1、以及安装此类盒和将该盒从此类头盔移除的方法。在各种实施例中，此类保护性头盔可包括例如头盔、护罩或护目镜(例如，焊接头盔、护罩或护目镜)，应注意这些类别的保护性头盔之间可能并不总是存在明确的界限。如图1和2中的示例性实施例中所示，保护性头盔I包括主体20 (其中头盔I是如人常规所佩戴的)，主体20包括大体向前侧81、大体向后侧82、大体向上侧或顶侧83 (例如，朝向佩戴者的头顶)、以及大体底侧84 (例如，朝向佩戴者的颈部)。主体20包括具有透光性窗口 2的大体面向前的部分。在许多实施例中，透光性窗口 2可采取贯穿开口的形式(如在图6的示例性实施例中最易于看到的)。如图3中的示例性实施例中所示，保护性头盔I包括滤光盒10并且包括滤光透镜11，滤光盒10安装在如本文中详细地描述的头盔I中，滤光透镜11与窗口 2的至少一部分对准，使得透镜11可过滤穿过窗口 2的电磁辐射(例如，可见光、紫外线辐射、红外线辐射等)。即，透镜11被定位在保护性头盔I内，使得到达佩戴头盔的人的眼睛的任何电磁辐射都必须首先穿过透镜11，并且因此可以任何期望的方式来光学地过滤该电磁辐射。
[0016]通过夹持器40来实现盒10到头盔I中的可移除安装，如图3和6(分别为其中安装有盒10和未安装盒10)中的示例性表示中所示。术语夹持器是指头盔I的共同将盒10可移除地保持在适当位置的两个或更多个部件；不必要的是这两个或更多个部件是同一个整体零件的部分或甚至它们必须彼此直接连接。在许多实施例中，当盒10可移除地安装在头盔I内时，盒10的部分(例如，周边部分)可驻留在夹持器40的各种部件和侧向围绕窗口 2的框架3的部分之间，如本文中更详细地解释。
[0017]为描述清楚起见，使用了以下术语:
[0018]以窗口 2为参考位置，术语诸如前部、向前等是指在使用头盔I时朝向电磁辐射源的方向(因此例如，图1是从头盔I的前侧的视图)。术语诸如后部、向后等是指大体远离前部方向的方向。因此，头盔I的后侧是被构造成接受并且光学地遮蔽使用者的头部的至少一部分的侧面(因此，图2、3和6是从头盔I的后侧的视图)。因此，这两个方向组合来建立相对于头盔I的窗口 2的前-后轴线和方向。
[0019]如所提及的，头盔I包括侧向围绕窗口 2的框架3。(虽然在许多实施例中，窗口2和/或框架3的形状可便利地为大体矩形形状，但这不是严格必需的，并且这些部件中的任一个或两个可为例如椭圆形或可至少具有一定程度地倒圆的角。)侧向指的是大体与窗口 2的前-后轴线正交的任何方向。侧向向内指的是在朝向窗口 2的侧向几何中心的方向上；侧向向外指的是在远离窗口 2的侧向几何中心的方向上。因此，侧向围绕指的是框架3在窗口 2的所有侧向侧面上侧向向外地毗邻窗口 2。(在许多实施例中，框架3可包括限定窗口 2的侧向向内的边缘213，如在图6中所描绘的示例性实施例中。)术语诸如越过或超过(不论是在纵向上还是在横向上，如以下讨论的)是指远离窗口 2的几何中心的方向。
[0020]相对于盒10来说，从本文的公开内容将认识到，通过包括使盒10相对于窗口 2和夹持器40来回直线移动(或滑动)的步骤，可将盒10插入到夹持器40中并从其中移除。据此，术语纵向在相对于盒10使用时是指盒10的直线移动的方向/轴线。在图4的示例性视图(以分离的后侧视图示出盒10)中，盒10的移动的纵向是由z轴指示的。盒10的横向是垂直于纵向并且与纵向大体在同一个主平面中的方向。因此，在图4和5中，相对于盒10来说的横向是由X轴指示的。盒10的厚度方向和尺寸被限定为当盒10安装在头盔I中时与头盔I的前-后轴线大体对准的盒10的方向。通常，盒10的厚度方向将正交于并且基本上小于盒10的纵向和横向。
[0021]相对于夹持器40来说，夹持器40 (和窗口 2)的纵向和轴线表示与盒10相对于窗口 2和夹持器40来回直线移动(例如滑动)的方向大体对准(具有某些有限的偏差，如本文稍后讨论的)的侧向。在图3和7中所描绘的示例性实施例中，相对于夹持器40来说的此类纵向是由Z轴指示的。关于这些有限的偏差，本文稍后将对其进行详细地解释:当盒10在某些位置中时，夹持器40和窗口 2的纵向轴线Z可相对于盒10的纵向轴线z以偏置角Θ偏置。
[0022]盒10、窗口 2、框架3、夹持器40等的第一纵向端部和第二纵向端部是沿该项目的相应纵向轴线(即，盒的z轴或窗口、框架和夹持器的Z轴)定位的那些端部。例如，在图3和6中所描绘的示例性实施例中，盒10的直线移动的方向相对于窗口 2(和夹持器40)将为上下的，因此如这些图中所示窗口 2的顶部和底部是窗口 2的第一纵向端部和第二纵向端部。术语第一端部(不论是窗口 2、框架3、夹持器40、盒10等的第一端部)表示本文所述的第一保持器在其近侧的纵向端部。术语第二端部表示第二可偏转保持器在其近侧的纵向端部。如应用于窗口 2、框架3和夹持器40的术语横向表示大体与窗口 2、框架3等的纵向正交的侧向。即，在图6的视图中，窗口 2的左边缘和右边缘将为窗口 2的横向边缘，框架3的区段8将为框架3的横向区段，等等。在图3和其它图中，相对于窗口 2、框架3、夹持器40等来说的横向是由X轴(该轴线通常将是与盒10的横向轴线对准的)表示的。
[0023]盒10的可滑动运动的方向是由夹持器40的取向决定的，使得可通过夹持器40的设计来改变盒10相对于框架3和头盔I的直线运动的方向。即，在一些实施例中，夹持器40可相对于头盔I从本文的图中所示的构型旋转180度(S卩，可以与图6中所示的构型“颠倒”的方式来提供该夹持器)。另选地，夹持器40可相对于头盔I旋转90度(使得盒10的直线运动的方向相对于头盔I可能是“左右的”而不是“上下的”)。概括地说，本文采用术语纵向、横向等纯粹是为了便于描述盒10相对于夹持器40的移动，并且该术语不需要夹持器40和盒10相对于头盔I的任何特定构型。此外，纵向和横向以及纵向和横向轴线的名称是参考盒10的直线运动的方向的，并且不需要任何部件的纵向尺寸必须长于该部件的横向尺寸。事实上，在图4中所示的具体实施例中，盒10的横向尺寸(即，其沿X轴的宽度，如图所示)大于其纵向尺寸(即，其沿z轴的上下尺寸，如图所示)。
[0024]如将要进行讨论的，在本文所公开的方法的某些步骤中，盒10可(部分地)围绕在盒10的一个纵向端部近侧的旋转轴线旋转(即，使得盒10的在旋转轴线近侧的纵向端部可旋转通过相对较小的旋转范围，而盒10的在旋转轴线远侧的纵向端部可旋转通过相对较大的旋转范围)。围绕此类旋转轴线可旋转地移动盒10的方向是由例如图3、4和5中的弧形“轴线”Y指定的，其中Γ(离开平面，如在图3和4中观察到的)指示在如上文定义的向后方向(远离框架3)上的移动，并且其中Y+(进入平面，如在图3和4中观察到的)指示在向前方向(朝向框架3)上的移动。在特定的时间和位置上(即，当盒10基本上平行于窗口 2时；例如，在开始使盒10旋转以远离基本上平行于窗口 2的状态时)，盒10的旋转方向Y可与窗口 2的前-后轴线基本上对准。在其它时间和位置上(即，在盒10的一个纵向端部已远离窗口 2向后旋转之后)，盒10的此类旋转方向Y可与窗口 2的此类前-后轴线分开，如稍后将了解到的。
[0025]已呈现了这些几何术语和几何关系，现在可以在各种示例性实施例中讨论保护性头盔I的结构和功能。如在图6(其中省略了盒10)的示例性实施例中最容易地看到的，保护性头盔I的主体20可包括面向后的框架3，框架3侧向围绕(并且在一些实施例中可限定)窗口 2。如在图7(同样其中省略了盒10)的分离视图中可最佳地看到的，在至少一些实施例中，框架3可以是由围绕窗口 2并且包括面向后的表面113的大体平坦区域(在图7中以点画法示出)提供的大体平面框架，当盒10被安装在向后与窗口 2相邻且在夹持器40内的适当位置中时，可将盒10的周