一种自动及手动控制的伞具的制作方法

本发明涉及伞具技术领域，具体涉及一种自动及手动控制的伞具。

背景技术：

在户外娱乐休闲场所、岗亭处等，我们都可以看到遮阳挡雨的伞具，尤其是对于海滩的娱乐场所，遮阳伞更是不可缺少的遮阳工具。

目前市场上的遮阳伞大多数都是靠人工用手来打开或关闭，对于体积庞大的遮阳伞来说，一个人用手来打开或关闭它是相当困难的，所以市面上出现了一些电动用遮阳伞，然而由于电源提供的限制或断电情况下，电动用遮阳伞无法打开，使用不方便。因此，亟需本领域相关技术人员研究出一种手动及电动控制的伞具来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足，提供了一种使用方便且能实现很好的自锁性能的自动及手动控制的伞具，能够手动或电动实现伞架的升降与撑开。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：一种自动及手动控制的伞具，它包括伞柱和伞体，还包括升降装置、撑开装置以及活动支承机构，所述伞体经活动支承机构设于伞柱一侧，所述升降装置和撑开装置均设于伞柱上。

优选地，所述伞体包括伞架支杆、伞架中心杆、支伞骨和伞盘连接节，所述活动支承机构包括拉杆件、支承件、辅杆支件和活动件，所述伞架支杆均设于伞架中心杆上，所述伞架中心杆上设有伞盘连接节，所述伞盘连接节设有以其为中心呈放射状均匀分布的支伞骨，所述支伞骨与伞架支杆相连，所述拉杆件一端设于伞柱，其另一端与支承件连接，所述支承件一端设于伞架中心杆，另一端经活动件与升降装置传动相连，所述支承件经辅杆支件与伞架支杆相连，所述伞柱、拉杆件、支承件及伞架中心杆内均设为中空结构。

优选地，所述升降装置包括第一电机、第一电机轴、工作箱体、牙嵌离合机构、升降传动机构以及摇手手柄，所述牙嵌离合机构包括定牙嵌离合件、动牙嵌离合件、对中环、拨叉和导向平键，所述升降传动机构包括主传动机构、从传动机构和传动链条，所述主传动机构包括升降主动轴和主动链轮，所述从传动机构包括升降从动轴和从动链轮，所述工作箱体设于伞柱一侧，所述伞柱上还设有升降导轨，所述第一电机设于工作箱体上，且该第一电机上的第一电机轴穿设于工作箱体内，所述第一电机轴外侧设有锥套，所述锥套外侧还设有过渡锥套，所述过渡锥套外侧固设有定牙嵌离合件，所述定牙嵌离合件一端设有对中环，所述升降主动轴贯穿于伞柱且其一端还穿设于工作箱体内并与第一电机轴保持相对设置，另一端设于伞柱外并与摇手手柄相连,所述升降主动轴上方的伞柱内贯穿有升降从动轴，所述升降主动轴靠近第一电机轴的一端设有导向平键，且动牙嵌离合件经导向平键与升降主动轴形成活动配合连接，该动牙嵌离合件与定牙嵌离合件插嵌配合，所述动牙嵌离合件外侧设有拨叉以使动牙嵌离合件可于升降主动轴上进行轴向滑动，从而将动牙嵌离合件与定牙嵌离合件进行轴向离合运动以实现第一电机轴与升降主动轴的连接及断开动作，所述升降主动轴于伞柱内设有主动链轮，所述主动链轮经传动链条与升降从动轴上的从动链轮适配传动连接使得支承件一端经活动件沿升降导轨内的传动链条运动从而带动伞体进行升降运动。

优选地，所述撑开装置包括第二电机、减速箱、牙嵌离合装置、撑开传动机构、手动手柄以及绳索，所述牙嵌离合装置包括从动离合器、主动离合器、对中环体、拨叉件和导向平键结构，所述撑开传动机构包括主传动机构件、从传动机构件和绳索，所述主传动机构件包括高速轴和主动齿轮，所述从传动机构件包括低速轴和从动齿轮，所述减速箱设于伞柱上，所述减速箱一侧设有联接箱体，所述第二电机固设于联接箱体，所述第二电机上设有第二电机轴，且该第二电机轴穿设于联接箱体内，所述第二电机轴外侧设有锥套体，所述锥套体外侧还设有过渡锥套体，所述过渡锥套体外侧固设有相适配的从动离合器，所述从动离合器一端设有对中环体，所述高速轴贯穿于减速箱内且其一端还穿设于联接箱体内并与第二电机轴保持相对设置，所述高速轴靠近第二电机轴的一端设有导向平键结构，且主动离合器经导向平键结构与高速轴形成活动配合连接，该主动离合器与从动离合器插嵌配合，所述主动离合器外侧设有拨叉件以使主动离合器可于高速轴上进行轴向滑动，从而将主动离合器与从动离合器进行轴向离合运动以实现第二电机轴与高速轴的连接及断开动作，所述高速轴于减速箱内设有主动齿轮，所述低速轴平行设于高速轴一侧，该低速轴依次穿设于减速箱及伞柱内，且其一端设于伞柱外侧并与手动手柄相连，所述低速轴上设有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮适配传动连接，所述低速轴于伞柱内处还设有绕线器，所述绕线器上设有绳索，所述绳索依次穿设伞柱、拉杆件、支承件以及伞架中心杆的内部空腔并于伞架中心杆上的伞盘连接节相连，将伞体经第二电机使主动齿轮与从动齿轮适配传动或手动手柄操作并带动低速轴上的绕线器的绳索沿伞柱、拉杆件、支承件及伞架中心杆的内部空腔拉动伞盘连接节进行撑开。

优选地，所述撑开装置还包括第一深沟球轴承、第二深沟球轴承和套筒，所述主动齿轮及从动齿轮的两端均设有套筒，所述高速轴上主动齿轮两端的套筒一侧均设有第一深沟球轴承，所述高速轴远离第二电机轴的套筒一侧经第一深沟球轴承设于减速箱侧壁上并与第一轴承端盖适配相连，所述低速轴上从动齿轮两端的套筒一侧均设有第二深沟球轴承，所述低速轴的一侧套筒经第二深沟球轴承设于减速箱侧壁并与第二轴承端盖适配连接。

优选地，所述升降装置还包括位置开关传感器，所述位置开关传感器设于升降导轨顶部，所述位置开关传感器与第一电机相连，使得支承件及其一端的活动件到达升降导轨顶部时经位置开关传感器使第一电机停转。

优选地，所述升降装置设于撑开装置上方，所述升降装置的行程距离为0-1.5m。

优选地，所述第一电机为蜗轮蜗杆减速电机，且牙嵌离合机构为梯形牙牙嵌离合器。

优选地，所述第二电机为蜗轮蜗杆减速电机，且牙嵌离合装置为梯形牙牙嵌离合器。

优选地，所述传动链条为双节距滚子链条。

基于上述技术方案，本发明自动及手动控制的伞具的与现有技术相比具有如下技术优点：

1.本发明采用自动及手动控制的伞具，既可手动又可电动实现伞架的升降与撑开，并且能够进行很好的自锁，使用方便。

2.本发明利用升降装置包括第一电机、第一电机轴、牙嵌离合机构、升降传动机构以及摇手手柄等，通过牙嵌离合机构的轴向离合运动以实现第一电机轴与升降主动轴的连接及断开动作，当牙嵌离合机构轴向啮合时，第一电机轴与升降主动轴连接，通过第一电机作为动力，可实现伞具的电动升降控制，当牙嵌离合机构轴向分离时，第一电机轴与升降主动轴断开，通过手动操作摇手手柄，可实现伞具的手动升降控制；升降传动机构采用主传动机构、从传动机构及传动链条，主传动机构包括升降主动轴和主动链轮，从传动机构包括升降从动轴和从动链轮，升降传动机构采用传动链条与主动链轮及从动链轮配合进行链传动，将升降主动轴和主动链轮及升降从动轴和从动链轮的旋转运动变为传动链条的直线往复运动，传动平稳、传动效率高、承载能力高、可进行远距离传动或输送，且成本低；撑开装置包括第二电机、牙嵌离合装置、撑开传动机构、手动手柄以及绳索，通过牙嵌离合装置轴向离合运动以实现第二电机轴与高速轴的连接及断开动作，当牙嵌离合装置轴向啮合时，第二电机轴与高速轴连接，通过第二电机作为动力，可实现伞具的电动撑开控制，当牙嵌离合装置轴向分离时，第二电机轴与高速轴断开，通过手动操作手动手柄并带动低速轴、绕线器及绳索等配合工作实现伞具的手动撑开控制；升降装置采用牙嵌离合机构，撑开装置采用牙嵌离合装置，牙嵌离合机构和牙嵌离合装置均采用梯形牙牙嵌离合器，梯形牙牙嵌离合器结构简单，操纵方便省力，外形尺寸小，一般用于转矩不大，低速接合处，且梯形牙牙嵌离合器的强度高，能传递较大转矩，能自动补偿牙的磨损与间隙，从而减少冲击；伞柱、拉杆件、支承件及伞架中心杆内均设为中空结构，绳索依次穿设伞柱、拉杆件、支承件以及伞架中心杆的内部空腔并于伞架中心杆上的伞盘连接节相连，充分利用伞柱、拉杆件、支承件及伞架中心杆内部的空腔，利用空腔来保护绳索，避免外物的干扰；撑开装置还包括第一深沟球轴承、第二深沟球轴承和套筒，主动齿轮及从动齿轮的两端均设有套筒，高速轴上主动齿轮两端的套筒一侧均设有第一深沟球轴承，高速轴远离第二电机轴的套筒一侧经第一深沟球轴承设于减速箱侧壁上并与第一轴承端盖适配相连，低速轴上从动齿轮两端的套筒一侧均设有第二深沟球轴承，低速轴的一侧套筒经第二深沟球轴承设于减速箱侧壁并与第二轴承端盖适配连接，采用第一深沟球轴承支撑高速轴，可在第一深沟球轴承安装时，通过调整第一轴承端盖与减速箱之间的厚度，使第一深沟球轴承外圈与第一轴承端盖之间留有很小的间隙，以适当补偿高速轴受热伸长，采用第二深沟球轴承支撑低速轴，结构设计合理；升降装置还包括位置开关传感器，位置开关传感器设于升降导轨顶部，位置开关传感器与第一电机相连，使得支承件及其一端的活动件到达升降导轨顶部时经位置开关传感器实现第一电机停转及自锁，便于操作；升降装置设于撑开装置上方，升降装置的行程距离为0-1.5m，设计合理；第一电机和第二电机均采用蜗轮蜗杆减速电动机，体积小，成本低，且通过蜗轮蜗杆减速电动机、牙嵌离合机构或牙嵌离合装置可以实现很好的自锁性能；利用双节距滚子链条作为传动链条，双节距滚子链条为轻型链条，可适用于传递功率较小、速度较低、传动中心距较长的场合。

附图说明

图1为本发明自动及手动控制的伞具整体结构示意图。

图2为本发明图1中i部位的局部放大结构示意图。

图3为本发明的伞柱及升降装置的剖面结构示意图。

图4为本发明图3中a-a剖面结构示意图。

图5为本发明图4中ii部位的局部放大结构示意图。

图6为本发明撑开装置的剖面结构示意图。

图7为本发明撑开装置侧面的结构示意图。

图8为本发明升降装置及撑开装置上开设操作孔的结构示意图。

图中：

1.伞柱；

2.伞体，201.伞架支杆，202.伞架中心杆，203.支伞骨，204.伞盘连接节；

3.升降装置，301.第一电机，302.第一电机轴，303.工作箱体，304.摇手手柄，305.定牙嵌离合件，306.动牙嵌离合件，307.对中环，308.拨叉，309.导向平键，310.传动链条，311.升降主动轴，312.主动链轮，313.升降从动轴，314.从动链轮，315.升降导轨，316.锥套，317.过渡锥套，318.位置开关传感器；

4.撑开装置，401.第二电机，402.减速箱，403.手动手柄，404.绳索，405.从动离合器，406.主动离合器，407.对中环体，408.拨叉件，409.导向平键结构，410.高速轴，411.主动齿轮，412.低速轴，413.从动齿轮，414.联接箱体，415.第二电机轴，416.锥套体，417.过渡锥套体，418.绕线器，419.第一深沟球轴承，420.第一轴承端盖，421.第二深沟球轴承，422.第二轴承端盖，423.套筒；

5.活动支承机构，501.拉杆件，502.支承件，503.辅杆支件，504.活动件，505.连接块；

6.滚轮；

7.操作孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。

请参阅图1，其为本发明所述自动及手动控制的伞具的整体结构示意图，一种自动及手动控制的伞具，它包括伞柱1和伞体2，还包括升降装置3、撑开装置4以及活动支承机构5，所述伞体2经活动支承机构5设于伞柱1一侧，所述升降装置3和撑开装置4均设于伞柱1上。

所述伞体2包括伞架支杆201、伞架中心杆202、支伞骨203和伞盘连接节204，所述活动支承机构5包括拉杆件501、支承件502、辅杆支件503和活动件504，所述伞架支杆201均设于伞架中心杆202上，所述伞架中心杆202上设有伞盘连接节204，所述伞盘连接节204设有以其为中心呈放射状均匀分布的支伞骨203，所述支伞骨203与伞架支杆201相连，所述拉杆件501一端设于伞柱1，其另一端经连接块505与支承件502连接，所述支承件502一端设于伞架中心杆202，另一端经活动件504与升降装置3传动相连，所述支承件502经辅杆支件503与伞架支杆201相连，所述伞柱1、拉杆件501、支承件502及伞架中心杆202内均设为中空结构。

请参阅图3、图4及图5，其分别为本发明图1中i部位的局部放大结构示意图、伞柱及升降装置的剖面结构示意图及图3中a-a方向的剖面结构示意图，所述升降装置3包括第一电机301、第一电机轴302、工作箱体303、牙嵌离合机构、升降传动机构以及摇手手柄304，所述牙嵌离合机构包括定牙嵌离合件305、动牙嵌离合件306、对中环307、拨叉308和导向平键309，所述升降传动机构包括主传动机构、从传动机构和传动链条310，所述主传动机构包括升降主动轴311和主动链轮312，所述从传动机构包括升降从动轴313和从动链轮314，所述工作箱体303设于伞柱1一侧，所述伞柱1上还设有升降导轨315，所述第一电机301设于工作箱体303上，且该第一电机301上的第一电机轴302穿设于工作箱体303内，所述第一电机轴302外侧设有锥套316并通过垫圈与螺母适配固接，所述锥套316外侧还设有过渡锥套317，所述过渡锥套317外侧固设有定牙嵌离合件305，所述定牙嵌离合件305通过销与过渡锥套317相连，所述定牙嵌离合件305一端设有对中环307，所述升降主动轴311贯穿于伞柱1且其一端还穿设于工作箱体303内并与第一电机轴302保持相对设置，另一端设于伞柱1外并与摇手手柄304相连,所述升降主动轴311上方的伞柱1内贯穿有升降从动轴313，所述升降主动轴311靠近第一电机轴302的一端设有导向平键309，且动牙嵌离合件306经导向平键309与升降主动轴311形成活动配合连接，该动牙嵌离合件306与定牙嵌离合件305插嵌配合，所述动牙嵌离合件306外侧设有拨叉308以使动牙嵌离合件306可于升降主动轴311上进行轴向滑动，从而将动牙嵌离合件306与定牙嵌离合件305进行轴向离合运动以实现第一电机轴302与升降主动轴311的连接及断开动作，所述升降主动轴311于伞柱1内设有主动链轮312，所述主动链轮312经传动链条310与升降从动轴313上的从动链轮314适配传动连接使得支承件502一端经活动件504沿升降导轨315内的传动链条310运动从而带动伞体2进行升降运动。

所述升降装置3还包括位置开关传感器318，所述位置开关传感器318设于升降导轨315顶部，所述位置开关传感器318与第一电机301相连，使得支承件502及其一端的活动件504到达升降导轨315顶部时经位置开关传感器318使第一电机301停转。所述升降装置3设于撑开装置4上方，所述升降装置3的行程距离为0-1.5m。所述第一电机301和第二电机401均为蜗轮蜗杆减速电机。

请参阅图2、图6和图7，其分别为本发明图1中i部位的局部放大结构示意图、所述撑开装置的剖面结构示意图和所述撑开装置侧面的结构示意图，并结合图1，所述撑开装置4包括第二电机401、减速箱402、牙嵌离合装置、撑开传动机构、手动手柄403以及绳索404，所述牙嵌离合装置包括从动离合器405、主动离合器406、对中环体407、拨叉件408和导向平键结构409，所述撑开传动机构包括主传动机构件、从传动机构件和绳索，所述主传动机构件包括高速轴410和主动齿轮411，所述从传动机构件包括低速轴412和从动齿轮413，所述减速箱402设于伞柱1上，所述减速箱402一侧设有联接箱体414，所述第二电机401固设于联接箱体414，所述第二电机401上设有第二电机轴415，且该第二电机轴415穿设于联接箱体414内，所述第二电机轴415外侧设有锥套体416，所述锥套体416外侧还设有过渡锥套体417，所述过渡锥套体417外侧固设有相适配的从动离合器405，所述从动离合器405一端设有对中环体407，所述高速轴410贯穿于减速箱402内且其一端还穿设于联接箱体414内并与第二电机轴415保持相对设置，所述高速轴410靠近第二电机轴415的一端设有导向平键结构409，且主动离合器406经导向平键结构409与高速轴410形成活动配合连接，该主动离合器406与从动离合器405插嵌配合，所述主动离合器406外侧设有拨叉件408以使主动离合器406可于高速轴410上进行轴向滑动，从而将主动离合器406与从动离合器405进行轴向离合运动以实现第二电机轴415与高速轴410的连接及断开动作，所述高速轴410于减速箱402内设有主动齿轮411，所述低速轴412平行设于高速轴410一侧，该低速轴412依次穿设于减速箱402及伞柱1内，且其一端设于伞柱1外侧并与手动手柄403相连，所述低速轴412上设有从动齿轮413，所述主动齿轮411与从动齿轮413适配传动连接，所述低速轴412于伞柱1内处还设有绕线器418，所述绕线器418上设有绳索404，所述绳索404依次穿设伞柱1、拉杆件501、支承件502以及伞架中心杆202的内部空腔并于伞架中心杆202上的伞盘连接节204相连，将伞体2经第二电机401使主动齿轮411与从动齿轮413适配传动或手动手柄403操作并带动低速轴412上的绕线器418的绳索404沿伞柱1、拉杆件501、支承件502及伞架中心杆202的内部空腔中滚轮6拉动伞盘连接节204进行撑开。

具体的，所述撑开装置4还包括第一深沟球轴承419、第二深沟球轴承421和套筒423，所述主动齿轮411及从动齿轮413的两端均设有套筒423，所述高速轴410上主动齿轮411两端的套筒423一侧均设有第一深沟球轴承419，所述高速轴410远离第二电机轴415的套筒423一侧经第一深沟球轴承419设于减速箱402侧壁上并与第一轴承端盖420适配相连，所述低速轴412上从动齿轮413两端的套筒423一侧均设有第二深沟球轴承421，所述低速轴412的一侧套筒423经第二深沟球轴承421设于减速箱402侧壁并与第二轴承端盖422适配连接。

具体的，所述活动件504为活动滚子。

具体的，所述传动链条310为双节距滚子链条。

请参阅图8，其为本发明所述升降装置及撑开装置上开设操作孔的结构示意图，并结合图5和图6，所述工作箱体303和联接箱体414一侧均开设有一操作孔7，且与牙嵌离合机构或牙嵌离合装置相对设置，当需要断开或结合牙嵌离合机构或牙嵌离合装置时，使用人员可以方便地通过该操作孔7用手将拨叉308或拨叉件408滑动从而进行切换伞具的手动或电动控制工作模式。

具体的，第一电机301和第二电机401均可选择淄博博山弘立微电机有限公司生产的型号为：63zjy-24-40-1的直流蜗轮蜗杆减速电动机。

采用直流蜗轮蜗杆减速电动机是因为其只能单向运转，这样就可以实现自锁。

具体的，在升降装置3中，其升降动作可以通过电动升降控制和手动升降控制两种方式来执行。电动升降控制过程为：当第一电机301转动且经拨合拨叉308使牙嵌离合机构啮合就可以带动升降主动轴311及主动链轮312旋转，并经传动链条310使得升降从动轴313及从动链轮314配合传动，这样就可以使升降传动机构经活动支承机构5带动伞体2进行升降，当支承件502及其一端的活动件504到达升降导轨315顶部时经位置开关传感器318使第一电机301停转并自锁；手动升降控制过程为：通过拨开拨叉308使得牙嵌离合机构分离并将升降主动轴311与第一电机301断开，再摇动摇手手柄304带动升降主动轴311及主动链轮312旋转，并经传动链条310使得升降从动轴313及从动链轮314配合传动，这样就可以使升降传动机构经活动支承机构5带动伞体2实现升降，当支承件502及其一端的活动件504到达升降导轨315顶部后，再经拨合拨叉308使得牙嵌离合机构啮合来实现自锁。该伞具的电动与手动升降控制方式就是通过拨合或拨开拨叉308使得牙嵌离合机构啮合或分离来实现的，并且电动和手动升降升降控制方式的自锁功能都需要牙嵌离合机构处于啮合状态。

其中，升降装置采用牙嵌离合机构，撑开装置采用牙嵌离合装置，牙嵌离合机构和牙嵌离合装置均采用梯形牙牙嵌离合器。

该梯形牙牙嵌离合器的常用材料为低碳合金钢（如20cr、20mnb)，经渗碳淬火处理后使牙面硬度达到hrc56-62.有时也采用中低合金钢（40cr、45mnb),经表面淬火等处理后硬度达到hrc48-52。

梯形牙牙嵌离合器结构简单，操纵方便省力，外形尺寸小，一般用于转矩不大，低速接合处，且梯形牙牙嵌离合器的强度高，能传递较大转矩，能自动补偿牙的磨损与间隙，从而减少冲击。

具体的，在撑开装置4中，低速轴412于伞柱1内处还设有绕线器418，绕线器418上设有绳索404，绳索404依次穿设伞柱1、拉杆件501、支承件502以及伞架中心杆202的内部空腔并于伞架中心杆202上的伞盘连接节204相连，使伞体2经第二电机401使主动齿轮411与从动齿轮413适配传动或手动手柄403操作并带动低速轴412上的绕线器418的绳索404沿伞柱1、拉杆件501、支承件502及伞架中心杆202的内部空腔中滚轮6拉动伞盘连接节204进行撑开。当通电的时候，通过第二电机401转动使得第二电机轴415和高速轴410经牙嵌离合装置啮合进行配合传动，通过高速轴410上的主动齿轮411与低速轴412上的从动齿轮413适配传动，并带动低速轴412及绕线器418运转，从而实现绳索404将伞具撑开，当伞具撑开后第二电机401停止工作并自锁；当要手动撑开控制的时候，拨开拨叉件408使得牙嵌离合装置分离从而将高速轴410与第二电机轴415断开，再摇动手动手柄403使得低速轴412及绕线器418转动来实现绳索404将伞具撑开，当伞具撑开后拨合拨叉件408使得牙嵌离合装置啮合即可实现自锁。伞具的收合也是通过拨开拨叉件408使牙嵌离合装置处于分离状态，解除自锁状态从而靠伞具的重力来自动收合。

其中，主动齿轮411和从动齿轮413均选用直齿圆柱齿轮且能够适配传动连接。主动齿轮411为小齿轮，小齿轮选用40cr钢（调质），硬度为280hbs。从动齿轮413为大齿轮，大齿轮选用45钢（调质），硬度为240hbs。

上述内容为本发明的示例及说明，但不意味着本发明可取得的优点受此限制，凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。