一种伞结构及具有该伞结构的背包的制作方法

本发明涉及雨具技术领域，特别涉及一种伞结构及具有该伞结构的背包。

背景技术

传统的伞大多是是手撑类，即雨伞的正常使用时，使用者直接需要用手把持雨伞的伞柄。用手撑伞时间久了手必然会出现酸疼现象，尤其当外界环境温度比较低(例如冬天)时，手撑雨伞非常冻手。另外，用手撑雨伞时，大大限制了使用者进行其他操作的自由。

鉴于上述问题，现有技术中通常会将伞安装在背包上，即无需手支撑雨伞，而是使用背包支撑。这样就可以将手解放，在保护手的同时，又方便使用者进行其他操作。

目前就是将传统的伞直接安装到背包上，传统的伞安装到背包上会出现以下问题:

1、收伞的时候，雨伞上的雨水容易滴落至使用者身上；

2、传统的伞在和背包结合后这样回收会碰到人的头，必须要把伞拿下来收，回收或撑开伞都需要手动比较麻烦；

3、再来就是传统伞和背包结合之后的的外观丑陋，年轻消费者无法接受。

4、因为传统伞装到背包上后中心位置发生了改变导致起防雨遮阳效果会很差。

5、收纳占用太多空间。

如何改进现有技术中背包雨伞结构，解决以上一个或者几个问题是本领域内技术人员一直需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种伞结构，包括中棒、多根伞骨和上巢，各所述伞骨的内端部安装于所述上巢，所述伞骨至少具有一个节臂，沿纵向，所述上巢可相对所述中棒往复运动以处于开伞位置和收拢位置，还包括锁定部件，用于将所述上巢锁定或解锁于所述开伞位置；当所述上巢由所述开伞位置移动至所述收拢位置过程中，所述伞骨的每一节臂的外端部均相对该节臂的内端部向上转动以至处于合拢状态。

本发明中的伞结构的上巢能够上下移动，正常使用时，锁定部件可以将上巢锁定于开伞位置，形成展开的伞面以供遮挡外界雨水、阳光或者其他飘落物质所需，当使用完成，锁定部件解锁，驱动上巢自开伞位置沿中棒移动至收拢位置，在此运动过程中，伞骨的各节臂均可以自外向内折叠，从而伞外表面上的雨水在折叠过程或者折叠后不会向下散落，避免打湿使用者，提高了雨伞的使用方便性。

可选的，所述中棒上还定位有下巢，所述下巢上设置有支撑杆，用于支撑所述伞骨，所述支撑杆与所述伞骨之间还设置有第一拉簧，当所述上巢处于所述开伞位置时，所述第一拉簧被拉伸张紧于所述支撑杆和所述伞骨之间，当所述锁定部件处于解锁状态时，在所述第一拉簧的回复力作用下，所述上巢移动至所述收拢位置。

可选的，所述下巢的径向尺寸大于所述上巢的径向尺寸，以便所述伞结构处于收拢状态时，所述伞骨各节臂收拢于所述支撑件与所述中棒之间。

可选的，所述伞骨具有一端部铰接转动的第一节臂和第二节臂，所述第一节臂的另一端连接于所述上巢，所述伞结构还包括第一拉线，所述第一拉线一端固定于所述支撑杆，另一端连接所述第二节臂的内端部，当所述上巢处于开伞位置时，在所述第一拉线的拉紧作用下，所述第二节臂被拉直展开。

可选的，沿纵向，所述中棒包括第一轴段和第二轴段，所述上巢往复运动于所述第一轴段；所述第一轴段和所述第二轴段之间设有扭转部件，当所述扭转部件处于第一状态时，所述第一轴段与所述第二轴段同轴；当所述扭转部件处于第二状态时，所述第一轴段围绕其与所述第二轴段的连接端部偏转预设角度。

可选的，所述扭转部件为设有扭簧的扭转件。

可选的，还包括以下部件：

弹性部件，用于施加作用力于所述中棒并将所述伞结构弹出容纳其的本体部件的收纳位置；

锁止机构，用于将所述中棒锁定于所述本体部件的收纳位置；

弹性拉绳，下端连接所述本体部件，上端绕过设置于所述中棒顶端的第一滑轮连接所述上巢；

当所述伞结构锁定于收纳位置时，所述弹性部件处于压缩或拉伸状态，当所述锁止机构解锁时，在所述弹性部件的回复作用力下，所述伞结构先被弹出，当所述伞结构弹出至预定位置时，所述弹性拉绳被绷直并拉动所述上巢向上移动，最终移动至所述开伞位置。

可选的，所述弹性部件包括第二拉簧、第二拉线和第二滑轮，所述第二滑轮和所述第二拉簧下端均连接所述本体部件的底部，所述第二滑轮位于所述第二拉簧之上，所述第二拉簧上端连接所述第二拉线，所述第二拉线的另一端绕过所述第二滑轮的滑轮连接所述中棒的端部；

当所述伞结构处于收纳位置时，所述第二拉簧处于拉伸状态；所述锁止机构解锁后，在第二拉簧拉伸力作用下，所述中棒被逐渐弹出所述收纳位置直至所述弹簧恢复至原始长度。

可选的，还包括固定于本体部件上的滑轨部件，所述滑轨部件具有滑轨，所述中棒设置有与所述滑轨配合滑动的导向结构，以使所述中棒沿纵向伸出或者回缩，所述第二滑轮安装于所述滑轨部件的顶端。

可选的，所述中棒下端部固定有环状安装平台，所述环状安装平台的周向均布有滑脚，所述滑脚上设置有竖直通孔，所述滑轨为竖直杆，所述竖直杆套设于相应所述通孔内部；；并且所述第二拉簧设置于环状安装平台的周边且数量至少为两个，各所述第二拉簧沿周向对称布置，所述第二拉线连接于所述环状安装平台。

可选的，所述锁止机构包括推杆、复位弹簧以及设置于所述推杆内端部的第一锁钩，常态下，所述第一锁钩与所述中棒配合锁紧，当推动或拉动所述推杆，所述第一锁钩与所述中棒解锁，并且释放所述推杆后，在所述复位弹簧回复力作用下，所述第一锁钩返回常态位置状态。

可选的，所述弹性拉绳包括卷线盘簧和缠绕于所述卷线盘簧上的拉绳，所述卷线盘簧安装于所述本体部件的底部且可往复滑动于所述本体部件沿纵向的第一位置和第二位置；所述锁定部件为设置于所述推杆内端部的第二锁钩，常态下，所述第二锁钩锁定所述卷线盘簧于第一位置，当推动或拉动所述推杆，所述第二锁钩与所述卷线盘簧解锁，以使所述卷线盘簧在外力作用下能够向上滑动至所述第二位置，并且释放所述推杆后，在所述复位弹簧回复力作用下，所述第二锁钩返回常态位置状态。

可选的，所述第二轴段为包括至少两节的伸缩管，所述伞结构还包括中棒弹簧，所述中棒弹簧张紧于所述第二轴段的最末一管段与所述第一轴段之间，以便在所述中棒弹簧的回复力作用下，各节伸缩管能够处于全伸状态。

可选的，位于前方的所述伞骨的长度大于位于后方的所述伞骨的长度。

此外，本发明还提供了一种背包，包括背包主体，所述背包主体上安装有上述任一项所述的伞结构。

因该背包具有上述伞结构，故也具有伞结构的上述技术效果，在此不做赘述。

附图说明

图1为本发明一种实施例中伞结构的部分剖视结构示意图；

图2为图1所示伞结构处于打开状态的结构示意图；

图3为图1所示伞结构处于折叠状态的结构示意图；

图4-1为本发明一种实施例中顶盖位置的结构示意图；

图4-2为本发明一种实施例中安装扭转部件位置的结构示意图；

图5为本发明一种实施例中伞结构处于收纳状态的结构示意图；

图6为本发明一种实施例中伞结构弹出过程中拉绳刚被拉直状态的示意图；

图7为本发明一种实施例中上巢处于顶端的示意图；

图8为本发明伞结构局部结构示意图；

图9为本发明伞结构局部结构剖视图；

图10为本发明一种实施例中背包的结构示意图；

图11为图10背包另一方向视图。

其中，图1至图11中：

1上巢，2上巢盖，3顶帽，4下巢，5中棒，5a第一轴段，5b第二轴段，6伞骨，6a第一节臂，6b第二节臂，6c支撑杆、7第一拉线，8第一拉簧，9中棒弹簧，10保护管，11扭转部件，12第一滑轮，13拉绳，14伞骨活动连接件；

15环状安装平台，151滑脚，16伸缩管段，17安装座，18卷线盘簧，19第二拉线，20第二锁钩，21第一锁钩，22推杆，23第二拉簧，24滑轨部件，25复位弹簧，26第二滑轮。

100背包主体；

200伞结构。

具体实施方式

通过对现有技术中背包雨伞结构的研究，本文发现现有技术中的背包雨伞之所出现折叠后雨伞上的积水会淋湿使用者的技术问题，其主要原因在于雨伞的折叠方式所致。故在上述发现的基础上，本发明提出了一种解决方案，具体描述如下。

本文以伞结构与背包结合为例介绍技术方案和技术效果，当然，本领域内技术人员应当理解，本文所提供的技术方案也可以应用于其他领域以实现相同或相似的技术效果，本文所提供的技术方案应用于其他领域也在本文的保护范围之内。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图11，背包包括背包主体100，背包主体100具有盛装物体的空间，伞结构200安装于背包主体100上，通常安装位置选择靠近使用者后背的位置，当然，也可以安装于背包的其他位置，对此本文不做限定。

本发明中所提供的伞结构200包括中棒5、多根伞骨6和上巢1。其中，中棒5主要由以下两方面的作用：第一，为伞骨6和上巢1等部件提供支撑平台；第二，中棒与背包主体100结合，提供安装基础。中棒上设置有上巢1，各伞骨6的内端部安装于上巢1，并且在竖直平面内可以相对上巢1转动以实现折叠。

中棒5通常为中空结构，其材料可以选取质量轻、硬度较高的材料。上巢1具体还可以为分体结构，其上设置上巢盖2，以方便安装雨伞布以及伞骨。

伞结构具有多根伞骨6，伞骨6的数量可以根据具体情况设置，最常见的为6根或者8根，当然，伞骨6的数量局限于上述描述。伞骨6的主要作用是为雨伞布提供支撑架。伞骨6至少具有一个节臂，本文以具有两个节臂(如图第一节臂6a和第二节臂6b)为例介绍技术方案和技术效果，当然，节臂的数量不局限于两个，还可以为一个、三个或者更多。

沿纵向，上巢1可以相对中棒5往复运动以处于开伞位置和收拢位置。当上巢1位于开伞位置时，伞骨6被拉直支撑雨伞布形成体积比较大的伞面以遮挡雨水或者阳光等；当上巢1位于收拢位置，伞骨6折叠于中棒周围以便于存储。

本发明所提供的伞结构还包括锁定部件，用于将上巢1锁定或解锁于开伞位置；当上巢1由开伞位置移动至收拢位置过程中，伞骨6的每一节臂的外端部均相对该节臂的内端部向上转动以至处于合拢状态。

本发明中的伞结构的上巢1能够上下移动，正常使用时，锁定部件可以将上巢1锁定于开伞位置，形成展开的伞面以供遮挡外界雨水、阳光或者其他飘落物质所需，当使用完成，锁定部件解锁，驱动上巢1自开伞位置沿中棒移动至收拢位置，在此运动过程中，伞骨6的各节臂均可以自外向内折叠，从而伞外表面上的雨水在折叠过程或者折叠后不会向下散落，避免打湿使用者，提高了雨伞的使用方便性。

相邻节臂之间通常安装有伞骨活动连接件14，伞骨活动连接件14的主要作用是实现各节伞骨6的折叠和打开活动自如，伞骨6活动连接件的具体结构可以参考现有技术，此处不做赘述。

并且，伞骨6的外端部向上收拢，尽量远离使用者的头部，在收拢过程中不会碰撞至使用者的头部。

上述上巢1往复移动于开伞位置和收拢位置的驱动力优选通过机械结构自动完成，这样可以进一步提高伞结构使用的方便性。

在一种具体实施方式中，中棒上还定位有下巢4，下巢4上设置有支撑杆6c，用于支撑伞骨6，支撑杆与伞骨6之间还设置有第一拉簧8，当上巢1处于开伞位置时，第一拉簧8被拉伸张紧于支撑杆6c和伞骨6之间，当锁定部件处于解锁状态时，在第一拉簧8的回复力作用下，上巢1移动至收拢位置。

上述实施例中，上巢1通过第一拉簧8的拉力自动回到收拢位置，提高了使用的便利性。

当然为了实现上巢1向上运动的定位，中棒5顶部还可以设置顶帽3，顶帽3可以限定上巢1向上运动的行程，在实现上巢1运动可靠性的前提下，还可以增加伞结构的美观性。

上述实施例中，下巢4的径向尺寸可以大于上巢1的径向尺寸，以便伞结构处于收拢状态时，伞骨6各节臂收拢于支撑件与中棒5之间。该设计充分考虑了伞骨6折叠和伞骨6张开的顺利进行。

具体地，上述各实施例中伞骨6可以具有一端部铰接转动的第一节臂6a和第二节臂6b，第一节臂6a的另一端连接于上巢1，伞结构还包括第一拉线7，第一拉线7一端固定于支撑杆6c，另一端连接第二节臂6b的内端部，当上巢1处于开伞位置时，在第一拉线7的拉紧作用下，第二节臂6b被拉直展开。

第一拉线7结构的设置可以使雨伞顺利打开，并提高伞面的支撑性。

现有技术背包雨伞在展开过程中会碰到使用者的头，或者为了不碰到使用者的头，雨伞通常设置位置离使用者比较远，进而导致遮挡性能较差。为了克服上述技术问题，本文还进行了以下设置。

在一种具体实施方式中，请参考图4-2，沿纵向，中棒5包括第一轴段5a和第二轴段5b，上巢1往复运动于第一轴段5a；第一轴段5a和第二轴段5b之间设有扭转部件，当扭转部件处于第一状态时，第一轴段5a与第二轴段5b同轴；当扭转部件处于第二状态时，第一轴段5a围绕其与第二轴段5b的连接端部偏转预设角度。

第一轴段5a和第二轴段5b同轴有利于雨伞的存储，以占据较小的空间。当雨伞打开之前，第一轴段5a相对第二轴段5b向后偏转预设角度，这样雨伞与使用者之间空间较大，雨伞打开时不会碰到使用者的头部；同理，雨伞由展开至收拢时，也不会碰到使用者。当雨伞收拢后，再控制扭转部件动作，使第一轴段5a与第二轴段5b同轴。

上述扭转部件11可以为包括扭簧的扭转件，根据以上描述本领域内技术人员显然能力理解和实现如何设置扭簧实现上述技术效果。当然扭转部件还可以为其他部件。

上述各实施例中伞结构还可以包括弹性部件、锁止机构和弹性拉绳。

弹性部件用于施加作用力于中棒5并将伞结构弹出容纳其的本体部件的收纳位置；弹性部件可以为第二拉簧23，也可以为包括第二拉簧23在内的弹性组件。

锁止机构用于将中棒5锁定于本体部件的收纳位置；本文中的本体部件为背包主体100，通过锁止机构将中棒锁定于背包主体100的内部，以实现收纳。当需要雨伞进行遮挡时，锁止机构解除锁定，伞结构在弹性部件的作用下可以弹出收纳位置。

弹性拉绳下端连接本体部件，上端绕过设置于中棒5顶端的第一滑轮12连接上巢1；弹性拉绳沿伸长方向具有弹性，弹性拉绳可以仅为拉绳，拉绳本身具有弹性，也可以是拉绳与其他弹性元件的组合使得拉绳具有弹性。本文优选，弹性拉绳包括卷线盘簧18和缠绕于卷线盘簧18上的拉绳13，卷线盘簧18安装于本体部件。具体地，卷线盘簧18可以安装于背包主体100的底部，背包主体100上可以设置安装座17，用于安装卷线盘簧18，卷线盘簧18可以相对安装座17纵向往复滑动于第一位置和第二位置，第二位置高于第一位置，拉绳13通过中棒中空管内腔连接第一滑轮12。

卷线盘簧18中的拉绳13在牵引力作用下拉出，无牵引力时，拉绳13可自动回卷至卷线盘簧18中。

当伞结构锁定于收纳位置时，弹性部件处于压缩或拉伸状态，当锁止机构解锁时，在弹性部件的回复作用力下，伞结构先被弹出，当伞结构弹出至预定位置时，弹性拉绳被绷直并拉动上巢1向上移动，最终移动至开伞位置。

这样，雨伞可以在弹性部件的作用下自动弹出，无需人力拔出，实现机构的自动化操作。并且从以上描述可以看出，弹性部件弹出一定高度后，弹性拉绳才会拉动上巢1向上运动以逐渐实现伞骨6的展开，这样可以避免雨伞过快展开碰到使用者的头部或背部等位置。

具体地，上巢1开始向上移动前伞结构弹出的具体高度可以根据具体情况设定。

在一种具体实施方式中，弹性部件包括第二拉簧23、第二拉线19和第二滑轮26，第二滑轮26和第二拉簧23下端均连接本体部件的底部，第二拉簧23的下端可以安装于背包主体100的底部。第二滑轮26位于第二拉簧23之上，第二拉簧23上端连接第二拉线19，第二拉线19的另一端绕过第二滑轮26的滑轮连接中棒的端部，第二滑轮26可以包括一个定滑轮，也可以根据需要布置两个定滑轮或者其他数量的滑轮，只要能实现弹性。

当伞结构处于收纳位置时，第二拉簧23被拉伸，即第二拉簧23处于拉伸状态；当所述锁止机构解锁后，在第二拉簧23的拉伸力作用下，所述伞结构被逐渐弹出收纳位置，最终第二拉簧23恢复至原始长度，伞结构完全被弹出。

伞结构被弹出后，扭转部件动作使第一轴段5a向后偏转一定角度，进而上巢1向上移动打开伞骨6。

为了保障中棒向上移动的稳定性，上述各实施例中的伞结构200还可以设置有滑轨部件24，滑轨部件24具有滑轨，中棒5设置有与滑轨配合滑动的导向结构，以使中棒5沿纵向伸出或者回缩，第二滑轮26安装于滑轨部件24的顶端。

具体地，上述各实施中棒下端部可以固定有环状安装平台15，环状安装平台15的周向均布有滑脚151，滑脚151上设置有通孔，滑轨为竖直杆，竖直杆与通孔滑动配合；即竖直杆套设于通孔内部，这样滑脚151可以沿竖直杆向上或者向下运动。第二拉簧23设置于环状安装平台15的周边且沿周向对称布置，第二拉线19连接于所述环状安装平台15。图中示出了设置两个第二拉簧23的具体实施方式，两第二拉簧23沿周向均匀布置。当然，第二拉簧23的数量不局限于2个。

上述设置方式可以增加中棒弹出的稳定性。

上述各实施例中，锁止机构包括推杆22、复位弹簧25以及设置于推杆22内端部的第一锁钩21，常态下，第一锁钩21可与中棒5配合锁紧，当推动或拉动推杆22，第一锁钩21与中棒解锁，并且释放推杆22后，在复位弹簧25回复力作用下，第一锁钩21返回常态位置状态。

具体地，第一锁钩21可以锁紧上述环状安装平台15，当然也可以在中棒5上开设凹槽，第一锁钩21与凹槽配合锁紧。

这样使用者只需推动推杆22即可实现中棒5的解锁，并且当中棒5压缩至背包收纳位置时，第一锁钩21可自动锁定中棒5。

对于设置卷线盘簧18的实施例中，卷线盘簧18安装于本体部件的底部且可往复滑动于本体部件沿纵向的第一位置和第二位置；锁止机构还包括设置于推杆22内端部的第二锁钩20，常态下，第二锁钩20锁定卷线盘簧18于第一位置，当推动或拉动推杆22，第二锁钩20与卷线盘簧18解锁，以使卷线盘簧18在外力作用下能够向上滑动至第二位置，并且释放推杆22后，在复位弹簧25回复力作用下，第二锁钩20返回常态位置状态。

即推杆22上还设置有第二锁钩20，第二锁钩20用于与卷线盘簧18配合锁定，第一锁钩21处于锁定位置，第二锁钩20也处于锁定位置，推动推杆22，第一锁钩21和第二锁钩20同时解锁中棒和卷线盘簧18。推动推杆22解锁中棒后，松开推杆22第二锁钩20将卷线盘簧18锁紧，当中棒运动至图5位置时，拉绳13完全拉直，而此时第二拉簧23和中棒弹簧9并未伸至最长长度，中棒5继续向上运动，进而将拉绳13拉紧，进而第一轴段向后偏转，同时上巢1上移伞骨6逐渐展开。

为了避免，拉绳13与中棒弹簧9干涉，在中棒5的顶部还可以设置保护管10，拉绳13穿过保护管10后绕过第一滑轮12连接上巢1。

当需要伞回收时，只需再次推动推杆22解锁卷线盘簧18，在伞骨6第一拉簧的拉力作用下卷线盘簧18向上移动，同时伞骨6收拢，最后手动操作扭簧11将第一轴段偏转回竖直位置，将整体下压进背包，下压过程中，卷线盘簧18会将拉绳13卷起来，然后下压时也会一同将卷线盘簧18压下去，最后第一锁钩21和第二锁钩20分别锁紧中棒和卷线盘簧18，收伞动作结束。

需要说明的是，锁定部件、锁止部件等均是从功能上进行命名，当然在具体结构设计时，锁定部件和锁止机构可以为同一装置，即通过同一装置实现不同的功能。如上，推杆22与第一锁钩21、第二锁钩20联合设置。

为了增加使用灵活性，第二轴段5b为包括至少两节的伸缩管，如图中棒还具有伸缩管段16，伞结构还包括中棒弹簧9，中棒弹簧9张紧于第二轴段5b的最末一管段与第一轴段5a之间。伸缩管各段通过中棒弹簧5b张紧，，以便在所述中棒弹簧9的回复力作用下，各节伸缩管能够处于全伸状态。伸缩管各段的限位本文不做具体介绍，通过对现有技术的掌握，本领域内技术人员均可实现。

为了能够更好的遮挡，上述各实施例中位于前方的伞骨6的长度可以大于位于后方的伞骨6的长度。兼顾雨伞的遮挡可靠和美观性前提下，伞骨6的具体长度可以根据实际情况选定。

在上述伞结构的基础上，本文还提供了一种背包，包括背包主体100，背包主体100上安装有上述任一实施例所述的伞结构。

因该背包具有上述伞结构，故也具有伞结构的上述技术效果，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的一种伞结构及具有该伞的背包进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。