专利名称：照明伞的制作方法
技术领域：
本发明一般性地涉及了伞，尤其是涉及了高效能量的照明伞。
背景技术：
当下雨时能见度一般减少，有可能使雨中的人不能看到诸如水坑或路边石的障碍物。由此增加了偶然弄温，或者被摔倒和可能伤害的可能性。
尽管先前已经设计了照明伞，但这种照明伞不适于为雨中活动的使用者提供照明。例如，美国专利号2,087,537(Finkel)说明了一种公园用伞，它具有向上投射光的光源。一部分向上投射光被装在光源上面的盘所反射。通过延长的软线从电源插座对光源供电；在使用时伞被规定不动。
美国专利号3,275,825(Petroff)说明了一种伞，其中光源装在伞把端。伞把光源沿着大致向上的方向投射光，一部分光投向伞身的底面。伞身的织物可对一部分光反射，而对其余的光透射，使得伞身的顶面和底面均被照明。尽管伞把光源的一部分光可提供有用的照明，但大部分光投射到远处而消失在黑暗之中，不能在使用者附近提供有用的照明。
美国专利号3,313,929(Schiavone)说明了一种照明伞，它具有一个管状光源，包藏在伞轴的最上面部位，与伞身相邻。管状光源沿着向上和向下方向同时朝外投射光。向上投射的一部分光通过伞身照耀，使织物呈现出柔和的光辉。供选择的方式是，采用反射涂层，如包含弥散铝颗粒的漆，可把伞身作成能部分反射。Schiavone伞是不动的，需要从电源插座来对光源供电。
上述伞均不适于提供照明来使活动的使用者带着打开的伞观察到附近的周围区域。尤其是，Finkel伞和Schiavone伞被规定是不动的，需要电源插座来对其相关的光源供电。尽管Petroff伞可以携带，但它不能提供足够的照明来使得使用者观察到附近周围区域，因为大多数光被投射到远处或通过伞身照耀而被损失掉。
因此，希望有一种照明伞，它可以携带，并可提供足够的照明使得使用者观察到附近周围区域。
发明概述本发明一个特征的目的是提供一种照明伞，它把光源集中照明在使用者的附近。
按照本发明的上述特征，提供了一个可收拢的照明伞，用于照明照明伞附近的照明空间。伞包括一个伞轴、一个遮挡使用者的伞身、一个装在伞轴近端的伞把、一个光源装置、一个电源连接装置和一个光源开关。
可折叠伞身装在伞轴的远端，并在开伞时具有一个延伸到外周边的高反射的凹底面，它确定了一个在可折叠伞身之下大致为圆形的凹区。伞把装在伞轴的近端。光源装置可置换地容纳和定位着一个光源，使得在光源已被安装和正在工作时以及伞已打开时，光源面对着可折叠伞身的底面，并且光源装置装在伞顶和伞把之间的伞轴上，因此当在垂直位置上使用打开的伞时，从光源来的大多数光直接地或由可折叠伞身底面反射投向地面。
电源连接装置用于连接一个可组装的电源，以组装地对光源供电，由此容许光源在移动中工作。光源开关与光源和可组装电源作电连接和电断开，由此使光源打开和关闭。
最好是，光源装置包括一个灯泡夹头来可拆卸地容纳一个可置换的灯泡，以及一个装在伞轴上的灯泡罩，在开伞时位于由可折叠伞身底面确定的凹区内。灯泡夹头最好装在灯泡罩中，使得灯泡夹头可缩进到灯泡罩内，以便在不用时保护灯泡，并且在使用时可伸出灯泡罩外来增强照明。
附图简述以下参照附图来详细描述优选实施例，
图1为简化剖视图，说明了按本发明一个实施例构成的照明伞；图2为正视图，说明了按本发明一个优选实施例的照明伞；图3为剖视图，说明了图2照明伞的灯泡罩，灯泡呈缩进状态；图4为剖视图，说明了图2照明伞的灯泡罩，灯泡呈伸出状态；图5为剖视图，说明了图2照明伞的缩进控制器；图6为端视图，说明了图5照明伞的缩进控制器；图7为部分剖视的侧视图，说明了图2照明伞的灯泡罩和伞尖；图8为侧视图，说明了图2照明伞的灯泡夹头；图9为与图8侧视图相垂直的侧视图，说明了图2照明伞的灯泡夹头；图10为端视图，说明了图2照明伞的灯泡夹头；图11为剖视图，说明了图2照明伞的伞尖；图12为与图7侧视图相垂直的分离侧视图，说明了图2照明伞的灯泡罩和伞尖；图13为分离端视图，说明了图2照明伞的灯泡罩。
本发明优选实施例详述参照图1，用剖视图来说明按照本发明一个优选实施例的照明伞20。照明伞20包括一个伞轴22和一个可折叠伞身24。可折叠伞身24装在伞轴22的远端。当开伞时，可折叠伞身24从伞顶23沿着径向向外延伸，也向下延伸(如图1所示，它说明了伞20的正常打开位置)，确定了一个在可折叠伞身之下的凹区。伞身24绕着伞轴22大致为圆对称，但需要时也可提供一般与伞身连接的常规增强肋条。
可折叠伞身24具有一个高反射的底面26。在所示实施例中，可折叠伞身24被高度弯曲，使得在伞20打开时，可折叠伞身24的最外边以离伞轴22的不变径向距离向下延伸，甚至稍稍朝着伞轴22向内延伸，从而照在反射底面26任何部分上的大多数光被集中聚焦成对伞身24之下的照明。
灯泡28装在伞把30和可折叠伞身24顶部23之间的伞轴22上，并且面对着底面26，使得从灯泡28来的大多数光投射到底面26上。在图1的实施例中，灯泡28位于由底面26确定的凹区内；因此，除了投射在伞轴22上的少量光(它也可在光源28附近被反射，参见以下的讨论)以外，其余未投射在底面26上的光被投射在可折叠伞身24之下。
最好是，伞轴22在靠近灯泡28处是可反射的，以反射投射在伞轴22上的光。灯泡28用灯泡盒36防水。反射底面26最好是银色或白色，并具有极高的光反射率，使得从灯泡28来的大多数光被底面26反射。伞轴22，至少是在光源28附近的伞轴，也可以是银色或白色。由于由伞身24高度弯曲造成的底面26形状和位置，由可折叠伞身24底面26反射的光主要被聚焦在可折叠伞身24之下，使得仅有相当少的光被沿径向投射到远离可折叠伞身24之外。当然，随着离底面26的距离的增加，由底面26提供的光的聚焦消失，使得沿径向投射在可折叠伞身24之外的光通常集中在地面，由此照亮了伞使用者周围的地面，可使使用者注意到水坑或其它障碍物。
可对基本上不透光的可折叠伞身24涂以反射涂层，来把底面26作成可反射。但是，最好是对可折叠伞身24底侧贴以高反射材料的膜或薄片，来把底面26作成可反射。可折叠伞身24的外层包括了基本上不透光的防水织物。
在图1所示的实施例中，伞轴22在其近端具有一个伞把30。伞把30包括一个端帽40，它可拆卸，以容许把电池32插入伞把30内的外壳46中。电池32通过导线38与灯泡28连接。当压下按钮44时，电池32和灯泡28之间的电路被断开或闭合，由此打开或关闭光源。按钮44被密封，以防止湿气漏入外壳46。
灯泡28装在凹区内使得大多数光投射在底面26上，以及可折叠伞身24的底面26被高度弯曲并具有极高的光反射率，这两个特征的组合造成了灯泡28的光向下聚焦，照明了使用者附近周围的空间。这个照明空间朝着底部变宽，由此在最需要的地面上提供了最宽的照明。由于光被非常有效地聚焦，大大降低了灯泡所需的亮度，使得采用白炽灯泡和仅三个1.5伏电池，伞就可使用几小时。或者是，如果希望提供极亮的照明，可用卤素灯泡替代常规的白炽灯泡。采用市面出售的干电池，三个1.5伏的电池仍足以提供卤素灯泡极亮照明一小时以上。
为了尽量减少对使用者夜间视觉的损害，灯泡28可仅提供红色，或者光源包括红光源(或红色滤光器)和白光源，此时光源可在红光设定和白光设定之间变换，红光设定在尽量减少对使用者夜间视觉损害的同时，改进了使用者和地面的视觉，而白光设定适于大大改进使用者和地面的视觉。
参照图2，用正视图说明了按照本发明第二个优选实施例的照明伞120。照明伞120包括一个伞轴122和一个可折叠伞身124。可折叠伞身124装在伞轴122的远端。可折叠伞身124从伞轴122沿着径向延伸，确定了在可折叠伞身之下的一个凹区。可折叠伞身124具有高反射底面126。在这个实施例中，可折叠伞身124具有较浅的弯曲程度。
参照图3和4，与图2伞的其它零部件分开单独表示了灯泡罩123；在伞120中，灯泡罩123装在伞轴122上。在图2中不能看到灯泡罩123，因为采用就在可折叠伞身124之下的灯泡罩螺钉152把它装在伞轴122上。灯泡罩123具有一个用于容纳灯泡128的灯泡夹头129，以及一个与伞轴122(在图3和4中未表示)径向隔开的套119，用于在其内部容纳滑动配合的灯泡缩进控制器活塞127。灯泡夹头129被一个夹头弹簧146偏压到灯泡罩123内的缩进位置上。缩进控制器活塞127沿环向包围着伞轴122(在图3和4中未表示)，并且通过套119的控制开口156朝着伞把130(在图3和4中也未表示)突出。截锥件147连接到可折叠伞身124之外的伞尖160(在图7和12中表示)上。由一个肩部1 58把缩进控制器127保持在灯泡罩123内，使得不能通过灯泡罩123的控制开口156。缩进控制器活塞127被缩进控制恢复弹簧142偏压成最大可能程度地突出在控制开口156之外，它由在缩进控制器活塞127上肩部158的位置来确定。在灯泡罩123之内，缩进控制器活塞127在其内端上具有一个延伸的控制钩117，它在远端具有一个倾斜的靠模面148，紧靠着在灯泡夹头129底座154上的相配合的倾斜靠模面150，使得如果迫使缩进控制器活塞127进入灯泡罩123，由此压缩控制恢复弹簧142，则靠模面146对靠模面150的作用迫使灯泡夹头129沿径向向外运动，由此压缩夹头弹簧146，并通过在套119上形成的灯泡开口136，把灯泡128向外延伸到照明位置。
已经把上述机构设计成与常规伞的现有零部件相协调，从而可在收伞时使灯泡128缩进和在开伞时使灯泡128伸到照明位置。在下节描述了这个与常规收伞/开伞动作的相互作用。
通常，可采用沿伞轴朝上滑动(离开伞把)伞撑条的环状支承件来开伞，以及可采用沿伞轴朝下滑动(向着伞把)伞撑条的环状支承件来收伞。伞撑条的环状支承件容纳着每根伞撑条的一端，当伞撑条的环状支承件离开伞把朝上滑动时，每根伞撑条的另一端用于把伞身支承在打开位置上，并且当伞撑条的环状支承件向着伞把朝下滑动时，把伞身拉到收伞位置上。通常在伞中包括一个锁定机构，分别把伞撑条的环状支承件保持在远离伞把的前置位置或者靠近伞把的静止位置上，来保持伞的打开或收拢。图2、3和4的实施例包括了这种常规特征，并且当伞撑条的环状支承件处于前置位置并因而伞被打开时，利用它来把灯泡128伸出到灯泡罩123之外。在如图4所示的前置位置上，伞撑条的环状支承件已与缩进控制器活塞127接触，并且已把缩进控制器活塞127推入灯泡罩123中，由此克服了夹头弹簧146和缩进控制弹簧142的阻力，把灯泡128伸出在灯泡开口136之外。如图3所示，当伞撑条的环状支承件从前置位置移向伞把130时，它从缩进控制器活塞127上离开，由于缩进控制恢复弹簧142的偏压作用，缩进控制器活塞127将最大程度地突出在套119之外，由于灯泡夹头恢复弹簧146的偏压作用，灯泡夹头129将缩进到灯泡罩123内。
参照图7、12和13，与缩进控制器活塞127和灯泡夹头129分开单独说明了灯泡罩123。用伞轴钉柱127和罩螺钉152绕着伞轴122固定灯泡罩123。参照图5和6，与灯泡罩123分开单独说明了缩进控制器活塞127。缩进控制器活塞127具有一个缩进控制导槽166，它环绕着伞轴钉柱164，容许缩进控制器活塞127沿轴向相对于伞轴122移动，并且使灯泡罩123位于由缩进控制导槽166规定的限制范围内。
图7和13还说明了一个横向剖视图如图11所示的伞尖160，以及一个肋条支承件172，采用肋条支承件的紧固件174把它固定在伞尖160上。肋条支承件172的尺寸作成可以固定从伞尖160沿径向相隔的各个肋条，以减少肋条绕着灯泡罩123的弯曲程度。肋条本身最好设计成当伞120收拢时，容许肋条绕着灯泡罩123有一定弯曲程度，从而不对灯泡罩123施加明显的压缩力。
图8、9和10与灯泡罩123分开单独说明了照明伞的灯泡夹头129。灯泡夹头包括夹头导向肋168，其尺寸作成可在灯泡罩123的相配合的夹头控制导槽162(如图7所示)内滑动，由此约束了灯泡夹头129和灯泡128在缩进和伸出时相对于灯泡罩123的运行路线方向。灯泡夹头129还具有接线端170来得到灯泡128的电源。
灯泡罩123是可反射的，以反射投射在伞轴22上的光。反射底面126由贴在可折叠伞身124底侧的高反射(如镀银)材料制成。可折叠伞身124包括一个基本上不透光和防水的织物，以阻挡通过反射材料照耀的剩余光。由于底面126的弯曲程度，由可折叠伞身124底面126反射的光主要聚焦在可折叠伞身124之下的区域。当然，随着离底面126距离的增加，由底面126提供的光的聚焦消失，使得在可折叠伞身之外的光以最大程度沿径向投射在地面上。这照亮了伞使用者周围的地面，可使使用者注意到水坑或其它障碍物。
如同图1的实施例，在图2的实施例中，伞轴终止在伞把130。伞把包括一个端帽134，它可拆卸，以容许把四个1.5伏电池插入伞把内的电池外壳中。电池通过导线与灯泡连接。当压下伞把130上的按钮时，如果原先电路是闭合，则电池和灯泡之间的电路断开，如果原先电路是断开，则电路闭合，由此分别打开或关闭光源。按钮44被密封，以防止湿气漏入电池外壳。
修改和变化对于熟悉该技术的人来说将很明显的。具体地说，在一个可替代的实施例中，伞把包括一个充电电池，它在充电时保留在伞把内，有一个接电的电输入端来对电池充电。在另一个实施例中，由一个光源来提供光，该光源包括一个光控制装置，用于改变在宽束设置和窄束设置之间发射的光的宽度。在宽束设置时，光源照明了环绕使用者的一个较大空间；在窄束设置时，把照明沿径向约束在包围使用者附近的空间中。由光调节器在宽束设置和窄束设置之间变换光源。因此，本发明是如在权利要求中所限定的。
权利要求
1.一种可收拢的照明伞，用于照明在照明伞附近的照明空间，它包括(a)一个伞轴；(b)一个可折叠伞身，它装在伞轴的远端，用于遮挡伞的使用者，在开伞时，可折叠伞身具有一个延伸到外周边的高反射的凹底面，在可折叠伞身之下确定了一个大致为圆形的凹区；(c)一个伞把，它装在伞轴的近端；(d)一个光源装置，它可置换地容纳和定位着一个光源，使得在光源已被安装和工作时以及伞已打开时，光源(i)面对着可折叠伞身的底面，以及(ii)装在伞顶和伞把之间的伞轴上，从而当在垂直位置上使用打开的伞时，从光源来的大多数光直接地或由可折叠伞身底面反射投向地面；(e)一个电源连接装置，用于连接一个可组装的电源，以便组装地对光源供电，由此容许光源在移动中工作；(f)一个光源开关，它在光源和可组装电源之间作电连接，使光源打开和关闭。
2.如权利要求1的一种伞，其中，光源装置定位在伞轴上，使得在光源已被安装和工作时，光源位于由已打开的可折叠伞身底面所确定的凹区内，从而从光源来的大多数光投射到已打开的可折叠伞身的反射底面上。
3.如权利要求2的一种伞，其中，已打开的可折叠伞身被弯曲，使得基本上所有反射光被集中聚焦在可折叠伞身之下。
4.如权利要求2的一种伞，其中，开伞时可折叠伞身被高度弯曲，外周边基本上平行于伞轴作延伸，由此把由底面反射的基本上所有的光聚焦到可折叠伞身之下。
5.如权利要求2的一种伞，其中，伞包括一个可置换地容纳电池的电源贮器，电源贮器中的电池通过电源连接装置与光源装置电连通。
6.如权利要求1的一种伞还包括一个与光源连接的变光器，可控地使得从光源来的光变亮和变暗。
7.如权利要求6的一种伞，其中，变光器结合在光源开关中。
8.如权利要求1的一种伞，其中，光源是一个复合的光源，它为具有许多成分的有色光源。
9.如权利要求8的一种伞，其中，有色光源包括(a)红光光源，用于在尽量减少夜间视觉损害的同时，改进在照明空间中使用者和地面的视觉；以及(b)白光光源，适用于在已打开伞身之下的照明空间中改进使用者和地面的视觉。
10.如权利要求2的一种伞还包括(i)一个可调节的光控制器，用于改变光源提供的光的方向，可调节的光控制器具有宽束设置和窄束设置，宽束设置用于沿径向延伸已打开伞身之下的照明空间，窄束设置用于沿径向约束已打开伞身之下的照明空间；以及(ii)一个光控制器的控制开关，用于在宽束设置和窄束设置之间变换可调节的光控制装置。
11.如权利要求10的一种伞，其中，光控制器的控制开关结合在光源开关中。
12.如权利要求2的一种伞，其中，光源装置包括(a)一个灯泡夹头，它可拆卸地容纳一个可置换的灯泡；(b)一个装在伞轴上的灯泡罩，它在开伞时位于由可折叠伞身底面确定的凹区内。其中，灯泡夹头装在灯泡罩中，使得灯泡夹头可缩进到灯泡罩内，以便在不用时保护灯泡，并且在使用时可伸出灯泡罩外来增强照明。
13.如权利要求12的一种伞，其中，灯泡夹头可移动地装在灯泡罩内，灯泡罩包括一个缩进装置，用于(i)在开伞时自动从灯泡罩伸出灯泡夹头；(ii)在收伞时自动把灯泡夹头缩进到灯泡罩内。
14.如权利要求13的一种伞，其中(a)缩进装置包括一个缩进控制器，它被偏压到朝伞把方向突出在灯泡罩之外，缩进装置与灯泡夹头相协调，从而当缩进控制器朝伞把方向突出灯泡罩时，把灯泡夹头缩进到灯泡罩内；以及(b)仅当迫使缩进控制器进入灯泡罩时才伸出灯泡夹头。
15.如权利要求14的一种伞还包括(a)许多肋条，它们从可折叠伞身的中心伞顶沿径向延伸到周边；(b)一个肋条支承件，它环绕伞轴装在中心伞顶上，用于把许多肋条固定到伞轴上；(c)一个撑条支承件，它可滑动地环绕伞轴安装；(d)许多撑条，每根撑条在以下两者之间延伸(i)许多肋条中个别相关的肋条，用于在开伞时对个别相关肋条提供支承；(ii)撑条支承件；其中(e)缩进控制器进一步被迫缩进灯泡罩内；(f)撑条支承件可在以下两个位置之间滑动一个放松位置，此时伞被收拢，撑条支承件与缩进控制器隔开，使得缩进控制器不起作用和灯泡夹头被缩进，以及一个靠近灯泡罩的支承位置，其中(i)伞被打开，(ii)撑条支承件接触和启动缩进控制器，迫使缩进控制器进一步进入灯泡罩，由此伸出灯泡夹头，以及(iii)许多撑条的每一根支承着许多肋条中个别相关的肋条。由此支承着可折叠伞身。
16.如权利要求14的一种伞，其中，许多肋条在肋条支承件上从伞轴开始沿径向隔开，以减轻许多肋条绕光源的弯曲程度，并在收伞时减少许多肋条对灯泡罩的压缩。
17.如权利要求14的一种伞，其中，许多肋条是柔性的，有助于肋条环绕灯泡罩的弯曲，并且尽量减少肋条对灯泡罩的压缩。
18.如权利要求14的一种伞，其中，电源包括可置换地包藏在伞把中的电池。
19.如权利要求14的一种伞，其中，电源包括在伞把中固有的充电电池。
20.如权利要求14的一种伞，其中，可折叠伞身包括两个相叠合的层，也就是说，一个具有外反射面的反射底层和一个基本上不透光和防水的顶层。
21.如权利要求14的一种伞，其中，反射底层的外反射面为银色。
22.如权利要求14的一种伞，其中，反射底层的外反射面为白色。
23.如权利要求9的一种伞，其中，伞轴包括一个靠近光源的反射区，用于反射投射在伞轴上的反射光。
全文摘要
由于把灯泡(28)装在伞轴(22)的高处,使得从灯泡来的大多数光被投射到高反射底面(26)上,本发明的照明伞利用了所产生光的绝大部分。底面(26)的弯曲程度把从灯泡(28)来的光向下聚焦,以便照明环绕使用者附近的空间。这个照明空间朝着底部变宽,由此在最需要的地面上提供了最宽的照明。由于光被有效地聚焦,降低了灯泡所需的亮度,使得采用白炽灯泡和几个1.5伏电池(32),伞就可被使用。或者是,如果希望提供增亮的照明,可用卤素灯泡替代常规的白炽灯泡(28)。电池仍足以提供卤素灯泡所需的增亮照明。最好是,在不用时灯泡可缩进在一个灯泡保护罩(123)内,以减少灯泡破裂的风险。
文档编号F21V19/02GK1259023SQ98805935
公开日2000年7月5日 申请日期1998年5月6日 优先权日1997年5月7日
发明者肖恩·墨菲 申请人:肖恩·墨菲