自动伞的安全防护结构、伞柄和自动伞的制作方法

本实用新型涉及伞具技术领域，特别涉及一种自动伞的安全防护结构、伞柄和自动伞。

背景技术：

雨伞和太阳伞等伞具是人们日常使用非常多的生活用品，人们可以遮风挡雨防太阳紫外线。目前使用较多的是自动伞，由于自动伞使用非常方便，仅需一只手便可打开伞具。

现有的自动伞由于结构设计不合理，大部分的伞具在收伞时，需要一步到位将中棒完全收入伞柄内并扣住才可，如果中途各种原因未能完全收回中棒，例如手滑，或小孩力气不够时自动伞又会自动弹开，给人们的使用带来安全隐患。

中国专利第201820559510.6号、专利名称为“一种自开收伞的轻收功能结构及伞柄”公开了一种新型结构，通过设置锁扣组件和与伞面连接的中棒，并利用按钮和锁扣组件控制中棒，使得在开伞时只需轻轻按压按钮即可解锁中棒，从而达到开伞的效果，而在收伞时，只需拉回中棒的外管，即可利用锁扣组件的门形钩锁止外管操作简单、可靠性好，灵敏度高，本专利申请即是基于此结构进行的改良，以解决收伞时带来的安全问题。

技术实现要素：

基于此，本实用新型提供一种自动伞的安全防护结构、伞柄和自动伞，其具有结构简单可靠，安全性高等特点。

为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案。

本实用新型提供一种自动伞的安全防护结构，所述自动伞包括依次相连的伞柄、中棒和伞架，伞柄内设置有自动开收结构，所述中棒包括外管、中管和内管，并在内管中还设置有芯管和绳索；所述伞架设置有上巢，所述中棒的顶端与所述上巢固定连接；上巢连接有一滑轮座，所述绳索的第一端连接所述自动开收结构，第二端穿过所述芯管后固定于所述滑轮座上；所述芯管与所述滑轮座固定连接；

所述自动开收结构包括按钮座、门形钩、三角钩板和锁弹头，所述门形钩适于当所述外管收缩到所述伞柄内时扣住所述外管，所述锁弹头与所述芯管抵接，并与所述绳索的第一端连接；所述三角钩板适于当所述锁弹头收缩到所述伞柄内的锁定位时，钩住所述锁弹头；所述按钮座适于按压所述门形钩以解锁所述外管，并按压所述三角钩板以解锁所述锁弹头；

所述安全防护结构设置于所述伞柄内，包括线轮、安全掣、安全绳和发条，其中：

所述线轮设置于所述伞柄内，并适于绕一垂直于所述中棒的中心轴转动；在所述线轮的轮缘设置有棘齿；

所述安全掣铰接于所述伞柄内，其包括一控制柄和一与所述棘齿啮合的棘爪，所述棘爪适于当所述锁弹头移动到所述锁定位并顶推所述控制柄时脱离所述棘齿；

所述安全绳的一端固定于所述线轮上，另一端通过所述上巢连接所述滑轮座；

所述发条设置于所述线轮上，并适于提供扭力，驱动所述正转，以使所述安全绳缠绕于所述线轮上，并适于当所述安全绳被所述上巢拉动从而驱动所述线轮反转时收紧并积蓄扭力。

上述安全防护结构中，所述自动开收结构还包括一摇杆，所述摇杆铰接于所述按钮座，并通过一扭簧维持在解锁位，且适于当所述外管收缩到所述伞柄内时顶推所述摇杆使之离开所述解锁位。

上述安全防护结构中，所述摇杆具有三个顶脚，位于两边的两个顶脚适于与所述三角钩板抵接；位于中间的一个顶脚适于伸入所述内管所开设的槽口内。

上述安全防护结构中，所述伞柄内设置有一内座，所述自动开收结构和安全防护结构均安装于所述内座中。

上述安全防护结构中，所述锁弹头具有一锥面，所述锥面适于当所述锁弹头移动到所述锁定位时顶推所述控制柄，使所述安全掣绕其轴心转动，从而使所述棘爪脱离所述棘齿。

上述安全防护结构中，所述棘爪和控制柄位于所述安全掣的一端，相对于所述轴心的另一端设置有一基座，所述基座与内座之间设置有第一弹簧，所述第一弹簧适于当所述锁弹头离开所述锁定位时驱动所述安全掣转动，使所述棘爪与所述棘齿啮合。

上述安全防护结构中，所述门形钩与内座之间设置有第二弹簧，所述按钮座与内座之间设置有第三弹簧，所述第二弹簧、门形钩和第三弹簧适于顶推所述按钮座，使所述按钮座复位。

上述安全防护结构中，所述按钮座上设置有两个垫块，所述门形钩对应地设置有分别与所述两个垫块抵接的接合角，所述第二弹簧顶推所述门形钩，所述门形钩通过所述接合角和垫块顶推所述按钮座。

本实用新型还提供一种伞柄，包括内座，还包括上述自动开收结构和安全防护结构，所述自动开收结构和安全防护结构均安装于所述内座中。

本实用新型再提供一种自动伞，包括伞柄，所述伞柄以上所述的伞柄。

本实用新型通过自动开收结构配合中棒和伞架实现自动伞的开伞和收伞，同时，在伞柄内设置有安全防护结构，该安全防护结构设置有线轮、安全掣、安全绳和发条等部件，并且通过线轮和发条拉紧安全绳，使得在收伞时慢慢收紧伞架，并利用安全掣等部件防止安全绳松脱造成回弹，从而使得在收伞过程中即使在任意位置停止并松开手，自动伞也不会弹开，有效地避免了中棒意外弹开伤人等安全隐患，大大提高了自动伞的安全性和使用的便利性。

附图说明

图1为本实施例中伞柄的剖视结构示意图；

图2为本实施例中自动开收结构的立体结构示意图；

图3为本实施例中安全防护结构的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例做进一步说明。

如图1所示，本实施例提供一种自动伞的安全防护结构100，所述自动伞包括依次相连的伞柄10、中棒20和伞架(未图示)，所述伞柄10内设置有安全防护结构100和自动开收结构200，所述中棒20包括外管21、中管22和内管23，并在内管21中还设置有芯管24和绳索25；所述伞架设置有上巢(未图示)，所述中棒20的顶端与所述上巢固定连接；上巢连接有一滑轮座(未图示)，所述绳索25的第一端连接所述自动开收结构200，第二端穿过所述芯管24后固定于所述滑轮座上，所述芯管24与所述滑轮座固定连接。

专利号为“201721383223.6”、专利名称为“立式自动伞结构”的中国专利公开了一种自动伞，本实施例的自动伞的伞架结构可以参照该专利，具体结构和原理此处不再赘述。

本实施例的自动开收结构200可参考中国专利第“201820559510.6”号，名称为“一种自开收伞的轻收功能结构及伞柄”的实用新型专利，本实施例在此专利技术基础上改良，以增加安全防护功能和相应的结构，大致描述如下：

参照图2所示，所述自动开收结构200包括按钮座201、门形钩202、三角钩板203和锁弹头204，所述门形钩202用于当所述外管21收缩到所述伞柄10内时扣住所述外管21，所述锁弹头204与所述芯管24抵接，并与所述绳索25的第一端连接；所述三角钩板203用于当所述锁弹头204收缩到所述伞柄10内的锁定位时，钩住所述锁弹头204；所述按钮座201用于按压所述门形钩202以解锁所述外管21，并按压所述三角钩板203以解锁所述锁弹头204。

所述自动开收结构200还包括一摇杆205，所述摇杆205铰接于所述按钮座201，并通过一扭簧206维持在解锁位，当所述外管21收缩到所述伞柄10内时，所述外管21顶推所述摇杆205使之离开所述解锁位。

其工作原理是，在整支伞处于折叠状态时，按压按钮座201，按钮座201下压门形钩202，门形钩202下移并从外管21的扣孔211中脱出，从而外管21被解锁。外管21在长条弹簧26的弹力下向上伸出，中管22在外管21的拉力下也跟着伸出，直至整个中棒20完全展开，长条弹簧26伸至最长，伞面张开，完成开伞动作。此时，锁弹头204仍被三角钩板203锁止，摇杆205失去了外管21的顶推力，在扭簧206的作用下回到解锁位。

此状态下若要收伞，可再次按压按钮座201，按钮座201带动摇杆205下移，由于此时摇杆205处于解锁位，因此可按压到三角钩板203，使三角钩板203从锁弹头204的颈部脱开，从而锁弹头204被解锁，锁弹头204连同芯管24在伞面的张力作用下被绳索25向伞面拉回，伞面在失去了锁弹头204的拉力后，可以折叠起来。

接着，手动将外管21拉向伞柄10，外管21压缩长条弹簧26，在外管21的扣孔211经过门形钩202时，门形钩202扣入扣孔211，外管21连同中管22被门形钩202锁止，此时，外管21或中管22的端部推动摇杆205使之呈倾斜状态，摇杆205被推离解锁位。同时，由于内管23内的芯管24与中管22耦合，当外管21将中管22拉向伞柄10时，芯管24也推动锁弹头204进入伞柄10内，最终被三角钩板203扣住，从而被三角钩板203锁止，这样，整支伞被完全收起并保持折叠状态。

上述伞柄10内设置有一内座11，所述自动开收结构200和安全防护结构100均安装于所述内座11中。

结合图3所示，本实施例的安全防护功能100主要包括线轮101、安全掣102、安全绳103和发条104，其中：

线轮101设置于所述内座11内，能够绕一垂直于中棒的中心轴1011转动；安全绳103的一端固定于在线轮101上，另一端通过伞架的上巢连接滑轮座。

同时，发条104也设置在线轮101上，且发条104的一端固定在内座11上，另一端固定在线轮101上。发条104可以提供扭力，驱动线轮101正转，安全绳103被上巢拉动时也可以提供扭力，驱动线轮101反转。

当发条104释放扭力并驱动线轮101正转时，安全绳103被逐渐缠绕在线轮101上，实现安全绳103的收纳；当自动伞被打开时，上巢向远离伞柄10的方向移动，并拉动安全绳103，使线轮101正转，同时收紧发条104，使发条积蓄扭力。

此外，在线轮101的轮缘上还设置有棘齿1012，同时，安全掣102上具有与该棘齿1012啮合的棘爪1021，用于阻止线轮101正转。

具体地，安全掣102通过一轴心1022铰接于内座11内，它还包括一控制柄1023和上述棘爪1021，该控制柄1023位于棘爪1021与轴心1022之间，相对于所述轴心1022的另一端设置有一基座1024，所述基座1024与内座11之间设置有第一弹簧105，当锁弹头204移动到锁定位时，能够顶推该控制柄1023，使棘爪1021脱离棘齿1012，此时，线轮101可以正转，自动伞可以正常打开。当锁弹头204离开所述锁定位时，控制柄1023受到的顶推力消失，所述第一弹簧105能驱动所述安全掣102转动，使所述棘爪1021与所述棘齿1012重新啮合。

进一步地，锁弹头204具有一锥面(图中未示出)，当所述锁弹头204移动到所述锁定位时，该锥面能够挤压并顶推所述控制柄1023，使所述安全掣102绕其轴心转动，从而使所述棘爪1021脱离所述棘齿1012。

所述外管21收缩到所述伞柄10内时能够顶推所述摇杆205使之离开解锁位。所述解锁位是指当摇杆205处于该位置时，按压按钮座201可以下压三角钩板203，从而使锁弹头204被解锁击发。

其中，摇杆205具有三个顶脚2051，位于两边的两个顶脚2051适于与所述三角钩板203抵接。位于中间的一个顶脚2051适于伸入所述内管23所开设的槽口231内，当外管21或中管22推顶到该顶脚2051时，摇杆205倾斜，位于两边的两个顶脚2051离开解锁位，此时，即使按钮座201被按下，锁弹头204也不会被击发，从而防止空弹现象的发生。

本实施例中，门形钩202与内座11之间设置有第二弹簧207，所述按钮座201与内座11之间设置有第三弹簧208，所述第二弹簧207、门形钩202和第三弹簧208用于顶推所述按钮座201，使所述按钮座201复位。其中，所述按钮座201上设置有两个垫块2011，所述门形钩202对应地设置有分别与所述两个垫块2011抵接的接合角2021，所述第二弹簧207顶推所述门形钩202，所述门形钩202通过所述接合角2021顶推所述按钮座201的垫块2011。当用手按下按钮座201时，按钮座201通过垫块2011下压门形钩202上的接合角2021，使门形钩202下移，外管21被解锁弹出，同时第二弹簧207和第三弹簧208被压缩，当松开手时，按钮座201的一端在第二弹簧207和门形钩202的作用力下，另一端在第三弹簧208的回复力下上移，最终回到初始位置。

此外，本实施例还提供一种带有上述自动开收结构和安全防护结构的伞柄10和自动伞，其中，安全防护结构100和自动开收结构200均安装于伞柄10内的内座11中。所述自动伞可以是两折伞、三折伞或四折伞。

以下详细说明本实施例的自动伞的工作原理。

当需要开伞时，按下伞柄10上的按钮座201，按钮座201下压门形钩202，门形钩202下移，使外管21从门形钩202上脱离，外管21在长条弹簧26的作用力下向外弹出，当外管21完全展开后，带动中管22进一步向外移动，直至整个中棒20完全展开。此时，自动伞被完全打开。同时，由于外管21和中管22离开伞柄10，摇杆205在扭簧206的作用力下回复至解锁位，摇杆205位于两边的两个顶脚2051处于三角钩板203的上方待命。同时，按钮座201回复至初始位置。

由于安全绳103的一端连接自动伞的上巢，上巢向远离伞柄10的方向移动时必然拉动安全绳103，并带动线轮101反转，将缠绕在线轮101上的安全绳103抽出，直至整支伞完全打开，同时，线轮101的反转带动发条104缩紧并积蓄扭力，此时，锁弹头204仍位于锁定位。

若要收伞，只需按下按钮座201，由于摇杆205处于解锁位，按钮座201可以耦合到三角钩板203以解锁所述锁弹头204，安全掣102在控制柄1023失去了锁弹头204的顶推力后，在第一弹簧105的弹力作用下绕轴心1022转动，使棘爪1021与所述棘齿1012啮合，防止线轮101反转，但不影响线轮101正转。

伞架在失去锁弹头204的拉力的情况下可以折叠起来，若要完全将伞折叠收起，需要将中棒20完全拉回。在将外管21和中管22拉回的过程中，由于安全绳103是固定在线轮101上的，并且线轮101上的发条104积蓄了足够的扭力，该发条104会驱动线轮101正转，将安全绳103绷紧并慢慢缠绕在线轮101上，此时，若松开手，由于棘爪1021与所述棘齿1012处于啮合状态，线轮101的反转受到限制，外管21和中管22并不会在长条弹簧26的弹力下再次向外弹出，而是保持不动。用户可以继续一点一点地拉回外管21和中管22，直至外管21被门形钩202扣住锁止，整支伞被完全收起。从而即使是儿童操作，也不会有安全风险，大大提高了自动伞的使用安全性。

综上所述，本实用新型通过自动开收结构配合中棒和伞架实现自动伞的开伞和收伞，同时，在伞柄内设置有安全防护结构，该安全防护结构设置有线轮、安全掣、安全绳和发条等部件，并且通过线轮和发条拉紧安全绳，使得在收伞时慢慢收紧伞架，并利用安全掣等部件防止安全绳松脱造成回弹，从而使得在收伞过程中即使在任意位置停止并松开手，自动伞也不会弹开，有效地避免了自动伞意外弹开伤人等安全隐患，大大提高了自动伞的安全性和使用的便利性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。