专利名称：单手开合伞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于遮阳或遮雨的单手开合伞。
现有的一种被人们广泛使用的自开伞，能在单手操纵下靠弹力自动弹开，但要用双手施力并克服弹簧的弹力作用方可使其合拢，使用起来不仅费力、不便，而且在弹开过程中，还有较大的冲击力。
本发明的目的是提供一种不仅能用单手开合，而且开合平稳的伞。
实现上述目的的基本构思方案是这样的，由N(N≥2)个滑块摇杆机构通过公共构件-导杆(1)、滑块(4)复合在一起，构成一复式滑块摇杆机构;该复式滑块摇杆机构与一个三构件移转机构通过公共构件-导杆(1)复合成为可称为移转-连杆复合机构的机构;而所述的每个滑块摇杆机构是由公共导杆(1)，可相对于公共导杆(1)移动的公共滑块(4)，各自的与导杆(1)铰接的摇杆(2)及铰接于滑块(4)和摇杆(2)间的各自的连杆(3)组成的平面机构;所述的三构件移转机构是由三个同轴构件-移转体(5、6)及导杆(1)分别通过三个互不相同的移转副两两接合而成的机构，其中移转体(5)和(6)间以螺旋副或转动副接合;所述的移转副是直线螺旋副、曲线螺旋副、移动副及转动副等运动副的统称;直线螺旋副是指位于某一圆柱面上的约束两构件相对运动的空间曲线在随该圆柱面展开时为一既不与轴向平行也不与轴向垂直的斜直线;若该空间曲线在随该圆柱面展开时为一曲线，则对应的螺旋副称为曲线螺旋副;构成某一移转副的两同轴构件的相对轴向位移与相对转角的函数关系称为该移转副的约束特征函数，前述的三个移转副互不相同，是指其约束特征函数互不相同。另外，移转体(5)或(6)又与滑块(4)连为一体或通过移转副接合。上述的移转-连杆复合机构可作为伞骨架的基型，在伞骨架上面连一柔线覆面，即可构成一完整的伞。
为增大伞张开时的覆盖半径与合拢时的轴向尺寸之比(可称为张合比)，可在作为伞骨架基型的移转-连杆复合机构上复合另一复式平面连杆折叠机构，该覆式平面连杆折叠机构由M个(M≥N)平面连杆折叠机构通过公共的构件-导杆(1)及滑套(9)复合而成，而每个平面连杆折叠机构内都含有一个由导杆(1)、可相对于导杆(1)移动的滑套(9)、与导杆铰接的摇杆(7)或摇杆(2)及分别与摇杆和滑套铰接的连杆(8)组成的摇杆滑块机构，这样的复式平面连杆折叠机构和移转-连杆复合机构是以导杆(1)和N个摇杆(2)为公共构件复合在一起的。
以下结合附
图1进一步说明本发明的基本原理。
图1中，两移转体(5)和(6)以螺旋副(A)接合，移转体(6)与导杆以较大升程的螺旋副(B)接合，移转体(5)与导杆(1)以与前两螺旋副不同的螺旋副(C)接合，滑块(4)与导杆(1)以移动副(D)结合，滑块(4)与移转体(5)以与(C)不同的螺旋副(E)接合，在导杆(1)上，沿其一周，铰接有N个摇杆(2)，与N个摇杆(2)相对应，有N个连杆(3)，每个连杆(3)的一端与滑块(4)铰接，而另一端与对应的一个摇杆(2)铰接，当用外力(如拇指相对于手体运动的力)驱使两移转体(5)和(6)按其间的螺旋副所限定的相对关系相对运动时，导杆(1)在螺旋副(A)和(B)的共同限定下作确定的从动运动，而滑块(4)又在运动副(D)及(E)的共同限定下，以导杆(1)和移转体(5)间的相对运动为主动，作确定的从动运动;摇杆(2)因构件(1)和(4)间的差动而外张或内合，只要取合适的约束特征函数，使诸运动副匹配合适，便可使伞的覆盖半径达到最大时，伞的轴向长度正好伸至合适的长度，并且，使伞在张开状态下，对轴向外载产生自锁，即在轴向外载作用下，伞骨架内的各活动构件不能产生相对运动，而不论伞在何种状态下，对驱使两移转体(5)和(6)相对运动的转矩均不产生自锁。这样，便可由单手控制两移转体(5)和(6)的相对运动，将伞随意张开或合拢。
图1中螺旋副(A)可代之以转动副，转动副可视为升角为0°的螺旋副的特例;而若滑块(4)与移转体(5)以移动副接合或连为一体，则螺旋副(C)应代之以移动副，移动副可视为升角为90°的螺旋副的特例。滑块(4)与移转体(5)也可以具有较大的轴向窜动间隙的转动副接合。
附图2是本发明的一实施例的整体示意图，附图3是该实施例的纵向剖面图。
图3中，两移转体(5)和(6)分别与手动增速驱动机构的一对高速输出端构件相固连(此处的固连仅是指元件间没有所必需的相对运动)或制为一体，该手动增速驱动机构由公共内齿轮(10)，中心外齿轮(11)，带有另一中心外齿轮的行星架(12)，中心轮架(13)，一排(至少一个)过度齿轮(14)及一排(至少一个)行星齿轮(15)构成，图中，以公共内齿轮(10)及中心外齿轮(11)作为该手动增速驱动机构的一对输出端构件分别与移转体(5)和(6)固连或制为一体。移转体(5)和(6)以转动副(A)接合，该转动副(A)是通过对作为移转体的两个相互套装在一起的管状构件局部胀形而形成的，导杆(1)上制有较深的曲线螺旋槽(B1)、较浅的直槽(C1)及较浅的短直槽(D1);移转体(6)上制有向内凸起的凸销(B6)与槽(B1)相吻合，形成曲线螺旋副(B);移转体(5)上的向内凸起部分(C5)与直槽(C1)相吻合，形成移动副(C);筒状滑块(4)上的向内凸起部分(D4)与短直槽(D1)相吻合，形成移动副(D)。在伞张开过程中，滑块(4)先随导杆(1)相对于移转体(5)向上移动，直至滑块(4)上向内凸起的下限位档(E4)被移转体(5)上向外凸起部分(E5)的下侧挡止时，导杆(1)才相对于滑块(4)向上移动直至将伞的柔性覆面张紧，此时，滑块(4)上的内凸部分(D4)被短直槽(D1)的下端挡止，移转体(6)上的凸销(B6)正好位于曲线螺旋槽(B1)的升角近于0°的区段，使伞对轴向外载产生可靠的自锁，从而，即使去除加在两移转体间的操作力，伞也不会在所承受的轴向外载荷作用下自行收合。本实施例中，直接操作力是施加在中心轮架(13)和公共内齿轮(10)间的转动力矩，中心轮架(13)兼作手把，操作时，单手握持手把用拇指或用拇指和其余的某一手指协同正向或反向拨转公共内齿轮(10)即可使伞张开或合拢。
若用一个电动减速驱动机构取代图3中的手动增速驱动机构，可得到本发明的另一实施方案，该电动减速驱动机构可由装在伞尾部的畜电池电源部分、可双向转动的直流微电机部分、减速机构及控制电源通断和直流微电机转向的控制开关部分组成。整个机构可以移转体(5)作为机架，移转体(5)上固连一空心手把，直流微电机、减速机构及畜电池电源部分均装于手把内，而控制开关暴露于手把外，直流微电机的定子与手把相固连，而转子与减速机构的高速端输入构件相固连，减速机构的低速端输出构件与另一移转体(6)相固连。手把可采用塑料制造，电路导线及控制开关的导电触点可塑铸在手把内。
由上可知，本发明的伞内没有弹簧之类的储能元件，也没有专用于阻止伞合拢的弹性挡止元件，在开合伞的过程中，主要是克服构件间相对运动的摩擦力，所以本发明的伞不仅能实现单手开合，而且具有操纵轻便、结构简单。开合平稳等优点。
权利要求
1.一种单手开合伞，由柔性覆面和伞骨架组成，其特征是，伞骨架内有由一复式滑块摇杆机构与一个三构件移转机构通过公共构件一导杆(1)复合而成的移转一连杆复合机构；而该复式滑块摇杆机构由N(N≥2)个滑块摇杆机构通过公共构件一导杆(1)和滑块(4)复合而成，每个滑块摇杆机构都是由公共导杆(1)、公共滑块(4)、各自的摇杆(2)及各自的连杆(3)组成的平面机构；而三构件移转机构由三个同轴构件-移转体(5、6)及导杆(1)分别通过三个互不相同的移转副两两接合而成；移转体(5)和(6)及导杆(1)分别通过三个互不相同的移转副两两接合而成；移转体(5)和(6)以螺旋副或转动副接合；移转体(5)或(6)又与滑块(4)连为一体或以移转副接合。
2.依据权项1的伞，其特征是，伞骨架中有一由M(M≥N)个平面连杆折叠机构通过公共的构件-导杆(1)和滑套(9)复合而成的复式平面连杆折叠机构，每个平面连杆折叠机构内都含有一个由公共导杆(1)、公共滑套(9)、摇杆(7)或摇杆(2)及连杆(8)组成的摇杆滑块机构，该复式平面连杆折叠机构和权项1中所述的移转-连杆复合机构以导杆(1)和N个摇杆(2)为公共构件复合在一起。
3.依据权项1或2的伞，其特征是，伞在张开状态下，对轴向外载产生自锁。
4.依据权项3，的伞，其特征是，移转体(5)和(6)以转动副接合。
5.依据权项4的伞，其特征是，伞骨架中有一用以驱使两移转体(5)和(6)相对运动的手动增速驱动机构或电动减速驱动机构。
6.依据权项5的伞，其特征是，所述的手动增速驱动机构由公共内齿轮(10)、中心外齿轮(11)、带有另一中心外齿轮的行星架(12)、中心轮架(13)、一排(至少一个)过度齿轮(14)及一排(至少一个)行星齿轮(15)构成。
7.依据权项6的伞，其特征是，公共内齿轮(10)和中心外齿轮(11)分别与移转体(5)和(6)固连或制为一体。
全文摘要
本发明涉及一种可单手开合的晴雨伞。采用了一个由复式滑块摇杆机构和三构件移转机构通过一公共构件复合而成的复合机构，用单手直接或通过一手动增速驱动机构或通过一电动减速驱动机构驱使这二个构件相对运动，便可使伞张开或合拢。伞在张开状态时，可靠其内的曲线螺旋副自锁。本发明的伞不仅能实现单手开合，而且具有操纵轻便，结构简单，开合平稳等优点。
文档编号A45B19/00GK1046451SQ8910256
公开日1990年10月31日 申请日期1989年4月17日 优先权日1989年4月17日
发明者王志中 申请人:牛青英