使用弹性肋材的伞状装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型要求美国专利申请号第61/945，131号“抗翻折伞”，申请日为2014年2月27日的优先权，以及美国专利申请案号第62/026，633号“压缩抗翻折伞”，申请日为2014年7月19的优先权，且该优先权全文揭示内容以参考方式并入本文中。
[0002]本实用新型是关于一种于降水/雪情况下保护一对象的装置，特别是一种由弹性肋材、罩篷及限制构件所组成的一种装置。
【背景技术】
[0003]提到“伞”，指的不仅是一具有罩篷并保护人或对象避免雨水或太阳的可携式或固定式的装置，同时也是一种可阻碍一些物质由罩篷的外部区域流入罩篷下方遮蔽区域的一种装置。
[0004]第一个关于伞的描述一其通常是为了保护国王及勇士使其远离太阳一操作伞的基础原则至今仍没有太大的改变:刚性的构件支撑一罩篷并将水导出该罩篷同时远离操作该伞的人员。早期亦有关于依靠使用者(或其他机械)的力量来撑起半刚性或刚性伞框架机制的描述。最近许多伞发明皆关于这些机制，但仍有许多固有的问题存在。
[0005]第一个缺点为，在有风的情况下伞的内面会向外翻折，并且需用手将其翻回。现有技术的另一个缺点为，当伞完全撑开时，离伞最远的边缘会产生反抗风的微小力量。在这样的情况下，当产生一阵强烈的风时，伞将因此解体并使使用者暴露。
[0006]现存技术的第二个缺点为，其框架在接缝处是以刚性构件相连接。这些构件不仅容易受到弯曲以及折断，该接缝处亦为一个易随时间弱化的位置。
[0007]现存技术更进一步的缺点发生在使用后将伞收起的时候。由于雨水将从收起的罩篷中流下，使用者可能因这些位于伞顶部的水而湿透。
[0008]除此之外，伞的开启亦存在一个问题。即开伞时，很难将伞持于足够高的地方以避免打扰到邻近的人们。由于一把伞正常执行其功能的情况下，用户周围至少需要一个特定大小的空间才能将伞打开。因此，在人群中这是一个难以解决问题。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的原理是将一较长的弹性物体分别链接至一较短的弹性物体的两端时，其中较长的物体将弯曲而较短的物体将伸展至绷紧的状态。该较短的物体在本实用新型中被称为“限制构件”、“限制线”或“线”。而该较长的弹性物体被称为“肋材”。
[0010]利用这个原理，本实用新型揭示了数个实际将该原则的实施例应用于装置(例如:伞及/或伞状装置)以保护一对象(例如:一个人、人群、一个地理区块等)以避免一物(例如:雨水、太阳光线、其他天气状态、飞肩等)由该装置上方接收。在一些实施例中，该装置可被设计为一种个人的装置，以保护一较小的对象或群体例如一或两个人。然而，在其他实施例中，该装置可被设计用来保护一个大型的对象或族群，例如一组人、一条人行道、一甲板或一间房子的庭院。
[0011]本实用新型提供一种使用弹性肋材的伞状装置，该装置包含:
[0012]多个弹性肋材，该弹性肋材具有一第一端及一第二端，其中该多个弹性肋材的第二端皆固定于一设置于一管内的可动式基座；
[0013]一罩篷，其连接至该多个弹性肋材的第一端；
[0014]多个限制构件，该每一限制构件的第一端连接至各弹性肋材的第一端，且该每一限制构件的第二端连接至该管的一部分；以及
[0015]其中各限制构件相较各弹性肋材皆具有较短的长度，且当每一于该可动基座上的弹性肋材的至少一部分由该管的基座向外延伸时，各限制构件致使各该弹性肋材的第一端形成下降弧状。
[0016]本实用新型还提供一种使用肋材的伞状装置，包含:
[0017]—具有开口端的容器；
[0018]一设置于该容器内的内基座；
[0019]多个位于该容器内的肋材，各该肋材皆分别具有一第一部分固定于该内基座，以及一靠近该容器开口端的第二部分；
[0020]多个限制构件，各该限制构件具有一端固定于各肋材的第二部分；且
[0021]当该内基座朝向该容器的开口端运动时，致使各肋材的至少一部分由该容器的开口端延伸而出，且其中各限制构件是设置为拉动各肋材的第二部分形成一下降弧状。
[0022]在一实施例中，该设备利用一组较短的物体或限制线及一组具有弹性、坚固且较长的物体或肋材储存于一管或其他容器内。在一些实施例中，肋材仅被固定于一位于管内的滑动基座，该滑动基座可附着于一位于该管外部的外部滑动环上。每一组限制线被固定于邻近一肋材的各端点。例如，于一肋材延伸至管外的第一端以及一肋材固定于管内部或内部滑动基座的第二端。在一些实施例中，当一个使用者推动该外部滑动环，则该肋材朝向管外运动。当该肋材已完全延伸时，测量由该管的出口至各限制线连接至各肋材的第一端点的长度，各限制线的长度将短于各肋材的长度。由于限制线的长度所产生的张力使得各该肋材被迫弯曲。装置中各肋材的形态可更进一步随着一连结至该肋材的罩篷(例如:织物、乙烯基塑料等)而变化。在一些实施例中，该罩篷(或任何其他本文所描述的罩篷)可以与太阳能电池、光电池和/或太阳能收集器共同配置，使得所捕捉的能量能够转换为电能或热能。
[0023]由于本实用新型的肋材及限制线具有弹性且为连续的，因此其可分别以动态的方式对抗风力。当对抗该线的张力增加时，该线的完整试验强度将产生反抗风的作用。在一些实施例中，由于本实用新型所述的装置在限制线或肋材不具有接点，因此不会产生如一般具有接点的装置的弱点。由于连接各限制线至一不在肋材外缘的位置，该肋材的接触点由于风力而弯曲，因此使该力量转向。
[0024]在一些实施例中，该限制线为可伸缩的(但其伸缩性小于由肋材弯曲所造成的力)，当风在装置下方对于罩篷施加风压时该限制线将因此而伸展。这可以使得罩篷因应风力而弯曲，但同时亦在该装置中提供一机构使其能够恢复为正常开启的状态。
[0025]在另一实施例中，该限制线可由一片与罩篷截然不同的连续且具有伸缩性的内织物所置换。该内织物的半径使得更短的物体可相对作用于更长的肋材，且当风吹向该内织物时，将可以更快的速度分散。事实上，该内织物的构成使得整个装置可因风力而弯曲，为一种使风能快速溢出的方式。一旦风力流动，该伞便由在内织物及外部罩篷及肋材间的普通张力所支持，进而恢复其原始开启的形态。
[0026]另一实施例中描述，当该装置开启时，该装置的肋材可套迭而收缩进而使得该装置可具有更紧密的闭合位置。同样的，一枢纽或蝴蝶状使之能够紧密的闭合，进而使得其能够简易的运送。这些机制结合了弹性肋材的用途一(例如，碳纤维-增强聚合物、石墨烯等)一通过使用限制线使其弯曲成形。当使用者通过操纵连接至该管的限制线及/或通过操纵一管的滑动机构将该弹性肋材朝管外移出时，该装置将因弯曲的弹性肋材而形成所需的伞状造型。
[0027]其他部分开启的装置的实施例一经由降水事件(例如:雨、雪等)一可将水收集至一储存器供使用(例如:浇灌植物、纯化、农业等)，当该装置完全打开时一当具有过于强烈的阳光时一可保护表面免于干枯。在一些实施例中，该装置可包含一用于由罩篷收集太阳能量(例如:光线)的表面。例如，一具有弹性的罩篷可包括或与太阳能电池、光电池及/或太阳能集热器共同设置，使得其所接获的能量可被转换为电能或热能。
[0028]在此描述的用于保护一对象避免降水/雪或其他物质示例装置中所使用之“约”或“接近”等术语，意指具有接近或可允许的误差范围，可为本实用新型所属技术领域中具有通常知识者接受及/或了解。
[0029]如本文的叙述，术语“一”、“该”表示一或一个以上。
[0030]如本文的叙述，“包括”、“包含”等为开放式过渡术语，是用于实际指出一或多个元素之前，列举出对象之过渡术语，其中在这些过渡术语之后所列具的元素并不一定是构成该主体所需的唯一元素。
[0031]如本文的叙述，术语“具”、“有”、“含有”皆如同上述“包括”与“包含”，具有开放式的含意。
[0032]本实用新型的描述可使用数据范围来量化某些与本实用新型相关的特定参数。需理解的是，当提供数据范围时，该范围的建立应仅提供对于保护范围字面上的支持，仅举出在数据范围内下限值以及保护范围中数据范围内的上限值。例如，所揭示的数据范围为24至36对于保护范围所举出的“大于24 (无上限)”及保护范围所举出的“小于36 (无下限)”提供字面上的支持，且包含端点值24及36。
【附图说明】
[0033]以下将进行详细的叙述，请一并参照附图。在不同附图中，使用相同编号表示其为相似或相同的项目或特征。
[0034]图1a至Ic为一实施例，使用弹性肋材的伞状装置的剖面图。
[0035]图2a至2b分别说明一具体化为一伞的示例装置于开启及关闭状态下的透视图。
[0036]图3a至3c说明一具体化为一具有中心肋材的伞的示例装置的剖面图。
[0037]图4a及4b详细说明一示范实施例，其是一滑动环，用于移动装置中多个肋材。
[0038]图5a及5b为一示范实施例，其用于说明肋材与内基座之间之连结方式。
[0039]图6a及6b为一具有肋材的示例装置的剖面图，其固定于外部容器的紧固内基座，限制线一端与鼓轮内部连接，鼓轮配设有外部曲柄。
[0040]图7a及7b为一具有一连接至内部轨道的外部曲柄示例装置的剖面图。
[0041]图8a及8b为一具体化为伞桌的示例装置的剖面图。
[0042]图9为一具体化为一大型室外遮阳设备的示例装置的剖面图。
[0043]图10为一肋材与线具有不同的长度的示例装置的剖面图。
[0044]图11为一将线穿引过许多环状孔洞使其与肋材结合为一体的示例装置的剖面图。
[0045]图12为以一内部可伸展织物取代线，连结至肋材不同点的示例装置的剖面图。
[0046]图13a及13b为一具体化为一背包的示例装置的剖面图。
[0047]图14a及14b为一具体化为一储水装置的示例装置的剖面图