一种结构改进的伞骨及伞的制作方法

1.本实用新型涉及遮阳和/或遮雨、雪用的伞具领域，具体涉及一种结构改进的伞骨及伞。


背景技术：

2.伞是一种提供阴凉环境或遮蔽雨、雪的工具。伞的制作材料通常包括了柔性材料（如涤纶、尼龙、pg布料等布料、pvc等塑料或者膜结构伞、建筑用的高强度薄膜等）制作的伞面、具有支撑性能的材料制作的伞骨等。而体型小的伞大多通过设于中撑杆首端的伞头来供人们持握，体型较大的伞大多依靠其他附带结构（如底座、设于其他设施上的连接孔等）放置于地上等应用位置，伞发明的主要目的，是用来阻挡阳光或者作为雨天挡雨的雨具。
3.现有的伞，大多通过伞面直接蒙设于伞骨的长支杆处实现伞骨对伞面的支撑，该结构大多依靠长支杆的移动来实现伞的张合以及在张伞后维持伞面形状，该种结构伞的张合行程大且张伞后伞形不够美观。而如授权公告号为cn103689884b的中国发明专利公开的一种多功能景观遮阳伞，其包括伞柱、伞布和支撑伞骨，伞柱包括伞内柱，伞内柱的顶端设有电机盒，电动伸缩杆的伸缩推动支撑伞骨的开合和套筒移动，支撑伞骨的开合带动弧形灯箱板和伞布的开合。该结构通过将伞面固定于上伞盘且通过推动上巢实现伞的收合，但是该方案具有如下不足：其一，该结构中，上伞盘位置固定，即在保证张伞后伞面高度的情况下，需要将上伞盘设置更高，即收伞后该结构高度更高，高度高则中心也高，不利于收伞后的伞的包装、运输、放置等；其二，该结构的伞在张合过程中，特别是张伞过程中，该长支杆需要在其首端的上巢及其尾端的伞面共同作用下，同时进行沿中撑杆长度方向移动与绕其与上巢铰接处定轴转动，整个运动过程的位移与受力复杂，在该运动过程中受内外因（内因为上巢移动装配结构与上巢与长支杆之间连接结构的装配间隙等，外因为伞外部的风吹、振动等）影响而导致该结构运转稳定性低且易损坏长支杆等部件；其三，该结构伞面外周沿依靠长支杆尾端进行固定，在张伞直径较大的伞中，长支杆长度需要较长，在现有的常见结构强度的长支杆方案中，往往难以维持该结构的稳定性，即长支杆缺乏配合的强度增强结构；而由于该方案上巢为移动装配，要配适现有的沿中撑杆长度方向移动的下巢，将令整个伞的张合运动变得更加复杂，其张合稳定性更差；而如该结构配合下巢固定的结构，由于上巢移动需要同时配适固定的上伞盘以及固定的下巢，实现难度大且对伞的尺寸要求高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种结构改进的伞骨及伞，以解决上述问题。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.一种结构改进的伞骨，包括中撑杆、上巢、上伞盘、驱动组件以及至少三个长支杆，上巢固设于中撑杆尾端，长支杆首端均铰接于上巢的周向侧沿，长支杆尾端与伞面的周向侧沿连接，该伞面为应用于该结构改进的伞骨的伞面。上述上伞盘位于上述上巢背离上述
中撑杆首端所在位置的一侧设置，上伞盘通过驱动组件装配于上巢或者中撑杆尾端。上述上伞盘朝向上巢所在位置的一侧与上述驱动组件连接，上伞盘背离上巢所在位置的一侧与上述伞面中部邻接设置。该驱动组件用于驱动上伞盘与上巢相向和/或相离移动设置。
7.而应用上述伞骨的一种结构改进的伞的具体结构为：该伞包括伞面和伞骨，伞面装配于伞骨。上述伞骨包括中撑杆、上巢、上伞盘、驱动组件以及至少三个长支杆，上巢固设于中撑杆尾端，长支杆首端均铰接于上巢的周向侧沿，长支杆尾端与上述伞面的周向侧沿连接。上述上伞盘位于上述上巢背离上述中撑杆首端所在位置的一侧设置，上伞盘通过驱动组件装配于上巢或者中撑杆尾端。上述上伞盘朝向上巢所在位置的一侧与上述驱动组件连接，上伞盘背离上巢所在位置的一侧与上述伞面中部邻接设置。该驱动组件用于驱动上伞盘与上巢相向和/或相离移动设置。
8.由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
9.第一，本实用新型的结构改进的伞与伞骨，在伞打开过程中，上伞盘朝向背离上巢所在位置的方向移动（即上伞盘与上巢相离运动），上伞盘移动过程中将顶持伞面中部，伞面中部被顶持后将拉动连接于其周向侧沿的长支杆尾端，进而实现将伞打开。该上伞盘仅需移动很小行程即可实现张伞，张伞过程高效快捷。而且由于上伞盘顶压具有一定弹性的伞面而实现的张伞，在上述伞打开后，将维持伞面处于紧绷的状态，整体结构将如现有常见的膜结构建筑一样，结构更加科学稳定且给人们一种整体刚柔并济的视觉享受。
10.第二，本实用新型通过将上巢固设于中撑杆尾端再配合驱动上伞盘移动的方式，伞收合后，上伞盘朝向上巢所在位置的方向移动（即上伞盘与上巢相向运动），进而在伞面收合后，尽可能的减小伞的整体尺寸，从而便于伞的包装、运输、放置等，降低伞的制造、运输成本且提升伞的使用便利性。
11.第三，本实用新型的伞与伞骨，由于上巢固定，在伞张合过程中，特别是张伞过程中，长支杆一端始终固定绕其与上巢铰接处定轴转动，即整个伞张开过程更加简洁，更容易设计、调试出更加稳定的运动状态。并且，该结构上巢固定，即伞骨在该运动过程中的装配间隙等仅存在于长支杆与上巢之间的连接，相比于背景技术涉及的上巢移动方案，整体结构稳定性更佳。
12.第四，本实用新型的伞骨，上巢与中撑杆相对固定，即该结构中，可以适配如下述的下巢、短支杆等现有的结构来进行整体伞骨的结构增强与功能拓展，结构稳定性、适用性以及部件的通配性都更好。
13.进一步地：
14.一种结构改进的伞骨还包括下巢以及至少三个短支杆，下巢套设于上述中撑杆外，下巢可沿中撑杆长度方向移动装配，短支杆与上述长支杆一一对应设置，短支杆首端铰接于下巢的周向侧沿，短支杆尾端铰接于长支杆中部。
15.上述下巢设有锁合机构，锁合机构用于限制下巢与上述中撑杆之间的相对移动。
16.该驱动组件有两种设置方式：
17.第一，驱动组件为通过机械传动结构控制上伞盘移动的设置方式。即上述中撑杆为中空管状结构设置。上述驱动组件包括动力机构以及位移撑杆，位移撑杆装配于中撑杆内，位移撑杆长度方向沿中撑杆长度方向延伸设置，位移撑杆尾端贯穿上述上巢，位移撑杆
尾端与上述上伞盘侧面连接设置，动力机构用于驱动位移撑杆沿中撑杆长度方向移动设置。
18.上述动力机构为手动和/或电动驱动的动力机构，动力机构驱动上述位移撑杆移动的结构为齿轮齿条驱动结构或者丝杆驱动结构设置。
19.第二，上述驱动组件为螺旋弹簧结构或者气弹簧结构的驱动组件。当该结构改进的伞骨处于收合状态时，上述锁合机构限制上述下巢与上述中撑杆之间的相对移动，上述上伞盘处于邻近上述上巢的位置且该驱动组件的螺旋弹簧结构或者气弹簧结构处于被压缩状态。
20.上述中撑杆为中空管状结构设置。上述驱动组件为气弹簧结构的驱动组件，该气弹簧结构的缸体装配于该中撑杆尾端端部内且由上述上巢限制的位于中撑杆内设置，该气弹簧结构的活塞杆长度方向沿中撑杆长度方向延伸设置且活塞杆贯穿上巢地与上述上伞盘侧面连接设置。
21.而上述伞面有以下两种设置方式：
22.第一，上述伞面包括伞面主体以及柔性带体，柔性带体设于上述上伞盘与伞面主体之间，柔性带体设于上述长支杆与伞面主体之间。上述伞面主体为由至少三个三角片拼接而成的多边形结构，三角片个数与长支杆个数一致设置，长支杆对应设于三角片的拼接处。上述柔性带体由上伞盘中部沿每一长支杆长度方向朝向每一长支杆尾端延伸地呈星型结构设置，柔性带体沿长支杆长度方向延伸的部分位于长支杆与伞面主体之间设置，柔性带体沿长支杆长度方向延伸的部分与上述三角片的拼接处邻接设置。
23.第二，上述伞面为应用于膜结构伞的薄膜伞面。
24.由上述对本实用新型进一步方案的结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
25.第一，本实用新型的中撑杆、上巢、长支杆、下巢、短支杆都能很好的应用现有的伞的结构，设计难度低且产品部件通配性好。而且下巢与短支杆相比于背景技术涉及的方案，能够更好地增强伞骨的结构强度，极大提升产品的耐用性、稳定性。
26.第二，本实用新型的驱动组件，不管是机械传动结构的，还是弹性连接结构的，结构均科学简便，便于设置与维护。
27.第三，本实用新型的螺旋弹簧结构或者气弹簧结构的驱动组件配合锁合机构的设置，可以实现伞的手动收合并用锁合机构维持，张伞时仅需打开锁合机构即可轻松张伞，无需连接任何外部的动力源即可应用，且应用过程更加接近现有的半自动结构伞，产品使用便利性更好。
28.第四，本实用新型通过柔性带体来对传统伞面在三角片缝合拼接处进行结构增强，避免现有的伞面结构强度不能适配张伞时利用伞面拉动长支杆的结构，提升产品的使用稳定性。
附图说明
29.图1为实施例一中本实用新型的伞的结构示意图。
30.图2为实施例一中本实用新型的伞骨的结构示意图。
31.图3为图2中局部a的放大结构示意图。
32.图4为图2中局部b的放大结构示意图。
33.图5为实施例一中本实用新型的驱动组件的结构示意图。
34.图6为实施例二中本实用新型的驱动组件的结构示意图。
具体实施方式
35.下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。
36.实施例一：
37.参考图1、图2、图3，一种结构改进的伞，包括伞面1和伞骨2，伞面1装配于伞骨2。上述伞骨2包括上伞盘21、上巢22、中撑杆23、驱动组件24、下巢25、至少三个长支杆26以及至少三个短支杆27，中撑杆23为中空管状结构（如常见的圆管、四方管等）设置，上巢22固设于中撑杆23尾端，下巢25套设于中撑杆23外，下巢25可沿中撑杆23长度方向移动装配，短支杆27与长支杆26一一对应设置，长支杆26首端均铰接于上巢22的周向侧沿，短支杆27首端铰接于下巢25的周向侧沿，短支杆27尾端铰接于长支杆26中部，长支杆26尾端与上述伞面1的周向侧沿连接，上伞盘21位于上巢22背离中撑杆23首端所在位置的一侧设置，上伞盘21通过驱动组件24装配于上巢22或者中撑杆23尾端。上述结构中，中撑杆23本领域常称为中棒，而中撑杆23尾端即中撑杆23邻近伞面1中部位置，该位置本领域常设置如伞尾部件等，因此称之为中撑杆23尾端；而长支杆26尾端为伞面1外周沿所在位置，本领域常设置如珠尾部件等，因此称之为长支杆26尾端。本领域技术人员周知，长支杆26与短支杆27设置三个即可配合三角形状的伞面1进行应用。而长支杆26与短支杆27设置个数在本领域常见的也有六、八、十，甚至更多。具体的，本实施例中，长支杆26与短支杆27分别设有八个。
38.参考图1、图2、图3、图5，上述上伞盘21朝向上巢22所在位置的一侧与上述驱动组件24连接，上伞盘21背离上巢22所在位置的一侧与上述伞面1中部邻接设置。该驱动组件24用于驱动上伞盘21与上巢22相向和/或相离移动设置。上述下巢25设有锁合机构，锁合机构用于限制下巢25与上述中撑杆23之间的相对移动。该锁合机构可以为本领域常用的弓片、卡钮等结构，也可以采用如下结构：锁合机构包括两个锁合片251、一个锁合螺杆252以及一个锁合手轮253，两个锁合片251相对环设于下巢25背离上巢22所在位置的一侧的中撑杆23外，锁合片251一端固设于下巢25，锁合片251另一端由锁合螺杆252连接，锁合螺杆252长度方向垂直于中撑杆23长度方向设置，锁合手轮253固设于锁合螺杆252端部，锁合手轮253通过驱动锁合螺杆252转动地缩小或者增大两个锁合片251一侧的间距；由于锁合片251一侧固设于下巢25，另一侧由锁合螺杆252控制间距即可实现控制锁合片251抱紧或者松开中撑杆23。该锁合手轮253为直径大致5
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10cm的圆柱状结构。锁合手轮253可以用来驱动锁合螺杆252，也可以在人们要移动下巢25控制伞的张合过程中，作为供人们持握的把手。
39.参考图2、图3、图5，上述驱动组件24为气弹簧结构的驱动组件24，该气弹簧结构的缸体装配于该中撑杆23尾端端部内且由上述上巢22限制的位于中撑杆23内设置，该气弹簧结构的活塞杆长度方向沿中撑杆23长度方向延伸设置且活塞杆贯穿上巢22地与上述上伞盘21侧面连接设置。该驱动组件24通过如销钉、固定块等结构固定连接于中撑杆23。当该结构改进的伞骨2处于收合状态时，上述锁合机构限制上述下巢25与上述中撑杆23之间的相对移动，上述上伞盘21处于邻近上述上巢22的位置且该驱动组件24的气弹簧结构处于被压缩状态。该气弹簧可以为充入惰性气体的气压杆，也可以充入油气混合物的液压杆。该驱动
组件24还可以为螺旋弹簧结构，即压簧结构。具体的，如压簧结构的驱动组件24，仅需在上伞盘21附设一个插入上巢22及中撑杆23内的导向杆，而在导向杆外套设压簧即可，压簧两端分别顶持上伞盘21与上巢22相互邻近的一侧侧面。具体的，如设置长支杆26大概1
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1.5m的庭院伞，在伞面1张合时，上伞盘21与上巢22之间的间距在10
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30cm即可。具体的，松开锁合机构后，通过驱动组件24的复位（也可以通过人们轻微抬起锁合手轮253配合驱动组件24复位）而驱动上伞盘21大概移动10
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20cm的行程即可实现从合伞状态到张伞状态的改变。而相应的，人们仅需拉动锁合手轮253移动下巢25，从而依次带动上支杆、伞面1来实现带动上伞盘21令驱动组件24位移10
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20cm的行程而后转动锁合手轮253地限制下巢25与中撑杆23之间的相对移动，即可实现从张伞状态到合伞状态的改变。其中，图5中未对气弹簧内部结构进行剖视。
40.参考图1、图2、图4，上述伞面1包括伞面主体11以及柔性带体12，柔性带体12设于上述上伞盘21与伞面主体11之间，柔性带体12设于上述长支杆26与伞面主体11之间。上述伞面主体11为本领域常见的伞布由针车车合拼接的结构。伞面主体11由至少三个三角片拼接而成的多边形结构，三角片个数与长支杆26个数一致设置，长支杆26对应设于三角片的拼接处，即本实施例为八个三角片拼接而成。该结构的伞面主体11设计之初并不用来带动伞骨2张合，即为了防止在针车车合位置结构强度不足，相应的设置上述柔性带体12。柔性带体12由上伞盘21中部沿每一长支杆26长度方向朝向每一长支杆26尾端延伸地呈星型（如三叉星、十字星型等）结构设置，柔性带体12沿长支杆26长度方向延伸的部分位于长支杆26与伞面主体11之间设置，柔性带体12沿长支杆26长度方向延伸的部分与上述三角片的拼接处邻接设置，即本实施例的柔性带体12大致为米字星型结构。该柔性带体12为常见的织带拼合而成。伞面主体11的外周沿可以通过本领域常见的珠尾结构与长支杆26尾端连接，而柔性带体12则通过长支杆26尾端的拉扣结构261装配。而为了简化结构以及增强伞面1的耐用程度，也可以如背景技术中直接采用膜结构建筑（或者伞）常用的高分子复合高强度薄膜。而上伞盘21背离上巢22的一侧设有伞尾连接部211，伞尾连接部211为本领域常见的外螺纹连接结构，伞尾连接部211贯穿伞面1设置。具体应用中，该伞尾连接部211外通过该外螺纹结构套设有伞尾部件。
41.实施例二：
42.参考图6，本实施与实施例一的区别仅在于：
43.本实施例的驱动组件24为通过机械传动结构控制上伞盘21移动。具体的，上述驱动组件24包括动力机构以及位移撑杆241，位移撑杆241装配于中撑杆23内，位移撑杆241长度方向沿中撑杆23长度方向延伸设置，位移撑杆241尾端贯穿上述上巢22，位移撑杆241尾端与上述上伞盘21侧面连接设置，动力机构用于驱动位移撑杆241沿中撑杆23长度方向移动设置。即该位移撑杆241为设于中撑杆23内且位于其中轴线上的撑杆结构，而通过动力机构来驱动该位移撑杆241移动。在本领域，为了实现伞的张合控制，常见的分为两大类，一是齿轮齿条配合，直接将齿轮的圆周运动转化为齿条的直线运动。该齿轮的圆周运动可以由人力转动、电机驱动等提供动力。而齿条可以直接与位移撑杆241连接，直接通过齿条控制位移撑杆241移动。而二是滚珠丝杆驱动结构。
44.继续参考图6，本实施例采用上述第二种结构。具体的，上述动力机构包括设于中撑杆23内的动力电机242、驱动丝杆243、安装螺母244以及连接轴承245，安装螺母244固定
设于中撑杆23内，驱动丝杆243朝向上述上巢22所在位置的一端通过连接轴承245与上述位移撑杆241端部连接，驱动丝杆243另一端与动力电机242传动连接，驱动丝杆243通过两个安装螺母244装配于中撑杆23中轴线上。具体的，该动力电机242的动力输出端与该驱动丝杆243端部分别设有一个连接套筒246以及一个驱动杆247，连接套筒246套设于驱动杆247外，连接套筒246内壁与驱动杆247外周沿相互贴合且可沿中撑杆23长度方向相对移动设置，连接套筒246与驱动杆247传动连接地用于将动力电机242动力用来驱动该驱动丝杆243转动。相应的，该位移撑杆241贯穿上巢22且位移撑杆241与上伞盘21连接，为了防止位移撑杆241发生转动，相应将位移撑杆241与其贯穿上巢22的通过设置为截面接近的几何形状（如图中的六边形）。本实施例通过动力电机242直接带动该驱动丝杆243，本领域技术人员也可以采用如通过蜗轮蜗杆联动、伞齿轮联动等结构。
45.上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。