專(zhuān)利名稱(chēng):日用品旋轉(zhuǎn)折疊法及其晴雨帽、晴雨傘和折扇的制作方法
人們對(duì)于日用品的要求從來(lái)就是從美觀、方便、實(shí)用幾方面提出的。近年來(lái)，隨著人們的生活水平提高，生活節(jié)奏加快，對(duì)日用品提出了更多的要求。由此應(yīng)運(yùn)而生的各種收折式的方便型日用品常?？梢?jiàn)。
如市上可見(jiàn)和國(guó)外專(zhuān)利文獻(xiàn)中所載的各類(lèi)折傘，它們都是在原有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)傘的基礎(chǔ)上增加縱向(沿傘桿方向)的收折層次面達(dá)到改善收折效果的。日本專(zhuān)利☆A(yù)456-19/06JP58-12605也是一例。這樣作必然是收折得越小，則需層次越多，傘骨上各類(lèi)接頭、桿件越多，傘骨更加薄弱;同時(shí)彈簧等另件增加。傘結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，導(dǎo)致其可靠性降低，壽命縮短。
又如折扇，紙竹折扇在我國(guó)是古已有之，近年來(lái)雖在材料上有一些改進(jìn)但原理未變。它收折方便，但扇面積較小，也不耐用。
可以收折的帽子并不多見(jiàn)，近兩年市上有一種由單根矩形截面環(huán)狀鋼絲繃緊園形帽布形成帽沿。帽頂和帽身均用布料不加任何支撐作成的遮陽(yáng)帽。這種帽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，收折方便，其缺點(diǎn)是帽沿平直不宜遮雨;收折后不能戴;帽頂和帽身折后影響美觀。在國(guó)外專(zhuān)利中也可見(jiàn)到收折帽，如法國(guó)專(zhuān)利A42b-1/20FR2509584，這是一種可折疊的歌劇帽，它利用帽內(nèi)彈簧夾來(lái)收折帽身，使帽頂和帽沿縮到同一平面。這可以使帽攜帶方便，但無(wú)助于增加帽的功能。
本發(fā)明的目的是為日用品提供在收折原理上與上述各項(xiàng)不同的收折方法-旋折法，從而使日用品更為美觀，方便和實(shí)用。提供采用這種收折法的幾種結(jié)構(gòu)新穎的日用品，如為長(zhǎng)期在露天條件下工作的人們提供各類(lèi)保留原工作帽(安全帽、交通警帽、戰(zhàn)士帽等)特定功能的旋折晴雨帽;提供結(jié)構(gòu)原理新穎的旋折自動(dòng)傘;超大型旋折遮陽(yáng)傘-傘亭及以旋折原理制成的折扇等。
以下分別就以上各項(xiàng)發(fā)明給予說(shuō)明。
一、旋轉(zhuǎn)折疊法圖1是說(shuō)明本發(fā)明收折原理的立體圖。在可以沿同一軸線旋轉(zhuǎn)的園盤(pán)(或其它形狀的盤(pán)，下同)1和2上，分別固定著一根鋼絲(或其它彈性足夠的條狀物以下同)3的兩端。當(dāng)盤(pán)1和盤(pán)2相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，鋼絲將收攏和伸出若盤(pán)1逆時(shí)針轉(zhuǎn)向，則鋼絲將最終盤(pán)繞在兩盤(pán)的園周上;盤(pán)1順時(shí)針轉(zhuǎn)向則鋼絲逐漸伸出。
圖1中，鋼絲畫(huà)為矩形截面。實(shí)際上圖中縱向?qū)?、橫向窄的矩形截面鋼絲使裝置縱向剛性大(不易上下擺動(dòng))橫向剛性小易于卷折)，故矩形截面較優(yōu)越。但對(duì)裝置小，要求簡(jiǎn)化制作過(guò)程的場(chǎng)合則也可采用園形式其它形狀截面。
實(shí)際運(yùn)用中，在盤(pán)1和2的園周上如上法均勻固定(或以某種規(guī)律固定鋼絲，圖2就是固定5根鋼絲后的俯視圖。這時(shí)盤(pán)和鋼絲一起將形成圖2那樣的花形外觀。類(lèi)似花的鋼絲隨著盤(pán)1和2的轉(zhuǎn)動(dòng)將自由收折。如果我們希望鋼絲伸出后具有向下的傾斜度，則固定鋼絲兩端時(shí)適當(dāng)下傾便可。
在某些使用場(chǎng)合中，圖1中的盤(pán)1和2常用中空的園環(huán)(或它滿足裝置動(dòng)作要求的環(huán))來(lái)代替。這時(shí)，兩園環(huán)內(nèi)仍應(yīng)保持旋轉(zhuǎn)時(shí)的同軸，兩環(huán)間相對(duì)位置靠二者內(nèi)外園面的相互尺寸配合來(lái)確定。若環(huán)不為園形，則至少有一環(huán)應(yīng)為柔軟性的。
由于鋼絲具有彈性，在盤(pán)1如圖1中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)收攏時(shí)，鋼絲3將彎曲而儲(chǔ)存能量，產(chǎn)生與盤(pán)轉(zhuǎn)向折反的力矩。這將一方面為設(shè)計(jì)自動(dòng)張開(kāi)的裝置準(zhǔn)備了條件，例如有可能制成自動(dòng)傘，另一方面反向力矩又為收折操作造成了不便。在張開(kāi)鋼絲時(shí)若蒙有如圖2所示的織物或軟薄膜4，則鋼絲頂緊織物時(shí)也將儲(chǔ)能和產(chǎn)生反向力矩。
克服反向力矩的途徑是在兩盤(pán)或環(huán)內(nèi)安設(shè)雙向止回裝置。該止回機(jī)構(gòu)可采用方案有各種棘輪、棘爪機(jī)構(gòu)、蝸輪付機(jī)構(gòu)等。具體使用將在以下實(shí)例發(fā)明中說(shuō)明。
本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)折疊方法從原理上更新了現(xiàn)有收折法。在蒙上帶園角的正多邊形織物或軟薄膜后，裝置外表美觀。它以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使裝置可以收折得很小，并可以制成超大型傘成為可能。另外該方法可以充分利用塑料來(lái)作結(jié)構(gòu)材料，這將使有關(guān)日用品制造方便、價(jià)格低、應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明也可用于工業(yè)用途，如無(wú)線電工業(yè)中各種天線的收折等。
對(duì)圖1的說(shuō)明立體圖中的盤(pán)以園盤(pán)為例，1和2均為園盤(pán)，未畫(huà)出盤(pán)間聯(lián)系，鋼絲與盤(pán)可栓接，鉚接、粘接等固定連接。
對(duì)圖2的說(shuō)明為俯視圖，盤(pán)1和2在圖中重疊，3為鋼絲。虛線為織物4蒙上后外形。圖2為裝置張開(kāi)時(shí)形狀，收折后織物隨鋼絲圍在盤(pán)(或環(huán)的園周上)。
二、旋折晴雨帽圖3是旋折晴雨帽的運(yùn)用實(shí)例之一-旋折晴雨安全帽。圖中5是安全帽本體，而旋折裝置通過(guò)可折卸的螺釘(或其它折卸更方便的固定裝置)與安全帽剛性沿相連。這樣就使旋折裝置成為安全帽的附件，使該晴雨帽使用更加靈活。
旋折裝置由塑料(或輕金屬)環(huán)1和2配合而成。兩環(huán)均在徑向有凸緣裝配后形成一個(gè)凹槽，使鋼絲和帽布收折后裝在槽內(nèi)，收折后可用色調(diào)合適的條狀織物或塑料帶圍上凹槽，把收折好的鋼絲和帽布遮起來(lái)，這樣收折后的安全帽，就只比無(wú)旋折裝置時(shí)帽沿的邊寬一點(diǎn)，于美觀影響不大。
圖3中沒(méi)有畫(huà)出連接在環(huán)1和2上的鋼絲，其設(shè)置和連接法已在旋折法部分中說(shuō)明。
圖3中螺釘7，蝶形彈簧4，是為實(shí)現(xiàn)旋折裝置的止回功能而設(shè)置的。止回功能主要由環(huán)1內(nèi)因上的齒槽和與環(huán)2栓接的螺釘7實(shí)現(xiàn)。從圖4可看到環(huán)1內(nèi)園上齒槽的構(gòu)造。如圖3“C放大”可見(jiàn)，螺釘7固定在環(huán)2上并伸入環(huán)1的槽中，由于蝶形彈簧4的作用，使環(huán)1環(huán)2縱向張緊，使它們被螺釘7卡住而不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)需收折時(shí)只須一只手按帽子頂部，另一手的手握環(huán)2的邊緣，肘部壓另一側(cè)邊緣，則7向上脫出即可自由收放。一般收放需轉(zhuǎn)動(dòng)多次，一次壓，轉(zhuǎn)后，松手則彈簧4將螺釘7壓回槽中，起到止固作用。
鎖緊塊3是在收放完畢后鎖緊用的，在收時(shí)鎖緊塊3應(yīng)倒下，不防礙螺釘7上升，收放完后把塊3轉(zhuǎn)動(dòng)為直立即圖3中“A向”視圖所示那樣，這樣可防止使用中的誤動(dòng)。圖3中鎖緊塊處于鎖緊位置，塊3的轉(zhuǎn)動(dòng)由它后部來(lái)完成。
帽布在鋼絲和環(huán)上的固定方法為帽布形狀已在圖2中說(shuō)明，其內(nèi)孔得比環(huán)1外壁尺寸(即圖4中尺寸B)稍大，并縫上一圈有相當(dāng)彈性的伸縮帶(或橡筋)，使帽布內(nèi)園收時(shí)能套在環(huán)1上，放時(shí)能張緊。至于帽布外園則需在多邊形各頂點(diǎn)(即各鋼絲中點(diǎn))左右約1厘米范圍作固定連接;多邊形邊緣上帽布與鋼絲連接的其它位置都作活動(dòng)連接(即徑向不能伸出，但切向可以活動(dòng))。除上述部位外在帽布與鋼絲的其它接觸處(例如帽布多邊形內(nèi)均不作連接。
由于旋折裝置只與安全帽帽沿相連，故該帽與現(xiàn)有安全帽相比，并不影響其防撞功能。安全帽內(nèi)的現(xiàn)有支承和與頭部配合的設(shè)施均可保留。但是，由于現(xiàn)有安全帽在圖3水平方向的截面為橢園形，而旋折裝置應(yīng)為園形，為了使二者更好配合除在帽沿上改動(dòng)外，還應(yīng)使旋折晴雨安全帽的截面更趨于園形一些。這就需對(duì)安全帽形狀作改動(dòng)，來(lái)達(dá)到美觀，實(shí)用的效果。
以上是以安全帽為例說(shuō)明。由于旋折裝置具有通用性，我們只要把圖3中的帽本體5換為其它工作帽，例如交通警帽，戰(zhàn)士的鋼盔等等。并作一些相應(yīng)技術(shù)細(xì)節(jié)上的安排(如使帽本體獲得一定的剛性)則可獲得其它功能的晴雨工作帽。由于旋折裝置打開(kāi)后外表美觀大方可以把帽本體5改為禮帽或旅游帽，或簡(jiǎn)化為一個(gè)支架戴上后讓頭發(fā)露出來(lái)成為透氣的遮陽(yáng)帽，成為市場(chǎng)上大眾的日常用品。
在實(shí)現(xiàn)以上各種晴雨帽時(shí)，旋折裝置的位置也可安在帽本體的帽沿之上這時(shí)，可以采用如圖5那樣的結(jié)構(gòu)(圖中以戰(zhàn)士鋼盔為例)，圖5中1是鋼盔本體，旋折機(jī)構(gòu)的環(huán)之一與它做成整體(也可分別做后栓、焊接)而2是另一園環(huán)，它與帽沿連為一體。采用的止回機(jī)構(gòu)與前例(安全帽例)相同。圖中未畫(huà)出彈簧和鎖緊塊。圖中4是收折后遮住帽布和鋼絲的織物式塑料帶收折后，扣上帶4則鋼盔外觀與現(xiàn)有鋼盔相似，這種結(jié)構(gòu)較緊湊，但旋折機(jī)構(gòu)不能拆下，靈活性較差。
旋折式晴雨帽與現(xiàn)有各種相比，在保持原帽特定功能的前提下，增加了各種工作帽的功能，使長(zhǎng)期在露天工作的人們有可能改善工作條件。例如安全帽是建筑、電建、冶建、石油勘探等工人規(guī)定必戴的，但這些人經(jīng)常工作在日曬雨淋的環(huán)境中，比如在太陽(yáng)下，要戴遮陽(yáng)帽就不能戴安全帽，二者不可兼得。本發(fā)明解決了這個(gè)問(wèn)題，在天陰時(shí)可收折起來(lái)，晴天則放開(kāi)遮陽(yáng)。當(dāng)已確定在一段時(shí)間內(nèi)無(wú)太陽(yáng)或?qū)⑦M(jìn)行一段時(shí)間室內(nèi)施工時(shí)，就可把旋折裝置折下，恢復(fù)安全帽原狀。從制造的角度看，本發(fā)明絕大多數(shù)另件均可采用注塑方法生產(chǎn)，故雖有的另件形狀較復(fù)雜(如圖4所示的環(huán)1)但采用注塑成型，就使生產(chǎn)過(guò)程十分簡(jiǎn)單。同時(shí)，本發(fā)明的另件數(shù)量少，易損件更少，故耐用。采用帽沿下懸掛旋折裝置的方案還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即旋折裝置通用性強(qiáng)這樣，只要改變帽本體的設(shè)計(jì)就可推出新式樣產(chǎn)品，這將便于適應(yīng)市場(chǎng)需求更新品種，增強(qiáng)了產(chǎn)品的竟?fàn)幠芰Α?br>對(duì)圖3的說(shuō)明圖3為旋折晴雨安全帽方案的正視圖，圖中對(duì)帽的 1/4 作了局部剖視，同時(shí)對(duì)旋折裝置細(xì)部作了放大(C放大)和局部視圖(A向圖中安全帽本身除帽本體外的結(jié)構(gòu)未畫(huà)出。旋折機(jī)構(gòu)的鋼絲和帽布未畫(huà)出。圖中螺釘6，螺釘7及蝶形彈簧4的數(shù)量及設(shè)置均應(yīng)與鋼絲的數(shù)量及設(shè)置配合，鎖緊塊的轉(zhuǎn)動(dòng)端圖中畫(huà)為一螺釘，實(shí)際上也可以采用其它形式。圖中鎖緊塊處于鎖緊不能收放的位置，當(dāng)它轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)則可收放。圖中蝶形彈簧下部用一鉚釘固定在環(huán)2下沿。
對(duì)圖4的說(shuō)明圖4為環(huán)1的主視圖和俯視圖，由于環(huán)1對(duì)稱(chēng)兩圖均只畫(huà)了一。主視圖全剖，俯視圖作了局剖對(duì)圖5的說(shuō)明圖5為旋折晴雨帽的另一方案(以戰(zhàn)士晴雨帽為例)的剖面圖，圖中虛線表示經(jīng)常折裝的收折后遮住鋼絲和帽布用的帶4。
三、旋折自動(dòng)傘圖6是旋收自動(dòng)傘方案。圖中盤(pán)1和盤(pán)2通過(guò)小軸3定位，盤(pán)1和小軸3間為鍵連接(該鍵的構(gòu)造見(jiàn)圖7鍵8)，而盤(pán)2和小軸間為動(dòng)配合。彈簧5把盤(pán)1和盤(pán)2壓在一起，保證止回齒槽(在兩盤(pán)外沿接觸處)可靠工作。旋折裝置的鋼絲固定在盤(pán)1和盤(pán)2的外A面和B面上，設(shè)置方法已在旋折方法中說(shuō)明。為了使傘張開(kāi)后獲得適當(dāng)?shù)男倍?，鋼絲兩端固定時(shí)均應(yīng)向下斜一角度。在盤(pán)1外園下半部均勻分為若干等分做出齒槽，盤(pán)2的對(duì)應(yīng)部分有齒。為了制造使用方便，盤(pán)2上的齒數(shù)目比盤(pán)1上槽數(shù)目少許多倍，(例如圖中只有四齒)按鈕6和銷(xiāo)子7組成鎖緊裝置。
當(dāng)收放傘時(shí)，若傘位置為圖6則只須一手把傘向上推，另一手握住盤(pán)2下部開(kāi)的孔(即圖中D孔，見(jiàn)圖8該孔共5個(gè))，則盤(pán)1上升，止回機(jī)構(gòu)的齒槽間脫離，即可自由收放。收折當(dāng)中若松手則彈簧5把盤(pán)1壓回，起到止回作用。鎖緊裝置6和7即可收放完后把7按下，使銷(xiāo)7在小軸凸緣上方防止小軸上升，起鎖緊作用，還可在開(kāi)傘時(shí)作自動(dòng)開(kāi)傘按鈕用。這時(shí)只要在傘桿推入，小軸上升后，按下銷(xiāo)7，使銷(xiāo)7在小軸凸緣下方，防止小軸返回則止回齒槽就一直脫開(kāi)，旋折傘依靠收攏時(shí)的儲(chǔ)能自動(dòng)彈開(kāi)。若不按下銷(xiāo)7，則可多次操作緩緩張開(kāi)。
盤(pán)2下部的凸緣是起收攏后容納傘布，和壓定傘桿用，凸緣上開(kāi)的孔是為了減少材料用量和傘重。
小軸和傘桿的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7，除小軸外，傘桿分為三段，使其彎曲來(lái)折疊。即把傘桿彎成三折，固定在盤(pán)2下部。如圖8所示，把傘把手移至中間第2節(jié)傘桿2上，這樣，彎曲的傘桿就成為收折后傘的提手。
傘桿共三個(gè)接頭，圖7中用C、D、E標(biāo)出，其中D和E接頭結(jié)構(gòu)相似。它采用套管14來(lái)聯(lián)接兩管。套管14的一端和傘桿2間固定連接(粘、焊或鉚)，另一端開(kāi)一缺口與鉚在另一傘桿上的銷(xiāo)釘15配合。這樣既可使接頭外觀平直又能承受扭矩。當(dāng)需收折時(shí)，把相鄰傘桿拉開(kāi)，則連接片16和彈簧17將連系兩傘桿。拉開(kāi)后情況見(jiàn)圖8“C放大”。由于彈簧作用，傘桿總是企圖達(dá)到圖7那種穩(wěn)定狀況，故傘桿由彎折狀到伸直狀操作很方便。
為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，在傘桿5內(nèi)只配置了一根彈簧其一端作D的彈簧，另一端作E接頭彈簧，彈簧中部不再固定，接頭C的構(gòu)造與D、E大同小異。不同處在于小軸的孔較大，可以省去套管。在各接頭中的限位繩12和18是為防止彈簧11和17的伸長(zhǎng)超過(guò)彈性限度而采用的，“D放大”中繩18的另一端拴在E接頭的對(duì)應(yīng)處。
圖7中傘把1中的孔為通孔，以便折時(shí)可移到傘桿2上。鎖緊裝置2的結(jié)構(gòu)與圖6中鎖緊裝置6、7相似。它通過(guò)使銷(xiāo)插入傘桿上對(duì)應(yīng)孔來(lái)定位，裝置2的銷(xiāo)子承受縱向力，而鍵3承受橫向扭力，鍵3結(jié)構(gòu)與小軸上鍵8相似。
傘布的固定與旋折晴雨安全帽相似。傘布中間部位固定可以采用的方法有兩種，一是象旋折帽那樣把布挖成孔，縫上橡筋再套在盤(pán)1的A面上端。這樣，A面上端就應(yīng)增加一凸緣，二是盤(pán)1象圖6那樣制造，而傘布一直蓋住整個(gè)盤(pán)1的上表面，在中心由螺帽4壓緊。象這樣做，必須仔細(xì)地選擇傘布在盤(pán)1上表面除螺帽4外的其它固定點(diǎn)。
這些固定點(diǎn)應(yīng)均勻分布在以螺帽4為園心的某一園周上，這一園周直徑過(guò)大則傘布比鋼絲縮進(jìn)速度快，收后鋼絲凸出;直徑過(guò)小又使傘布收縮速度小，收后傘布松散。這個(gè)直徑尺寸可根據(jù)鋼絲長(zhǎng)，將卷進(jìn)的傘布長(zhǎng)進(jìn)行估算，具體計(jì)算方法附后。至于傘布外沿固定與旋折帽相同，除上述部位外其余部位也不再固定。
圖6中盤(pán)1和盤(pán)2形狀較復(fù)雜，應(yīng)采用注塑等一次成型的方法制成，考慮到止回裝置齒槽的強(qiáng)度，對(duì)采用的塑料強(qiáng)度應(yīng)有相應(yīng)要求，若只能用強(qiáng)度較低的塑料則可補(bǔ)救如下，把盤(pán)1和盤(pán)2上的齒全部用金屬代替，例如在盤(pán)上相應(yīng)位置做螺孔，然后旋入方頭螺栓，則其方頭成為齒，螺栓之間為槽。其它部分另件，如傘桿內(nèi)鉚上的銷(xiāo)銷(xiāo)釘，圖7中D、E接頭內(nèi)套管14等由于要傳遞扭力，故考慮其強(qiáng)度要求應(yīng)采用強(qiáng)度高材料(例如高、中碳鋼)經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)質(zhì)后使用。
本發(fā)明從原理上傳統(tǒng)的各類(lèi)傘有根本區(qū)別，使它與傳統(tǒng)傘相比有以下優(yōu)點(diǎn)。首先，由旋折原理決定，本發(fā)明傘在收折時(shí)就儲(chǔ)有能量，使旋折自動(dòng)傘不必采用附加的彈簧等來(lái)儲(chǔ)能，故該自動(dòng)傘結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本發(fā)明可通過(guò)簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換分別實(shí)行自動(dòng)開(kāi)傘和手動(dòng)開(kāi)傘，同時(shí)，本發(fā)明收折后呈一扁平的形狀與傳統(tǒng)傘收折后呈一棍狀不同，為傘類(lèi)提供了一種新的收折結(jié)果。收折后尺寸小便于攜帶。本發(fā)明傘布張開(kāi)后，形狀新穎美觀。由于旋折機(jī)構(gòu)可采用注塑，生產(chǎn)成本低，另件數(shù)量少，堅(jiān)固耐用。
對(duì)附圖6的說(shuō)明圖6是旋折自動(dòng)傘的結(jié)構(gòu)正視圖。圖中作了 1/4 局剖，并有C部放大，圖中未畫(huà)出鋼絲和傘布若制作旋折自動(dòng)傘尺寸如圖6，則裝上鋼絲和傘布后，傘徑達(dá)90～100cm。即傘徑為盤(pán)1外徑8倍左右，圖6中E圖即為上述比例的示意圖，E圖中上部三角形為傘布側(cè)面輪廓，三角形頂部圖形為圖6主視圖所示的盤(pán)1和盤(pán)2所占位置，正中下部為傘桿和傘把。
對(duì)圖7的說(shuō)明圖7為小軸，傘桿和傘把裝配后的主視圖和剖視圖，小軸7為管形結(jié)構(gòu)，可車(chē)制成也可利用鋼管和沖壓件組合，傘把分為三段，圖中畫(huà)出了兩個(gè)接頭的剖面圖，圖中套管14和傘桿2間為粘接，接頭E剖視圖未畫(huà)出。但只要把“D放大”圖旋過(guò)180°，就成為E接頭的剖面圖。鍵3除可采用鍵8的結(jié)構(gòu)外，為了增強(qiáng)度，還可使鍵腳穿過(guò)鋼管，在鋼管對(duì)側(cè)外部彎成鍵，即鋼管兩側(cè)均有凸出的鍵，這樣既可使鍵不松動(dòng)又可增加強(qiáng)度。
對(duì)圖8的說(shuō)明圖8是從圖6位置傘的底面看上去收折后的旋折自動(dòng)傘頂視圖，圖中盤(pán)2上的各孔作用為，中部扇形孔主要是開(kāi)放傘時(shí)手持用的，外部園孔為減輕重量。中部孔形可依手握著是否舒適而適當(dāng)設(shè)計(jì)，外部園孔應(yīng)當(dāng)按美觀要求設(shè)計(jì)。圖中卡塊4是與盤(pán)2整體注塑成型的，卡緊傘桿用，其與傘配合面應(yīng)有一定斜度且尺寸應(yīng)有裕量以免過(guò)松卡不緊傘桿。
△附傘布在圖6中盤(pán)1上表面固定點(diǎn)位置的計(jì)算法前面已講過(guò)盤(pán)1上表面除中心處螺帽固定外，尚有在某一直徑的園周上需固定若干點(diǎn)，確定這些點(diǎn)的直徑的算法推導(dǎo)如下(理解本推導(dǎo)時(shí)可參看圖2)。首先考查傘布多邊形頂點(diǎn)(鋼絲中點(diǎn))在收折過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況。在此過(guò)程中該點(diǎn)將有切向和徑向兩方向的運(yùn)動(dòng)，設(shè)全收后鋼絲都靠緊園盤(pán)，且如果盤(pán)1需相對(duì)盤(pán)2轉(zhuǎn)動(dòng)m圈才能收緊，則由于被考查點(diǎn)位于鋼絲中部而在收緊過(guò)程中沿切向轉(zhuǎn)過(guò) (m)/2 圈。該點(diǎn)在徑向移過(guò)的距離據(jù)假設(shè)應(yīng)為傘張開(kāi)時(shí)傘邊沿到盤(pán)1外園的距離，設(shè)為S，因被考某點(diǎn)在收緊過(guò)程中沿切向轉(zhuǎn)動(dòng)了 (m)/2 圈。這樣，只要我們?cè)诒P(pán)1上表面固定傘布的點(diǎn)在這 (m)/2 圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中卷起來(lái)的傘布長(zhǎng)正好等于S則傘布正好收完。
設(shè)所求直徑為D，由以上分析有等式S＝ (m)/2 ·π·D
即 D＝ (2S)/(mπ) 為所求表達(dá)式式中各符號(hào)前面已說(shuō)明應(yīng)當(dāng)指出，由于前面所作的假設(shè)和利用的條件是近似和粗略的，故按上計(jì)算的結(jié)果為估算值，應(yīng)按實(shí)際情況修正。
四、傘亭-超大型旋折傘在旋折自動(dòng)傘中，止回機(jī)構(gòu)是采用的改善后的棘輪機(jī)構(gòu)。實(shí)際上蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)也是一種止回機(jī)構(gòu)，在許多場(chǎng)合下它的性能比棘輪機(jī)構(gòu)更好。
旋折方法以它水平方向收折的突出特點(diǎn)，提供了超大型傘使產(chǎn)的可能性也使蝸輪桿機(jī)構(gòu)有了用試之地。我們利用旋折原理，可以制成直徑達(dá)5米及以上的大傘，在這樣大傘上采用簡(jiǎn)化蝸輪付是可行的。同時(shí)，蝸輪機(jī)構(gòu)也使大傘的收放省力，使它的使用具有了可行性，這種大傘相當(dāng)于可以收折的亭子，故稱(chēng)之為傘亭。
圖9即傘亭的旋折機(jī)構(gòu)剖面圖。其中盤(pán)1和盤(pán)2除無(wú)齒槽外，結(jié)構(gòu)與自動(dòng)旋折傘相同。小軸3用鍵5把盤(pán)1和蝸輪6固定在一起，同時(shí)小軸3通過(guò)螺母4把盤(pán)2，盤(pán)1及蝸輪6連在一起，盤(pán)2和小軸3間為動(dòng)配合。蝸桿7裝在與盤(pán)2為一整體的支架上，由開(kāi)口銷(xiāo)9防止軸向移動(dòng)，蝸桿與蝸輪嚙合圖中未畫(huà)出鋼絲及傘布，它們布置和連系與自動(dòng)旋折傘完全相同。
當(dāng)要收放傘亭時(shí)，可用標(biāo)準(zhǔn)的棘輪搬手，套住蝸桿的方頭轉(zhuǎn)動(dòng)。因蝸輪付能減速且止回，故收放操作均省力方便。圖中8是傘桿，由于傘亭豎直使用，故桿8和小軸3間不需任何附加連接機(jī)構(gòu)。
在一些要求高，較重要和有電源的場(chǎng)合(如小汽車(chē)遮陽(yáng)傘，重要集會(huì)或儀式的遮陽(yáng)傘等)可以考慮蝸桿用能正反轉(zhuǎn)的電機(jī)帶動(dòng)(例如串激式電機(jī))這時(shí)，電機(jī)安裝在蝸桿方頭的對(duì)端，即圖中開(kāi)口銷(xiāo)所在端，使傘亭能電動(dòng)開(kāi)合也能手動(dòng)開(kāi)合，傘亭比一般傘更高級(jí)，更方便。
由于傘亭比一般傘面積更大，在多風(fēng)的地區(qū)，其使用時(shí)穩(wěn)定性是一個(gè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，解決的方案如圖10所示?？梢栽趥銏@周上一定位置鋼絲交叉處設(shè)輔助桿4，桿4的上端通過(guò)皮帶及扣6把兩根相交的鋼絲5連接在一起，桿4上的孔穿過(guò)繩索3然后一端栓在旋折機(jī)構(gòu)1凸緣上的孔內(nèi)，一端栓緊后在在地錨7上。圖中以采用6根鋼絲的傘亭加3根輔助桿為例說(shuō)明，采用該方法后可以使傘亭抗風(fēng)雨能力增強(qiáng)。
以上的活動(dòng)傘亭適合于不允許建立永久性棚屋的旅游勝地、街邊、廣場(chǎng)等地供各種經(jīng)營(yíng)，旅游者用。另一方面，傘亭也可做成固定的，例如在苗圃、公園等場(chǎng)合，可以在固定的栓上安裝傘亭來(lái)控制亭上的光照。
傘亭的設(shè)計(jì)及構(gòu)成可由前述自動(dòng)旋折傘的應(yīng)結(jié)構(gòu)按比例放太而得，采用材料也與其類(lèi)似。不同之處于蝸輪付機(jī)構(gòu)。由于傘亭開(kāi)，收時(shí)的受力對(duì)蝸輪付來(lái)說(shuō)相對(duì)較小，同時(shí)操作蝸輪機(jī)構(gòu)的速度也很低，故對(duì)蝸輪付的精度和材料都要求不高，可以采用注塑或澆鑄的塑料(如MC尼龍)做成。不進(jìn)行或極少機(jī)械加工，使成本降低，重量減小。
本發(fā)明是旋折方法在超大型傘領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，它開(kāi)辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域。以往的大傘由于原理決定不能做得過(guò)大，而傘亭從原理上講傘的尺寸沒(méi)有上限，大傘通過(guò)蝸輪付可以方便把手操作或電操作，而在傳統(tǒng)的傘上要實(shí)現(xiàn)電操作十分困難。電操作的實(shí)現(xiàn)使傘這種日用品可以有高擋品種出現(xiàn)，由于傘實(shí)現(xiàn)了大型化和高擋化，它可以用于許多場(chǎng)合，例如用作小汽車(chē)遮陽(yáng)傘，可把收折后的傘亭放在小車(chē)車(chē)頂內(nèi)，使用時(shí)向上升一段距離然后電動(dòng)開(kāi)傘，(升高也可電動(dòng))。這種方案將比國(guó)外現(xiàn)有技術(shù)例如專(zhuān)利A456-23/00CB2112638要優(yōu)越，又如用于不能建房的旅游勝地或廣場(chǎng)。傘亭可為經(jīng)營(yíng)者提供足夠的營(yíng)業(yè)面積，且每日進(jìn)行的收放操作也方便，至于電動(dòng)的高擋傘亭將會(huì)在許多重要和高級(jí)場(chǎng)合得到運(yùn)用，而且隨著商品不斷高擋化也會(huì)越用越廣。
應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)我們把蝸輪付制既輕又價(jià)廉時(shí)制成日常生活使用的采用蝸輪付和電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)旋折傘也將是可行的。這種手持的電動(dòng)傘，應(yīng)考慮傘重和電源問(wèn)題?？梢圆捎玫姆桨钢皇请娫从酶呻姵?，而蝸輪兩旁都裝上蝸桿和對(duì)應(yīng)的小電機(jī)，以保持傘的平衡，電源電池應(yīng)使用能多次充電的干電池，安裝在傘把內(nèi)，由傘把上的電源開(kāi)關(guān)控制電動(dòng)開(kāi)合。
傘亭采用蝸輪付后，其結(jié)構(gòu)比自動(dòng)旋折率及旋折帽都大大簡(jiǎn)化，為其制造提供了方便。
對(duì)附圖9的說(shuō)明圖9包括傘亭的正視剖面圖及A-A剖視圖。圖中沒(méi)有畫(huà)出鋼絲和傘布。圖中對(duì)小軸3作了局部剖視，小軸3內(nèi)孔分為兩段下段大孔插入傘桿用，小軸與傘桿內(nèi)為松動(dòng)配合。上段小孔是為了既減輕重量又保證鍵所在處的強(qiáng)度而鉆的。盤(pán)2內(nèi)部的孔是為減輕重量而設(shè)，設(shè)計(jì)孔時(shí)考慮蝸桿支架的設(shè)置和蝸桿的操作位置，盤(pán)2外部凸緣的孔是為減輕重量和栓繩索(圖10中繩索3)而設(shè)。A-A剖視中蝸桿由左側(cè)裝入，故右側(cè)軸承頸應(yīng)比蝸桿齒部稍大。為了改善軸向受力，開(kāi)口銷(xiāo)和軸承架間可加墊圈。
對(duì)附圖10的說(shuō)明附圖10是對(duì)傘亭增加支撐后的說(shuō)明圖。俯視圖表明了鋼絲，繩索3和輔助4之間的關(guān)系。為了清楚俯視圖中沒(méi)有畫(huà)出傘布，A向視圖說(shuō)明繩索7怎樣與地錨7相連?！癈放大”視圖表明繩索3穿在旋折機(jī)構(gòu)1的凸緣孔內(nèi)?！癉放太”視圖表明鋼絲和桿4之間用皮帶連接的情況及繩索3穿過(guò)輔助桿4上的孔的情況。
五、旋折扇旋折扇是折法的又一運(yùn)用，由圖10可見(jiàn)，如果我們把旋折裝置的某一根鋼絲去掉而在其位置裝上柄，則可成為一把旋折扇。圖11中旋折扇由盤(pán)1、盤(pán)2旋轉(zhuǎn)來(lái)收折，鋼絲的安置法與其它旋折用品相同。由于旋折扇去掉了多邊形的一角，故扇布的形狀也改變了。圖11中是由5根鋼絲的旋折裝置演變來(lái)，故扇布呈近似梯形。扇柄4可以和盤(pán)1和2分別作成整體也可分開(kāi)做后固定于盤(pán)上。扇柄端部的套環(huán)與是固定扇柄4的兩半部分之間位置用的。收或放折扇時(shí)，只需脫開(kāi)套5握住扇柄4，使其兩半部分逆向旋轉(zhuǎn)，操作完畢后再把柄4的兩半部分套在套5內(nèi)固定即可。
由于在收或放完畢后柄4的兩半部分均要求重合，故對(duì)旋折扇上的盤(pán)直徑，鋼絲長(zhǎng)和柄在盤(pán)上的位置等尺寸應(yīng)仔細(xì)配合。從圖11可見(jiàn)，柄4的兩半部分收放中每相對(duì)旋一周重合一次，可知，知果要從圖11的狀況開(kāi)始收折，并收折完畢后滿足柄4兩半重合則圖中鋼絲長(zhǎng)度應(yīng)為盤(pán)周長(zhǎng)的整倍數(shù)。圖10中鋼絲長(zhǎng)畫(huà)為與盤(pán)周長(zhǎng)相等，即轉(zhuǎn)1圈后收攏。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明由于收攏后鋼絲并不是剛好緊貼盤(pán)面，故鋼絲長(zhǎng)應(yīng)比盤(pán)周長(zhǎng)有一點(diǎn)裕量。從圖11中可見(jiàn)，扇面圖形并不對(duì)于盤(pán)的園心對(duì)稱(chēng)，故要正確選擇扇位置(或扇柄確定選鋼絲固定點(diǎn))才能使扇張開(kāi)后呈圖11狀，這一點(diǎn)可以通過(guò)作圖來(lái)確定，在通過(guò)計(jì)算和作圖確定以上差數(shù)后，尚需通過(guò)實(shí)作修正。
扇布的設(shè)置法可以有兩種，一種是與旋折帽的帽布固定方法相同。即扇布置于鋼絲的一側(cè)，但這樣由于扇子使用時(shí)扇布兩面交替推力，而扇布與鋼絲間在中部又沒(méi)有聯(lián)系，故會(huì)使用有一定影響，在扇布不太大，盤(pán)的面積占扇比例較大時(shí)，這種影響較小，可采用此法。另一種方法是采用雙面扇布，這時(shí)兩塊扇布在內(nèi)園分別安上橡筋，在外園則縫在一起成一個(gè)套，套在鋼絲上，鋼絲在兩層扇布中間扇布由極薄的織物做成，讓鋼絲形狀可透過(guò)扇布看到。這樣可以克服第一種方法的缺點(diǎn)并不損其美觀。但這時(shí)扇較厚，收折后的容納扇布的空間要加大。
由于旋折扇的操作過(guò)程簡(jiǎn)單，故在盤(pán)1和盤(pán)2間未設(shè)任何止回裝置，這將使扇的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。在圖11中盤(pán)1和盤(pán)2內(nèi)部各有一凸起部分，在制造時(shí)，使盤(pán)1和盤(pán)2的凸出部尺寸相互配合，有一定過(guò)盈量，則裝配時(shí)可利用塑料本身的彈性把盤(pán)2壓入盤(pán)1內(nèi)，使二盤(pán)內(nèi)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)而又不致脫出如果由于工藝或材料等原因(例如盤(pán)采用輕金屬)不能采用圖10結(jié)構(gòu)則可采用如圖12的結(jié)構(gòu)盤(pán)1和盤(pán)2在中心處用，鉚釘3(或螺栓)連接，而盤(pán)上則無(wú)縱向限位部分。
本發(fā)明與現(xiàn)有各類(lèi)折扇相比，扇面更大，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，更耐用。本發(fā)明若把扇柄與盤(pán)做為整體，則主要另件僅僅有盤(pán)1及2，鋼絲、扇布四種，當(dāng)盤(pán)采用注塑時(shí)，扇的制造更為方便，成本很低，本發(fā)明與現(xiàn)有折扇相比，外表美觀，若在此基礎(chǔ)上再加以裝飾(扇面圖案扇外沿花邊等)則使旋折扇成為實(shí)用的工藝品，在生產(chǎn)高檔旋折扇時(shí)，可把盤(pán)1及2用輕金屬(如鋁)沖壓而成，鍍上各種光亮的顏色，使扇更為富麗、美觀。
對(duì)附圖11主視圖對(duì)盤(pán)2作了半剖，圖中未畫(huà)出扇布，主視圖所畫(huà)旋折扇為張開(kāi)狀態(tài)，側(cè)視圖中作了全剖，套5套在柄4的兩半部分上，柄4的兩半邊的端部各有一凸塊，以便對(duì)齊時(shí)可互相接觸改善受力狀況(該處被套5遮住了一部分，只有少部分在圖上可看出)。
對(duì)附圖12的說(shuō)明圖12為盤(pán)1和2的另一種結(jié)構(gòu)剖視圖，除盤(pán)1和2及鉚釘3外，其余如扇柄、鋼絲及傘布均未畫(huà)出。
權(quán)利要求
1.日用或工業(yè)品的折疊方法，本發(fā)明的特征是兩個(gè)有共同軸線的盤(pán)，在兩盤(pán)上固定著若干根鋼絲(或其它具有足夠彈性的條狀物，下同)每根鋼絲兩端分別固定于上述不同的盤(pán)上，由兩盤(pán)相對(duì)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)收折。
2.如權(quán)利要求
1中所述的折疊法，特征在于盤(pán)用環(huán)代替。
3.權(quán)利要求
1和2中所述的折疊法，特征在于盤(pán)和環(huán)由塑料或輕金屬制成。
4.采用權(quán)利要求
2的折疊晴雨帽。其特征在于權(quán)利要求
2中的鋼絲在環(huán)外周上固定并適當(dāng)向下傾斜，蒙上織物(或其它軟薄膜，下同)成為可收折的晴雨帽沿。該帽沿和二環(huán)構(gòu)成的收折裝置裝設(shè)在工作帽(即具有特定的防撞，防彈，標(biāo)志等功能的帽上，不影響工作帽的特定功能。收折裝置與工作帽間為可以折御的連接，使用靈活。
5.如權(quán)利要求
4所述的裝置，其特征在于它裝設(shè)在帽本體上專(zhuān)設(shè)的凹槽內(nèi)，與帽本體成一體，不可折御，收折后美觀。
6.如權(quán)利要求
4、5所述的折疊裝置，其特征在于一環(huán)上開(kāi)齒和槽，另一環(huán)擰入螺釘，由該螺釘穿過(guò)環(huán)與另一環(huán)槽配合。兩環(huán)間由蝶形彈簧構(gòu)成止回裝置，使收折操作方便。在兩環(huán)縱向設(shè)有鎖緊塊，以防誤動(dòng)。
7.權(quán)利要求
4所述的晴雨帽，特征是織物和鋼絲的連接方式為織物外形為帶園角多邊形，其中部有一孔，縫上環(huán)形橡皮帶等伸縮帶，套在收折裝置的上環(huán)上。織物多邊形頂點(diǎn)與鋼絲中點(diǎn)固定連接，鋼絲與織物外沿其余相交部分為活動(dòng)連接，帽布其余部分不連接。
8.權(quán)利要求
4中的晴雨帽，其特征是，其中工作帽用禮帽，旅游帽及其它外觀的帽代替。
9.采用權(quán)利要求
1的折疊自動(dòng)傘其特征在于權(quán)利要求
1中的鋼絲采用矩形截面，在盤(pán)上固定時(shí)向下適當(dāng)傾斜，并蒙上織物成為傘面。利用鋼絲在收折時(shí)的儲(chǔ)能來(lái)自動(dòng)開(kāi)傘。
10.如權(quán)利要求
9所述的傘，其特征是在兩盤(pán)外沿端面接觸處分別開(kāi)齒槽嚙合，通過(guò)彈簧和小軸壓緊構(gòu)成止回裝置。在小軸凸緣旁設(shè)有銷(xiāo)，該銷(xiāo)固定小軸于下方時(shí)起鎖緊防誤動(dòng)作用，固定小軸于上方時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)傘，不固定小軸時(shí)手動(dòng)開(kāi)傘。
11.如權(quán)利要求
10中的傘，其特征是，它的齒槽由方頭螺栓擰入盤(pán)端面而形成。
12.如權(quán)利要求
9述的傘面其特征是，固定方法為權(quán)利要求
7的方法但把其中環(huán)用盤(pán)代替。
13.如權(quán)利要求
12所述傘布，特征在于，其中心部分由開(kāi)孔縫橡筋改為不開(kāi)孔直接與上盤(pán)表面在中心和某一半徑的園周上固定連接。
14.采用權(quán)利要求
1的大型折疊傘，其特征在于鋼絲采用矩形截面，在盤(pán)上固定時(shí)適當(dāng)向下傾斜，并蒙上織物成為傘面。采用簡(jiǎn)化的蝸輪付作開(kāi)，收傘裝置，并起到止回，鎖緊作用。
15.如權(quán)利要求
14所述的傘，其特征是蝸輪付采用專(zhuān)用棘輪搬手轉(zhuǎn)動(dòng)(手動(dòng))或電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)(電動(dòng))，或二者同時(shí)采用。
16.如權(quán)利要求
14所述的蝸輪付其特征是，它由塑料或輕金屬構(gòu)成，并采用注塑，澆注方法制成。
17.如權(quán)利要求
14所述的傘，特征在于其外沿鋼絲的交叉處用繩索和輔助桿，地錨加固。
18.如權(quán)利要求
15所述的電動(dòng)傘，特征是其大傘由日常使用的常規(guī)大小的傘代替。
19.采用權(quán)利要求
1的折扇，其特征在于其鋼絲在固定和蒙上織物后形成實(shí)用的扇面。鋼絲設(shè)置如權(quán)利要求
1但在裝扇柄處少一根。扇柄分為兩半分別與兩盤(pán)相連，收柄放終了兩半扇固定在一起。
20.如權(quán)利要求
19的折扇特征是扇布固定如權(quán)利要求
12或扇布由單面改為雙面。
21.如權(quán)利要求
19所述扇特征是其兩盤(pán)間連接為留有過(guò)盈量的扣接或中部栓接或鉚接。
專(zhuān)利摘要
旋折法是一種利用盤(pán)(環(huán))和鋼絲進(jìn)行橫向收折的方法。在兩個(gè)同軸線的盤(pán)圓周上，均勻固定有幾根鋼絲。每根鋼絲的兩端分別固定于不同的盤(pán)，使鋼絲和盤(pán)形成可隨兩盤(pán)相對(duì)旋轉(zhuǎn)而使鋼絲自由收折的裝置。打開(kāi)后，整個(gè)裝置的形狀類(lèi)似開(kāi)放的花狀。本發(fā)明還包括利用旋折法制成的旋折晴雨帽，旋折傘和旋折扇。其中旋折傘可制成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的自動(dòng)傘及大型傘的一代新產(chǎn)品超大型手動(dòng)或電動(dòng)的傘——傘亭。
文檔編號(hào)A45B19/00GK85103834SQ85103834
公開(kāi)日1987年9月2日 申請(qǐng)日期1985年5月4日
發(fā)明者黃永銘 申請(qǐng)人:黃永銘導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan