專利名稱：可完全回收再使用并具安全性的傘的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傘，尤指一種以同一種熱塑性復合材料配合簡單化構造所制成而具有便于完全回收、輕量化、經久耐用、并便于制造的可完全回收再使用并具安全性的傘。
傘為一種可便于攜帶以用于遮陽、遮雨或擋雪之器具。傳統(tǒng)雨傘之構造及缺點茲略分述如下(1)木制傘骨之雨傘，其傘骨雖為防銹，惟容易吸濕損壞、強度不足而經濟價值不高；(2)鐵制傘骨之雨傘，其傘骨容易腐蝕、生銹、導電、重量重，因而不耐用、使用安全性低、攜帶負擔重且經濟價值不高；(3)鋁管制傘骨之雨傘，其傘骨制造成本高、易導電、外形色彩較無多樣化；(4)由部份金屬、木材組合而成傘骨之雨傘，其傘骨則具有易腐蝕、吸濕且容易損壞之缺點。
雨傘工業(yè)在最近之發(fā)展如下所述(1)有人使用塑料射出成形制造生產傘骨，惟因冷卻收縮產生凹陷外觀不良、模具費用昂貴且強度不足等問題無法圓滿克服，因而無法繼續(xù)發(fā)展而作罷。
(2)有人使用纖維補強、塑料射出成形方法制造傘骨；惟亦因外觀不良而且其結合件(joint parts)及中蝶(dabo)使用金屬而易于生銹腐蝕；金屬件與塑料結合部須再后加工固定結合，而甚為費時。因此該種習知技術方式亦不易實施，而不具經濟價值。
(3)有人使用纖維強化熱固性樹脂(FRP)制造傘骨，而結合件(joint parts)如中蝶(dabo)、上固定環(huán)及中間可動環(huán)使用熱塑性樹脂射出成形或金屬材料制成。該種習知技術也因不同材料之間之接合介面問題而無法將結合件簡便固定于傘骨，而必須后加工設凹槽(洞)或暗榫，再使用固定結合模具二次射出結合；因而成形極費時、成本提高、產量無法提升。
此外，一九九六年全球將實施國際環(huán)境管理標準ISO-14000。若雨傘使用過久破損必須丟棄所造成之廢棄物不易回收再使用，則該種兩傘將難以符合該種環(huán)保標準，亦難被全球市場所認同。
舉例而言，臺灣專利公告第233435號使用U形鐵環(huán)外覆于FRP(纖維強化熱固性樹脂)，再后加工形成凹槽并制造固定結合模具二次射出，以結合傘骨和各結合件(joint parts)；其制造費時、成本高、金屬結合件易腐蝕、金屬件因與FRP介面不同而易于脫落、且熱固性樹脂無法回收而存在有諸多缺點。
臺灣專利公告第211666號，其傘主骨、傘支撐骨、傘支骨由熱固性復合材料制成，而樞接件(或接合件)由塑料射出成形。由于熱固性傘骨與熱塑性接合件介面不同(樹脂系統(tǒng)不同，故極難接合)，固定接合困難。因此必須后加工開設一極小凹洞，再將之置入模具內二次射出結合固定。其制造費時，加工成本高，并且傘主骨、傘支撐骨、傘支骨為熱固性復合材料制成而無法回收污染環(huán)境。
臺灣專利公告第227098號所揭露之“FRP傘骨樞接件之改良構造”，其傘主骨、傘支撐骨、傘支骨為熱固性復合材料制成，惟須后加工設灌膠孔和樞接件(熱塑性)結合固定；因此制造費時，成本高；而且由于兩者介面不同；常有脫落、結合不易之問題，且熱固性復合材料亦無法回收再利用。
日本專利意開昭59-23046，其傘主骨、傘支撐骨、傘支骨皆使用熱固性復合材料，而中蝶(dabo)使用金屬件樞接。因金屬易生銹腐蝕、熱固性復合材料無法回收再使用，且因介面不同所產生之易脫落現(xiàn)象，故存在諸多不實用之問題。
美國專利第5069237號所揭露之可丟棄式雨傘，其傘主骨之各種插銷(pin)使用PVC(聚氯乙烯)材質，傘支骨及補強肋使用PE(聚乙烯)塑料或金屬制造，傘布使用PE材質；該專利具有如下缺點(1)PVC于制造加工、接合熔合及熔融回收時，會產生有毒的氯化合物而有害人體健康并嚴重破壞臭氧層；(2)金屬易腐蝕生銹影響傘具外觀；(3)使用不同材質，使零件之間因介面問題而固定結合困難費時且易于脫落；(4)回收困難。
本實用新型的目的為提供一種可完全回收再使用并具安全性的傘，整支傘均使用同一種類熱塑復合材料制成，故于回收時，不須拆卸、分離分類零件而極容易完全回收，無污染環(huán)境之虞。并且其構造配合使用無機纖維補強材料而不導電，故可在下雨天打雷時不致遭雷擊；而且傘布、傘骨、傘支撐骨之纖維含浸熱塑性樹脂內混有螢光粉，故可在夜間行走時提高安全性。
本實用新型的技術方案是一種可完全回收再使用并具安全性的傘，包含傘主骨、傘支骨、傘支撐骨、上固定環(huán)、中間可活動環(huán)、結合件、中蝶及傘布；其中上固定環(huán)固設于傘主骨近頂端處；中間可活動環(huán)滑動地套設于傘主骨；傘支骨之一端藉結合件樞接于上固定環(huán)；傘支撐骨之二端各套固一結合件，其一端以結合件樞接于中間可活動環(huán)，另一端以結合件配合中蝶而樞接于傘支骨；其特征在于所有元件，包括傘主骨、傘支骨、傘支撐骨、上固定環(huán)、中間可活動環(huán)、中蝶、結合件、傘布，均由同一種熱塑復合材料制成；其中傘主骨、傘支骨、傘支撐骨是由連續(xù)性纖維編織含浸熱塑性樹脂拉擠成型之管材或棒材所制成。
所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中上固定環(huán)成中空套管狀，其下端形成為底凸緣，該底凸緣上形成若干均勻間隔的直槽與一橫向環(huán)槽。
所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中中間可活動環(huán)成中空套管狀并具有一頂凸緣，其上形成有若干均勻間隔之直槽與一橫向環(huán)槽。
所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中中蝶是成中空套管狀并具有一橫向凸伸部，該凸伸部具有一貫穿孔。
所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中之結合件成套管狀，其一端有樞接孔，套設于傘支骨或傘支撐骨末端。
所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中套設于傘支撐骨一端之結合件與套設在傘支骨之中蝶，藉一插銷穿過中蝶貫穿孔與結合件樞接孔，而樞接在一起。
所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中上固定環(huán)、結合件或中蝶是藉粘接劑或加熱融合而固定接著于傘主骨、傘支骨或傘支撐骨。
所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中制成傘布、傘主骨、傘支骨或傘支撐骨之熱塑性復合材料中摻有螢光粉。
本實用新型的效果是在雨傘使用很久或已損壞而必須丟棄時，由于本實用新型的整支雨傘均為同一種熱塑性樹脂材料制成，而無其他不同種類塑料、金屬或其他材料；因此無須先予分解、分類，即可予以完全融解回收，尤為方便。
本創(chuàng)作之傘在制造時，可將螢光粉加入制造傘骨或傘布之熱塑性樹脂材料中，使傘布或傘骨在夜間可以發(fā)出螢光，以提高傘之夜間使用安全性。此外，由于整支傘均為不導電之材料(熱塑性復合材料)制成，故可防止雷擊，提高雨天使用安全性。
由于本創(chuàng)作之傘為經纖維編織補強之熱塑性復合材料所制成，其不但具有充分之結構強度，亦可明顯降低傘之重量，以提高使用方便性。再者，本創(chuàng)作未使用任何金屬零件且耐腐蝕，故可提高傘之使用壽命。
本創(chuàng)作是一種重量輕、結構強度佳并便于制造且經久耐用之傘，該傘整體結構皆使用相同種類之熱塑性樹脂含浸纖維，使各分離元件在接合時(例如使用粘接劑、加熱融合、固定結合模具射出塑料結合)，不致因介面相容問題而容易脫落，而不須后加工；以提高傘之制造方便性與增長使用壽命；而且其使用經過結構設計了各種編織角度之連續(xù)性之纖維含浸熱塑性樹脂而制成，使之具有充分之結構強度并輕量化(重量約為銅之1/3，約為熱硬化性樹脂之1/2)，并可快速生產、成本低廉、兼具優(yōu)美外觀。
本創(chuàng)作之其他目的、構造、特點、成效及詳細技術內容，將配合如下圖式之說明，而可有更詳細明確之了解。
圖示說明


圖1是本創(chuàng)作之可完全回收再使用并具安全性之傘之整體側向構造示意圖；圖2是本創(chuàng)作之傘之上固定環(huán)之立體構造圖，顯示上固定環(huán)套固于傘主骨近頂端處；圖3是本創(chuàng)作之傘之傘支骨與傘支撐骨之立體構造示意圖，顯示傘支骨與傘支撐骨藉中蝶而結合之構造；圖4是本創(chuàng)作之傘之中間可活動環(huán)之立體構造示意圖，顯示其套設在傘主骨上之情形；圖5是用以制造本創(chuàng)作傘骨之由具各種編織角度強化纖維熱塑性樹脂(P.P)拉擠成型之流程示意圖。
如
圖1所示，本創(chuàng)作之可完全回收再使用并具安全性之傘(1)主要包含傘主骨(2)、傘支骨(3)、傘支撐骨(4)、上固定環(huán)(5)、中間可活動環(huán)(6)、中蝶(7)、結合件(8)、與傘布(未示)。其中傘主骨(2)大致成細長桿狀。上固定環(huán)(5)(如圖2所示)成中空套筒狀，其上端為管部(51)而其下端形成為底凸緣(52)，該底凸緣(52)周圍形成一橫向環(huán)槽(53)與若干均勻間隔之直槽(54)，該上固定環(huán)(5)恰可套設固定于傘主骨(2)之近上端處。
如
圖1、2、3所示，傘支骨(3)成纖細條狀，其一端以結合件(8)樞接于上固定環(huán)(5)，而另一端則以末端件(9)結合固定傘布(未示)。結合件(8)具有一套管部(81)并于其末端形成有樞接孔(82)，可將套管部(51)插套于傘支骨(3)一端，并以樞接孔(82)插入上固定環(huán)(5)之直槽(54)以熱塑性材料之細纖圈固樞接于上固定環(huán)(5)。傘支撐骨(4)亦成纖細條狀，其一端以結合件(8)樞接于中間可活動環(huán)(6)，而另一端則以中蝶(7)配合結合件(8)而樞接于傘支骨(3)。中蝶(7)成套管狀，其中段形成有凸伸部(71)并在該凸伸部(71)形成一橫向貫穿孔(72)。該中蝶(7)恰可套固于傘支骨(3)。
如圖3所示，結合于傘支撐骨(4)之結合件(8)與插套于傘支骨(3)之結合件(8)相同，均具有一套管部(81)與樞接孔(82)，并可套固于傘支撐骨(4)之兩端。套固于傘支撐骨(4)之一端之結合件(8)以熱塑性復合材料制成之固定銷(9)穿過結合件(8)之樞接孔(82)及中蝶(7)之貫穿孔(72)而樞接于傘支骨(3)。
如
圖1、4所示，中間可活動環(huán)(6)成中空套管狀，可滑動地套設于傘主骨(2)；其下端為管部(61)，上端為頂凸緣(62)；該頂凸緣(62)成適當間隔設有若干直槽(63)，并具有一橫向環(huán)槽(64)橫向穿過各直槽(63)。如
圖1、3、4所示，套設于傘支撐骨(4)另一端之結合件(8)恰可使其末端樞接孔(82)插入中間可活動環(huán)(6)之直槽(63)并以熱塑性塑料細繩(未示)穿過各結合件(8)之樞接孔(82)并環(huán)繞固定于中間可活動環(huán)(6)，而樞接于中間可活動環(huán)(6)。中間可活動環(huán)(6)之管部(61)形成一直向卡合槽(65)，該卡合槽(65)可與一彈性凸設于傘主骨(2)之固定卡榫(21)，以將該傘維持于撐開狀態(tài)。
本創(chuàng)作之所有零件，例如傘主骨(2)、傘支骨(3)、傘支撐骨(4)、上固定環(huán)(5)、中間可活動環(huán)(6)、結合件(8)，中蝶(7)…等等，均是由同一種熱塑性復合材料制成。其中傘主骨(2)、傘支骨(3)、傘支撐骨(4)均是以經過結構設計之各種編織角度之強化無機纖維含浸熱塑性樹脂(P.P)拉擠成形而成。
如圖5所示，在制造具有編織無機纖維含浸熱塑性樹脂管材或棒材時，無機纖維束(F)是安放在纖維架(A)上。纖維架(A)上設有張力控制器(未示)控制每束纖維張力，使其具有相同之張力。纖維束(F)經過纖維導槽(B)(C)，再經多重編織機(D)織成各種角度之多層管狀纖維織物(T)。該多層管狀纖維織物(T)再經過押出機(E)押出熔融熱塑性樹脂含浸纖維織物(FRTP)再經多組模頭(M)成形為各種管徑之熱塑性復合材料管材(FRTP)。該管材經模頭出口冷卻并由履帶式拉出設備(H)拉出，經測量器(G)計算，再經切刀(J)切斷而成預定管徑之具有無機纖維編織含浸塑性樹脂之管材，以制成不同管徑的傘主骨、傘支骨及傘支撐骨。
上固定環(huán)(5)、中間可活動環(huán)(6)、中蝶(7)、結合件(8)、末端件(9)、固定卡榫(21)及插銷(P)亦使用相同種類之熱塑性復合材料制成。因此中蝶(7)之形狀構造可予簡化成套管狀，而可簡便套設于傘支骨(3)并利用粘接劑或加熱融合接著固定，而不致因介面不相容之問題而產生脫落，亦不必再后加工及固定結合模具射出塑料結合，故方便于制造組合。
結合件(8)是可制成相同之形狀構造，以便于制造。各結合件(8)可直接套于傘支骨(3)或傘支撐骨(4)并以熱融合或粘接劑予以固定。由于結合件(8)與傘支骨(3)、傘支撐骨(4)均為同一種類之熱塑性樹脂材料制成，因此無界面不相容所產生容易脫落之問題，并因而使構造可以簡單化。
權利要求1.一種可完全回收再使用并具安全性的傘，包含傘主骨、傘支骨、傘支撐骨、上固定環(huán)、中間可活動環(huán)、結合件、中蝶及傘布；其中上固定環(huán)固設于傘主骨近頂端處；中間可活動環(huán)滑動地套設于傘主骨；傘支骨之一端藉結合件樞接于上固定環(huán)；傘支撐骨之二端各套固一結合件，其一端以結合件樞接于中間可活動環(huán)，另一端以結合件配合中蝶而樞接于傘支骨；其特征在于所有元件，包括傘主骨、傘支骨、傘支撐骨、上固定環(huán)、中間可活動環(huán)、中蝶、結合件、傘布，均由同一種熱塑復合材料制成；其中傘主骨、傘支骨、傘支撐骨是由連續(xù)性纖維編織含浸熱塑性樹脂拉擠成型之管材或棒材所制成。
2.根據(jù)權利要求1所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中上固定環(huán)成中空套管狀，其下端形成為底凸緣，該底凸緣上形成若干均勻間隔的直槽與一橫向環(huán)槽。
3.根據(jù)權利要求1所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中中間可活動環(huán)成中空套管狀并具有一頂凸緣，其上形成有若干均勻間隔之直槽與一橫向環(huán)槽。
4.根據(jù)權利要求1所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中中蝶是成中空套管狀并具有一橫向凸伸部，該凸伸部具有一貫穿孔。
5.根據(jù)權利要求1所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中之結合件成套管狀，其一端有樞接孔，套設于傘支骨或傘支撐骨末端。
6.根據(jù)權利要求1所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中套設于傘支撐骨一端之結合件與套設在傘支骨之中蝶，藉一插銷穿過中蝶貫穿孔與結合件樞接孔，而樞接在一起。
7.根據(jù)權利要求2或4或5所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中上固定環(huán)、結合件或中蝶是藉粘接劑或加熱融合而固定接著于傘主骨、傘支骨或傘支撐骨。
8.根據(jù)權利要求1所述的可完全回收再使用并具安全性的傘，其特征在于其中制成傘布、傘主骨、傘支骨或傘支撐骨之熱塑性復合材料中摻有螢光粉。
專利摘要一種可完全回收再使用并具安全性的傘，包含有傘主骨、傘支骨、傘支撐骨、中間可活動環(huán)、上固定環(huán)、中蝶、結合件及傘布；傘支骨藉結合件而樞接于上固定環(huán)；中間可活動環(huán)套設于傘主骨成可自由滑動狀；傘布藉結合件張設于傘支骨上；其特征為傘主骨、傘支撐骨、傘支骨、上固定環(huán)、中間可活動環(huán)、結合件、傘布、中蝶是使用同一種熱塑性復合材料制成，使傘不但輕并具有足夠之機械強度、并可完全回收再使用且具有安全性。
文檔編號A45B25/06GK2267682SQ9621423
公開日1997年11月19日 申請日期1996年6月28日 優(yōu)先權日1996年6月28日
發(fā)明者黃廷垣 申請人:黃廷垣