ЗОНТ Российский патент 2003 года по МПК A45B25/14 A45B25/16 

Изобретение относится к легкой промышленности и касается дорожных принадлежностей, а именно предметов личного пользования, в частности складных зонтов с автоматическим раскрытием и складыванием.

Как известно, в дождливый день каждому человеку желательно иметь зонт для защиты от дождя. При этом, выходя из дома, автомобиля, автобуса или иного не доступного дождю места, он должен открыть его, а заходя в помещение или иное закрытое от дождя место, закрыть его. Тем не менее, не очень удобно открывать или закрывать зонт обеими руками, к тому же прилагая определенные усилия при этом. Особенно это неудобно, когда одна рука уже занята, например, сумкой, портфелем, или вы несете ребенка.

Поэтому для того, чтобы сделать эксплуатацию зонта более легкой и удобной были разработаны различные виды "автоматических" зонтов.

В частности, созданы конструкции зонтов, которые могут только открываться автоматически [1, 2]. Эти зонты более удобны, так как позволяют легко открыть зонт одной рукой. Однако для своего закрытия значительная их часть требует использование обеих рук.

Следующий шаг на пути полной автоматизации эксплуатации зонтов заключался в том, что были созданы зонты, которые позволяют одной рукой не только открыть зонт, но и собрать его купол, прижав к стержню, например, путем повторного нажатия на кнопку [3]. Это еще больше повысило удобство пользования зонтом, поскольку теперь пользователь при заходе в помещение мог одной рукой складывать купол, тем самым значительно уменьшая его размеры и облегчая проход, в частности, в узкую дверь. Однако и в этом случае телескопический шток зонта оставался выдвинутым на полную длину. Для того чтобы уменьшить до минимальных размеров длину стержня, то есть полностью сложить зонт, необходимо было и в этом случае двумя руками вдвигать друг в друга трубки телескопического стержня, прикладывая значительные усилия для преодоления распорного усилия размещенной в них пружины.

Наконец, были созданы зонты, которые содержали полную автоматизацию открывания и закрывания зонта одной рукой. Их условно можно поделить на две группы.

Согласно одной группе, зонт должен приводиться в действие за счет использования силы пальцев или руки. Однако ввиду того, что для открывания или закрывания зонта требуется значительный ход соединенной со спицами купола детали зонта, в частности бугеля, а реальный размах пальцев или ладони руки ограничены, технически очень трудно эффективно использовать такое ограниченное по длине движение для обеспечения перемещения на значительное расстояние указанной детали зонта (бугеля). Поэтому зонты этой группы невозможно использовать в грозу, при сильном ветре. Данное обстоятельство является главной причиной, из-за которой такие конструкции зонтов не изготавливаются в промышленных масштабах, хотя и были запатентованы в ряде стран.

Согласно другой группе зонт приводится в движение при помощи электрического привода.

Известен складной зонт с электрическим приводом, включающий телескопический шток с ручкой и головкой зонта, установленный на телескопическом штоке с возможностью продольного перемещения бугель, охватывающий телескопический шток, и шарнирно соединенный с головкой зонта и бугелем каркас купола зонта, образованный из шарнирно соединенных между собой штанг и спиц, и устройство раскрытия-складывания зонта, содержащее электродвигатель с аккумулятором и трансмиссией, установленный на головке зонта ролик и огибающий его тросик, один конец которого соединен с бугелем, а другой - с трансмиссией двигателя [4].

Охарактеризованное в этом источнике устройство, принято в качестве прототипа заявленного изобретения, поскольку является наиболее близким к нему по совокупности общих существенных признаков и достигаемому результату.

Единственным приводным элементом этого устройства является электродвигатель, расположенный внутри полости ручки и посредством трансмиссии воздействующий на расположенный внутри телескопического штока тросик, взаимодействующий с телескопически выдвигаемой трубкой штока и через бугель - со спицами купола, осуществляя выдвижение или втягивание штока и раскрытие или закрытие купола.

Несмотря на то, что известный зонт характеризуется полностью автоматическим раскрытием и закрытием, завершающимся вдвижением трубок телескопического стержня друг в друга, однако он характеризуется повышенным расходом электроэнергии, значительным для зонта весом, громоздкостью и некомфортным смещением центра тяжести к ручке. Это объясняется тем, что для обеспечения любой операции по управлению зонта требуется включать электродвигатель. Постоянная работа электродвигателя, естественно, влечет повышенный расход электроэнергии, а следовательно, требует аккумуляторов повышенной емкости, также установленных в ручке зонта. Поскольку, как известно, количество запасаемой аккумулятором электроэнергии растет пропорционально весу аккумуляторов, при прочих равных условиях, то непрерывная работа электродвигателя влечет повышение веса установленного в ручке аккумулятора, а отсюда вытекают вышеперечисленные недостатки.

Кроме того, фаза раскрытия зонта, состоящая в выдвижении трубок телескопического стержня и раскрытии купола, дискомфортна для пользователя, поскольку происходит очень быстро ввиду быстрого набора оборотов двигателем по сравнению, например, с зонтами с пружинным приводом, характеризующихся более плавным и мягким выдвижением трубок телескопического стержня и раскрытием купола.

Кроме того, известная конструкция, основанная на использовании образующего кольцо тросика, недостаточна надежна в эксплуатации, так как содержит детали, требующие точной подгонки, сложно в изготовлении и ремонте.

Целью изобретения является намерение найти техническое решение, характеризующееся экономным расходованием электроэнергии, а также уменьшенным весом зонта и более комфортным расположением центра тяжести. Целью является также создание конструкции зонта, характеризующейся повышенной комфортностью на фазе раскрытия зонта, высокой надежностью в эксплуатации и повышенной технологичностью в изготовлении.

Поставленная цель достигается тем, что в складном зонте, включающем телескопический шток с ручкой и головкой зонта, установленный на телескопическом штоке с возможностью продольного перемещения бугель, охватывающий телескопический шток и шарнирно соединенный с головкой зонта и бугелем каркас купола зонта, образованный из шарнирно соединенных между собой штанг и спиц, и устройство раскрытия-складывания зонта, содержащее электродвигатель с аккумулятором и трансмиссией, установленный на головке зонта ролик и огибающий его тросик, один конец которого соединен с бугелем, а другой - с трансмиссией двигателя, согласно изобретению устройство раскрытия-складывания зонта выполнено составным из пружинного привода раскрытия зонта и электрического привода складывания зонта.

При такой конструкции энергия пружины пружинного привода раскрытия зонта эффективно расходуется на раскрытие зонта, а электрический привод складывания зонта включается только на фазе складывания зонта для обеспечения складывания купола и уменьшения длины телескопического штока путем вдвигания друг в друга его трубок. Поскольку электрический привод не функционирует в течение фазы раскрытия зонта, то за счет этого обеспечивается значительная экономия электроэнергии, что позволяет значительно снизить вес аккумуляторов, а следовательно, вес зонта в целом. Центр тяжести зонта смещается в сторону купола, что повышает комфортность при его держании в руках.

Таким образом, заявленная конструкция представляет собой оригинальное сочетание пружинного привода раскрытия зонта и электрического привода складывания зонта.

Такая конструкция может иметь множество модификаций конструкций как по отдельности пружинного привода раскрытия зонта и электрического привода складывания зонта, так и сочетаний их конструкций. Среди этих модификаций заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности общих существенных признаков, относящихся к частным случаям выполнения или использования.

Предпочтительно, чтобы пружинный привод раскрытия зонта включал бы телескопический шток в виде закрепленной в корпусе ручки внутренней трубки и наружной трубки с головкой зонта, смонтированной с возможностью опирания на корпус ручки, и механизм раскрытия зонта, содержащий размещенную внутри штока между головкой и корпусом ручки раскрывающую зонт пружину и средство управления раскрытием зонта.

Средство управления раскрытием зонта может иметь множество конструкций. В зависимости от особенностей этой конструкции может оказаться, что зонт должен быть оснащен средством смещения бугеля к головке зонта той или иной конструкции или наличие этого средства окажется излишним. Например, если при раскрытии зонта средство управления раскрытием зонта не обеспечивает смещение бугеля к головке зонта для раскрытием купола, то тогда зонт должен быть дополнительно оснащен средством смещения бугеля к головке зонта.

Рассмотрим это положение на конкретном примере.

Одна из предпочтительных модификаций средства управления раскрытием зонта состоит в следующем: средство управления раскрытием зонта включает охватывающее шток поперек и размещенное в пазу корпуса ручки удерживающее кольцо, которое с одной стороны подпружинено снаружи и оснащено обращенным внутрь скошенным выступом с возможностью внедрения в выполненные в трубках штока сквозные отверстия, а с диаметрально противоположной стороны выполнено с возможностью взаимодействия с кнопкой раскрытия зонта. Однако средство управления раскрытием зонта вышеописанной конструкции обеспечивает выдвижение штока, но не обеспечивает смещение бугеля к головке зонта для раскрытием купола. Поэтому оно должно быть оснащено средством смещения бугеля к головке зонта. Таких средств существует множество конструкций. Однако, по мнению заявителя, наиболее предпочтительно средство смещения бугеля к головке зонта содержащее, по меньшей мере, один установленный на головке зонта дополнительный ролик с огибающим его раскрывающим зонт дополнительным тросиком, один конец которого соединен с бугелем, а другой - с трубкой зонта, расположенной следом за наружной трубкой.

Рассматривая далее электрический привод складывания зонта заявитель считает необходимым отметить, что среди множества его конструкций предпочтительна такая, которая содержит, по меньшей мере, один установленный на головке зонта ролик и, по меньшей мере, один установленный на наружной трубке между бугелем и ручкой ролик, огибающий их тросик, один конец которого соединен с бугелем, а другой - с трансмиссией электродвигателя, а также средство управления закрытием зонта и средство автоматической остановки двигателя.

При этом желательно, чтобы средство управления закрытием зонта представляло бы собой размещенную на ручке зонта кнопку с возможностью взаимодействия со средством управления электропитанием электродвигателя, представляющим собой, например, электрический ключ.

Также целесообразно, чтобы средство автоматической остановки двигателя было бы выполнено в виде конечного выключателя, управляющий элемент которого смонтирован на тросике, а переключатель - внутри корпуса ручки. При этом управляющий элемент конечного выключателя мог бы представлять собой, в частности, шарик.

Рассматривая конструкцию зонта в целом заявитель считает необходимым отметить, что оно допускает использование одного тросика для закрытия зонта. Однако для обеспечения оптимального распределения усилий и предотвращения перекашивания и возникновения из-за этого заклинивания деталей желательно, чтобы тросик был бы выполнен составным из размещенного внутри штока внутреннего тросика и соединенных с ним со стороны головки, по меньшей мере, пары наружных тросиков, последовательно огибающих ролики, установленные на головке зонта и между бугелем и ручкой.

Однако и здесь возможны многочисленные модификации. Например, тросик может быть выполнен составным из размещенного внутри штока внутреннего тросика и привязанных к нему со стороны головки, по меньшей мере, пары наружных тросиков.

Но при такой конструкции сложно обеспечить синхронную работу наружных тросиков, последовательно огибающих ролики, установленные на головке зонта и между бугелем и ручкой. Например, в случае, если они приобретут различную длину изначально или в процессе эксплуатации зонта, то, в частности, при движении вниз внутреннего тросика, то есть в сторону ручки зонта, сразу натянется и потянет бугель один из тросиков, а другой тросик сделает это с некоторым запозданием. Это может привести к неравномерности приложения усилий к бугелю и к его заклиниванию.

Для предотвращения этого целесообразно, чтобы внутренний тросик был бы выполнен с петлей на конце, в которую продет, по меньшей мере, один наружный тросик, последовательно огибающий противоположно размещенные относительно штока ролики, установленные на головке зонта и между бугелем и ручкой. Конкретно один конец этого наружного тросика крепится к бугелю с одной стороны штока зонта. Затем с этой же стороны штока этот наружный тросик последовательно огибает ролик, установленный между бугелем и ручкой, и ролик, установленный на головке зонта. После этого он проходит внутри петли и далее на противоположной стороне штока последовательно огибает ролик, установленный на головке зонта, и ролик, установленный между бугелем и ручкой, и соединяется с бугелем.

Заявитель считает необходимым отметить, что под термином "ролик" понимаются различные элементы, позволяющие изменять направление тросика в пространстве с минимальным трением, в частности ролик может представлять собой даже острие округлого поперечного сечения. Однако наиболее целесообразно выполнение ролика в виде свободно вращающихся на своей оси ролика или блока.

В качестве примера телескопического штока может быть использован шток из различного числа трубок. Наименьшее число их равно двум. Однако количество их может быть и большим, так как сущность изобретения от этого не изменится. В общем случае, шток может содержать, по меньшей мере, одну промежуточную трубку с диаметром в интервале от диаметра внутренней трубки до диаметра наружной трубки и со сквозным отверстием с одной стороны.

Охарактеризованные выше модификации ручки зонта могут иметь множество своих развитий и/или уточнений совокупности их существенных признаков, относящихся к частным случаям выполнения или использования.

Например, возможны многочисленные модификации трансмиссии.

В частности, целесообразно выполнение трансмиссии со шкивом для намотки внутреннего тросика.

Так как электродвигатель может резко набирать высокую скорость оборотов, возможны рывки при движении или резкие торможения, то при этом большое значение приобретает решение задачи демпфирования кратковременных ускорений, перегрузок, торможений и так далее. Особенно это важно для обеспечения безопасности для пользователя. При этом возможны различные варианты решения.

Например, если характеристики электродвигателя таковы, что он плавно увеличивает обороты в течение сравнительно большого времени, то для демпфирования достаточно использовать тросик, выполненный из гибкого эластичного упругого материала. В этом случае демпфирование будет обеспечиваться за счет эластичности тросика, имеющего достаточно большую длину.

Однако в случае недостаточности демпфирования за счет эластичности тросика желательно требуемую величину демпфирования обеспечить за счет, например, оснащения трансмиссии тормозной фрикционной муфтой.

Поскольку выходной вал электродвигателя имеет очень высокую скорость вращения, то, в общем случае, всегда целесообразно для уменьшения число оборотов выходного вала электродвигателя в единицу времени включать в трансмиссию редуктор той или иной конструкции, например планетарный, в виде червячной пары, в виде пары зубчатых колес разного диаметра, конической фрикционной пары и так далее.

Устройство может иметь различные компоновочные решения. Например, электродвигатель и аккумулятор могут быть параллельно или последовательно размещены в корпусе ручки зонта.

В заключение данного раздела описания можно отметить, что в целом преимущества настоящего изобретения заключаются в экономии электроэнергии, снижении веса, повышении надежности в эксплуатации.

Важным преимуществом изобретения является также то, что оно позволяет использовать существующие высокоэффективные конструкции зонтов с пружинным приводом, обеспечивая все их преимущества на фазе раскрытия, а также на промежуточной фазе складывания купола вплоть до фазы уменьшения длины штока зонта путем вдвигания трубок телескопического штока.

Еще одним важным преимуществом изобретения, непосредственно вытекающим из предыдущего, является то, что оно может быть реализовано на технологическом оборудовании, уже используемом в легкой промышленности.

Изобретение поясняется чертеж.

На фиг.1 изображен заявленный складной зонт в раскрытом состоянии, общий вид;
на фиг.2 - то же, узел А в разрезе на фиг.1;
на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.2;
на фиг.4 - разрез В-В фиг.2;
на фиг.5 - разрез Г-Г фиг.2;
на фиг.6 - разрез Д-Д фиг.5;
на фиг.7 - структурная схема штока заявленного складного зонта;
на фиг.8 - то же, разрез Е-Е фиг.7;
на фиг.9 - заявленный складной зонт в складываемом положении;
на фиг.10 - то же, узел Ж в разрезе на фиг.9;
на фиг.11 - разрез И-И фиг.10;
на фиг.12 - разрез К-К фиг.10;
на фиг.13 - разрез Л-Л фиг.10;
на фиг.14 - разрез М-М фиг.10;
на фиг.15 - разрез Н-Н фиг.10.

На фиг.16 изображена электрическая схема электропривода складывания заявленного складного зонта;
на фиг.17 - вариант возможной структурной компоновки электропривода ручки зонта;
на фиг.18 - другой вариант возможной структурной компоновки электропривода ручки зонта.

В таблице показано состояние электросхемы электрического привода при различных положениях складного зонта.

Складной зонт (см. фиг.1) включает в себя шток 1, содержащий коаксиально соединенные последовательно входящие друг в друга трубки, складной каркас 2 купола, содержащий шарнирно соединенные штанги и спицы со стягивающими пружинами, и ручку 3 с наружным корпусом. В ручке, а также в штоке размещены основные элементы пружинного привода раскрытия зонта и электрического привода его складывания.

На фиг.2 изображен разрез верхней части зонта в раскрытом состоянии. По штоку 1 коаксиально перемещается бугель 4, находясь вверху, когда складной зонт раскрыт, и внизу - когда складной зонт сложен. К бугелю 4 шарнирно прикреплены равномерно распределенные по окружности первые штанги 5 складного каркаса 2 купола. Бугель снизу через ушки 6 соединен с тросиками складывания складного зонта.

В данном месте описания заявитель считает уместным сделать следующее отступление, обратив внимание экспертизы на следующее. Как было отмечено выше, изобретение может иметь, по меньшей мере, один тросик электрического привода складывания зонта. Однако предпочтительно, чтобы этот тросик был выполнен составным из тросика, проходящего внутри стержня, который в дальнейшем будет называться внутренним тросиком, и тросика, проходящего снаружи стержня, который в дальнейшем будет называться внешним тросиком. Для иллюстрации изобретения выбран общий случай, при котором тросик выполнен составным, состоящим из двух внешних и одного внутреннего тросиков. По этой причине в дальнейшем описании будет охарактеризован вариант конструкции, когда тросик составной.

С учетом вышеизложенного пояснения, на фиг.2 показано, что за ушки 6 привязаны внешние тросики 7 складывания зонта. Внешние тросики 7 огибают ролики 8, установленные на наружной трубке между бугелем и ручкой на жестко прикрепленной к штоку 1 втулке 9, затем огибают ролики 10, установленные на головке 11, соединенной с верхней частью штока 1, входят в конусную часть 12 головки 11 и соединяются в узле 13 с внутренним тросиком 14, с помощью которого электрический привод, помещенный в ручке 3, складывает зонт.

Под внешними тросиками 7, внутренним тросиком 14, а также под дополнительным тросиком 20 заявитель подразумевает любую гибкую нить, в частности, канатик, веревку, шнурок, гибкую проволоку, капроновую леску и т.д.

В верхней части головки 11 крепятся вторые штанги 15 купола. Снизу в головку 11 помещен верхний конец раскрывающей зонт пружины 16.

На фиг.3 изображен бугель 4 с прикрепленными к нему первыми штангами 5. В бугеле 4 имеются две диаметрально противоположно расположенные канавки 17, через которые свободно между бугелем 4 и штоком 1 проходят внешние тросики 7. На бугеле 4 имеются ушки 18 для крепления раскрывающих дополнительных тросиков.

На фиг.5 показаны установленные на головке 11 ролики 10 для складывающих зонт внешних тросиков 7 и дополнительные ролики 19 для раскрывающих дополнительных тросиков 20.

На фиг.6 изображен разрез верхней части складного зонта в плоскости раскрывающих зонт дополнительных тросиков 20. Дополнительные тросики 20 прикреплены к верхним ушкам 18 бугеля 4, огибают дополнительные ролики 19, проходят через отверстия 21 головки 11, затем внутри первой трубки 22 штока 1 и крепятся к верхней части второй трубки 23 штока 1.

Шток 1 (см. фиг.7) складного зонта представляет собой телескопическую конструкцию из четырех полых, скользящих внутри друг друга трубок: первая трубка 22 штока (или иначе - наружная трубка штока), вторая трубка 23 штока (или иначе промежуточная трубка штока), третья трубка 24 штока (или иначе промежуточная трубка штока) и четвертая трубка 25 штока (или иначе - внутренняя трубка штока). Заявитель считает необходимым отметить, что для удобства пользования описанием в дальнейшем эти трубки будут называться как первая, вторая, третья и четвертая трубки штока.

Первая трубка 22 штока 1 сверху соединена с головкой 11. Внутрь первой трубки 22 штока входит верхний конец второй трубки 23 штока, причем нижняя часть первой трубки 22 штока имеет внутреннюю кромку (фланец) 26, охватывающую и удерживающую соответствующую верхнюю кромку (фланец) 27 второй трубки 23 штока. Это не дает возможности вытягивания вниз второй трубки 23 штока из первой трубки 22 штока. Точно также внутрь второй трубки 23 штока входит третья трубка 24 штока и нижняя часть второй трубки 23 штока своей внутренней кромкой (фланцем) 28 охватывает соответствующую верхнюю внешнюю кромку (фланец) 29 на верхнем конце третьей трубки 24 штока, а внутренняя кромка (фланец) 30 на нижнем конце третьей трубки 24 штока используется для фиксации внешней кромки (фланца) 31 на верхнем конце четвертой трубки 25 штока.

Таким образом, с помощью этих внутренних и, соответственно, внешних кромок (фланцев) трубки штока не могут быть вытянуты друг из друга по направлению сверху вниз.

В первой трубке 22 штока, второй трубке 23 штока, третьей трубке 24 штока и в четвертой трубке 25 штока образованы поперечные отверстия. Первая, вторая и третья трубки штока 1 имеют поперечные отверстия, обозначенные соответственно позициями 32, 33 и 34, причем все эти поперечные отверстия расположены с одной стороны трубок 22, 23, 24 штока 1. На нижнем конце четвертой трубки 25 штока (см. фиг.8) имеется отверстие 63 для соединения трубки с внутренним корпусом 45 (см. ниже).

Заявленный складной зонт может иметь различное число телескопических секций (трубок) у штока, предпочтительно четыре.

Складной каркас 2 купола зонта показан на фиг.9. Он работает для раскрытия зонта при нажатии на кнопку 35 и для складывания - при нажатии на кнопку 36. Кнопки 35 и 36 выполнены практически (почти) заподлицо с поверхностью ручки 3, чтобы исключить возможность случайного (несанкционированного) нажатия на них. Особенно это хорошо заметно на фиг.10, на которой кнопка 35 изображена практически заподлицо с поверхностью ручки 3. Однако на других фигурах эти кнопки показаны несколько выступающими для удобства чтения фигур.

Сверху складного каркаса 2 купола имеется головка 11, которая в своей верхней части имеет равномерно распределенные по окружности шарниры 37 для соединения со вторыми штангами 15. Каждая вторая штанга 15 также соединена вторым концом шарнирно с серединой первой штанги 5 и с первой спицей 38 в ее нижнем конце, которая, в свою очередь, верхним концом соединена с третьей штангой 39, соединенной с первой штангой 5.

Третья штанга 39 своим нижним концом соединена со второй спицей 40 и четвертой штангой 41. И вторая спица 40, и четвертая штанга 41 верхними концами шарнирно соединены с третьей спицей 42. Для улучшения стягивания между первой спицей 38 и первой штангой 5 установлена стягивающая пружина 43. Своим нижним концом первая штанга 5 шарниром 44 прикреплена к бугелю 4.

Заявитель полагает, что каркас купола может быть устроен по-иному и может содержать другое количество штанг, спиц и пружин.

С помощью скользящего движения бугеля 4 по штоку 1 складной каркас 2 купола зонта может складывать или раскладывать (раскрывать) купол зонта. Все плечи между шарнирами на штангах и спицах определены таким образом, что при движении бугеля 4 вверх зонт раскладывается, а при движении вниз - складывается.

Ручка 3 складываемого зонта изображена на фиг.10. В ее внутреннем корпусе 45 смонтированы электродвигатель 46 (см. фиг.11), аккумулятор 47, шкив 48 для наматывания внутреннего тросика 14, червячное колесо 49, на оси 50 которого поставлена тормозная фрикционная муфта 51. На оси тормозной муфты 51 закреплен шкив 48. В зацеплении с червячным колесом 49 находится червяк 52, закрепленный на оси электродвигателя 46. Передаточное число червячной пары подобрано так, чтобы наматывание внутреннего тросика 14 на шкив 48 (и, следовательно, складывание зонта) происходило с допустимой скоростью. Поэтому диаметр червяка значительно меньше червячного колеса.

Червячная пара, состоящая из червяка 52 и червячного колеса 49, может быть заменена парой конических зубчатых колес с большим передаточным числом, конической фрикционной парой или другим каким-либо редуктором.

Тормозная фрикционная муфта 51 допускает кратковременное проскальзывание при перегрузках и торможение шкива 48 при прекращении движения внутреннего тросика 14 и полном складывании зонта.

Аккумулятор 47 и электродвигатель 46 прикреплены к внутреннему корпусу винтами 53 (см. фиг.15).

Во внутреннем корпусе 45 смонтирован ролик 54 (см. фиг.10 и 12) для внутреннего тросика 14 и микровыключатель 55. Микровыключатель 55 размыкается при нажатии на него шарика 56 на внутреннем тросике 14 при окончании процесса складывания зонта. Таким образом, микровыключатель 55 и шарик 56 образуют вместе средство автоматической остановки электродвигателя в виде конечного выключателя, у которого управляющий элемент смонтирован на внутреннем тросике и представляет собой шарик 56, а переключатель установлен внутри корпуса ручки и представляет собой микровыключатель 55. При этом заявитель считает необходимым отметить, что может быть использован и другой принцип размыкания микровыключателя.

В верхней части внутреннего корпуса 45 размещается удерживающее кольцо 57 (см. фиг.10 и 13).

Удерживающее кольцо 57 - плоское, имеет продолговатую (сжатую) форму с двумя параллельными участками. В его закругленной части имеется приподнятый заостренный скошенный выступ 58 с наклоненной внутрь кольца плоскостью. Удерживающее кольцо 57 расположено в желобке 59 внутреннего корпуса 45 с возможностью нажатия на входящую в круглое углубление 60 пружину 61 с помощью обратной стороны приподнятого скошенного выступа 58. Удерживающее кольцо 57 под действием пружины 61 упирается в кнопку 35 раскрытия зонта. Кнопка 35 раскрытия зонта для удобства ее монтажа на ручку 3, а также во внутреннем корпусе 45 выполнена из двух частей, которые стянуты винтами 62.

Когда зонт сложен, заостренный скошенный выступ 58 удерживающего кольца 57 находится в поперечных отверстиях 32, 33, 34 первой 22, второй 23 и третьей 24 трубок штока 1. Четвертая трубка 25 штока 1 соединяется с внутренним корпусом 45 ручки 3 с помощью штифта 69, входящего в отверстие 71 внутреннего корпуса 45 (см. фиг.10 и 14) и в отверстие 63 четвертой трубки 25 (фиг.8).

Внешний корпус ручки 3 винтами 64 снизу крепится к внутреннему корпусу 45 (см. фиг. 15), а сверху - закрыт крышкой 65. Во внешнем корпусе ручки 3 имеются два отверстия 66 для подсоединения внешнего зарядного устройства к контактам 67 аккумулятора 47.

На фиг.16 показана электрическая схема электропривода складного зонта, в состав которой входят электродвигатель 46, аккумулятор 47 с контактами 67 для подсоединения внешнего зарядного устройства 72, микровыключатель 55 и электрический ключ (включатель) 68.

Такова конструкция заявленного устройства в статике. Рассмотрим теперь основные фазы функционирования складного зонта.

Раскрытие зонта
Когда зонт закрыт и сложен (см. фиг.9 и 10), первая трубка 22 штока, вторая 23 штока и третья 24 штока 1 зонта зафиксированы, то есть в поперечные отверстия 32, 33 и 34 (см. фиг.7, 10 и 13) введен приподнятый скошенный выступ 58 удерживающего кольца 57. Раскрывающая зонт пружина 16 сжата между головкой 11 (см. фиг.2) и шайбой 76 внутреннего корпуса 45 (см. фиг. 9).

Бугель 4 находится в самом нижнем положении. Складной каркас 2 купола сложен. Внутренний тросик 14 намотан на шкив 48 так, что его шарик 56 разомкнул микровыключатель 55. Электрическая цепь электропривода разомкнута (см. таблицу).

Чтобы раскрыть зонт нужно, держа зонт в руке за ручку, пальцем этой же руки или другой рукой нажать на кнопку 35 раскрытия зонта, которая приведет в движение удерживающее кольцо 57 и заставит приподнятый скошенный выступ 58 сжать пружину 61 удерживающего кольца и перестать фиксировать трубки 22, 23 и 24 штока 1 зонта в их поперечных отверстиях 32, 33 и 34. Трубки 22, 23 и 24 штока 1 освобождаются и под действием распрямляющейся раскрывающей зонт пружины 16 поднимаются вверх, при этом внутренняя кромка 26 первой трубки 22 штока фиксирует внешнюю кромку 27 второй трубки 23 штока, внутренняя кромка 28 второй трубки 23 штока - внешнюю кромку 29 третьей трубки 24 штока, внутренняя кромка 30 третьей трубки 24 штока - внешнюю кромку 31 четвертой трубки 25 штока. Вторая трубка 23 штока 1 при своем движении вверх выдвигается из первой трубки 22 штока и натягивает дополнительные тросики 20 (см. фиг.6), которые тянут вверх бугель 4. Весь складной каркас 2 купола движется вверх, приводятся в движение все его элементы: штанги, спицы, стягивающие пружины.

Внутренний тросик 14 поднимающимся вверх бугелем 4 вытягивается из штока 1, сматываясь с приторможенного тормозной фрикционной муфтой 51 шкива 48, поднимает вверх свой шарик 56 и тем самым освобождает от давления шарика 56 разомкнутый микровыключатель 55, заставляя его замкнуться. После этого электрическая схема зонта (см. фиг.16 и таблицу) готова к сложению зонта.

Для освобождения разомкнутого микровыключателя 55, то есть для его замыкания при раскрытии зонта и для его размыкания при складывании зонта, вместо непосредственного воздействия шарика 56 на микровыключатель 55 может быть использован другой принцип. Например, шарик 56 воздействует на рычаг, который то замыкает, то размыкает микровыключатель 55.

В результате всех этих действий зонт раскрывается.

Закрытие зонта
Когда пользователь захочет закрыть зонт, ему необходимо нажать на кнопку 36 (см. фиг.10 и фиг.15), тем самым замыкая электрический ключ 68 (см. фиг. 16). Так как электросхема уже подготовлена при раскрытии зонта к работе (микровыключатель 55 замкнут), то при замыкании электрического ключа 68 начинает работать электродвигатель 46, который последовательно приводит во вращение червяк 52, червячное колесо 49, тормозную фрикционную муфту 51, шкив 48. Внутренний тросик 14 наматывается на шкив 48, тянет за собой внешние тросики 7 (см. фиг.2), которые опускают вниз бугель 4, заставляя складываться каркас 2 купола. При опускании бугеля 4 до упора во втулку 9 под действием продолжающего наматываться на шкив 48 внутреннего тросика 14 начинает двигаться вниз головка 11. Головка 11, преодолевая сопротивление пружины 16 с одновременным сжатием ее, давит последовательно на первую 22, вторую 23 и третью 24 трубки штока 1. Трубки складываются до тех пор, пока они не будут зафиксированы через их поперечные отверстия 32, 33 и 34 соответственно приподнятым скошенным выступом 58 удерживающего кольца 57. Одновременно при этом шарик 56 надавливает на микровыключатель 55 и размыкает его (см. таблицу), тем самым останавливает электродвигатель 46.

В результате всех этих действий зонт закрыт.

На ночь аккумулятор 47 зонта через отверстия 66 в ручке 3 подсоединяется контактами 67 к зарядному устройству 72 и подзаряжается.

Если пользователь забыл или не смог вовремя подзарядить аккумулятор, то зонт можно сложить вручную, взявшись рукой за утолщенную часть 70 бугеля 4 и потянув бугель в сторону ручки 3.

Заявитель полагает, что расположение электродвигателя 46, аккумулятора 47, червячной пары из червячного колеса 49 и червяка 52 (или пары конических колес, или какого-либо иного редуктора), тормозной муфты 51 и микровыключателя 55 в ручке может быть иным (см. фиг.17 и 18). На фигуре 17 позицией под номером 73 обозначено большое коническое зубчатое колесо, позицией под номером 74 - малое коническое зубчатое колесо. При этом позициями под номерами 73 и 74 могут быть обозначены элементы конической фрикционной парой. На фигуре 18 позицией под номером 75 обозначен редуктор. Следует отметить, что на фигурах 10, 11, 13 и 15 представлен вариант компоновки заявленного устройства, согласно которому электродвигатель и аккумулятор размещены параллельно в ручке, а на фигурах 17 и 18 представлен вариант компоновки, согласно которому электродвигатель и аккумулятор размещены последовательно в ручке.

Сборка зонта очевидна, определяется конкретной конструкцией деталей и поэтому не приводится. Для ее обеспечения детали могут быть выполнены, в частности, сборными.

Предлагаемое устройство представляет собой полностью автоматизированный зонт с возможностью легкого и удобного управления одной рукой, который, кроме того, характеризуется малым весом, экономичностью в расходовании электроэнергии при эксплуатации и плавностью хода при его раскрытии. Такой зонт чрезвычайно полезен индивидуальному пользователю, так как легок, удобен и комфортен в эксплуатации.

Важным преимуществом изобретения является то, что оно может быть реализовано на технологическом оборудовании, уже используемом в легкой промышленности, а также то, что позволяет использовать преимущества зонтов только с пружинным приводом для фазы раскрытия зонта и для фазы предварительного складывания его купола вплоть до фазы уменьшения длины телескопического стержня.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 992007, кл. А 45 В 19/00, опубл. 30.01.1983.

2. Авторское свидетельство СССР 1516079, кл. А 45 В 45/14, опубл. 23.10.1989.

3. Патент США 5492140, кл. А 45 В 25/16, опубл. 20.02.1996.

4. Патент Великобритании 2228674, кл. А 45 В 45/14, опубл. 05.09.1990 (прототип).

Зонт включает телескопический шток с ручкой и головкой, установленный на телескопическом штоке с возможностью продольного перемещения бугель, охватывающий телескопический шток и шарнирно соединенный с головкой и бугелем каркас купола, образованный из шарнирно соединенных между собой штанг и спиц, и устройство раскрытия-складывания, содержащее электродвигатель с аккумулятором и трансмиссией, установленный на головке ролик и огибающий его тросик, один конец которого соединен с бугелем, а другой - с трансмиссией двигателя. Устройство раскрытия-складывания складного зонта выполнено составным из пружинного привода раскрытия зонта и электрического привода складывания зонта, что обеспечивает надежность в эксплуатации и технологичность в изготовлении. 18 з.п.ф-лы, 18 ил., 1 табл.

1. Зонт, включающий телескопический шток с ручкой и головкой зонта, установленный на телескопическом штоке с возможностью продольного перемещения бугель, охватывающий телескопический шток и шарнирно соединенный с головкой зонта и бугелем каркас купола зонта, образованный из шарнирно соединенных между собой штанг и спиц, и устройство раскрытия-складывания зонта, содержащее электродвигатель с аккумулятором и трансмиссией, установленный на головке зонта ролик, и огибающий его тросик, один конец которого соединен с бугелем, а другой - с трансмиссией двигателя, отличающийся тем, что устройство раскрытия-складывания зонта выполнено составным из пружинного привода раскрытия зонта и электрического привода складывания зонта. 2. Зонт по п.1, отличающийся тем, что пружинный привод раскрытия зонта включает телескопический шток в виде закрепленной в корпусе ручки внутренней трубки и наружной трубки с головкой зонта, смонтированной с возможностью опирания на корпус ручки, и механизм раскрытия зонта, содержащий размещенную внутри штока между головкой и корпусом ручки раскрывающую зонт пружину, и средство управления раскрытием зонта. 3. Зонт по п. 2, отличающийся тем, что средство управления раскрытием зонта оснащено средством смещения бугеля к головке зонта. 4. Зонт по п. 3, отличающийся тем, что средство управления раскрытием зонта включает охватывающее шток поперек и размещенное в пазу корпуса ручки удерживающее кольцо, которое с одной стороны подпружинено снаружи и оснащено обращенным внутрь скошенным выступом с возможностью внедрения в выполненные в трубках штока сквозные отверстия, а с диаметрально противоположной стороны выполнено с возможностью взаимодействия с кнопкой раскрытия зонта. 5. Зонт по п. 3, отличающийся тем, что средство управления раскрытием зонта дополнительно оснащено средством смещения бугеля к головке зонта, содержащим, по меньшей мере, один установленный на головке зонта дополнительный ролик с огибающим его раскрывающим зонт дополнительным тросиком, один конец которого соединен с бугелем, а другой - с трубкой зонта, расположенной следом за наружной трубкой. 6. Зонт по п.1, отличающийся тем, что электромеханический привод складывания зонта содержит, по меньшей мере, один установленный на головке зонта ролик и, по меньшей мере, один установленный на наружной трубке между бугелем и ручкой ролик, огибающий их тросик, один конец которого соединен с бугелем, а другой - с трансмиссией электродвигателя, а также средство управления закрытием зонта и средство автоматической остановки двигателя. 7. Зонт по п.6, отличающийся тем, что средство управления закрытием зонта представляет собой размещенную на ручке зонта кнопку с возможностью взаимодействия со средством управления электропитанием электродвигателя. 8. Зонт по п.7, отличающийся тем, что средство управления электропитанием электродвигателя представляет собой электрический ключ. 9. Зонт по п.6, отличающийся тем, что средство автоматической остановки двигателя выполнено в виде конечного выключателя, управляющий элемент которого смонтирован на тросике, а переключатель - внутри корпуса ручки. 10. Зонт по п.9, отличающийся тем, что управляющий элемент конечного выключателя выполнен в виде шарика. 11. Зонт по п.6, отличающийся тем, что тросик выполнен составным из размещенного внутри штока внутреннего тросика и соединенных с ним со стороны головки, по меньшей мере, пары наружных тросиков, последовательно огибающих ролики, установленные на головке зонта и между бугелем и ручкой. 12. Зонт по п.11, отличающийся тем, что внутренний тросик выполнен с петлей на конце, в которую продет, по меньшей мере, один наружный тросик, последовательно огибающий противоположно размещенные относительно штока ролики, установленные на головке зонта и между бугелем и ручкой. 13. Зонт по п.1, отличающийся тем, что шток содержит, по меньшей мере, одну промежуточную трубку с диаметром в интервале от диаметра внутренней трубки до диаметра наружной трубки и со сквозным отверстием с одной стороны. 14. Зонт по п. 6, отличающийся тем, что трансмиссия выполнена со шкивом для намотки тросика. 15. Зонт по п. 6, отличающийся тем, что тросик выполнен из гибкого эластичного упругого материала. 16. Зонт по п.6, отличающийся тем, что трансмиссия оснащена тормозной фрикционной муфтой. 17. Зонт по п.6, отличающийся тем, что трансмиссия содержит редуктор. 18. Зонт по п.6, отличающийся тем, что электродвигатель и аккумулятор параллельно размещены в ручке. 19. Зонт по п.6, отличающийся тем, что электродвигатель и аккумулятор последовательно размещены в ручке.