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 себя 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 не удобно, когда одна рука уже занята, например, сумкой, портфелем или вы несете ребенка.

Поэтому для того, чтобы сделать эксплуатацию зонта более легким и удобным, были разработаны различные виды автоматических зонтов.

В частности, созданы конструкции зонтов, которые могут открываться автоматически [1, 2]. Эти зонты более удобны, так как позволяют легко открыть одной рукой зонт. Однако для своего закрытия значительная их часть требует использования 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 его 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 стержень 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 их движение для обеспечения перемещения на значительное расстояние указанной детали зонта. 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 зонт, включающий телескопический стержень из, по меньшей мере, пары трубок и смонтированных на противоположных концах ручкой и коронкой, бугель, установленный коаксиально со стержнем с возможностью продольного перемещения вдоль него, купол из штанг и спиц, шарнирно связанных с коронкой и бугелем, и размещенный в ручке электрический двигатель с трансмиссией, соединенной с бугелем посредством проходящего внутри полости трубок тросика, огибающего на выходе концевой тросоотклоняющий элемент, смонтированный на конце телескопического стержня [4].

Охарактеризованное в этом источнике устройство принято в качестве прототипа заявленного изобретения, поскольку являются 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 тросик, взаимодействующий через бугель со спицами купола, осуществляя его раскрытие или закрытие.

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 любых операций по управлению зонтом требуется включать электродвигатель. Постоянная работа электродвигателя требует повышенного расхода электроэнергии, а следовательно, повышенной емкости аккумуляторов, также установленных в ручке зонта. Поскольку, как известно, количество электроэнергии, запасаемой аккумулятором, растет пропорционально их весу при прочих равных условиях, то непрерывная работа электродвигателя влечет повышенный вес установленного в ручке аккумулятора, а отсюда вытекают все вышеперечисленные его недостатки.

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

Кроме того, известная конструкция не достаточно надежна в эксплуатации, так как содержит детали, требующие точной подгонки, сложна 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 зонте, включающем телескопический стержень из, по меньшей мере, пары трубок и смонтированных на противоположных концах ручкой и коронкой, бугель, установленный коаксиально со стержнем с возможностью продольного перемещения вдоль него, купол из штанг и спиц, шарнирно связанных с коронкой и бугелем, и размещенный в ручке электрический двигатель с трансмиссией, соединенной с бугелем посредством проходящего внутри полости трубок тросика, огибающего на выходе концевой тросоотклоняющий элемент, смонтированный на конце телескопического стержня, согласно изобретению внутри трубок телескопического стержня коаксиально смонтирована пружина, а перед соединением с бугелем тросик огибает дополнительный тросоотклоняющий элемент, установленный между бугелем и ручкой.

При такой конструкции энергия пружины внутри телескопического стержня эффективно расходуется на раскрытие зонта, а электрический привод включается только на фазе складывания зонта для обеспечения складывания купола и уменьшения длины телескопического стержня путем вдвигания его трубок друг в друга. 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, и 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 ранее существующих зонтов с пружинным приводом с электрическим приводом.

Кроме того, применительно к устройству необходимо выделить следующие развития и/или уточнения совокупности его общих существенных признаков, относящихся к частным случаям выполнения или использования.

Предпочтительно, чтобы проходящий внутри трубок стержня зонта тросик был бы размещен внутри пружины. Это обеспечивает наиболее оптимальное распределение усилий, не способствующее перекашиванию и возникновению заклинивания деталей. Рассматривая конструкцию зонта в целом, заявитель считает необходимым отметить, что она допускает использование одного тросика для функционирования. Однако для обеспечения оптимального распределения усилий и предотвращения перекашивания и возникновения из-за этого заклинивания деталей желательно, чтобы тросик был бы размещен внутри пружины и со стороны коронки разветвлялся бы на, по меньшей мере, пару тросиков, последовательно огибающих концевые и дополнительные тросоотклоняющие элементы.

Однако и здесь возможны многочисленные модификации. Например, тросик может быть выполнен составным из размещенного внутри пружины внутреннего тросика и соединенных с ним со стороны коронки, по меньшей мере, пары наружных тросиков, последовательно огибающих свои концевые и дополнительные тросоотклоняющие элементы.

Но при такой конструкции сложно обеспечить синхронную работу тросиков, последовательно огибающих концевые и дополнительные тросоотклоняющие элементы. 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, последовательно огибающий концевой и дополнительный тросоотклоняющие элементы, а другой тросик сделает это с опозданием. 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 пары противоположно размещенных относительно стержня зонта концевых и дополнительных тросоотклоняющих элементов. Конкретно этот тросик крепится к бугелю с одной стороны стержня зонта. Затем с этой же стороны стержня зонта тросик последовательно огибает дополнительный тросоотклоняющий элементов и концевой тросоотклоняющий элементов. После этого он проходит внутри петли и далее на противоположной стороне стержня зонта последовательно огибает концевой тросоотклоняющий элемент и дополнительный тросоотклоняющий элемент и соединяется с бугелем.

Заявитель считает необходимым отметить, что в качестве концевого и дополнительного тросоотклоняющего элементов могут быть использованы различные элементы, например тросоотклоняющий элемент может представлять собой острие округлого поперечного сечения. Однако наиболее целесообразно выполнение тросоотклоняющих элементов в виде свободно вращающихся на своих осях роликов.

Желательно также, чтобы концевой тросоотклоняющий элемент был бы установлен на коронке, однако он может быть также установлен и на любом другом элементе концевой части зонта.

Следует отметить, что дополнительный тросоотклоняющий элемент может быть смонтирован на консольном элементе любой формы. Однако предпочтительно, чтобы он был установлен на муфте, жестко закрепленной на концевой трубке телескопического стержня между бугелем и ручкой.

Заявитель считает необходимым обратить внимание экспертизы на то обстоятельство, что в заявленном изобретении могут быть использованы бугели различной конструкции. В частности, бугель может быть выполнен в виде пары втулок, нижняя из которых имеет полость с установленными в ней пружиной для раскрытия купола и верхней втулкой с равномерно расположенными по окружности радиальными пазами, причем в нижней втулке выполнены по окружности продольные прорези с наклонным в сторону полости дном, в которых на поворотных осях размещены концевые части спиц с профилированными концами, расположенными в радиальных пазах верхней втулки с возможностью взаимодействия с их поверхностями, при этом в верхней втулке проделаны канавки для прохода тросиков, а в нижней втулке выполнены сквозные отверстия для них и, кроме того, со стороны ручки на ней образованы петли для крепления концов тросиков.

Особое внимание заявитель считает необходимым обратить на конструкцию ручки зонта. Ее конструкция, так же как и конструкция бугеля, может быть различной. Например, ручка может быть выполнена составной из наружного корпуса и жестко закрепленного в нем внутреннего корпуса, с которым соединена одна из трубок телескопического стержня, а остальные - смонтированы с возможностью опоры на него, причем в каждой трубке со стороны ручки выполнены сквозные отверстия с возможностью взаимодействия с установленным на внутреннем корпусе затвором, при этом электродвигатель с трансмиссией размещен внутри внутреннего корпуса и оснащен электрическим выключателем, а тросик снабжен переключателем, установленным с возможностью взаимодействия с дополнительным электрическим выключателем, закрепленным на внутреннем корпусе.

Показанная в предыдущем абзаце модификация ручки зонта может иметь множество своих развитий и/или уточнений совокупности его существенных признаков, относящихся к частным случаям выполнения или использования.

Например, желательно, чтобы затвор был бы выполнен в виде подпружиненного коромысла, один конец которого отогнут и заострен, а другой выполнен в виде кнопки и размещен в сквозном отверстии наружного корпуса ручки, выступая за его наружную поверхность. Хотя возможны и множество других конструкций данного элемента устройства.

Предпочтительно для обеспечения надежности переключения и технологичности изготовления, чтобы переключатель был бы выполнен в виде шарика, хотя в качестве этой детали на тросике может быть закреплена и деталь другой формы, например прямоугольная пластина.

Возможны многочисленные модификации трансмиссии.

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

Так как электродвигатель может резко набирать высокую скорость оборотов, возможны рывки при движении или резкие торможения, то при этом большое значение имеет 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 обеспечивать за счет, например, оснащения трансмиссии тормозной фрикционной муфтой.

Поскольку выходной вал электродвигателя имеет очень высокую скорость вращения, то, в общем случае, всегда целесообразно включать в трансмиссию редуктор для уменьшения число оборотов выходного вала электродвигателя в единицу времени 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 прикреплены к пластине днища внутреннего корпуса ручки зонта, а могут быть последовательно размещены в ручке. В случае параллельного крепления электродвигателя и аккумулятора они могут быть смонтированы на пластине днища внутреннего корпуса, причем на этой же пластине может быть дополнительно закреплен и электрический выключатель электродвигателя.

В заключение данного раздела описания можно отметить, что в целом преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно характеризуется экономией электроэнергии, снижением веса, высокой надежностью в эксплуатации и оптимальностью конструктивного решения.

Важным преимуществом изобретения является 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 стержня зонта путем вдвигания трубок телескопического стержня.

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 чертежами.

На фиг.1 изображен предлагаемый зонт в раскрытом состоянии, общий вид;
На фиг.2 изображен вырыв (узел) А (в разрезе) на фиг.1, зонт в раскрытом состоянии;
На фиг.3 изображен вырыв (узел) А (в разрезе) на фиг.1, зонт в сложенном состоянии;
На фиг.4 изображен разрез Б-Б на фиг.2
На фиг.5 изображен разрез В-В на фиг.2
На фиг.6 изображен вырыв (узел) Г (в разрезе) на фиг.1;
На фиг.7 изображен разрез Д-Д на фиг.6;
На фиг.8 изображен разрез Е-Е на фиг.6;
На фиг.9 изображен разрез Ж-Ж на фиг.6;
На фиг.10 изображен разрез И-И на фиг.6;
На фиг.11 изображена электрическая схема электропривода складывания зонта;
На фиг.12 изображен вариант возможной структурной компоновки электропривода в ручке зонта;
На фиг. 13 изображен другой вариант возможной структурной компоновки электропривода в ручке зонта;
На фиг. 14 изображена принципиальная структурная схема устройства для автоматического с помощью электропривода складывания зонта;
На фиг. 15 изображена электрическая схема устройства электропривода складывания зонта.

В таблице показаны состояния электросхемы привода при различных положениях зонта.

Зонт содержит стержень 1, состоящий из двух трубок 2 и 3, входящих телескопически одна в другую и подпружиненных между собой пружиной 4. Кроме того, зонт включает смонтированный в ручке 5 затвор 6, кнопку 7 раскрытия зонта, расположенную в наружном корпусе 8 ручки 5. Затвор 6 удерживает пружину 4 в сжатом состоянии, при котором зонт находится в сложенном состоянии. На верхнем конце трубки 3 размещена неподвижная коронка 9 и бугель. Как известно бугель представляет собой охватывающий стержень зонта элемент, установленный с возможностью продольного перемещения вдоль него. К бугелю и к коронке 9 крепятся штанги и спицы купола. При перемещении бугеля вдоль стержня зонта происходит открывание и закрывание зонта. Конструкция бугеля может быть различной. В данном заявленном примере бугель состоит из подвижной верхней втулки 10 и подвижной нижней втулки 11, насаженных на трубку 3 с возможностью перемещения вдоль нее. В нижней втулке 11 выполнена полость 12, в которой размещена пружина 13 для раскрытия купола 14 и коаксиально установлена верхняя втулка 10, взаимодействующая с пружиной 13 для раскрытия купола. Между коронкой 9 и верхней втулкой 10 размещена ограничительная пружина 15. К коронке 9 и нижней втулке 11 шарнирно прикреплены на одинаковом расстоянии одна от другой спицы 16 и штанги 17 для крепления материала купола 14. При этом в нижней втулке 11 выполнены равномерно по окружности продольные прорези 18 с наклонным дном 19 в сторону полости 12.

В продольных прорезях 18 размещены с возможностью поворота вокруг оси 20 профилированные концы 21 спиц 16, которые размещены в радиальных продольных пазах 22 верхней втулки 10, выполненных по окружности. Профилированные концы 21 спиц 16 взаимодействуют с поверхностью радиальных продольных пазов 22 верхней втулки 10. Количество продольных прорезей 18 в нижней втулке 11 и количество радиальных продольных пазов 22 в верхней втулке 10 соответствует количеству спиц 16. Профилированные концы 21 спиц 16 выполнены в виде участка окружности, плавно переходящего в основное тело спицы, чтобы при складывании или раскладывании зонта было обеспечено строго постоянное усилие на конец каждой спицы и поворот последней осуществлялся плавно без рывков. Наклонное дно 19 продольных прорезей 18 в нижней втулке 11 является ограничителем для профилированных концов 21 спиц 16 от выпадения последних из продольных прорезей 18.

Кроме того, устройство характеризуется следующими конструктивными особенностями.

На неподвижной коронке 9 (см. фиг.2 - фиг.4) установлены два концевых тросоотклоняющих элемента, выполненных в виде роликов 23 для тросиков (см. ниже).

В верхней втулке 10 проделаны две канавки 24 (см. фиг.5).

В нижней втулке 11 проделаны два сквозных отверстия 25, начинающиеся от полости 12, и два сквозных отверстия 26 в утолщенной части 27 нижней втулки 11.

На верхней трубке 3 также жестко закреплена муфта 28 с двумя дополнительными тросоотклоняющими элементами в виде дополнительных роликов 29 (см. фиг.3).

В нижней части нижней втулки 11 за ушки 30 привязаны тросики.

В данном месте описания заявитель считает необходимым обратить внимание на следующее. Как было отмечено выше, изобретение может иметь либо один общий тросик либо этот тросик может быть 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 внешних и внутреннего тросиков (см. ниже). По этой причине дальнейшее описание будет исходить из этого принятой конструкции, когда тросик составной.

По этой причине на фиг.2 и фиг.3 показано, что за ушки 30 привязаны внешние тросики 31, которые затем огибают дополнительные ролики 29 на муфте 28, проходят вверх через сквозные отверстия 26 и 25 в нижней втулке 11, проходят далее через канавки 24 верхней втулки 10, огибают концевые ролики 23 неподвижной коронки 9, входят в конусное отверстие 32 коронки 9 и в узле 33 соединяются с внутренним тросиком 34.

Под тросиками 31 и 34 заявитель подразумевает любую гибкую нить, в частности канатик, веревку, шнурок, гибкую проволоку, капроновую леску и т. д.

Нижняя часть верхней трубки 3 имеет внутреннюю кромку 35 (другое название - фланец), охватывающую и удерживающую верхнюю внешнюю кромку 36 (другое название - фланец). Это не позволяет вытягивать вниз трубку 2 из трубки 3.

В трубках 2 и 3, в их нижних частях, сделаны поперечные отверстия 37, причем только с одной правой стороны. В эти отверстия входит конец затвора 6, когда зонт складывается.

В нижней части трубки 2 (см. фиг.3 и фиг.8) имеется сквозное отверстие 38 для крепления ее в ручке 5 зонта (см. ниже).

Ручка 5 предлагаемого зонта изображена на фиг.6. Она выполнена составной и содержит наружный корпус 8 и внутренний корпус. В ее внутреннем корпусе 39 смонтированы электродвигатель 40 (см. фиг.7), аккумулятор 41, шкив 42 для наматывания внутреннего тросика 34, большое коническое зубчатое колесо 43, на оси 44 которого поставлена тормозная фрикционная муфта 45. На оси тормозной фрикционной муфты 45 закреплен шкив 42. В зацеплении с большим коническим зубчатым колесом 43 находится малое коническое зубчатое колесо 46, закрепленное на оси электродвигателя 40. Передаточное число конической зубчатой пары, составленной из этих зубчатых колес, подобрано так, чтобы наматывание внутреннего тросика 34 на шкив 42 и, следовательно, складывание зонта, происходило с допустимой скоростью.

Коническая зубчатая пара, образованная зубчатыми колесами 43 и 46, может быть заменена червячной парой с большим передаточным числом, конической фрикционной парой или другим каким-либо редуктором, в том числе планетарным.

Тормозная фрикционная муфта 45 допускает кратковременное проскальзывание при перегрузках и торможение шкива 42 при прекращении движения внутреннего тросика 34 и полном складывании зонта.

Во внутреннем корпусе 39 смонтирован ролик 47 для направления внутреннего тросика 34 и дополнительный выключатель электродвигателя в виде микровыключателя 48. Микровыключатель 48 размыкается при нажатии на него переключающего элемента в виде шарика 49 на внутреннем тросике 34 при окончании процесса складывания зонта. Трубка 3 соединяется с внутренним корпусом 39 с помощью штифта 50, входящего в отверстие 51 внутреннего корпуса 39 и в отверстие 38 трубки 3 (см. фиг.6 и 8).

Аккумулятор 41, электродвигатель 40, его электрический ключ 52 (другое название - выключатель электродвигателя 40) с кнопкой 53 складывания зонта крепятся к пластине 54 днища (другое название - мостик) дополнительного корпуса 39.

К внутреннему корпусу 39 винтами крепится помимо пластины 54 (мостика) еще и внешний корпус 8 ручки 5. Внешний корпус ручки сверху закрыт крышкой 55.

Затвор 6 подпружинен пружиной 56.

Во внешнем корпусе 8 ручки 5 и в пластине 54 имеются два отверстия 57 для подсоединения внешнего зарядного устройства к контактам 58 аккумулятора 41.

На фиг. 11 показана электрическая схема электропривода зонта, в состав которой входят электродвигатель 40, аккумулятор 41 с контактами 58 для подсоединения внешнего зарядного устройства, микровыключатель 48 и электрический ключ (выключатель) 52.

Рассмотрим теперь основные фазы работы заявленного зонта.

РАСКРЫТИЕ ЗОНТА
Когда зонт сложен, верхняя трубка 3 зафиксирована затвором 6, удерживающим ее через отверстие 37. Пружина 4 сжата. Внутренний тросик 34 намотан на шкив 42 так, что его шарик 49 разомкнул микровыключатель 48. Электрическая цепь электродвигателя разомкнута (см. таблицу).

Держа зонт в руке за ручку 5, нажатием кнопки 7 раскрытия зонта затвора 6 выводят затвор 6 из поперечных отверстий 37 трубок 2 и 3. Пружина 4 получает возможность разжаться и она толкает трубку 3 стержня 1 вверх. При этом внутренняя кромка 35 трубки 3 фиксирует внешнюю кромку 36 трубки 2. Пружина 13 для раскрытия купола толкает вверх вдоль трубки 3 верхнюю втулку 10, которая взаимодействует с профилированными концами 21 спиц 16 и поворачивает последние в продольных прорезях 18 нижней втулки 11 вокруг осей 20. При этом спицы 16 и штанги 17 выпрямляются, нижняя втулка 11 вместе с пружиной 13 для раскрытия купола и верхней втулкой 10 поднимается вверх вдоль трубки 3, сжимая ограничительную пружину 15, и купол 14 зонта раскрывается.

Внутренний тросик 34 поднимающейся вверх нижней втулкой 11 вытягивается из стержня 1, сматываясь с приторможенного тормозной муфтой 45 шкива 42, поднимает вверх свой шарик 49 и тем самым освобождает от давления шарика 49 разомкнутый микровыключатель 48, заставляя его разомкнуться. После этого электрическая схема привода зонта (см. фиг.11 и таблицу) готова к сложению зонта. Для освобождения разомкнутого микровыключателя 48, т.е. для его замыкания при раскрытии зонта и для его размыкания при складывании зонта (см. ниже), вместо непосредственного воздействия шарика 49 на микровыключатель 48 может быть использован другой принцип. Например, шарик 49 может воздействовать на рычаг, который то замыкает, то размыкает микровыключатель 48.

В результате всех этих действий зонт раскрывается.

ЗАКРЫТИЕ ЗОНТА
Для закрытия зонта необходимо нажать на кнопку 53 складывания зонта (см. фиг. 6), тем самым замыкая электрический ключ 52 (см. фиг.11 и таблицу). Так как электросхема уже подготовлена при раскрытии зонта к работе, а именно, микровыключатель 48 замкнут, то при замыкании электрического ключа 52 начинает работать электродвигатель 40, который приводит во вращение последовательно малое коническое зубчатое колесо 46, большое коническое зубчатое колесо 43, тормозную муфту 45, шкив 42. Внутренний тросик 34 наматывается на шкив 42 и тянет за собой внешние тросики 31 (см. фиг.2 и 3), которые опускают вниз нижнюю втулку 11. При движении нижней втулки 11 вниз трубки 3 она тянет за собой посредством осей 20 спицы 16, которые, поворачиваясь вокруг осей 20 в продольных прорезях 18 нижней втулки 11, обеспечивают складывание купола 14. Спицы 16 и штанги 17 тоже при этом складываются. Одновременно спицы 16 своими профилированными концами 21 взаимодействуют с поверхностями радиальных продольных пазов 22 верхней втулки 10 и перемещают верхнюю втулку 10 вдоль трубки 3 внутрь полости 12 нижней втулки 11, сжимая при этом пружину 13 для раскрытия купола. Трубка 3, двигаясь вверх по трубке 2, сжимает пружину 4. Затвор 6 входит в поперечные отверстия 37 трубок 2 и 3 и фиксирует трубку 3, удерживая пружину 4 в сжатом состоянии.

Одновременно при этом шарик 49 надавливает на микровыключатель 48 и размыкает его (см. фиг.6 и таблицу), этим самым останавливая электродвигатель 40.

В результате всех этих действий зонт закрыт.

На ночь аккумулятор 41 зонта через отверстия 57 в ручке 5 подсоединяется контактами 58 к внешнему зарядному устройству 59 и подзаряжается.

Если пользователь забыл подзарядить аккумулятор, то зонт можно сложить вручную, взявшись рукой за утолщенную часть 27 нижней втулки 11 и потянув нижнюю втулку 11 в сторону ручки 5.

Заявитель полагает, что расположение электродвигателя 40, аккумулятора 41, конических зубчатых колес 43 и 46 (или червячной пары, или какого-либо иного редуктора), тормозной фрикционной муфты 45 и микровыключателя 48 в ручке 5 может быть иным, например, таким как показано на фиг.12 и 13. Очевидно, что подобных вариантов компоновок может быть множество. На этих фигурах позицией 43 обозначено большое коническое зубчатое колесо, 46 - малое зубчатое колесо и 60 - редуктор (вместо зубчатой пары из зубчатых колес 43 и 46 может быть использована коническая фрикционная пара).

Очевидно, целесообразно показать принципиальную структурную схему устройства для автоматического складывания с помощью электропривода зонта (см. фиг.14 и 15).

Поскольку на этих фигурах изображен принцип работы заявленного зонта с максимальным абстрагированием от конкретных конструкций его отдельных элементов заявитель счел возможным ввести новые номера позиций для обозначения элементов конструкции зонта.

Когда зонт раскрыт (см. фиг.14), его стержень 61, состоящий из входящих друг в друга трубок, с помощью пружины 62 вытянут, купол с каркасом 63 раскрыт. Раскрывающая пружина в некоторых моделях зонта может быть расположена иначе. Бугель 64, соединенный шарнирами с каркасом 63 купола, который может коаксиально перемещаться вдоль верхней трубки штока, находится в верхнем положении. К нижней поверхности бугеля 64 с помощью ушек подсоединен внешний тросик 65, который огибает ролик 66, установленный на жестко соединенной с верхней трубкой стержня 61 втулке 67, затем огибает ролик 68, установленный на коронке 69 стержня 61, входит внутрь стержня 61, где проходит через петлю на верхнем конце внутреннего тросика 70. По другому возможному варианту внешний тросик 65 после того, как войдет внутрь стержня 61, вместе с аналогичным вторым внешним тросиком 65 соединяется в узле с внутренним тросиком 70.

Внутри ручки зонта расположен электродвигатель 71, к оси которого подсоединен редуктор 72 с большим передаточным числом. В качестве редуктора может быть использована червячная пара, пара конических зубчатых колес, пара конических фрикционных колес, планетарный редуктор. К оси редуктора 72 подсоединена тормозная фрикционная муфта 73. На ее выходной оси закреплен шкив 74, на который наматывается внутренний тросик 70. На внутреннем тросике 70 закреплен шарик 75. В ручке зонта имеется микровыключатель 76, аккумулятор 77 с контактами 78 для внешнего зарядного устройства 79, подключаемого к обычной розетке комнатной электросети.

В ручке зонта имеется также кнопка 80, раскрывающая затвор 81 (замок), удерживающий стержень 61 зонта и сам зонт в сложенном состоянии. На ручке имеется электрический ключ (выключатель) 82 (см. фиг.16).

В ручке зонта между микровыключателем 76 и шкивом 74 стоит ролик 83 для внутреннего тросика 70.

СКЛАДЫВАНИЕ ЗОНТА
Чтобы закрыть зонт необходимо нажать на кнопку 80 выключателя 82, замкнув при этом электрическую цепь (см. фиг.15). При этом необходимо отметить, что микровыключатель 76 при раскрытом зонте замкнут, так как шарик 75 внутреннего тросика 70 не давит на него (см. ниже). Электродвигатель 71, получив напряжение от аккумулятора 77, приведет в движение редуктор 72, потом тормозную фрикционную муфту 73 и шкив 74. Тормозная фрикционная муфта 73 допускает кратковременное проскальзывание при перегрузках и торможении шкива 74 при прекращении движения внутреннего тросика 70 и полном складывании зонта.

Шкив 74 начнет тянуть и наматывать на себя внутренний тросик 70, который потянет внешние тросики 65, которые, в свою очередь, огибая ролики 68 и 66 потянут бугель 64 вниз, вследствие чего каркас 63 купола сложится. Затем начнут двигаться вниз трубки стержня 61, сжимая пружину 62 до тех пор, пока их не зафиксирует затвор 81 (замок).

Шарик 75 на внутреннем тросике 70 установлен так, что в конце складывания зонта он надавливает на микровыключатель 76 и размыкает его, выключая при этом электродвигатель 71. Тормозная фрикционная муфта 73 останавливает шкив 74.

Зонт сложен.

РАСКРЫТИЕ ЗОНТА
Раскрытие зонта очевидно и неоднократно раскрывалось выше. Важно отметить, что при раскрытии зонта шарик 75 поднимется и освободит микровыключатель 76, тем самым замыкая его. При этом электросхема будет готова к складыванию зонта.

Если пользователь забыл подзарядить аккумулятор, то зонт можно сложить вручную.

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

Предлагаемое устройство может быть использовано для создания полностью автоматизированного зонта, характеризующегося малым весом, экономичностью в расходовании электроэнергии при его 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, опублик. 30.01.1983.

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

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

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

Зонт включает телескопический стержень из, по меньшей мере, пары трубок и смонтированных на противоположных концах ручкой и коронкой, бугель, установленный коаксиально со стержнем с возможностью продольного перемещения вдоль него, купол из штанг и спиц, шарнирно связанных с коронкой и бугелем, и размещенный в ручке электрический двигатель с трансмиссией, соединенной с бугелем посредством проходящего внутри полости трубок тросика, огибающего на выходе концевой тросоотклоняющий элемент, смонтированный на конце телескопического стержня. Внутри трубок телескопического стержня коаксиально смонтирована пружина, а перед соединением с бугелем тросик огибает дополнительный тросоотклоняющий элемент, установленный между бугелем и ручкой, что обеспечивает высокую надежность в эксплуатации. 17 з.п.ф-лы, 15 ил., 1 табл.

1. Зонт, включающий телескопический стержень из, по меньшей мере, пары трубок и смонтированных на противоположных концах ручкой и коронкой, бугель, установленный коаксиально со стержнем с возможностью продольного перемещения вдоль него, купол из штанг и спиц, шарнирно связанных с коронкой и бугелем, и размещенный в ручке электрический двигатель с трансмиссией, соединенной с бугелем посредством проходящего внутри полости трубок тросика, огибающего на выходе концевой тросоотклоняющий элемент, смонтированный на конце телескопического стержня, отличающийся тем, что внутри трубок телескопического стержня коаксиально смонтирована пружина, а перед соединением с бугелем тросик огибает дополнительный тросоотклоняющий элемент, установленный между бугелем и ручкой. 2. Зонт по п.1, отличающийся тем, что тросик размещен внутри пружины. 3. Зонт по п. 1, отличающийся тем, что тросик выполнен составным из размещенного внутри пружины внутреннего тросика, и соединенных с ним со стороны коронки, по меньшей мере, пары наружных тросиков, последовательно огибающих концевые и дополнительные тросоотклоняющие элементы. 4. Зонт по п. 1, отличающийся тем, что внутренний тросик выполнен с петлей на конце, в которую продет, по меньшей мере, один наружный тросик, последовательно огибающий противоположно размещенные относительно стержня зонта концевые и дополнительные тросоотклоняющие элементы. 5. Зонт по п.1, или 3, или 4, отличающийся тем, что концевой и дополнительный тросоотклоняющий элемент выполнен в виде ролика. 6. Зонт по п.1, отличающийся тем, что концевой тросоотклоняющий элемент установлен на коронке. 7. Зонт по п.1, отличающийся тем, что дополнительный тросоотклоняющий элемент установлен на муфте, жестко закрепленной на концевой трубке телескопического стержня между бугелем и ручкой. 8. Зонт по п.1, отличающийся тем, что бугель выполнен в виде пары втулок, нижняя из которых имеет полость с установленными в ней пружиной для раскрытия купола и верхней втулкой с равномерно расположенными по окружности радиальными пазами, причем в нижней втулке выполнены по окружности продольные прорези с наклонным в сторону полости дном, в которых на поворотных осях размещены концевые части спиц с профилированными концами, расположенными в радиальных пазах верхней втулки с возможностью взаимодействия с их поверхностями, при этом в верхней втулке проделаны канавки для прохода тросиков, а в нижней втулке выполнены сквозные отверстия для них, и, кроме того, со стороны ручки на ней образованы петли для крепления концов тросиков. 9. Зонт по п.1, отличающийся тем, что ручка выполнена составной из наружного корпуса и жестко закрепленного в нем внутреннего корпуса, с которым соединена одна из трубок телескопического стержня, а остальные смонтированы с возможностью опоры на него, причем в каждой трубке со стороны ручки выполнены сквозные отверстия с возможностью взаимодействия с установленным на внутреннем корпусе затвором, при этом электродвигатель с трансмиссией размещен внутри внутреннего корпуса и оснащен электрическим выключателем, а тросик снабжен переключающим элементом, установленным с возможностью взаимодействия с дополнительным электрическим выключателем, закрепленным на внутреннем корпусе. 10. Зонт по п.9, отличающийся тем, что затвор выполнен в виде подпружиненного коромысла, один конец которого отогнут и заострен, а другой выполнен в виде кнопки и размещен в сквозном отверстии наружного корпуса ручки, выступая за его наружную поверхность. 11. Зонт по п.9, отличающийся тем, что переключающий элемент выполнен в виде шарика. 12. Зонт по п.9, отличающийся тем, что трансмиссия выполнена со шкивом для намотки тросика. 13. Зонт по п.1 или 9, отличающийся тем, что тросик выполнен из гибкого эластичного упругого материала. 14. Зонт по п.9, отличающийся тем, что трансмиссия оснащена тормозной фрикционной муфтой. 15. Зонт по п.9, отличающийся тем, что трансмиссия содержит редуктор. 16. Зонт по п.9, отличающийся тем, что двигатель и аккумулятор параллельно прикреплены к пластине днища внутреннего корпуса. 17. Зонт по п.16, отличающийся тем, что на пластине днища внутреннего корпуса дополнительно закреплен электрический выключатель электродвигателя. 18. Зонт по п.9, отличающийся тем, что двигатель и аккумулятор последовательно размещены внутри ручки.