Изобретение относится к легкой промышленности и касается дорожных принадлежностей, а именно предметов личного пользования, в частности складных зонтов.
Как известно, в дождливый день каждому человеку желательно иметь зонт для защиты от дождя. Но дождь, как правило, идет не целый день, а может и вообще не пойти, не смотря на прогноз погоды. Поэтому часть времени или даже большую часть времени, зонт находится в сложенном виде и переносится в руках, сумке, пакете и т.п. При этом желательно, чтобы он занимал как можно меньше места. В результате этого были разработаны различные конструкции складных зонтов в два, три, четыре и даже пять сложений складных спиц купола. В данном описании под термином “сложение” подразумевается количество сложений спиц купола зонта. Однако, чем больше сложений имеет зонт, тем у него более сложная конструкция, большее количество деталей, меньшая прочность и устойчивость каркаса против ветра.
Перед дальнейшим описанием заявитель считает необходимым для удобства привести пояснение некоторых терминов, используемых при составлении описания.
Складная спица купола зонта - сборка из нескольких шарнирно соединенных между собой протяженных элементов (рычагов, тяг, пружин и т.д.), одной стороной соединенная с головкой и бугелем зонта. В совокупности складные спицы образуют пространственный каркас купола. Каждая отдельная складная спица состоит из нескольких секций.
Рычаг - элемент складной спицы с тремя шарнирами, в результате чего образуется рычаг (рычаги), через который прикладываются усилия и происходит преобразование усилий.
Тяга - элемент складной спицы, через который осуществляется простая передача тянущего или толкающего усилия.
Среди компактных зонтов наибольшее распространение получил зонт в четыре сложения, включающий телескопический шток с рукояткой на одном конце и головкой на другом, оснащенный бугелем с возможностью продольного перемещения, а также складной каркас, образованный из складных спиц, каждая из которых состоит из четырех секций (1). Его преимущество очевидно. Он имеет уменьшенные габариты по сравнению с зонтами, например, в три сложения.
Вместе с тем, зонты в четыре сложения имеют недостатки.
Одно из них заключается в большом количестве сочленений между рычагами и тягами каркаса, в результате чего образуются люфты и зазоры. Каркас купола получается не жестким и потому недостаточно устойчивым против ветра. Устранение люфтов и зазоров в каркасе и устойчивость против выворачивания ветром обеспечиваются в основном за счет соответствующего покроя тканью купола и натяжения этой ткани. При раскрытии зонта ткань натягивается, возникают напряжения в конструкции и от них “выбираются” люфты и зазоры. Однако возникающие напряжения в конструкции зонта не всегда являются достаточными. Это обусловлено тем, что расположенная внутри телескопического штока раскрывающая пружина при раскрытии зонта должна сделать значительный ход и ее усилие в конце этого хода бывает недостаточным для того, чтобы натянуть ткань и выбрать люфты и зазоры. Таким образом, недостаточность напряжений в конструкции зонта ведет к недостаточному натяжению ткани и недостаточной выборке люфтов и зазоров, что, в свою очередь, приводит к недостаточному противодействию зонтом усилию ветра против выворачивания зонта. Как известно, даже после одного выворачивания зонта ветром может произойти необратимая деформация каркаса, после чего уже не будет обеспечиваться необходимое натяжение ткани купола, что резко ухудшает и внешний вид зонта и возможность его функционирования по защите от дождя. Еще одним их недостатком является значительное количество штампованных рычагов, подверженных необратимым деформациям при выворачивании купола ветром.
Известен зонт, включающий телескопический шток с рукояткой на одном конце и головкой на другом, оснащенный бугелем с возможностью продольного перемещения, а также складной каркас, образованный из складных спиц, каждая из которых состоит из секций, причем предпоследняя секция содержит нижнюю упругую проволочную тягу и смонтированную с возможностью принудительного изгиба выпуклостью вверх в раскрытом положении зонта верхнюю упругую проволочную тягу, а последняя секция представляет собой концевой проволочный стержень (2).
Данный зонт представляет собой так называемый зонт в три сложения с парой упругих проволочных тяг круглого сечения в предпоследней секции складной спицы каркаса зонта. У этого зонта верхняя проволочная тяга принудительно изгибается при раскрытии каркаса выпуклостью вверх. При этом каркас купола зонта представляет собой предварительно напряженную конструкцию, в которой выбраны все люфты и зазоры, причем “выборка” люфтов и зазоров обеспечивается самой конструкцией каркаса за счет упругости проволочных тяг без участия ткани. Зонт, по сравнению с зонтом в четыре сложения, характеризуется также меньшим количеством штампованных рычагов, подверженных необратимым деформациям при выворачивании купола ветром. Понятно, что такая конструкция более устойчива против ветра. Кроме того, купол зонта имеет приятную округлую форму. Как отмечено выше, при сильных порывах ветра купол может быть вывернут в обратную сторону. При этом может произойти необратимая пластическая деформация жестких штампованных рычагов и тяг каркаса обычных зонтов, в частности зонтов в четыре сложения. Зонт с упругими проволочными тягами таким деформациям подвержен в меньшей степени. Дополнительным преимуществом является то, что купол зонта складывается сухой стороной ткани наружу, что более удобно для пользователя.
Описанный выше зонт в три сложения, охарактеризованный в источнике (2), принят в качестве прототипа заявленного изобретения, поскольку является наиболее близким к нему по совокупности общих существенных признаков и достигаемому результату.
Однако принятый в качестве прототипа зонт обладает недостатком, заключающимся в большей длине по сравнения с зонтом в четыре сложения.
В данном месте описания заявитель считает необходимым особо обратить внимание экспертизы на следующее важнейшее обстоятельство, поясняющее сущность заявленного изобретения.
Дело в том, что простое введение в конструкцию зонта в три сложения дополнительной секции для превращения его в зонт в четыре сложения невозможно по следующей причине.
Как отмечалось выше, при анализе зонта в четыре сложения его недостаток заключается в том, что расположенная внутри телескопического штока раскрывающая пружина при раскрытии зонта должна сделать значительное удлинение (ход) и ее усилие в конце этого удлинения (хода) бывает недостаточным для того, чтобы натянуть ткань и выбрать люфты и зазоры. Если зонт в три сложения с парой упругих проволочных тяг круглого сечения в предпоследней секции попытаться превратить в зонт в четыре сложения путем простой добавки дополнительной секции, то ситуация с раскрывающей пружиной еще более ухудшится, поскольку ей не только надо будет удлиниться на большую длину, но в конце хода раскрытия зонта помимо усилия на натяжение ткани этой пружине потребуется дополнительное значительно большее усилие на принудительный изгиб упругих проволочных тяг.
Целью изобретения является намерение найти техническое решение, позволяющее создать компактный зонт с каркасом повышенной прочности в четыре сложения с использованием принципа предварительно напряженной конструкции за счет принудительной упругой деформации проволочных складных спиц каркаса и складыванием купола не влажной стороной наружу.
Указанная цель достигается тем, что в складном зонте, включающем телескопический шток с рукояткой на одном конце и головкой на другом, оснащенный бугелем с возможностью продольного перемещения, а также складной каркас, образованный из складных спиц, каждая из которых состоит из секций, причем предпоследняя секция содержит нижнюю упругую проволочную тягу и смонтированную с возможностью принудительного изгиба выпуклостью вверх в раскрытом положении зонта верхнюю упругую проволочную тягу, а последняя секция представляет собой концевой проволочный стержень, согласно изобретению, между ближайшей к телескопическому штоку секцией и предпоследней секцией введена дополнительная секция, установленная с возможностью максимального поворота в открытом положении зонта относительно ближайшей к телескопическому штоку секции на угол, меньший 180°. Иначе говоря, сущность изобретения заключается в том, что в зонт в три сложения с парой упругих принудительно деформируемых проволочных тяг предпоследней секции введена дополнительная секция и обеспечено, чтобы зонт в полностью раскрытом состоянии оставался “немного” не раскрытым, то есть дополнительная секция располагалась бы под некоторым углом к ближайшей к телескопическому штоку секции, а не на одной прямой линии с ней. Для этого между данными секциями введен упор.
Таким образом, в заявленном изобретении за счет пары упругих принудительно деформируемых проволочных тяг предпоследней секции обеспечивается выборка люфтов и зазоров во всех шарнирных соединениях каркаса и тем самым обеспечивается повышенная жесткость и прочность каркаса и устойчивость его против ветра, а наличие некоторого угла между дополнительной секцией и ближайшей к телескопическому штоку секцией обеспечивает снижение усилия, необходимое для раскрытия зонта. Дело в том, что при приближении угла раскрытия между дополнительной секцией и ближайшей к телескопическому штоку секцией к 180° плечи рычагов, к которым прикладывается раскрывающая зонт сила от раскрывающей пружины в телескопическом штоке, стремятся к нулю, и поэтому силы, действующие для раскрытия зонта должны, соответственно, стремиться к бесконечности или, реально, должны хотя бы резко возрастать. Однако именно в этот момент расположенная в телескопическом штоке раскрывающая пружина почти полностью “раскрылась”, то есть вытянулась на почти полную длину, и имеет минимальный запас усилия для этого. Согласно изобретению каркас зонта остается, как отмечалось выше, “немного” не раскрытым, что экономит силу раскрывающей пружины и позволяет не увеличивать ее габариты.
С другой стороны, преимущество заявленного изобретения заключается в том, что небольшое “не раскрытие” остается внешне незаметным, так как за счет пары упругих принудительно деформируемых проволочных тяг предпоследней секции купол зонта имеет округлую форму, прячущую не полное раскрытие двух ближайших к телескопическому штоку секций.
Отмеченная выше общая совокупность существенных признаков используется во всех случаях реализации изобретения.
Кроме того, заявитель считаем необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности его существенных признаков, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.
Дополнительная секция может быть установлена с возможностью максимального поворота в открытом положении зонта относительно ближайшей к телескопическому штоку секции на любой угол, однако предпочтительно, чтобы этот угол находился бы в пределах от 150° до 170°.
Если принять угол менее 150°, то тогда необходимо увеличить длину рычага каркаса, чтобы обеспечить заданный размер купола, что влечет за собой увеличение габарита зонта. Кроме того, ухудшается эстетика, поскольку рычаги будут некрасиво торчать вниз. Наконец необходима сместить упор. Увеличиваются все размеры зонта.
Если принять угол более 170°, то растет усилие раскрывающей пружины, потребное для раскрытия, снижаются жесткость и прочность каркаса и устойчивость его против ветра, а попытки увеличения усилия этой пружины ведут к росту ее габаритов, а следовательно, и всего зонта.
Конструктивно по разному можно обеспечить наличие угла между ближайшей к телескопическому штоку секцией и дополнительной секцией в открытом положений зонта. Наиболее предпочтительно это осуществить путем установки упора между ними.
Заявленное изобретение может быть реализовано с различными конструкциями как ближайшей к телескопическому штоку секции, так и дополнительной секции. Сам заявитель разработал несколько вариантов этих секций, реализующих данное изобретение. Для примера в данном описании приводится один из конкретных вариантов. Согласно этому примеру, желательно, чтобы ближайшая к телескопическому штоку секция содержала бы основной рычаг, присоединенный одним концом к головке зонта и средней частью - к соединенному с бугелем укороченным дополнительным рычагом, связанным с тягой, а дополнительная секция содержала бы основной рычаг с тягой на конце, к которой посредством осевого шарнира была бы присоединена дополнительная удлиненная тяга, причем упомянутый основной рычаг дополнительной секции с одной стороны последовательно был бы соединен с тягой и с основным рычагом ближайшей к телескопическому штоку секции, а с другой стороны - с нижней упругой проволочной тягой предпоследней секции, верхняя упругая проволочная тяга которой соединена с упомянутым осевым шарниром дополнительной удлиненной тяги, другой конец которой соединен с основным рычагом ближайшей к телескопическому штоку секции.
Большое разнообразие конструктивных решений может иметь упор между ближайшей к телескопическому штоку секцией и дополнительной секцией в открытом положении зонта, который предназначен для обеспечения максимального угла между ними при развороте меньше 180°. Он, в частности, может представлять собой ось на одной секции и выступ на другой секции, который опирается в ось. Однако такое техническое решение имеет несколько деталей, трудоемко, а главное, не обеспечивает жесткую фиксацию одной секции относительно другой, так как имеет место точечный контакт оси с выступом.
Наиболее предпочтительна конструкция, согласно которой основной рычаг ближайшей к телескопическому штоку секции и основной рычаг дополнительной секции имеют U-образную форму поперечного сечения и обращены полостями навстречу друг другу, причем конец основного рычага ближайшей к телескопическому штоку секции заужен, введен между стенками основного рычага дополнительной секции и соединен с ней осевым шарниром, а конец основного рычага дополнительной секции также заужен и установлен с возможностью контакта торцов стенок с обращенными к нему торцами стенок основного рычага ближайшей к телескопическому штоку секции с образованием упора. Описанная конструкция не имеет специальных деталей для упора (ось и выступ на смежных секциях), высокотехнологично и обеспечивает более жесткую фиксацию одной секции относительно другой, так как имеет место не точечный контакт оси с выступом, а контакт, вытянутый по линии.
Кроме того, заявитель считает отметить, что наиболее целесообразна конструкция, при которой верхняя упругая проволочная тяга предпоследней секции соединена непосредственно с осевым шарниром, соединяющим тягу и дополнительную удлиненную тягу дополнительной секции.
Желательно такое выполнение конструкции, при которой верхняя упругая проволочная тяга предпоследней секции на части длины тяги дополнительной секции оснащена фиксирующим средством.
Фиксирующих средств может быть использовано различных конструкций. Однако наиболее предпочтительна такая, при которой тяга дополнительной секции выполнена на части длины П-образного поперечного сечения и на ее стенках образованы выступы, направленные навстречу друг другу.
Заявленное изобретение может быть использовано для различных конструкций зонтов. При этом, если оно используется в так называемых зонтах - полных автоматах, то целесообразно, чтобы между основным рычагом ближайшей к телескопическому штоку секции и тягой этой секции была бы смонтирована пружина растяжения.
Дополнительным преимуществом заявленного изобретения является то, что в нем пружинно-тросовое устройство раскрытия-складывания зонта может быть оснащено полиспастом в четыре ветви, что значительно повышает удобство пользованием, так как позволяет использовать раскрывающую пружину значительно меньшей силы без увеличения габаритов.
При этом предпочтительно, чтобы полиспаст в четыре ветви пружинно-тросового устройства раскрытия-складывания зонта содержал бы верхний и нижний тросоотклоняющие элементы на головке зонта и верхний и нижний расположенные друг под другом тросоотклоняющие элементы на бугеле, а наружная часть тросика последовательно огибала бы нижний тросоотклоняющий элемент на головке зонта, верхний тросоотклоняющий элемент на бугеле, верхний тросоотклоняющий элемент на головке зонта, нижний тросоотклоняющий элемент на бугеле, имеющий больший диаметр, чем верхний тросоотклоняющий элемент на бугеле, и была бы соединена с головкой зонта.
Желательно, чтобы тросоотклоняющие элементы на головке и бугеле зонта были бы выполнены в виде роликов, а для уменьшения длины зонта целесообразно, чтобы выполненный в виде ролика верхний тросоотклоняющий элемент на головке зонта был бы смонтирован на полой трубчатой оси, через которую продето кольцо, связывающее концы дополнительных рычагов ближайших к телескопическому штоку секций спиц и соединяющее их с головкой зонта.
В заключение данного раздела описания следует отметить, что в целом преимущество настоящего изобретения заключается в следующем:
обеспечивается повышенная жесткость и прочность каркаса и устойчивость его против ветра с одновременным снижением усилия, необходимого для раскрытия зонта, без заметного изменения формы купола, снижены габариты зонта в четыре сложения, уменьшено количество рычагов, могущих получить необратимую деформцию при выворачивании купола зонта ветром и обеспечивается складывание купола не влажной стороной наружу.
Важным преимуществом изобретения является также то, что зонт может быть изготовлен на технологическом оборудовании, уже используемом в легкой промышленности по изготовлению зонтов.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен заявленный зонт в раскрытом положении, общий вид;
на фиг.2 изображен общий вид стержня зонта без каркаса в сложенном положении, аксонометрия;
на фиг.3 - то же, со снятыми крышками на головке зонта и бугеле;
на фиг.4 изображен общий вид зонта в сложенном положении, продольный разрез;
на фиг.5 изображен продольный разрез стержня зонта плоскостью, проходящей через оси роликов на бугеле (перпендикулярно плоскости разреза на фиг.4);
на фиг.6. изображен общий вид зонта в раскрытом положении, продольный разрез;
на фиг.7 изображен общий вид зонта со сложенным на выдвинутом штоке каркасом, продольный разрез;
на фиг.8 изображен разрез по А-А на фиг.4;
на фиг.9 изображен разрез по Б-Б на фиг.7;
на фиг.10 изображена конструкция одной из складных спиц каркаса зонта с изображением ближайшей к телескопическому штоку секции, дополнительной секции и части предпоследней секции, продольный разрез;
на фиг.11 изображена конструкция одной из складных спиц каркаса зонта с изображением части предпоследней секции и последней секции, продольный разрез;
на фиг.12 изображено сечение по В-В на фиг.10;
на фиг.13 изображено сечение по Г-Г на фиг.10;
на фиг.14 изображены трубки телескопического штока и некоторые смежные с ними детали;
на фиг.15 изображена структурная схема узла соединения основного рычага ближайшей к телескопическому штоку секции и основного рычага дополнительной секции, аксонометрия;
на фиг.16 - то же, после соединения секций;
на фиг.17 изображен основной рычаг ближайшей к телескопическому штоку секции, продольный разрез;
на фиг.18 - то же, вид в плане;
на фиг.19 изображено сечение по Д-Д на фиг.17;
на фиг.20 изображено сечение по Е-Е на фиг.17;
на фиг.21 изображено сечение по Ж-Ж на фиг.17;
на фиг.22 изображено сечение по И-И на фиг.17;
на фиг.23 изображен основной рычаг дополнительной
секции, продольный разрез;
на фиг.24 - то же, вид в плане;
на фиг.25 изображена тяга дополнительной секции, продольный разрез;
на фиг.26 - то же, вид снизу;
на фиг.27 - то же, вид сбоку;
на фиг.28 изображена тяга ближайшей к телескопическому штоку секции, вид сбоку;
на фиг.29 - то же, вид сверху;
на фиг.30 - то же, сечение по К-К на фиг.29;
На фиг.31 изображен укороченный дополнительный рычаг ближайшей к телескопическому штоку секции, продольный разрез;
на фиг.32 - то же, вид сверху;
на фиг.33 - то же, сечение по Л-Л на фиг.31;
на фиг.34 изображена дополнительная удлиненная тяга дополнительной секции, вид сбоку;
на фиг.35 - то же, вид сверху;
на фиг.36 изображен узел соединения предпоследней секции и последней секции складной спицы, аксонометрия;
На фиг.37 изображена отдельно промежуточная тяга предпоследней секции, аксонометрия.
Складной зонт (см. фиг.1) включает в себя телескопический шток 1, содержащий коаксиально соединенные последовательно входящие друг в друга трубки, складной каркас 2 купола зонта, содержащий шарнирно соединенные рычаги и тяги со стягивающими пружинами, рукоятку 3. По телескопическому штоку 1 коаксиально перемещается бугель 4. На вершине штока закреплена головка 5 зонта.
На фиг.2 изображен общий вид телескопического штока 1 зонта без складного каркаса в сложенном положении. Хорошо видна форма головки 5 зонта и бугеля 4 с прорезями для крепления рычагов каркаса. Внутри рукоятки 3 размещено замковое устройство, управление которым осуществляется кнопкой 6. На головке 5 зонта и бугеле 4 имеются съемные крышки 7 и 8 соответственно, через которые при сборке осуществляется установка роликов.
На фиг.3 для пояснения схемы укладки раскрывающего тросика 9 съемные крышки 7 и 8 не показаны. Раскрывающий тросик 9, выходя из телескопического штока 1 наружу, огибает нижний ролик 10 на головке 5 зонта, потом снизу огибает верхний ролик 11 на бугеле 4. Далее его ветвь разворачивается на верхнем ролике 12 на головке 5 зонта и еще раз разворачивается на нижнем ролике 13 на бугеле 4. Конец раскрывающего тросика 9 завязан узлом в отверстии на торцевой поверхности головки 5 зонта. Таким образом, раскрывающий тросик 9 образует между бугелем 4 и головкой зонта 5 полиспаст в четыре ветви. Важно отметить, что нижний ролик 13 на бугеле 4 (нижний тросоотклоняющий элемент на бугеле), имеет больший диаметр, чем верхний ролик 11 на бугеле 4 (верхний тросоотклоняющий элемент на бугеле).
На фиг.4 изображен продольный разрез зонта и одна из складных спиц каркаса в сложенном положении. Телескопический шток состоит из четырех трубок: внутренней 14, промежуточной 15, второй промежуточной 16 и наружной 17. Вверху наружной трубки 17 вставлена заглушка 18, в которой закреплена распорная трубка 19, упирающаяся своим нижним торцом в челнок 20. Внутри телескопического штока 1 между заглушкой 18 и выступами на внутренней поверхности трубки 14 (см. фиг.5) зажата раскрывающая пружина 21. Внутренний конец раскрывающего тросика 9 закреплен в челноке 20. Рукоятка 3 зонта состоит из корпуса 22, обечайки 23 и навинченной на корпус насадки 24. Обечайка 23 и корпус 22 соединены между собой винтом 25. Корпус 22, внутренняя трубка 14 и вставленная в нее пробка 26 скреплены штифтом 27. Между пробкой 27 и внутренней поверхностью трубки 14 зажата пластинчатая пружина 28, которая отжимает челнок 20 в сторону кнопки 6, выдавливая его конусную часть в прямоугольное отверстие трубки 14 (отверстие в трубке 14, см. фиг.14). Внутри на кнопке 6 на оси 29 (см. фиг.8) установлен подпружиненный толкатель 30. Изнутри в кнопку 6 все время упирается замочная скоба 31 (см. также фиг.8), поджимаемая пластинчатой пружиной 32. Замочная скоба 31 входит в прорезь на поверхности наружной трубки 17, удерживая шток вместе с зажатой раскрывающей пружиной 21 в сложенном положении. К бугелю 4 и головке 5 зонта с помощью проволочных колец 33 и 34 шарнирно прикреплены равномерно распределенные по окружности складные спицы 35 складного каркаса 36 зонта.
На фиг.5 изображен продольный разрез телескопического штока 1 зонта по осям роликов на бугеле 4. Нижний ролик 10 на головке 5 установлен на оси в заглушке 18. Верхний ролик 12 надет на шип 37 головки 5 зонта. Окно закрыто съемной крышкой 7. Головка 5 зонта, наружная труба 17, заглушка 18 скреплены штифтом 38. В бугеле 4 на двух шипах установлены верхний 11 и нижний 13 ролики. Окно бугеля 4 закрыто крышкой 8.
На фиг.6 и 7 изображены фазы функционирования зонта, соответственно, в открытом и в закрытом положениях, а на фиг.8 и 9 изображены два поперечных разреза рукоятки, поясняющие ее конструкцию.
На фиг.10 изображена одна из складных спиц 35 складного каркаса 36 купола зонта в раскрытом положении. Ближайшая к телескопическому штоку 1 секция складной спицы каркаса состоит из основного рычага 39, укороченного дополнительного рычага 40, тяги 41. На конце основного рычага 39 этой секции шарнирно закреплен основной рычаг 42 дополнительной секции складной спицы каркаса купола зонта. Основной рычаг 42 коротким плечом шарнирно соединен с тягой 41 ближайшей к телескопическому штоку 1 секции спицы. На длинном плече основного рычага 42 дополнительной секции складной спицы шарнирно закреплена тяга 43, другим концом соединенная посредством осевого шарнира 44 в виде оси (заклепки) с кольцом дополнительной удлиненной тяги 45, изготовленной из проволоки. Другой конец дополнительной удлиненной тяги 45, отогнутый крюком, вставлен в отверстие основного рычага 39 ближайшей к телескопическому штоку секции складной спицы складного каркаса зонта. За этот крюк внутри имеющего U-образную форму поперечного сечения основного рычага 39 данной секции спицы зацеплена пружина растяжения 46 (стягивающая пружина). Второй зацеп пружины растяжения 46 продет в отверстие тяги 41 ближайшей к телескопическому штоку секции складной спицы складного каркаса зонта.
Предпоследняя секция складной спицы каркаса зонта включает две упругие проволочные тяги: верхнюю 47 и нижнюю 48. Верхняя упругая проволочная тяга 47 пропущена своим концом через тягу 43 дополнительной секции с фиксацией к ней и соединена с осью 44, установленной в боковых стенках этой тяги 43. На боковых стенках тяги 43 дополнительной секции, имеющей U-образный профиль, выполнены выступы, направленные внутрь профиля, удерживающие верхнюю упругую проволочную тягу 47 поджатой к основанию U-образного профиля тяги 43 (см. фиг.11, а также фиг.26, 27 и 28). Верхняя упругая проволочная тяга 47 за счет кинематики принудительно изогнута выпуклостью вверх. На некотором расстоянии от шарнира, соединяющего основной рычаг 42 дополнительной секции и тягу 43 этой же секции спицы, снаружи U-образного профиля основного рычага 42 дополнительной секции (снаружи основного рычага 42, имеющего U-образную форму поперечного сечения) шарнирно присоединена нижняя упругая проволочная тяга 48.
Последняя секция складной спицы (см. фиг.13) состоит из концевого проволочного стержня 49, закрепленного в рычаге 50 предпоследней секции. Средней частью рычаг 50 предпоследней секции шарнирно соединен с концом верхней упругой проволочной тяги 47 осью (заклепкой) 51. Короткое плечо рычага 50 предпоследней секции шарнирно соединено через промежуточную тягу 52 этой секции с концом нижней упругой проволочной тяги 48 предпоследней секции складной спицы. Кроме того, на ось 51 надета скоба 53, ограничивающая расстояние между верхней упругой проволочной тягой 47 и нижней упругой проволочной тягой 48 и устраняющая избыточные степени свободы описанного механизма.
Все плечи между шарнирами на рычагах и тягах определены таким образом, что при движении бугеля вверх по телескопическому штоку каркас купола раскрывается, а при движении вниз - складывается.
Для снижения усилия, требуемого для раскрытия купола, конструкции ближайшей к телескопическому штоку секции складной спицы и дополнительной секции спицы таковы, что при фиксации каркаса зонта в открытом положении угол между основным рычагом 39 ближайшей к телескопическому штоку 1 секции складной спицы и основным рычагом 42 дополнительной секции спицы составляет менее 180°, и предпочтительно находится в пределах от 150° до 170°. В других конструкциях каркасов, например в традиционных каркасах в три сложения без использования упруго деформированных тяг, имеющих схожую с описанной конструкцию ближайшей к телескопическому штоку секции складной спицы и дополнительной секции спицы, этот угол равен 180°.
Как было отмечено ранее в описании, необходимость обеспечения угла в пределах от 150° до 170° объясняется тем, что для принудительной деформации верхней упругой проволочной тяги 47 предпоследней секции спицы на тяге 43 дополнительной секции спицы должен иметься момент силы, обеспечивающий эту деформацию. А при приближении угла к 180° плечи сил, обеспечивающие этот момент, уменьшаются и стремятся к 0. Соответственно, сами силы значительно растут, и раскрытие каркаса требует значительных, неприемлемых для конструкции зонта и пользователя усилий.
На фиг.14 показаны трубки телескопического штока зонта 14, 15, 16 и 17, а также заглушка 18, корпус 22 и замочная скоба 31. Конструкция трубок с чередованием цилиндрических и шестигранных участков предотвращает их вытягивание друг из друга по направлению сверху вниз. Кроме того, трубки не могут проворачиваться относительно друг друга, чем обеспечивается предохранение от разворота купола зонта относительно рукоятки.
Такова конструкция заявленного устройства в целом в статике.
Рассмотрим теперь конструкции отдельных узлов.
Заявитель считает необходимым более подробно остановиться на конструкции упора, обеспечивающего максимальный угол между ближайшей к телескопическому штоку секцией и дополнительной секцией, меньший 180°.
Как отмечалось ранее, на первый взгляд наиболее оптимальна конструкция, включающая ось на одной секции и выступ на другой секции, который при повороте упираются друг в друга. Однако такое техническое решение имеет несколько деталей, трудоемко, а главное, не обеспечивает жесткую фиксацию одной секции относительно другой, так как имеет место точечный контакт оси с выступом.
Наиболее предпочтительна конструкция, представленная на фиг.15 и 16. Согласно этой конструкции основной рычаг 39 ближайшей к телескопическому штоку секции и основной рычаг 42 дополнительной секции имеют U-образную форму поперечного сечения и обращены полостями 54 и 55 навстречу друг другу, причем конец 56 основного рычага 39 ближайшей к телескопическому штоку секции заужен, введен между стенками 57 и 58 основного рычага 42 дополнительной секции и соединен с ней осевым шарниром 59, а конец 60 основного рычага 42 дополнительной секции также заужен и установлен с возможностью контакта торцов 61 и 62 стенок 63 и 64 с обращенными к нему торцами 65 стенок 66 основного рычага ближайшей к телескопическому штоку секции с образованием упора в месте, обозначенном позицией 67. В результате обеспечивается максимальный угол между ближайшей к телескопическому штоку секцией и дополнительной секцией, меньший 180°. Этот угол в полностью раскрытом положении зонта обозначен позицией 68 на фиг.16. Оптимальное его значение находится в интервале от 150° до 170°.
Описанная конструкция упора не имеет специальных деталей для упора (ось и выступ на смежных секциях), высокотехнологична и обеспечивает более жесткую фиксацию одной секции относительно другой, так как имеет место не точечный контакт оси с выступом, а контакт, вытянутый по линии.
Далее заявитель считает необходимым подробнее остановиться на оригинальной конструкции узла соединения дополнительной секции и предпоследней секции.
Как было отмечено выше, верхняя упругая проволочная тяга 47 предпоследней секции соединена непосредственно с осью 44, соединяющим тягу 43 и дополнительную удлиненную тягу 45 дополнительной секции.
Особое внимание заявитель считает необходимым обратить на конструкцию тяги 43 дополнительной секции, оснащенной фиксирующим средством для фиксации верхней упругой проволочной тяги 47 предпоследней секции на части длины тяги 43 дополнительной секции складной спицы каркаса зонта (см. фиг.12, 25, 26 и 27).
Конструкция тяги 43 с фиксирующим средством для фиксации к ней верхней упругой проволочной тяги 47 может быть различной. Однако наиболее предпочтительна следующая.
Желательно, чтобы тяга 43 дополнительной секции была бы выполнена на части длины П-образного поперечного сечения и на ее стенках были бы образованы выступы 69, направленные навстречу друг другу. В этом случае верхняя упругая проволочная тяга 47 предпоследней секции помимо соединения с осью 44 дополнительно фиксируется на тяге 43 дополнительной секции, так как оказывается между стенками П-образного поперечного сечения тяги 43 и выступами 69 (фиг.12).
На фиг.36 подробно изображен узел соединения предпоследней и последней секций спицы. Он содержит, как отмечалось выше, рычаг 50, конец 70 которого охватывает конец 71 концевого проволочного стержня 49 последней секции складной спицы каркаса купола зонта. Для надежности соединения оба этих конца дополнительно могут быть скреплены при помощи клея или сварки. К рычагу 50 при помощи оси 51 шарнирно крепится верхняя упругая проволочная тяга 47 предпоследней секции. Ось 51 может представлять собой заклепку. Для этого, например, металлическая ось заклепки может быть вставлена в пару сквозных отверстий, выполненных в стенках рычага 50, и в сквозное отверстие, выполненное в верхней упругой проволочной тяге 47, а выступающие за наружные боковые стороны стенок рычага 50 концы металлической оси расплющены. Кроме того, к рычагу 50 при помощи оси 72 шарнирно крепится промежуточная тяга 52. Ось 72 также может представлять собой заклепку. Промежуточная тяга 52 представляет собой пространственный элемент, содержащий пару пластин 73 Т-образной формы, соединенных между собой перемычкой 74 (фиг.16). В пластинах 73 Т-образной формы выполнены сквозные отверстия 75, необходимые для создания осевых шарниров. Промежуточная тяга 52 может быть образована сваркой отдельных листовых заготовок или путем вырезания из стального листа плоской заготовки с последующим ее изгибом. Промежуточная тяга 52, как отмечалось выше, одной стороной при помощи оси 72 шарнирно присоединена к рычагу 50. К другой стороне промежуточной тяги 52 при помощи осевого шарнира 76, например, в виде установленной в паре отверстий 75 заклепки, крепится нижняя упругая проволочная тяга 48 предпоследней секции. Для этого, например, металлическая ось заклепки может быть вставлена в пару сквозных отверстий 75 промежуточной тяги 52 и в сквозное отверстие конца нижней упругой проволочной тяги 48, а выступающие за боковые стороны пластин 73 концы расплющены. Кроме того, как отмечалось выше, на ось 51 между наружной боковой стороной одной из стенок рычага 50 и расплющенным концом металлического стержня заклепки дополнительно надета скоба 53, ограничивающая расстояние между верхней и нижней упругими проволочными тягами 47 и 48 и устраняющая избыточные степени свободы описанного механизма. Конструкция скобы 53 может быть различна. На фиг.36 приведен один из наиболее упрощенных ее вариантов.
Рассмотрим теперь основные фазы функционирования складного зонта.
Раскрытие зонта
Когда зонт закрыт и сложен (см. фиг.4), наружная трубка 17 зафиксирована замочной скобой 31, поджатой пластинчатой пружиной 32. Раскрывающая пружина 21 сжата, а бугель 4 находится в нижнем положении. Каркас купола сложен. Конус челнока 20 под действием пластинчатой пружины 28 выдавлен в прямоугольное отверстие внутренней трубки 14. Толкатель 30 упирается в наружную поверхность трубки 17.
Чтобы раскрыть зонт необходимо, держа зонт в руке за рукоятку 3, пальцем нажать на кнопку 6. Кнопка 6, перемещаясь внутрь, сдвинет замочную скобу 31, которая выйдет из прорези наружной трубки 17 и освободит ее. Под действием раскрывающей пружины 21 трубки 15, 16 и 17 начнут выдвигаться, то есть телескопический шток 1 будет удлиняться. Челнок 20 будет по-прежнему держаться за край прямоугольного отверстия трубки 14. Раскрывающий тросик 9 будет все больше затягиваться внутрь штока зонта, тем самым, перекатываясь по роликам 10, 11, 12 и 13, подтягивать бугель 4 к головке 5 зонта. Весь складной каркас купола движется вверх, приводятся в действие все его тяги и рычаги. Раскрытие зонта заканчивается, когда бугель 4 упрется в головку 5 зонта (см. фиг.1 и 6).
Складывание зонта
Когда зонт раскрыт, толкатель 30, не имея преграды в виде внешних трубок штока (которые выдвинуты вверх), под действием пружины повернут до совпадения с прямоугольным отверстием во внутренней трубке 14 (см. фиг.6). Теперь пользователь, когда захочет закрыть зонт, нажимая на кнопку 6, выталкивает конус челнока 20 из отверстия в трубке 14. Внутренний конец раскрывающего тросика 9 вместе с челноком 20 освобождаются от фиксации. Каркас зонта 2 под действием стягивающих пружин 46 начинает складываться, отодвигая бугель 4 от головки 5 зонта. С увеличением расстояния между бугелем 4 и головкой 5 зонта тросик 9 по роликам вытягивается наружу, пока челнок 20 не упрется в торец распорной трубки 19 (см. фиг.7).
Каркас зонта будет автоматически сложен на выдвинутом телескопическом штоке 1.
Для полного складывания зонта необходимо вручную, преодолевая усилие раскрывающей пружины 21, задвинуть трубки телескопического штока 1 друг в друга до упора. При этом замочная скоба вновь зафиксирует наружную трубку 17, а челнок 20 при своем движении вниз отогнет пластинчатую пружину 28 и опять зафиксируется в прямоугольном отверстии внутренней трубки 14 (см. фиг.4). Зонт готов к раскрытию.
Предлагаемое устройство представляет собой зонт - полный автомат в четыре сложения с упругодеформируемыми тягами каркаса, обладающий повышенной жесткостью и прочностью каркаса и надежностью в эксплуатации.
Заявитель полагает, что такая конструкция каркаса при некотором упрощении устройства раскрытия-складывания может применяться на так называемых зонтах-автоматах, которые только раскрываются автоматически, а также на механических зонтах, которые не имеют устройства раскрытия-складывания и приводятся в действие вручную.
Источники информации, принятые во внимание
1. Выложенная заявка Германии №19856120 А1, кл. А 45 В 25/16, опублик. 11.11.1999.
2. Выложенная заявка Германии №2422209 А1, кл. А 45 В 25/14, опублик. 25.11.1975 (прототип).
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ЗОНТ | 2003 |
|
RU2231274C2 |
| ЗОНТ С КАРКАСОМ В ДВА СЛОЖЕНИЯ | 2003 |
|
RU2249421C2 |
| ЗОНТ | 2002 |
|
RU2224449C2 |
| ЗОНТ ФИЛАТОВА | 2002 |
|
RU2232537C2 |
| ЗОНТ | 2002 |
|
RU2206257C2 |
| ЗОНТ | 2002 |
|
RU2206258C2 |
| СКЛАДНОЙ ЗОНТ | 2002 |
|
RU2206259C2 |
| СКЛАДНОЙ ЗОНТ | 2001 |
|
RU2199254C2 |
| СКЛАДНОЙ ЗОНТ | 2001 |
|
RU2197880C2 |
| ЗОНТ СКЛАДНОЙ С АВТОМАТИЧЕСКИМ ОТКРЫВАНИЕМ | 1997 |
|
RU2110199C1 |
Изобретение представляет собой конструкцию зонта с повышенной жесткостью и прочностью каркаса и надежностью в эксплуатации. Зонт включает телескопический шток с рукояткой на одном конце и головкой на другом, оснащенный бугелем с возможностью продольного перемещения, а также складной каркас, образованный из складных спиц, каждая из которых состоит из секций, причем предпоследняя секция содержит нижнюю упругую проволочную тягу и смонтированную с возможностью принудительного изгиба выпуклостью вверх в раскрытом положении зонта верхнюю упругую проволочную тягу. Последняя секция представляет собой концевой проволочный стержень, причем согласно изобретению между ближайшей к телескопическому штоку секцией и предпоследней секцией введена дополнительная секция, установленная с возможностью максимального поворота в открытом положении зонта относительно ближайшей к телескопическому штоку секции на угол, меньший 180°. 11 з.п. ф-лы, 37 ил.
| СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНОГО МЕТАЛЛА ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТВАЛОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВОЛН РАЗЛИЧНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ | 2009 |
|
RU2422209C1 |
