БЕЗОПАСНО ДЕЙСТВУЮЩИЙ МЕХАНИЗМ РУЧКИ АВТОМАТИЧЕСКОГО СКЛАДНОГО ЗОНТА
SAFE MECHANISM OF AUTOMATIC COLLAPSIBLE UMBRELLA HANDLE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к автоматическому складному зонту, в частности к безопасно действующему механизму его ручки.
Уровень техники
Обычный автоматический зонт, выполненный с возможностью автоматического открывания и закрывания, показан на фиг.1. Этот зонт, описанный в тайваньской публикации полезной модели №354874, содержит каркас 1, пружину 2 открывания, установленную в центральном штоке 101 каркаса 1, ручку 3, установленную на нижнем конце центрального штока 101, управляющее устройство 4, установленное в ручке 3, и передаточный механизм 5, соединяющий ручку 3 с каркасом 1. Каркас 1 включает в себя центральный шток 101, который имеет несколько телескопических секций, верхнюю втулку 102, закрепленную на верхнем конце центрального штока 101, ползунок 103, подвижно установленный на центральном штоке 101, и несколько спиц 104, шарнирно установленных между верхней втулкой и ползунком 103. Управляющее устройство 4 имеет смещаемый рычаг 401, шарнирно установленный на ручке 3, и кнопку 402, предназначенную для перемещения рычага 401 так, что когда центральный шток 101 телескопически складывается, рычаг 401 входит в зацепление с верхней секцией 101' штока, а когда кнопка 402 нажата, рычаг 401 выходит из зацепления с верхней секцией 101' штока так, что секции центрального штока 101 выдвигаются в верхнем направлении с помощью пружины 2 открывания, и ползунок 103 затем перемещается по направлению к верхней втулке 102 с помощью передаточного механизма 5, распрямляя спицы 104 для открывания зонта. Если зонт необходимо закрыть, нажимают кнопку 402 и посредством нижнего конца рычага 401 перемещают смещаемую пластину 403 так, чтобы освободить стопорный элемент 501 передаточного механизма 5 от смещаемой пластины 403, обеспечивая тем самым перемещение вниз ползунка 103 для складывания спиц 104. Затем центральный шток 101 можно проталкивать вниз и складывать до тех пор, пока верхняя секция 101' штока не достигнет рычага 401 и тем самым не застопорится.
Однако при проталкивании вниз центрального штока 101 для складывания зонта пользователь должен приложить относительно большое усилие к центральному штоку 101, чтобы преодолеть действие пружины 2 открывания. Если пользователь по неосмотрительности выпустит зонт во время проталкивания, центральный шток 101 может выдвинуться и спицы 104 могут немедленно распрямиться, что может привести к повреждению зонта или травмировать пользователя и находящихся рядом людей.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании безопасно действующего механизма ручки автоматического складного зонта, который может предотвратить нежелательное открывание зонта во время складывания.
Безопасно действующий механизм ручки согласно изобретению включает в себя ручку, соединенную с нижним концом телескопического центрального штока, фиксируемый блок, который при необходимости блокируется с помощью ручки для протаскивания с усилием первого приводного шнура так, чтобы удержать зонт в открытом состоянии, катушку, установленную в ручке с возможностью свободного вращения, второй приводной шнур, наматываемый на катушку и соединенный с верхней контргайкой и фиксируемым блоком, спиральную пружину, расположенную в катушке и способную запасать восстанавливающее усилие первой и второй величины в результате вращения по часовой стрелке или против часовой стрелки, соответственно, нажимную кнопку, которая при нажатии перемещается относительно рукоятки, исполнительный механизм, перемещаемый в результате перемещения нажимной кнопки, и однонаправленный стопорный механизм, расположенный между исполнительным механизмом и катушкой так, что когда приложенное от руки усилие сжатия вызывает перемещение узла центрального штока из выдвинутого положения в сложенное, и как только исполнительный механизм переместится в результате перемещения нажимной кнопки, катушка может поворачиваться в направлении против часовой стрелки под действием восстанавливающего усилия спиральной пружины второй величины, и не сможет поворачиваться в направлении по часовой стрелке так, чтобы удерживать узел центрального штока в правильном положении, не допуская тем самым нежелательного открывания зонта, что может травмировать пользователя и находящихся рядом людей.
Краткое описание чертежей
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут понятными из последующего подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показан известный автоматический складной зонт в сложенном состоянии, вид в разрезе;
на фиг.2 - первый предпочтительный вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки автоматического складного зонта согласно изобретению, вид в разрезе;
на фиг.3 - то же, в увеличенном масштабе, вид в разрезе;
на фиг.4 - то же, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;
на фиг.5 - автоматический складной зонт в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления изобретения в раскрытом состоянии, вид в разрезе;
на фиг.6 - то же, в закрытом состоянии;
на фиг.7 - то же, в состоянии складывания;
на фиг.8 - то же, в состоянии складывания, но при неожиданном прекращении действия ручного усилия сжатия, прикладываемого к штоку зонта;
на фиг.9 - второй предпочтительный вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;
на фиг.10 - то же, вид в разрезе;
на фиг.11 - третий предпочтительный вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки автоматического складного зонта, вид в разрезе;
на фиг.12 - то же, в состоянии складывания;
на фиг.13 - то же в увеличенном масштабе;
на фиг.14 - четвертый предпочтительный вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;
на фиг.15 - то же, вид в разрезе;
на фиг.16 - то же, в состоянии складывания;
на фиг.17 - то же, в увеличенном масштабе;
на фиг.18 - пятый предпочтительный вариант осуществления изобретения, вид в разрезе.
Осуществление изобретения
Для обозначения схожих элементов во всем описании использованы одни и те же номера позиций.
На фиг.2 показан предпочтительный вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки согласно настоящему изобретению, выполненного с возможностью использования в автоматическом складном зонте. Зонт содержит верхнюю контргайку 400, расположенную вдоль продольной оси L1, центральный шток 300, ползунок 500, спицы 600 с распорками, пружину 350 сжатия и первый приводной шнур 710. Центральный шток 300 включает в себя телескопически соединенные верхний, средний и нижний полые штоки 330, 320, 310, соответственно. Верхний конец 331 верхнего телескопического штока 330 прикреплен к верхней контргайке 400 для совместного с ней перемещения из сложенного положения (фиг.2) в выдвинутое положение (фиг.5 и 6). Телескопический шток 330 содержит направляющий участок 332 для ползунка, проходящий от верхнего конца 331 в осевом направлении. Нижний конец 311 нижнего полого штока 310 наиболее удален от верхней контргайки 400. На направляющем участке 332 установлен ползунок 500 с возможностью скольжения вдоль него. Спицы 600 с распорками шарнирно соединяют верхнюю контргайку 400 и ползунок 500, так что они перемещаются из собранного положения (фиг.2) в раскрытое положение (фиг.5) при перемещении ползунка 500 из наиболее удаленного положения относительно верхней контргайки 400 в наиболее близкое к ней положение. Внутри центрального штока 300 установлена пружина 350 сжатия. Первый соединительный конец 711 первого приводного шнура 710 имеет возможность перемещения в натянутом состоянии совместно с верхней контргайкой 400, а первый участок 712 первого приводного шнура 710, проходящий от первого соединительного конца 711 до ползунка 500, обвивает ползунок 500 и далее проходит вверх через верхнюю контргайку 400, а затем вниз в центральный шток 300, заканчиваясь первым крепежным концом 713. При этом первый участок 712 приводного шнура удерживается в натянутом состоянии (фиг.2), когда ползунок 500 находится в ближайшем положении, и отводится назад в свободное положение (фиг.6), чтобы позволить ползунку 500 переместиться в отдаленное положение, тем самым приводя спицы 600 с распорками в собранное положение. Полый ограничивающий элемент 420 проходит вниз от верхней контргайки 400 и расположен в центральном штоке.
Показанный на фиг.2-4 безопасно действующий механизм ручки согласно настоящему изобретению содержит ручку 200, фиксируемый блок 720, катушку 10, второй приводной шнур 20, спиральную пружину 30, нажимную кнопку 45, исполнительный механизм 43, однонаправленный стопорный механизм и элемент 800 с нажимными кнопками.
Ручка 200 имеет верхнюю и нижнюю стенки 201 и 202, разнесенные друг от друга в осевом направлении для образования блока камер, состоящего из верхней и нижней камер непосредственно у верхней и нижней стенок, соответственно. Между стенками 201 и 202 расположена цилиндрическая стенка 203, окружающая верхнюю и нижнюю камеры. Верхняя камера выполнена с возможностью размещения в ней нижнего конца 311 нижнего полого штока 310.
Фиксируемый блок 720 имеет верхний конец 721, выполненный с возможностью перемещения вместе с первым крепежным концом 713 первого приводного шнура 710, и нижний конец 722. Фиксируемый блок 720 может перемещаться между первым положением, в котором нижний конец 722 блокируется в стопорной части 340 нижнего полого штока 310 так, чтобы удерживать первый крепежный конец 713 в натянутом положении, и вторым положением, в котором нижний конец 722 выходит из зацепления со стопорной частью 340 для отведения первого крепежного конца 713 назад в свободное положение.
В ручке 200 на оси 230 установлена катушка 10 с возможностью свободного вращения в нижней камере вокруг оси намотки L2, расположенной поперечно к оси ручки. Катушка 10 включает в себя окружающую ось L2 намотки втулку 13 с наружной поверхностью 131 и фланец 14, который выступает радиально наружу от внешней кромки втулки 13 до поверхности обода 15 и образует наружную кольцевую поверхность 11, обращенную в сторону от втулки 13.
Второй приводной шнур 20 имеет второй соединительный конец 22, который соединен с нижним концом 722 фиксируемого блока 720 и перемещается вместе с ним, и второй наматываемый конец 21, который прикреплен к наружной поверхности 131 втулки и наматывается на нее с натяжением так, что перемещение первого крепежного конца 713 из натянутого положения в свободное положение и разматывание второго приводного шнура 20 приводит к угловому перемещению второго наматываемого конца 21 в направлении по часовой стрелке.
В катушке 10 расположена спиральная пружина 30, выполненная с возможностью аккумулирования восстанавливающего усилия с постепенно возрастающей первой величиной в направлении углового перемещения второго наматываемого конца 21 по часовой стрелке. Первое усилие постепенно уменьшается до второго, которое заставляет катушку 10 поворачиваться вокруг оси L2 намотки в направлении против часовой стрелки.
На нижней стенке 202 установлена нажимная кнопка 45, которая при ручном нажатии перемещается относительно нижней стенки 202 в осевом направлении.
Исполнительный механизм 43 содержит нажимной конец 431, выполненный с возможностью перемещения в результате перемещения нажимной кнопки 45 из первого положения во второе, и исполнительный конец 432, который находится напротив нажимного конца 431.
Однонаправленный стопорный механизм имеет множество входящих в зацепление отверстий 12, образованных в наружной кольцевой поверхности 11 и расположенных под углом друг к другу вокруг оси L2 намотки; стопорный палец 41 со стопорным концом 412, который вводится в зацепление или выводится из зацепления с одним из упомянутых отверстий 12 так, чтобы исключить или обеспечить вращение катушки 10, и с передающим усилие концом 413, который приводится в действие исполнительным концом 432, чтобы обеспечить выход из зацепления стопорного конца 412 с одним из входящих в зацепление отверстий 12, когда нажимной конец 431 перемещается из первого положения во второе; первый смещающий элемент 42 для перемещения передающего усилие конца 413 так, чтобы перевести стопорный конец 412 в зацепление с одним из входящих в зацепление отверстий 12, и второй смещающий элемент 44 для перемещения выступа 433 нажимного конца 431 в первое положение. Исполнительный конец 432 и передающий усилие конец 413, соответственно, имеют скошенные поверхности, выполненные с возможностью сопряжения друг с другом так, чтобы перемещение нажимной кнопки 45 в осевом направлении приводило к перемещению стопорного пальца 41 в направлении, параллельном оси L2 намотки.
Кроме того, безопасно действующий механизм ручки содержит рычаг 40, который включает в себя опорную часть 410 с осью поворота, расположенной перпендикулярно как осевому направлению ручки, так и оси L2 намотки, а также силовую часть 411 и уравновешивающую часть 414, расположенные с двух противоположных сторон от опорной части 410. Уравновешивающая часть 414 выполнена за одно целое со стопорным пальцем 41 так, что нажатие на силовую часть 411 приводит к повороту уравновешивающей части 414 вокруг оси опоры так, чтобы стопорный конец 412 мог выйти из зацепления с одним из входящих с ним в зацепление отверстий 12.
Нажимная клавиша 800 включает в себя верхнюю и нижнюю нажимные кнопки 810 и 840, фиксируемое кольцо 820, выступающее в поперечном направлении от верхней нажимной кнопки 810 и фиксируемое в стопорном отверстии 510, образованном в ползунке 500 так, чтобы удерживать верхний конец 331 в сложенном положении, и нажимной штырь 830, выступающий в поперечном направлении от нижней нажимной кнопки 840.
Как показано на фиг.2 и 5, при необходимости открыть зонт нажимают верхнюю нажимную кнопку 810, так что фиксируемое кольцо 820 выходит из зацепления со стопорным отверстием 510. Верхний конец 331 верхнего полого штока 330 вместе с верхней контргайкой 400 перемещается из сложенного положения в выдвинутое положение с помощью смещающего усилия пружины 350 сжатия. Затем ползунок 500 под действием усилия перемещается из отдаленного положения в ближайшее положение, тем самым приводя спицы 600 с распорками в раскрытое положение. На этой стадии фиксируемый блок 720 фиксируется в стопорной части 340 и удерживает первый приводной шнур 710 в натянутом положении.
Как показано на фиг.6, при необходимости закрыть зонт нажимают нижнюю нажимную кнопку 840, так что нажимной штырь 830 перемещает фиксируемый блок 720, заставляя его выйти из зацепления со стопорной частью 340 для обеспечения перемещения первого приводного шнура 710 в свободное положение. При этом перемещается силовая часть 411, что приводит к повороту уравновешивающего конца 411, выводя стопорный конец 412 из зацепления с одним из отверстий 12. На этом этапе спицы 600 с распорками могут быть собраны; ползунок 500 перемещается в отдаленное положение, а первый крепежный конец 713 и фиксируемый блок 720 перемещаются вверх и задерживаются полым ограничивающим элементом 420. В это же время катушка 10 вращается по часовой стрелке с помощью второго восстанавливающего усилия спиральной пружины 30, разматывая второй приводной шнур 20.
Как показано на фиг.7, при необходимости сложить зонт нажимают нажимную кнопку 45, так что стопорный конец 412 выходит из зацепления с одним из входящих в зацепление с ним отверстий 12. Одновременно к верхней контргайке 400 прикладывается усилие сжатия, так что центральный шток 300 перемещается из выдвинутого положения в сложенное положение против смещающего усилия пружины 350 сжатия, в то время как катушка 10 вращается против часовой стрелки с помощью первого восстанавливающего усилия спиральной пружины 30, наматывая второй приводной шнур 20. Зонт приводится в сложенное состояние, показанное на фиг.2, когда фиксируемое кольцо 820 стопорится в фиксирующем отверстии 510.
Во время складывания зонта, если пользователь по неосмотрительности утратит контроль над нажимной кнопкой 45 и верхней контргайкой 400, как показано на фиг.8, за счет расположения в определенном порядке первого и второго смещающих элементов 42 и 44 стопорный конец 412 приводится в зацепление с одним из отверстий 12, не допуская вращения катушки 10 и ограничивая тем самым перемещение первого приводного шнура 710 и фиксируемого блока 720, и удерживая бегунок 500, центральный шток 300 и спицы 600 с распорками в правильном положении. Так предотвращается нежелательное удлинение и открывание зонта, которое может травмировать пользователя и находящихся рядом людей.
На фиг.9 и 10 показан второй вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки согласно изобретению, схожий по конструкции с первым вариантом. Во втором варианте нажимная кнопка 45 установлена на цилиндрической стенке 203 под нижней нажимной кнопкой 840 и перемещается относительно цилиндрической стенки 203 в поперечном направлении параллельно оси L2 намотки. В частности, стопорный палец 41 имеет опорную часть 410, расположенную между стопорным и передающим усилие концами 412 и 413, и силовую часть 411, проходящую от передающего усилие конца 413 в сторону от опорной части 410. Таким образом, при нажатии на передающий усилие конец 413, когда вручную нажимают нижнюю нажимную кнопку 840, стопорный конец 412 поворачивается вокруг опоры, выходя из зацепления с одним из отверстий 12, а фиксируемый блок 720 перемещается из первого положения во второе так, чтобы обеспечить перемещение первого приводного шнура 710 в свободное положение. Кроме того, для удержания центрального штока 300 в сложенном положении стопорное отверстие 510 для фиксации фиксируемого кольца 820 образовано не в ползунке 500, а в верхнем полом штоке 330.
На фиг.11-13 показан третий вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки согласно изобретению, схожий по конструкции с первым вариантом выполнения. В третьем варианте выполнения однонаправленный стопорный механизм включает в себя множество зубьев 16, образованных на поверхности 15 обода катушки 10, упор 17, установленный шарнирно в нижней камере с оси поворота, параллельной оси L2 намотки, который под действием принудительного усилия должен поворачиваться против часовой стрелки так, чтобы находиться в зацеплении с зубьями 16, и первую пружину 18 кручения, которая установлена на упоре 17 для его поджатия. Кроме того, исполнительный механизм выполнен в виде второй пружины 43 кручения, обеспечивающей создание усилия, действующего в направлении по часовой стрелке. Это усилие больше принудительного усилия первой пружины 18 кручения. Пружина 43 имеет нажимной и исполнительный концы 432 и 431, которые приближены к нажимной кнопке 45 и отдалены от нее, соответственно. Нажимная кнопка 45 установлена на нижней стенке 202 с возможностью перемещения относительно нижней стенки 202 ручки 200 в осевом направлении. Для смещения нажимной кнопки 45 в сторону от нижней стенки 202 установлена цилиндрическая пружина 19.
При необходимости сложить зонт нажимают нажимную кнопку 45, чтобы заставить вторую пружину 43 кручения перемещаться вокруг оси поворота в нерабочее положение, в котором нажимной конец 431 перемещается во второе положение, а исполнительный конец 432 находится в нерабочем состоянии так, что упор 17 поворачивается и входит в зацепление с одним из зубьев 16. В это же время к верхней контргайке 400 вручную прикладывается нажимное усилие так, что центральный шток 300 перемещается из выдвинутого положения в сложенное положение, в то время как катушка 10 вращается в направлении против часовой стрелки, наматывая второй приводной шнур 20. С помощью принудительного усилия первой пружины 18 кручения, которое противодействует второму восстанавливающему усилию спиральной пружины 30, упор 17 может находиться в подвижном зацеплении с зубьями 16. Если пользователь по неосмотрительности утратит контроль над нажимной кнопкой 45 и верхней контргайкой 400, то за счет зацепления между упором 17 и одним из зубьев 16 ограничивается вращение по часовой стрелке катушки 10, в результате чего исключается разматывание второго приводного шнура 20, а ползунок 500, центральный шток 300 и спицы 600 с распорками удерживаются в правильном положении. Таким образом предотвращается нежелательное удлинение и открывание зонта, которое может травмировать пользователя и находящихся рядом людей.
После отпускания нажимной кнопки 45 она может вернуться в исходное положение с помощью цилиндрической пружины 19. Вторая пружина 43 кручения поворачивается в рабочее положение, в котором нажимной конец 431 смещен в первое положение, а исполнительный конец 432 смещает упор 17, вызывая его перемещение по часовой стрелке против усилия первой пружины 18 кручения так, что упор 17 выходит из зацепления с зубьями 16, находясь при этом в подвижном зацеплении с нажимной кнопкой 45.
На фиг.14-17 показан четвертый вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки согласно изобретению, схожий по конструкции с третьим вариантом выполнения. В четвертом варианте выполнения однонаправленный стопорный механизм имеет множество входящих в зацепление отверстий 12, образованных в наружной внешней поверхности 11 и расположенных под углом друг к другу вокруг оси L2 намотки; стопорный палец 41, который имеет стопорный конец 412, вводимый в зацепление или выводимый из зацепления с одним из отверстий 12 так, чтобы исключить или обеспечить вращение катушки 10; а также передающий усилие конец 413 и исполнительный элемент 46, который находится на нажимной кнопке 45. Стопорный конец 412 и исполнительный конец 461 исполнительного элемента 46 имеют скошенные поверхности, сопряженные друг с другом так, что при ручном нажатии нажимной кнопки 45 для перемещения нажимного конца 431 из первого положения во второе стопорный конец 412 выходит из зацепления с одним из отверстий 12. Кроме того, однонаправленный стопорный механизм содержит рычаг 40 и смещающий элемент 42, которые схожи с рычагом и смещающим элементом в первом или втором вариантах выполнения.
На фиг.18 показан пятый вариант выполнения безопасно действующего механизма ручки согласно изобретению, схожий по конструкции с четвертым вариантом выполнения за исключением того, что второй соединительный конец 22 второго приводного шнура 20 передачи усилия соединен с верхней контргайкой 400, а не с фиксируемым блоком 720.
Хотя настоящее изобретение описано применительно к предпочтительным вариантам его осуществления, само собой разумеется, что это изобретение не ограничено описанными вариантами, а распространяется на различные и эквивалентные схемы расположения, входящие в объем изобретения.