ЗОНТ С УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ СТЕРЖНЕМ И УЗЛОМ СПИЦ
UMBRELLA WITH AN IMPROVED CORE AND A SPOKE ASSEMBLY

Область техники
Настоящее изобретение относится к зонтам и, в частности, к стержню и к узлу спиц зонта, имеющим повышенную прочность на скручивание.
Уровень техники
Хорошо известно, что зонт представляет собой устройство, защищающее пользователя от воздействий внешней среды и, в частности, от жидких и твердых осадков или даже от солнца и т.п. Зонт в его традиционном виде имеет следующие части: трость, купол, спицы, бегунок, пружины и наконечник. Трость представляет собой металлический или деревянный стержень, проходящий между ручкой зонта у основания (или основанием в случае модели для патио) и куполом в верхней части. Купол является изготовленной из ткани частью зонта, принимающей дождь, ветер и солнце. Спицы являются теми элементами, которые определяют конструкцию и форму зонта. Наружные спицы удерживают купол, а внутренние спицы (иногда именуемые распорками) действуют в качестве опорных элементов и соединяют наружные спицы со стержнем зонта. Бегунок совершает скользящее перемещение вверх и вниз по стержню в соединении со спицами/распорками и отвечает за открытие и закрытие купола. В большинстве конструкций зонтов имеется верхняя пружина для удержания бегунка в верхнем положении при открытом куполе, нижняя пружина для удержания бегунка в нижнем положении при закрытом куполе, и иногда центральная шарообразная пружина для наращивания длины стержня в телескопических моделях. Исключительно в декоративных целях на верхнем конце зонта над куполом имеется украшение (именуемое также ободком).
Спицы зонта функционируют в складной конструкции, поддерживающей ткань купола зонта. В условиях нормального функционирования происходит нарастание сил, действующих на купол зонта, в направлении пиковых значений, когда происходит полное раскрытие купола и на него воздействуют порывы ветра, стремящиеся вывернуть его. Эти силы передаются от купола к спицам купола и могут воздействовать на спицы в противоположных направлениях в зависимости от направления ветра. Таким образом, спицы должны быть достаточно прочными для того, чтобы выдерживать силы, воздействующие на них от любого из двух основных противоположных направлений.
Наряду с требованием к их прочности требуется также изменение формы спиц зонта от по существу прямолинейного контура, когда зонт сложен, к изогнутому контуру, когда купол полностью раскрыт. Прямолинейный контур предполагает расположение сложенных спиц параллельно стержню зонта, когда последний находится в сложенном положении, а изогнутый контур определяет типовую грибовидную форму (именуемая также шарообразной формой).
Раскрытие изобретения
Согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения, зонт образован удлиненным стержнем, имеющим первый конец и противоположный второй конец и бегунок, расположенный вокруг удлиненного стержня с возможностью скользящего перемещения. Зонт содержит узел спиц, включающий в себя множество спиц, которые присоединены к бегунку множеством распорок, перемещающихся между открытым и закрытым положениями, причем в открытом положении спицы находятся в открытом, разложенном положении, а в закрытом положении спицы находятся в закрытом, сложенном положении, и распорки проходят между по меньшей мере одной спицей и бегунком. Согласно настоящему изобретению, удлиненный стержень имеет форму поперечного сечения, определенную множеством криволинейных участков и множеством плоских участков, перемежающихся с множеством криволинейных участков, с целью обеспечения повышенной прочности на скручивание для удлиненного стержня.
В одном варианте осуществления изобретения имеются три криволинейных участка и три плоских участка, перемежающиеся с тремя криволинейными участками. Каждый из трех криволинейных участков имеет выпуклую форму. Плоские участки могут быть разнесены между собой примерно на 120 градусов.
Кроме того, каждая группа соединенных между собой спиц образована по меньшей мере из одной спицы, изготовленной из первого материала, и по меньшей мере одной спицы, изготовленной из второго материала, отличающегося от первого материала. Первым материалом может являться алюминиевый сплав, а вторым материалом может быть углеродный материал. Согласно одному варианту осуществления, по меньшей мере одна спица одной группы соединенных между собой спиц имеет форму поперечного сечения, определенную множеством криволинейных участков и множеством плоских участков, перемежающихся с множеством криволинейных участков, с целью обеспечения повышенной прочности на скручивание по меньшей мере для одной спицы. Имеются три криволинейных участка и три плоских участка, перемежающиеся с тремя криволинейными участками, причем каждый из трех криволинейных участков имеет выпуклую форму.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой вид в вертикальной боковой проекции зонта ручного типа, содержащего стержень и узел спиц зонта в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 2 представляет собой вид в вертикальной боковой проекции зонта автоматического типа, содержащего стержень и узел спиц зонта в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 3 представляет собой увеличенный вид в вертикальной боковой проекции части стержня, показанного на фиг. 1;
Фиг. 4 представляет собой вид в поперечном сечении по линии 4-4, показанной на фиг. 3;
Фиг. 5 представляет собой вид в поперечном сечении одной спицы узла спиц, показанного на фиг. 1;
Фиг. 6 представляет собой вид в поперечном сечении другой спицы узла спиц, показанного на фиг. 1;
Фиг. 7 представляет собой вид в вертикальной боковой проекции зонта автоматического типа с изображением механизма противодействия выворачиванию зонта в открытом положении;
Фиг. 7А представляет собой увеличенный вид соединения, противодействующего выворачиванию, механизма, показанного на фиг. 8 в открытом положении и под действием растягивающего напряжения;
Фиг. 7В представляет собой увеличенный вид наконечника, противодействующего выворачиванию, механизма, показанного на фиг. 8 в открытом положении и под действием растягивающего напряжения;
Фиг. 8 представляет собой вид в вертикальной боковой проекции элемента пружинной проволоки, являющегося частью механизма противодействия выворачиванию, являющийся частью зонта, показанного на фиг. 1;
Фиг. 9 представляет собой вид сбоку в перспективе механизма противодействию выворачиванию, соединенного с одной спицей;
Фиг. 10 представляет собой вид в поперечном сечении по линии вдоль механизма и спицы, показанных на фиг. 9;
Фиг. 11 представляет собой вид в перспективе наконечника противодействия выворачиванию с изображением соединения между проволокой и наконечником противодействия выворачиванию;
Фиг. 12 представляет собой вид наконечника в вертикальной боковой проекции;
Фиг. 13 представляет собой вид в поперечном сечении сопряжения между проволокой и наконечником противодействия выворачиванию, показанными на фиг. 11;
Фиг. 14 представляет собой перспективное покомпонентное изображение ручки зонта со съемным ремешком ручки в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 15 представляет собой другое покомпонентное изображение ручки и ремешка зонта;
Фиг. 16 представляет собой вид в поперечном сечении ручки и ремешка зонта;
Фиг. 17 представляет собой вид спереди в вертикальной проекции чехла зонта; и
Фиг. 18 представляет собой вид в поперечном сечении чехла зонта, показанного на фиг. 17.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Как указано в данном документе, настоящее изобретение направлено на усовершенствование, касающееся количества компонентов зонта, включая среди прочего конструкцию стержня и узел спиц зонта. Как указано в данном документе, признаки настоящего изобретения могут быть реализованы как в зонте ручного типа, так и в зонте автоматического типа. Кроме того, другие признаки могут быть реализованы с помощью зонтов других типов. Соответственно, в последующем описании и на фигурах приведены примеры вариантов осуществления, в которых реализованы идеи настоящего изобретения.
На фиг. 1 представлен вид сбоку зонта 100 в соответствии с одним примером варианта осуществления настоящего изобретения, где в целях ясности изложения и упрощения описания настоящего изобретения показан только один узел 200 спиц. Зонт 100 содержит стержень 110, имеющий первый (верхний) конец 112 и противоположный второй (нижний) конец 114. Стержень 110 сам по себе может быть образован из любого числа различных компонентов, взаимодействующих для формирования стержня 110, и стержень 110, показанный на фиг. 1, является частью ручного узла зонта, в котором пользователь вручную открывает и закрывает зонт, как описано в данном документе. На первом конце 112 имеется колпачок 120 для блокировки стержня 110, а на втором конце 114 имеется ручка 130, выполненную для захвата ее пользователем.
Как видно из фиг. 1-13, показанный стержень 110 состоит из трех различных стержневых секций, а именно: первой стержневой секции 111, второй стержневой секции 113 и третьей стержневой секции 115. Первая стержневая секция 111 присоединена на одном конце к колпачку 120 и на другом своем конце к одному концу второй стержневой секции 113. Другой конец второй стержневой секции 113 присоединен к одному концу третьей стержневой секции 115. Другой конец третьей стержневой секции 115 присоединен к ручке 130. Таким образом, первая стержневая секция 111 представляет собой верхнюю стержневую секцию; вторая стержневая секция 113 представляет собой среднюю стержневую секцию; и третья стержневая секция 115 представляет собой нижнюю стержневую секцию. Размеры отдельных стержневых секций 111, 113, 115 могут различаться между собой и, в частности, значения по меньшей мере одного из длины и ширины (например, диаметра) могут быть разными. В показанном варианте осуществления изобретения первая стержневая секция 111 превышает по ширине две другие секции 113, 115 и третья стержневая секция 115 имеет меньшую ширину по сравнению с двумя другими секциями 111, 113. Например, первой стержневой секцией 111 может являться стержневая секция диаметром 14 мм, второй стержневой секцией 113 может являться стержневая секция диаметром 12 мм; а третьей стержневой секцией 115 может являться стержневая секция диаметром 10 мм. Ручной стержень 110 может таким образом функционировать в качестве телескопической конструкции, в которой стержневые секции 111, 113 выдвинуты вдоль центральной продольной оси стержня 110 зонта, когда зонт 100 открыт.
Между стержневыми секциями 111, 113 может быть установлен соединяющий элемент 105 и, в частности, соединяющим элементом 105 может являться стержневое кольцо (например, стержневое кольцо диаметром 14 мм).
Как указано выше, одним из основных компонентов зонта является бегунок 150. Бегунок 150 является частью зонта, открывающим и закрывающим зонт 100 в процессе своего перемещения по стержню 110. Бегунок 150 располагается между соединительным элементом 105 и колпачком 120 и окружает стержень 110. В показанном варианте осуществления изобретения бегунок 150 состоит из нескольких частей или участков, включая участок 152 основания цилиндрической формы и кольцо 154 бегунка.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения стержень 110 имеет индивидуализированную форму, сконструированную для обеспечения повышенной прочности на скручивание. На фиг. 3 представлен вид сбоку секции стержня 110, а фиг. 4 показан вид стержня 110 в поперечном сечении. В частности, стержень 110 имеет фасеточную конструкцию, которая включает в себя фасеты (плоские/планарные участки) 117, образованные по окружности стержня, но при этом содержит изгиб 119 на выбранных участках, таких как участки между фасетами 117. В показанном варианте осуществления имеются три фасета 117, отстоящий один от другого на 120 градусов. Следует понимать, что такую конструкцию имеет каждая из секций 111, 113, 115, и секции 111, 113, 115 различаются между собой лишь шириной.
Как будет понятно из последующего описания, узел 200 спиц соединен и с колпачком 120, и с бегунком 150, и это приводит к открыванию и закрыванию узла 200 спиц и присоединенного купола (не показан) в зависимости от направления перемещения бегунка 150. Соединение между узлом 200 спиц и бегунком 150 обеспечено благодаря распорке 300. Распорка 300 имеет удлиненную конструкцию, содержащую первый конец 302 и противоположный второй конец 304, причем первый конец 302 шарнирно соединен с узлом 200 спиц, а второй конец 304 шарнирно соединен с бегунком 150. Шарнирное соединение между распоркой 300 и бегунком 150 и между распоркой 300 и узлом 200 спиц может быть выполнено с помощью крепежной детали, такой как заклепка или штифт и т.п. В частности, первое соединение 310 распорки образовано между распоркой 300 и узлом 200 спиц на первом конце 302, а второе соединение 320 распорки образовано между распоркой 300 и бегунком 150 на втором конце 304.
Распорка 300 может быть изготовлена из любого числа различных материалов, включая металл (например, цинковый сплав).
Как показано на фиг. 1-13, узел 200 спиц состоит из ряда компонентов, соединенных между собой и с другими компонентами зонта для образования узла спиц, который открывается и закрывается. В показанном варианте осуществления узел 200 спиц включает в себя множество спиц и, в частности, содержит три различные спицы, а именно: первую спицу 210, вторую спицу 220 и третью спицу 230. Первая спица 210 имеет первый конец 212 и противоположный второй конец 214; вторая спица 220 имеет первый конец 222 и противоположный второй конец 224; и третья спица 230 имеет первый конец 232 и противоположный второй конец 234.
Соединения между спицами 210, 220, 230 относятся к шарнирному типу, что позволяет как открывать, так и закрывать узел 200 спиц. В частности, как описано в данном документе, шарнирное соединение или подобное соединение может быть обеспечено между соответствующими частями с целью обеспечить требуемое действие спицы как при открытии (разложении), так и при закрывании (сложении) узла 200 спиц.
Первый конец 212 первой спицы 210 шарнирно соединен с верхним колпачком 120, а второй конец 214 соединен с соединением 410 первой спицы, который, как описано далее, выполнен в виде соединения спицы для противодействия выворачиванию. Соединение 410 первой спицы имеет конфигурацию, позволяющую первой спице 210 и второй спице 220 шарнирно перемещаться между положением полного закрытия и положением полного открытия (Фиг. 7). Соединение 410 первой спицы содержит ряд точек присоединения и, в частности, включает в себя первую точку 411 присоединения, к которой присоединен второй конец 214 первой спицы 210. Соединение 410 первой спицы также включает в себя вторую точку 413 присоединения, соединенную с другой частью, как описано ниже, и третью точку 415 присоединения, соединенную с первым концом 222 второй спицы 220. Конструкция соединения 410 первой спицы имеет такой тип, что точки 411, 413, 415 присоединения действуют по принципу шарниров в том смысле, что каждый из элементов, присоединенных к соединению 410 первой спицы, поворачивается на шарнире по отношению к нему.
Второй конец 224 второй спицы 220 соединен с первым концом 232 третьей спицы 230. В частности, соединение 450 второй спицы образовано между второй спицей 220 и третьей спицей 230. Соединение 450 второй спицы имеет конфигурацию, позволяющую второй спице 220 и третьей спице 230 поворачиваться по шарниру между положением полного закрытия и положением полного открытия (Фиг. 7). Соединение 450 второй спицы содержит ряд точек присоединения и, в частности, включает в себя точку 451 присоединения, к которой присоединен второй конец 224 второй спицы 220. Соединение 450 второй спицы также включает в себя вторую точку 453 присоединения, соединенную с другой частью, как описано далее. Конструкция соединения 450 второй спицы имеет такой тип, что точки 451, 453 присоединения действуют по принципу шарниров в том смысле, что каждый из элементов, присоединенных к соединению 450 второй спицы, поворачивается на шарнире по отношению к нему.
Распорка 300 соединена шарниром с первой спицей 210. Как показано на фиг. 1 и 2, распорка 300 присоединена к первой спице 210 на ее промежуточном участке и сконструирована так, что по мере того, как распорка 300 перемещается вверх под действием бегунка 150, узел 200 спиц открывается.
Узел 200 спиц также содержит также ряд усиливающих элементов. В частности, узел 200 спиц может содержать первый усиливающий элемент 270, первый конец 272 которого соединен с концом 302 распорки 300 (на шарнирном соединении), а второй конец 274 соединен с шарнирным соединением 410 в соединительной точке 413. Как показано, соединение между первым усиливающим элементом 270 и второй спицей 220 находится вблизи первого конца 222, в то время как соединение между первой спицей 210 и второй спицей 220 располагается на небольшом отдалении от первого конца 222. Соединение между первым усиливающим элементом 270 и распоркой 300 и второй спицей 220 является шарнирным соединением на основании конструкции шарнирного соединения 410.
В одном примере усиливающий элемент 270 выполнен в виде удлиненных конструкций, таких как удлиненный штырь, проволока, тросик, пружинный элемент и т.п. Усиливающий элемент 270 служит для усиления конструкции и также для регулировки сил, генерируемых узлом спиц в процессе работы.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предусмотрен механизм 400 противодействия выворачиванию, выполненный с возможностью оказания противодействия силе выворачивания, приложенной к зонту в отдельно взятых условиях эксплуатации и, в частности, при наличии ветра или в других неблагоприятных условиях. Как хорошо известно пользователям зонтов, если резкий порыв ветра направлен вверх по отношению к внутреннему пространству зонта, то приложенное ветром давление приводит к выворачиванию купола, вызывая обратное принудительное проталкивание спиц наружу. При выворачивании купол обычно принимает вогнутую форму, и аналогично тому, что указано выше, спицы принудительно поворачиваются на шарнирах в не предусмотренных для них направлениях, что может привести к поломке одной или большего количества спиц. Зонт при этом становится не пригодным к использованию. Зонт по настоящему изобретению содержит механизм 400 противодействия выворачиванию, состоящий из нескольких компонентов, которые по отдельности рассматриваются ниже.
На фиг. 7 изображен механизм 400 противодействия выворачиванию в открытом (обычном) положении, в котором один или большее количество компонентов находятся под действием напряжения. В частности, механизм 400 противодействия выворачиванию содержит соединение 410 противодействия выворачиванию для спиц и пружину 420 противодействия выворачиванию.
Соединение 410 противодействия выворачиванию для спиц по существу представляет собой соединение между первой и второй спицами 210, 220 и обеспечивает возможность открытия и закрытия спиц 210, 220, как можно понять из фиг. 2, на которой спицы 210, 220 частично открыты, и из фиг. 7, на которой спицы 210, 220 полностью открыты и бегунок 150 находится в зафиксированном положении. Соединение 410 противодействия выворачиванию для спиц также обеспечивает конструкцию, к которой прикрепляется один конец пружины 420 противодействия выворачиванию; в частности, первый конец 422 пружины 420 противодействия выворачиванию присоединен к соединению 410 противодействия выворачиванию для спиц.
Пружина 420 противодействия выворачиванию имеет противоположный второй конец 424, и изготовлена из гибкого материала и обладает упругостью, приобретенной в результате ее функционирования в качестве пружины. По длине пружины 420 противодействия выворачиванию проходит скрученная в спираль секция 425, ближняя к первому концу 422. Как показано на фиг. 7А и фиг. 10 и 11, пружина 420 противодействия выворачиванию присоединена ко второй спице 220, и к соединению 410 противодействия выворачиванию для спиц. В частности, пружина 420 противодействия выворачиванию проходит по существу вдоль нижней стороны (основания) второй спицы 220, кроме скрученной в спираль секции 425, которая располагается в пределах второй спицы 220 с примыканием к одному концу (дальнего конца) соединения 410 противодействия выворачиванию для спиц. При этом пружина 420 противодействия выворачиванию обмотана вокруг второй спицы 220 и подключена к задней части (ближнему концу) соединения 410 противодействия выворачиванию для спиц. В частности, пружина 420 противодействия выворачиванию содержит на своем первом конце 422 крючковую секцию 426, которая образована вертикальным концевым участком (концевой стенкой) 427, расположенной вдоль ближнего конца соединения 410 противодействия выворачиванию для спиц, и выступающей частью 427, расположенной внутри отверстия, гнезда и т.п., образованного в ближнем конце соединения 410 противодействия выворачиванию.
При этом скрученная в спираль секция 425 представляет собой множество витков с центральным сквозным отверстием, через которое проходит вторая спица 220. Оставшаяся часть пружины 420 противодействия выворачиванию может представлять собой удлиненную проволоку со свободным дальним концом, являющимся вторым концом 424. Пружина 420 противодействия выворачиванию уступает по длине второй спице 220.
Второй конец 424 пружины 420 противодействия выворачиванию не присоединен ко второй спице 220 и, напротив, не связан с ней. Вместо этого второй конец 424 пружины 420 противодействия выворачиванию присоединен к проволоке, или тросику 297, который на своем противоположном конце присоединен к наконечнику 430 противодействия выворачиванию на втором конце 234 третьей спицы 230. При этом тросик 297 отдален от третьей спицы 230, но проходит вдоль ее длины. Таким образом, проволоку/тросик 297 можно представить в качестве проволоки противодействия выворачиванию, соединяющей механизм противодействия выворачиванию с наконечником 430 купола, как описано в данном документе. Тросиком 297 может быть и в предпочтительном случае является проволока из нержавеющей стали с нейлоновым покрытием. Однако возможно использование других подходящих структур таких, как волокна Кевлар или высокопрочные волокна других типов.
Для присоединения одного конца проволоки 297 ко второму концу 424 пружины 420 противодействия выворачиванию можно использовать другие способы в любом количестве. Например, второй конец 424 пружины 420 противодействия выворачиванию может содержать крючок или другую конструкцию 440, позволяющую присоединять один конец проволоки 297 к пружине 420 противодействия выворачиванию. Крючок 440 может иметь спиралевидную или криволинейную конструкцию с отверстием, позволяющим прикреплять петлю к крючку 440 на одном конце проволоки 297.
Как наилучшим образом показано на фиг. 7В и 12, другой конец проволоки 297 присоединен к наконечнику 430 противодействия выворачиванию. Наконечник 430 противодействия выворачиванию имеет первый конец 431 и противоположный второй конец 432, представляющий собой закрытый дальний конец. Первый конец 431 представляет собой конец, к которому присоединен второй конец 234 третьей спицы 230 путем вставки в отверстие (гнездо), образованное в корпусе наконечника 430.
В соответствии с настоящим изобретением наконечник 430 противодействия выворачиванию содержит образованную в нем выемку или канавку 433 и, в частности, канавка 433 проходит вдоль боковых сторон и вершины корпуса наконечника 430 противодействия выворачиванию. Канавка 433 имеет глубину, позволяющую вставлять в нее и размещать в ней проволоку 297. При этом канавка 433 выполняет функции определения местоположения и связывания для размещения и присоединения проволоки 297 к наконечнику 430 противодействия выворачиванию.
Наконечник 430 противодействия выворачиванию также содержит нижний соединитель 435 для проволоки, представляющий собой небольшую полую трубчатую конструкцию, расположенную вблизи первого конца 431 наконечника 430 вдоль его нижней стороны. Соединитель 435 может быть открыт на обоих концах, причем один открытый конец расположен вблизи канавки 433. Проволоку 297 присоединяют к наконечнику 430 противодействия выворачиванию путем скручивания проволоки 297 по петле на вершине наконечника 430, причем проволока 297 размещена (посажена) внутри канавки 432, и далее свободный конец проволоки 297 проводят через соединитель 435. Это приводит к фиксации проволоки 297 на ее месте.
Механизм противодействия выворачиванию действует также совместно с другим усиливающим элементом, а именно, вторым усиливающим элементом 280, присоединенным между первой спицей 210 и третьей спицей 230 и также связанным со второй спицей 220, как описано ниже. Второй усиливающий элемент 280 представляет собой удлиненную конструкцию, имеющую первый конец 282 и противоположный второй конец 284, причем первый конец 282 присоединен к первой спице 210 вблизи ее второго конца 214. Второй конец 284 второго усиливающего элемента 280 присоединен к соединению 450 второй спицы в точке 453 второго присоединения. Как указано в данном документе, соединение между вторым усиливающим элементом 280 и первой спицей 210 и третьей спицей 230 относится к типу, при котором спицы 210, 230 свободно открываются и закрываются при открытии и закрытии зонта.
В показанном здесь варианте осуществления второй усиливающий элемент 280 не является линейной конструкцией, а, напротив, представляет собой скрученную в спираль конструкцию и, в частности, элемент 280 содержит промежуточную секцию 285, скрученную в спираль, между концами 282, 284. Скрученная в спираль секция 285 может представлять собой одиночную обмотку (катушку) вокруг второй спицы 220 в промежутке спицы между концами 222, 224.
Как и усиливающий элемент 270, усиливающий элемент 280 может иметь форму удлиненной конструкции, такой как удлиненный штырь, проволока, тросик, пружинный элемент и т.п.
В частности, причиной изготовления спиц (растягивающих элементов) из алюминиевого сплава является малый вес этого сплава, что может обеспечить удобство пользования при прочности, достаточной для поддержки функционирования зонта. Такая конструкция не имеет недостатков в среде с нормальными условиями. Однако в местах с сильным ветром такая конструкция спиц может быть легко повреждена или разломана, поскольку купол зонта может быть вывернут под напором сильных ветров. Выворачивающее силовое воздействие ветра может вызывать повреждение или поломку одной или большего количества спиц вследствие необратимого изгибания. На этом срок службы зонта заканчивается. Это является основным недостатком традиционных зонтов из алюминиевого сплава.
Второй усиливающий элемент 280 можно представить в виде пружины исполнительного устройства, действующей совместно с пружиной 420 противодействия выворачиванию для обеспечения надлежащего функционирования зонта.
Конфигурация пружины 420 противодействия выворачиванию такова, что она создает противодействующее усилие, препятствующее выворачиванию зонта, в результате приложения силы (например, давления) к нижней стороне купола. При этом пружина 420 противодействия выворачиванию (совместно с проволокой 297) прикладывает усилие смещения для поддержания узла 200 спиц и, в частности, третьей спицы 230 и т.п. в нормальном рабочем положении. Тем самым данное усилие смещения противодействует перемещению вверх третьей спицы 230 под действием прикладываемого усилия выворачивания (например, направленного вверх резкого порыва ветра). Благодаря прочности проволоки 297 предотвращается выворачивание вверх наружной части купола по его периметру (что приводит к механическому давлению на части и, возможно, к поломке).
В дополнение к этому второй усиливающий элемент 280 (пружину исполнительного устройства) конструируют так, чтобы предотвратить поломку второй спицы 220 в состоянии приложения силы такой, как сила выворачивания к зонту. При этом действие пружины 420 противодействия выворачиванию и пружины 280 исполнительного устройства обеспечивает сохранение зонтом его требуемой формы в неблагоприятных окружающих условиях.
Спицы 210, 220, 230 могут быть изготовлены из любого количества различающихся между собой материалов, и понятно, что в соответствии с настоящим изобретением возможно изготовление спиц 210, 220, 230 из двух или большего количества различных материалов. Например, спица 210 может быть изготовлена из первого материала, а спицы 220, 230 могут быть изготовлены из второго материала. Спица 210 может быть изготовлена из металла такого, как алюминий; однако в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения спицы 220, 230 изготавливаются из углеродного материала (например, из углеродного бороздчатого материала).
Кроме того, по аналогии со стержнем 110 зонта 100 одна или большее количество спиц 210, 220, 230 имеют индивидуализированную форму, сконструированную для обеспечения прочности на скручивание. В одном варианте осуществления изобретения, как указано выше, спицы 220, 230 могут быть изготовлены из углеродного материала и иметь индивидуализированную форму, описанную в данном документе. Как показано на виде в поперечном сечении на фиг. 5 и 6, спица 220, 230 имеет форму, определяемую множеством криволинейных участков 291, перемежающихся с множеством плоских (прямолинейных) участков 293. В частности, поперечное сечение спицы 230 изображено на фиг. 4, а поперечное сечение спицы 220 изображено на фиг. 5. В показанном варианте осуществления имеются три криволинейных участка 291 и три плоских участка 293, причем криволинейные участки 291 чередуются с плоскими участками 293 для образования формы спицы. Данная форма спицы обеспечивает повышенную прочность на скручивание.
Хотя для функционирования зонта необходим каждый из его компонентов, бегунок 150 является тем компонентом, который открывает и закрывает его. Пока бегунок 150 постоянно находится в нижнем положении, распорки 300 сложены и прижаты в плоском состоянии к стержню; зонт при этом "закрыт", водонепроницаемый материал и спицы обмотаны вокруг стержня. Чтобы открыть зонт, пользователь перемещает бегунок 150 к верхней части зонта. Распорки 300 раздвигаются, поднимая спицы, присоединенные к ним, и раскрывая плотно прилегающий материал (купол) над спицами.
Как описано в данном документе, и стержень 110, и одна или большее количество спиц 220, 230 имеют индивидуальную конструкцию для обеспечения повышенной прочности на скручивание благодаря фасеточной конструкции. Как указано в данном документе, прочность на скручивание выражается предельным значением прочности материала, на который воздействует крутящая нагрузка, и представляет собой максимальное скручивающее напряжение, выдерживаемое материалом перед его разрывом. Иными словами, прочность на скручивание представляет собой сопротивление скручиванию (кручению) и относится к прочности на сдвиг.
На фиг. 2 и 7 изображен зонт 101, который очень похож на зонт 100 в части наличия в нем стержня 10 и узла 200 спиц. Зонт 101 является зонтом автоматического типа (в отличие от зонта ручного типа, показанного на фиг. 1) и поэтому ручка 130 действует автоматически и содержит исполнительный механизм такой, как нажимная кнопка 550. Показанная нажимная кнопка является исполнительным механизмом двойного действия, в котором однократное нажатие кнопки 550 вызывает открытие зонта и предполагает переход в положение, показанное на фиг. 7. Повторное нажатие кнопки 550 приводит к сложению купола (вследствие принудительного контролируемого сложения узла спиц) с сохранением положения выдвинутого стержня. Далее пользователь закрывает зонт путем перемещения бегунка 150 вниз.
На фиг. 14-16 показаны детали ручки 130, являющейся частью зонта, как показано на фиг 2. В зависимости от модификации зонта части ручки 130 выполняют различающиеся между собой операции. Например, части ручки 130 могут быть выполнены с возможностью по меньшей мере частичного открытия зонта путем выдвигания стержня наружу и по меньшей мере частичного открытия купола либо ручка, как указано выше, может быть выполнена с возможностью не только открытия зонта, но и по меньшей мере частичного закрытия зонта (например, сложения купола аз счет сложения спиц).
Как показано на фиг. 14, ручка 130 содержит ремешок-петлю 132 (изготовленный из подходящего материала (такого как синтетический материал), включающий в себя соединитель 135. Соединитель 135 выполнен в форме колпачка (с корпусом цилиндрической формы) и имеет пару выступов 137, проходящих наружу от внешней поверхности соединителя 135. Выступы 137 могут быть выполнены за одно целое с колпачком и расположены напротив друг друга (разнесены на 180 градусов). Как описано в данном документе, ремешок-петля 132 является частью байонетного монтажного узла, обеспечивающего возможность легкого присоединения ремешка к ручке 130 и удаления с нее, как описано в данном документе.
Как известно, байонетный монтажный узел представляет собой механизм крепления, состоящий из цилиндрической охватываемой стороны с одним или большим количеством радиальных штырей и приемной охватывающей стороны с согласующимся по форме L-образным гнездом (гнездами) и пружиной (пружинами) для удержания двух частей сомкнутыми между собой. Гнезда имеют форму прописной буквы L с засечкой (коротким направленным вверх сегментом на конце горизонтального плеча); штырь вставляют в вертикальное плечо L-образного гнезда, поворачивают относительно горизонтального плеча, далее слегка проталкивают вверх для вставки в короткую вертикальную "засечку" под действием пружины; после этого соединитель заблокирован для нового поворота, пока не будет выполнено новое нажатие на пружину для высвобождения штыря из "засечки".
Как наилучшим образом показано на фиг. 15 и 16, ручка 130 зонта состоит из нескольких частей, количество которых является известным. В частности, ручка 130 состоит из первой части 500 корпуса и второй части 510 корпуса. Первая часть 500 корпуса выполнена в виде захвата ручки, расположенного в нижней части ручки зонта, а вторая часть 510 корпуса представляет собой корпус ручки и располагается на верхнем конце ручки зонта или вблизи него. Каждая из первой и второй (500, 510) частей корпуса представляет собой полую деталь, и нижний конец второй части 510 корпуса умещается внутри полой внутренности первой части 500 корпуса, но не доходит до соприкосновения с нижним концом первой части 500 корпуса. Первая часть 500 корпуса содержит также отверстие, в котором располагается байонетный узел 520 ремешка. Байонетный узел 520 содержит корпус 522 гнездовой части, являющийся полым и имеющий отверстие на первом конце 523 и отверстие на противоположном втором конце 524. На первом конце 523 имеется также выступ 525.
Конфигурация полой внутренней части и отверстия на втором конце 524 такова, чтобы служить дополнением к форме соединителя 135, и поэтому внутренняя часть и отверстие на втором конце 524 имеют форму окружности с парой канавок 529, которые проходят наружу от центрального отверстия, имеющего форму окружности, и проходят по длине корпуса 522. Выступы 137 соединителя вставляются в канавки 529. При этом канавки 529 служат направляющими элементами для вставки соединителя 135, поскольку вставка не представляется возможной, пока выступы 137 не войдут в контакт с канавками 529.
Узел 520 ремешка также содержит байонетный колпачок 530 и приспособление для смещения, такое как пружина 540, прикладывающая усилие к байонетному колпачку 530. Колпачок 530 имеет полую внутреннюю часть, в которую помещен один конец пружины 540. Показанный здесь колпачок 530 имеет цилиндрическую форму и содержит пару выступов 532, отходящих от него наружу. Выступы 532 являются такими же, как выступы 137, и расположены внутри канавок 529, чтобы обеспечить линейное перемещение (продольное) колпачка 530 внутри полой внутренней части корпуса 522. Другой конец пружины 540 размещен впритык к стенке 535. Пружина 540 прикладывает усилие смещения к колпачку 530, вызывая перемещение колпачка 530 в положение заподлицо нижнему концу первого компонента 500 корпуса. Иными словами, колпачок 530 находится в положении заподлицо выступающей наружу нижней поверхности корпуса 522. Этим обеспечивается привлекательный дизайн ручки, поскольку в том случае, когда пользователь решает не использовать ремешок-петлю, нижняя часть ручки имеет опрятный привлекательный вид благодаря тому, что колпачок 530 закрывает отверстие в корпусе 522 и остается в этом закрытом положении под воздействием усилия смещения от пружины 540.
Когда пользователь вставляет соединитель 135 в нижнее отверстие корпуса 522 и при этом выступы 137 совмещены по расположению с канавками 529, колпачок 530 отодвигается от нижнего конца по мере того, как сжимается пружина 540. Колпачок 530 и соединитель 135 приводятся в движение внутри полой внутренней части корпуса 522, пока выступы 137 соединителя 135 не отодвинутся полностью от продольной канавки 529 и выступы 137 не войдут в гнезда блокировки ("засечка") в результате поворота соединителя 135. Данное действие по существу фиксирует соединитель 135 на его месте, и при этом ремешок-петля фиксируется на своем месте по отношению к ручке под воздействием усилия смещения от пружины 540. Чтобы удалить ремешок-петлю, выполняют шаги в обратной последовательности, и соединитель 135 поворачивают до тех пор, пока выступы 137 снова не совместятся по расположению с канавками 529. Усилие смещения от пружины 540 вызывает выталкивание соединителя 135 из корпуса 522.
При этом соединитель 135 представляет собой охватываемую часть байонетного крепления, а корпус 522 представляет собой охватывающую часть.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения второй элемент 510 корпуса выполнен с возможностью сопряжения с узлом исполнительного устройства, представленным в виде нажимной кнопки и вызывающим по меньшей мере одно из двух действий: развертывание (открытие) купола и сложение полностью открытого купола. В частности, второй элемент 510 корпуса имеет сквозное отверстие 515, образованное в нем с целью вывода через него наружу нажимной кнопки 550, чтобы сделать ее доступной пользователю и обеспечить возможность ее нажатия для приведения в действие узла исполнительного устройства. В одном варианте осуществления сквозное отверстие 515 маркировано стрелкой такой, как двунаправленная стрелка, показанная на фиг. 15, или однонаправленная стрелка. Кнопка с однонаправленной стрелкой обозначает собой систему, в которой нажатие кнопки вызывает только наращивание высоты стержня, и пользователь имеет возможность раскрыть купол зонта. Напротив, кнопка с двунаправленной стрелкой обозначает собой систему, в которой нажатие кнопки вызывает не только наращивание стержня по высоте и автоматическое раскрытие купола; повторное нажатие кнопки (при открытом куполе) вызывает автоматическое закрытие купола, после чего стержень вручную задвигают обратно для полного закрытия зонта.
Узел исполнительного механизма (кнопки) дополнительно содержит внутренний адаптер 560 ручки, имеющий полую внутреннюю часть, первый конец 562 и противоположный второй конец 564. Второй конец 564 вставляется внутрь полой внутренней части второй части 510 корпуса. Внутренний адаптер 560 ручки содержит также боковое отверстие 561. Узел дополнительно включает в себя исполнительный элемент 570 кнопки, выполненный с формой и габаритами, позволяющими проводить его через боковое отверстие 561 так, чтобы расположить его внутри полой внутренней части внутреннего адаптера 560 ручки. Исполнительный элемент 570 кнопки совершает скользящее перемещение (в боковом направлении) внутри полой внутренней части внутреннего адаптера 560 ручки. Задняя часть исполнительного элемента 570 кнопки состыкована с элементом 580 смещения (например, пружиной), расположенным между внутренним адаптером 560 ручки и исполнительным элементом 570 кнопки и прикладывающим силовое воздействие (усилие восстановления) к исполнительному элементу 570 кнопки. Предусмотрена также защелка 585 исполнительного элемента кнопки, расположенная внутри полой внутренней части внутреннего адаптера 560 ручки.
Следует понимать, что в соответствии с настоящим изобретением нажимная кнопка 550 сама по себе отделена от исполнительного элемента 570 кнопки. Однако исполнительный элемент 570 кнопки имеет модульное построение в том смысле, что одна и та же его часть может быть состыкована с кнопками различных типов такими, как кнопка однонаправленного или двунаправленного действия. Лицевая часть исполнительного элемента 570 кнопки может быть выполнена с возможностью ее разъемного сопряжения с задней частью нажимной кнопки 550. Это позволяет изготовителю иметь в наличии детали исполнительного элемента, являющиеся общими для ряда моделей, и далее просто присоединять соответствующую нажимную кнопку и вставлять кнопку в дополнительную вторую часть 510 корпуса (корпус ручки), в которой имеется вырез (отверстие), форма которого является зеркальным отражением формы кнопки.
Концевым элементом ручки в сборе является верхнее кольцо 600, состыкованное с верхней кромкой второй части 510 корпуса.
Обратимся теперь к фиг. 17 и 18, на которых изображен пример футляра 700 для зонта. Футляр 700 для зонта представляет собой удлиненный полый предмет 710, изготовленный из подходящего материала такого, как синтетическая ткань (например, нейлон, канвас и др.). В конструкцию/корпус 710 помещают зонт для сохранения, и предусмотрены застежки такие, как молния или крючок с петлями для застежки 715, для закрытия и фиксации крышки по периметру зонта. Как известно, традиционные футляры для зонтов очень легко сгибаются, поскольку являются по существу трубчатыми изделиями из ткани и не содержат негнущихся частей. Это позволяет складывать футляр для обеспечения его сохранности на время, пока зонт используется по назначению. Если футляр выполнен в таком традиционном виде, то выставляемые на продажу зонты укладывают поверх друг друга.
Корпус 710 имеет открытый первый конец 712 и закрытый второй конец 714. В соответствии с настоящим изобретением футляр 700 сконструирован так, что он может принимать устойчивое вертикальное положение и поэтому готовые зонты можно не укладывать, а расставлять в вертикальном положении. Это позволяет в более наглядном виде выставлять изделие и упаковку. Такая возможность обеспечивается благодаря наличию на втором конце 714 футляра 700 жесткой чашеобразной конструкции 720 (например, опорного диска с кольцевидным ободком или с вертикальной стенкой по периметру). Чашеобразная конструкция 720 имеет плоское (прямолинейное) основание, что позволяет ставить футляр на плоскую поверхность, например, на стенде с товарами. Чашеобразную конструкцию 720 можно изготавливать из различных материалов любого ассортимента, включая силикон. Один конец зонта, помещенного в футляр, оказывается внутри чашеобразной конструкции 720.
Независимо от того, что изобретение было описано применительно к определенным вариантам его реализации, имеется возможность осуществления изобретения на практике в других формах и с использованием других материалов и конструкций. Соответственно, изобретение определятся положениями, приводимыми в прилагаемой формуле изобретения и в ее эквивалентах.