专利名称：自动伞具的弹性件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动伞具的弹性件。
一般的伞具(请参阅
图13、14、15)，其开伞弹簧21，置于中杆1的中、下巢42、43之间，并永远保持受压缩状态，当伞具张开时，中、下巢42、43之间距离为最长，当伞具收折时，中、下巢之间距离为最短，也就是说伞具在张开时，其开伞弹簧21受压缩量为最小(参阅
图16中B)，所储存位能最小，而在伞具收折时，开伞弹簧受压缩量为最大(参阅
图16中C)，其所储存位能为最大，这期间位能差量，是由开伞弹簧释放出供伞骨弹张时所需的动能，而伞具在弹张之后，其开伞弹簧蓄贮存最小位能，须足以支撑伞骨及伞面50。
一般伞具设计者，对开伞弹簧的设计有要求，在伞具张开时，其所蓄存压缩位能足以支撑伞骨及伞面，使其以能正常使用为原则，而依虎克定律F＝KX的原则，参考
图16所示，(其中A为未受压状态的开伞弹簧)，开伞弹簧在伞具上受两段式压缩，一为伞具张开时的最小压缩量X1(参见
图16中B)，一为伞具收折时最大压缩量X2(参见
图16中C)，由于弹簧弹性系数K为定值，因此，业者都要求F1＝KX1的值须以足够应付外来压力为原则，忽略了这最大位能值与最小位能值间的变量关系，且受限于中下巢之间距离及弹簧可压缩量(参见
图16中D)，为弹簧压缩极限，超过此值，弹簧便会疲劳或断折)，业者都会采用具有较高弹性系数的弹簧(较K大值)，使其能在有限压缩量下，储存较多位能，但此种设计，有如下缺点
1.材料的发展已达极限，而为能达到较高弹性系数值，便造成了弹簧线径(d)加粗(参见图4、16)，为配合伞具中杆1及其中、下巢42、41的有限空间，粗线经(d)的弹簧其圈径(D)，更受到严格的限制，较大线径无法绕成小圈径弹簧，否则在绕折时，即会断裂，如此，弹簧弹性系数的增加非常有限，再有，在相同的长度、圈数下，线径较大的高弹性系数弹簧，其单位圈数的线径反而大于小线径的弹簧，因此其可受压缩量反而较小，而相对地其所能储存的位能量也较少，更易使伞具受风压作用支撑力不足。
2.高弹性系数值的开伞弹簧，在伞具张开、收折时，因中、下巢行程位移量变化而产生的位能差相当大，远超过伞骨弹张时所需动能，因此常可发现伞具撑开时产生相当的冲力与震动，而业者为改善此种缺点，则在中、上巢间设一减震弹簧20来吸收此过量位能(参见
图14、15)，由于开伞力过猛过强，在伞具弹张时，可能会伤及他人眼脸，也由于弹张力相当的猛烈，收伞时使用者也必须使用更大的力量来压缩开伞弹簧，方能顺利的收伞，这也是高弹性系数弹簧在设计上无法避免不安全因素。
由以上的说明可知目前伞具的开伞弹簧，受限于材料及设计上种种无法克服的缺点，常有导致开伞力过猛，而支撑伞具及伞面的力却不足的缺点。
本实用新型的目的在于提供一种自动伞具的弹性件。
本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种自动伞具的弹性件，其在中杆体上的中巢、下巢间设置开伞弹簧使其接受中、下巢的压缩力，蓄存相当位能，以供开伞时推动伞骨及支撑张开的伞骨及伞面，并在由内外管体构成的中杆体中，在其外管体内，内管体上侧也置入中杆弹簧，可压缩储存大量位能，使伞具在开启瞬间，可释放出足够的位能，用以推动内外管体，使其达到开伞的定位点，开伞弹簧由两圈径不等且螺纹方向相反的弹簧相互嵌套，并置于中杆体的中、下巢之间，而中杆弹簧也可以两螺纹方向相反的弹簧相互嵌套而置入外管体内。
以下是结合附图描述本实用新型的实施例，其中
图1为本实用新型弹性件用于双折伞具的结构图；图2为本实用新型弹性件用于双折伞具弹张后的示意图；图3为本实用新型弹性件用于双折伞具收折后的示意图；图4为本实用新型弹性件在相同圈径下不同线径体的对照图示意图；图5为本实用新型弹性件用于单折伞具时的弹张示意图；图6为本实用新型弹性件用于多折伞具时的弹张示意图；图7为本实用新型弹性件将开伞弹簧设于中杆体上、中巢实施例的弹张示意图；图8为本实用新型弹性件将开伞弹簧设于中杆体上、中巢实施例的收折示意图；图9为本实用新型弹性件将开伞弹簧置于外管体内的实施例的弹张示意图；
图10为本实用新型弹性件将开伞弹簧置于外管体内的实施例的收折示意图；
图11为本实用新型弹性件将开伞弹簧置于外管体内的单折伞实施例；
图12为本实用新型弹性件将开伞弹簧置于外管体内的多折伞实施例；
图13为现有技术中双折伞具的结构图；
图14为现有技术中双折伞具弹张后的示意图；
图15为现有技术中双折伞具收折后的示意图；
图16为现有技术中弹簧自由态与压缩态的对照图。
请参阅
图1、6所示，在本实用新型自动伞具弹性件的伞骨结构中，中杆1由可相滑动的内管12与外管14相互套合而成，内管12以其下端与伞柄46结合，外管14顶端则有上巢43卡于其上，外管14自上巢43以下，分别套设中巢42及下巢41，此外，在中、下巢之间，有两条螺纹方向相反且线体直径较现有技术伞具弹簧小的开伞弹簧21、22分别套在外管14上，(开伞弹簧的弹性系数小于现有技术开伞弹簧的弹性系数，但其圈数较多且长度则较长)，其中开伞弹簧21有较大径距D1，而另一纹路相反的开伞弹簧22其径距D2则略小于开伞弹簧21的内径距，但其内径距仍稍大于外管14的管外径(参见图4中A)，因此当两开伞弹簧21、22相互套合在外管14上，并受伞骨施力于中巢及下巢压迫时，两弹簧21、22除可顺畅地在外管14上伸缩外，亦可因其纹路方向设计成相反方向，不致造成两弹簧线体相互嵌卡而使弹簧21、22无法顺畅地受压缩，达不到藉开伞弹簧储存开伞所需位能的目的，此外，在内、外管12、14之间，也可以由两螺纹路方向相反的中杆弹簧31、32分别套置，但此两中杆弹簧31、32的弹性系数和将需大于现有技术伞具中杆弹簧的弹性系数，以利于伞具开启时，能推开内外管体，此外，开伞弹簧21、22与中杆弹簧31、32，在外管14内外，无论何时都为受压状态。
请参见图2、3，其分别为伞具收、开状态图，当伞具由撑开状态收折时，由下巢41向下拉动至扣合片48上扣合，此时由于下巢41下移，使下巢41上的连动骨51的前端一并向下移，但副支骨53的前端由于连接在上巢43上，因此不能动，故当副支骨53末端往下移动时，将会与连动骨51配合，带动支骨52的前端往下移，而由于支骨52的前端连接于中巢42上，因此当支骨52的前端往下移时，将会使中巢42也向下位移，并压缩原已呈压缩态的开伞弹簧21、22，使其达到最大的压缩量，而令其储存开伞用的位能，此外，中杆弹簧31、32也因受来自外管14下移(或相对内管12上升)的作用，再被压缩，同时也积存相当的位能，以供开伞时推开内外管。
当本实用新型按压伞柄扣片48时，使其对下巢41失去钳制，使伞具张开，因开伞弹簧21、22已不再受中、下巢42、41拘束，因此其蓄存已久的位能可迅速地释出一部分，并促使中巢42向上移，且连动支骨52的前端向上移，因此促动副支骨53及连接支骨54连动，进而使外主骨55向外弹张，而完成开伞动作，此时中下巢之间距离最远，开伞弹簧21、22受压最为最小，其所储存的位能足以支撑伞骨及伞面，再有，中杆弹簧31、32也会因失去钳制力，而将其储存位能释放出，用以推开内外管12、14达到开伞位置(如图3)。
由上所述可知，开伞时所需的动能，是由开伞弹簧21、22受最大压缩量与最小压缩量之间位能差提供，若开伞弹簧在此段期间释放出位能过多，将会使开伞动作非常猛烈，除会使中巢猛地向上巢撞击，造成使用上不安全，甚至上巢崩毁(一般皆以缓冲弹簧来吸收此额外动能)，更甚者，也会伤及使用者眼脸，并收伞时需付出相对较大的力量方能顺利收折，而开伞弹簧释放出过多的位能，也将使其蓄留位能不足，而无法承受风压，致使伞具在大风时，有自动缩回无法支撑的事情发生，另外中杆弹簧若其储存位能不足时，将无法推送内外管至定位点，反而需使用者来辅助拉持，此为相应的缺点。本实用新型以两线径较小的开伞弹簧取代现有技术中伞具较大线径的开伞弹簧，虽然两线径较小的开伞弹簧其弹性系数和，将小于现有技术中开伞弹簧弹性系数，但由于弹簧在相同长度及圈数情形下，线径较小者，将可有较多压缩量，因此本实用新型以增长弹簧长度及增加圈数的方式，弥补弹性系数不足，但仍需限制开伞弹簧在受最大压缩量时，有被压缩的适度空间(参见
图16)。此情形可用虎克定律来解释，虎克定律为F＝KX，虽然本实用新型两开伞弹簧的弹性系数和较现有技术伞具开伞弹簧的弹性系数小，但其受压缩量却增加，因此F值仍然增加，而且伞具在收张伞时，其中下巢之间位移量为定值，也就是开伞弹簧释放出供伞骨所用的位能将会减少，这样，将使本实用新型开伞弹簧蓄存用以承受支撑伞骨及伞面的位能增加很多，超过现有技术中伞具开伞弹簧所储存的位能，并且使伞具收折得更为容易(因K值变小，压缩量为一定，F值变小，因此收伞力量会变小)，也使伞具在张开时，变得较为平顺安全不易伤及使用者。
对于中杆弹簧，本实用新型可非常容易地在现有伞具使用的中杆弹簧内，再置入一螺纹方向相反，圈径较小的弹簧，用以补足中杆弹簧弹力不足的缺点，而不受外管内部空间的限制，及无法使用单支大弹性系数弹簧的限制，如此设计可使中杆弹簧蓄存的位能大增，令内外管的推送更为顺畅。
当将本实用新型用于单折伞具时(参见图5)，由于其仅具一外管，实际上也在外管1之中，下巢42、41之间，套入两螺纹方向相反且圈径不同的开伞弹簧21、22，也可改善伞具弹张时瞬间位能释放过多，以致开伞弹簧留存位能不足的缺点，而若用于三折伞具时(参见图6)，由于三折伞具与双折伞具的差异仅在于中杆，由内外管的设计改成内、中、外管的设计，并令内管12与中管13之间有第二套中杆弹簧35、36，而可以顺势推送内、中管，因此实施原理及方式同于上述双折伞具，也可确实改进其瞬间位能释放过多，导致留存位能不足而无法支撑伞骨及伞面50的缺陷。
另外，本实用新型可如上述方式将开伞弹簧置设于伞具中杆的上、中巢43、42之间(参见图7、8)也同样可改善伞具开伞弹簧位能蓄存不足的缺点。
再有，本实用新型也可用于另一种自动伞具中(请参见图9、10)，此类伞具，将其开伞弹簧套置入外管14上端内，而在外管14下端内也有中杆弹簧，因此在外管14中段上，将贯设一长孔状槽孔并设置一弹力连结件30，(此弹力连结件30并串于中巢42下端处)，用以分隔此上、下段弹簧，且使弹力连结件30也能在外管上有限度地上下位移(此位移量恰是伞具收折时，中巢位移行程)，而其实施方式是分别将两圈径大小不一，螺纹方向相反且长度较长圈数较多的开伞弹簧21、22或中杆弹簧31、32置入外管14内，而令开伞弹簧21、22以如上述方式，释放出较少量的位能用以推动伞骨弹张，而保留更大的位能用以支撑伞骨及伞面，并令中杆弹簧31、32能释放出足够的位能，顺畅地推开内、外管体，其动作原理也同于上述双折伞具的实施例，在此不再叙述，还有，此类伞具的单折或多折型态(参见
图11、12)的实施方式，也同于所述实施例的单折、多折型态的动作原理，不另叙述。
权利要求1.一种自动伞具的弹性件，其在中杆体上的中巢、下巢间设置开伞弹簧使其接受中、下巢的压缩力，蓄存相当位能，以供开伞时推动伞骨及支撑张开后的伞骨及伞面，并在由内外管体构成的中杆体中，在其外管体内，内管体上侧也置入中杆弹簧，可压缩储存大量位能，使伞具在开启瞬间，可释放出足够的位能，用以推动内外管体，使其达到开闪的定位点，其特征在于开伞弹簧由两圈径不等且螺纹方向相反的弹簧相互嵌套，并置于中杆体的中、下巢之间，而中杆弹簧也可以两螺纹方向相反的弹簧相互嵌套而置入外管体内。
2.如权利要求1所述的自动伞具弹性件，其特征在于，其开伞弹簧可由多个圈径不同的弹簧相互嵌套，其螺纹方向依序皆呈相反方向。
3.如权利要求2所述的自动伞具弹性件，其特征在于，其开伞弹簧置于中杆体的上、中巢之间。
4.如权利要求1或3所述的自动伞具弹性件，其特征在于，其中杆弹簧也可由多个圈径不同的弹簧相互嵌套入外管体内，其螺纹方向依序皆呈相反方向。
5.如权利要求1所述的自动伞具弹性件，其特征在于，其开伞弹簧可置入外管体内，外管体上设有一滑动槽，滑动槽中可容纳一与中巢结合的连结件，使连结件能用作分隔开伞弹簧及中杆弹簧，开伞弹簧及中杆弹簧也由数个圈径不同的弹簧相互嵌套而成，其螺纹方向也依序皆呈相反方向。
6.如权利要求5所述的自动伞具弹性件，其特征在于，用于单折伞具时，可不设置中杆弹簧，而以数个圈径不同且螺纹方向依序呈相反方向的开伞弹簧配合弹力连结件与中巢，为伞具储存能量。
7.如权利要求5所述的自动伞具弹性件，其特征在于，用于多折伞具时，伞具中杆体内外管体间再加入一中管体，内管体与中管体之间有第二中杆弹簧，第二中杆弹簧也由数个圈径不同且螺纹方向依序呈相反方向的弹簧相互嵌套构成。
8.如权利要求1或3所述的自动伞具弹性件，其特征在于，用于单折伞具时，中杆体内不设置中杆弹簧，作为伞具能量供存单元的弹簧为数个圈径不同且螺纹方向依序呈相反方向的弹簧。
9.如权利要求1或3所述的自动伞具弹性件，其特征在于，用于多折伞具时，于伞具中杆体的内外管体间再加入一中管体，内管体与中管体之间有第二中杆弹簧，第二中杆弹簧也由数个圈径不同且螺纹方向依序呈相反方向的弹簧相互嵌套而成。
专利摘要自动伞具的弹性件，包括多个弹性系数和圈数不同，且彼此螺纹方向呈相反方向的开伞弹簧，相互套置于伞具中杆的中、下巢间，由于弹簧长度及圈数可调整，开伞弹簧可在伞具弹张时，释放少量位能，使伞骨平顺地往上向外张开，开伞的动作与弹开的动作不再是猛然张开，并保留更多的位能供伞具张开后，用以支撑伞骨及伞面，伞具收折也变得更安全省力。
文档编号A45B25/00GK2195225SQ94224849
公开日1995年4月26日 申请日期1994年8月1日 优先权日1994年8月1日
发明者刘福田 申请人:刘福田