CN101980628A - 能够降低太阳伞或其它遮蔽物的防护面的风阻的装置 - Google Patents

Abstract

用于降低尤其是太阳伞的防护面的风阻的装置，这种装置主要包括：伞杆(1)，连接在伞杆的顶部的防护面(6)以及支撑骨架，该支撑骨架通常包括多个刚性伞骨(2)，这些伞骨的一端通过铰接件(3)连接在该伞杆的上部，每个伞骨通过支杆或斜撑(4)铰接到套管或环形块(5)，该套管能沿伞杆滑动以使伞面能够展开或沿该伞杆合上；其特征在于，伞面(6)至少在伞骨的远端部分(2b)上自由地放在伞骨(2)上；以及，在垂直平面中并沿着伞骨，每个伞骨的顶部均放有一个柔性板条(7)，该柔性板条能在垂直平面中弹性变形并且至少在其远端部分连接到伞面(6)，该柔性板条(7)在远离伞骨的远端端部(2b’)的位置处固定到该伞骨(2)上。

Description

能够降低太阳伞或其它遮蔽物的防护面的风阻的装置

技术领域

本发明涉及一种能够降低遮阳或遮雨的太阳伞或其它遮蔽物的防护面的风阻的装置。

背景技术

传统的太阳伞主要包括伞杆，该伞杆的顶部以铰接的方式固定有伞骨，这些伞骨支承特别用来遮阳甚至遮雨的防护面。安装成能沿伞杆滑动并通过铰接的连杆连接所述伞骨的环形滑块或滑巢使得所述伞骨和防护面能围绕该伞杆展开，或者使它们沿该伞杆折拢。

当太阳伞展开时，其防护面呈现出对风的阻力，这种阻力随着所述防护面面积的增大而增加。

按照其用途，太阳伞可能具有非常大的尺寸，例如直径为3m或更大，这导致需要使用表面积约为7m²的防护面。

可以理解，这样的太阳伞呈现出很大的风阻，以至于在强风下很容易翻倒。

为了降低展开的太阳伞的风阻，文献JP-2005-081129中提供的方案在于每个伞骨由相互接续的至少两段构成，即，通过螺旋弹簧相连的近段和远段，该螺旋弹簧安装在各伞骨的接续的两段的相邻端部上。这样，在无特定外力的情况下，相应的近段和远段一起形成一基本为直线的伞骨。在有风的情况下，弹簧弯曲并且伞骨的远段上升，使得伞面的边缘卷起。当风停止或变得很弱，弹簧使得伞骨的远段回位到近段的延长线中。

这种装置固有的一个问题在于，当伞骨的远段上升时，弹簧会弯曲折叠，并且施加在所述段上的力越大，弹簧就越偏离自身的轴线以使装置具有最佳效率。这种运动的重复及其强度一定程度上导致了弹簧的快速损坏。

导致损坏的另一严重危险来自于太阳伞翻倒的可能性。事实上，尽管所述弹簧在最初时刻延缓了翻倒，但太阳伞与地面的最终接触点位于弹簧所在的部位。冲击发生在已经折叠的弹簧的侧面，由于冲击方向的缘故，弹簧无法施展其弹性阻力。

已提出的一种解决方案是设想将弹簧设置成非常刚硬，但装置因此可能变得在中等风力下不起作用，以及太阳伞有翻倒或被风吹走的可能；而使用较软的弹簧，所有的伞骨远段在很小的微风下就可能难看地整体上升，并且在翻倒的情况下，还会发现前面强调指出的缺陷。

这种装置的另一缺陷是由于太阳伞的伞面通常固定在伞的顶部和伞骨的端部之间。当该装置在风的影响下起作用时，伞面的这些连接点之间的距离变短，伞面发生凹陷，然而总是相同的伞面以不同的形状呈现给风，当然，这只是适度地减轻了太阳伞的风阻。

通过这样一些使用了这种类型的弹簧和伞面固定方式的装置，难以获得自发地和有效地适应于在太阳伞的使用中所面对的不同强度风力所要求的适当响应。

发明内容

本发明的目的尤其是向使用者提供一种太阳伞，该太阳伞呈现出良好的风阻而且设计简单。

根据本发明，该目的通过一种太阳伞实现，它主要包括：伞杆(立柱)，连接在该伞杆的顶部的防护面(伞面，伞布，防护布，toile de protection)，以及该防护面的支撑骨架，该支撑骨架整体上包括多个刚性伞骨(细条)，这些伞骨在一端并通过铰接件固定在伞杆的上部，每个伞骨的另一端通过连杆或斜撑以及铰接件连接到一环形块或套管，该套管能沿着所述伞杆滑动，以使伞面能够展开或者沿伞杆折拢(合上)，所述太阳伞的特征在于，伞面至少在伞骨的远端部分中不连接该伞骨；以及，在垂直平面中并沿着伞骨，每个伞骨的上侧(顶部)均设有一柔性板条，该柔性板条能在垂直平面中弹性变形，并且至少该柔性板条的远端部分连接到伞面上，所述柔性板条在远离伞骨的远端端部(末端)的部位固定到所述伞骨上。

这样，伞面由双重伞骨支撑，每个双重伞骨均包括一个未连接到伞面的固定伞骨，以及一个联接所述伞面并由柔性板条构成的活动伞骨。

当风猛烈地吹到太阳伞的下面时，伞面的周向边缘由于板条的柔性而扬起(卷起)，这样就大大降低了对风的阻力。当风停止后，柔性板条恢复其初始的直线状态，并且随同伞面一起重新贴靠于固定伞骨。

优选地，所述板条由板状(扁平)的柔性板条构成。

这些板状板条具有充分的宽度，以便提供施加风力的表面，从而使得在一阵阵的风中，伞面不是唯一驱使板条弯曲的因素。

有利地，柔性板条的远端端部超出(长于，超过)伞骨的远端端部。

这样，当太阳伞的伞面展开和处在张力下时，超出伞骨的远端端部的柔性板条的远端部分朝向底部略微弯曲，以阻止伞面的边缘在微风下上升(扬起)。

按照一个优选实施例，柔性板条具有朝向其远端端部递增的柔性(柔度)。

按照一个实施例，至少柔性板条的远端部分可拆装地装在设置于伞面的内面或底面上的径向套中，这些套优选地配备有纵向锁闭机构，优选沿该套的侧面定位的锁闭机构，以便不妨碍所述柔性板条的作用。

按照一个有利的实施例，柔性板条的近端固定在伞骨的上部近端部分上。

本发明的装置有利地适用于太阳伞。然而，通过本领域技术人员的修改，该装置也可以应用于其它能够遮阳和/或遮雨的遮蔽物或类似物体，例如廊架(凉棚)，亭子，甚至雨伞。在这些情形下，术语“太阳伞”不应当被理解为限制性的意义，而是具有更广泛的、能够遮阳和/或遮雨的遮蔽物或类似物体的含义。

附图说明

通过下面的说明以及附图，本发明的上述目的、特征和优点以及其它方面将更好地显现，在附图中：

图1是本发明太阳伞的一个实施例的垂直剖开的局部视图；

图2是太阳伞的局部底视图；

图3是详细的立体图，其中示出柔性板条向防护面内表面上的径向套中的插入；

图4是沿着图3中的线4-4的更大比例的截面图；

图5是详细的侧视图，其中示出柔性板条的近端在伞骨的近端部分上的固定，以及所述柔性板条的其余部分相对于刚性伞骨在垂直平面中的自由弯曲运动；为了很好地阐明和解释本发明，柔性板条示出为脱离它的套；

图6是示出了柔性板条的仅作为示例的第一实施例的侧视图，该柔性板条具有朝向其远端端部递增的柔性；

图7是类似的侧视图，示出柔性递增的板条的另一实施例；

图8是类似于图1的局部视图，示出在阵风下防护面能够呈现的一种形态，其中的虚线表示伞面的边缘较高扬起的示例。

具体实施方式

上述附图用于描述根据本发明的装置的一个优选但绝非限制性的实施例，按照这个实施例，本发明应用于太阳伞。

更明确地，在说明书和权利要求书中，术语“近端”是指伞骨和柔性板条上靠近伞杆的部分，而术语“远端”则是指所述伞骨和柔性板条的离伞杆较远的部分。

另一方面，术语“垂直”、“水平”、“上”、“内”都是以太阳伞的正常使用位置为基准的。

以常规方式，本发明的太阳伞主要包括：

-伞杆1，用于将插入到底座或地面中；

-支撑骨架，包括多个刚性的径向伞骨2，这些伞骨通过各自的近端以及一铰接件3固定到该伞杆的上部；这些伞骨通常由木材、铝或合成材料制成；

-一些连杆或斜撑4，它们一方面铰接在伞骨2上，另一方面铰接在环形滑块或套管5上，该环形滑块或套管安装成能够沿伞杆1滑动；以本身已知的方式，这些斜撑可以由单体件制成，或者由包括相互铰接的多个连杆的组件构成；

-使得所述套管能在伞杆的上部(高的部分)在与太阳伞的展开相应的位置处停止运动的装置(未示出)；

-防护面6，该防护面例如以本身已知的方式固定在伞杆的上部，并且安放在支撑骨架上。

操作滑块5朝向高处移动，以使伞骨2在垂直平面中向上枢转，并使防护面6围绕伞杆1在大致水平的平面中展开；而操作滑块5朝向底部移动，将使伞骨和防护面沿着所述伞杆折拢。

如附图所示，伞骨2可以制成整体式部件，或者由相互铰接的多个元件构成(例如参见GB 1 311 612)。在这两种情形中，当伞骨在太阳伞的使用中展开时，所述伞骨都是刚性的。

在应用于其中防护面由固定结构支撑的其它遮蔽物时，所述防护面的刚性支撑杆被认为是与刚性伞骨相当的构件。

根据本发明的第一构造特征，伞面6至少在伞骨的远端部分中不连接到伞骨2，而是自由地放在伞骨的所述远端部分上。当在每个伞骨的上侧设置柔性板条7时-所述柔性板条能在垂直平面中弹性变形并至少在伞面6的远端部分中连接到该伞面6，在垂直平面中并沿着所述伞骨，所述柔性板条7在远离伞骨的自由端的位置处固定在该伞骨上。

优选地，柔性板条7通过其近端部分7a固定到伞骨2的近端部分2a上，优选通过套圈或者锁紧环11固定，这可以有利地避免对所述柔性板条进行穿孔，而且这样就不会影响这些板条的弯曲抗力。尽管如此，显然还有可能以其它方式实现这种固定，例如借助于螺钉。

柔性板条7在伞骨2上的固定设置为与伞骨的自由端隔开充分远的距离，以使与所述柔性板条相连的伞面6的大的周缘部分能够在风的作用下扬起，以便呈现为与风力相平行的张开状态并且也降低了对风的阻力。

按照一个非常有利的实施例，板条7由具有扁平截面的柔性板条构成，当然它们也可以具有圆形、方形或其它截面。板条可以由各种具有所需柔性和坚实度的材料制成，例如玻璃纤维、各种塑料材料、碳纤维、胶合板、各种合成材料或其它材料。

按照一个优选实施例，柔性板条7的远端端部7b’超出伞骨2的远端端部2b’。

柔性板条7在第一平面(对应于垂直平面)中具有很大的柔性度或柔性系数，该柔性度例如是这样的：使得板条可以在该平面中弯曲，以使板条的两相对端能够相互接触。与此相反，在与所述第一平面相垂直的第二平面(或水平平面)中，柔性板条7是刚性的，并具有这样的刚度，该刚度足以使其不能横向弯曲，并且尤其是当太阳伞的防护面处于张力作用时使得板条保持处在伞骨运动所经过的垂直平面中。

根据另一构造特征，柔性板条7自发地具有这样的柔性，该柔性至少从板条在伞骨2上的固定点开始朝向该板条的远端端部7b’递增。

这种变化的柔性可以源自朝向自由的远端端部7b’递减的厚度(图6)。

这种变化的柔性还可以通过多个柔性板条7A、7B、7C...的叠置获得，沿着朝向构成板条堆叠的这些柔性板条的用于固定的近端端部7a的方向，这些板条的长度逐渐变短(图7)。在这种情况下，叠置的板条7A、7B、7C...可以面对面地彼此相互固定，以形成密实的柔性板条，长度最大的板条贴靠于伞骨2。

柔性板条的朝向太阳伞的周缘方向渐变的柔性还可以通过其它方式实现，例如将一些材料(或者材料的组合)精心地分配(分布，配置)以便获得这种柔性板条。

伞面的最大表面部分是处在太阳伞周缘附近的部分，因而也正是该部分表面构成了太阳伞的风阻的主要部分。所以板条的柔性度也正是在这部分中最大。

防护面6的内面或底面上设有沿径向定向并且在角度方向上间隔开的固定装置，以便至少在所述柔性板条的远端部分中，优选在这些板条的延展部分上，使柔性板条和所述伞面连接到一起。

有利地，防护面6的内面或底面上设有多个径向延伸的套或鞘(罩)8。所述套8的数量与伞骨2和连接于伞骨上的柔性板条7的数量相对应。每个套8均容纳一个柔性板条7的至少远端部分7b。

优选地，套8具有这样的长度，该长度使得柔性板条7的主要部分或该柔性板条的从板条在伞骨2上的固定位置开始几乎整个长度装入该套中。这样，防护面6在很大宽度的圆环部上与柔性板条7联接。

为了有利于柔性板条7接合到套8中以允许太阳伞的伞面扬起和重新复位，套8设有-优选侧向地设有-纵向缝口(裂缝)9，该缝口上装有例如拉链型或粘扣带型的快速锁闭构件10。

每个柔性板条7均无显著间隙地装在套8中，因此所述柔性板条和所述套具有设定尺寸的截面。

套8可以通过任何已知的方式固定在防护面6的底面上。

可以理解，在无风时，防护面6铺放在伞骨2上，该伞骨上支撑着柔性板条7，该柔性板条装在套8内并因此与伞面连在一起。

在有风V的情况下，风猛烈地吹入到太阳伞中，驱使防护面的边缘6a在板条7的柔性允许的程度上扬起。这样防护面就呈现为逆时针方向的凸状(图8)，因而大大降低了其对风的阻力。

当风的作用停止后，柔性板条重新处于其初始状态，防护面重新贴靠在伞骨上。

在一个理论的方案中，例如取一个直径3m且其相应伞面面积约为7m²的太阳伞，在太阳伞的整个周缘上，从伞骨的末端至与伞杆相距50cm的点处所包含的环带状伞面面积大于3.5m²。省去了风在这一表面上施加的力，可以使得太阳伞的风阻减少50％以上，由此可见本装置的功效概况。

本发明装置的功效还可以通过在防护面的顶部中以已知方式设置防风通孔来完善。

降低太阳伞的风阻还使得可以减小保持稳固所需的压载物的重量，因而将更有利于太阳伞的移动。

伞骨2的远端部分2b的自由的端部可以由具有弹性弯曲(挠曲)能力的材料制成，但尽管如此，其所具有的柔性系数最好小于柔性板条7的柔性系数。这种配置的优点在于：

a.当风“压下来”的时候，降低太阳伞的风阻；

b.当太阳伞翻倒时提供缓冲。

本发明可应用于各种类型的太阳伞：中置伞杆式太阳伞、偏置伞杆式太阳伞、用于沙滩或集市的太阳伞、具有折叠式伞骨或非折叠式伞骨的太阳伞、圆形太阳伞、椭圆形太阳伞、弯曲式太阳伞、矩形太阳伞等，这些太阳伞包括具有不同长度伞骨的太阳伞。

Claims (13)

1.一种能够降低防护面尤其是太阳伞的防护面的风阻的装置，这种装置主要包括：伞杆(1)，连接在该伞杆的顶部的防护面(6)，以及该防护面的支撑骨架，该支撑骨架通常包括多个刚性伞骨(2)，这些伞骨的一端通过铰接件(3)固定到伞杆的上部部分，每个伞骨的另一端通过连杆或斜撑(4)铰接连接在环形块或套管(5)上，该环形块或套管能够沿所述伞杆滑动，以使伞面能展开或者沿该伞杆折拢，其特征在于：该伞面(6)至少在伞骨的远端部分(2b)中自由地放在该伞骨(2)上；以及，在垂直平面中并沿着所述伞骨，每个伞骨的上侧均设置有柔性板条(7)，该柔性板条能在垂直平面中弹性变形，并且至少在该柔性板条的远端部分连接到该伞面(6)，所述柔性板条(7)在远离伞骨的远端端部(2b’)的位置处固定到所述伞骨(2)上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，防护面(6)的内面或者底面上设置有固定装置(8)，该固定装置沿径向定向并且在角度方向上间隔开，该固定装置使得所述柔性板条(7)和所述伞面至少在所述柔性板条的远端部分中连接到一起。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，柔性板条(7)的近端部分(7a)固定在伞骨(2)的近端部分(2a)上。

4.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，柔性板条(7)的近端部分(7a)通过锁紧环(11)固定到伞骨(2)的近端部分(2a)上。

5.如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，柔性板条(7)由在水平面中呈刚性的平板板条构成。

6.如权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，柔性板条(7)的远端端部(7b’)超出伞骨(2)的远端端部(2b’)。

7.如权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，柔性板条(7)具有朝向其远端端部(7b’)递增的柔性。

8.如权利要求2-7之一所述的装置，其特征在于，在伞面(6)的内面或底面上设有连接机构，该连接机构由径向套(8)构成，至少柔性板条(7)的远端部分(7b)装在该套中，优选以可拆装的方式装在该套中。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该套(8)具有这样的长度，该长度使得柔性板条(7)的主要部分或者从该柔性板条在伞骨(2)上的固定位置开始的几乎整个长度能装入该套中。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，径向套(8)设有纵向缝口(9)，优选是沿该径向套的侧面之一设置的纵向缝口，所述缝口(9)配备有快速锁闭机构(10)。

11.如权利要求7-9之一所述的装置，其特征在于，柔性板条(7)具有朝向该柔性板条的远端端部(7b’)递减的厚度，或者该柔性板条(7)由其长度朝向该柔性板条的近端端部(7a’)递减的多个柔性板条(7A、7B、7C...)叠置构成。

12.如权利要求1-11之一所述的装置，其特征在于，伞骨(2)的远端部分(2b)的端部由具有弹性弯曲能力的材料制成，所述端部的弹性弯曲度小于柔性板条(7)的柔性系数。

13.一种太阳伞，其特征在于，它包括如权利要求1-12之一所述的能够降低该太阳伞的防护面(6)的风阻的装置。

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