CN107105841A

CN107105841A - 具有可充气部件的伞

Info

Publication number: CN107105841A
Application number: CN201580072214.2A
Authority: CN
Inventors: N·汉沃克; K·贝利; J·亨德森; T·哈兹
Original assignee: Han Walker Umbrella Co Ltd
Current assignee: Han Walker Umbrella Co Ltd
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-08-29
Also published as: US9986798B2; EP3214966A1; EP3214966A4; CA2966547A1; US20180255886A1; JP2017535391A; US10602816B2; WO2016073295A1; US20190223566A1; EP3214966B1; US10244835B2; CA2966547C; US20170318920A1

Abstract

一些伞包括支撑组件、顶篷组件和环状的气囊。支撑组件包括泵和柄。顶篷组件包括附接到柄的多个支撑肋和附接到各支撑肋的片。环状的气囊联接到空气泵，并且气囊绕着柄布置并接合支撑肋。

Description

具有可充气部件的伞

技术领域

本公开涉及伞，更特别地，涉及具有可充气部件的伞。

背景技术

伞是被设计成防护使用者免受环境(例如雨、雪、霰、阳光和风)的影响的装置。一些伞是手持式装置，当展开时，利用便携式防护顶篷遮蔽一个或多个使用者。一些伞是固定或半固定装置，其被展开以对诸如室外庭院、人行道、海滩、田野或其它区域等的特定区域提供防护。通常，伞对环境具有耐受性(例如，对水、风和/或太阳具有耐受性能)，以为伞的使用者提供期望的防护程度。

发明内容

一些伞包括支撑组件和顶篷组件。支撑组件包括泵和柄。顶篷组件包括附接到柄的毂构件、附接到毂构件并联接到空气泵的多个气囊和附接到各气囊的片。

这些伞中的一些实施方式包括以下特征中的一个或多个特征。

在一些实施方式中，伞被构造成能够在收起形态与展开形态之间可逆地转换。在一些实例中，在收起形态，气囊被放气，支撑肋沿实质上平行于柄的方向从柄延伸。在一些实例中，在展开形态，气囊被充气，支撑肋以相对于柄呈角度的方式由气囊支撑，片在相邻的支撑肋之间延伸。

在一些实施方式中，泵整合在柄中。

在一些实施方式中，伞还包括附接到柄的上部的毂。在一些实例中，毂使多个支撑肋附接到柄。在一些实例中，环状的气囊附接到毂。在一些实例中，多个支撑条使环状的气囊附接到毂。

在一些实施方式中，伞还包括附接到支撑肋的稳定件。稳定件将支撑肋相对于柄的角度范围限定成预定角度范围。

在一些实施方式中，支撑组件还包括能够被操作以释放环状的气囊内的空气的空气释放机构。

在一些实施方式中，空气释放机构包括绕着支撑组件的外周布置的套管。套管被构造成能够在第一位置与第二位置之间可逆地转换。在第一位置，套管堵塞与环状的气囊流体连通的通道，由此防止环状的气囊内的空气流过通道并从伞逸出。在第二位置，套管不堵塞通道，由此允许环状的气囊内的空气流过通道并从伞逸出。

在一些实施方式中，伞被构造成能够在收起形态与展开形态之间可逆地转换。在一些实例中，在收起形态，气囊被放气。在一些实例中，在展开形态，气囊被充气并相对于柄呈角度地从毂构件延伸，片在相邻的气囊之间延伸。

在一些实施方式中，泵整合在柄中。

在一些实施方式中，毂构件包括能够被操作以控制空气从气囊释放的阀。

在一些实施方式中，毂构件包括多个阀。各阀均与对应气囊相关联并能够被操作以控制空气从该对应气囊释放。

在附图和以下说明中陈述一个或多个实施方式的细节。从说明和附图中并从权利要求书中，其它特征和优点将显而易见。

附图说明

图1A和图1B分别是图1A所示的伞的立体图和截面图。

图2是毂的立体图。

图3A-图3C是伞的上部的截面图。

图4A和图4B分别是具有稳定件的伞的一部分的立体图和截面图。

图5A和图5B分别是具有稳定件的伞的一部分的立体图和截面图。

图6A和图6B分别是具有位于片的上侧的毂的伞的一部分的立体图和截面图。

图7A和图7B分别是伞的立体图和截面图。

图8A和图8B分别是伞毂的立体图和截面图。

图9是伞毂的截面图。

图10是伞的立体图。

图11是伞的立体图。

图12A-图12D是伞泵的截面图。

图13A-图13D是具有空气释放机构的伞泵的截面图。

图14A-图14C是具有另一空气释放机构的伞泵的截面图。

具体实施方式

伞能够包括可充气部件。例如，一些伞包括允许伞在收起形态(例如，更适于输送的收缩形态)与展开形态(例如，为使用者提供防护的扩展形态)之间转换的一个或多个可充气构件。这些可充气构件能够包括具有诸如环状、直梁状和曲梁状等的充气形状的气囊。包括这些充气构件的伞能够快速地收起和展开，从而允许使用者根据需要方便地输送和使用伞。在一些实例中，具有可充气构件的伞还比仅具有刚性结构构件的伞具有相对大的弹性，并且对风或其它潜在破坏性外力具有相对大的耐受性。具有可充气构件的伞还能够允许使用者控制伞的刚性程度，使得使用者能够根据期望的应用或条件适当地以可控的方式使伞变强。

图1A和图1B中示出了示例性伞100。伞100包括顶篷组件120和支撑组件140。顶篷组件120包括毂(hub)122、多个支撑肋124、片126、气囊128和多个接头130。支撑组件140包括泵142、柄144和管146。

毂122提供用于顶篷组件120的部件的中央附接点，并且使顶蓬组件120和支撑组件140彼此附接。伞100的毂122具有大致环状，并且固定到支撑组件140的上部。

支撑肋124为顶篷组件提供结构支撑。各支撑肋124均是杆或条，其在一端附接到毂122，并且在绕着毂122的外周的等距点处从毂122径向向外延伸。各支撑肋124均通过对应的铰接式接头130附接到毂122。接头130允许支撑肋124在收起位置(例如，使得支撑肋124沿近似平行于支撑组件140的轴线的方向延伸，或者使得支撑肋124相对于支撑组件140的轴线呈相对小的角度地延伸)与展开位置(例如，使得支撑肋124相对于支撑组件140的轴线呈角度地延伸，或者使得支撑肋124相对于支撑组件140的轴线呈比收起位置所呈角度大的角度地延伸)之间相对于毂122枢转。接头130能够是或包括枢轴，铰链、球窝、鞍座(saddle)或允许支撑肋124在收起位置与展开位置之间枢转的其它铰接机构。如图1A和图1B所示，当支撑肋124处于展开位置时，各支撑肋124均向下弯曲，形成弧形或曲线。

片126防护位于顶篷组件下方的区域160。片126附接各支撑肋124，并且在相邻的支撑肋124之间延伸。当支撑肋124处于收起位置时，片126从各支撑肋124呈褶皱状松弛地垂下。当支撑肋124向展开位置延伸时，片126与支撑肋124一起延伸，并且在支撑肋124之间被紧地牵拉，从而防护位于顶篷组件下方的区域160不受例如雨水或阳光的影响。片126由对环境(elements)耐受的诸如阻挡雨水的材料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯或可伸缩的尼龙)等的一种或多种材料构成。在一些实施方案中，片126是不透明的，以阻挡阳光。

气囊128提供用于使支撑肋124在收起位置与展开位置之间可控地枢转和/或用于将支撑肋支撑在展开位置的机构。气囊128的形状为大致环状，并且气囊128位于片126的下侧、绕着支撑组件120。气囊128实质上是气密的，并且能够被完全或部分地充气使得其内部容积充填有相对于周围环境加压的或压缩的空气。通过释放这种压缩空气能够使气囊128放气。当放气时，气囊128实质上不具有刚性的形式，并且使支撑肋124沿实质上平行于支撑组件140的方向(或者相对于支撑组件140呈相对小的角度)从毂122垂下。当部分充气时，气囊128的刚性提高，并且气囊128绕着支撑组件140增大。

在气囊128提供用于使支撑肋124可控地枢转的机构的伞中，增大的气囊128接触支撑肋124，并且随着气囊128的充气而将支撑肋124推离支撑组件140。该力致使支撑肋124相对于毂122在接头130处枢转，从而使支撑肋124相对于支撑组件140呈越来越大的角度地延伸。随着气囊128的继续充气，支撑肋124被越来越向外推，直到支撑肋124处于完全展开位置为止。各支撑肋的一端均由中央毂支撑，另一端均由绕着位于顶篷的最外直径的大约360度圆周的固定长度的织物支撑。顶篷被缝制成使肋以对称图案定位并限制肋的移动。当通过气囊施加压力时，压力将位于肋的两个固定端之间的各肋部分(rib part way)推开，并且使肋弯折成弧形，从而建立了弯曲的顶篷结构并使顶篷绷紧了。在完全展开位置(例如，如图1A和图1B所示)，片126在支撑肋124之间被紧地牵拉，从而形成了防护顶篷。片402在支撑肋124之间被紧地牵拉，从而对于对称的顶篷形成了结构保持，以对顶篷施加保持垂直于伞的中央轴的力。气囊128能够根据压缩在内部的空气量而具有不同刚性程度的伞形状。

在一些实例中，支撑肋124的运动范围是受限的，使得它们不能延伸超出完全展开位置。例如，一些伞包括限制支撑肋124的运动范围的接头130(例如，具有有限的铰接范围的接头130)。作为另一示例，一些伞包括附接到支撑肋124的稳定件，稳定件限制支撑肋124的运动范围。以下更详细地说明稳定件。

气囊128能够根据压缩在内部的空气量而具有不同程度的刚性。如此，能够通过驱动较多或较少的空气进入气囊128来改变伞100的刚性。气囊128对支撑肋施加朝向展开位置的力。一些伞包括诸如弹簧等的另一个打开机构，并且在通过该打开机构使支撑肋定位之后使用气囊128帮助将支撑肋维持在展开位置。

气囊128的尺寸和包含在气囊128内的空气压力能够基于一个或多个因素而改变。例如，尺寸和/或空气压力不同的气囊具有不同的刚性，并且还能够影响片126的曲率。因此，气囊的尺寸(例如，气囊的内径和外径)和/或包含在气囊内的空气压力能够根据伞100的期望物理特性而改变。在一些实例中，例如为了加快充气和放气速度，使用小的直径和低的空气压力。作为示例，为了支撑直径为近似40英寸的伞，一些气囊具有近似8英寸(例如，在7英寸与9英寸之间)的外径，并且在充气时具有在5psi与15psi之间的空气压力。在实践中，其它尺寸和空气压力也是可能的。

泵142联接到气囊并是可操作的，用于将空气从伞100的外部(例如，从周围环境)压缩到气囊128中。泵142通过管146联接到气囊128，管146提供用于空气在泵142与气囊128之间行进的气密通道。在伞100中，管146位于支撑组件140的上部，使得在泵142的操作期间，空气从泵142向上行进穿过管146并进入气囊128。在伞100中，泵142是当使用者手动地(例如，使用适当的柄)使内部活塞循环时驱动空气进入环状气囊的活塞泵。泵142还包括防止空气从气囊128逸出的阀(例如，单向阀或止回阀)。阀是可释放的，使得包含在气囊128内的空气能够从气囊128可控地释放。在一些实例中，泵142包括当气囊128内的空气压力超过特定阈值(例如，20psi)时将空气从气囊128自动释放的阀。以下更详细地说明泵。

柄144用作使用者的抓握表面。柄144位于支撑组件140的下部。在一些伞中，柄144与泵142是一体的，使得使用者能够在展开伞期间使用柄144来操作泵142(例如，使泵142循环并使气囊128充气)，以及能够在展开之前和之后使用柄144来抓握伞。在一些实例中，柄144与泵142是分离的，使得使用者在使用期间抓握柄144以使伞100定位，并且在操作伞100期间单独地抓握泵142。

在伞100的示例性使用中，伞最初处于收起位置。在收起位置，支撑肋124实质上平行于支撑组件140(或者相对于支撑组件140呈相对小的角度)，并且片126从支撑肋124呈褶皱状松弛地垂下。使用者通过使用柄144(例如，通过交替地进行朝向泵142推动柄144和拉动柄144远离泵142)使泵142循环、驱动空气进入泵142、驱动空气穿过管146并进入气囊128来使顶篷组件展开。随着气囊128的充气，气囊128膨胀，向外对支撑肋124加压，使得支撑肋124绕着接头130从支撑组件140向外枢转。在完全展开位置，片126在支撑肋124之间被紧地牵拉，从而形成了防护顶篷。如果需要，使用者能够继续驱动额外的空气进入气囊128，从而提高气囊128的刚性并使处于展开形态的伞100进一步变强。然后，使用者通过柄144抓握伞100，并且根据需要使伞100定位。当展开时，片126为使用者提供抵抗环境的防护遮蔽。例如，使用者能够将他的身体定位在防护区域160内以使他自身免受雨水和/或阳光的影响。因为伞100是便携式的，所以使用者能够在他步行时撑着伞100，使得在行进期间他始终被防护。当结束伞100的使用时，使用者释放泵142的阀，从而将空气从气囊128释放。一旦气囊128被放气，伞100就返回收起形态。

图2示出了当伞100处于展开形态时毂122、支撑肋124，气囊128和接头130的详细图。如上所述，毂122提供用于顶篷组件(例如，支撑肋124和气囊128)的部件的中央附接点，并且使顶篷组件120与支撑组件140彼此附接。毂122的形状为大致环状，并且毂122限定贯穿其中央的通道202。通道202接合支撑组件140的对应结构(例如，从支撑组件140的上端延伸的钉、销或榫(dowel))，使得将毂122固定在支撑组件140的顶部。

如上所述，多个支撑肋124通过接头130附接到毂122。接头130是铰链式接头，允许各支撑肋124相对于毂122以实质上一个自由度枢转。还如图2所示，各支撑肋124均在绕着毂122的外周的近似等距点处从毂122径向向外延伸。

如上所述，气囊128提供用于使支撑肋124在收起位置与展开位置之间可控地枢转的机构。如图2所示，当伞100处于展开形态且气囊128充气时，气囊128(例如，在点206处)接触各支撑肋124，从而将支撑肋124支撑在展开位置。在该示例中，气囊128在充气时为大致环状，并且气囊128位于毂122的略微下方。

气囊128附接到毂122，使得无论气囊128被放气还是充气，气囊128和毂122均保持联接。气囊128通过多个支撑带204附接到毂122；支撑带204在气囊128与毂122之间延伸。在一些伞中，支撑带204从毂122的上表面延伸到气囊128的下表面。在该配置中，气囊128在充气时被向上(例如，沿箭头208的方向)拉动，并且向支撑肋124的下侧施加力。这提高了防护顶篷的刚性，并且在一些实例中，还增大防护顶篷的曲率。此外，在该配置中，气囊128在充气时(例如，沿箭头210的方向)转动。如果气囊128还固定到片126(例如，固定在点206处)，则该旋转会对各支撑肋124施加向外(例如，沿箭头212的方向)的力，从而进一步提高防护顶篷的刚性。

尽管以上进行了示出和说明，但是伞100仅是说明例。在实践中，伞的形态可以与伞100不同。例如，伞100具有当处于展开位置时弯成或弓成特定程度的支撑肋124。在实践中，根据实施方案，支撑肋124能够弯成更大或更小的程度。在一些伞中，支撑肋124弯成比图1A和图1B所示的程度大的程度，并且在展开时限定较深的顶篷组件120。在一些伞中，支撑肋124弯成比图1A和图1B所示的程度小的程度，并且在展开时限定较平的顶篷组件120。在一些伞中，支撑肋124根本不弯，而是从毂122沿实质上直的方向延伸。

作为另一示例，顶篷组件120的整体形状也能够改变。例如，当处于展开形态时，伞100被示出具有限定弯曲顶篷(例如，基本上近似部分球面)的支撑肋124和片126。在一些伞中，支撑肋124和片126限定具有不同表面配置的顶篷，例如锥形表面、锥体表面或者任意对称或不对称表面。

作为另一示例，伞100被示出具有支撑肋124，当处于展开形态时，支撑肋124近似垂直于支承组件140的延伸部地从毂122延伸。在实践中，当支撑肋124处于展开形态时，支撑肋124能够以比所示的程度大或小的程度从毂122延伸。例如，在一些伞中，当支撑肋124处于展开形态时，支撑肋124以小于90°(例如，60°、70°或80°)或大于90°(例如，100°、120°或更大)的角度从毂122延伸。

作为另一示例，伞100能够具有不同数量的支撑肋124。例如，图2示出了八个支撑肋124。一些伞具有较少的支撑肋124(例如，4个、5个、6个或7个)，而一些伞具有较多的支撑肋(例如，9个、10个、11个、12个或更多个)。伞还能够具有不同数量的支撑带204。例如，图2示出了八个支撑带204。一些伞具有较少的支撑带204(例如，4个、5个、6个或7个)，而一些伞具有较多的支撑带204(例如，9个、10个、11个、12个或更多个)。

图2示出了在位于接头130的略微上方的点处附接到毂122的支撑带204。在实践中，毂122的形状和位置能够不同，并且支撑带204能够相对于接头130在不同点处附接到毂122。例如，图3A示出了相对薄的毂122，支撑带204在与接头130近似相同高度的点302处附接到毂122。相比之下，图3B示出了相对厚的毂122，支撑带204穿过片126(例如，穿过片126中的接缝或孔眼)并在实质上位于接头130上方的点302处附接到毂122。图3C示出了如下支撑带204：支撑带204穿过片126(例如，穿过片126中的接缝或孔眼)、在穿过片126之后弯折并在实质上位于接头130上方的点302处附接到毂122。在一些伞中，帽附接到毂122的顶部，用于将支撑带204和毂122固定到支撑组件140。

如上所述，一些伞包括附接到支撑肋124的稳定件，稳定件限制支撑肋124的运动范围。在一些实例中，稳定件402是在支撑肋124与支撑组件140之间延伸的片。图4A和图4B示出了如下稳定件402：稳定件402在片126的下侧附接到位于各支撑肋124的点404。当伞100展开时，稳定件402被紧地牵拉跨越各点404和支撑组件140，从而限制了支撑肋124相对于支撑组件140的任何进一步枢转。该附加的附接点进一步限制支撑肋124相对于支撑组件140的任何进一步枢转，并且提高伞100的当顶篷受到外力时的稳定性。除了限制支撑肋124的运动范围以外，稳定件402还覆盖毂122。这防护了毂122免受损坏，并且将毂122从视野中隐藏以提供较美观的外观。

例如，稳定件402能够用于防止支撑肋124相对于支撑组件140的延伸部枢转超过特定的范围。例如，稳定件能够防止支撑肋124因气囊128的过度充气或因外力(例如，吹在伞100的下侧的风)而过度枢转。以这种方式，当展开时，无论使用者误用与否、有无恶劣的天气和/或其它外力，顶篷组件120的形状均能够维持。在一些实例中，稳定件402是柔性的、可收缩的或可折叠的，使得随着伞的闭合，稳定件402能够折叠、压平或以其它方式收缩。

在一些实例中，稳定件402通过能够沿着支撑组件140的轴移动的稳定件支承件(例如，柱状环)附接到支撑组件140。这允许使用者通过向下拉动稳定件支承件来使防护顶篷部分地收缩。随着稳定件支承件沿着支撑组件140的向下移动，稳定件402将支撑肋124拉离支撑肋124的展开位置。使用者继续向下拉动稳定件支承件，直到支撑肋124平行于支撑组件140的轴为止，由此使防护顶篷收缩。相反地，随着伞100的展开，稳定件支承件被支撑肋124和稳定件402沿着支撑组件140的轴向上拉。稳定件支承件继续向上移动，直到伞完全展开为止，或者在一些实例中，直到稳定件支承件的任何进一步向上移动被限制为止(例如，直到稳定件支承件接触防止稳定件支承件相对于支撑组件140进一步向上移动的阻挡元件为止)。

图4A和图4B示出了当伞100处于展开位置时实质上平坦的稳定件402。然而，不一定如此。例如，图5A和5B示出了具有如下稳定件402的伞100：稳定件402在片126的下侧附接到位于各支撑肋124的点404。当伞100展开时，稳定件也被紧地牵拉跨越各点404，从而限制了支撑肋124相对于支撑组件140的任何进一步枢转。然而，稳定件还在实质上位于点404下方的点406处附接到支撑组件140。因此，当稳定件402被紧地牵拉跨越点404和406时，稳定件实质上是不平坦的。根据实施方案，稳定件402的其它配置也是可能的。

在上述示例中，气囊128位于片126的下侧，使得当气囊128充气时，气囊128将支撑肋124推离支撑组件140。在一些伞中，代替地，气囊128位于片126的上侧。例如，如图6A和图6B所示，气囊128能够位于片126的上侧、支撑肋124的上方。气囊128通过穿过片126(例如，穿过片126中的接缝或孔眼604)的一系列支撑带602附接到各支撑肋124。在该实施方案中，毂122也位于片126的上侧，并且通过支撑带204附接到气囊128。

在该示例中，当气囊128放气时，气囊128实质上不具有刚性的形式，并且支撑肋124沿实质上平行于支撑组件140的方向(或者相对于支撑组件140呈相对小的角度)从毂122垂下。当部分充气时，气囊128的刚性提高，并且气囊128绕着支撑组件140增大。随着气囊128的充气，增大的气囊128将支撑肋124拉离支撑组件140。该拉力致使支撑肋124相对于毂122在接头130处枢转，从而使支撑肋124相对于支撑组件140呈角度地延伸。随着气囊128的继续充气时，支撑肋124被越来越向外拉，直到支撑肋124处于完全展开位置为止。在完全展开位置(例如，如图6A和图6B所示)，片126在支撑肋124之间被紧地牵拉，从而形成了防护顶篷。在该示例中，伞100还包括被紧地牵拉跨越支撑肋124的稳定件402，从而防止支撑肋124相对于毂122和支撑组件140进一步枢转。

虽然在以上示例中伞100被示出为具有环状气囊128，但是一些伞100具有充气成诸如直梁状(straight beam)和曲梁状(curved beam)等的其它形状的气囊。图7A和图7B中示出了具有多个直的可充气构件的伞100’。伞100’包括顶篷组件120和支撑组件140。顶篷组件120包括毂122、多个支撑肋124、片126和多个气囊128。支撑组件140包括泵142和柄144。

如上，毂122提供用于顶篷组件120的部件的中央附接点，并且使顶篷组件120与支撑组件140彼此附接。图8A和图8B示出了通过对应的螺纹802和804固定到支撑组件140的上部的毂122。毂122包括多个底部孔806和多个侧部孔808。各底部孔806均通过内部通道810与侧部孔808联接，从而在各底部孔806与和其对应的侧部孔808之间限定出气密通路。

支撑肋124提供用于顶篷组件的结构支撑。各支撑肋124均是杆或条，其在一端附接到毂122并从毂122径向向外延伸。各支撑肋124均通过螺钉812附接到毂122。支撑肋124是柔性的，并且能够在收起位置(例如，使得支撑肋124沿近似平行于支撑组件140的延伸部的方向延伸)与展开位置(例如，使得支撑肋124沿相对于支撑组件140的延伸部呈诸如90°等的特定角度的方向延伸)之间弯折。如图7A和图7B所示，当支撑肋124处于展开位置时，各支撑肋124均向下弯，形成弧形或曲线。

片126提供位于顶篷组件下方的防护区域160。在一些实施方案中，片126与上述示例相似。例如，片126能够附接各支撑肋124，并且在相邻的支撑肋124之间延伸。当支撑肋124处于收起位置时，片126从各支撑肋124呈褶皱状松弛地垂下。当支撑肋124向展开位置延伸时，片126与支撑肋124一起延伸，并且在支撑肋124之间被紧地牵拉，从而在顶篷组件下方形成防护区域160。

气囊128提供用于在收起位置与展开位置之间可控地调整伞100’的机构。各气囊128的形状均是大致窄梁状(narrow beam)，并且各气囊128均附接到毂122的对应的侧部孔808。各气囊128还均附接到支撑肋124，并且均从片126的中央在片126的下侧径向向外延伸。气囊128实质上是气密的，并且能够被完全或部分地充气使得其内部容积充填有相对于周围环境加压的或压缩的空气，或者能够被完全或部分地放气使得其内部容积不包含压缩空气。当放气时，气囊128实质上不具有刚性的形式，并且使支撑肋124沿实质上平行于支撑组件140的方向从毂122垂下。由于孔808刚性地安装到支撑组件140，并且抵抗片126相对于支撑组件140(例如，柄的轴)移动，伞100’提供了充气的片126的垂直稳定性，并且实现了无稳定片402的支撑组件140。在一些实例中，支撑组件140与毂122之间的这种连接允许伞100’抵抗外力(例如，风)。在一些实例中，稳定件402是柔性的、可收缩的或可折叠的，使得随着伞的收缩，稳定件402能够被折叠或压平。在一些实例中，气囊128是柔性的、可收缩的或可折叠的，使得随着伞的闭合，气囊128能够被折叠、压平或以其它方式收缩。

当部分充气时，气囊128的刚性提高。随着气囊128的充气，增大的气囊128将支撑肋124推离支撑组件140。该推力致使支撑肋124相对于支撑组件140呈角度地延伸。随着气囊128的继续充气，支撑肋124被越来越向外推，直到支撑肋124处于完全展开位置为止。在完全展开位置(例如，如图7A和图7B所示)，片126在支撑肋124之间被紧地牵拉，从而形成了防护顶篷。气囊128能够根据压缩在内部的空气量而均具有不同程度的刚性。如此，能够通过驱动较多或较少的空气进入气囊128来改变伞100’的刚性。

泵142联接到气囊128并允许空气从伞100’的外部(例如，从周围环境)泵送到气囊128中。如上所述，泵142能够通过由下部孔806、内部通道810和侧部孔808限定的通道联接到气囊128，该通道提供用于空气在泵142与各气囊128之间行进的气密通道。泵142能够与上述泵类似。例如，在一些实施方案中，泵142是当使用者手动地(例如，使用适当的柄)使内部活塞循环时驱动空气进入气囊128的活塞泵。泵142还包括联接到各下部孔806的多个阀(例如，单向阀或止回阀)，该阀防止空气从气囊128逸出。阀是可释放的，使得包含在气囊128内的空气能够从气囊128可控地释放。在一些实例中，泵142包括当气囊128内的空气压力超过特定阈值(例如，20psi)时将空气从气囊128自动释放的阀。以下更详细地说明泵。

柄144用作使用者的抓握表面。在一些实施方案中，柄144与上述柄144相似。例如，图7A和7B示出了位于支撑组件140下部的柄144。在一些实施方案中，柄144与泵142是一体的，使得使用者能够在伞展开期间使用柄144来对泵142作用(例如，使泵142循环并使气囊128充气)，以及能够在展开之前和之后使用柄144来抓握伞。

在伞100’的示例性使用中，伞最初处于收起位置。在收起位置，支撑肋124实质上平行于支撑组件140，并且片126从支撑肋124呈褶皱状松弛地垂下。使用者通过使用柄144(例如，通过交替地进行朝向泵142推动柄144和拉动柄144远离泵142)使泵142循环、驱动空气进入泵142并进入各气囊128来使顶篷组件展开。随着气囊128的充气，气囊128膨胀，从而从支撑组件140向外对支撑肋124加压。在完全展开位置，片126在支撑肋124之间被紧地牵拉，从而形成了防护顶篷。如果需要，使用者能够继续驱动额外的空气进入气囊128，从而提高气囊128的刚性并使处于展开形态的伞100’进一步变强。然后，使用者通过柄144抓握伞100’，并且根据需要使伞100’定位。当展开时，片126为使用者提供抵抗环境的防护遮蔽。例如，使用者能够将他的身体定位在防护区域160内以使他自身免受雨水和/或阳光的影响。因为伞100’是便携式的，所以使用者能够在他步行时撑着伞100’，使得他在行进期间始终被防护。当使用者结束伞100’的使用时，使用者释放泵142的阀，从而将空气从气囊128释放。一旦气囊128被放气，伞100’就返回收起形态。

虽然图7A、图7B、图8A和图8B示出了具有多个直的可充气构件的示例性伞，但是这些伞仅是说明例。在实践中，伞能够与以上所示的伞不同。例如，图8A和图8B示出了具有多个对应的侧部孔808和底部孔806的毂122，使得通过独立限定的空气通道将来自泵142的空气驱动进入各气囊128。在一些实施方案中，代替地，毂122具有比侧部孔808少的底部孔806。例如，图9示出了毂122仅具有联接到多个侧部孔808的单个底部孔806。泵142联接到底部孔806，气囊128联接到各侧部孔808，使得在泵142的操作期间，空气从泵142向上行进并进入各气囊128。在这里示出的示例中，毂122还包括防止空气从气囊128逸出的阀902。阀902是可释放的，使得包含在气囊128内的空气能够从气囊128可控地释放。在一些伞中，阀902能够替换泵142的一个或多个阀，使得仅需要单个阀来调节进出气囊128的空气流。

在一些实施方案中，顶篷组件120的形状可以与上述示例不同。例如，图10示出了伞100”，其中顶篷组件120具有由片126和气囊128限定的大致锥体形状。在实践中，顶篷组件120的其它形状也是可能的。

气囊128的形状也可以与上述示例不同。例如，图10示出了弯曲的气囊128，各气囊128均形成螺旋的一部分。在实践中，气囊128的其它形状也是可能的。

并非所有伞均包括支撑肋124。例如，图11示出了伞100”’，其中顶篷组件120不包括任何支撑肋，并且代替地，片126附接到各气囊128。当气囊128充气时，片126在气囊128之间被紧地牵拉，从而形成了防护顶篷。在一些情况下，不具有任何支撑肋的伞比具有支撑肋的伞具有相对大的弹性，并且不具有任何支撑肋的伞对风或其它潜在损坏性外力具有较大的耐受性。

在一些伞(例如，图7A和图7B所示的伞100’)中，气囊128不完全延伸到片126的周缘。相比之下，图11示出了完全延伸到片126的周缘的气囊128。此外，气囊128无需是直的，并且能够是弯曲的。例如，图11示出了气囊是弯曲的以提供具有弯曲形状的顶篷组件120。在实践中，气囊128的形状、尺寸和/或配置能够改变，以提供具有不同形状和尺寸的顶篷组件。

如上所述，伞(例如，伞100、100’、100”或100”’)包括可操作以将空气从伞外部压缩到一个或多个气囊中的泵142。在实践中，泵142能够根据实施方案而具有不同的配置。

作为示例，图12A中示意性地示出了泵142’。泵142’包括柄1202、轴室密封件1204、泵室1206、轴室1208、软管1210和止回阀1212a-f。

泵室1206、轴室1208和软管1210互连(即，彼此流体连通)，使得空气能够在它们之间流动。软管1210进而连接到气囊128，使得能够将来自泵室1206、轴室1208和软管1210的空气压缩到气囊128中。

通过止回阀1212a-f调节进出泵142’的空气流。止回阀1212a和1212b位于泵室1206的相对端，并且调节从泵142’的外部进入泵室1206的空气流。止回阀1212b和1212c均位于泵室1206与轴室1208之间，并且调节泵室1206与轴室1208之间的空气流。止回阀1212e位于轴室1208与软管1210之间，并且调节轴室1208与软管1210之间的空气流。止回阀1212f位于轴室1208的端，并且调节从泵142’的外部进入轴室1208和软管1210的空气流。

如图12A所示，当泵142’处于放气状态时，止回阀1212a-1212e均关闭，止回阀1212f打开。因而，泵室1206被止回阀1212a-d密封，轴室1208被轴室密封件1204和止回阀1212a-1212e密封。

如图12B所示，使用者通过沿箭头1214的方向牵拉柄1202来操作泵142’。作为响应，止回阀1212b、1212c和1212e打开，而止回阀1212a、1212d和1212f关闭(或保持关闭)。结果，止回阀1212a和1212c之间的泵室1206内的空气被迫穿过止回阀1212c进入轴室1208，并且进入软管1210。结果，空气被压缩在气囊128内。此外，来自泵142’外部的空气穿过止回阀1212b被抽入泵室1206。由于止回阀1212d是关闭的，所以该空气不能流入轴室1208。

如图12C所示，使用者通过随后沿着箭头1216的方向推动1202来继续操作泵142’。作为响应，止回阀1212a、1212d和1212e打开，而止回阀1212b、1212c和1212f关闭(或保持关闭)。结果，止回阀1212b和1212d之间的泵室1206内的空气被迫穿过止回阀1212d进入轴室1208，并且进入软管1210。结果空气被压缩在气囊128内。此外，从泵142’外部抽取的空气通过止回阀1212a被抽入泵室1206。由于止回阀1212c是关闭的，所以该空气不能流入轴室1208。

使用者在沿箭头1214的方向向外牵拉柄1202与沿箭头1216的方向向内按压柄1202之间交替进行以将越来越多的空气压缩进入气囊128，由此使气囊128充气并使伞展开。如图12D所示，当泵142’处于完全展开状态时，止回阀1212a-f均关闭，由此将所包含的空气密封在泵124’和气囊128内。

为了收起伞，使用者能够操作泵142’，使得止回阀1212f打开。如图12E所示，当止回阀1212f打开时，来自气囊128的压缩空气穿过软管1210向泵142’的外部逸出。结果，气囊128放气，由此将伞收缩成收起形态。例如，使用被构造成使止回阀1212f在其打开位置与关闭位置之间切换的按钮、杠杆(lever)或开关，使用者能够操作止回阀1212f。

虽然示出了柄1202、轴室密封件1204、泵室1206、轴室1208、软管1210、止回阀1212a-f的示例性配置，但是这仅是说明示例。在实践中，部件的物理配置能够根据实施方案而改变。作为示例，在一些实例中，止回阀1212a-f中的一者或多者位于泵142’的与图12A-图12E所示的点不同的点。

此外，虽然以上说明了示例性空气释放机构，但是这也仅是说明示例。在实践中，泵能够具有允许使用者选择性地将空气从气囊128释放的各种构造。作为说明示例，图13A示出了具有与图12A-图12E所示的构造大致相似的构造的泵142”。然而，在这种情况下，泵142”在轴室1208内包括释放按钮1302和空气逸出管1304。空气逸出管1304被配置成空气逸出管1304的一端1306a延伸穿过轴室密封件1308且不与周围环境隔离。空气逸出管1304的相对端1306b位于止回阀1212e的正前方，止回阀1212e调节轴室1208与软管1210之间的空气流和空气逸出管1304与轴室1208之间的空气流两者。在该构造中，通过弹簧1310对空气逸出管1304施力。在该构造中，空气逸出管1304是密封的，并且来自泵142”和气囊128的其它部件内的空气不能流入空气逸出管1304。图13B更详细地示出了空气逸出管1304的端1306b和止回阀1212e。然而，如图13C所示，当释放按钮1302被压下时，空气逸出管1304被杆1312抵抗弹簧1310地向上推。结果，如图13D所示，空气逸出管1304的端1306b被推动超过止回阀1212e，由此允许压缩空气从气囊128进入空气逸出管1304。然后，空气流过空气逸出管1304、从空气逸出管1304的相对端出来并(例如，通过位于释放按钮1302或释放按钮1302周围的通道或间隙)进入外部环境。结果，气囊128放气，由此将伞收缩成收起形态。

当释放按钮1302被释放时，空气逸出管1304的端1306b缩回穿过止回阀1212b，由此使空气逸出管1304与气囊128重新隔离。使用者能够再次操作泵以(例如，如上所述，通过使泵循环)使气囊充气。

作为另一示例，图14A再次示出了具有与图12A-图12E所示的构造大致相似的构造的泵142”’。然而，在这种情况下，泵142”’包括空气释放套管1402，空气释放套管1402绕着轴室1208定位，并且覆盖轴室1208的位于止回阀1212e和1212f之间的部分。轴室1208在止回阀1212e和1212f之间还包括允许空气流出轴室1208和/或气囊128的多个通道1404。然而，在该构造中，通道1404被空气释放套管1402堵塞。因而，来自气囊128内的空气不能通过通道1404逸出并进入周围环境。图14B更详细地示出了空气释放套管1402和通道1404。

如图14C所示，当空气释放套管1402被(例如，沿箭头1406的方向)推离通道1404时，通道1404不再被空气释放套管1402堵塞。结果，来自气囊128内的压缩空气通过通道1402逸出。因此，气囊128放气，由此将伞收缩成收起形态。

当释放按钮1302被释放时，空气释放套管1402缩回到其初始位置，并且重新阻塞通道1404，从而将气囊128从外部环境重新密封。使用者能够再次操作泵以(例如，如上所述，通过使泵循环)使气囊128充气。

在上述伞中，使用手动致动的泵142使气囊128充气。然而，在一些伞中，除了泵142以外或代替泵142，使用其它机构使气囊128充气。例如，一些伞100包括联接到气囊128的一个或多个压缩空气的容器(例如，压缩空气或CO₂的瓶)。在示例性使用中，使用者使用容器将空气注入气囊128(例如，通过使用释放阀将空气从容器释放)，以使顶篷展开。在一些实例中，伞包括一个或多个电动泵，电动泵允许使用者可控地使气囊128充气，而无需使用者手动地使泵循环。在一些实例中，伞100包括生成气体以使顶篷组件展开的气体生成器装置。例如，一些伞包括使用诸如叠氮化钠等的固体推进剂来生成氮气的气体生成器。

已经说明了数个实施方案。即便如此，将理解的是，在不脱离本公开的主旨和范围的情况下，可以进行各种变型。因此，其它实施方案在所附权利要求的范围内。

Claims

1.一种伞，其包括：

支撑组件，其包括：

泵；和

柄；和

顶篷组件，其包括：

多个支撑肋，其附接到所述柄；

片，其附接到各所述支撑肋；以及

环状的气囊，其联接到所述空气泵，所述气囊绕着所述柄布置并接合所述支撑肋。

2.根据权利要求1所述的伞，其特征在于，所述伞被构造成能够在收起形态与展开形态之间可逆地转换。

3.根据权利要求2所述的伞，其特征在于，在所述收起形态，所述气囊被放气，所述支撑肋沿实质上平行于所述柄的方向从所述柄延伸。

4.根据权利要求2所述的伞，其特征在于，在所述展开形态，所述气囊被充气，所述支撑肋以相对于所述柄呈角度的方式由所述气囊支撑，所述片在相邻的所述支撑肋之间延伸。

5.根据权利要求1所述的伞，其特征在于，所述泵整合在所述柄中。

6.根据权利要求1所述的伞，其特征在于，所述伞还包括附接到所述柄的上部的毂。

7.根据权利要求6所述的伞，其特征在于，所述毂使所述多个支撑肋附接到所述柄。

8.根据权利要求7所述的伞，其特征在于，所述环状的气囊附接到所述毂。

9.根据权利要求8所述的伞，其特征在于，多个支撑条使所述环状的气囊附接到所述毂。

10.根据权利要求1所述的伞，其特征在于，所述伞还包括附接到所述支撑肋的稳定件，其中所述稳定件将所述支撑肋相对于所述柄的角度范围限定成预定角度范围。

11.根据权利要求1所述的伞，其特征在于，所述支撑组件还包括能够被操作以释放所述环状的气囊内的空气的空气释放机构。

12.根据权利要求11所述的伞，其特征在于，所述空气释放机构包括绕着所述支撑组件的外周布置的套管，所述套管被构造成能够在第一位置与第二位置之间可逆地转换，

在所述第一位置，所述套管堵塞与所述环状的气囊流体连通的通道，由此防止所述环状的气囊内的空气流过所述通道并从所述伞逸出，并且

在所述第二位置，所述套管不堵塞所述通道，由此允许所述环状的气囊内的空气流过所述通道并从所述伞逸出。

13.一种伞，其包括：

支撑组件，其包括：

泵；和

柄；以及

顶篷组件，其包括：

毂构件，其附接到所述柄；

多个气囊，其附接到所述毂构件并联接到所述空气泵；和

片，其附接到各所述气囊。

14.根据权利要求13所述的伞，其特征在于，所述伞被构造成能够在收起形态与展开形态之间可逆地转换。

15.根据权利要求14所述的伞，其特征在于，在所述收起形态，所述气囊被放气。

16.根据权利要求14所述的伞，其特征在于，在所述展开形态，所述气囊被充气并相对于所述柄呈角度地从所述毂构件延伸，所述片在相邻的气囊之间延伸。

17.根据权利要求13所述的伞，其特征在于，所述泵整合在所述柄中。

18.根据权利要求13所述的伞，其特征在于，所述毂构件包括能够被操作以控制空气从所述气囊释放的阀。

19.根据权利要求13所述的伞，其特征在于，所述毂构件包括多个阀，各阀均与对应气囊相关联并能够被操作以控制空气从该对应气囊释放。