CN108024605B - 伞 - Google Patents

Abstract

一种伞，包括：(a)杆组件，其包括多个杆；(b)伞蓬，其与杆组件连接且能够在打开位置与闭合位置之间移动，伞蓬在所述打开位置展开，在所述闭合位置缩回；(c)静止握把，其与杆组件连接以便用于抓握伞；(d)触发器，其可释放地连接到杆组件的至少一个杆上，其中，在触发器组件致动时，触发器释放杆组件的该至少一个杆，上述杆展开且引起所述伞蓬从闭合位置移向所述打开位置；以及(e)手柄，其能够相对于握把移动且连接到杆组件，手柄能够平移以便将伞蓬从打开位置移动到闭合位置。

Description

伞

相关申请的交叉引用

本申请涉及并且要求于2016年7月1日提交的题为“伞”的美国申请第15/200,306号的优先权的权益，其全部内容通过引用整体并入本文用于所有目的。

技术领域

本公开涉及伞的领域。

背景技术

许多传统的自动伞是通过：释放拉紧的锁、按钮或触发器以将伞的伞蓬自动地从闭合位置展开到打开位置，然后向下拉动沿着伞轴滑动的环以将伞蓬返回到闭合位置。本文描述的是用于打开和闭合伞的新的且不同的设计。

发明内容

本发明的方案涉及一种伞。

根据第一方案，本发明提供一种伞，包括：(a)杆组件，其包括多个杆；(b)伞蓬，其与杆组件连接且能够在打开位置与闭合位置之间移动，伞蓬在所述打开位置展开，在所述闭合位置缩回；(c)静止握把，其与杆组件连接以便用于抓握伞；(d)触发器，其构造为使伞蓬从闭合位置移动到打开位置；以及(e)手柄，其能够相对于握把移动且连接到杆组件，手柄能够平移以便将伞蓬从打开位置移动到闭合位置。

根据另一方案，本发明提供一种伞，包括：(a)杆组件，其包括多个杆；(b)伞蓬，其与杆组件连接且能够在打开位置与闭合位置之间移动，伞蓬在所述打开位置展开，在所述闭合位置缩回；(c)静止握把，其与杆组件连接以便用于抓握伞；(d)压缩弹簧，其位于握把内并被偏压以展开杆组件的至少一个杆并将伞蓬移向打开位置；(e)触发器组件，其可释放地连接到所述杆组件的所述至少一个杆，其中，在触发器组件致动时，触发器释放杆组件的所述至少一个杆，其展开且引起伞蓬从闭合位置移动到打开位置；(f)手柄，其能够相对于所述握把移动且连接到所述杆组件，手柄能够从缩回位置平移到延伸位置以将伞蓬从打开位置移动到闭合位置；以及(g)拉力弹簧，其定位为在伞蓬闭合之后将手柄从延伸位置移回到缩回位置。

附图说明

结合附图阅读以下详细描述可以更好地理解本发明。根据惯例，除非另有说明，附图的各种特征无需按比例绘制。相反，为了清楚起见，各特征的尺寸可能被放大或缩小。附图中包含以下各图：

图1A描绘了根据本发明的一个示例的示出为处于完全闭合状态的伞的

立视图；

图1B描绘了处于中间打开状态的图1A的伞的立视图；

图1C描绘了处于完全打开状态的图1A的伞的立视图；

图1D描绘了处于前期闭合状态的图1A的伞的立视图；

图1E描绘了处于中间闭合状态的图1A的伞的立视图；

图1F描绘了处于后期闭合状态的图1A的伞的立视图；

图2和图3分别是沿线I-I和II-II截取的图1A的伞的剖视图；

图2A是图2的细节视图；

图4和图5分别是沿线III-III和IV-IV截取的图1B的伞的剖视图；

图6和图7分别是沿线V-V和VI-VI截取的图1C的伞的剖视图；

图8和图9分别是沿线VII-VII和VIII-VIII截取的图1D的伞的剖视图；

图10和图11分别是沿线IX-IX和X-X截取的图1E的伞的剖视图；

图12和图13分别是沿线XI-XI和XII-XII截取的图1F的伞的剖视图；

图14是图1A-图1F的伞基座的局部分解图，并且包括握把的细节视图；

图14A是图14的细节视图；

图15、图16和图17分别是处于完全打开状态、中间打开/闭合状态和完全闭合状态的图1A-图1F的伞的顶端的立体图，其中省略了各部件；

图15A和图16A分别是图15和16的细节视图；

图18描绘了包括磁闭合系统的伞的伞蓬的立体图；

图19描绘了伞的紧凑模型的握把的立体图；

图20A描绘了根据本发明另一示例的示出为处于完全闭合状态的另一种伞的局部剖视图；

图20B描绘了处于中间打开状态的图20A的伞的局部剖视图；

图20C描绘了处于完全打开状态的图20A的伞的局部剖视图；

图20D描绘了处于前期闭合状态的图20A的伞的局部剖视图；

图20E描绘了处于中间闭合状态的图20A的伞的局部剖视图；

图20F描绘了处于后期闭合状态的图20A的伞的局部剖视图；

图21描绘了根据本发明又一示例的另一种伞的立视图，其以中间打开状态示出；

图22A和图22B描绘了沿线22-22截取的图21的伞的简化截面；

图23A和图23B描绘了沿线22-22截取的图21的伞的简化截面的替代性构造；以及

图24A和图24B示出了与图21的伞一起使用的磁性杆组件的立视图。

具体实施方式

尽管本文参考具体实施例说明和描述了本发明，但本发明并不限于所示的细节。相反，可以在不脱离本发明的情况下对权利要求的范围和等同范围内的细节进行各种修改。

如本文所使用的，“近侧”和“远侧”是指相对于手柄20/220/320的自由端的位置或方向。例如，特定部件的近侧部分是更靠近手柄20/220/320的部分，而远侧部分是远离手柄20/220/320的部分。此外，近侧方向是朝向手柄20/220/320的方向，而远侧方向是远离手柄20/220/320的方向。

图1A-图1F描绘了根据本发明的一个示例的伞10的视图，示出了在闭合、打开和后期闭合阶段之间移动的伞10。伞10可在图1A和图1C分别示出的完全闭合状态与完全打开状态之间移动。伞10通常包括通过杆组件13连接到可展开伞蓬12的固定握把11。杆组件13包括用于在打开与闭合状态之间展开和缩回伞蓬12的机构。

现在参照图1A、图2和图3，握把11包括由伞10的使用者抓握的大直径远侧部15和小直径近侧部17，每个部分均大致呈管状并且包括一个中空的内部区域。在远侧部分15与近侧部分17之间的界面处形成肩部19，用于在伞10的完全闭合位置和完全打开位置支承可移动手柄20的远端。近侧部17的尺寸设置为装配在可移动手柄20的中空内部内。远侧部分15的回转状外表面可包括用于增强灵巧性的表面纹理。

握把11的中空内部区域的尺寸适合于容纳杆组件13的一部分。远侧部分15的顶部远端包括孔21，杆组件13的至少两个杆延伸穿过孔21。近侧部分17的下部近端还包括孔26，杆组件13的两个杆至少部分地定位在孔26中。另一个孔23设置在近侧部17的侧表面上，弹簧加载式触发器组件16通过孔23可移动地定位。

弹簧加载式触发器组件16可以被认为是形成握把11的一部分，因为其被安装到握把11。弹簧加载式触发器组件16通常包括围绕杆组件13的圆环22。一柱形触发器25被固定在环22上且定位为从环22的外表面沿径向向外延伸。触发器25可以是安装到环22上的单独部件(例如销)，或者触发器25可以与环22整合。钩28(参见图3)被固定到环22上，并且定位为从环22的内表面沿径向向内延伸。如图2A最佳所示，钩28包括平坦的下表面28'，该下表面28'与一弯曲的外表面相交。钩28的弯曲外表面沿着环22的长度延伸并且朝向环22的底端在深度上增加。钩28的平坦下表面28'(其作为捕获部)形成在环22的下近端处。钩28和触发器25位于环22的相对侧上。压缩弹簧30被固定在环22的外表面上，并与钩28直接相对。弹簧30将触发器组件16向左偏置，如图1所示。更具体地，弹簧30将钩28朝杆组件13偏置，下文将更详细地描述其目的。弹簧30被夹在环22的外表面与握把11的近侧部分17的内表面之间。如有所需，弹簧30也可以附加地或替代地固定到握把11的近侧部分17的内表面上。

可移动手柄20大致呈管状，并且包括用于容纳握把11的近侧部17的中空内部区域。手柄20的回转状外表面可以包括用于增强灵巧性的表面纹理。手柄20的外径大致等于握把的远侧部15的外径，以提供沿远侧部15和手柄20的长度的无缝过渡。

手柄20的内表面上限定有坡面27以便接合弹簧加载式触发器组件16，后文将描述其目的。如图6和图14所示，坡面27从手柄20的规则内径29过渡到扩大内径31。在从手柄20的顶端观察时，坡面27仅部分地沿着手柄20的内周延伸，即约30度。在操作中，手柄20能够沿着图3中所示的Z轴线在两个相反的方向上平移，并且能够在两个相反的旋转方向上围绕Z轴线旋转。坡面27被构造为与弹簧加载式触发器组件16相互作用以实现伞10的展开功能，这将在稍后更详细地描述。

虽然未示出，在伞10的替代实施例中，手柄20可以不被构造成旋转，且坡面27可以被省略。在该替代实施例中，手柄20会包括一孔，触发器25通过该孔延伸到手柄20的外部，从而使伞10的使用者能够直接致动弹簧加载式触发器组件16的触发器25。

仍然参照图1A、图2和图3，可伸缩杆组件13大体包括三个可伸缩中空杆，即内杆33，即：内杆33、围绕内杆33的中央杆35、和围绕中央杆35的外杆37、以及上部弹簧加载钩组件40，该上部弹簧加载钩组件构造成与杆组件13的全部三个杆相互作用以控制杆组件13的伸缩运动。

内杆33包括固定地安装到握把11的近侧部17的底端中形成的孔26的近端。内杆33延伸到伞10的顶端，且内杆的顶部远端连接到伞蓬12的臂上，如图14所示。内杆33包括一个长形槽34(见图1和图7)，上部弹簧加载钩组件40在运行中沿着该槽平移。长形槽34沿着轴线Z并沿着内杆33的长度的一部分延伸。内杆33在操作中不平移，而是其它杆35和37以及上部弹簧加载钩组件40相对于内杆33和握把11平移。

围绕内杆33的中央杆35包括连接到手柄20的下部内表面的基部端。(仅)如图8所示，杆35的近端36向外张开并且被捕获在从手柄20的下部内表面向上延伸的指部38中。由于端部36与指部38之间的连接，手柄20被构造为相对于中央杆35围绕Z轴线旋转(中央杆35不可旋转)，并且中央杆35能够与手柄20一同沿着Z轴线平移。本领域技术人员将认识到，存在用于连接手柄20和杆35的其它手段，使得手柄20可以围绕杆35旋转且与杆35一起平移。在伞10的闭合状态和打开状态下，中央杆35的顶部远端(其自由且断开)大致位于握把11的内部。

如图2、图3和图14最佳所示，中央杆35包括两个长形且端部开口的槽42，每个槽延伸穿过中央杆35的底端。槽42位于杆35的相对直径侧。在伞10的组装形式中，槽42位于从握把11的下部孔26向内延伸的突片44内(见图14)。槽42与突片44之间的接合在中央杆35沿着握把11平移时控制中央杆35的运动且防止中央杆35与握把11之间的相对转动。中央杆35还包括靠近其顶端的孔46，用于与上部弹簧加载钩组件40相互作用。孔46径向地定位在槽42之间且其尺寸设置为接纳钩组件40。

围绕中央杆35的外杆37包括位于握把11内的近部下端和固定连接到铰接臂组件50(见图15)的远部顶端，使得中央杆35和铰接臂组件50一起移动。

在外杆37的近端附近的位置处穿过外杆37的侧壁设置下部孔52。下部孔52的尺寸设置为接纳伞10的处于闭合位置的弹簧加载式触发器组件16的三角形钩28，如图3所示。穿过外杆37的侧壁在下部孔52正上方的位置上还设有上部孔54。上部孔54的尺寸设置为在伞10的打开和部分打开状态下接纳上弹簧加载钩组件40的钩60，如图6和图8所示。

压缩弹簧56位于外杆37的近端与握把11的下部孔26之间，以向上方向并远离孔26和手柄20地偏压外杆37。压缩弹簧56可例如通过焊接固定到外杆37的近端。替代地，弹簧56可以简单地支承在外杆37的近端上。尽管未示出，但是供弹簧56支承在其上的外杆37的近端上可以形成凸缘(未示出)或其它表面。

上弹簧加载钩组件40大体包括位于内杆33的内部内的圆环41。弹簧加载钩60至少部分地位于环41内。钩60包括平坦的下表面，该下表面与弯曲的外表面相交。如图4所示，钩60包括形成在其朝内表面上的凸缘64。凸缘64构造为在伞10的操作期间将钩60至少部分地保持在环41的边界内。从凸缘64向外延伸出弯曲外表面61，且弯曲外表面61终止于在径向方向上延伸的平坦表面63。如附图所示，钩60的尺寸设置为选择性地与外杆37的内侧壁、中央杆35的孔46、外杆37的孔54和内杆33的长形槽34接合。压缩弹簧62被夹在环41的内表面与钩60的朝内表面之间，以使钩60沿径向向外偏置。弹簧62可以例如通过焊接被固定到环41和/或钩60。在操作中，钩组件40的轴向位置在握把11的内部中移动(shift)，下文将详细描述。

图15-图17示出了伞10的远端，其包括可伸缩杆组件13的远端、铰接臂组件50、伞蓬臂组件66和伞蓬12。虽然图15-图17中未示出，但应该可以理解，织物伞蓬12被固定地安装在伞蓬臂组件66的每个臂77上(直接或间接地)，使得织物伞蓬12随着臂77移动。伞蓬12的材料可以改变。

铰接臂组件50包括固定到外杆37的顶部远端的环形连接器68。环形连接器68包括中心孔，内杆33通过该中心孔向上和向下平移。环形连接器68的外表面大致呈六边形。本领域技术人员将认识到，环形连接器68的外表面可以采取任何其它多边形。多个臂70(示出了六个)可枢转且铰接地连接到环形连接器68。臂70的近端通过一片材料(a web ofmaterial)73互连，使得臂70一致地共同枢转。替代地，臂70的近端可以彼此分开。臂70的数量可以变化。

如图15A最佳所示，每个臂70的近端71包括柱形铰链元件72。每个铰链元件72可枢转地连接到形成在环形连接器68的六边形表面上的相应的半柱形凹部74。例如，铰链元件72与凹部74之间的连接可以是卡扣配合。替代地，铰链元件72可以通过销(未示出)或通过本领域技术人员已知的允许臂70相对于环形连接器68枢转的任何其它装置连接到环形连接器68。

每个臂70的远端75包括柱形铰链元件76。每个铰链元件76可枢转且铰接地连接到伞蓬臂组件66的相应臂77。每个铰链元件76与其相应臂77的连接可以是卡扣配合、销连接、压配合、或是本领域技术人员已知的允许臂70相对于臂77枢转的任何其它装置。

伞蓬臂组件66包括固定到内杆33的顶部远端的环形连接器79。环形连接器79的外表面大致呈六边形。本领域技术人员将认识到，环形连接器79的外表面可以采取任何其它多边形。多个臂77(图中示出六个)可枢转且铰接地连接到环形连接器79。臂77的数量可以变化。

替代地，可以省略臂77以有利于将臂70直接附接到伞蓬12。在这样的实施例中，伞蓬面板之间的张力将有助于像折纸图(origami figure)一样打开和闭合伞10(以及稍后描述的伞200)的伞蓬12。

如图16A最佳所示，每个臂77的远端78包括柱形铰链元件80。每个铰链元件80可枢转地连接到形成在环形连接器79的六边形的表面上的相应的半柱形凹部82。例如，铰链元件80与凹部82之间的连接可以是卡扣配合。替代地，铰链元件80可通过销(未示出)或本领域技术人员已知的允许臂77相对于环形连接器79枢转的任何其它装置连接到环形连接器79。在凹槽82下方的环形连接器79的六边形的每个表面上形成有切口90，如图17最佳所示。当伞蓬12保持在闭合状态时，每个臂77的远端78被齐平地定位在相应的切口90内。

图18描绘了包括磁闭合系统的伞蓬12的立体图。在磁闭合系统中，伞蓬12的相邻面板包括具有相反极性的磁体95a和95b，使得当伞蓬12接近其闭合位置时，相邻的磁体95a和95b将彼此吸引和连接。然后使用者卷起闭合的伞蓬，引起相邻的、连接的磁体相互连接，从而形成一个紧密且均匀卷起的伞蓬以被收起。

应该理解，磁体的数量以及伞蓬面板可以与所示出和描述的不同，只要磁体能够形成用于收纳伞蓬的磁闭合系统。例如，伞蓬12可以包括六个磁体95(每隔一个面板一个磁体)以实现类似的效果。替代地，伞蓬12可以包括少至两个磁体95以形成基本扣环。伞蓬有16个面板，其包括8个或16个磁体来形成一个环。应该理解，磁闭合系统是伞的可选特征。

伞蓬12呈六边形且具有六个矩形臂77，矩形臂用于将伞蓬在打开与闭合位置之间移动。然而，可以想象伞蓬12的形状可以呈八边形、十边形或其它多边形形状。并且，臂77的形状可以呈三角形或任何其它多边形而非矩形。像折纸图一样，面板之间的张力将有助于打开和闭合伞10(以及稍后描述的伞200)的伞蓬12。

现在将描述伞10从图1A的完全闭合状态到图1F的后期闭合状态的操作。

从图1A、图2、图3和图17中所示伞10的完全闭合位置开始，伞蓬12缩回到完全闭合位置，且臂70和77全部位于图17中所示的基本竖直闭合状态。握把11的近端17位于手柄20的内部。触发器组件16的钩28位于外杆37的下部孔52内，从而将伞10锁定在闭合状态。弹簧56保持在外杆37的近端与握把11的下部内表面之间的压缩位置。钩60位于内杆33的长形槽34的顶部远端。钩60还位于穿过中央杆35的孔46。斜坡27与触发器组件16的触发器25间隔开，使得斜坡27的表面不接触触发器25。

现在转向图1B、图4、图5和图16，使用者相对于握把11沿顺时针方向旋转手柄20(见图1B中的箭头)，这使得手柄斜坡27的扩大的内径31抵靠在触发器组件16的触发器25上，如图4和图5所示。斜坡27向内推动触发器25，这引起环22克服弹簧30的力向右移动(如图4所示)。钩28与环22一起向右平移，从而使钩28的着陆表面(landing surface)28'与外杆37的孔52分离。一旦着陆表面28'与外杆37的孔52分离，则外杆37不再被固定并且弹簧56的储存能量将外杆37向上平移(比较图2和图4)。当外杆37向上平移时，杆37的内表面沿着钩60的尖端滑动，同时钩60保持静止。外杆37在固定的内杆33上平移。

如图16所示，当外杆37向上平移时，臂组件50的环形连接器68也向上平移，由于环形连接器68与臂70之间的铰接连接，这引起臂70向外枢转。当臂70向外枢转时，由于臂77与臂70之间的铰接连接以及伞蓬臂组件66的臂77与环形连接器79之间的铰接连接，伞蓬臂组件66的臂77也向外枢转。当臂77向外枢转时，伞蓬12向打开和扩展状态移动，如图1B所示。

一旦外杆37从下部弹簧加载式触发器组件25上脱离并开始向上上升，手柄20就返回到图1C和图1A所示的起始位置。如上所述，伞10可以包括构造成使手柄20沿逆时针方向自动旋转的扭力弹簧(未示出)，或者，替代地，使用者可以沿逆时针方向手动地旋转手柄20以使其返回到起始位置。如上所述，在一个替代实施例中，手柄20完全不旋转，并且触发器25从手柄20的外表面突出。在这种替代实施例中，使用者可以手动压下触发器以将伞从闭合状态展开到打开状态。

现在转向图1C、图6、图7和图15，当外杆37继续向上平移时，臂70和77继续向外枢转。外杆37继续向上平移，直到弹簧加载钩60与外杆37的上部孔54接合。更具体地说，一旦钩60的端部接合孔54，钩组件41的弹簧62就向外推动钩60，使得钩60弹入到孔54中。因为钩组件41的钩60也与静止的内杆33和中央杆35接合，所以钩组件41不能与外杆37一起向上运动(借助于弹簧56的力)。因此，外杆37现在锁定在图1C、图6、图7和图15所示的完全打开状态。在伞10的完全打开状态下，伞蓬12完全展开，如图1C和图15最佳所示。

现在转向图1D、图8、图9和图16，一旦使用者想要闭合伞10，使用者沿向下的垂直方向平移手柄20(如图1D中的向下箭头所示)。应注意，假设：(i)使用者还未沿逆时针方向旋转手柄20；并且(ii)伞10不包括上述用于使手柄20沿逆时针方向自动旋转的扭力弹簧(未示出)，则使用者可以在将手柄20向下平移的同时以逆时针方向旋转手柄20。

当手柄20向下平移时，由于杆35与手柄20之间的连接，中央杆35与手柄20一起向下平移。因为钩组件40的钩60被锁定在中央杆35的孔46中，钩组件40连同手柄20和中央杆35一起向下平移。因为钩组件40的钩60也被锁定在外杆37的孔54中，所以外杆37也与钩组件40、中央杆35和手柄20一起克服弹簧56的力向下平移。当弹簧56向下移动时，弹簧56被外杆37压缩。随着钩60与外杆37一起向下平移，钩60沿形成于静止内杆33中的长形槽34自由地行进。

当外杆37向下平移时，伞蓬12从图1C的打开位置移动到图1D的部分闭合位置。更具体地说，当外杆37向下平移时，臂组件50的环形连接器68也向下平移，由于环形连接器68与臂70之间的铰接连接，这引起臂70向内枢转。当臂70向内枢转时，由于臂77和臂70之间的铰接连接以及伞蓬臂组件66的臂77与环形连接器79之间的铰接连接，伞蓬臂组件66的臂77也向内枢转。臂组件50和66最终到达图16所示的部分闭合/打开状态。而且，当臂77向内枢转到图16所示的位置时，伞蓬12被拉向图1D所示的部分闭合/打开状态。

现在转向图1E、图10、图11和图17，使用者继续沿着向下方向，与外杆37、钩组件40和中央杆35一起平移手柄20，直到弹簧加载式触发器组件16的钩28借助于弹簧30的弹力而弹入到外杆37的下部孔52中。钩28与孔52之间的接合防止手柄20进一步向下移动。在闭合过程的这个阶段，伞蓬12达到图1E所示的完全闭合位置，并且臂组件50和66达到图17所示的完全闭合位置。如果伞蓬12包括图18的磁闭合系统，则相邻的磁体95a和95b将吸引而使得伞蓬12采取紧密且均匀的卷起形式。

现在转到图1F、图12和图13，在闭合过程中的此时，伞蓬12保持在完全闭合状态，同时手柄20相对于握把11保持延伸状态(如图1E所示)。然后使用者沿向上的方向(如图1F中的垂直箭头所示)平移手柄20，以便将手柄20与握把11的近侧部17配合。更具体地说，当使用者沿向上的方向平移手柄20时，中央杆35和钩组件40沿向上的方向移动。随着钩组件40与手柄20一起向上移动，钩60的弯曲表面抵靠外杆37的上部孔54的上边缘，这最终引起钩60克服弹簧62的偏压向内平移，直至钩60完全脱离外杆37的上部孔54。由于钩28与外杆37的下部孔52之间的接合，当手柄20向上平移时，外杆37保持静止。当手柄20继续向上平移时，钩的边缘60沿着外杆37的内表面行进。当钩60向上移动时，钩60通过静止内杆33的长形槽34向上自由地平移。

现在转向图1A、图1F、图2和图12，随着手柄20继续向上移动，手柄20在握把11的近侧部17上移动。当发生这种情况时，触发器组件16的触发器25在手柄20的内部自由平移，而不接触手柄20的任何表面，例如斜坡27(这可能无意地展开触发器25)。这可以通过部件的尺寸来实现，或者替代地，手柄20的顶表面可以包括径向和轴向延伸的通道92(图12中部分示出)，当手柄20移过握把11的近侧部17时，触发器25通过该通道92。换句话说，触发器25不被手柄20接触，直至手柄20被有意地旋转(如参照图1B和图4所述)，使得斜坡27定位为明确地(positively)接触触发器25的端部。

手柄20继续向上移动，直至握把11的近侧部17被安置在手柄20的内部，如图1A所示。同时，钩60抵靠在静止内杆33的长形槽34的顶端上，使得手柄20不能再相对于握把11向上平移。伞10现在返回到图1A、图2和图3中所示的完全闭合位置。

图19描绘了与紧凑版本的伞一起使用的握把11'的替代版本。紧凑版本的伞与伞10除了以下例外之外，具有相同的结构和操作：(i)紧凑伞的伞蓬包含更多的可以分层的面板，以增强可折叠性；(ii)伞蓬能够相对于握把11'向下平移，以及(iii)握把11'的尺寸被设计为容纳和隐藏闭合的伞蓬的整个长度，使得闭合的伞蓬对使用者不可见。紧凑伞的内杆33将构造成当伞蓬12移动到闭合位置时向下平移(与伞10不同)，使得闭合的伞蓬可向下移动到握把11'中。

握把11'的远部顶端包括密封件99，其大致覆盖握把11'的顶端处的孔。密封件99被设置，以便在伞蓬收起后限制或防止伞蓬上的任何积水从握把11’中逸出。密封件99可以被构造为像照相机镜头的可调整孔径那样打开和闭合，例如第3,618,499号美国专利中所公开的构造，其全部内容通过引用合并于本文。而且，密封件99可以与握把11'或杆组件的运动相关联。而且，磁闭合系统可以与紧凑版本的伞一起使用，使得均匀卷起和闭合的伞蓬可以适配在握把11'的内部区域内。

图20A-图20F描绘了根据本发明的另一示例的伞200的视图，其示出了在闭合阶段、打开阶段和后期闭合阶段之间移动的伞200。伞200的外部基本上类似于伞10的外部，并且伞共享许多相同的部件，例如铰接臂组件50、伞蓬臂组件66和伞蓬12。伞10与伞200之间的主要区别在于手柄、握把、杆和钩中，下文中将描述这些区别。

伞200大体包括由杆组件213互连的静止握把211和手柄220。杆组件213包括用于在打开和闭合状态之间展开和收回伞蓬12的机构，类似于伞10的杆组件13。

现在参照图20A和图20D，握把211包括：外管211a；内管211b，其位于外管211a的径向内侧；以及环形空间211c，其限定在外管211a与内管211b之间。外管211a包括旨在由伞200的使用者抓握的截头锥形外表面。在外管211a的近端处限定肩部211d以抵靠手柄220，并且在外管211a的远端处限定开口211e，杆组件213的一个或多个杆穿过该开口。内管211b也包括旨在由伞200的使用者抓握的截头锥形外表面。内管211b朝外管211a的近侧延伸并终止于其中限定开口211f的闭合近端。

手柄220是长形管，其具有开放的远端、固定安装有杆组件213的闭合近端、大直径近侧部217、小直径远侧部215、以及限定在大直径近侧部217与小直径远侧部215的相交处的肩部219。

在手柄220和握把211的组装形式中，手柄220的远侧部215在握把211的内管211b上滑动且在握把211的环形空间211c内滑动。手柄220和握把211通过可伸缩杆组件213相互连接。

可伸缩杆组件213通常包括三个可伸缩空心杆，即内杆组件233、围绕内杆233的中央杆235和围绕中央杆235的外杆组件237。

内杆组件233包括：下杆部233a，其固定地连接到手柄220的近端基端；上杆部233b，其安装在下杆部233a的远侧；拉力弹簧262，其近端固定到上杆部233b的远端；以及弹簧加载钩260(类似于钩60)，其从上杆部233b的远端径向向外延伸。

杆部233a和233b在可旋转连接部233c处可旋转地连接，使得下杆部233a能够相对于上杆部233b旋转，同时杆部233a和233b一起平移。下杆部233a在其远端包括与弹簧加载钩228相互作用的凸轮表面223，下文将描述其目的。凸轮表面223是斜坡表面，其从杆部233a的外径径向延伸到外径的径向内侧的位置(类似于坡面27，除了凸轮表面223设置在外表面直径上)。下杆部233a可以或可以不直接与手柄220结合。上杆部233b的远端包括弹簧加载钩260，弹簧加载钩在结构上和功能上等同于钩60。替代地，钩260(以及钩60)可以弹性形变而无需弹簧加载。

张力弹簧262包括固定到上杆部233b的远端的近端262a。弹簧262还包括远端，该远端固定到中央杆235的远端、环形连接器79或伞的固定地位于环形连接器79处或附近的端盖。弹簧262用于在手柄220被使用者向下延伸之后，使手柄220自动地返回到图20A所示的缩回位置(见图20E)。

围绕内杆233的中央杆235包括在握把211的近端处固定连接到开口211f的近端。中央杆235的顶部远端固定地连接到伞蓬臂组件66的环形连接器79。连接可以是直接的也可以是间接的。中央杆235在其侧壁上包括一个长形槽242(长形槽242的末端在图20B中最佳示出)，当伞200在闭合与打开位置之间移动时，钩260沿着长形槽242行进。

中央杆235还包括在其侧壁上的孔246，其与槽242径向对准且位于槽242的近侧，用于与弹簧加载钩228相互作用。在图20A所示伞200的闭合位置，孔246也与凸轮表面223轴向和径向对准。孔246允许钩228在图20A所示的闭合位置与凸轮表面223相互作用，因为中央杆235围绕内杆233。换句话说，在没有孔246的情况下，中央杆235将覆盖凸轮表面223并且防止钩228与凸轮表面223相互作用。当伞200在其打开与闭合位置之间移动时，中央杆235与握把211一起静止。

外杆组件237一般包括：中空杆237a，其定位成围绕中央杆235；环形组件237b，其固定安装到中空杆237的近端；以及弹簧256，其位于环形组件237b的近侧。

中空杆237a包括固定安装到环形组件237b的远端的近端，和固定安装到铰接臂组件50的远端(参见图15)。中空杆237a的运动引起伞蓬12打开和闭合，这将在后面更详细地描述。

环形组件237b包括环形环237c，环形环237c具有形成在环形环237c的内侧壁中的凹部237d，其用于容纳弹簧加载钩228。在凹部237d正上方的环形环的内侧壁中还形成另一凹部237e。如将参考伞200的操作所描述的，钩260与凹部237e相互作用以控制外杆237a的平移。

在另一个未示出的实施例中，钩260和凹部237e的位置被交换。换言之，弹簧加载钩260设置在环形组件237b(类似于钩237d)上，凹部237d设置在上杆部233b上。

弹簧256是压缩弹簧，其可以或可以不固定地连接到环形环237c的近端。

现在将描述伞200从图20A的完全闭合状态到图20F的后期闭合状态的操作。

从图20A和图17中所示的伞200的完全闭合位置开始，伞蓬12缩回到完全闭合位置，并且臂70和77全部位于图17所示的基本竖直闭合状态。钩228位于开口246内且与凸轮223的小外径接合，从而将伞200锁定在闭合状态。弹簧256在握把211的近端与环形组件237b的近端之间保持压缩状态。应该理解，闭合的伞200基本上等同于图1A中的闭合的伞10。

现在转向图20B和图16，使用者相对于握把211沿顺时针方向手动旋转手柄220，这引起凸轮表面223的较大外径支承在钩228的端部上。凸轮223因此向外推动钩228，这引起钩228的远端(即，上端)从开口246退出。此时，外杆组件237不再被钩228固定就位，并且弹簧256储存的能量沿远侧向上的方向平移外杆组件237(比较图20A和图20B)。当外杆组件237向上平移时，其在静止内杆233和静止中央杆235上平移。

如图16所示，随着外杆组件237向上平移，臂组件50的环形连接器68也向上平移，这引起臂70由于环形连接器68与臂70之间的铰接而向外枢转。当臂70向外枢转时，由于臂77与臂70之间的铰接以及伞蓬臂组件66的臂77与环形连接器79之间的铰接，伞蓬臂组件66的臂77也向外枢转。当臂77向外枢转时，伞蓬12向打开和展开状态移动，如图1B所示。

一旦外杆组件237开始其上升下降(descent)，手柄220返回到图20A所示的起始位置(类似于手柄20)。类似于伞10，伞200可以包括构造成使手柄220沿逆时针方向自动旋转的扭力弹簧(未示出)，或者，替代地，使用者可以在伞已经打开后将手柄220沿逆时针方向手动地旋转以使其返回到起始位置。

现在转向图20C，随着外杆组件237继续向上平移，臂70和77继续向外枢转。外杆组件237继续向上平移，直到弹簧加载钩260弹入且与外杆组件237的凹部237e明确地接合。更具体地说，一旦钩260的端部与凹部237e对准，钩260的弹簧就向外推动钩260，使得钩260弹入到凹部237e中。因为钩260也与静止内杆233接合，所以钩260不能再与外杆组件237一起向上移动(借助于弹簧256的力)。因此，外杆组件237现在被锁定在完全打开状态。在伞200的完全打开状态下，伞蓬12完全展开，如图1C和图15最佳地示出。应该理解，打开的伞200基本上等同于图1C的打开的伞10。

现在转到图20D，一旦使用者想要闭合伞200，使用者将手柄220沿向下的竖直方向平移。握把211保持静止。当手柄220向下平移时，由于杆233a与手柄220之间的连接，内杆组件233与手柄220一起向下平移。当内杆组件233向下平移时，拉力弹簧262展开且达到张紧状态。因为钩260也被锁定在外杆组件237的孔237e中，所以外杆组件237也克服压缩弹簧256的力与钩260、内杆组件233和手柄220一起向下平移。随着钩260与外杆组件237一起向下平移，钩260沿着形成在中央杆235中的长形槽234自由地行进。

当外杆组件237向下平移时，伞蓬12从图1C的打开位置移动到图1D的部分闭合位置。更具体地，外杆组件237的远端连接到臂组件50的环形连接器68。因此，当外杆组件237向下平移时，臂组件50的环形连接器68也向下平移，这引起臂70由于环形连接器68与臂70之间的铰接而向内枢转。当臂70向内枢转时，伞蓬臂组件66的臂77也由于臂77与臂70之间的铰接以及伞蓬臂组件66的臂77与环形连接器79之间的铰接而向内枢转。臂组件50和66最终达到图16所示的部分闭合/打开状态。而且，当臂77向内枢转到图16所示的位置时，伞蓬12被拉向图1D所示的部分闭合/打开状态。

现在转到图20E，使用者继续沿着向下的方向将手柄220与外杆组件237和内杆组件233一同平移(借助于钩228与凹部237e之间的接合)，直至钩228弹入到中央杆235的开口246中。钩228与孔246之间的接合将伞蓬12锁定在闭合位置，并且防止手柄20继续向下移动。而且，钩228与孔246之间的接合将外杆组件237锁定到中央杆组件235。在闭合过程的这个阶段，伞蓬12到达图1E所示的完全闭合位置，并且臂组件50和66达到图17所示的完全闭合位置。

现在转到图20F，在闭合过程中的此时，伞蓬12保持在完全闭合状态，同时手柄220相对于握把211保持伸展状态。然后，使用者释放手柄220。当释放手柄220时，处于张紧且伸展状态的拉簧262向上拉动内杆组件233。随着内杆组件233的钩260与手柄220一起向上移动，钩260的弯曲表面抵靠外杆组件237的孔237e的上边缘，这最终引起钩260克服其弹簧的偏压而向内平移，直至钩260完全脱离孔237e，并最终脱离外杆组件237。当手柄220由于钩228与中央杆235的孔246之间的接合而向上平移时，外杆237保持静止并且锁定到中央杆235，该中央杆235也是静止的。当手柄220继续向上平移时，钩228的边缘沿内杆组件233的外表面行进。而且，当手柄220向上移动时，手柄220的远侧部215在握把211的内管211b上滑动且继续滑入到握把211的环形空间211c中。

回到图20A，当手柄220继续向上移动时，握把211的肩部211d最终抵靠在手柄220的肩部219上。在这些肩部彼此紧靠的同时或短时间之前，钩228弹过开口246以接触凸轮表面223的小直径部分。钩228、开口246与凸轮表面223之间的接合用于将伞200锁定在闭合位置。伞200现在返回到图1A和20A所示的完全闭合位置。为了将伞200从完全闭合位置移动到打开位置，需要旋转手柄220，如上文所述。

图21-图22B描绘了根据本发明另一示例的伞300的视图。伞300基本上类似于伞10和伞200，并且共享许多相同的部件，例如铰接臂组件50和伞蓬臂组件66。伞10/200和300之间的主要区别在于伞蓬310和杆组件，下文将描述这些区别。

伞300包括当伞300移动到闭合位置时将伞蓬310保持在闭合位置的独特磁性系统。伞300包括可伸缩杆组件302。磁性杆304位于可伸缩杆组件302内，磁性杆304被屏蔽件306包围。杆和屏蔽件沿可伸缩杆组件302的至少一部分长度延伸，并且位于握把311的顶端附近以便与伞蓬312的下边缘相互作用，下文将更详细描述。

磁性杆304设置为柱体形式。杆304连接到可移动手柄320，使得其与手柄320一起旋转，然而，杆304不必与手柄320一起平移。磁性杆304具有北极“N”和南极“S”，它们与杆304的顶表面和底表面相对地定向在杆304的侧面上。

屏蔽件306连接到握把311、可伸缩杆组件302的杆或伞300的另一个部件。屏蔽件306在伞的操作期间被保持固定在适当位置。换言之，屏蔽件306不随着磁性杆304或手柄320(或伞的任何其它部件)一起旋转或平移。

屏蔽件306以开槽管的形式提供。该开槽管的槽307(其设置在屏蔽件306的相对侧上)几乎在屏蔽件306的整个长度上延伸。屏蔽件306定位为部分地围绕磁性杆304的外部回转表面，如图22A和图22B最佳示出。屏蔽件306由具有高磁导率的材料构成，使得磁场强烈吸引屏蔽件306。

在伞蓬310的闭合位置中，伞蓬310的最下边缘定位成最靠近握把311，该最下边缘具有一个或多个金属构件312。金属构件312可位于伞蓬的外部、伞蓬的内部、或者可以嵌入伞蓬的材料内。金属构件312可以是柔性的，从而当伞蓬310在打开和闭合位置之间移动时可以弯曲。金属构件312也可以围绕伞蓬310的下边缘的周边的全部或一部分延伸。

在操作中，磁性杆304与屏蔽件306相互作用以吸引金属构件312或者不吸引金属构件312。更具体地，取决于磁性杆304的旋转位置，屏蔽件306阻挡或者允许由磁性杆304产生的磁性场向外穿过且将金属构件312吸引到其上。如上所述，磁性杆304与手柄320一起旋转。替代地，磁性杆304可以由使用者或伞300的另一部件旋转。

在图22A所示的磁性杆304的旋转位置中，其中北极和南极与屏蔽件306的槽307对准，由磁性杆304产生的磁场穿过槽307以吸引伞蓬310的金属构件312。如果伞蓬310处于闭合位置，同时磁性杆304保持在图22A所示的旋转位置，则金属构件312将向内朝向磁性杆304，且闭合的伞蓬310将具有紧密、平滑和均匀卷起的外观。磁性杆304通常处于图22A所示的位置，以便准备吸引伞蓬310的金属构件312。

替代地，在图22B所示的磁性杆304的旋转位置中，其中北极和南极与屏蔽件306的材料侧对准，由磁性杆304产生的磁场被屏蔽件306的材料吸收，使得通过屏蔽件306的开口槽307逸出的磁场可忽略。因此，在图22B所示的磁性杆304的旋转位置中，伞蓬310的金属构件312不会被吸引到磁性杆304。而且，在图22B所示的磁性杆304的旋转位置中，伞蓬310被允许从闭合位置向打开位置移动(借助于手柄320的移动，随后借助可伸缩杆组件302)，这是因为，由于屏蔽件的阻挡作用，金属构件312不会被吸引到磁性杆304。

虽然磁性杆304在本文中被描述为能够相对于屏蔽件306旋转以控制用于吸引伞蓬的金属构件312的磁性场，但是本领域技术人员将认识到，伞可以被修改为使得屏蔽件306能够相对于磁性杆304旋转以实现相同的结果。

图23A和图23B描绘沿线22-22截取的图21的伞的简化剖面的替代构造。下文将仅描述这些构造之间的差异。

图23A和图23B的伞包括薄的半圆形长形磁体308，其被固定地安装到屏蔽件306的朝向内部的表面。在图22B所示的磁性杆304的旋转位置中，磁性杆304的北极和南极分别与磁体308的南极和北极对准。磁体308增加屏蔽件306与磁性杆304之间的吸引力。屏蔽件306吸收由面向屏蔽件306的磁体308的磁极产生的磁性场，而面对磁性杆304的磁体308的相对磁极则是根据磁性杆304的旋转位置而被磁性杆304吸引或排斥。

图24A和图24B描绘了与图21的伞一起使用的磁性杆组件338的立视图。磁性杆组件338包括可旋转磁体340和固定磁体342。可旋转磁体340构造为与手柄320一同旋转，而固定磁体342被保持在固定位置。磁性杆组件338不需要与屏蔽件(类似于上述的屏蔽件306)相互作用。图24B中所示的弯曲箭头表示可旋转磁体340从图24A所示的初始位置旋转到图24B所示的旋转位置。

在图24A所示的可旋转磁体340的旋转位置中，其中可旋转磁体340的北极和南极分别与固定磁体342的北极和南极旋转地对准，由磁体340和342产生的磁场向外延伸以吸引伞蓬310的金属构件312。磁场由直线箭头表示。如果伞蓬310处于闭合位置而可旋转磁体340保持在图24A所示的旋转位置时，则金属构件312将朝向磁体340和342向内移动，闭合的伞蓬310将具有紧密、光滑和均匀卷起的外观。可旋转磁体340通常处于图24A所示的位置，以便准备吸引伞蓬310的金属构件312。

在图24B所示的可旋转磁体340的旋转位置中，其中可旋转磁体340的北极和南极分别与固定磁体342的南极和北极旋转地对准，由磁体340和342产生的磁性场向内和向内延伸，使得逸出磁性场而能够吸引伞蓬310的金属构件312的磁场可以忽略。因此，在图24B所示的可旋转磁体340的旋转位置中，伞蓬310的金属构件312不会被磁体340和342吸引。此外，在图24B所示的可旋转磁体340的旋转位置中，伞蓬310被允许从闭合位置向打开位置移动(借助于手柄320的移动，随后借助于杆组件302的延伸)，因为金属构件312未被吸引到磁体340和342。

应该理解，磁体342可以是可旋转的，并且磁体340可以被固定以实现基本相同的结果。

还应该理解，各种实施例的各种特征可以被组合或代替。

虽然前文已经描述了被认为是最佳模式和/或其它示例的内容，但是应该理解，其中可以进行各种修改，并且本文公开的主题可以以各种形式和示例来实现，并且该教导可以应用于许多应用中，本文仅描述了其中的一些应用。

所附权利要求书旨在要求保护落入本文教导的真实范围内的任何和所有的应用、修改和变化。

Claims (19)

1.一种伞，包括：

杆组件，包括多个杆；

伞蓬，与所述杆组件连接且能够在打开位置与闭合位置之间移动，所述伞蓬在所述打开位置展开，所述伞蓬在所述闭合位置缩回；

静止的握把，用于抓握所述伞，所述握把连接在所述杆组件上；

触发器组件，其能释放地连接到所述杆组件的至少一个杆上，其中，在所述触发器组件致动时，所述触发器组件释放所述至少一个杆，所述至少一个杆展开且引起所述伞蓬从所述闭合位置移向所述打开位置；

手柄，能够相对于所述握把移动且连接到所述杆组件，所述手柄能从缩回位置平移到延伸位置，以将所述伞蓬从所述打开位置移动到所述闭合位置，所述手柄的内表面上限定有坡面以接合所述触发器组件；以及

压缩弹簧，其位于所述握把内，且定位为展开并且展开所述杆组件的所述至少一个杆。

2.根据权利要求1所述的伞，其中，在所述触发器组件的未致动位置，所述触发器组件将所述杆组件保持在缩回位置。

3.根据权利要求2所述的伞，其中，所述触发器组件包括：(i)环，至少部分围绕所述杆组件；(ii)使用者操作式触发器，从所述环延伸；以及(iii)钩，从所述环延伸且定位为选择性地接合所述杆组件。

4.根据权利要求3所述的伞，其中，在所述使用者操作式触发器致动时，所述使用者操作式触发器移动所述触发器组件，使得所述钩与所述杆组件分离，所述压缩弹簧平移所述杆组件，并且所述伞蓬从所述闭合位置移动到所述打开位置。

5.根据权利要求3所述的伞，其中，所述使用者操作式触发器从所述环的外表面延伸，而所述钩从所述环的内表面延伸。

6.根据权利要求4所述的伞，其中，所述杆组件包括用于接纳所述触发器组件的钩的孔。

7.根据权利要求4所述的伞，其中，所述触发器组件还包括用于将所述使用者操作式触发器偏置到所述手柄的所述坡面的弹簧。

8.根据权利要求2所述的伞，其中，所述杆组件包括两个孔，其中至少两个孔中的一个孔在所述伞蓬的闭合位置接纳所述触发器组件，并且至少两个孔中的另一个孔在所述伞蓬的打开位置接纳弹簧加载钩组件。

9.根据权利要求1所述的伞，还包括拉力弹簧，所述拉力弹簧定位为在所述伞蓬闭合后，将所述手柄从所述延伸位置移回所述缩回位置。

10.根据权利要求1所述的伞，还包括弹簧加载钩组件，所述弹簧加载钩组件被容纳在所述杆组件内，用以将所述伞蓬保持在所述打开位置。

11.根据权利要求10所述的伞，其中，所述弹簧加载钩组件包括位于所述杆组件内的环，以及安装到所述环的弹簧加载钩。

12.根据权利要求10所述的伞，其中，当所述伞蓬从所述打开位置移动到所述闭合位置时，所述弹簧加载钩组件能够相对于所述杆组件的至少一个杆平移。

13.根据权利要求1所述的伞，其中，所述伞蓬包括多个磁体以将所述伞蓬保持在所述闭合位置。

14.根据权利要求1所述的伞，其中，所述杆组件包括相对于所述握把固定的第一杆，以及相对于所述握把能够移动的第二杆。

15.根据权利要求1所述的伞，还包括：

一个或多个金属构件，附接到所述伞蓬；

磁体，与所述杆关联；以及

屏蔽件，围绕所述磁体，

其中，在所述磁体或所述屏蔽件的第一位置，由所述磁体产生的磁场不被所述屏蔽件阻挡，使得所述金属构件被吸引到由所述磁体产生的磁场，且所述伞蓬被保持在所述闭合位置，以及

在所述磁体或所述屏蔽件的第二位置，由所述磁体产生的所述磁场被所述屏蔽件阻挡，使得所述金属构件不被吸引到由所述磁体产生的磁场，且允许所述伞蓬向所述打开位置移动。

16.一种伞，包括：

杆组件，包括多个杆；

伞蓬，与所述杆组件连接且能够在打开位置与闭合位置之间移动，所述伞蓬在所述打开位置展开，所述伞蓬在所述闭合位置缩回；

静止的握把，用于抓握所述伞，所述握把连接到所述杆组件；

压缩弹簧，其位于所述握把内，且被偏压以展开所述杆组件的至少一个杆，并将所述伞蓬移向所述打开位置；

触发器组件，其能释放地连接到所述杆组件的所述至少一个杆，其中，在所述触发器组件致动时，所述触发器组件释放所述杆组件的所述至少一个杆，所述至少一个杆展开并引起所述伞蓬从所述闭合位置移动到所述打开位置；

手柄，能够相对于所述握把移动且连接到所述杆组件，所述手柄能够从缩回位置平移到延伸位置，以将所述伞蓬从所述打开位置移动到所述闭合位置；以及

拉力弹簧，其定位为在所述伞蓬闭合后，将所述手柄从所述延伸位置移回所述缩回位置。

17.根据权利要求16所述的伞，其中，所述静止握把包括在所述伞的闭合位置接纳所述伞蓬的内部空间。

18.根据权利要求17所述的伞，所述静止握把在一端具有孔，所述伞蓬通过该孔被移动到所述内部空间中，所述静止握把还具有密封件，所述密封件至少部分地覆盖所述孔，以限制或防止水从所述握把逸出。

19.根据权利要求16所述的伞，还包括：

一个或多个金属构件，附接到所述伞蓬；

磁体，与所述杆关联；以及

屏蔽件，围绕所述磁体，

其中，在所述磁体或所述屏蔽件的第一位置，由所述磁体产生的磁场不被所述屏蔽件阻挡，使得所述金属构件被吸引到由所述磁体产生的磁场，且所述伞蓬被保持在所述闭合位置，以及

在所述磁体或所述屏蔽件的第二位置，由所述磁体产生的所述磁场被所述屏蔽件阻挡，使得所述金属构件不被吸引到由所述磁体产生的磁场，且允许所述伞蓬向所述打开位置移动。