CN108391917A - 充气雨伞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气雨伞，伞面由轻质材料制成，在伞面的下周边沿上设有环形的一体化气囊；伞柄中设有气道以及与气道连通的充气泵；伞骨由空气囊制成，其一端与伞柄的气道连通，另一端与一体化气囊连通；伞柄的上端设有与伞面连接的连接台；在连接台中设有风扇，风扇能将伞面下方的空气呈放射状吹出到伞面上方；充气泵和风扇均与设置在伞柄中的电源系统电连接。该充气雨伞采用轻质伞面和充气的伞骨、伞面边沿，可形成稳定的雨伞结构，另外在设置可向伞面上方放射性吹送空气的连接台之后，还使该充气雨伞具备一定的抗风能力，使得该充气雨伞既解决了硬质伞骨替代的问题，又同时具备良好的防风抗风能力。

Description

充气雨伞

技术领域

本发明涉及雨具，特别是涉及一种充气雨伞。

背景技术

相传，雨伞是鲁班妻子云氏所发明，其仿照其丈夫所建亭子的样式，制成了一个重量轻的带油纸的竹亭子，这就是最早的伞。以后的伞均是采用这样设计的理念，骨架加防水伞面构成伞的主体。

在日常生活中，雨伞是人们必不可少的工具，但无论是复古风格的竹伞骨还是目前常用的钢质伞骨，都存在比较容易生锈和折断的问题。再者由于是这类尖锐的硬质的材料做成细长骨架，在人员密集的场所，还容易戳到人。于是有实用新型如CN205040825U提供了一种充气式雨伞，伞骨套可拆卸地与充气伞骨套接，减小支撑股价的占用空间且能够增加充气伞的结构稳定性，但仍然需要使用金属套管作支撑，并未完全取消硬质伞骨的使用。发明申请 CN106307858A完全使用充气支撑管作为伞骨架，在未充气时，伞骨为柔性的，解决了硬质伞骨的缺点问题，但是又会产生新的问题，如该雨伞不能在有风的时候使用，伞面面积较大，当雨中起风时，伞骨强度不够，会很容易将伞吹歪或者损坏，无法使用。

发明内容

基于此，有必要针对采用充气伞骨而不能抗风的问题，提供一种充气雨伞。

一种充气雨伞，包括伞面、伞骨、伞柄，所述伞面由轻质材料制成，在所述伞面的下周边沿上设有环形的一体化气囊；所述伞柄中设有气道以及与所述气道连通的充气泵；所述伞骨由空气囊制成，其一端与所述伞柄的气道连通，另一端与所述一体化气囊连通；所述伞柄的上端设有与所述伞面连接的连接台；在所述连接台中设有风扇，所述风扇能将伞面下方的空气呈放射状吹出到伞面上方；所述充气泵和所述风扇均与设置在所述伞柄中的电源系统电连接。

在其中一个实施例中，所述风扇的转轴上端设有风盖，所述风盖的下端面与所述转轴连接，所述风盖的上端面直径大于所述连接台上任意两点之间的距离；所述风盖的横截面呈等腰梯形。

进一步的，所述连接台的上端面由两边向中间弯曲凹陷。

更进一步的，所述风盖的上端面上设有圆环形的柔性遮布，所述遮布的内边沿连接在所述风盖上，其外边沿可拆卸连接在所述伞面上，以遮挡所述连接台。

在其中一个实施例中，所述连接台为圆形，所述连接台的半径为所述伞面半径的1/10～1/4。

在其中一个实施例中，所述风扇提供的风力不大于8级风力。

在其中一个实施例中，所述伞面的下周边沿上设有LED灯，连接所述LED 灯与所述电源系统的线路设置在所述伞骨上。

在其中一个实施例中，所述一体化气囊和所述空气囊均由弹性材料制成。

在其中一个实施例中，所述伞面为密封的中空结构，所述中空结构与所述气道连通。

在其中一个实施例中，在所述气道和所述充气泵之间设有单向阀，空气能够通过单向阀单向进入所述气道中。

在其中一个实施例中，在所述气道中设有气压检测传感器，当所述气压检测传感器检测到所述气道中的气压达到预定值时，控制所述电源系统停止向所述充气泵提供电能。

在其中一个实施例中，在所述伞骨中设有压力传感器，当所述压力传感器检测到的压力达到预定值时，通过所述电源系统控制所述风扇运转。

在其中一个实施例中，所述伞面由透明复合材料制成。

本发明提供的充气雨伞采用轻质伞面和充气的伞骨、伞面边沿，可形成稳定的雨伞结构，另外在连接台中设置可向伞面上方放射性吹送空气的风扇之后，还使该充气雨伞具备一定的抗风能力，使得该充气雨伞既解决了硬质伞骨替代的问题，又同时具备良好的防风抗风能力。

附图说明

图1为本发明一实施例中的充气雨伞结构图；

图2为本发明另一实施例中的充气雨伞结构图；

图3为本发明另一实施例中的连接台处结构剖面图(箭头方向为空气流向)；

图4为本发明另一实施例中的连接台细节剖面图；

图5为本发明又一实施例中的充气雨伞结构图；

图6为本发明一实施例中的伞面部分剖面图；

图7为本发明一实施例中的伞骨的横截面示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种充气雨伞，跟通常的雨伞一样，基本包括伞面100、伞柄 200和伞骨300，展开的伞面100多为锥形，伞柄200连接在伞面100的中心上，伞骨300连接在伞柄200上并且部分零件可在伞柄200上运动，依靠伞骨300 将伞面100撑开并抵挡风雨。如图1所示，本发明提供的充气雨伞的伞面100 由高分子材料制成，如PVC或者碳纤维，在伞面100的下周边沿上设有环形的一体化气囊310，当一体化气囊310中充满足够气压的空气时，即可完全展开形成一圈硬质结构圈，将伞面边沿撑开，因为伞面100是高分子材料制造，这类材料质轻，因而不会因为需要支撑伞面100更多质量而提高一体化气囊310中的气压，对充气设备的要求无需太高。伞柄200为空心的直杆，在伞柄200中设有气道(图中未示出)以及与气道连通的充气泵(图中未示出)，而伞骨300 由空气囊320制成，其一端与伞柄200中的气道连通，另一端与一体化气囊310 连通，伞骨300贴合在伞面100上。优选的，一体化气囊310和空气囊320均由弹性材料制成，一方面可保证在充足空气之后有足够的强度，一方面可在未充气时能够方便收纳。充气泵、伞骨300、伞面100边沿的一体化气囊310相互连通，当需要撑伞时，充气泵将空气送入到伞骨300和一体化气囊310当中，直至达到一定的气压，比如0.1Mpa～0.25Mpa，由于具有气压，必须保证空气囊 320和一体化气囊310都不易破损。伞骨300至少设置3根，均匀分布在伞面 100上，优选采用4根。当伞骨300充满空气之后，配合充满空气的一体化气囊310便能共同撑开伞面100。伞柄200的上端设有与伞面100连接的连接台400，该连接台400具有一定的面积，面积越大，对伞面100的稳定作用越大，能够提高伞面100的抗倒性，优选的，当连接台400为圆形时，连接台400的半径为伞面100半径的1/10～1/4。然而，这样的雨伞仍然可能存在伞面100不抗风的问题，因为伞面100与空气的接触面积较大，哪怕是微风都会在伞面100上产生很大的作用力，容易将只依靠压缩空气支撑的伞面100吹倒，而且易在伞面 100与连接台400连接的位置歪倒。因而，本发明提供的充气雨伞在其连接台 400中设置有风扇410，该风扇410能将伞面100下方的空气呈放射状吹出到伞面100上方，风扇410设置在连接台400的中空腔中，而连接台400的底部设有部分镂空的风窗420，该风窗420的骨架(图中未示出)上设有气道，该气道与伞骨300连接，空气从伞面100下方经过风窗420进入到风扇410中，被风扇410加速吹出到伞面100上方。由于风是由连接在伞柄200上的风扇410发出的，因而不会对伞面100产生作用力。由风扇410吹出的风会直接对抗外界吹向伞面100的风，因而能够减轻外界吹向伞面100的风对伞面100的作用力，起到保持伞面100稳定的作用。该充气雨伞中的充气泵和风扇410均与设置在伞柄200中的电源系统(图中未示出)电连接，充气泵和风扇410均采用电驱动，对于充气泵，要求其能够实现快速充气的功能，现有技术当中能够找到体积小而且功率大的充气泵，在此不作展开描述。对于风扇410，因为需要将风呈放射状吹出，因而其风叶需具有方向性，与转轴411所在方向成一定的角度，考虑到风的流动通道中可能有阻力，并且考虑到雨伞的实际使用场合，要求该风扇410提供的风力不大于8级风力，即所提供的最大风速在14m/s～16m/s左右，设置风力不大于8级，是因为风扇410能提供的风力越大，风扇410的成本越高，而且对于充气雨伞相关结构的要求也更高。电源系统包括电源、线路以及开关，甚至包括相关逻辑控制电路等，由于不是本发明的重点，尽管其对实现充气雨伞的功能也相当重要，但相关现有技术能够提供问题的解决方案，在此不作过多叙述。

作为一个优选的方案，如图2和图3所示，风扇410的转轴411上端设有风盖412，该风盖412的下端面与风扇410的转轴411连接，风盖412的上端面直径要求大于连接台400上任意两点之间的距离，如果连接台400是圆形，则风盖412比连接台400的直径大，如果连接台400是方形，则风盖412的直径比连接台400的对角线长度更大，如此等等。此外，需使风盖412的横截面呈等腰梯形，该等腰梯形的较小的底边与风扇410的转轴411上端相对，而等腰梯形的较大的底边则在雨伞的最上端。由于大多数下雨天都是伴随着刮风的，设置风盖412能够有效遮挡雨水进入到风扇410当中，并且风盖412还能够改变风向，进一步使风扇410吹出的空气流向更偏离转轴411中心线，以形成风墙对抗外界风雨，同时也能够减小对风扇410的风向要求。进一步优选的，如图4所示，将连接台400的上端面设为两边向中间弯曲的弯曲凹陷431，即在连接台400的上端面(并非风扇上方的连接台端面)上设置带有弧度的流线型的槽430，使得从风扇410扇叶边缘吹出的风也能够沿着该槽430流出到连接台 400边缘与扇叶其他部分吹出的风汇合，提高风扇410出风量，因而需要考虑该弯曲凹陷431的下边缘与扇叶边缘所在锥面与转轴411中心线的夹角，最好在 60°～90°之间。由于风扇410设置在连接台400中，因而在连接台400中必然设有容纳风扇410的空腔，即上文提到的连接台中的中空腔，通常是圆柱状，靠近空腔的上边沿即圆柱边缘的风扇扇叶，就是上文提到的扇叶边缘。为进一步实现风扇410形成的风墙角度可调，将风盖412与风扇410之间的间距设置为可调，比如将风盖412与风扇410连接的转轴411设置为可伸缩并且可在伸缩后固定的多节套筒结构(图中未示出)，使风盖412遮挡风扇410的角度不再单一，当风较大时，可将风盖412调的远一些，这样风扇410吹出的风更靠近转轴411，对抗性更强，当风较小时，可将风盖412调的近一些，这样风扇410 吹出的风更远离转轴411而靠近伞面100，便能够实现将雨水吹向伞面100两边的目的。作为一个更优选的方案，如图5所示，并不是所有雨天都有风，因而不一定必须使用风扇410形成风墙，此时为了避免雨水从风扇410进入到伞面 100下方，在风盖412的上端面上设有圆环形的柔性遮布413，该遮布413的内边沿与风盖412连接，而遮布413的外边沿则是可拆卸地连接在伞面100上，可拆卸连接可采用魔术贴(图中未示出)的方式，这样来遮挡住连接台400，防止雨水或杂物进入。由于是柔性遮布413，当不需要使用遮布413时，就将遮布413折叠收纳在风盖412上端或者在风盖412上设置容纳遮布413的容纳腔。

作为一个优选的方案，如图6所示，将伞面100设置为密封的中空结构110，并且该中空结构110与气道连通，比如与伞面100下周边沿的一体化气囊310 和/或作为伞骨300的空气囊320连接。如此以来，伞面100也能够充气，因而充气雨伞整体的强度更高，能够对抗更大的雨水。优选的，由于伞面100中心与伞柄200连接，因而需要更高的强度，所以将与伞柄200连接的伞面100中的中空结构尺寸设计更大，而将离伞面100中心较远的伞面100中的中空结构 110尺寸设计较小一些，如果伞面100是圆弧形，则中空结构110的横截面的一侧由中间向两边逐渐靠拢的两条圆弧组成(整体的中空结构110的横截面为镜像对称图形，其中一侧是对称两侧中的一个)，如果伞面100为圆锥形，如图6 所示，则中空结构110的横截面一侧由中间向两边逐渐靠拢的两条直线组成，即该中空结构110的横截面由相互对称的两个钝角三角形组成，该钝角三角形的特点是相重合的边远小于三角形的其他两边。

作为一个优选的方案，伞面100采用透明材料制造，既能提高雨伞的美观度，还能够改善雨伞中的使用者的视线，能够使在其中的使用者将雨伞支撑在更贴近自身的位置，遮挡面积更大。更进一步优选的，在伞面100的下周边沿上设有LED灯(图中未示出)，即可在一体化气囊310上安装LED灯。LED灯具有功率低而亮度大的特点，有些还能变换不同的颜色，在夜间使用，既能照亮路面，也能照亮使用者自身，提醒其他人员车辆注意，提高夜间使用安全性。相关电源线路可通过伞骨300架设，与伞柄200中的电源系统连接。

作为一个优选的方案，如图7所示，伞骨300是雨伞中的结构件，需要将其设计为更能抵抗径向压力的形状，本发明提供的本方案中伞骨300的横截面形状为中间为圆形，在圆形边缘上均匀分布若干锥形凸起，该锥形凸起的尖端为圆弧形。同理，伞面100下边沿上的一体化气囊310也设计为抗压结构，既能够采取与伞骨300相同的外形设计，也能够使部分形状与伞骨300相同。当然也可采取其他常见的加固外形结构，比如角钢、工字钢或角钢类似物、工字钢类似物等等。该伞骨300可分为上下两部分，通过中空的铆钉连接在伞面上，例如空气囊320中间夹着伞面，上下两部分空气囊320通过铆钉321连接，该铆钉设有孔，将上下空气囊320连通。

作为一个优选的方案，在气道和充气泵之间设有单向阀(图中未示出)，单向阀可设置在空气囊320入口处，空气能够通过单向阀单向进入到气道中。由于充气泵将空气充入到气道中并达到符合要求的气压之后，就不再需要充气泵再充入空气，为了维持气道中的气压，就必须将气道封闭，因而设置单向阀，使空气只能进入而不能流出，这样就可以关闭充气泵，节省电能。当然，在气道中也应该设置出气口和出气开关，当需要收伞时，将出气口打开，排出空气。

作为一个优选的方案，在气道中设有气压检测传感器(图中未示出)，当气压检测传感器检测到气道中的气压达到预定值时，控制电源系统停止向充气泵提供电能。作为另外一个优选的方案，在伞骨300中还设有压力传感器(图中未示出)，当压力传感器检测到的压力达到预定值时，通过控制电源系统控制风扇410运转，例如控制风扇410的启动或者提高风扇410转速。压力传感器布设在伞骨300中，能够随着伞骨300的变形而检测到伞骨300上的压力变化，压力传感器以及气压检测传感器的选择本领域技术人员能够知晓，在此不作更多叙述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种充气雨伞，包括伞面、伞骨、伞柄，其特征在于，所述伞面由轻质材料制成，在所述伞面的下周边沿上设有环形的一体化气囊；所述伞柄中设有气道以及与所述气道连通的充气泵；所述伞骨由空气囊制成，其一端与所述伞柄的气道连通，另一端与所述一体化气囊连通；所述伞柄的上端设有与所述伞面连接的连接台；在所述连接台中设有风扇，所述风扇能将伞面下方的空气呈放射状吹出到伞面上方；所述充气泵和所述风扇均与设置在所述伞柄中的电源系统电连接。

2.根据权利要求1所述的充气雨伞，其特征在于，所述风扇的转轴上端设有风盖，所述风盖的下端面与所述转轴连接，所述风盖的上端面直径大于所述连接台上任意两点之间的距离；所述风盖的横截面呈等腰梯形。

3.根据权利要求2所述的充气雨伞，其特征在于，所述连接台的上端面由两边向中间弯曲凹陷。

4.根据权利要求3所述的充气雨伞，其特征在于，所述风盖的上端面上设有圆环形的柔性遮布，所述遮布的内边沿连接在所述风盖上，其外边沿可拆卸连接在所述伞面上，以遮挡所述连接台。

5.根据权利要求1所述的充气雨伞，其特征在于，所述连接台为圆形，所述连接台的半径为所述伞面半径的1/10～1/4。

6.根据权利要求1所述的充气雨伞，其特征在于，所述风扇提供的风力不大于8级风力。

7.根据权利要求1所述的充气雨伞，其特征在于，所述伞面的下周边沿上设有LED灯，连接所述LED灯与所述电源系统的线路设置在所述伞骨上。

8.根据权利要求1所述的充气雨伞，其特征在于，所述一体化气囊和所述空气囊均由弹性材料制成。

9.根据权利要求1所述的充气雨伞，其特征在于，所述伞面为密封的中空结构，所述中空结构与所述气道连通。

10.根据权利要求1所述的充气雨伞，其特征在于，在所述气道和所述充气泵之间设有单向阀，空气能够通过单向阀单向进入所述气道中。