[发明专利]改进的伞

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求Steve Hollinger于2005年1月10日提交，名称为″改进的伞设计″的美国临时专利申请60/642,542的优先权。该临时专利申请的全部内容引入本专利申请中作为参考。

关于在全联邦范围内发起研究或开发的声明

不适用

序列表参考

不适用

技术领域

本发明通常涉及伞，更特别地涉及具有伞盖和支撑结构的雨伞，所述支撑结构使伞盖相对于风更为稳定。

背景技术

传统的伞由大体上对称于纵向平面的覆布伞盖；伞杆；从伞盖上的中心点径向延伸并且延伸至伞盖周边的多根伞骨；以及对应于伞骨并用于辅助展开和支撑悬臂张开于伞杆顶部的伞盖的多根支柱组成。在下文中描述的伞改进将在雨伞范围内进行阐述；但是许多改进适用于包括太阳伞和固定伞的各种伞。

除非另作说明，否则随后的描述假定伞处于其张开状态。传统的雨伞由一名使用者操作。使用者在手柄上施加作用力以便平衡作用在伞盖上的风雨作用力，同时设法保持伞盖朝向，伞盖朝向提供了避免直接暴露在风雨中的足够区域。使用者作用在手柄上的作用力通过伞杆、支柱和伞骨传递给伞盖。使用者和伞盖之间其他可能的相互作用由现有技术所教授，并且为本发明的伞所考虑。

当在下文使用时，风是指相对于伞盖的任何空气流动。空气流动可能由空气本身的运动，伞穿过空气的运动，或者这些因素的组合所引起。伞盖迎风的边缘或表面在下文中称作伞盖迎风(或前)缘或表面；伞盖远离风的边缘或表面称作伞盖背风(或后)缘或表面。顶风定义为朝面向前方的伞使用者吹动的风。

可以想到，图1中以101表示的伞使用者沿面向前方的方向高高地保持伞盖103并且沿大体上向前方向105迈步行进。与顶风107相互作用的伞盖预示着作用力将相对于前部109和后部111不对称地施加到伞盖上。

伞盖的外表面为大致凸状，并且可以具有平坦、凸状或凹状的副表面。除非另作说明，否则伞盖的总曲率和形状是在不考虑独立的伞盖元件，例如扣钩、布带或其他美学装饰物的情况下进行描述的。

为了随后进行的讨论，提给出一组定义以辅助区分和比较伞盖的部分，与支撑结构、伞杆、手柄和装饰物无关。

如图2所示的纵向平面201将伞盖划分为称作侧半部203和205的对称部分。面向平面207是垂直于纵向平面的平面，其将伞盖划分成具有相等质量的两个部分，即，前部211和后部213。面向平面和纵向平面相交于与偏转轴线线215共线的直线。偏转轴线与伞盖相交于称作顶点217的点。伞盖前部在此还称作伞盖头部，并且其后部称作伞盖尾部。

伞盖一般对称于偏转轴线，伞柄一般沿该轴线定位。该结构确保了伞盖围绕伞杆和手柄平衡。

滚动轴线219位于纵向平面内，与面向平面垂直，与伞盖相交于两个点221和223。这两个点是称作纵向弦的线段227的端点。

图3中以301表示的俯仰轴线垂直于纵向平面303，与伞盖相交于两个点305和307。这两个点是称作横向弦的线段311的端点。

对于围绕其滚动轴线、俯仰轴线和偏转轴线固定的伞盖的所有方向来说，相对于使用者351的伞盖位置进一步由平移描述。平移通过伸展使用者手臂而改变，并且表示为353处显示的前向、后向、下向、上向和侧向改变。

伞盖具有直接暴露在风雨自然力下的上侧，和通常免受这些自然力作用的下侧。如图4所示，顶部平面401为垂直于偏转轴线403并与偏转轴线相交于顶点405的平面。上侧407直接面向顶部平面，形成暴露的、大体上凸状的外表面。下侧409形成大体上凹状的伞盖内表面。下侧大体上包含伞盖下方区域411。

如定义所述，俯仰轴线不需要与偏转轴线或滚动轴线相交。这一限定例如允许具有最大宽度的伞盖区域出现在其面向平面的前方。

除了平移以外，上述定义描述了独立于其使用者的伞。期望的是(但不是要求的)，使用者在肩部与俯仰轴线平行定位的情况下站立。该限定使伞盖独立于其伞杆、手柄和支撑结构进行描述。

应当理解，为此讨论所定义的滚动轴线、俯仰轴线和偏转轴线可以不与质心轴、作用力轴及由数量特征定义的其它轴线完全对应。例如，连接到伞盖和支撑结构上的附件或配重可以改变伞的重心。

伞盖形状与手柄位置