[发明专利]一种基于柔性机构的雨伞骨架及儿童雨伞

说明书

本发明提供一种基于柔性机构的雨伞骨架及儿童雨伞，其中所述雨伞骨架包括若干根可弯曲杆件、直杆、以及柔性杆件，所述儿童雨伞包括伞帽、伞面、小伞帽、柔性骨架、伞柄、以及手柄，所述可弯曲杆件用于支撑伞面；每根可弯曲杆件上连接有两根直杆，连接在相邻可弯曲杆件上的两根直杆通过一根柔性杆件连接在一起；所有柔性杆件的尾端固连在一起将雨伞骨架聚拢；所述雨伞骨架一体成型。本发明的有益效果：采用柔顺铰链进行不同功能杆件之间的连接，避免了零件过多而导致的多重装配工艺、铰链脱落等问题；采用柔性机构制作雨伞骨架，便于一体成型，简化了加工制造工艺，增加了雨伞使用寿命，降低了儿童使用过程中的潜在危险性。

技术领域

本发明涉及一种雨伞，尤其涉及一种基于柔性机构的雨伞骨架及儿童雨伞。

背景技术

现有雨伞主要是由多根运动副连接的刚性杆件组成，每根雨伞骨架的原理为普通的曲柄滑块机构，关节处采用金属铰链连接，铰链易断开脱落，维护成本高，零件数目多，装配时间长，加工制造过程复杂。现有儿童雨伞一旦铰链脱落，雨伞上脱轨的骨架容易对儿童造成伤害，构成潜在危险。

柔性机构(Compliant Mechanism)的概念在1968年提出，一般是指通过其部分或全部具有柔性的构件变形而产生位移，传动力的机械结构。相对于传统的刚性结构，柔性机构无需铰链或轴承等运动副，运动和力的传递是利用组成它的某些或全部构件的变形来实现。在外力驱动柔性机构发生弹性形变后，动能可以转化为柔性机构内部势能储存起来，然后再通过其他形式的能量释放出来，比如常见的指甲钳、弹弓、弯弓等都使用了柔性机构。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种使用柔性机构的雨伞骨架及采用该骨架的儿童雨伞，所述雨伞骨架一体成型，简化了加工制造工艺，所述儿童雨伞安全性高，造型独特、趣味性强。

本发明提供一种基于柔性机构的雨伞骨架，所述雨伞骨架一体成型，包括若干根固定在圆环上的可弯曲杆件、直杆、以及柔性杆件，所有可弯曲杆件的一端均匀、等间隔的固定连接在圆环的外表面，所有可弯曲杆件的另一端沿径向分布，最终通过所述圆环和所有可弯曲杆件进一步构成一个呈星状、均匀、等间隔分散排列的用于支撑雨伞的伞面结构；每根可弯曲杆件上远离圆环的一处设有两根直杆，设在相邻两根可弯曲杆件之间的直杆，其靠近圆环的一端均连接到柔性杆件的一端，每根柔性杆件的另一端固连在一起，在可弯曲杆件、直杆、以及柔性杆件的配合作用下，进一步将雨伞骨架聚拢。

进一步地，每根可弯曲杆件与圆环、直杆之间，直杆与柔性杆件之间均采用柔顺铰链结构固定连接。

进一步地，所述柔性杆件采用柔性机构，能沿杆方向发生微小形变，所述柔性杆件的尾端采用柔性铰链结构固连在一个圆环上，方便穿过伞柄，在伞柄上滑动实现雨伞开合。

进一步地，所述柔性杆件的数量优选为8根，所述直杆的数量优选为16根，所述可弯曲杆件的数量优选为8根，所有同类型杆件规格相同。

进一步地，所述雨伞骨架采用玻璃纤维材料。

本发明还提供一种儿童雨伞，包括伞帽、伞面、小伞帽、柔性骨架、伞柄、以及手柄，其中所述柔性骨架为上述基于柔性机构的雨伞骨架，所述柔性骨架中的可弯曲杆件与伞面贴合连接，所述可弯曲杆件的前端通过一圆环固定在伞柄上，所述可弯曲杆件的尾端连接所述小伞帽；所述伞柄的顶端装有所述伞帽，所述伞柄的尾端连接所述手柄；所述伞柄的一端穿过所述柔性杆件的尾端的圆环，所述柔性杆件可在所述伞柄上滑动；。

进一步地，所述伞柄与所述手柄之间可拆卸，可以根据用户的喜好替换所述手柄，所述手柄上开有大孔，方便携带。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：采用柔顺铰链进行不同功能杆件之间的连接，避免了零件过多而导致的多重装配工艺、铰链脱落等问题，增加了雨伞的安全性；采用柔性机构制作雨伞骨架，便于一体成型，简化了加工制造工艺，增加了雨伞使用寿命。

附图说明