自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，應(yīng)用于把傘固定在背部方便人在直立、彎腰兩狀態(tài)間變換中遮陽或避雨。它由上支桿、下支桿、腰帶插頭、帶雙肩背帶的背架組成；其特征是：上支桿同背架支點軸鉸接；上支桿阻力臂與背架之間帶拉簧；上支桿施力臂上系拉繩一端，拉繩通過系列定滑輪另一端系定在腰帶插頭上；背架支點軸上緊固扇形齒輪；垂擺和凸輪鉸接在上支桿支點軸上同步轉(zhuǎn)動；上支桿安裝帶舌簧的插銷；插銷根部抵在凸輪凸點，末端插在扇形齒輪外緣定位齒槽上；下支桿通過三外接頭四點鉸接平面四連桿機構(gòu)與腰帶插頭相連接。具有垂擺響應(yīng)靈敏，方便人們直立彎腰中擋雨遮陽；維持背架在背部的穩(wěn)定性；適用于不同高度的人使用等優(yōu)點。
【專利說明】自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，應(yīng)用于把傘固定在人的背部，在方便人騰出雙手去勞動的同時還能讓人在直立、彎腰兩狀態(tài)間變換中始終有效地通過展開的傘葉來遮陽或避雨。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行雙肩背傘架，由上支桿、下支桿、背架組成。上支桿用于固定傘柄。下支桿同腰帶插頭相連，腰帶插頭用于叉在腰帶上。背架帶雙肩背帶。使用時，背架同背部接觸，由雙肩上的兩條背帶、腰帶插頭三者共同來固定。其特點是上、下支桿與背架機械固定。當(dāng)使用者從直立狀態(tài)轉(zhuǎn)換為彎腰狀態(tài)時上、下支桿連同背架也從豎起狀態(tài)變成水平狀態(tài)。因此，這種雙肩背傘架無法滿足人們直立、彎腰來回變換姿勢勞作中擋雨或遮陽的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種人們直立、彎腰來回變換姿勢勞作中傘可以始終保持在豎直平衡狀態(tài)的自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過下述技術(shù)方案來達到:(A)自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，由上支桿、下支桿、腰帶插頭、帶雙肩背帶的背架組成；下支桿固定在背架上；其特征是:
[0005](a)上支桿同背架支點軸鉸接；上支桿阻力臂與背架之間帶拉簧；上支桿施力臂上系拉繩一端，拉繩通過安裝固定在背架、下支桿上的系列定滑輪改變方向后另一端系定在腰帶插頭上；
[0006](b)背架支點軸上緊固扇形齒輪；垂擺和凸輪鉸接在上支桿支點軸上同步轉(zhuǎn)動；上支桿通過舌簧座安裝帶舌簧的插銷；插銷根部抵在凸輪凸點，末端插在扇形齒輪外緣定位齒槽上；
[0007](C)下支桿通過三外接頭四點鉸接平面四連桿機構(gòu)與腰帶插頭相連接；第一外接頭與下支桿末端鉸接，第二外接頭與下支桿滑槽滑動連接，第三外接頭與腰帶插頭機械固定。
[0008](B)A所述的自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，其特征是下支桿帶條形齒，插入到背架空腔中，由安裝在背架上的調(diào)節(jié)螺絲嚙合調(diào)節(jié)伸出背架的長短和緊固。
[0009](C)A或B所述的自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，其特征是腰帶插頭通過拉繩張緊盒同第三外接頭機械固定、同拉繩另一端相系定；所述拉繩張緊盒由盒體、盒體內(nèi)的線錠、二維螺旋彈簧張緊齒輪、線錠同軸嚙合輪、盒體外的鎖定輪組成；二維螺旋彈簧張緊齒輪與線錠同軸嚙合輪嚙合；鎖定輪內(nèi)孔與線錠轉(zhuǎn)軸配接，鎖定輪外緣與盒體側(cè)壁上的限制轉(zhuǎn)動孔配接。
[0010]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點:
[0011]1、上支桿由背架支點軸鉸接只能作平面轉(zhuǎn)動，再由拉繩、拉簧共同作用，將上支桿維持在豎直方向，而任憑背架相對于上支桿作關(guān)于背架支點軸的轉(zhuǎn)動。在這種轉(zhuǎn)動過程中，插銷末端從扇形齒輪外緣一定位齒槽退出解除對上支桿的鎖定進而插入另一定位齒槽中對上支桿作新的鎖定。由于定位齒槽在扇形齒輪外緣周上密集分布，上支桿在人彎腰過程中傘的豎直狀態(tài)也就連續(xù)地得到鎖定和維持，垂擺靈敏地響應(yīng)了人們直立與彎腰兩狀態(tài)之間的變換，方便了人們彎腰過程中的擋雨和遮陽。
[0012]2、下支桿末端與腰帶插頭之間通過三外接頭四點鉸接平面四連桿機構(gòu)連接，保證了從直立變換到彎腰過程中，雙肩背著的背架不會快速滑向頭部，維持了背架在背部的穩(wěn)定性。
[0013]3、拉繩張緊盒的采用，讓拉線纏繞在線錠上，使得下支桿長度得到調(diào)整的同時，腰帶插頭到上支桿施力臂間的拉線長度得到調(diào)整。下支桿長度可調(diào)。這些都使本發(fā)明可以適用于不同高度的人。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖。
[0015]圖中I是背架，3是拉簧，5是扇形齒輪，7是背架支點軸，9是背架支點軸固定座，11是帶舌簧的插銷，13是垂擺，15是上支桿支點軸，17是凸輪，19是上支桿，21是系列定滑輪，23是調(diào)節(jié)螺絲，25是下支桿。
[0016]圖2是圖1基礎(chǔ)上加入了拉繩、三外接頭四點鉸接平面四連桿機構(gòu)、腰帶插頭后的右視圖。
[0017]圖中I是背架，19是上支桿，17是凸輪，13是垂擺，15是上支桿支點軸，11是帶舌簧的插銷，5是扇形齒輪，7是背架支點軸，9是背架支點軸固定座，3是拉簧，21是系列定滑輪，27是拉繩，25是下支桿，29是腰帶插頭，31是拉繩張緊盒，33是三外接頭四點鉸接平面四連桿機構(gòu)。
[0018]圖3是圖1中A —A剖視圖。
[0019]圖中I是背架，23是調(diào)節(jié)螺絲，23是下支桿。
[0020]圖4是圖1中B — B剖視圖。
[0021]圖中I是背架，19是上支桿，17是凸輪，13是垂擺，15是上支桿支點軸。
[0022]圖5是圖1中去掉插銷及舌簧、垂擺后C 一 C剖視圖。
[0023]圖中I是背架，9是背架支點軸固定座，3是拉簧，7是背架支點軸，5是扇形齒輪，19是上支桿。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明下面結(jié)合附圖作進一步的說明。自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，由上支桿(19)、下支桿(25)、腰帶插頭(29)、帶雙肩背帶的背架(I)組成；下支桿(25)固定在背架(I)上。本發(fā)明上支桿(19)同背架支點軸(7)鉸接，背架支點軸同背架固定為一體。從而上支桿可以繞著背架支點軸轉(zhuǎn)動，從平行于背架面的位置轉(zhuǎn)動至垂直于背架面的位置。上支桿阻力臂與背架之間帶拉簧(3);上支桿施力臂上系拉繩(27) —端，拉繩(27)通過安裝固定在背架、下支桿上的系列定滑輪(21)改變方向后另一端系定在腰帶插頭(29)上。上支桿的用途是用于固定傘柄。所以，支撐著整把傘的上支桿。從力的作用看，上支桿除了受重力作用外，還受拉繩、拉簧、背架支點軸三個作用力的作用。其中，背架支點軸限制了上支桿只能做平面轉(zhuǎn)動。而拉繩的作用力和拉簧的作用力則作用在上支桿上，作用點分別在背架支點軸的兩側(cè)，把上支桿作為一杠桿，此作用點即為支點。
[0025]背架支點軸(7)上緊固扇形齒輪(5);垂擺(13)和凸輪(17)鉸接在上支桿支點軸(15)上同步轉(zhuǎn)動。垂擺的作用是不管上支桿相對于背架面轉(zhuǎn)到哪一位置，垂擺皆因自身受重力作用而始終把垂擺中心線保持在豎直方向上。上支桿(19)通過舌簧座安裝帶舌簧的插銷(11);插銷根部抵在凸輪(17)凸點，末端插在扇形齒輪(5)外緣的定位齒槽。當(dāng)插銷末端插在扇形齒輪外緣的定位齒槽內(nèi)時，則鎖定了上支桿，鎖定了的上支桿無法繞著背架支點軸再轉(zhuǎn)動。而當(dāng)背架隨人體發(fā)生傾斜時，垂擺相對于上支桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，但始終讓垂擺中心線保持在豎直方向上。垂擺在這種轉(zhuǎn)動中，凸輪也發(fā)生轉(zhuǎn)動，插銷根部受凸輪凸點的作用力被撤銷，在舌簧的作用下插銷末端退出扇形齒輪外緣上的定位齒槽，上支桿鎖定狀態(tài)解除，上支桿與背架之間可以繞著背架支點軸作相對轉(zhuǎn)動。當(dāng)上支桿轉(zhuǎn)到一定角度時，和垂擺同步轉(zhuǎn)動的凸輪，其凸點又將插銷末端插入到扇形齒輪外緣上的另一定位齒槽內(nèi)而將上支桿再次鎖定。
[0026]下支桿(25)通過三外接頭四點鉸接平面四連桿機構(gòu)(33)與腰帶插頭(29)相連接；第一外接頭與下支桿末端鉸接，第二外接頭與下支桿滑槽滑動連接，第三外接頭與腰帶插頭(29)機械固定。三外接頭四點鉸接平面四連桿機構(gòu)的作用是在人彎腰時，防止背架由背部快速滑向頭頸，同時能適應(yīng)彎腰快慢所需要的長度變化，讓背架通過雙肩背帶和腰帶插頭比較穩(wěn)定地被背在背上。
[0027]為了本發(fā)明同一裝置可以供不同身高的人使用，下支桿(25)可以制作成長度可調(diào)的，把下支桿連接背架那段的表面制作成帶條形齒，并插入到背架(I)空腔中。由安裝在背架上的調(diào)節(jié)螺絲(23)嚙合條形齒，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺絲帶動下支桿從背架空腔內(nèi)的伸出量，進而調(diào)節(jié)下支桿伸出背架的長短。為了把調(diào)節(jié)好的下支桿長短固定，調(diào)節(jié)螺絲的手?jǐn)Q螺帽旋入安裝座上的孔內(nèi)通過卡扣連接件形成鎖定狀態(tài)。而當(dāng)調(diào)節(jié)螺絲手?jǐn)Q螺帽從孔內(nèi)旋出來后即可解鎖。
[0028]腰帶插頭(29)還可以通過拉繩張緊盒(31)同第三外接頭機械固定、同拉繩另一端相系定。用于適應(yīng)不同下支桿長度下所需的拉繩長度。所述拉繩張緊盒由盒體、盒體內(nèi)的線錠、二維螺旋彈簧張緊齒輪、線錠同軸嚙合輪、盒體外的鎖定輪組成。二維螺旋彈簧張緊齒輪與線錠同軸嚙合輪嚙合。二維螺旋彈簧張緊齒輪，其直徑比線錠同軸嚙合輪大許多倍，由二維螺旋彈簧提供旋轉(zhuǎn)的勢能，繞輪軸轉(zhuǎn)一周同軸嚙合輪則轉(zhuǎn)幾轉(zhuǎn)，線錠因為與線錠同軸嚙合輪同步轉(zhuǎn)動，也能同時轉(zhuǎn)相同的轉(zhuǎn)數(shù)。鎖定輪內(nèi)孔與線錠轉(zhuǎn)軸配接，其配接特點是內(nèi)孔為棱形，線錠轉(zhuǎn)軸在盒外段也為棱形，使鎖定輪不能與線錠轉(zhuǎn)軸相對轉(zhuǎn)動，但可以沿線錠轉(zhuǎn)軸軸向滑動。鎖定輪外緣與盒體側(cè)壁上的限制轉(zhuǎn)動孔配接，其配接特點是通過卡扣連接件讓鎖定輪外緣與盒體側(cè)壁上的孔相互連接，形成鎖定狀態(tài)或解鎖狀態(tài)。
[0029]本發(fā)明在使用前，把下支桿調(diào)整到適當(dāng)長度；把上支桿調(diào)整到同背架面相平行的位置，轉(zhuǎn)動垂擺通過凸輪將插銷末端插入到扇形齒輪外緣的定位齒槽I中鎖定上支桿。把拉繩全段調(diào)整到適當(dāng)?shù)拈L度。使用時，將傘柄同上支桿相固定，打開傘葉，背上本發(fā)明，讓背架上的雙肩背帶背在左、右肩上，腰帶插頭插在腰帶的背后段。此時，人直立，展開的傘葉在人頭的正上方。[0030]當(dāng)人開始彎腰俯下上半身時，垂擺(13)同上支桿(19) 一起發(fā)生傾斜。垂擺因靈敏度很高，首先做出響應(yīng)，發(fā)生繞著上支桿轉(zhuǎn)軸(15)作逆時針的轉(zhuǎn)動，進而達到自身中心線與豎直方向相重合的位置。此時，與垂擺同步轉(zhuǎn)動的凸輪(17)因凸點偏離，插銷根部失去凸輪的壓力作用，插銷在舌簧的作用將插銷末端從扇形齒輪(5)外緣的定位齒槽I抽出，解除對上支桿(19)的鎖定，進而使上支桿(19)可以繞著背架支點軸(7)作自由轉(zhuǎn)動。之后做出響應(yīng)的上支桿在拉繩(27)的作用下，繞著背架支點軸(7)作逆時針的轉(zhuǎn)動。當(dāng)上支桿桿身中心線轉(zhuǎn)到同豎直方向相重合時，由于上支桿支點軸(15)固定在上支桿(19)上，垂擺中心線也會轉(zhuǎn)至豎直方向上。此時，凸輪上的凸點再次將插銷的末端插入到扇形齒輪
(5)外緣的定位槽II中，將上支桿(19)鎖定。這樣就把上支桿(19)或傘柄維持在豎直方向上。反過來，人從彎腰俯下上半身原地變換到直立狀態(tài)時，垂擺同上支桿一起發(fā)生傾斜。垂擺(13)打破原有慣性率先做出響應(yīng)，以順時針繞著上支桿支點軸(15)轉(zhuǎn)動的方式使垂擺中心線偏離豎直方向，讓凸輪(17)上的凸點偏離進而撤去對插銷根部的作用力，插銷在舌簧的作用下將插銷末端從扇形齒輪(5)外緣的定位槽II抽出，解除對上支桿(19)的鎖定。同時，拉繩(27)在背腰部所需要的長度變短，上支桿(19)在拉簧(3)作用力的作用下做出響應(yīng)，繞著背架支點軸(7)作相對于背架(I)的順時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)上支桿(19)桿身轉(zhuǎn)到豎直方向時，垂擺中心線也達到與豎直方向重合。凸輪的凸點壓向插銷根部而將插銷末端插入到扇形齒輪外緣的定位齒槽I中鎖定上支桿(19)。上支桿被鎖定時，傘能保持豎直平衡，而不受人體勞作時四肢的運動和外界各方向上一定大小風(fēng)力擾動的影響。
【權(quán)利要求】
1.自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，由上支桿(19)、下支桿(25)、腰帶插頭(29)、帶雙肩背帶的背架(I)組成；下支桿(25)固定在背架(I)上；其特征是: (a)上支桿(19)同背架支點軸(7)鉸接；上支桿阻力臂與背架之間帶拉簧(3);上支桿施力臂上系拉繩(27) —端，拉繩(27)通過安裝固定在背架、下支桿上的系列定滑輪(21)改變方向后另一端系定在腰帶插頭(29)上； (b)背架支點軸(7)上緊固扇形齒輪(5);垂擺(13)和凸輪(17)鉸接在上支桿支點軸(15)上同步轉(zhuǎn)動；上支桿(19)通過舌簧座安裝帶舌簧的插銷(11);插銷根部抵在凸輪(17)最凸點,末端插在扇形齒輪(5)外緣定位齒槽上； (c)下支桿(25)通過三外接頭四點鉸接平面四連桿機構(gòu)(33)與腰帶插頭(29)相連接；第一外接頭與下支桿末端鉸接，第二外接頭與下支桿滑槽滑動連接，第三外接頭與腰帶插頭(29)機械固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，其特征是下支桿(25)帶條形齒，插入到背架(I)空腔中，由安裝在背架上的調(diào)節(jié)螺絲(23)嚙合調(diào)節(jié)伸出背架的長短和緊固。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動保持傘豎直平衡的雙肩背傘架，其特征是腰帶插頭(29)通過拉繩張緊盒(31)同第三外接頭機械固定、同拉繩另一端相系定；所述拉繩張緊盒由盒體、盒體內(nèi)的線錠、二維螺旋彈簧張緊齒輪、線錠同軸嚙合輪、盒體外的鎖定輪組成；二維螺旋彈簧張緊齒輪與線錠同軸嚙合輪嚙合；鎖定輪內(nèi)孔與線錠轉(zhuǎn)軸配接，鎖定輪外緣與盒體側(cè)壁上的限制轉(zhuǎn)動孔配接。
【文檔編號】A45B11/02GK103948225SQ201410197670
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】林家強 申請人:林家強