| 标题 | 创新式反向收缩伞的研究 |
| 范文 | 单馨平 张莹莹 张志美 摘 要：传统雨伞存在从屋内或车内打开易淋湿，自由度不够等问题，收缩后存在滴水，不易收纳等弊端。本文设计出一款反方向结构的折叠伞，能够不沾湿衣物，节省开收空间，折叠便于携带。同时，根据用户需求增加头部蓄水布、尾部照明灯等便民设计。 关键词：反向折叠；蓄水布；尾部照明 自伞的出现到如今成为人人的必备品以来，已有几千年的历史。千年来它服务人类却少有改革。我们每个人都有这样的经历：躲了一路雨，总会在进入室内或上下车时淋几秒；把伞收起雨滴滑落，地板被泡湿，沾湿他人衣物；在人多的公交站开伞经常戳到他人等弊端，传统雨伞已经不能满足当代人对生活更高品质的要求。创新出一款更具人性化的反向折叠收缩伞是必要的。 1 创新式伞的功能 相比于传统雨伞，创新式伞主要存在以下四个更具人性化、个性化的设计。 第一创新式伞具有反方向结构，节省收开伞空间，避免淋湿与误伤他人。伞顶部向内收缩，由内向外反向收拢，由外向内撑开，就像花儿盛开一样。将淋湿的一面藏在里面。折叠雨伞以后将伞帽隐藏的蓄水布弹出，将雨伞包住，保证水滴不能流出。第二伞能够二次折叠，方便携带。在反方向长柄收拢的基础上添加了再次折叠设计。第三具备全自动开张伞功能。伞柄带有开关，一键实现收张伞，释放双手。第四伞尾带有照明灯。使用者可以在昏暗的雨雪环境下免去手电照明的不便。 2 创新式伞的结构设计 2.1 传统雨伞的结构 传统长柄雨伞的主体结构由对雨伞整体支撑的伞柄、上长下短的两种伞骨、伞面以及一根强力压缩弹簧组成。利用连杆机构原理，下方的伞骨B朝上，时刻保持直线状态。下伞骨B、上伞骨A的一部分以及弹簧构成了一个三角形。当用力将雨伞收起时，在上伞骨A与下伞骨B的作用下（相互靠近）弹簧压缩变短。上伞骨A带动直的伞骨C收拢。打开雨伞时，被压缩的弹簧伸长，上下伞骨间的夹角变大，带动弹簧向上移动，上伞骨A带动直的伞骨C张开，伞打开。 创新式伞在结构上采用了完全不同于传统雨伞的方式反方向收缩结构。反方向的雨伞由英国的KAZ Designs团队首次提出，目前仍没有被普遍应用。这是因为KAZ设计的反向伞是长柄的，携带不方便，存储占空间；竖直放置的反向伞，内层残留雨滴仍然会流出，蓄水不彻底等问题。本文所设计的新型伞规避这些问题并且增加更为人性化的创意设计。 2.2 创新式伞的结构 创新式雨伞为八骨式，撑开后伞高65cm，伞面外接圆半径为53cm，相比于传统长柄伞，创新式雨伞将传统雨伞直的伞骨C改為可折叠伞骨，上伞骨A保持不变，下伞骨B不再一直处于朝上的状态，B的一端由连接在A上变为连接到C的一端，且在长度上变长到近乎与伞半径相等。使用材料需具有柔韧性，在范围内可实现弯曲使得伞面仍具有一定弧度。A与B之间不再需要弹簧，而是安装到同一个滑块上，三个伞骨的连接靠如图所示的连接结构。 图2.3所示，打开雨伞时，A、B向上，A与B对C给出的力使伞撑开。如图2.4所示，收拢雨伞时，A、B滑块向下，B向内收拢，带动连接处使C折叠。实现反方向结构。这样的结构开收伞能够节省更多的空间。 让长柄伞变为折叠伞的二次折叠采用了收缩式的细杆作为伞骨。伞骨A与B以及伞杆均设计成收缩结构。雨伞使用收拢后为长柄伞，只要用手轻轻推动伞把手，长柄伞便可变为折叠伞，二次折叠收拢后长度为35cm，更加便民化。 2.3 创新式伞的辅助功能 本文设计的伞布采用防水涂层透气布料，能够极大的减少伞面残留水分，在伞的顶端、伞杆内部隐藏蓄水布，二次折叠后，可以选择将蓄水布打开将整个伞包住，从而彻底做到“滴水不漏”。 伞柄处安装照明灯，伞柄内部隐藏简单电路，利用纽扣电池给led灯供电，外形为可旋转式圆柱状，圆柱下圆安装led灯，使用时可将下端旋转，照明灯便可朝前照明，使用者可以在昏暗的雨雪环境下免去手电照明的不便。 3 总结 本文设计的反向自动收缩伞克服了传统雨伞的弊端，利用反向收缩结构设计有效地实现雨伞在狭小空间的打开收拢、滴水等难题，为人们的生活提供便利条件。 参考文献： [1]驱动之家：英国设计团队研发反向伞：下雨天“绝不湿身”. [2]葛翼博，王飞雨，历建刚.反向防风折叠伞的设计，中国高新区，2017（24），16. 项目：沈阳师范大学大学生创新创业训练项目，项目名称：创新式反向自动收缩伞（项目编号：201710166079） |
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