身背式全自动电子追日伞的制作方法

专利名称：身背式全自动电子追日伞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是伞具，具体涉及的是跟踪日光方向的身背式全自动电子追日伞。
背景技术：
太阳与地球，与人类的关系是息息相关的，为充分利用阳光和太阳能人们几千年 来不断地进行探索和追求。然而有时人们又不太喜欢烈日当空，尤其是"锄禾日当午"，对于 这截然相反的两种状况，人们应运而生多种利用太阳能的装置和避离阳光的装置，诸如太 阳能热水器、太阳能电池板、太阳灶就是极好的利用太阳能而制成装置的具体的实例，而阳 伞却是人们用来遮阳纳凉的避离阳光的一种设备。 就伞而言，是用来遮阳纳凉最方便、最简单的用具。说是方便和简单，有时也不尽 人意，比如说烈日当头或雨天抱着小孩行走， 一手打伞一手抱孩子还要用伞顶住阳光或风 雨的来向，这是相当不易，相当困难的；还有露天作业的人员，长时间顶着烈日或雨水不停 的工作，若要打伞吧，真是腾不出手来。 目前还没有自动跟踪阳光的，能背在身后可以遮光避雨的，不耽误正常工作的伞 具。

发明内容本实用新型的目的是为了解决目前使用的太阳伞没有自动跟踪阳光直射的功能， 不能完全遮挡日光的问题，而提供一种能够自动调解、使相关部位自始至终正对日光的身 背式全自动电子追日伞。 采用的技术方案是 身背式全自动电子追日伞，包括伞面、主伞杆、感光头、连接单元、肩背带、控制器 和伞面支撑机构；所述的伞面位于多个均匀、对称排列呈圆形的支撑梁的上面，由多个支撑 梁支撑展开和收拢，每个支撑梁的中部与支杆的一端活动连接，支杆的另一端与伞面支撑 器的上端活动连接，伞面支撑器套设在主伞杆上，伞面支撑器沿主伞杆上下滑动；每个支撑 梁的末端与主伞杆的上端部活动连接，其结构特点是 上述感光头位于伞面的上顶部，感光头包括遮盖、底板、遮门、滤光罩、四个光敏电 RL1、 RL2、 RL3、 RL4和直射管；上述遮盖的正中设有一光照孔，光照孔的下面设置有直射管， 直射管的上下两端分别与遮盖和底板固定连接；直射管为中空，在直射管底端设有的底板 上装设有抗干扰光敏电阻RL5 ; 直射管的外管壁上均匀对称地设置有结构相同的四扇遮门，每个遮门的一边分别 与直射管对称地固定连接，四扇遮门将底板分隔成面积相等的四个区域，每个区域正中分 别设置有一个光敏电阻，分别为RL1区、RL2区、RL3区和RL4区；感光头装设在连接单元的 主伞杆上端； 上述连接单元包括主伞杆、副伞杆、连接器和底部支撑装置；所述连接器位于主伞
6杆和副伞杆之间，连接器包括壳体和转动机构；所述转动机构包括上横轴23、上横齿轮24 和周转电机M1 ;主伞杆的底部与连接器内的上部装有的上横轴的一端固定连接，上横轴的 另一端镶嵌在连接器壳体上并与壳体转动连接；上横轴上装设有上横齿轮，上横齿轮与周 转齿轮相啮合，周转齿轮固定装设在周转变速器的输出轴上，周转变速器的输入轴与周转 电机M1的出轴固定连接，周转变速器与周转电机M1固定装设在连接器壳体内； 上述底部支撑装置包括外壳及装在外壳中的自转机构、副伞杆转折机构和换相机 构；所述自转机构包括内壳及装设在内壳中的自转齿轮和副伞杆齿轮；上述的副伞杆的上 端装设在连接器壳体的底端，并与连接器壳体固定连接，副伞杆装设在副伞杆外套中，副伞 杆通过上下轴承与副伞杆外套转动连接；副伞杆的中部装设有副伞杆齿轮，副伞杆齿轮与 自转齿轮相啮合，副伞杆外套在此对应部位设有豁口，自转齿轮装设在自转变速器的输出 轴上，自转变速器的输入轴与自转电机M2的出轴固定连接；自转变速器与自转电机M2固定 装设在外壳内； 上述副伞杆转折机构，包括下横轴，下横齿轮和转折齿轮；所述的下横轴的一端与 副伞杆外套固定连接，下横轴的另一端装设在外壳上并与外壳转动连接，下横轴上设置有 下横齿轮，下横齿轮与转折齿轮相啮合，转折齿轮装设在转折变速器的输出轴上，转折变速 器的输入轴与转折电机M4的出轴固定连接； 上述换相机构包括圆形电刷板、圆形换相器板和电路板；所述圆形电刷板与副伞 杆的底端同心固定连接，圆形电刷板的下端面设有电刷(市售成品件)，电刷通过导线与设 置在圆形电刷板边缘一周的环形铜片线路相连接，电刷的下端面与圆形换相器板的两个对 称的同圆心的圆弧形铜片线路相滑动接触，两个半圆形铜片线路通过导线与电路板对应端 子相连接，电路板位于圆形换相器板下面，圆形换相器板和电路板分别固定连接在内壳上； 内壳的上口与副伞杆外套固定连接； 上述伞面支撑机构包括钢带、主动轮和辅助轮；所述钢带位于主动轮与辅助轮之 间，钢带的后部巻曲装设在钢带巻盒中，钢带前端与伞面支撑器的下端固定连接，伞面澎起 展开时带动伞面支撑器向上移动，这是采用的公知技术。上述主动轮的中心与伞面支撑电 机M3的轴头固定连接，辅助轮装设在轮座上，伞面支撑电机M3固定装设在主伞杆下方的连 接器壳体外面，轮座固定在主伞杆的下部，辅助轮与主动轮摩擦转动；钢带相当于有刻度的 巻尺，柔中有钢能巻起来，也能伸直，主动轮和辅助轮相当于手指捏住钢带，当主动轮正转 或反转时，钢带就会在主伞杆上垂直设有的滑道中上下滑动，伞面收拢时，钢带就会巻曲在 钢带巻盒中，伞面张开时，钢带就会从钢带巻盒中拉出，此时伞面就会撑开，为了使钢带伸 縮有力，在钢带中间打上距离相等的小孔，使其与主动轮上的小齿相啮合，这样主动轮就不 会与钢带之间打滑，又在辅助轮的一侧安装上辅助弹簧，使其稳定性更好。 所述的控制器即电路板，包括输入电路、辅助电路、驱动电路和调整电路；所述输 入电路包括四个光敏电阻RL1、 RL2、 RL3和RL4及抗干扰光敏电阻RL5 ;上述四个光敏电阻 RL1、RL2、RL3、RL4和抗干扰光敏电阻RL5的一端通过导线与限位开关K4的V端连接，限位 开关K4的另一端v'经微动开关Y5、限位开关Kl、电源开关K接电源E的正极；四个光敏 电阻RL1、 RL2、 RL3和RL4的另一端分别对应连接二极管Dl、 D2、 D3和D4正极的同时分别 对应与微动开关Y1、Y2、Y3和Y4的一端连接，又同时分别经电阻R1、R3、R8和R7对应与三 极管VI、 V2、 V3和V4的基极相连接；二极管Dl、 D2、 D3和D4的负极连接三极管V5的集电极，三极管V5的发射极经二极管D16、限位开关K4的u'端、电源开关K接电源E的负极； 微动开关Yl、 Y2、 Y3和Y4的另一端通过导线与限位开关Kl的y端连接，通过限位开关Kl 的另一端y'经电源开关K接电源E正极的同时与微动开关Y5的动端连接； 三极管V1、V2、V3和V4的基极与发射极之间分别对应并联电阻R2、R4、R9和Rll， 三极管V1、V2、V3和V4的发射极分别对应连接二极管D12、D13、D14和D15的正极，二极管 D12、D13、D14和D15的负极与二极管D16的负极相连接；三极管V1、V2、V3和V4的集电极 分别对应经继电器J1、J2、J3和J4的线圈、限位开关K1的y端、通过限位开关Kl的y'端 和电源开关K接电源E的正极； 上述驱动电路，包括继电器Jl、 J2、 J3和J4的接点Jl-l、 J2-l、 J3-l和J4-1 ;上 述继电器Jl接点Jl-l的a端和继电器J2的接点J2-l的c端相互连接再与二极管D16的 负极相连接；继电器Jl接点Jl-l的b端和继电器J2的接点J2-l的d端点相互连接再与 限位开关Kl的y端点相连接；继电器Jl和J2接点Jl-l、 J2-l的动端分别与周转电机Ml 的线圈两端相连； 继电器J3的接点J3-l的e端和继电器J4的接点J4_l的m端点相互连接再与二 极管D16的负极相连接；继电器J3的接点J3-l的f端和继电器J4的接点J4-l的n端点 相互连接再与限位开关Kl的y端点相连接；继电器J3和J4的接点J3-l和J4-l的动端分 别与自转电机M2线圈的两端连接； 上述抗干扰电路，包括抗干扰光敏电阻RL5和三极管V5 ;上述抗干扰光敏电阻RL5 的另一端经电阻R5与三极管V5的基极相连接，三极管V5的基极与发射极之间并联电阻 R6，三极管V5的发射极接二极管D16的正极，二极管D16的负极接限位开关K4的u'端、电 源开关K与电源E的负极相接； 上述辅助电路，包括限位开关K1-K4、伞面支撑电机M3和转折电机M4 ;所述限位开 关K4的u端接二极管D9的负端，二极管D9的正端同时连接伞面支撑电机M3线圈的一端 和二极管DIO的负端，二极管DIO的正端经限位开关K3的q端、q'端和电源开关K，接电 源E的负极，伞面支撑电机M3线圈的另一端经限位开关K2的1端、1'端和电源开关K，接 电源E的正极；u'端通过开关连接片经电源开关K、接电源E的负极； 上述调整电路由第一调整电路和第二调整电路所组成；所述第一调整电路，包括 二极管D7、D8和换相器HX ;上述限位开关K3的q端经开关连接片、电源开关K接电源E的 负极，限位开关K3的q端经导线并通过导线前端设有的电刷DS与换相器HX左半部摩擦连 接并沿换相器HX摩擦滑动；换相器HX右半部与二极管D8的正极相连接，二极管D8的负极 与三极管V3的集电极相连接；二极管D7的正极与换相器HX左半部连接，二极管D7的负极 与三极管V4的集电极相连接； 上述第二调整电路，包括继电器J5的接点J5-l和J5-2 ;上述继电器Jl和J2的接 点动端分别与继电器J5的接点J5-l和J5-2的j、 t两端相连接，接点J5-l的动端与周转 电机M1线圈的一端相连，周转电机M1线圈的另一端与继电器J5的接点J5-2的动端相连， 继电器J5线圈的一端与接点J5-l的i端相连的同时并与复合三极管V6的发射极连接，继 电器J5线圈的另一端同时连接二极管D5的正极和D6的负极，二极管D5的负极与转折电 机M4的一端相连，二极管D6的正极经按键开关K5与二极管D5的负极相连并同时与继电 器J5的接点J5-2的s端相连接；[0023] 限位开关K2的h'端与电源E的正极相连接，限位开关K2的h端与复合三极管 V6的发射极相连接，复合三极管V6的发射极与基极间并联电阻RIO，复合三极管V6基极与 集电极之间并联电容C6，复合三极管V6的集电极同时连接转折电机M4线圈的一端和二极 管Dll的正极，二极管Dll的负极连接限位开关K1的y端，限位开关Kl的y'端经电源开 关K接电源E的正极；上述转折电机M4的另一端与限位开关K3的p端相连接； 上述底部支撑装置的外壳上顶部与中部的内里分别在相对的两侧设有结构相同 的上导棱和下导棱，分别用以限制和导向副伞杆外套及副伞杆外套带动的内壳的动作范 围。 上述钢带上设置有多个小孔，主动轮上设置有多个小齿，小齿的齿距与钢带上小 孔的间距相吻合。 上述限位开关K4设置在主伞杆的上部，限位开关K3设置在主伞杆的下部，限位开
关K2设置在底部支撑装置外壳的内里与设有下导棱两侧相垂直的一侧中部，限位开关K1
设置在底部支撑装置外壳的内里与设有下导棱两侧相垂直的一侧下部。 上述微动开关Y1、Y2、Y3、Y4和Y5、按键开关K5设置在一开关板上，开关板紧固装
设在上述的肩背带的中部。 上述主伞杆与副伞杆为中空，感光头中的光敏电阻RL1-RL4和抗干扰光敏电阻 RL5、限位开关K3和K4的连接导线从主伞杆内穿设；微动开关Yl、 Y2、 Y3、 Y4和Y5、按键开 关K5的连接导线从外壳入口和内壳入口穿设与电路板的对应端连接。 上述继电器Jl 、 J2、 J3、 J4和J5线圈的两端分别并联电容Cl 、 C2、 C3、 C4和C5。 上述电刷与圆形电刷板的中心距和圆形换相器板的两个对称同心的圆弧形铜片 线路的半径相吻合； 上述感光头40由上至下罩设一外形与感光头相同的滤光罩。
本实用新型工作原理 当将微动开关Y5拨至睛天使用的位置时(即G端)，伞面全部撑开，伞面支撑器便 抵顶限位开关K4，使开关连接片处于v点，这时5个光敏电阻便接通电源，伞就进入自动追 日的状态。 当光敏电阻RL1得到光照时，光敏电阻RL1的阻值降低，三极管VI的基极电位升 高，三极管VI导通，三极管VI的导通促使继电器Jl吸合，其接点Jl-l的由a点转向b点， 周转电机M1正向旋转，带动主伞杆向右方摆动(周转)找正太阳所对的角度，正电源由继 电器Jl的接点Jl-l的b端点经继电器J5的接点J5-l的j端点至周转电机Ml，再由继电 器J5接点J5-2的t点至J2-l的c点，再经电源开关K进入电源负极。 当光敏电阻RL2得到光照时，继电器J2工作，接点J2_l由c点转向d点，电流由 J2-l的d点进入，电流的流向与RLl得到光照的电流的流向相反，周转电机Ml反转，带动伞 面向左转(周转)找正太阳方位。从上可以看出RL1区和RL2区是控制周转电机M1的转 动，这样RL1区和RL2区可以统一称为周转区域。 至于光敏电阻RL4得到光照，继电器J4工作，接点J4_l由m点转向n点，自转电机 M2正向自转，带动主伞杆向右自转，找正太阳所在的方向，光敏电阻RL3得光照其接点J3-1 由e点转换为f点，自转电机M2带动主伞杆向左自转找正太阳所在的方位。从上可以看出 RL3区和RL4区是控制自转电机M2的转动，这样RL3区和RL4区可以统一称为自转区域。[0037] 当主伞杆方位和角度，都不正对太阳时，在两个周转区域和自转区域里肯定会有
一个周转区的光敏电阻或自转区的光敏电阻分别能得到光照的，或者一个周转区和一个自
转区的光敏电阻同时得到光照，这时主伞杆在自转的同时也会周转的。 电路中5个三极管的发射极分别都串连一个二极管(D15、D14、D13、D12、VD16)，它
们起隔离作用，当伞面回收时送出的反向正电，不至于损坏三极管，第一调整电路中间的D7
和D8是预防伞在正常工作时，正极电源通过换相器HX和电刷DS之间进入负极电流引起继
电器J4和J3误动作的。 至于与光敏电阻RL1、RL2、RL3和RL4串联的四个二极管是为抗干扰电路设置的也
是起隔离作用的。
收伞过程 将电源开关K拨至A' 、B'两点，这时有两个电机开始工作，一个是伞面支撑电机 M3工作，一个是自转电机M2工作，伞面支撑电机M3的工作回路是正电由A'开始经限位 开关K3的q'点和q点、二级管DIO、电机M3，再经限位开关K2的1点和1'点，回到电源 负极B'处，电机M3的转动带动伞面支撑器，使支撑的伞面逐渐收拢起来。当伞面彻底收拢 时，就顶动限位开关K3，开关由q点和q'点转换到p点和p'点，伞面支撑电机M3停止工 作。另一个电路是正电由A'经K3的q'点和q点，经电刷DS向换相器HX送电，这时电刷 DS处在第一调整电路的左半圆中，二极管D7导通，继电器J4吸合，使其接点J4-l，由m点 转换为n点，自转电机M2的回路是由从A'(电源E的正极)经接点J3-l的e点连接自转 电机M2 —端，再由J4-l的n点经限位开关Kl的y点回到负电源B'，当电刷DS逆转，滑到 换相器HX的缺口处时，自转电机M2停止转动。 如电刷DS处在换相器HX的右半圆，那么继电器J3工作，接点J3-1吸合，其接点 由e端点转换到f端点，正电源从接点J4-l的m点到自转电机M2，再从接点J3-l的f端点 回到负电源。 当伞面完全收拢时顶到限位开关K3，限位开关K3的触点由q点转换为p点，立刻 断开伞面支撑电机M3的同时又接通转折电机M4，电流由A'经限位开关K3的p'点和p点 进入转折电机M4，通过二极管D11到限位开关K1的y点和y'点回到负电源B'，转折电机 M4开始转动，通过转折变速器、转折齿轮和下横轴轮，使副伞杆外套随着转动而由直立逐渐 点转折为水平放置，这意味着副杆从直立状态逐渐转换为水平状态，待放置到位后，便触动 限位开关Kl由y点和y'点变x点和x'点，自转电机M2停止工作。 周转电机Ml启动后，就会带动主伞杆左右摆动，电流由A'经限位开关K3的p点、 按键开关K5、二极管D6、继电器J5，由限位开关K2的h点回到电源负极B'，继电器J5动 作，立刻吸合接点J5-l和J5-2，分别由j点转换为i点和由t点转换为s点，这时周转电 机M1原回路断开，进入第二调整电路的控制，周转电机M1开始旋转，主伞杆与副伞杆象张 开的两脚圆规逐渐的向一起靠拢，副伞杆同时也渐渐的放平，这两个动作是同时进行的，副 伞杆触到限位开关K1时便停电，主伞杆触动了按键开关K5时断电停止工作，因为根据减速 的设计，主伞杆会比副伞杆迟一些到达设定的位置。当触动按键开关K5，继电器J5失去电 压释放J5-l和J5-2的一对接点，分别对应由i、 s点返回到j、 t点，周转电机M1由调整电 路返回原电路中，这是自动追日伞回收的整个过程。 开伞过程
10[0046] 手动将电源开关由A' B'处拨到A、B处，首先起动的是第二调整电路，以及周转电 机M1，周转电机M1带动主伞杆慢慢升起(通电回路是电源正极，电源开关K、限位开关K2 的h'点和h点、继电器J5、二极管D5、限位开关K3的p点、电源开关K回到电源B负极)。 这里的两个二极管D5、D6连接方向相反，为的是正向电流，反向电流都可通过，最 主要的是安装按键开关K5，主伞杆升起时K5不起作用，当回收时起的作用就很大。 随后起动的是转折电机M4，稍后起动的原因是设计了延时电路，其好处是增大 主伞杆与副伞杆之间的夹角，如果夹角太小，会给下一步的伞面打开造成困难，延长多长时 间起动转折电机M4，要根据实际情况而定，在这里只要改变其中电阻或电容的值都会改变 其时间常数，延时电路导通后，转折电机M4就转动起来，带动副伞杆展开，使限位开关K1由 x点转换为y点接通主电路的正电源，此时整个伞伸展开来，主伞杆与副伞杆如似圆规的两 腿由合并慢慢的转换为张开，其夹角越来越大。当副伞杆达到垂直状态时，顶动限位开关K2 由h点转换为1点，主、副伞杆同时失去电压，继电器J5释放，其接点J5-l、 J5-2分别对应 由i点转换为j点和由s点转换为t点，周转电机M1又回到了主电路中，限位开关K2被触 动，其接点就由h点转换为1点，立刻起动了下步电路。 这时伞面支撑电机M3起动，伞面在伞面支撑器的带动下，由并拢的姿式逐渐张 开，此时的电流流向为正电源、电源开关K、限位开关K2的1点、伞面支撑电机M3、二极管 D9、限位开关K4的u点、电源开关K，直到电源负极。当伞面撑得最圆时，触动了限位开关 K4，限位开关K4的接点由u点转换为v点，伞面支撑周转电机M1断电，与此同时五个光敏 电阻接通电源，输入回路进入工作状态。 此时第一调整电路是不工作的，因在伞面回收时，电刷DS已处于换相器HX的缺口 处，第一调整电路没有被接通。 身背式全自动电子追日伞中的自转电机M2的自转是找太阳的方位，而主伞杆的 升起和降落是找太阳所在的角度。 本实用新型身背式全自动电子追日伞当准备收伞时，因长时间的周转和自转，使 得伞面的方位、角度与人身体的关系处在一个未知的位置上，为了解决此事，就设计了第一 调整电路和第二调整电路，当电刷DS在左半圆时主伞杆逆时针转动，当电刷DS在右半圆时 主伞杆顺时针转动，当主伞杆向下放到底时就会触碰按键开关K5。身背式全自动电子追日 伞也可固定在一处。 本实用新型身背式全自动电子追日伞开起伞面后会自动找正太阳的方位，而当太 阳西坠，伞面会紧紧跟随，使阴影永远在伞面的下方。伞面会跟着太阳升起而升起，随着太 阳降落而降落。 本实用新型优点和效果 由于整体采用了先进的控制技术，使本实用新型具有如下优点和效果 1 、控制方法采用开环控制，结构简单，调节方便。 2、由于采用微动开关和光敏电阻具有自动、手动调节的两种功能，使本实用新型 能够解决晴天遮挡阳光和雨天遮避风雨的问题。 3、由于采用抗干扰的光敏电阻，因此抗干扰能力极强，具有抗杂散光线干扰的能 力。 本实用新型设计科学、合理、富有创意，整体结构紧凑、成本低廉，安装简便，操作简单并智能化，性能稳定、可靠，实用性较强，具有较好的发展前景。
图1是本实用新型的外形结构示意图。[0061] 图2是本实用新型的感光头结构示意图。[0062] 图3是本实用新型的连接器结构示意图。[0063] 图4是本实用新型的底部支撑装置结构示意图。[0064] 图5是本实用新型的伞面支撑机构连接示意图。[0065] 图6是图1的A-A向剖视示意图。[0066] 图7是图1的B-B向剖视示意图。[0067] 图8是本实用新型电路原理图。 图9是本实用新型的底部支撑装置与肩背带连接示意图。
具体实施方式
[0069] 实施例一 身背式全自动电子追日伞，包括伞面39、主伞杆35、感光头40、连接单元、肩背带42、控制器和伞面支撑机构；所述的伞面39位于多个均匀、对称排列呈圆形的支撑梁38的上面，由多个支撑梁38支撑展开和收拢，每个支撑梁38的中部与支杆37的一端活动连接，支杆37的另一端与伞面支撑器36的上端活动连接，伞面支撑器36套设在主伞杆35上，伞面支撑器36沿主伞杆35上下滑动；每个支撑梁38的末端与主伞杆35的上端部活动连接；[0071] 上述感光头40位于伞面39的上顶部，感光头40包括遮盖46、底板47、遮门43、滤光罩41、四个光敏电RL1、RL2、RL3、RL4和直射管44 ;上述遮盖46的正中设有一光照孔45，光照孔45的下面设置有直射管44，直射管44的上下两端分别与遮盖46和底板47固定连接；直射管44为中空，在直射管44底端设有的底板47上装设有抗干扰光敏电阻RL5 ;[0072] 直射管44的外管壁上均匀对称地设置有结构相同的四扇遮门43，每个遮门43的一边分别与直射管44对称地固定连接，四扇遮门43将底板47分隔成面积相等的四个区域，每个区域正中分别设置有一个光敏电阻，分别为RL1区、RL2区、RL3区和RL4区；感光头40装设在连接单元的主伞杆35上端； 上述连接单元包括主伞杆35、副伞杆10、连接器20和底部支撑装置；所述连接器20位于主伞杆35和副伞杆10之间，连接器20包括壳体和转动机构；所述转动机构包括上横轴23、上横齿轮24和周转电机Ml ;主伞杆35的底部与连接器20内的上部装有的上横轴23的一端固定连接，上横轴23的另一端镶嵌在连接器20壳体上并与壳体转动连接；上横轴23上装设有上横齿轮24，上横齿轮24与周转齿轮22相啮合，周转齿轮22固定装设在周转变速器21的输出轴上，周转变速器21的输入轴与周转电机M1的出轴固定连接，周转变速器21与周转电机Ml固定装设在连接器20壳体内； 上述底部支撑装置包括外壳1及装在外壳1中的自转机构、副伞杆转折机构和换相机构；所述自转机构包括内壳2及装设在内壳2中的自转齿轮15和副伞杆齿轮14 ;上述的副伞杆10的上端装设在连接器20壳体的底端，并与连接器20壳体固定连接，副伞杆10装设在副伞杆外套9中，副伞杆10通过上下轴承与副伞杆外套9转动连接；副伞杆10的中部装设有副伞杆齿轮14，副伞杆齿轮14与自转齿轮15相啮合，副伞杆外套9在此对应部位设有豁口 29，自转齿轮15装设在自转变速器4的输出轴上，自转变速器4的输入轴与自转电机M2的出轴固定连接；自转变速器4与自转电机M2固定装设在外壳1内；[0075] 上述副伞杆转折机构，包括下横轴8，下横齿轮7和转折齿轮6 ;所述的下横轴8的一端与副伞杆外套9固定连接，下横轴8的另一端装设在外壳1上并与外壳1转动连接，下横轴8上设置有下横齿轮7，下横齿轮7与转折齿轮6相啮合，转折齿轮6装设在转折变速器5的输出轴上，转折变速器5的输入轴与转折电机M4的出轴固定连接；[0076] 上述换相机构包括圆形电刷板16、圆形换相器板18和电路板19 ;所述圆形电刷板16与副伞杆10的底端同心固定连接，圆形电刷板16的下端面设有电刷DS(市售成品件)，电刷DS通过导线与设置在圆形电刷板16边缘一周的环形铜片线路3相连接，电刷DS的下端面与圆形换相器板18的两个对称的同圆心的圆弧形铜片线路相滑动接触，两个半圆形铜片线路通过导线与电路板19对应端子相连接，电路板19位于圆形换相器板18的下面，圆形换相器板18和电路板19分别固定连接在内壳2上；内壳2的上口与副伞杆外套9固定连接； 上述伞面支撑机构包括钢带25、主动轮27和辅助轮26 ;所述钢带25位于主动轮27与辅助轮26之间，钢带25的后部巻曲装设在钢带巻盒28中，钢带25的前端与伞面支撑器36的下端固定连接，伞面澎起展开时带动伞面支撑器36向上移动，这是采用的公知技术。上述主动轮27的中心与伞面支撑电机M3的轴头固定连接，辅助轮26装设在轮座34上，伞面支撑电机M3固定装设在主伞杆35下方的连接器20的壳体外面，轮座34固定在主伞杆35的下部，辅助轮26与主动轮27摩擦转动；钢带25相当于有刻度的巻尺，柔中有刚能巻起来，也能伸直，主动轮27和辅助轮26相当于手指捏住钢带25，当主动轮27正转或反转时，钢带25就会在主伞杆35上垂直设有的滑道32中上下滑动，伞面39收拢时，钢带25就会巻曲在钢带巻盒28中，伞面39张开时，钢带25就会从钢带巻盒28中拉出，此时伞面39就会撑开，为了使钢带25伸縮有力，在钢带25中间打上距离相等的小孔33，使其与主动轮27上的小齿31相啮合，这样主动轮27就不会与钢带25之间打滑，又在辅助轮26的一侧安装上辅助弹簧，使其稳定性更好。 所述的控制器即电路板19，包括输入电路、辅助电路48、驱动电路和调整电路；所述输入电路包括四个光敏电阻RL1、 RL2、 RL3和RL4及抗干扰光敏电阻RL5 ;上述四个光敏电阻RL1、 RL2、 RL3和RL4和抗干扰光敏电阻RL5的一端通过导线与限位开关K4的v端连接，限位开关K4的另一端v'经微动开关Y5、限位开关Kl的y端和y'端、电源开关K接电源E的正极，四个光敏电阻RL1、RL2、RL3和RL4的另一端分别对应连接二极管D1、D2、D3和D4正极的同时分别对应与微动开关Y1、Y2、Y3和Y4的一端连接又同时分别经电阻Rl、 R3、R8和R7对应与三极管VI、 V2、V3和V4的基极相连接；二极管D1、D2、D3和D4的负极连接三极管V5的集电极，三极管V5的发射极经二极管D16、限位开关K4的u'端、电源开关K接电源E的负极；微动开关Y1、Y2、Y3和Y4的一端通过导线与限位开关Kl的y端连接，通过限位开关K1的y'端经电源开关K接电源E的正极的同时与微动开关Y5的动端连接；[0079] 三极管V1、V2、V3和V4的基极与发射极之间分别对应并联电阻R2、R4、R9和Rll，三极管V1、V2、V3和V4的发射极分别对应连接二极管D12、D13、D14和D15的正极，二极管D12、D13、D14和D15的负极与二极管D16的负极相连接；三极管V1、V2、V3和V4的集电极分别对应经继电器J1、J2、J3和J4的线圈、限位开关K1的y端，通过限位开关Kl的y'端和电源开关K接电源E的正极； 上述驱动电路，包括继电器J1、J2、J3和J4的接点J1-1、J2-1、J3-1和J4-1 ;上述继电器Jl接点Jl-l的a端和继电器J2的接点J2-l的c端相互连接再与二极管D16的负极相连接，继电器Jl接点Jl-l的b端和继电器J2的接点J2-l的d端点相互连接再与限位开关K1的y端点相连接，继电器Jl和J2的接点Jl-l、 J2-l的动端分别与周转电机M1的线圈两端相连； 继电器J3的接点J3-l的e端和继电器J4的接点J4_l的m端点相互连接再与二极管D16的负极相接，继电器J3的接点J3-l的f端和继电器J4的接点J4-l的n端点相互连接再与限位开关Kl的y端相连接；继电器J3和J4的接点J3-l和J4-l的动端分别与自转电机M2线圈的两端连接； 上述抗干扰电路49，包括抗干扰光敏电阻RL5和三极管V5 ;上述的抗干扰光敏电阻RL5的另一端经电阻R5与三极管V5的基极相连接，三极管V5的基极与发射极之间并联电阻R6，三极管V5的发射极接二极管D16的正极，二极管D16的负极接限位开关K4的u'端、电源开关K与电源E的负极相接； 上述辅助电路48，包括限位开关K1K4、伞面支撑电机M3和转折电机M4 ;所述限位开关K4的u端接二极管D9的负端，二极管D9的正端同时连接伞面支撑电机M3线圈的一端和二极管DIO的负端，二极管DIO的正端经限位开关K3的q端、q'端和电源开关K，接电源E的负极，伞面支撑电机M3线圈的另一端经限位开关K2的1端、1'端和电源开关K，接电源E的正极；u'端通过开关连接片经电源开关K、接电源E的负极；[0084] 上述调整电路由第一调整电路50和第二调整电路51所组成；所述第一调整电路50，包括二极管D7、 D8和换相器HX ;上述限位开关K3的q端通过开关连接片经电源开关K接电源E的负极，限位开关K3的q端经导线并通过导线前端设有的电刷DS与换相器HX左半部摩擦连接并沿换相器HX摩擦滑动；换相器HX右半部与二极管D8的正极相连接，二极管D8的负极与三极管V3的集电极相连接；二极管D7的正极与换相器HX左半部连接，二极管D7的负极与三极管V4的集电极相连接； 上述第二调整电路51，包括继电器J5、继电器J5的接点J5-l和J5_2 ;上述继电器Jl和J2的接点动端分别与继电器J5的接点J5-l和J5-2的j、t两端相连接，接点J5-l的动端与周转电机M1线圈的一端相连，周转电机M1线圈的另一端与继电器J5的接点J5-2的动端相连，继电器J5线圈的一端与接点J5-l的i端相连的同时并与复合三极管V6的发射极连接，继电器J5线圈的另一端同时连接二极管D5的正极和D6的负极，二极管D5的负极与转折电机M4的一端相连，二极管D6的正极经按键开关K5与二极管D5的负极相连并同时与继电器J5的接点J5-2的s端相连接； 限位开关K2的h'端与电源E的正极相连接，限位开关K2的h端与复合三极管V6的发射极相连接，复合三极管V6的发射极与基极间并联电阻RIO，复合三极管V6基极与集电极之间并联电容C6，复合三极管V6的集电极同时连接转折电机M4线圈的一端和二极管Dll的正极，二极管Dll的负极连接限位开关K1的y端，限位开关Kl的y'端经电源开关K接电源E的正极；上述转折电机M4线圈的另一端与限位开关K3的p端相连接；[0087] 上述底部支撑装置的外壳1上顶部与中部的内里分别在相对的两侧设有结构相同的上导棱30和下导棱17，分别用以限制和导向副伞杆外套9及副伞杆外套9带动的内壳2的动作范围。 上述钢带25上设置有多个小孔33，主动轮27上设置有多个小齿31，小齿31的齿距与钢带25上小孔33的间距相吻合。 上述限位开关K4设置在主伞杆35的上部，限位开关K3设置在主伞杆35的下部，限位开关K2设置在底部支撑装置外壳1的内里与设有下导棱17两侧相垂直的一侧中部，限位开关K1设置在底部支撑装置外壳1的内里与设有下导棱17两侧相垂直的一侧下部。[0090] 上述微动开关Yl 、 Y2、 Y3、 Y4和Y5、按键开关K5设置在一开关板11上，开关板11紧固装设在上述的肩背带42的中部。 上述主伞杆35与副伞杆10为中空，感光头40中的光敏电阻RL1-RL4和抗干扰光敏电阻RL5、限位开关K3和K4的连接导线从主伞杆35内穿设；微动开关Yl、 Y2、 Y3、 Y4和Y5、按键开关K5的连接导线从外壳入口 12和内壳入口 13穿设与电路板19的对应端连接。[0092] 上述继电器Jl 、 J2、 J3、 J4和J5线圈的两端分别并联电容Cl 、 C2、 C3、 C4和C5。[0093] 上述电刷DS与圆形电刷板16的中心距和圆形换相器板18的两个对称同心的圆弧形铜片线路的半径相吻合； 上述感光头40由上至下罩设一外形与感光头40相同的滤光罩41。
权利要求身背式全自动电子追日伞，包括伞面(39)、主伞杆(35)、感光头(40)、连接单元、肩背带(42)、控制器和伞面支撑机构；所述的伞面(39)位于多个均匀、对称排列呈圆形的支撑梁(38)的上面，由多个支撑梁(38)支撑展开和收拢，每个支撑梁(38)的中部与支杆(37)的一端活动连接，支杆(37)的另一端与伞面支撑器(36)的上端活动连接，伞面支撑器(36)套设在主伞杆(35)上，伞面支撑器(36)沿主伞杆(35)上下滑动；每个支撑梁(38)的末端与主伞杆(35)的上端部活动连接；其特征在于上述感光头(40)位于伞面(39)的上顶部，感光头(40)包括遮盖(46)、底板(47)、遮门(43)、滤光罩(41)、四个光敏电RL1、RL2、RL3、RL4和直射管(44)；上述遮盖(46)的正中设有一光照孔(45)，光照孔(45)的下面设置有直射管(44)，直射管(44)的上下两端分别与遮盖(46)和底板(47)固定连接；直射管(44)为中空，在直射管(44)底端设有的底板(47)上装设有抗干扰光敏电阻RL5；直射管(44)的外管壁上均匀对称地设置有结构相同的四扇遮门(43)，每个遮门(43)的一边分别与直射管(44)对称地固定连接，四扇遮门(43)将底板(47)分隔成面积相等的四个区域，每个区域正中分别设置有一个光敏电阻，分别为RL1区、RL2区、RL3区和RL4区；感光头(40)装设在连接单元的主伞杆(35)上端；上述连接单元包括主伞杆(35)、副伞杆(10)、连接器(20)和底部支撑装置；所述连接器(20)位于主伞杆(35)和副伞杆(10)之间，连接器(20)包括壳体和转动机构；所述转动机构包括上横轴(23)、上横齿轮(24)和周转电机M1；主伞杆(35)的底部与连接器(20)内的上部装有的上横轴(23)的一端固定连接，上横轴(23)的另一端镶嵌在连接器(20)壳体上并与壳体转动连接；上横轴(23)上装设有上横齿轮(24)，上横齿轮(24)与周转齿轮(22)相啮合，周转齿轮(22)固定装设在周转变速器(21)的输出轴上，周转变速器(21)的输入轴与周转电机M1的出轴固定连接，周转变速器(21)与周转电机M1固定装设在连接器(20)壳体内；上述底部支撑装置包括外壳(1)及装在外壳(1)中的自转机构、副伞杆转折机构和换相机构；所述自转机构包括内壳(2)及装设在内壳(2)中的自转齿轮(15)和副伞杆齿轮(14)；上述的副伞杆(10)的上端装设在连接器(20)壳体的底端，并与连接器(20)壳体固定连接，副伞杆(10)装设在副伞杆外套(9)中，副伞杆(10)通过上下轴承与副伞杆外套(9)转动连接；副伞杆(10)的中部装设有副伞杆齿轮(14)，副伞杆齿轮(14)与自转齿轮(15)相啮合，自转齿轮(15)装设在自转变速器(4)的输出轴上，自转变速器(4)的输入轴与自转电机M2的出轴固定连接；上述副伞杆转折机构，包括下横轴(8)，下横齿轮(7)和转折齿轮(6)；所述的下横轴(8)的一端与副伞杆外套(9)固定连接，下横轴(8)的另一端装设在外壳(1)上并与外壳(1)转动连接，下横轴(8)上设置有下横齿轮(7)，下横齿轮(7)与转折齿轮(6)相啮合，转折齿轮(6)装设在转折变速器(5)的输出轴上，转折变速器(5)的输入轴与转折电机M4的出轴固定连接；上述换相机构包括圆形电刷板(16)、圆形换相器板(18)和电路板(19)；所述圆形电刷板(16)与副伞杆(10)的底端同心固定连接，圆形电刷板(16)的下端面设有电刷DS，电刷DS通过导线与设置在圆形电刷板(16)边缘一周的环形铜片线路(3)相连接，电刷DS的下端面与圆形换相器板(18)的两个对称的同圆心的圆弧形铜片线路相滑动接触，两个半圆形铜片线路通过导线与电路板(19)对应端子相连接，电路板(19)位于圆形换相器板(18)的下面，圆形换相器板(18)和电路板(19)分别固定连接在内壳(2)上；内壳(2)的上口与副伞杆外套(9)固定连接；上述伞面支撑机构包括钢带(25)、主动轮(27)和辅助轮(26)；所述钢带(25)位于主动轮(27)与辅助轮(26)之间，钢带(25)的后部卷曲装设在钢带卷盒(28)中，钢带(25)的前端与伞面支撑器(36)的下端固定连接；上述主动轮(27)的中心与伞面支撑电机M3的轴头固定连接，辅助轮(26)装设在轮座(34)上，伞面支撑电机M3固定装设在主伞杆(35)下方的连接器(20)的壳体外面，轮座(34)固定在主伞杆(35)的下部，辅助轮(26)与主动轮(27)摩擦转动；所述的控制器即电路板(19)，包括输入电路、辅助电路(48)、驱动电路和调整电路；所述输入电路包括四个光敏电阻RL1、RL2、RL3和RL4及抗干扰光敏电阻RL5；上述四个光敏电阻RL1、RL2、RL3和RL4和抗干扰光敏电阻RL5的一端通过导线与限位开关K4的v端连接，限位开关K4的另一端v′经微动开关Y5、限位开关K1的y端和y′端、电源开关K接电源E的正极，四个光敏电阻RL1、RL2、RL3和RL4的另一端分别对应连接二极管D1、D2、D3和D4正极的同时分别对应与微动开关Y1、Y2、Y3和Y4的一端连接又同时分别经电阻R1、R3、R8和R7对应与三极管V1、V2、V3和V4的基极相连接；二极管D1、D2、D3和D4的负极连接三极管V5的集电极，三极管V5的发射极经二极管D16、限位开关K4的u′端、电源开关K接电源E的负极；微动开关Y1、Y2、Y3和Y4的一端通过导线与限位开关K1的y端连接，通过限位开关K1的y′端经电源开关K接电源E的正极的同时与微动开关Y5的动端连接；三极管V1、V2、V3和V4的基极与发射极之间分别对应并联电阻R2、R4、R9和R11，三极管V1、V2、V3和V4的发射极分别对应连接二极管D12、D13、D14和D15的正极，二极管D12、D13、D14和D15的负极与二极管D16的负极相连接；三极管V1、V2、V3和V4的集电极分别对应经继电器J1、J2、J3和J4的线圈、限位开关K1的y端，通过限位开关K1的y′端和电源开关K接电源E的正极；上述驱动电路，包括继电器J1、J2、J3和J4的接点J1-1、J2-1、J3-1和J4-1；上述继电器J1接点J1-1的a端和继电器J2的接点J2-1的c端相互连接再与二极管D16的负极相连接，继电器J1接点J1-1的b端和继电器J2的接点J2-1的d端点相互连接再与限位开关K1的y端点相连接，继电器J1和J2的接点J1-1、J2-1的动端分别与周转电机M1的线圈两端相连；继电器J3的接点J3-1的e端和继电器J4的接点J4-1的m端点相互连接再与二极管D16的负极相接，继电器J3的接点J3-1的f端和继电器J4的接点J4-1的n端点相互连接再与限位开关K1的y端相连接；继电器J3和J4的接点J3-1和J4-1的动端分别与自转电机M2线圈的两端连接；上述抗干扰电路(49)，包括抗干扰光敏电阻RL5和三极管V5；上述的抗干扰光敏电阻RL5的另一端经电阻R5与三极管V5的基极相连接，三极管V5的基极与发射极之间并联电阻R6，三极管V5的发射极接二极管D16的正极，二极管D16的负极接限位开关K4的u′端、电源开关K与电源E的负极相接；上述辅助电路(48)，包括限位开关K1-K4、伞面支撑电机M3和转折电机M4；所述限位开关K4的u端接二极管D9的负端，二极管D9的正端同时连接伞面支撑电机M3线圈的一端和二极管D10的负端，二极管D10的正端经限位开关K3的q端、q′端和电源开关K，接电源E的负极，伞面支撑电机M3线圈的另一端经限位开关K2的1端、1′端和电源开关K，接电源E的正极；u′端通过开关连接片经电源开关K、接电源E的负极；上述调整电路由第一调整电路(50)和第二调整电路(51)所组成；所述第一调整电路(50)，包括二极管D7、D8和换相器HX；上述限位开关K3的q端通过开关连接片经电源开关K接电源E的负极，限位开关K3的q端经导线并通过导线前端设有的电刷DS与换相器HX左半部摩擦连接并沿换相器HX摩擦滑动；换相器HX右半部与二极管D8的正极相连接，二极管D8的负极与三极管V3的集电极相连接；二极管D7的正极与换相器HX左半部连接，二极管D7的负极与三极管V4的集电极相连接；上述第二调整电路(51)，包括继电器J5、继电器J5的接点J5-1和J5-2；上述继电器J1和J2的接点动端分别与继电器J5的接点J5-1和J5-2的j、t两端相连接，接点J5-1的动端与周转电机M1线圈的一端相连，周转电机M1线圈的另一端与继电器J5的接点J5-2的动端相连，继电器J5线圈的一端与接点J5-1的i端相连的同时并与复合三极管V6的发射极连接，继电器J5线圈的另一端同时连接二极管D5的正极和D6的负极，二极管D5的负极与转折电机M4的一端相连，二极管D6的正极经按键开关K5与二极管D5的负极相连并同时与继电器J5的接点J5-2的s端相连接；限位开关K2的h′端与电源E的正极相连接，限位开关K2的h端与复合三极管V6的发射极相连接，复合三极管V6的发射极与基极间并联电阻R10，复合三极管V6基极与集电极之间并联电容C6，复合三极管V6的集电极同时连接转折电机M4线圈的一端和二极管D11的正极，二极管D11的负极连接限位开关K1的y端，限位开关K1的y′端经电源开关K接电源E的正极；上述转折电机M4线圈的另一端与限位开关K3的p端相连接。
2. 根据权利要求1所述的身背式全自动电子追日伞，其特征在于上述底部支撑装置 的外壳(1)上顶部与中部的内里分别在相对的两侧设有结构相同的上导棱(30)和下导棱 (17)。
3. 根据权利要求l所述的身背式全自动电子追日伞，其特征在于上述钢带(25)上设 置有多个小孔(33)，主动轮(27)上设置有多个小齿(31)，小齿(31)的齿距与钢带(25)上 小孔(33)的间距相吻合。
4. 根据权利要求l所述的身背式全自动电子追日伞，其特征在于上述限位开关K4设 置在主伞杆(35)的上部，限位开关K3设置在主伞杆(35)的下部，限位开关K2设置在底部 支撑装置外壳(1)的内里与设有下导棱(17)两侧相垂直的一侧中部，限位开关K1设置在 底部支撑装置外壳(1)的内里与设有下导棱(17)两侧相垂直的一侧下部。
5. 根据权利要求1所述的身背式全自动电子追日伞，其特征在于上述微动开关Y1、 Y2、Y3、Y4和Y5、按键开关K5设置在一开关板(11)上，开关板(11)紧固装设在上述的肩背 带(42)的中部。
6. 根据权利要求l所述的身背式全自动电子追日伞，其特征在于上述主伞杆(35)与 副伞杆(10)为中空，感光头(40)中的光敏电阻RL1-RL4和抗干扰光敏电阻RL5、限位开关 K3和K4的连接导线从主伞杆(35)内穿设；微动开关Yl、 Y2、 Y3、 Y4和Y5、按键开关K5的 连接导线从外壳入口 (12)和内壳入口 (13)穿设与电路板(19)的对应端连接。
7. 根据权利要求1所述的身背式全自动电子追日伞，其特征在于上述继电器Jl、 J2、J3、 J4和J5线圈的两端分别并联电容Cl、 C2、 C3、 C4和C5。
8. 根据权利要求l所述的身背式全自动电子追日伞，其特征在于上述感光头(40)由 上至下罩设一外形与感光头(40)相同的滤光罩(41)。
9. 根据权利要求1所述的身背式全自动电子追日伞，其特征在于上述电刷DS与圆形 电刷板(16)的中心距和圆形换相器板(18)的两个对称同心的圆弧形铜片线路的半径相吻
专利摘要身背式全自动电子追日伞，包括感光头、连接单元、伞面支撑机构和控制器；感光头上下面为遮盖和底板，正中为直射管，管壁上对称地设有四扇遮门，遮门底板分隔四个区域，每个区域分别设有一个光敏电阻；感光头装在主伞杆上端；主伞杆与副伞杆通过连接器连接；主伞杆经上横轴、上横齿轮、周转齿轮与周转电机M1连接，副伞杆经下横轴、下横齿轮、自转齿轮与自转电机M2连接。控制器包括输入电路、驱动电路和抗干扰电路；光敏电阻RL1、RL2、RL3和RL4随日照改变阻值驱动周转电机M1和自转电机M2。伞面支撑机构由主动轮和辅助轮之间的钢带带动伞面支撑器。本实用新型设计科学、结构紧凑、性能稳定、可靠，实用性较强，具有较好的发展前景。
文档编号A45B11/02GK201541885SQ20092024757
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者姜振平 申请人:姜振平