專利名稱：車頂運載裝置的蓋支承裝置的制作方法
車頂運載裝置的蓋支承裝置相關(guān)申請的交叉引用本申請基于并依照35U. S. C. § 119要求2010年I月29日提交的美國臨時專利申請系列號No. 61/337，024的優(yōu)先權(quán)，該申請全部內(nèi)容結(jié)合在此，目的在于作為參考。本申請還作為參考地結(jié)合了以下的專利及專利申請U. S.專利Nos. 6，918，521、D543, 929,7, 416，098,7, 740，157 以及專利申請序列號 11/219，578。
背景技術(shù)：
車頂運載裝置已經(jīng)變?yōu)檫\輸貨物的普遍方式。因為多種原因，封閉的運載裝置優(yōu)選處于傳統(tǒng)的開放式架子上。封閉的運載裝置保護貨物不受例如風(fēng)、雨和雪的因素的影響。封閉的運載裝置還更安全，可以防止偷竊和破壞。因此，存在對于下述車頂運載裝置的持續(xù)需求，該車頂運載裝置可靠，易于安裝到車輛上并且易于使用。


圖I是安裝在車輛上的車頂運載裝置的立體圖。圖2是圖I中所示的車頂運載裝置的立體圖，其中蓋處于打開位置。圖3A-3C是車頂運載裝置或箱(以虛線示出)的端視圖，包括示出成處于打開和關(guān)閉位置的蓋支承件或支柱。圖4是圖3A-3C中所示的支柱的分解視圖。圖5是替代性支柱的正視圖，其中，以虛線示出了各種位置。圖6是替代性支柱的正視圖，其中，以虛線示出了各種位置。圖7是替代性支柱的正視圖，其中，以虛線示出了各種位置。圖8是替代性支柱的正視圖，其中，以虛線示出了各種位置。圖9是替代性支柱的正視圖，其中，以虛線示出了各種位置。圖10是替代性支柱的正視圖，其中，以虛線示出了各種位置。圖11是處于關(guān)閉位置的替代性支柱實施方式的正視圖，其中，以虛線示出了重疊的打開位置。圖12是圖11中所示出的支柱的分解視圖。圖13是圖11及圖12中所示出的蓋支承件上的彈簧調(diào)節(jié)裝置的局部剖視放大圖。圖14是圖13中示出的彈簧調(diào)節(jié)裝置的正視圖。圖15是圖11及圖12中所示出的支柱上的樞軸聯(lián)接器的局部立體圖。圖16是圖11及圖12中所示出的支柱中的另ー樞軸聯(lián)接器的局部立體圖。圖17是在打開位置與關(guān)閉位置之間連續(xù)的定向中的支柱裝置的一系列正視圖。圖18是說明升力與例如圖11中所示支柱的支柱中的長連桿之間的角度的關(guān)系的曲線圖。圖19是說明升力與例如圖11中所示支柱400的支柱的延伸之間的關(guān)系的曲線圖。
圖20是穿過箱的局部剖視圖，示出了用于將支柱連接到貨物運載裝置的底部和蓋的安裝件。圖21是將底部連接到貨物運載裝置的蓋的支柱的局部剖視立體圖。圖22是安裝在貨物運載裝置的內(nèi)部的支柱的內(nèi)立體圖。
具體實施例方式下面詳細描述多種不同的車頂運載裝置的構(gòu)型和支柱設(shè)計。很明顯，所描述的構(gòu)型的許多其它變型能夠被想象到并且可以實現(xiàn)。車頂運載裝置可以通過許多不同形式來提供。例如，車頂運載裝置可以構(gòu)造用于安裝在車輛頂部的一對橫梁上。車頂運載裝置通常具有底部和蓋部。底部和蓋部可以沿著ー個或更多個邊緣鉸接，使得運載裝置可以被打開，以便進行裝載和觸及運載裝置內(nèi)部的貨物，并且可以被關(guān)閉，以便在運輸期間固定貨物。 車頂運載裝置通常具有帶圓形輪廓或彎曲輪廓的大致細長形或矩形的形狀，以實現(xiàn)大體的空氣動力學(xué)構(gòu)型。頂部或蓋可以沿著前緣、后緣、或者ー個或兩個橫向側(cè)部鉸接。可以使用不同類型的鉸鏈。例如，ー個或更多個常用的門式鉸鏈可以設(shè)置在運載裝置的一或更多個側(cè)部上。替代性地，也可以使用作為閂鎖雙重功能的的鉸鏈，使得運載裝置可以替代性地在不止ー個側(cè)部被打開。鉸鏈/閂鎖組件的示例可以在美國專利No. 7，416，098及申請No. 12/494，218中找到，其內(nèi)容被結(jié)合在此，作為參考。車頂運載裝置還可以包括ー個或更多個閂鎖系統(tǒng)，該閂鎖系統(tǒng)提供鎖定裝置，鎖定裝置用于將運載裝置緊固在其關(guān)閉位置，以防止貨物從運載裝置移除。例如，在美國專利申請No. 12/494, 218中示出了鎖定閂鎖系統(tǒng)，其內(nèi)容被結(jié)合在此，作為參考。車頂運載裝置可以包括一個或更多個蓋支承件或支柱裝置，該蓋支承件或支柱裝置用于在蓋從其關(guān)閉位置打開時支承和協(xié)調(diào)蓋的側(cè)部。支柱也可以用于在蓋從其關(guān)閉位置到打開位置運動時為蓋提供打開的力，并且用于當(dāng)裝載貨物或從運載裝置的內(nèi)部艙室觸及貨物時將蓋保持在其打開狀態(tài)。蓋支承件可以采用包括多個臂、樞轉(zhuǎn)裝置及弾性元件的組件的多種形式。例如，蓋支承件可以采用ー對臂，一個臂樞轉(zhuǎn)地附接到蓋，另ー個臂樞轉(zhuǎn)地附接到運載裝置的基部，兩個臂樞轉(zhuǎn)地彼此附接，并且提供彈簧裝置，以朝向打開位置推壓臂。其他的蓋支承件實施方式可以采用四個桿的形式，兩個上部桿樞轉(zhuǎn)地彼此連接并連接到蓋，另外兩個桿樞轉(zhuǎn)地彼此附接并附接到底部，每對臂樞轉(zhuǎn)地附接到另ー對臂，其中彈簧裝置被構(gòu)造用于朝向打開位置推壓蓋支承件。蓋支承件可以被構(gòu)造用于在蓋支承件從關(guān)閉位置到打開位置運動的整個范圍內(nèi)提供向上的或打開的力。該類形的蓋支承件可以被描述為單力蓋支承件。替代性地，蓋支承件可以在打開位置與關(guān)閉位置之間的運動的某一范圍內(nèi)提供相反的打開カ和關(guān)閉力。例如，蓋支承件可以構(gòu)造用于在其運動范圍的大部分過程中提供打開力，而當(dāng)蓋靠近其關(guān)閉位置時提供關(guān)閉力。該類型的蓋支承件可以被描述為雙力蓋支承件。貨物運載裝置可以具有在運載裝置的相對側(cè)部上的雙重功能的閂鎖/鉸鏈組件，其允許蓋從運載裝置的不止ー個側(cè)部被打開。該類型的運載裝置可以被描述為雙側(cè)打開的運載裝置?？梢云谕陔p側(cè)打開的運載裝置的一些構(gòu)型中，一個或更多個蓋支承件具有相對于運載裝置的每個打開側(cè)部大致對稱的構(gòu)型。
不同的運載裝置設(shè)計可要求不同的蓋支承件構(gòu)型和規(guī)格。例如，不同的運載裝置由具有不同尺寸及重量的不同材料制成。不同運載裝置構(gòu)型所需要的打開カ或關(guān)閉カ的量可不同。因此，可以期望使用不同種類的彈簧、不同尺寸的彈簧、或允許調(diào)節(jié)作用于給定支柱組件上的彈簧的力的安裝構(gòu)型。下面的附圖及描述提供了用于車頂運載裝置的支柱組件的具體示例。圖I示出安裝在一對橫梁21a上的車頂運載裝置20，橫梁21a安裝在車輛頂部21b上。圖2示出處于打開位置的車頂運載裝置20。車頂運載裝置20包括底部22，底部22連接到頂部或蓋24。在圖2中，蓋24被鉸接，以便相對于底部22打開和關(guān)閉。夾緊裝置28a-b設(shè)置在底部22上，用于將運載裝置20緊固在橫梁21a上。多個鉸鏈裝置33a、33b及33c將底部22連接到蓋24。左右橋接結(jié)構(gòu)34a、34b、34c安裝在蓋24的內(nèi)表面上，并且基本上與鉸鏈構(gòu)件33a、33b及33c對準(zhǔn)。支柱組件35a及35b設(shè)置在運載裝置20的相對端部上。支柱35a及35b將底部22連接到蓋24。支柱35a包括下臂36a，下臂36a樞轉(zhuǎn)地連接到上臂37a。下臂36a在點38a處樞轉(zhuǎn)地連接到底部22的壁。上臂37a在點39a處樞
轉(zhuǎn)地連接到蓋24。類似地，支柱35b包括下臂36b，下臂36b樞轉(zhuǎn)地連接到上臂37b。下臂36b在38a處樞轉(zhuǎn)地連接到桿結(jié)構(gòu)38c，桿結(jié)構(gòu)38c剛性地連接到底部22。上臂37b在圖2中不能被看到的點處樞轉(zhuǎn)地連接到蓋24。圖3A-3C示出了用于雙側(cè)打開的箱20的支柱構(gòu)型。箱20包括底部22，底部22連接到蓋部24。底部22具有底側(cè)26，其配備有夾具28a、28b，用于將箱20緊固到車輛的頂部(未示出)上的橫梁30。通常，橫梁30可以是通過ー對塔架橫跨車輛的頂部連接的兩個平行的橫梁中的ー個，塔架通過任意數(shù)量的各種緊固裝置，例如，廠家提供的安裝件、縱向軌道、流水槽等，將橫梁30固定到車輛。例如夾具28a、28b的另ー對夾具可以在箱20的另ー端部附近設(shè)置，用于將箱20緊固到另ー橫梁(未示出)。蓋部24沿著側(cè)部32a及32b經(jīng)由鉸鏈/閂鎖組件可釋放地緊固到底部22，鉸鏈/閂鎖組件能夠使蓋部24在任ー側(cè)打開，如圖3B及圖3C中所示。例如支柱40的支柱設(shè)置在箱20的至少ー個端部上或優(yōu)選地在兩個端部上，以有助于蓋部24相對于底部22的打開和/或關(guān)閉。支柱40通過螺栓、螺釘、鉚釘或其他適合的緊固裝置分別在樞軸點42和44處樞轉(zhuǎn)地連接到蓋部24和底部22。支柱40包括兩個臂組件50a、50b，兩個臂組件50a、50b配合地連接，并且相對于垂直軸線A和B對稱地組裝。臂組件50a、50b通過公共的肩樞軸52連接。臂組件50a包括上臂部54a，上臂部54a從公共的肩樞軸52處延伸并且通過肘樞軸58a連接到下臂部56a。下臂部56a則連接到公共的腕樞軸60。類似地，臂組件50b包括從公共的肩樞軸52延伸的上臂部54b。上臂部54b通過肘樞軸58b連接到下臂部56b，然后連接到公共的腕樞軸60。例如螺旋扭カ彈簧的カ裝置用在公共的肩樞軸52和腕樞軸60中，以在蓋24上產(chǎn)生沿圖3B及圖3C中的箭頭70a、70b的方向的向上的力，以便有助于蓋部24相對于底部22的打開?？梢允褂酶鞣N替代性彈簧構(gòu)型，以改變支柱40的力學(xué)特性。例如，一個或更多個扭カ彈簧可以另外地或替代性地定位于樞軸52、60、58a、58b中的任一個處或它們的任意組合處。替代性地，螺旋拉伸彈簧可以用在臂組件50之間。螺旋拉伸彈簧可以在臂組件50a、50b之間使用，以朝向彼此偏置臂組件，使得蓋部24在圖2和圖3中向上被推壓。圖4示出支柱40的分解視圖。上臂部54a在公共的肩樞軸52處連接到上臂部54b。肩樞軸52由聯(lián)接卡扣鉚釘76、78固定。螺旋彈簧80定位在肩樞軸52中，以朝向彼此地推壓臂部54a、54b,從而將蓋部24偏置到打開位置。類似地，下臂部56a在公共的腕樞軸52處連接到下臂部56b。腕樞軸52由聯(lián)接卡扣鉚釘82、84固定。螺旋彈簧86定位在腕樞軸52中，以朝向彼此地推壓下臂部56a、56b，從而將蓋部24偏置到打開位置。上臂部54a、54b分別通過肘樞軸58a、58b連接到下臂部56a、56b。在圖4所示的示例中，肘樞軸58a、58b僅是上臂部與下臂部之間的不偏置的樞軸連接。然而，也可以在肘接頭、或肩接頭或腕接頭中結(jié)合例如彈簧、凸輪或擋塊的偏置部件，目的在于限定或幫助支柱運動，或當(dāng)支柱在打開位置與關(guān)閉位置之間運動時限定支柱的力的分布。支柱40由成對的相同的部件構(gòu)成。例如，上臂部54a與下臂部56b相同。上臂部54b與下臂部56a相同。彈簧80與86是相同的。鉚釘構(gòu)件76、78分別與鉚釘構(gòu)件82、84相同。部件的成對構(gòu)型有利于制造的簡單性和一致性。
如圖3A-3C中所示，支柱40相對于軸線A及軸線B以對稱的方式操作。即使上臂54a的細節(jié)等同于下臂56b并且上臂54b的細節(jié)等同于下臂56a，支柱40的操作也被認為是對稱的。臂的基本結(jié)構(gòu)形式是相同的，從而對于從兩側(cè)打開箱提供等同的操作幫助功能。圖5示出另ー支柱實施方式90，該支柱實施方式90包括上臂92，該上臂92在樞軸點94處樞轉(zhuǎn)地連接到下臂93。上臂92具有在遠端端部附近的開ロ 94，開ロ 94用于將上臂92附接到貨物箱的蓋部。下臂93具有在其遠端端部附近的開ロ 96，用于將下臂93附接到貨物箱的底部。上臂92具有釘或桿結(jié)構(gòu)98，用于保持拉伸彈簧100的端部。拉伸彈簧100的另一端部鉤到下臂93上的釘或桿結(jié)構(gòu)102。線C穿過上臂92上的釘結(jié)構(gòu)98并且穿過樞軸點94。當(dāng)上臂92向下運動時，例如，在如以110示出的位置中，彈簧100相對于下臂93朝向關(guān)閉位置推壓上臂92。替代性地，當(dāng)上臂92向上運動時，例如，如由上臂位置112所示出的，彈簧100朝向打開位置推壓上臂92。該支柱可以被稱作雙力支柱，雙力支柱在這種貨物箱設(shè)計方面是有益的期望根據(jù)蓋沿著其在打開和關(guān)閉之間的運動范圍定位的位置，在相反的方向上推壓蓋。有時可期望當(dāng)蓋變得靠近箱的底部時，使蓋朝向關(guān)閉位置被推壓，同時在蓋的上運動范圍期間施加打開力。在圖5中示出的示例中，其通過使彈簧100在連接桿98和樞軸點94的線或軸線C上往復(fù)移動而實現(xiàn)。圖6示出用于偏置貨物箱上的蓋的向上運動的支柱的另ー示例。支柱120包括上臂124，上臂124在樞軸點126處樞轉(zhuǎn)地連接到下臂122。上臂124具有開ロ 128，用于將上臂124連接到貨物箱的蓋。下臂122具有在其遠端端部附近的開ロ 130，用于將下臂122附接到貨物箱的底部。上臂124具有釘或桿結(jié)構(gòu)132，用于保持拉伸彈簧134的ー個端部。拉伸彈簧134的另ー個端部鉤在搖桿構(gòu)件140上的釘或桿結(jié)構(gòu)136周圍。搖桿構(gòu)件140圍繞樞軸點126樞轉(zhuǎn)，并且可以夾在上臂122與下臂124之間，或可以疊置在兩個臂中的一方上。搖桿構(gòu)件140包括釘142、144，釘142、144用于停止相對于臂122、124的運動，從而停止臂相對于彈簧134的拉カ的連接運動。線D連接釘132與樞軸點126。當(dāng)上臂124在蓋的關(guān)閉方向上朝向位置150運動時，彈簧134在線D下方運動，從而朝向關(guān)閉位置推壓蓋。替代性地，當(dāng)臂124朝向位置152運動時，彈簧134向上運動，或朝向圖6中的軸線D的左偵れ從而在貨物箱的蓋上施加打開的カ或向上的力。與圖5中示出的支柱類似，支柱120被構(gòu)造成起到雙力支柱的作用。
圖7示出另ー支柱示例。支柱160包括連接到樞軸點166的桿162、164。樞軸點166可以被連接到貨物箱的蓋的內(nèi)部的點。彈簧168在點170處樞轉(zhuǎn)地安裝到貨物箱的底部的內(nèi)部。彈簧168具有臂171a、171b，它們分別沿箭頭172a、172b的方向被偏置。臂171a、171b的遠端端部分別連接到桿162、164的遠端端部174a、174b。如圖7中所示，當(dāng)桿162、164朝向位置176運動時(蓋打開)，向上的力施加到貨物箱的蓋上。替代性地，當(dāng)桿162、164朝向位置178向下運動時，向下的力可以施加到貨物箱的蓋上。與圖1-4中示出的支柱類似，支柱160相對于軸線E、并且相對于貨物箱上的交替的雙側(cè)打開位置是對稱的。圖8示出另ー支柱實施方式，支柱200包括在樞軸點206處樞轉(zhuǎn)地連接的桿202、204。第三桿208在沿著桿204的點210處樞轉(zhuǎn)地連接。彈簧212在沿著桿202的點處安裝。彈簧212具有臂214、216。彈簧臂214的遠端端部在樞軸點206處或在樞軸點206附近安裝。臂216的遠端端部在桿208的遠端端部處或在桿208的遠端端部附近安裝。彈簧212偏置成朝向彼此地推壓臂214、216。當(dāng)臂204朝向以虛線示出的位置220運動時，桿208向上運動，從而傳遞彈簧212的關(guān)閉力，以向下推壓桿204，朝向關(guān)閉位置帶動貨物箱蓋。替代性地，當(dāng)桿204朝向以虛線示出的位置222向上運動時，桿208向下運動或運動到桿204的左側(cè)，從而允許彈簧212的關(guān)閉運動，其轉(zhuǎn)化成施加到貨物箱的蓋上的打開力。 圖9示出用于偏置貨物箱蓋的打開運動和關(guān)閉運動的支柱的另ー實施方式。支柱250包括下臂252，下臂252在樞軸點256處樞轉(zhuǎn)地連接到上臂254。下臂252具有開ロ258，用于將下臂252連接到貨物箱的底部。上臂254的遠端端部具有開ロ 260，用于將上臂254連接到貨物箱上的蓋。下臂252具有袋狀部262，用于保持螺旋拉伸彈簧264的。從動件266接合彈簧264并且能夠沿軸線G運動，以及被偏置抵靠在臂254上的凸輪表面268上。當(dāng)臂254朝向位置270運動時(關(guān)閉方向)，凸輪表面268與從動件266之間的接觸的點運動到軸線G的右側(cè)，從而朝向關(guān)閉位置推壓臂254。替代性地，當(dāng)臂254朝向位置272運動時(打開方向)，凸輪表面268與從動件266之間的接觸點運動到軸線G的左側(cè)，從而在臂254上施加打開力。當(dāng)臂254在打開位置和關(guān)閉位置之間運動吋，凸輪表面268與從動件266之間的接觸點不穿過軸線F(連接樞軸點258與樞軸點256)。圖10示出另ー支柱示例。支柱300在許多方面與圖4中示出的支柱相類似，然而，其被改型用于在貨物箱的蓋上提供交替的打開カ和關(guān)閉力。支柱300具有開ロ 302、304，分別用于將支柱300安裝在貨物箱的蓋和底部上。支柱300包括類似的或相同的臂組件306a、306b。臂組件306a、306b包括在肩樞軸310處樞轉(zhuǎn)地連接的上臂308a、308b。上臂308a、308b在肘樞軸314a、314b處樞轉(zhuǎn)地連接到相應(yīng)的下臂312a、312b。下臂312a、312b在公共的腕樞軸316處樞轉(zhuǎn)地連接。扭カ彈簧(未示出)定位在公共的腕樞軸316處，沿著箭頭318a,318b的方向?qū)⑾嗤牧κ┘釉谙卤?12a、312b上。當(dāng)上臂308a、308b朝向以虛線示出的位置320向下運動(關(guān)閉方向)時，下臂312a、312b朝向彼此運動，從而將關(guān)閉力施加在貨物箱的蓋上?？商娲?，當(dāng)上臂308a、308b朝向以虛線示出的位置322向上運動(打開方向)時，下臂312a、312b朝向彼此運動，從而將打開力施加在貨物箱的蓋上。由支柱300施加的打開カ和關(guān)閉カ的角度、程度、或比例可以通過改變臂的相對長度或形狀而變化。例如，如圖10中所示，上臂308a,308b比相應(yīng)的下臂312a、312b短。圖11示出用于安裝和協(xié)調(diào)貨物運載裝置的底部和蓋之間的運動的支柱或蓋支承組件400的另ー示例。上臂404和408在限定樞轉(zhuǎn)軸線412b的聯(lián)接或樞轉(zhuǎn)接合部412a處樞轉(zhuǎn)地連接。下臂416和420在限定樞轉(zhuǎn)軸線424b的聯(lián)接或樞轉(zhuǎn)接合部424a處樞轉(zhuǎn)地連接。如圖11中所示，臂416和420在它們的遠端端部附近彎曲。上臂404在限定另ー樞轉(zhuǎn)軸線430b的接合部430a處樞轉(zhuǎn)地連接到下臂416。類似地，在支柱400的另ー側(cè)，上臂408在限定另ー樞轉(zhuǎn)軸線434b的接合部434處樞轉(zhuǎn)地連接到下臂420。下臂420剛性地連接到壁422。壁422包括弧形槽450。釘454剛性地連接到臂416并且在槽450內(nèi)部滑動。槽450的長度限定四個臂和四個樞轉(zhuǎn)接合部之間所允許的樞轉(zhuǎn)運動的范圍。窗ロ 460設(shè)置在壁422中，其允許觀察內(nèi)部彈簧的位置。內(nèi)部彈簧可以設(shè)定在不同的位置，以向支柱400提供不同的彈簧力。窗ロ 460允許使用者觀察彈簧被設(shè)定在哪ー個カ等級。如圖11中所示，支柱400在關(guān)閉位置以實線示出。支柱400在打開位置以虛線示出。在優(yōu)選實施方式中，彈簧(圖11中未示出)構(gòu)造用于在槽450所允許的運動范圍的至少大部分內(nèi)朝向打開位置向上推動上臂404和408。臂的形狀和槽450的長度也可以被構(gòu)造用于當(dāng)支柱400接近關(guān)閉位置時，提供某種程度的關(guān)閉，即，向下推動，由此提供雙力支柱。圖12示出支柱400的分解視圖。上臂404和408在接合部412a處樞轉(zhuǎn)地附接，以允許圍繞軸線412b的樞轉(zhuǎn)運動。下臂416和420在接合部424a處樞轉(zhuǎn)地附接，以允許下 臂圍線樞轉(zhuǎn)軸線424b的樞轉(zhuǎn)運動。上臂408在接合部430a處樞轉(zhuǎn)地附接到下臂416，以允許臂之間的圍繞樞轉(zhuǎn)軸線430b的樞轉(zhuǎn)運動。類似地，上臂404在接合部434a處樞轉(zhuǎn)地連接到下臂420，以允許臂之間的圍繞軸線434b的樞轉(zhuǎn)運動。聯(lián)接插入部464穿過包括下臂416和420的接合部424a。保持環(huán)468緊固在聯(lián)接插入部464的ー個端部處，其在接合部424a處將臂保持到一起。在保持環(huán)472穿過上臂408的上環(huán)部477后，保持環(huán)472類似地附接到突起插入部476，從而起到在接合部412a處將上臂保持到一起的作用。彈簧480設(shè)置并容納在樞轉(zhuǎn)接合部424a的內(nèi)部。彈簧480具有端部482和484。端部482位于臂416的槽486中。另一端部484可定位在設(shè)置在壁422另ー側(cè)上的多個槽中的ー個內(nèi)(在圖12中未示出)，以提供不同量級的彈簧カ。壁422的另ー側(cè)上的槽(見圖13)與窗ロ 460對應(yīng)。上臂404包括在其遠端端部的軸部490a。軸部490a具有一個或更多個凸緣部492a，其允許以鍵連接的方式插入通過凹部494a和接合部430a。當(dāng)所有四個臂完全組裝吋，凸緣492a被防止與槽430a對準(zhǔn)，由此防止接合部430a的拆解，即，上臂404與下臂416脫開。類似地，上臂408具有在其遠端端部處的軸部490b。軸部490b具有一個或更多個凸緣492b，其被構(gòu)造用于插入通過接合部434a的凹部或槽494b。當(dāng)支柱400被完全組裝吋，凸緣492b被防止與槽494b對準(zhǔn)，由此防止支柱的拆解，即，上臂404與下臂416脫開。銷454穿過臂420的槽450，并且穿過臂416的孔498。因此，釘或銷454相對于臂416保持固定。然而，釘或銷454允許在槽450中運動，因此，槽450的尺寸限定支柱組件400的臂之間的允許的運動范圍。圖13示出支柱接合部424a，其中一區(qū)段被移除以顯示用于容納彈簧480的端部484的槽500。將端部484定位在不同的槽500中允許調(diào)節(jié)由彈簧480施加到支柱400的臂上的力。窗ロ 460允許從外側(cè)壁422觀察彈簧換位到哪個槽中。圖13還示出容納彈簧480的另一端部482的槽486。圖14示出樞轉(zhuǎn)接合部424a的另ー側(cè)，以及在上面先前已經(jīng)描述過的特征。圖15示出樞轉(zhuǎn)接合部412a的近視圖，樞轉(zhuǎn)接合部412a樞轉(zhuǎn)地附接到貨物運載裝置的蓋(圖15中未示出)。保持環(huán)472用于將上臂404和408 —起保持在上樞轉(zhuǎn)接合部412a中，同時允許圍繞軸線412b的樞轉(zhuǎn)運動。圖16示出樞轉(zhuǎn)接合部434a。通過將軸部490b插入穿過臂420中的孔，使上臂408和下臂420的遠端端部連接。凸緣部492b插入穿過凹槽或凹部494b。然后，臂被扭轉(zhuǎn)成使得凸緣492b不與凹槽494b對準(zhǔn)，由此將腿部408和420鎖定到一起。當(dāng)整個支柱組裝好吋，凸緣492b被防止與凹部494b對準(zhǔn)，由此防止臂408和420脫開。圖17示出支柱500的從附圖的頂部處的打開位置移動到附圖的底部處的關(guān)閉位置的一系列視圖。在第一視圖中，支柱500處于打開位置。下臂504a和504b在樞轉(zhuǎn)接合部506處樞轉(zhuǎn)地彼此連接。上臂508a和508b在樞轉(zhuǎn)接合部516處樞轉(zhuǎn)地連接。下臂504a和504b在鉸接接合部520a和520b處樞轉(zhuǎn)地連接到相應(yīng)的上臂508a和508b。在第一視圖中，支柱500最大限度地延伸，意味著接合部506和接合部516相對較遠地分開。角度α小于90度。高度H相比于所允許的運動范圍內(nèi)的其它位置較大。力F大于零，意味著樞轉(zhuǎn)接合部506和516被推壓而彼此分開。如上所述，在優(yōu)選示例中，力F由包含在樞轉(zhuǎn)接合部506中的彈簧產(chǎn)生。在下ー視圖中，支柱500部分地打開。角度α小于90度，力F仍然大于零，意味著支柱500在貨物運載裝置的蓋上施加打開力。高度H相比于其它視圖為中等。 在下ー視圖中，上臂508a、508b和上樞轉(zhuǎn)接合部516向下運動到過中心點，其中角度α等于90度。力F為零，并且高度H較小。在最后的視圖中，支柱500將蓋保持在關(guān)閉位置。角度α大于90度。力F小于零，意味著關(guān)閉カ被施加到支柱500上，S卩，樞轉(zhuǎn)接合506和516朝向彼此被推壓。高度H為最小值。圖18及圖19呈現(xiàn)曲線圖，在圖18中示出升力與長連桿角度(度數(shù))之間的關(guān)系，而圖19中示出升力與延伸(英寸)之間的關(guān)系。圖18及圖19中的曲線圖基于通過與上述支柱構(gòu)型類似的支柱構(gòu)型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)構(gòu)造。長連桿角度是在支柱的長臂中的一個與連接上樞轉(zhuǎn)接合部和下樞轉(zhuǎn)接合部的軸線之間測量的角度。圖18示出在長連桿角度增加時升カ減小，當(dāng)長連桿角度略微超過60度時達到為零的力。在圖19中，當(dāng)樞轉(zhuǎn)接合部分開略微小于3英寸時升カ為零。當(dāng)支柱朝向打開位置運動吋，升力増大，當(dāng)延伸為大約11英寸時到達打開位置。圖18和圖19中的曲線圖中的每ー個均示出接近支柱的完全延伸位置時カ増益的増加。圖20示出將支柱600安裝在貨物運載裝置中的方法。支柱600將底部602連接到蓋部604。支柱600包括長臂608，長臂608在鉸接接合部616處樞轉(zhuǎn)地連接到短臂612。上樞轉(zhuǎn)接合部620連接到蓋604。下樞轉(zhuǎn)接合部624連接到底部602。樞轉(zhuǎn)接合部620包括螺旋彈簧630，用于當(dāng)支柱600在打開位置和關(guān)閉位置之間運動時，在接合部620與接合部624之間施加所需要的力的分布。安裝基部634連接到蓋604的內(nèi)側(cè)。支柱600的樞轉(zhuǎn)接合部620通過螺釘638連接到安裝基部634。類似地，安裝基部642連接到底部602上的內(nèi)表面。樞轉(zhuǎn)接合部624通過螺釘646連接到安裝基部642。安裝基部634和642適合底部602和蓋604的彎曲的和不規(guī)則的輪廓，使得樞轉(zhuǎn)接合部620和624基本上與豎直軸線AA和水平軸線BB和CC對齊。圖21和圖22示出支柱如何安裝到箱的后部上(圖21)以及如何安裝到箱的前部上(圖22)。在圖21中，支柱600將底部602連接到蓋604，如參照圖20所描述的。在圖21中示出貨物箱的端部或后側(cè)。圖22示出蓋支承件648如何在箱的前端部中將底部連接到蓋。支柱648基本上與參照圖20和圖21描述的支柱600相同。在圖22中，箱的底部被移除。桿650部分地通過聯(lián)接件654安裝到箱的底部。樞轉(zhuǎn)接合部620通過基本上如參照圖20和圖21所描述的安裝基部連接到蓋604。支柱648包括在樞轉(zhuǎn)接合部668處連接到短臂664的長臂660。長臂660在樞轉(zhuǎn)接合部672處連接到相應(yīng)的長臂。短臂664在樞轉(zhuǎn)接合部676處連接到相應(yīng)的短臂。樞轉(zhuǎn)接合部672經(jīng)由基本上如關(guān)于圖21的支柱600所描述的安裝基部連接到蓋604。樞轉(zhuǎn)接合部676緊固到聯(lián)接件654。圖22中示出的安裝構(gòu)型實現(xiàn)了如同后部支柱安裝件的類似目的，即，支柱648的多條樞轉(zhuǎn)軸線標(biāo)準(zhǔn)化，同時適應(yīng)貨物運載裝置的底部及蓋上安裝表面的不規(guī)則角度及輪廓。上述支柱設(shè)計可以考慮具有一個 扭カ彈簧的四桿連桿機構(gòu)。該設(shè)計可以使用在兩個點處附接到箱的四個模制塑料連桿。蓋支承件的上圈可以卡扣到貨物運載裝置的蓋上的球形桿上。蓋支承件的下圈可以卡扣到貨物運載裝置的基部或底部上的球形桿上。替代性地，蓋支承件可以利用螺釘端部桿設(shè)計附接到蓋和基部。如所述的，蓋支承件具有四個樞軸點。下樞軸點可以保持扭カ彈簧。然而，也可以在相反的方位上安裝蓋支承件，從而使包括扭カ彈簧的接合部為連接到蓋的最高樞軸點。扭カ彈簧的臂推壓連桿上，以將蓋支承件偏壓到打開位置。當(dāng)蓋支承件的臂處于降低位置時，該臂可以向內(nèi)推動，其將蓋支承件保持在關(guān)閉位置。當(dāng)蓋支承件被壓縮到關(guān)閉位置時，彈簧的扭カ可以増大。然而，其會被弾簧樞軸和肘樞軸之間的水平距離上的增加而抵消。這會導(dǎo)致在安裝環(huán)處的相對較恒定的打開力。在完全打開位置處該カ會略微增大，以在完全打開時給予箱剛性的感覺。在優(yōu)選設(shè)計方案中，如上述的支柱組件，可以由較少數(shù)量的部件形成，例如，由兩個下臂、兩個上臂、ー個驅(qū)動軸、一個扭カ彈簧和兩個保持環(huán)。下臂和第二下臂可以嵌套在一起并且容納扭カ彈簧。驅(qū)動軸從ー側(cè)插入并利用保持環(huán)保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。該?qū)動軸及保持環(huán)可以捕獲扭カ彈簧，并且防止臂軸向地分離。鉚釘可以提供硬性停止的作用并且防止臂扭轉(zhuǎn)分離?？梢酝ㄟ^改變扭力彈簧的臂中的ー個的位置來改變蓋支承件組件的升力。其允許所有的相同的部件用于產(chǎn)生具有不同升力的不同的組件。能夠通過透過接合部的一側(cè)上的槽或窗ロ進行觀察來從已組裝的系統(tǒng)中看到彈簧的設(shè)定。盡管已經(jīng)參照前述的操作原理及實施方式提供了本公開內(nèi)容，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不脫離本公開的精神及范圍的情況下能夠作出形式和細節(jié)上的各種改變。本公開意在包含所有這些替代、改型及變形。本公開中列舉的“一”、“第一”或“另一”元件，或它們的等同物，應(yīng)該被解釋為包含一個或更多個這樣的元件，既不是必須也不排除兩個或更多個這樣的元件。此外，參照特定實施方式示出或描述的任何方面都應(yīng)該被解釋為適用于任何其他的實施方式、替代、改型或變形。此處公開的各種結(jié)構(gòu)性構(gòu)件可以由任意適合的材料或材料的組合來構(gòu)造，例如金屬、塑料、尼龍、塑料、橡膠或具有足夠的結(jié)構(gòu)強度來承受使用期間產(chǎn)生的負載的任何其它材料?？梢曰谒鼈兊哪陀眯?、柔性、重量和/或美學(xué)品質(zhì)選擇材料。相信下面的權(quán)利要求特別指出了確定的組合及子組合，它們針對公開的發(fā)明中的ー個并且是新穎的以及非顯而易見的。通過在該或相關(guān)的應(yīng)用中對當(dāng)前權(quán)利要求的修改或呈現(xiàn)新的權(quán)利要求來要求在特征、功能、元素和/或?qū)傩缘钠渌M合或子組合中體現(xiàn)的發(fā)明。這樣的修改或新的權(quán)利要求，不論他們針對不同的發(fā)明還是針對同一發(fā)明，不論與原權(quán)利要求在范圍方面不同、更寬、更窄或一 祥，同樣都被認為包括在本公開的發(fā)明主題的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車頂運載裝置，包括 箱，所述箱具有相對的橫向側(cè)部、頂部、底部、前端部及后端部，所述底部具有底面，所述底面具有內(nèi)表面和外表面，通過沿著所述橫向側(cè)部中的一個的鉸鏈機構(gòu)并且通過所述箱的另一橫向側(cè)部上的閂鎖機構(gòu)連接所述頂部和所述底部， 多個夾緊裝置，所述多個夾緊裝置安裝在所述箱的所述底面上，所述多個夾緊裝置被構(gòu)造用于將所述箱固定到車輛的頂部上的一對橫梁，以及 第一支柱組件和第二支柱組件，所述第一支柱組件在所述箱的所述前端部將所述頂部連接到所述底部，所述第二支柱組件在所述箱的所述后端部將所述頂部連接到所述底部，每個所述支柱組件能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間移動，并且具有偏置裝置，所述偏置裝置被構(gòu)造用于朝向所述打開位置在所述支柱構(gòu)件上施加力，每個所述支柱構(gòu)件包括一對上臂，每個所述上臂具有安裝端部和鉸接端部，所述一對上臂的所述安裝端部彼此樞轉(zhuǎn)地連接并且安裝到所述箱的所述頂部，每個所述支柱構(gòu)件還具有一對下臂，每個所述下臂具有安裝端部和鉸接端部，所述一對下臂的所述安裝端部彼此樞轉(zhuǎn)地連接并且安裝到所述箱的所述底部，所述一對下臂的每個鉸接端部樞轉(zhuǎn)地連接到所述上臂中的一個的相應(yīng)鉸接端部，其中，所述一對臂形成四桿連桿機構(gòu)，所述四桿連桿機構(gòu)具有兩個安裝接合部和兩個鉸接接合部，所述接合部中的至少一個具有相關(guān)聯(lián)的偏置機構(gòu)，所述偏置機構(gòu)朝向所述打開位置推壓所述支柱組件，其中，所述偏置機構(gòu)包括螺旋彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂運載裝置，其中，每個接合部均具有樞軸點，所述彈簧環(huán)繞相應(yīng)的所述接合部的所述樞軸點。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂運載裝置，其中，所述偏置機構(gòu)與所述鉸接接合部中的一個相關(guān)聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂運載裝置，其中，所述偏置機構(gòu)與所述安裝接合部中的一個相關(guān)聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車頂運載裝置，其中，所述偏置機構(gòu)與所述上臂的所述安裝端部相關(guān)聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車頂運載裝置，其中，所述偏置機構(gòu)與所述下臂的所述安裝端部相關(guān)聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂運載裝置，其中，所述安裝接合部中的每一個具有偏置機構(gòu)，所述偏置機構(gòu)朝向所述打開位置推壓相應(yīng)的所述支柱組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂運載裝置，其中，所述鉸接接合部中的每一個具有偏置機構(gòu)，所述偏置機構(gòu)朝向所述打開位置推壓相應(yīng)的所述支柱組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂運載裝置，其中，所述下臂中的每一個在所述鉸接端部附近彎曲。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂運載裝置，其中，所述偏置機構(gòu)能夠通過改變所述螺旋彈簧的端部所處的位置被調(diào)節(jié)。
11.一種車頂運載裝置，包括 箱，所述箱具有相對的橫向側(cè)部、頂部、底部、前端部及后端部，所述底部具有底面，所述底面具有內(nèi)表面和外表面，所述頂部和所述底部經(jīng)由沿著所述箱的所述相對的橫向側(cè)部的鉸鏈機構(gòu)連接，所述鉸鏈機構(gòu)能夠解開，以允許所述箱在所述箱的相對的橫向側(cè)部上被交替地打開， 多個夾緊裝置，所述多個夾緊裝置安裝到所述底面，所述多個夾緊裝置被構(gòu)造用于將所述箱固定到車輛的頂部上的一對橫梁，以及 第一支柱構(gòu)件，所述第一支柱構(gòu)件在所述箱的所述前端部將所述頂部連接到所述底部， 以及第二支柱構(gòu)件，所述第二支柱構(gòu)件在所述箱的所述后端部將所述頂部連接到所述底部，每個所述支柱構(gòu)件能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間運動并且具有偏置裝置，所述偏置裝置被構(gòu)造用于朝向所述打開位置在所述支柱構(gòu)件上施加力，每個所述支柱構(gòu)件包括第一上臂和第一下臂，所述第一上臂在第一樞軸點處樞轉(zhuǎn)地連接到所述箱的所述頂部，所述第一下臂在第二樞軸點處樞轉(zhuǎn)地連接到所述箱的所述底部，每個所述第一上臂在第三樞軸點處樞轉(zhuǎn)地連接到相應(yīng)的所述第一下臂，其中，所述偏置裝置包括扭力彈簧，所述扭力彈簧在所述第一樞軸點或所述第二樞軸點中的一個的附近安裝。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，所述扭力彈簧在所述第一樞軸點附近安裝。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，所述扭力彈簧在所述第二樞軸點附近安裝。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，每個所述偏置裝置包括兩個扭力彈簧，所述扭力彈簧中的一個在所述第一樞軸點附近安裝，并且另一個扭力彈簧在所述第二樞軸點附近安裝。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，每個所述支柱構(gòu)件包括第二上臂和第二下臂，所述第二上臂在所述第一樞軸點附近樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一上臂，并且所述第二下臂在所述第二樞軸點附近樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一下臂，所述第二上臂在第四樞軸點樞轉(zhuǎn)地連接到所述第二下臂。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，每個臂具有彎曲部。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的運載裝置，其中，每個所述支柱構(gòu)件相對于連接所述第一樞軸點和所述第二樞軸點的軸線對稱地操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的運載裝置，其中，每個所述支柱構(gòu)件相對于所述第三樞軸點和所述第四樞軸點對稱地操作。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，在所述箱的所述頂部相對于所述箱的所述底部的打開位置與關(guān)閉位置之間的運動的整個范圍內(nèi)，所述支柱構(gòu)件沿打開方向在所述箱的所述頂部上施加力。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，在所述箱的打開和關(guān)閉之間，所述支柱構(gòu)件沿兩個相反的方向交替地在所述箱的所述頂部上施加力。
21.一種車頂運載裝置，包括 箱，所述箱具有相對的橫向側(cè)部、頂部、底部、前端部及后端部，所述底部具有底面，所述底面具有內(nèi)表面和外表面，所述頂部和所述底部經(jīng)由沿著所述箱的所述相對的橫向側(cè)部的鉸鏈機構(gòu)連接，所述鉸鏈機構(gòu)能夠解開，以允許所述箱在所述箱的相對的橫向側(cè)部上被交替地打開， 多個夾緊裝置，所述多個夾緊裝置安裝到所述底面，所述多個夾緊裝置被構(gòu)造用于將所述箱固定到車輛的頂部上的一對橫梁，以及 第一支柱構(gòu)件和第二支柱構(gòu)件，所述第一支柱構(gòu)件在所述箱的所述前端部將所述頂部連接到所述底部，所述第二支柱構(gòu)件在所述箱的所述后端部將所述頂部連接到所述底部，每個所述支柱構(gòu)件能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間運動并且具有偏置裝置，所述偏置裝置被構(gòu)造用于朝向所述打開位置在所述支柱構(gòu)件上施加力，每個所述支柱構(gòu)件具有肩樞軸及腕樞軸，所述肩樞軸連接到所述箱的所述頂部，所述腕樞軸連接到所述箱的所述底部，所述偏置裝置包括至少一個扭力彈簧，所述至少一個扭力彈簧圍繞所述肩樞軸或所述腕樞軸定位,其中,所述支柱構(gòu)件相對于穿過所述肩樞軸和所述腕樞軸的軸線基本上對稱地操作。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的運載裝置，其中，所述偏置裝置包括兩個扭力彈簧，圍繞所述肩樞軸和所述腕樞軸中的每一個定位一個所述扭力彈簧。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的運載裝置，其中，每個所述支柱構(gòu)件包括兩個臂組件，每個臂組件具有上臂及下臂，所述上臂連接到所述肩樞軸，并且所述下臂連接到所述腕樞軸，所述上臂和所述下臂在肘樞軸處連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的運載裝置，其中，所述臂組件中的一個的所述上臂是與另一個臂組件的所述下臂相同的部件，所述臂組件中的所述一個的所述下臂在形式上等同于所述另一臂組件的所述上臂。
25.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，在所述箱的所述頂部相對于所述箱的所述底部的打開位置與關(guān)閉位置之間的運動的整個范圍內(nèi)，所述支柱構(gòu)件沿打開方向在所述箱的所述頂部上施加力。
26.根據(jù)權(quán)利要求11所述的運載裝置，其中，所述支柱構(gòu)件朝向所述箱的打開和關(guān)閉沿兩個相反方向交替地在所述箱的所述頂部上施加力。
全文摘要
本發(fā)明提供用于協(xié)助打開和關(guān)閉貨物箱的蓋的支柱設(shè)計。支柱包括兩個或更多個臂，該臂通過彈簧裝置朝向一個或更多個方向被偏置。支柱可以用于單側(cè)打開的箱或雙側(cè)打開的箱，并且可以呈現(xiàn)一定程度的對稱的設(shè)計和運動，以便平衡操作。
文檔編號B60R9/055GK102844228SQ201180007604
公開日2012年12月26日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者克里斯·紹特爾 申請人:亞基馬產(chǎn)品公司