CN101500885B - 可回缩比迷尼顶篷设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于自动操作和安装附接到在船的甲板上设置的现有顶端部件的可回缩比迷尼顶篷设备。本发明的设备包括U形支撑框架，该U形支撑框架具有适于纵向穿过平行布置且安装在顶端部件之下的一对套管部件的相应侧腿。该U型框架的侧腿同轴安装在套管部件内并且做成一致地穿过相应管部件，其中每个都利用安装在每个管的末端的可逆电动机驱动的引导螺杆。沿外端部附接到U形框架的横向部分的帆布挡罩围绕横向安装在套管部件之间的弹簧施载滚筒以卷起状态存放，使得帆布挡罩可以随支撑框架的侧腿通过套管部件沿交替线性方向的移动而基本水平地伸展和回缩。

Description

可回缩比迷尼顶篷设备

技术领域

本发明涉及一种船用可变换顶篷挡罩，通常称为比迷尼顶篷(Bimini Top)，更具体地，本发明涉及一种组装成用来操作性附接到船的主甲板上的现有顶端结构(rooftop structure)的改进的可回缩比迷尼顶篷设备，该设备在回缩存放位置和完全伸展状态之间能进行自动操作。

背景技术

在游船中，所谓“比迷尼顶篷”是直立在船的甲板上、且在乘客头顶上舒适的高度上部署的可变换挡罩。比迷尼顶篷的名称取自巴哈马群岛中比迷尼(Bimini)岛，在那里乘船者首次使用它来提供期望的阴影以抵御热带阳光的强烈射线，标准类型的巴哈马顶篷和相同性质的那些可变换船挡罩通常包括绑在跨甲板立起并可枢转地附接到那的可折叠支撑框架上的柔性帆布材料。这些标准类型的可折叠比迷尼顶篷可以在需要时升起，或者在不使用时或在其它情况下过顶的障碍物可能需要它降低时可以降低到基本上与甲板相平的位置。通常手动地进行这些可折叠比迷尼顶篷的配置，但是已经有设计为动力驱动的，如在Briedenweg的美国专利申请No.6,209,477和Ankney等的美国专利申请No.6,983,716中所描述的。不管具体的可折叠结构或操作配置的方法如何，比迷尼顶篷的安装和利用对于保护船上的乘客和船员免于过度曝露于阳光下并由此引发皮肤癌已经越来越重要。

通常用于构造目前的比迷尼顶篷安装的现有框架包括安装在船的左、右舷侧、且在足够的高度上跨甲板伸展以使帆布顶篷支撑在乘客头顶上的杆等刚性部件的系统。如当前设置和实施的，通常这些杆系统具有帆布顶篷在其上伸展的分离的前后杆部件，根据从前至后的顶篷长度，需要把一个或多个附加的杆部件布置在前后杆之间，以稳固地支撑顶篷的中间部分。尽管可以将这些杆系统可枢转地安装在船的甲板上，以在不需要比迷尼顶篷时将它们向下收折和降低以便不碍事，但是杆部件仍然妨碍船上的人在钓鱼、将船入坞或停泊时探出船侧，还会在上船和将设备装载在甲板上时形成障碍。尽管可变换比迷尼顶篷的这些和其它类似设计的实施方式有效地在需要时提供了免受太阳照射的适合的阴影保护，但是它们不能令人满意地解决由它们的支撑框架在船的甲板上和周围造成的妨碍和障碍，也没有在比迷尼顶篷的伸展配置和回缩存放的操作中提供完全不需手动的系统。

发明内容

因此，本发明的一般目的和目标是提供一种用于游轮的改进的可回缩比迷尼顶篷，该比迷尼顶篷是完全自动的，且能够可操作地附在船上现有的头顶上方结构上，而不会构成甲板上的障碍。

本发明的更加特定的目的是提供一种在操作使用方面易于实施和安装在游轮上而无需在船的甲板上或周围安装附加的支撑结构的改进的自动可回缩比迷尼顶篷。

本发明的另一目的是提供一种用于游轮的自动可回缩比迷尼顶篷，其能够对船上的人提供有效的遮阳保护，而不会对他们在甲板上或周围的移动造成不便或对他们的任务表现造成障碍。

本发明的另一目的是提供一种特别适于用在运动渔船上的改进的自动可收比迷尼顶篷，以甚至在垂钓时向渔民提供所需的阴影保护，而不会阻碍他们的表现。

本发明的另一目的是提供一种制造相对廉价、易于组合和安装在现有的船结构上、且能够改进安装其的船的功能和外观的自动可回缩比迷尼顶篷。

简要地，本发明的这些和其它目的通过自动操作且被安装附接在设置船的甲板上方的现有顶部件的可回缩比迷尼顶篷来实现。本发明的设备包括U形支撑框架，该U形支撑框架具有适于纵向穿过平行布置且安装在顶端部件之下的一对套管部件的相应侧腿。该U型框架的侧腿同轴安装在套管部件内，并每个基于通过安装在每个管的末端的可逆电动机驱动的引导螺杆一致地穿过相应管部件。沿外端部附在U形框架的横向部分上的帆布挡罩围绕横向安装在套管部件之间的弹簧施载滚筒以卷起状态存放，使得帆布挡罩随支撑框架的侧腿通过套管部件沿交替线性方向的移动而可以基本水平地伸展和回缩。

为了更好地理解本发明的这些和其它方面，应参见在下面结合附图进行的详细描述，其中，在所有附图中相同的附图标记和符号表示相同的部件。

附图说明

为了更全面地理解本发明的性质和目标，以下将参照附图进行详细描述，其中：

图1是配备了根据本发明制造、且以自船上顶端结构的伸展布置示出的可回缩比迷尼顶篷设备的游船透视图；

图2是以船的顶端结构之下安装的附加装置示出的图1的可回缩比迷尼顶篷设备的平面图；

图3是图2所示的可收回比迷尼顶篷设备的侧视图；

图4是从图3的可收回船用顶篷设备下面仰视的放大平面图，包括沿其中的直线4-4所取的部分横截面；

图5是处于安装在船的顶端结构之下的回缩位置中的根据本发明的可回缩比迷尼顶篷的平面图；

图6是图5所示的可收回比迷尼顶篷的侧视图；

图7是从图6的可回缩比迷尼顶篷设备下面仰视的放大平面图，包括沿其中的直线7-7所取的部分横截面；

图8是根据本发明的可回缩比迷尼顶篷的可选替换实施例的部分剖切的示意平面图；

图9是该可回缩比迷尼顶篷的另一可选替换实施例的部分剖切的示意平面图；

图10是以根据本发明的可回缩比迷尼顶篷的又一可选替换实施例的部分剖切示意平面图；

图11是该可回缩比迷尼顶篷的再一可选实施例的部分剖切的示意平面图。

具体实施方式

以下是本发明的优选实施例及其生产和应用的当前最佳构想模式的详细描述。进行这样的描述也是为了说明本发明的一般性原理，而不是为了对本发明进行限制，本发明的范围由所附权利要求最佳地限定。

现在参照图1，示出了紧邻在游船B的甲板上设置的刚性遮篷或类似顶端部件T之下安装附接和从那伸展布置、通常以10表示的本发明的可回缩比迷尼顶篷设备的优选实施例。如以下更加详细地描述地设计成自动操作以便为船B上的人们提供附加的遮阳保护，本发明的可回缩比迷尼顶篷设备10包括帆布挡罩12或不透明的类似柔性纤维材料，其存储在卷起状态并在它的一个外端部附接到可移动支撑框架14，该可移动支撑框架14基本水平移动，且通过安装在顶端部件T之下的一对套管20沿交替线性方向驱动。

现在结合图1参照图2-4，支撑框架14是刚性U形部件(优选在结构上是管状的)，具有从优选为曲形的横向部分14c纵向延伸的一对基本平行的腿14a和14b。以基本矩形的构造形成并完工的帆布挡罩12，其宽度在尺寸上足以基本跨过支撑框架的腿14a和14b之间的距离。帆布挡罩12的长度基于比迷尼顶篷设备10的期望伸展程度而改变。帆布挡罩12的外端部卷绕支撑框架14的横向部分14c并优选通过帆布材料的常规缝合被固定入位。帆布挡罩12的另一端部沿整体宽度附接到市场上可买到且通常用于可回缩遮阳篷的存储支撑的那种弹簧施载滚筒16的内部轴。帆布挡罩12从内部轴的附接绕滚筒16的主体逐层沿圆周缠绕，以形成将帆布挡罩12存储在该比迷尼顶篷设备10中的卷起状态。在基于弹簧滚筒16的卷起状态下，帆布挡罩12定位成沿支撑框架14及其附接到横向部分14c的方向馈送挡罩的外沿，馈送方向与通过弹簧滚筒施加的内部弹簧力方向相反。通常针对每个弹簧滚筒16确定该内部弹簧力，并且可以通常通过适当转动滚筒在端部销上的位置来调整该内部弹簧力。由弹簧滚筒16产生的、必要时进行调整的内部弹簧力有助于在支撑框架14上回缩帆布挡罩12，并还在伸展布置时将帆布挡罩保持在相对拉紧的状态。通常与标准弹簧施载滚筒一起使用那种类型的一对凸出支架定位成接合弹簧滚筒16的相对端，并使用传统硬件将其附接到顶端部件T的底表面，以使滚筒横向定位于支撑框架14的腿14a和14b之间，且允许滚筒沿两个方向自由旋转，从而帆布挡罩12可以沿在支撑框架的相对的腿之间定位的直线路径展开和回缩。

用于传送支撑框架14的套管20是圆柱形的，其长度足以在其纵向基本包含支撑框架腿14a和14b的所有相应长度。套管20有间隔且平行布置，其间隔通过支撑框架14的腿14a和14b之间的横向距离确定。套管20与在其间横向安装的弹簧滚筒16一起平行定位在顶端T的底表面，每个套管20通过安装部件或夹具22安装在顶端部件上，优选沿各个管长成对安装，如图3所示。安装部件22使用常规硬件附接到顶端部件T的底表面，每个安装部件22形成有套在套管20的外表面并接合套管20的外表面的通孔，共同将套管固定在紧邻顶端表面之下的适合位置。

在该可回缩比迷尼顶篷设备10的该优选实施例中，使用分离的一对可逆电动机24沿交替线性方向通过套管20驱动支撑框架14并承载所附接的帆布挡罩12。可逆电动机24安装在每个套管20的与支撑框架14相反的端部，该可逆电动机24是市场上可买到的各种形状及尺寸的常规电气设备，设计用于以预定旋转速率并沿相反方向沿驱动杆产生稳定水平的力矩。在本实施例中，每个可逆电动机24的驱动杆适配并形成为引导螺杆26(图4看得最清楚)，具有同轴布置穿过各个套管20的延伸螺纹长度。每个可逆电动机24固定在各个套管20端部的适合位置，并使用将电动机主体稳固地保持在适当位置且使用常规硬件附在顶端表面上的安装支架28或类似形状的夹具将可逆电动机24安装在顶端T的底表面。可逆电动机24由电驱动，优选与船B上的可用电源连接并由常规变压器和/或整流器(必要时)提供的适合的工作电压。通过常规电开关(优选通过遥控装置激励)来提供对可逆电动机24两个方向上的操作的同步控制，该常规电开关具有限位开关能力，用于限制引导螺杆26两个方向上的旋转及支撑框架14两个方向上的相应移动。

如在图4中最佳示出的，支撑框架14的隔开的腿14a和14b各自通过附在每个管的外端部的轴承配件30滑动地接合各个套管20的外端部。每个端部配件30是类环形部件，具有大小适合套管20内径的光滑外表面和通过一组环形滚珠轴承确定的内轴承表面，该内轴承表面的有效内径适合支撑框架腿14a和14b的外表面直径。在每个套管20内部，可移动轴承配件32被同轴布置，并进一步结合及连接至各个支撑框架腿14a和14b的端部。每个内部轴承配件32类似于端部配件30，都是类环形部件，但不同于端部配件的是，内部轴承配件具有由其有效外径适合套管20内表面直径的一组环形滚柱轴承部件确定的外轴承表面。每个内部轴承配件32的内表面具有螺纹用来适合并结合每个引导螺杆26的螺纹表面。内部轴承配件32的内螺纹可以在该配件的表面上整体形成，或者优选地，可以通过同轴固定于此的带螺纹的插入物或螺母34来提供。作为轴承配件30和32的组合及其与套管20和支撑框架腿14a和14b的相应接合的结果，在相应电动机24驱动之下同时产生的引导螺杆26的旋转运动将会使支撑框架14向外移动至伸展位置(具体如图4所示)，其中帆布挡罩12在其上完全展开。

现在参照图5-7，其中示出回缩位置的本发明的比迷尼顶篷设备10，支撑框架14的腿14a和14b被回缩，并被拉进且基本上通过每个套管20的完全的长度。通过每个关联电动机24所产生的引导螺杆26的逆向旋转的驱动，支撑框架腿14a和14b被一致地拉进这种回缩位置，引导螺杆直接通过其螺纹接合作用于可移动内部轴承配件32及其带螺纹的插入物34。当将支撑框架腿14a和14b拉进该回缩位置时，利用在套管20的各个外端部处的轴承配件30与通过支撑框架腿的滑动接合来引导并促进支撑框架14及其各个腿的运动。同时，支撑框架14被拉进套管20，附在横向部分14c上的帆布挡罩12的伸展部分在内部弹簧施载力的作用下被拉到弹簧滚筒16上，从而在完全回缩支撑框架14时，支撑框架的横向部分14c被置于靠近顶端部件T边缘的位置上，其中基本所有帆布挡罩12都被卷起且存储在顶端部件之下的弹簧滚筒16处。

现在参照图8-11，在此示出并描述了本发明的可回缩比迷尼顶篷设备10的多个可选替换实施例，尤其是用于驱动支撑框架14的可逆运动的自动化方式的变体。应注意，对于这些可选替换实施例，针对大多数部件，支撑框架14和套管20及附加装置的安装设置、以及帆布挡罩12的弹簧施载接合基本与以上描述的优选实施例相同。在图8的实施例即与以上针对图1-7描述的绝大部分都类似的一个实施例中，单个可逆电动机40(类似于电动机24)与使用一对安装支架46横向安装在顶端部件T的底表面上的关联驱动轴42一起使用。一对蜗轮44或类似的旋转转换器在靠近套管20端部的位置与驱动轴42耦合，并又与同轴指向套管内的相应引导螺杆26耦合。

在图9和10中，典型为螺旋线圈形状的压缩弹簧56尺寸上适合并安装在每个套管20的与轴承配件30接合支撑框架14的外端部相反的内端部处。在套管20的该安装位置，使每个压缩弹簧56推动内轴承配件32以及附在其上的各个支撑框架腿14a和14b，从而沿伸展位置的方向向支撑框架14提供向外的偏斜力。在图9中，通过各安装在各个套管20的内端部附近的一对单向电动机50、以及通过常规离合器与电动机的驱动轴耦合的关联滑轮部件52一起，同等地向各个支撑框架腿14a和14b施加相反的拉力。一段缆线54的一端附在内部轴承配件32上，且穿过压缩弹簧56至滑轮部件52，在滑轮部件52上缠绕并连接剩余的缆线。在压缩弹簧56向支撑框架腿14a和14b施加的外向偏斜力的作用下，支撑框架14和附在其上的帆布挡罩12被向前和向套管20外推动，直至完全伸展位置，滑轮52的离合器耦合允许缆线54的长度完全伸展。在这种情况下，为了回缩支撑框架14，激励电动机50，并在同步控制下将缆线54的长度拉回滑轮部件52、从而将各个支撑框架腿14a和14b拉回各个套管20，同时将帆布挡罩12拉回弹簧滚筒16。在图10中，通过与套管20安装在一起的一对压缩弹簧66来类似地实现施加在各个支撑框架腿14a和14b的向外的弹簧弹力，并使用缠在一对电动机驱动的滑轮62上的缆线63来施加与弹簧弹力相反的拉力。但在图10的实施例中，与在隔开的滑轮之间安装并连接的伸展的驱动轴65一起使用单个单向电动机60。

在图11的实施例中，公开了用于使支撑框架14可逆移动的自动驱动装置的液动版本。安装在顶端部件T上的常规液压马达泵70形成带压液体，并被控制通过与相应的套管80的后端连接的一对后液体线路76或者与套管的前端连接的一对前液体线路78馈送液体。在这种情况下的套管80是前述套管20的修改版本，以便接纳液体线路76和78，并提供套腔的适合密封。在后面这一点上，套管80的后端封闭，且结合轴承配件30和32提供附加密封72和74。在这种情况下，为了伸展支撑框架14，将受控的液压从电动机泵70通过液体线路76馈送至相应套管80的后端，从而从套管向前和向外推动各个支撑框架腿14a和14b。为了将该移动反向并回缩支撑框架14，从套管80的腔的后部释放后部液体，并通过线路78将馈送的液体转送至腔的前部。

因此很明显，所描述的发明为游船提供了改进的可回缩比迷尼顶篷，该比迷尼顶篷是完全自动的、且能够操作性附接在船上现有的头顶结构上，而不会构成甲板上的障碍。更具体地，所公开的本发明的设备提供了一种针对游轮的操作使用上易于实施和安装、而无需在船的甲板上或周围安装附加的支撑结构的自动可回缩比迷尼顶篷。在该公开的可操作性附接中，本发明的自动可回缩比迷尼顶篷设备能够对游船上的人提供有效的遮阳保护，而不会对他们行动造成不便或对他们在甲板上或周围的任务执行造成障碍。所公开的发明特别适于用在运动渔船上，以甚至在垂钓时向渔民提供所需的阴影保护，而不会阻碍他们的行动。此外，本发明的设备能够无需手动而在伸展布置和回缩状态间自由操作，并在存储时保护回缩的顶篷。此外，所公开的设备制造起来相对廉价，易于组装并安装在现有的船结构上，并能够改进安装在其上的船的功能性和外观。

很明显，本发明的其他实施方式和修改对于从以上描述和附图中所作的教导中受益的本领域技术人员来说是显而易见的。因此，不同形状和尺寸的可选替换实施例、以及已知材料或可能在将来得以开发从而执行与本发明所描述的实施例相同的功能的那些材料的替换也被认为是本发明的一部分。例如，支撑框架14及其关联安装附加装置可以是弯曲的或弓形的而不是如图所示和所描述的平面的，以便适合并安装于在船的甲板上方的类似弯曲或弓形结构的部件上，比如雷达拱架。因此可以理解，本发明并不限于所描述的特定实施例，而是意在覆盖由所附权利要求所表示的本发明的精神和范围内的各改变化。

Claims (7)

1.一种用于安装附接到船上顶端部件的可回缩比迷尼顶篷设备，包括：

一段长度的挡罩，具有相应的相反端且由能够遮挡阳光的柔性材料制成；

基本靠近顶端部件安装的用于所述挡罩的支撑框架，沿与所述顶端部件基本平行的运动的两个相反的线性方向移动，所述支撑框架与所述一段长度的挡罩的一端连接；

可旋转地安装在顶端部件上的用于所述挡罩的弹簧滚筒，具有与所述支撑框架运动的线性方向基本成横向设置的旋转轴，所述弹簧滚筒与所述一段长度的挡罩的另一端连接；

可操作地安装在顶端部件上的驱动装置，用于在运动的两个相反的线性方向上相对于顶端部件自动移动所述支撑框架，使得所述挡罩能够通过与所述弹簧滚筒的配合在所述支撑框架上交替地伸展和回缩，所述驱动装置包括可逆电动机装置，该可逆电动机装置与所述支撑框架可操作地连接，用于在运动的两个相反的线性方向驱动所述支撑框架的移动，所述可逆电动机装置包括具有沿其长度形成螺纹的延伸驱动轴的可逆电动机；以及

与所述可逆电动机装置可操作地连接的套装置，用于在运动的两个相反的线性方向引导所述支撑框架的移动，所述套装置包括：形成为用来容纳所述支撑框架的移动的套管部件；安装并固定在所述套管部件的一端的第一轴承部件，用于提供所述支撑框架与所述套管部件的滑动接合；以及滑动地放置在所述套管部件内的第二轴承部件，形成为与所述可逆电动机的驱动轴螺纹接合以便通过所述套管部件沿运动的两个相反的线性方向移动所述支撑框架。

2.根据权利要求1所述的可回缩比迷尼顶篷设备，其中所述支撑框架是具有从横向部分纵向延伸的一对基本平行的腿的U形部件。

3.根据权利要求2所述的可回缩比迷尼顶篷设备，其中所述挡罩是在所述挡罩的长度的一端处附接在所述支撑框架的横向部分的帆布材料。

4.一种用于船上的自动操控的可回缩遮阳设备，包括：

具有相应的相反端且由能够遮挡阳光的柔性材料制成的挡罩；

与所述挡罩的一端连接的用于所述挡罩的支撑框架，安装在船上用于沿运动的两个相反的线性方向在船上基本水平的移动；

可旋转地安装的用于所述挡罩的弹簧滚筒，配置有与所述支撑框架移动的线性方向基本成横向的旋转轴，所述弹簧滚筒与所述挡罩的另一端连接；

与所述支撑框架可操作地连接的驱动装置，用于在运动的两个相反线性方向上自动移动所述支撑框架，使得所述挡罩能够通过与所述弹簧滚筒的配合在所述支撑框架上交替地伸展和回缩，所述驱动装置包括具有延伸驱动轴的可逆电动机，该可逆电动机可操作地连接到所述支撑框架以在运动的两个相反的线性方向驱动所述支撑框架的移动；以及

与所述可逆电动机装置可操作地连接的套装置，用于在运动的两个相反的线性方向引导所述支撑框架的移动，所述套装置包括：形成为用来容纳所述支撑框架的移动的套管部件；安装并固定在所述套管部件的一端的第一轴承部件，用于提供所述支撑框架与所述套管部件的滑动接合；以及滑动地放置在所述套管部件内的第二轴承部件，形成为与所述可逆电动机的驱动轴螺纹接合以便通过所述套管部件沿运动的两个相反的线性方向移动所述支撑框架。

5.根据权利要求4所述的可回缩遮阳设备，其中所述支撑框架是具有从横向部分纵向延伸的一对基本平行的腿的U形部件。

6.根据权利要求5所述的可回缩遮阳设备，其中所述挡罩是在所述挡罩的长度的一端处附接在所述支撑框架的横向部分的帆布材料。

7.一种在具有在船甲板上设置的顶端部件的游船上用于提供自动遮阳保护的设备，包括：

一段长度的挡罩，具有相应的相反端且由能够遮挡阳光的柔性材料制成；

耦合到所述顶端部件的用于所述挡罩的支撑框架，可沿运动的两个相反的线性方向在船甲板上相对于所述顶端部件移动，所述支撑框架与所述一段长度的挡罩的一端连接；

可旋转地安装在所述顶端部件上的用于所述挡罩的弹簧滚筒，配置有与所述支撑框架运动的两个相反的线性方向基本成横向的旋转轴，所述弹簧滚筒与所述一段长度的挡罩的另一端连接；

可操作地安装在所述顶端部件上的驱动装置，用于在运动的两个相反的线性方向上相对于所述顶端部件自动移动所述支撑框架，使得所述挡罩能够通过与所述弹簧滚筒的配合在所述支撑框架上交替地伸展和回缩，所述驱动装置包括可逆电动机装置，该可逆电动机装置与所述支撑框架可操作地连接，用于在运动的两个相反的线性方向驱动所述支撑框架的移动，所述可逆电动机装置包括具有沿其长度形成螺纹的延伸驱动轴的可逆电动机；以及

与所述可逆电动机装置可操作地连接的套装置，用于在运动的两个相反的线性方向引导所述支撑框架的移动，所述套装置包括：形成为用来容纳所述支撑框架的移动的套管部件；安装并固定在所述套管部件的一端的第一轴承部件，用于提供所述支撑框架与所述套管部件的滑动接合；以及滑动地放置在所述套管部件内的第二轴承部件，形成为与所述可逆电动机的驱动轴螺纹接合以便通过所述套管部件沿运动的两个相反的线性方向移动所述支撑框架。

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