CN1059500A - 汽车行李架的锁定机构 - Google Patents

Abstract

汽车行李架的物品固定部件装有一个偏压可收 缩锁销的弹簧，该锁销可以有选择地与制作在行李架 侧导轨上的多个孔眼相接。控制按钮用来控制操纵 杠杆，当按钮被压下时，该操纵杠杆将克服弹簧偏压， 并抬高可收缩锁销，以使锁销从孔眼中脱出，并且允 许物品固定部件沿上述导轨进行滑动运动。

Description

本发明一般说来涉及安装在汽车和其它机动车外车壳表面上的物品托架或行李架，更具体地说，本发明是针对移动式物品固定部件（例如套座）的锁定机构的。

这份申请文件以小汽车行李架的形式公开一种物品托架，这种物品托架具有通用型式，相同于曼达利诺等人在1988年9月28日提出的编号为No.250，705的美国专利申请文件中所公开的那种型式。此处的发明涉及对那份申请文件中所公开的用于移动式物品固定部件，套座或系紧件上的锁定机构的一种改进。

安装在小汽车和其它机动车外表面上的承载行李和其它物品的行李架是很普遍的。一般说来，这样的行李架和托架安装在汽车顶部或后行李箱盖上，不过有时还使用在其它表面，如轻型卡车的头部或座舱的上表面。

有许多现有技术的专利是论及这种行李架和物品托架的。有一种通用型式的行李架，使用架高的侧导轨，该侧导轨借助于固定套座安装得大致高出汽车的外表面，该外表面上装有位于导轨中间的比较平滑的滑溜板条或支撑载重的平板条。博特的对比文件26，538和26，539是已终止的这类专利的范例。英格拉姆的美国专利4，255，068;科瓦尔斯基的美国专利4，239，138和4，279，368以及马雷特的美国专利4，426，772是更近一些公开这种通用型式的行李架和托架的范例。因为侧导轨高架在顶面的上方，所以它们将会产生令人讨厌的风阻力和噪音。又因为侧导轨在套座之间没有支撑，所以它们的承载能力多少是受限制的。

另外有一种得到商业上一定认可的通用型式的行李架或托架，在这种行李架和托架上，沿侧边使用比较平滑的小断面平板条，而在平板条上安装连接到横杆的套座或物品的系紧件。博特的美国专利4，516，710和对比文件32，706，以及已公布的这些文件的原专利和在其中引证的许多对比文件是说明这种式样的行李架的。公开这种型式的行李中和托架的美国专利有：英格拉姆的4，132，335和4，244，501;科瓦尔斯基等人的4，372，469;拉索尔等人的4，406，386;克罗斯的4，448，337;斯特普尔顿等人的4，469，261和在这些专利中引证的许多对比文件。在这些专利中公开的侧边平板条，一般说来，其特点是它们的宽度显著大于其高度，并且具有相当平滑的承载物品的水平上表面。

对于用在具有更圆些的轮廓顶面的汽车来说，博特的美国专利4，684，048和4，754，905公开了具有侧边支撑平板条的托架，这种平板条具有非水平的下部安装面和向上开口的凹槽，该凹槽用来安放通常为水平布置的垫板，而垫板带有朝向内部的平滑凸缘，可用来支撑物品和移动的连接横杆的套座。

最近，行李架被设计成其中的侧导轨被支撑在小汽车的外表面上，但是导轨的高度大于其宽度，并且在导轨的外侧面上装有修边的装饰板条，以造成一种流线型的适应气体动力学的和在审美学上令人喜爱的外观。这样的行李架公开在上述曼达利诺等人的编号为No.250，705的美国专利申请文件里，该申请文件还必须带有横杆的套座或系紧件的形式公开了一种物品固定部件，这种物品固定部件可以沿纵向顺着侧导轨移动，并且可以利用带有控制按钮的锁销机构有选择地被锁定在预先确定的间断的位置上，此时该锁销机构与沿导轨长度做出的相间隔的孔眼相接合。如同在那个申请文件中所公开的那样，控制按钮是由倾斜的凸轮面和与其相接合的具有余角的凸轮从动杆所组成的，该从动杆可以将具有弹簧偏压的锁销从与侧导轨上一个孔眼的接合中顶出来。然而这样的构造一般是不能令人满意的，因为具有角度的凸轮所产生的摩擦，以及在凸轮表面上的外部物质，如灰尘、冰和水等，有时会使按钮粘合，并且使其难以压下顶出锁销，或者在具有弹簧偏压的情况下，难以松脱按钮以使锁销重新插入侧导轨上的另一孔眼。

因此，本发明的主要目的是要为控制按钮操纵的物品固定装置提供一种改进的锁销起落机构，这种机构容易操纵，使用可靠，并且基本上不受灰尘，其它外部物质，以及恶劣的天气条件的不利影响。

更详细的目标是要提供这样一种锁销起落机构，该机构在机械构造上是简单的，它是基于杠杆或肘杆式的动作，并且在运行中也是可靠的。另外一个相关的目标是要使上述型式的锁销起落机构在制造和安装上比较便宜，而且基本上不出现故障，可以耐久地使用。

遵照本项发明，物品固定部件含有一个装在其中的可收缩的锁销，该锁销可以在侧导轨长度上间断的位置处，与侧导轨上做出的每个长孔眼相接合，所有孔眼加工出的尺寸和分布的位置要能安放可收缩锁销的端部。最好是安装控制按钮，用来操纵肘杆或杠杆，当压下按钮时，上述的肘杆可以顶起可收缩锁销。另外要安装一个弹簧，用来将控制按钮通常地偏压到基本与物品固定部件的外表面具有同样高度的位置，并且用来将可收缩锁销推到锁定位置。

根据对这项发明最佳典型实施例的说明进行阅读，并参照本发明的附图，这些和其他的特点和优点将会很迅速地显示出来。

图1是物品托架的透视图，该透视图表示本发明的装在小汽车和其他机动车外车壳上表面的物品固定部件;

图1A是一段典型导轨的局部透视图，该图表示出导轨上间隔的孔眼;

图2是本发明的物品固定部件的顶视图，该部件如同图1上装在物品托架侧导轨上的物品固定部件;

图3是图2上的物品固定部件的侧视图;

图4是大致沿4-4线看到的图2上的物品固定件的横剖面图，该图表示装在侧导轨上的带有可收缩锁销的物品固定部件处于锁定位置;

图4A是大致沿4A-4A线看到的图4上的物品固定部件的横剖面图，该图表示控制按钮的导向凹槽;

图5是大致沿图2上的5-5线看到的类似于图4的剖面图，该图表示带有可收缩锁销的物品固定部件处于未锁定位置;

图5A是图5上的物品固定部件的局部底视图，该图表示本发明的排水沟;

图6是本发明的控制按钮的正视图;

图7是表示在图6上的控制按钮的顶视图，即向下看的视图;

图8是表示在图6和7上的控制按钮的侧视图;

图9是本发明的操纵杠杆的顶视图;

图10是表示在图9上的操纵杠杆的侧视图;

图11是本发明的锁销的示图。

虽然结合某些最佳实施例和工序来描述和公开本顶发明，然而不打算将本发明局限于这些具体的实施例。相反，打算包括所有适合于附带的权利要求书中的精神和范围的可能实施例和改型。

现在翻到附图，图1表示出本发明中装在小汽车和其他机动车外车壳表面21上的物品托架或行李架20。在图1上所说明的实施例中，托架20是装在小汽车的车顶部分，然而不用说，本发明的托架20也可以装在小汽车其他合适的外表面，例如后行李箱盖。

物品托架20包含一对长侧导轨22，该侧导轨以与表面21的纵向中心线相平行和相间隔的方式装在汽车的车壳表面21上。如图1所示，几条长滑溜板23以平行和相间隔的方式装在两条侧导轨22之间。当然，这些滑溜板条23不仅为放置在托架20内的物品或行李提供直接的支撑，而且还用来防止汽车的外表面21不被物品，行李和其他类似物件所损坏或刮伤。

至少在每条侧导轨22上安装一个，最好是多个物品固定部件24和25。在最佳实施例中，物品固定部件以套座的形式安装在每条侧导轨22上，用来支撑跨接在它们之间的架高的横杆26。下文里将更详细地说明，物品固定部件25以系紧件的形式装在每条侧导轨22上。

在图1A和3-5上将更详细地表示出，每条侧导轨22由上部的支撑面30，下部的安装面31，以及相对于汽车外表面21的中心线为内侧面35和外侧面36的诸面组成。不言而喻，每条长的侧导轨22有一根大致沿纵向延伸的Z轴，该轴又以直角与大致沿水平方向延伸的X轴和大致沿垂直方向延伸的Y轴相交。

根据最佳实施例，以及在图上和在此处所描述的那样，每条侧导轨22类似于在上述编号为No.250，705的申请文件中所公开的那样的导轨，并且做成具有高度大于宽度的横向断面，而上表面30由其相对于汽车表面21的中心线和侧导轨22的Z轴为向下向外倾斜的大部表面所构成。这样，如同在图1A和3上所看到的，每条侧导轨22都由非对称的横向断面轮廓所组成，并且不言而喻，相应的侧导轨的内侧面35要面对着中心线装在汽车，表面21上。可以意识到，使得侧导轨22的高度大于其宽度，侧导轨将具有较大的抵抗垂直弯曲的能力，因此，与上述博特的美国专利4，516，710所公开的具有现有技术水平和比较扁宽的板条状侧边构件和其他具有现有技术水平的类似的板条状结构相比较，这种侧导轨具有较高的承载能力。

为了将侧导轨22，修边的长组合压制件40和垫板部分42（示于图3-5）固定在汽车表面21上（参看图1），可以应用各种紧固法和（或）粘结法。这样，为了将这些部件固定在一起，可以把各种接触粘结剂直接涂到这些部件的配合面上。另外一种方法，在最佳实施例中，嵌在侧导轨22的下安装面31和修边板条40的垫板部分42上合适孔眼内的形状为Torx一头螺钉的紧固件（未示出），可以依次拧到Wel一螺母或Riv一螺母上，这些螺母穿过汽车表面上的孔眼，并在其中被抓牢，这种方法在汽车工业中是常用的，并且对于精通这种技术的人员是清楚的。

此外，按照编号为No.250，705的申请文件所公开的内容，如在此处所示，侧导轨22和物品固定部件24，25用外形互嵌的接合方法加以组成，这样可以防止物品固定部件相对于侧导轨22的X，Y和Z轴进行转动，而允许沿侧导轨进行纵向移动。在最佳的典型实施例中，如同在附图中所说明的那样，每条侧导轨均具有沿纵向延伸的开口夹板部分52，该夹板部分包含侧导轨内侧面35上的下垂后形部53和向上延伸的凹槽54。类似地，物品固定部伯24，25最好也具有开口夹板55，这一夹板部分包含向上延伸的舌形部56和向下延伸的凹槽57，该开口夹板部分与侧导轨22的外形互嵌的夹板52相互配合。

为了将物品固定部件24，25锁定在沿着侧导轨22所选定的位置上，要安装人工操纵的锁定装置60。在最佳实施例中，每一物品固定部件24，25均装有可收缩的锁销62，该锁销被弹簧63偏压到锁定位置，在此位置上锁销62的端部65伸入一系列长孔眼67中的一个孔眼，这些长孔眼沿长度相间隔地制作在侧导轨22的内侧面35上。为了从孔眼67中缩回锁销62，在每个物品固定部件24，25的外侧面73的孔口72内要安装形式为控制按钮70的人工操纵装置。

按照本项发明，肘状杠杆74以可以进行操作的方式连接锁销62和控制按钮70，这样是为了伴随着控制按钮而使锁销的端部从侧导轨22的孔眼67中脱出。在所说明的实施例中，控制按钮70由背板76和底板77组成，它们用两个向下向内的斜面78相连接，这两个斜面构成两个侧壁，以约束置于其间的操纵杠杆74的纵向运动。当着按钮7从表示在图4上的位置被压入时，控制按钮底板77在按钮滑动孔口72听下板面80上进行滑动，并且转动操纵杠杆74，克服弹簧63的偏压，将锁销62抬高到图5上所示的位置。不言而喻，当释放按钮时，弹簧63将锁销62推向其锁定位置，并且端头65将插入一个长孔眼67，如果端头65和孔眼67对中的话。弹簧63还向下偏压操纵杠杆74，而操纵杠杆将控制按钮70推回到正常位置，同时使控制按钮通常平滑的外表面基本上与物品固定部件24，25的外侧面保持齐平。

最好将物品固定部件做成平缓曲线的，相对于侧导轨的Z轴向上向内倾斜，并且最低限度在控制按钮70外端部所在的纵向中央区段，具有大致光滑的外表面。这样，不仅物品固定部件的外表面基本上是光滑的，免受风、雪和雨的影响，而且含有操纵杠杆74和锁销62的锁定装置的内部零件基本上也被防护，免遭自然环境的损害。这种情况基本上可以防止锁定机构的积冰和冻结，并且也基本上可以防止使锁销62和控制按钮70可能卡住的污物和灰尘的侵入。最好使控制按钮70用基本上不粘附的塑料，如尼龙来制作。在所说明的实施例中，控制按钮70外表面上设置有浅凹入部，为了使操作者的拇指或其他手指可以按入。

此外，在最佳实施例中，物品固定部件24底面81上开有排水沟85，便于流体从按钮的滑动孔口72内排出。这种排水沟基本上可以防止按钮滑动孔口内靠近锁销62和操纵杠杆74处的流体的存留，该锁销62和操纵杠杆74有可能被冻结，以致阻碍锁定装置进行工作。

为了导引控制按钮70的滑动运动，并且也可以防止其偶然被拔出，如同在图4A上所看到的那样，在控制按钮的底面上制作有一对整体的三角形档爪82，而该挡爪伸入制作在物品固定部件24的按钮滑动孔口72底板80上的一对相间隔的导向槽84内。类似地，为了防止控制按钮从控制按钮孔口72偶然拔出，止块86与控制按钮70的顶部作成整体的，并且伸入制作在控制按钮孔口72上表面89上的导向槽88。最好按下列顺序来安装锁定装置60。弹簧63装在锁销62的上端，而锁销的下端插入套座中下面的锁销容纳孔110。将弹簧压缩，并将其插入上插座111。这样，将锁销升高到露出缩径部99，并且将操纵杠杆74的带有板手形缺口的端头95滑过缩颈部，向上靠在环形台肩96上。将操纵杠杆的倒圆头94抬高，所以按钮座板77可以在其下面滑动。然后进一步将按钮70插入凹口72，此时首先将下挡块放入凹口底板上的下凹槽84。按钮70的上端最后被压入，这样可使上止块86卡住套座上的上导向槽88。这样，整个销定装置将被装入滑动孔口72内。

在图6-8上较详细地表示出了控制按钮70。这些附图表示出两个斜侧壁78和两个三角形档爪82之间的关系，挡爪从斜侧壁向下垂，并与其组成一个整体。按钮座板77和侧壁78确定一个导槽90，其外侧面用控制按钮背板76的内面91封住。通常为U型的开口92制作在座板77的内侧端，当控制按钮70被压下时，内侧端夹爪93围绕着锁销62，但不与其接合，这样，锁销62可以自由地在孔口92内移动。

在图9和10上，更详细地表示出了操纵杠杆74。如这些附图所示，操纵杠杆的底端或尖端94在自身上加以弯曲，以形成一个倒圆的边缘。如图10所示，操纵杠杆74最好具有J型惰钳的外形，并且在其底端94的对面制作一个具有板手形缺口的切口。要使切口的大小可以容纳锁销62，并且可以与其上所带有的台96相接合。

在图4和11上，较详细地表示出了锁销62上操纵杠杆所对接的台肩。如图4所示，当着台肩的下表面与操纵杠杆74接合时，弹簧63对台肩的上表面施加一个偏压力。这样，通过压下控制按钮70，操纵杠杆74利用台肩抬高锁销62以克服弹簧63的偏压力。如图11所示，锁销由不同半径的断面组成，这样可以阻止液体沿锁销的毛细管作用。锁销的中间部分99由缩径部构成，这是为了插入具有板手形缺口的切口95，该切口在环形台肩96的下面抓取着锁销62。在最佳实施例中，锁销62的顶端65要敷盖以塑料，利用直接在高出的端钮98上注射成形塑料端头零件97的方法，可以将塑料固定在合适的位置上。

参照图2-5，可以看出，每个套座24的上端制作有一个带有孔口的套管部分100，该孔口用来安装通常为椭圆形断面的横杆26的端头。横杆26一般包含一薄壁的金属横梁部分，该横梁可以是挤压成形结构，也可以是滚压成形结构，并且开有一上凹槽，用来安放沿横杆26的长度延伸的弹性镶嵌件。利用合适的紧固件，如自攻丝螺钉，将横杆26固定在套座24的套管部分100上。

在最佳实施例中，每个套座24还包含一对方向朝下的支柱102，它们沿纵向被位于中内的控制按钮70相隔开。这样，如图2所示，可在套座24上的控制按钮70和支柱102之间形成一对固定物品的孔眼103。这些孔眼103用来安放将物品固定到托架20上的吊钩，绳索或弹性系紧带。

参照图1，物品固定部件25最好做成形式为装在侧导轨22上的可以进行纵向运动的系紧件。每个系紧件25在其上端面的中心部设置有一个孔眼104，类似地，该孔眼用来安放将物品或行李固定到托架20上的吊钩、绳索端头或弹性带。系紧件25中的带有可收缩锁销的锁定机构通常和套座部件24中的相同，然而控制按钮的大小可能稍小些。

按照要求，侧导轨22可以用挤压成形的铝材或滚压成形的金属板材制作，并且长孔眼67可以这样定位，使其主轴位于垂直平面内或平行于图1上示出的Y轴。此外，如图1A所示，两个附加的圆孔105和106，一个位于内侧面35，另一个位于侧导轨22的上支承面30，它们可以用来作为远处的系紧装置。可将这些圆孔105，106的大小制作得可以容纳绳索或松紧绳的J型端头。端帽107类似于前述的编号为No.250，705的申请文件中所示出的那种端帽，它们可以用来封住导轨的端部，另外还形成光滑的流线型外观。

Claims (20)

1、具有外车壳表面的汽车的物品托架，在组合中包含：

至少一条适宜于装在该外车壳表面上的长导轨，

适宜于装在该导轨上可进行纵向运动的物品固定部件，

在该导轨上形成沿纵向相间隔的多个孔眼的装置，

该物品固定部件含有与上述多个孔眼相配合的装置，这种装置用来在该导轨预先确定的位置上锁定和沿纵向调整该物品固定部件，

该锁定和调整装置含有一插销元件，其一端可以与上述导轨上的多个孔眼可接合可脱开，另外还含有一个控制元件和一根操纵杠杆，该控制元件相对于物体固定部件的外表面沿直线被压下和伸出，而该操纵杠杆以可操作的方式连接该插销元件和该控制元件，以便伴随着控制元件被压下而使该插销元件从孔眼中脱出。

2、按照在权利要求1中所限定的物品托架，其中上述的物品固定部件要适宜以可进行滑动的方式安装在该导轨上，并且用来支撑该物品托架的横杆的一个端头。

3、按照在权利要求1中所限定的物品托架，其中上述的物品固定部件是一个适宜以可进行滑动的方式安装在该导轨上的系紧件，并且最低限度含有一个适宜于安放系紧带的孔眼。

4、按照在权利要求1中所限定的物品托架，其中该销定和调整机构含有用来偏压插销元件与上述孔眼相接合的弹簧元件。

5、按照在权利要求2中所限定的物品托架，其中该物品固定部件制作有放置该弹簧元件一个端头的内插座，而该插销元件在其两端头的中间制作有用来支撑该弹簧元件另一端的台肩。

6、按照在权利要求1中所限定的物品托架，其中该插销元件做成形状为长圆柱形的锁销，而在其两端头的中间最低限度要制作出一个台肩，并且上述的操纵杠杆要以可操作的方式连接该锁销，以便支撑上述的环形台肩。

7、按照在权利要求6中所限定的物品托架，它含有用来将该锁销偏压到与上述孔眼相接合的弹簧元件，该弹簧元件在其与操纵杠杆对接的接合面相对的侧面上和该环形台肩相接合。

8、按照在权利要求1中所限定的物品托架，其中上述物品固定部件含有向外开启的孔口，并且将该控制元件做成以可进行滑动的方式安置在孔口内的控制按钮。

9、按照在本权利要求8中所限定的物品托架，其中该控制按钮制作成带有内空槽，该内空槽用来安放和支撑上述操纵杠杆的一个端头，以便产生与该按钮被压下相伴随的旋转运动。

10、按照在权利要求8中所限定的物品托架，其中该按钮最低限度要制作有通常垂直于按钮和孔口轴线的向外伸出的一个挡块，以便用来导引按钮在孔口内的滑动运动。

11、按照在权利要求10中所限定的物品托架，其中该按钮制作有从其下滑动面向外垂直伸出的一对挡块，并且该孔口制作成带有一对端头封闭的凹槽，以便放置上述的一对挡块，达到限制该按钮相对于上述孔口的滑动运动的外伸距离。

12、按照在权利要求11中所限定的物品托架，其中该端头封闭的凹槽至少可限定局部开启的底板的界限，以便在该按钮滑动面的下面安置从上述孔口伸出的排水管。

13、按照在权利要求9中所限定的物品托架，其中该操纵杠杆做成光滑的倒圆端头，该端头与上述控制按钮的内空槽相配合，并且被其所支撑。

14、按照在权利要求13中所限定的物品托架，其中该操纵杠杆具有一个本身弯回的端头，以便形成光滑的倒圆端头，该端头与上述控制按钮的内空槽相配合，并且被其所支撑。

15、按照在权利要求13中所限定的物品托架，其中该操纵杠杆的另一端做成一般板手形缺口形状的开口，该开口包括一个圆形孔和一个狭窄入口，该锁销在上述环形台肩和锁定端头之间制作出一个缩径部分，上述狭窄入口的大小要能放入该缩径部分，而圆孔的大小要能容纳邻近上述环形台肩的锁销部分。

16、按照在权利要求1中所限定的物品托架，其中该插销元件制作成带有非金属的圆形端头。

17、按照在权利要求1中所限定的物品托架，其中上述非金属端头用塑料注射直接压制在上述插销元件的端头上。

18、具有外车壳表面汽车的物品托架，在组合中包含：

一对适宜于以相平行和相间隔的方式安装在该外车壳表面上的长导轨，

物体固定部件，该部件适宜于装在上述的每条导轨上可进行纵向运动，并且在两导轨之间支撑着横杆，

在上述每条导轨上形成沿纵向相间隔的多个孔眼的装置，

上述的每个物品固定部件包括与上述孔眼相配合和用来在上述导轨预先确定的位置上锁定和沿纵向调整该物品固定部件和该横杆的装置，

该锁定和调整装置含有一个锁销，其一端能与上述导轨上的多个孔眼可接合可胶开，另外，还含有弹簧元件，控制按钮和操纵杠杆，该弹簧元件用来将上述锁销偏压入与上述多个孔眼相接合，该控制按钮以可进行滑动的方式安装在上述物品固定部件上，并且相对于上述物品固定部件的外表面适宜于沿直线被压下和伸出，而该操纵杠杆以可操作的方式连接该操纵按钮和锁销，以便伴随着控制按钮被压下而使该锁销从上述孔眼中脱出，并克服弹簧元件的偏压。

19、按照在权利要求18中所限定的物品托架，其中该控制按钮做出具有导槽状的内空槽，用来放置和支撑上述操纵杠杆的一个端头，以便产生与控制按钮被压下相伴随的旋转运动，而操纵杠杆的该端头做成光滑的倒圆端头，该端头与上述的控制按钮的内空槽相配合，并被该仙空槽所支撑。

20、按照在权利要求19中所限定的物品托架，其中上述锁销通常为圆柱形的，并且在其两端头中间制作出环形台肩，上述操纵杠杆的另一端头做成通常的板手形缺口的开口，该开口包括一个圆孔和一个狭窄入口，上述锁销在其环形台肩和锁定尖端之间制作成缩径部，该入口的大小要能放置上述的缩颈部，而上述圆孔的大小要能容纳和倚靠着操纵杠杆的环形台肩相邻接的锁销。

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