CN110430781B - 可相互伸缩的折叠式钢琴支架 - Google Patents

Abstract

一种可相互伸缩的折叠支架，包括镜像构件形成的外部对、内部对和顶部对。每个外部构件可旋转地连接到内部构件和顶部构件。内部构件通过第一铰链连接，顶部构件通过第二铰链连接，使得当内部构件和顶部构件相对于外部对完全可旋转地未对准时，第一铰链和第二铰链可以打开，以允许内部构件和外部构件形成三脚架。当打开时，内部构件可以接合顶部构件，以在升高的水平面上支撑顶部构件，从而提供用于支撑细长结构或乐器(例如，电子钢琴)的稳定表面。当关闭时，外部构件平行对准，以形成用于内部构件和顶部构件的缩回通道。

Description

可相互伸缩的折叠式钢琴支架

相关申请的交叉引用

本申请是2013年11月15日提交的美国专利申请14/081,820的部分延续，该申请通过引用完全并入本文。

技术领域

本发明涉及用于支撑或展示诸如乐器、画布、书籍和标牌等物体的机械支架。更具体地，本发明涉及这样一种具有可相互伸缩的折叠部件的支架。

背景技术

用于支撑物体的机械支架具有各种尺寸、形状和材料。支架的设计通常取决于所支撑的物体或物体类别。支架设计随着可支撑物体的设计而不断发展。

本发明所解决的问题是构造一种通用的可折拢支架，当完全展开时，该支架为支撑或展示物体提供高度稳定性，并且当完全折拢时，该支架占据最小尺寸，以便于携带和储存。

发明内容

本发明为满足上述目标而提供了一种优雅的机械工程设计。根据本发明的一种可相互伸缩的折叠支架包括镜像构件形成的外部对、内部对和顶部对。外部对的每个构件可旋转地连接到内部对的构件和顶部对的构件。内部对的构件通过第一铰链铰接地连接，顶部对的构件通过第二铰链铰接地连接，使得当内部对相对于外部对完全可旋转地未对准时，以及当顶部对相对于外部对完全可旋转地未对准时，第一铰链和第二铰链沿着公共轴线对准，从而允许外部对、内部对和顶部对铰接地分离到打开位置。在打开位置，外部对的构件形成三脚架的两个支脚，内部对的构件形成三脚架的第三支脚。在关闭位置，外部对的构件平行对准并且偏移，以形成用于包围内部对和顶部对的通道。内部对和顶部对在相对于外部对完全可旋转地对准时，在关闭位置都搁置在外部对的构件之间的通道内。每个内部构件可被构造成适应顶部构件的重叠，以便内部构件和顶部构件在空间上有效地缩回通道的容积内。

还提供了一种用于将内部构件接合到顶部构件的装置。该接合装置可以将处于完全抽出位置的内部构件的顶端连接到处于完全抽出位置的顶部构件的下端，使得当支架铰接到打开位置时，由内部构件和外部构件支撑的顶部构件位于升高的水平面上。在该位置，顶部构件提供稳定的表面，用于支撑细长结构或乐器，例如，电子钢琴。三脚架的支脚配置有平坦的倾斜接触表面，以确保顶部构件水平布设。每个顶部构件可配置有用于从通道中手动抽出顶部构件的装置，例如，止挡件或指孔。止挡件还防止支撑在顶部构件上的负荷移动。

附图说明

对于本领域技术人员来说，在研究以下附图和详细描述之后，本发明的其他系统、方法、特征和优点将是或将变得明显。所有这些另外的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书中，在本发明的范围内，并受所附权利要求的保护。附图中所示的组成部分不一定按比例绘制，并且可能放大，以更好地说明本发明的重要特征。在附图中，在不同的视图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是根据本发明的可相互伸缩的折叠支架的一个实施例的侧视图，示出了处于完全关闭或完全缩回位置的支架；

图2是图1的可相互伸缩的折叠支架的侧视图，示出了相对于外部构件可旋转地未对准的内部构件；

图3是图1的可相互伸缩的折叠支架的侧视图，示出了旋转到完全抽出位置的顶部构件；

图4是图1的可相互伸缩的折叠支架的剖面侧视图，示出了处于关闭位置的单个外部构件、单个内部构件和单个顶部构件，其中，内部构件和顶部构件与外部构件对准；

图5是图1的可相互伸缩的折叠支架的透视图，示出了处于抽出位置的支架，其中，内部构件对相对于外部构件对可旋转地未对准，并且顶部构件对被完全抽出；

图6是图1的可相互伸缩的折叠支架的透视图，示出了处于完全打开位置的支架，其中，内部对、外部对和顶部对铰接地分离；

图7是根据本发明的可相互伸缩的折叠支架的另一实施例的剖面侧视图，示出了单个内部构件相对于单个外部构件可旋转地未对准；

图8是被示为处于完全打开位置的图7的可相互伸缩的折叠支架的透视图；

图9是根据本发明的可相互伸缩的折叠支架的另一实施例的透视图，被示为处于完全缩回位置，并且被配置为提供用于支撑细长结构或乐器(例如，电子钢琴)的升高的水平搁架；

图10是图9的实施例的透视图，示出了顶部构件相对于外部构件可旋转地未对准；

图11是图9的实施例的另一透视图，示出了顶部构件相对于外部构件完全可旋转地未对准，并且内部构件开始相对于外部构件可旋转地未对准；

图12是图9的实施例的另一透视图，示出了顶部构件相对于外部构件完全可旋转地未对准，并且内部构件相对于外部构件部分可旋转地未对准；

图13是图9的实施例的另一透视图，示出了顶部构件相对于外部构件完全可旋转地未对准，并且内部构件相对于外部构件完全可旋转地未对准并且与顶部构件接合；

图14是图9的实施例的另一透视图，示出了顶部构件相对于外部构件完全可旋转地未对准，内部构件相对于外部构件完全可旋转地未对准并且与顶部构件完全接合，并且外部构件部分打开；

图15是图9的实施例的另一透视图，示出了处于完全打开位置的可相互伸缩的支架，其中，内部构件与顶部构件完全接合，以提供用于支撑细长结构或乐器(例如，电子钢琴)的升高的水平搁架；

图16是图9实施例的外部构件的右侧透视图；

图17是图9的实施例的外部构件的左侧透视图；

图18是图9实施例的内部构件的右侧透视图；

图19是图9的实施例的内部构件的左侧透视图；

图20是图9实施例的顶部构件的右侧透视图；

图21是图9实施例的顶部构件的左侧透视图；

图22是根据本发明的可相互伸缩的折叠支架的另一实施例的透视图，被示为处于完全缩回位置，并被配置为提供用于支撑细长结构或乐器(例如，电子钢琴)的升高的水平搁架。

具体实施方式

一般而言，用于可相互伸缩的折叠支架的本发明的设计可应用于许多类型的公用设施支架，包括画架、书架、计算机架、乐谱架、乐器架、海报架和类似设备。该设计也可用于诸如椅子的家具。该设计使用切割成形状多层堆叠的的平坦的原材料。在一个实施例中，外层或外部构件被形成为成角度的形状，类似于回飞棒(boomerang)。当外部构件关闭在一起时，外部构件容纳内部部件，例如，一对内部构件或一对顶部构件或者这两种类型的成对构件。当支架完全打开时，外部构件用作靠背并提供三脚架的两个支脚，内部构件用作承载架并提供三脚架的第三支脚，顶部构件(如果存在)用作头枕或靠背延伸部。内部部件经由销或翻边铆钉连接到外部构件上，以允许这些部件相对于外部构件旋转。外部构件铰接在顶部附近，或者顶部构件(如果存在)在与铆接端相反的一端铰接在一起，在此位置顶部构件连接到外部构件，从而允许顶部构件在打开时将外部构件展开。为了打开，内部构件旋转到外部构件的外部，并且只有当所有铰链正确对准时，支架才能够展开到完全打开或站立位置。这种设计的优点是完全关闭时体积紧凑，完全打开时姿态优雅美观。该设计的替代应用包括附加的旋转构件，例如，椅子的扶手、烹饪书架的翻转页保持件和钩臂，以用于为支撑在托架上的物品提供更好的稳定性。

本文使用的术语“可相互伸缩(interretractable)”表示设备包括“在其本身之间”可缩回的多个部件。为了进一步说明这一定义，考虑具有可缩回特征的传统设备，例如，望远镜或装备有可缩回电源线的电器(例如，真空吸尘器或熨斗)。望远镜的内筒可缩回到外筒内，但外筒本身不会缩回或折拢。类似地，当结束时，电源线可缩回在电器的底盘内；然而，底盘本身是不可缩回的、不折叠或折拢。相反，可相互伸缩的设备包括一个或多个部件，这些部件可缩回到设备的其它部件中，这些其它部件折叠或折拢成较小的空间，以容纳一个或多个缩回的部件。

图1至图6示出了根据本发明的示出这种特性的可相互伸缩的折叠支架的示例。在图1中，支架完全关闭或缩回，在图6中，支架完全打开。注意，在图6中的完全打开位置，支架不存在其部件的任一个可缩回到其中的底盘或空腔。如中间的附图所示，通过对支架的部件的一系列操作，包括简单的旋转或折叠运动，部件可以折拢到图1的完全关闭位置。在完全关闭位置，外部构件聚集在一起以形成通道，内部部件可以缩回到该通道中，这非常像小刀的刀片缩回到刀柄中。

图1至图6示出了可相互伸缩的折叠支架的第一实施例。附图还示出了单独部件(即，外部构件、内部构件和顶部构件)的制造细节。该实施例非常适合用作例如画架或乐器(例如，吉他)的支架。

图1是根据本发明的可相互伸缩的折叠支架100的一个实施例的侧视图。支架100在此处被示为处于完全关闭位置或完全缩回位置。因为支架100的其他部件缩回并可旋转地对准外部构件102，所以在该视图中只能看到外部构件102的外侧。外部构件102是成角度的构件，其优选由平坦材料形成，并且具有从脊部分114以钝角延伸的支腿部分112。脊部分114的内表面可用作靠背，这将在下文中更深入地说明。

在脊部分114的顶端附近，外部构件102可以限定用于容纳销或铆钉的孔116，以使得外部构件能够可旋转地连接到顶部构件。在支腿112和脊114的接合处附近，外部构件102可以限定用于容纳类似的销或铆钉的另一孔118，以使得外部构件能够可旋转地连接到内部构件。在支腿部分112的底部，外部构件102可以终止于平坦的支脚部分120。如将看到的，当支架100被抽出并折叠到完全打开位置时，支脚部分120形成三脚架的支脚。

图2是可相互伸缩的折叠支架100的侧视图。该图显示了相对于外部构件102可旋转地未对准的内部构件104。如图所示，内部构件104包括支臂部分122和从支臂部分122以钝角延伸的支腿部分126。支臂部分122形成用于支撑搁在支架上的物体的承载架。

为了实现图2所示的未对准，内部构件104围绕与孔118重合的枢转点从图1所示的关闭位置或缩回位置旋转。因此，通过这种移动，内部构件104的支腿部分126将相对于外部构件102沿方向A旋转。当内部构件104沿方向A完全旋转时，内部构件104的平坦的支脚部分124大致位于与外部构件102的平坦的支脚部分120相同的水平面上。这些支脚部分形成支撑支架100的三脚架的三个支脚中的两个支脚。

图3是可相互伸缩的折叠支架100的另一侧视图。该图显示了顶部构件106从图1所示的关闭位置或缩回位置围绕与孔116重合的枢转点在方向B上旋转到完全抽出位置。如图所示，在完全抽出位置，顶部构件106与外部构件102的脊部分对准，以形成支架的靠背部分的延伸部。

同样在完全抽出位置，内部构件104的支臂部分122相对于靠背(即脊部分114)形成介于约90°和约120°之间的角度128。在一个实施例中，该角度可以设置为约105°。同样在该位置，支臂部分122相对于水平面形成介于约10°和约30°之间的角度130。在一个实施例中，该角度可以设置为约20°。因此，在该位置，靠背可以相对于水平面形成介于约60°和约150°之间的角度。在一个实施例中，该角度可以设置为约105°。

在本文中，当用于近似尺寸(例如，角度)时，术语“约”旨在允许设计中合理的公差或变化量，而不脱离本发明的实质。只要实现了可相互伸缩的支架的功能操作，就不需要描述可相互伸缩的支架的组成部件的尺寸的数学精确性。

图4是可相互伸缩的折叠支架100的剖面侧视图。该图显示了单个外部构件102、单个内部构件104和单个顶部构件106，所有这些构件都定向在关闭位置中，在该关闭位置中，内部构件104和顶部构件106与外部构件对准。因此，图4示出了支架100的一半，使得缺失的一半是所示的一半的镜像。

在该图中，示出了支架100的几个重要的功能元件。外部构件102包括突出页面的搁架108。搁架108阻止内部构件104和顶部构件106在两个旋转方向上旋转。

首先考虑内部构件104。如图所示，当逆时针旋转到完全关闭位置时，支臂部分122邻接搁架108，因此搁架限制了内部构件的逆时针旋转。当内部构件沿顺时针方向旋转时，形成在内部构件中靠近枢转点118的凹口132接合形成在搁架108下端的配合凹口134。当内部构件104旋转到完全未对准或完全打开位置时，发生这种接合，因此搁架108也限制内部构件相对于外部构件的顺时针旋转。

现在考虑顶部构件106。如图所示，当顺时针旋转到完全关闭位置时，顶部构件106的一侧邻接搁架108，因此搁架限制了顶部构件的顺时针旋转。当顶部构件沿逆时针方向旋转时，搁架108的顶端136邻接顶部构件106的相反侧，从而限制顶部构件从其完全关闭位置进一步旋转超过约180°。

图4还示出了矩形切口110和112。切口110形成在内部构件104的底部，切口112形成在顶部构件106的顶部。这些切口各自为铰链托架的一半提供了凹入的安装表面。在每种情况下，安装表面可以是凹入的，使得当安装铰链时，铰链托架不会突出超过其所连接的构件的宽度。这确保了构件可以折叠和旋转，以在没有干扰的情况下实现期望的打开和关闭位置。

还显示了对准孔。在该实施例中，对准孔138和140可以分别沿着内部构件104的侧面和顶部构件106的侧面限定在任何方便的位置。这些孔是可选的，并且根据本发明的可相互伸缩的折叠支架的各种实施例可以包括任意数量的这种孔。销钉或销148(图6)锚定在一对互补的相对的对准孔中的一个内，使得当成对的内部构件或顶部构件折叠到关闭位置时，销钉通过接合相对的对准孔而将构件引导到适当的对准。

图5是可相互伸缩的折叠支架100的透视图。该图显示了处于抽出位置的支架，其中，内部构件对104a、104b相对于外部构件对102a、102b可旋转地未对准，并且顶部构件对106a、106b被完全抽出。在如图所示的抽出位置，或者在完全关闭(缩回)位置，外部构件对102a、102b形成通道142，该通道142的尺寸被设计成至少部分地包围和紧密地容纳内部构件对和顶部构件对。这种尺寸可以通过每个搁架108来实现，该搁架的宽度大约等于内部构件或顶部构件的宽度。

如图所示，内部构件对104a、104b相对于外部构件对102a、102b完全可旋转地未对准，并且如图所示，顶部构件对106a、106b被完全抽出，可相互伸缩的支架100处于允许镜像构件铰接地分离的位置，使得支架可以被操作到完全打开位置。如在下一附图中明显的，除非支架100被完全抽出，并且上下铰链正确对准，否则铰链将不会协作以允许支架打开。

图6是可相互伸缩的折叠支架100的透视图。该图显示了处于完全打开位置的完整支架，其中，内部构件对(104a、104b)、外部构件对(102a、102b)和顶部构件对(106a、106b)各自铰接地分离。在该位置，支架100可以承受搁置在由臂122a、122b形成的承载架上以及在由脊部分114a、114b和顶部构件106a、106b形成的靠背上的负荷。稳定的三脚架构造由第一支脚120a、第二支脚120b和由支脚124a和124b的组合形成的第三支脚形成。

内部构件104a、104b通过连接在支脚124a和124b附近的下铰链144铰接地连接。在这些构件中的每一个上，配合表面150(图3)通过对相对的配合表面150的干涉来限制构件104a与构件104b的旋转分离的跨度。类似地，顶部构件106a、106b通过连接在顶部构件的顶部附近的上铰链146铰接地连接，如图所示。在这些顶部构件中的每一个上，配合表面152(图3)通过对相对的配合表面152的干涉来限制构件106a与构件106b的旋转分离的跨度。

根据本发明，在从完全缩回位置延伸到完全打开位置的所有铰接地分离的位置中，上铰链和下铰链的轴线基本对准，因此能够允许构件铰接地分离。当铰接地分离到打开位置时，相对的旋转轴线116和相对的旋转轴线118变得未对准，这防止顶部构件相对于外部构件旋转，并且防止内部构件相对于外部构件旋转。从抽出位置，一旦内部构件或顶部构件朝向缩回位置旋转绕116或118旋转，则铰链变得未对准并且不能操作。

因此，在操作中，从支架处于完全缩回位置开始，用户必须首先将顶部构件和内部构件旋转到完全抽出位置，以对准铰链，然后向外折叠构件，以实现完全打开位置并形成三脚架。为了折拢支架，反向执行相同的步骤。

图7和图8示出了根据本发明的可相互伸缩的折叠支架的第二实施例。这些图显示了用于更基本实施例的单独组成部件的制造细节的示例，在该实施例中，去掉了顶部构件，并且支架200的主要结构部件仅包括内部构件对和外部构件对。该实施例非常适合用作支撑iPad、小画布、标志或书籍的支架。

图7是可相互伸缩的折叠支架200的第二实施例的剖面侧视图。该图显示了单个内部构件204相对于单个外部构件202可旋转地未对准，它们一起形成了支架200的一个镜像半部。设计和操作类似于支架100。

外部构件202包括支腿部分212和脊部分214，脊部分214从支腿部分212延伸并相对于支腿部分212形成钝角。平坦的支脚部分220形成在支腿部分212的下端。内部构件204包括支腿部分226和支臂部分222，支臂部分222从支腿部分226延伸并相对于支腿部分226形成钝角。平坦的支脚部分224形成在支腿部分226的下端。内部构件204还包括形成在支臂222的端部处的钩250，以提供用于将负荷保持在支架上的更安全的装置，防止诸如iPad之类的物品滑动，以保持书页打开等。

外部构件202上的搁架208从页面突出，并且被构造成限制内部构件204在两个相反的旋转方向上旋转。在所示位置中，内部构件204完全旋转到抽出位置或打开位置，这取决于构件对分别是折叠关闭还是折叠打开。在该位置，支腿部分226的上边缘232在逆时针旋转极限处邻接搁架208的下边缘234。

在关闭位置(未示出)，内部构件204顺时针旋转到相反的旋转极限。当钩250的边缘252与搁架208的上边缘254接触时，达到该极限。内部构件204通过围绕枢转点218旋转而达到任一极限，枢转点218是限定在内部构件中的孔，其尺寸适于容纳将内部构件204旋转地连接到外部构件202的销或铆钉。限定在内部构件204中的第二孔238可以设置为对准孔，当支架200从打开位置折叠到抽出位置时，该对准孔与销钉248配合，以引导和接合内部构件对。

铰链凹槽210形成在内部构件202上的支腿226的下端。另一铰链凹槽形成在外部构件202的脊部分214的上端。铰链凹槽的尺寸适于容纳铰链托架，使得托架在安装时不会从内部构件或外部构件的宽度突出。

图8是可相互伸缩的折叠支架200的透视图。该图显示了处于完全打开位置的完整支架200，其中，内部构件对(204a、204b)和外部构件对(202a、202b)各自铰接地分离。在该位置，支架200可以承受搁置在由臂222a、222b形成的承载架上以及抵靠在由脊部分214a、214b形成的靠背上的负荷。稳定的三脚架构造由第一支脚220a、第二支脚220b以及由支脚224a和224b的组合形成的第三支脚形成。该支架可以被设计成实现各种所需的具有功能意义的角度，以定制用于特定负荷的支架。例如，靠背相对于水平面的角度、靠背相对于臂的角度、臂相对于水平面的角度以及支腿相对于水平面的角度可以在设计中进行调整，而不偏离本发明的显著特征。

内部构件204a、204b通过连接在支脚224a和224b附近的下铰链244铰接地连接。类似地，外部构件202a、202b通过连接在顶部构件的顶部附近的上铰链146铰接地连接，如图所示。在这些顶部构件中的每一个上，配合表面152(图3)通过对相对的配合表面152的干涉来限制构件106a与构件106b的旋转分离的跨度。根据本发明，在从完全缩回位置延伸到完全打开位置的所有铰接地分离的位置，上铰链和下铰链的轴线基本对准。

内部构件204a、204b通过连接在支脚224a和224b附近的下铰链244铰接地连接。在这些构件中的每一个上，配合表面250(图7)通过对相对的配合表面250的干涉来限制构件204a与构件204b的旋转分离的跨度。类似地，如图所示，外部构件202a、202b通过连接在脊部分的顶部附近的上铰链246铰接地连接。在这些脊中的每一个的顶端，配合表面252(图7)通过对相对的配合表面252的干涉来限制构件202a与构件202b的旋转分离的跨度。根据本发明，在从完全缩回位置延伸到完全打开位置的所有铰接地分离的位置，上铰链和下铰链的轴线基本对准。

支架200以与支架100相似的方式操作。从支架处于完全缩回位置开始，用户必须首先将内部构件旋转到完全可旋转地未对准(或完全抽出)的位置，以对准铰链，然后向外折叠内部构件和外部构件，以实现完全打开位置并形成三脚架。为了折拢支架，反向执行相同的步骤。根据本发明，在关闭位置，内部构件可以相对于外部构件旋转，但是铰链不会操作。当内部构件旋转到完全抽出位置时，铰链对准，以允许构件折叠打开。当构件折叠到打开位置，以形成三脚架时，内部构件不能相对于外部构件旋转。这有利地提供了高度稳定但可收缩的支架设计。

图8还示出了对准孔238及其对应销钉248，当从打开位置铰接地折叠到抽出位置时，对准孔238及其对应销钉248协作，以对准内部构件。在抽出位置，外部构件202a、202b彼此接触，因为搁架208a和208b彼此邻接，并且因为间隔件256a和256b彼此邻接。这在与搁架相邻的空间中以及搁架和间隔件之间产生了通道，该通道的宽度大约等于内部构件的宽度。在抽出位置，该通道为内部构件旋转到通道内提供足够的空间，以实现完全关闭(或完全缩回)位置。

本领域技术人员将理解，在一个优选实施例中，间隔件、搁架和内部构件的宽度都大致相等。因此，这些部件可以有利地由相同的平面原料机加工而成。在另一实施例中，间隔件和搁架与外部构件是一体的，并且例如通过机加工工艺被形成为具有与内部构件大致相同的宽度。

在前述实施例中，可相互伸缩的折叠支架的各种构件优选由硬木形成的实心板形成。硬木的类型优选地根据其美观的纹理图案、颜色和强度来选择。合适的硬木的示例包括灰木、樱桃木、山核桃木、相思木、桃花心木、枫木、橡木、胡桃木和鸡翅木。可相互伸缩的支架的构件也可以由其他材料制成，例如，金属和塑料，根据预期的最终用途，这些材料应根据适当的硬度和刚度进行选择。组成支架的其他材料(例如，铰链、铆钉和销钉)可以从传统的五金件中选择。

根据本发明的其他实施例也是可能的。例如，本发明的原理可以应用于折叠椅的构造。椅子可以包括用于连接到内部构件的臂上的由帆布或其他坚固织物制成的坐部。椅子还可以包括用于连接到外部构件的靠背上以形成椅背的第二种这样的织物。

在本发明的另一实施例中，可相互伸缩的折叠支架300提供了用于支撑细长结构或乐器(例如，电子钢琴)的升高的水平搁架。在整个图9至21中示出了一个这样的实施例及其部件的各种视图。与支架100的实施例类似，支架300包括镜像的外部构件对302a和302b、镜像的内部构件对304a和304b以及镜像的顶部构件对306a和306b。这三组构件对以类似于支架100所示和所述的设置可旋转地或铰接地互连。

在图9中，显示了处于完全关闭或完全缩回位置的支架300的透视图。即，内部构件对304a、304b和顶部构件对306a、306b相对于外部构件302a、302b可旋转地对准，并且缩回到形成于外部构件302a和外部构件302b之间的通道内。外部构件302a、302b可以是优选地由平坦材料形成的基本上线性的构件。在其顶端附近，外部构件302a、302b可以限定用于容纳销或铆钉的孔316，以使得外部构件能够可旋转地连接到相应的顶部构件304a、304b。大约在其顶端和底端之间的中间部，外部构件302a、302b可以限定用于容纳类似的销或铆钉的另一孔318，以使得外部构件能够可旋转地连接到相应的内部构件306a、306b。在其底部或底端，外部构件302a、302b可以终止于平坦的支脚部分320。如将看到的，当支架300被抽出并折叠到完全打开位置时，支脚部分320形成三脚架的一只支脚。

图11至14示出了随着支架300从图9的完全关闭或缩回位置转换到图15的完全打开或抽出位置而处于渐进状态的支架300。

图10示出了在其顶部构件306a、306b相对于外部构件302a、302b可旋转地未对准的状态中的支架300的透视图。每个顶部构件具有顶端357、底端359和在顶端和底端之间延伸的细长表面358。每个顶部构件306a、306b可以绕穿过孔316和限定在每个顶部构件的顶端的孔360的销旋转(见图20和21)。如图所示，止挡件362可以形成在顶部构件的底端。当存在时，止挡件362优选地以直角从表面358延伸，然而，表面358和止挡件362之间形成的角度可以是钝角或锐角。止挡件362具有双重目的。它提供了方便的手柄，以允许顶部构件被手动地旋转到完全对准(缩回)或完全未对准(抽出)的位置。当支架300完全打开并且内部构件304a、304b分别接合顶部构件306a、306b时，它还提供用于阻挡或邻接放置在表面358上的物体的障碍物，这将在下面进一步解释。

图11示出了在其顶部构件306a、306b相对于外部构件302a、302b完全可旋转地未对准的状态中的支架300的透视图。在完全可旋转地未对准位置，每个顶部构件306a、306b在基本上平行于外部构件302a、302b的底面320的方向上延伸。当外部构件的表面320搁置在水平地面上时，这种构造允许顶部构件提供升高的水平面(见图14和15)。图11中还示出了内部构件304a、304b开始相对于外部构件可旋转地未对准。每个内部构件304a、304b可以绕穿过孔318和大致在其顶端和底端之间的中间部穿过内部构件限定的孔364的销旋转(见图18和19)。

图12示出了处于以下状态的支架300的透视图，其中，其顶部构件306a、306b相对于外部构件302a、302b完全可旋转地未对准，并且其中，其内部构件304a、304b相对于外部构件部分可旋转地未对准。因此，该图显示了外部构件302a、302b之间的通道342，内部构件304a、304b和顶部构件306a、306b缩回到该通道中。该图还显示了用于以从每个内部构件的顶面突出的销366的形式将内部构件304a、304b接合到其相应的顶部构件306a、306b的装置(也见图18和19)。每个销366具有一定的形状，例如，长度和直径，其尺寸适于配合在每个顶部构件306a、306b的远端下侧限定的互补接收孔368(见图20和21)。当支架300手动操作时，销366和接收孔368应被配置为易于可释放地接合。本领域技术人员将认识到，当两个构件都旋转到完全抽出位置时，销366和接收孔388的组合形成了一种用于将内部构件接合到顶部构件的装置。传统的紧固硬件、夹具、钩-环紧固件和磁体是其他这种装置的示例。优选地，用于将内部构件接合到顶部构件的装置是手动可移除地接合的装置。

图13示出了支架300的另一透视图。在该图中，支架300处于其顶部构件306a、306b相对于外部构件302a、302b完全可旋转地未对准的状态。此外，内部构件304a、304b相对于外部构件完全可旋转地未对准，并且内部构件将要与顶部构件接合。根据本发明，当支架300处于这种状态时，通过稍微朝向内部构件的顶面旋转以将销366包围在孔368内，每个顶部构件可以完成与其相应的内部构件的接合。同样在这种状态下，支架300被定位成铰接打开。

图14示出了另一透视图，以示出支架300从完全缩回位置到完全打开位置的进一步转换。在此处，顶部构件306a、306b相对于外部构件302a、302b完全可旋转地未对准，内部构件304a、304b相对于外部构件完全可旋转地未对准并且完全接合到顶部构件，外部构件302a、302b部分地铰接打开。如在前面描述的实施例中，内部构件和顶部构件不能围绕其相应的铰链344和346旋转，除非顶部构件和内部构件都相对于外部构件完全可旋转地未对准，使得铰链344和346沿着公共轴线对准。

图15是透视图，示出了处于完全打开位置的可相互伸缩的支架300。在完全打开位置，支架300的构造与图14中所示和所述的相同，除了支架已经尽可能地绕其铰链344和346旋转，即，直到顶部构件306a、306b的顶端357在铰链346的板后彼此邻接，或者直到内部构件304a、304b的平坦的支脚部分324a、324b在铰链344的板后彼此邻接。在优选实施例中，这些邻接以约90°的铰链角度同时发生。其他实施例也是可能的，其中，以0°和180°之间的铰链角度发生完全打开位置。如图所示，铰链344和346可以是传统的铰链，这些铰链分别在其底端将内部构件304a连接到内部构件304b，在其顶端将顶部构件306a连接到顶部构件306b。当支架300铰接到完全打开位置时，平坦的支脚部分320、324a和324b可以搁在水平面上，形成为支架提供可靠支撑的三脚架的三个支脚。同样在该位置，顶面358水平对准，同时由外部构件和内部构件支撑。因此，顶部构件提供了用于支撑细长结构或乐器(例如，电子钢琴)的升高的水平搁架，该细长结构或乐器可以搁置在两个顶面358上，并且如果需要的话，还可以抵靠止挡件362。

图16和17分别示出了可相互伸缩的支架300的外部构件302的右侧和左侧透视图。因为外部构件可以是镜像构件，所以外部构件302表示外部构件302a或302b。外部构件302优选地由单件刚性材料形成。例如，可以由木材、金属、塑料或复合材料形成，并且适当地设定比例或尺寸，以支撑可预期的任何负荷。

图18和19分别示出了可相互伸缩的支架300的内部构件304的右侧和左侧透视图。因为内部构件可以是镜像构件，所以内部构件304表示内部构件304a或304b。内部构件304可以由与外部构件302相同或相似的构造材料组成。销366可以是单独的部件，例如，螺柱或销钉，其例如通过适当尺寸的安装孔内的胶水或螺纹连接而固定到内部构件的端部。在一个实施例中，内部构件304沿着其长度的较低部分具有第一宽度370，沿着其长度的较高部分具有第二宽度372。其长度的较低部分是终止于平坦的支脚部分324的那部分。其长度的较高部分是终止于销366的那部分。第二宽度372可以小于第一宽度370。例如，在优选实施例中，第二宽度372大约是第一宽度370的一半宽。在另一优选实施例中，第二宽度372和第一宽度370之间的差基本上与顶部构件306的宽度相同，并且第二宽度372的纵向延伸基本上与顶部构件306的长度相同，使得顶部构件306在与外部构件完全可旋转地对准(或在外部构件之间缩回)时可以与内部构件重叠，以填充邻近表面371以及在外部构件302a、302b之间的空间，如图9和10所示。在一个实施例中，第一宽度370沿着内部构件304的长度延伸大约一半。在另一实施例中，第一宽度370沿着内部构件304的长度延伸大约三分之二。在本发明的范围内，第一宽度与第二宽度的许多其他比率(无论是宽度的比率还是宽度的延伸长度)都是可能的。

在本发明的另一实施例中，内部构件304包括邻接部374，该邻接部374沿着内部构件的外表面出现在第一宽度370和第二宽度372之间，如图所示。如图所示，邻接部374以角度376从第二宽度372的顶面371向上倾斜到第一宽度370的顶面。角度376可以是直角或钝角。优选地，角度376在约90°和约135°之间。优选地，如下所述，邻接部376限定了与邻接部375所限定的区域和角度相似的区域和角度，以便于顶部构件306a、306b缩回。

图20和21分别示出了可相互伸缩的支架300的顶部构件306的右侧和左侧透视图。因为顶部构件可以是镜像构件，所以顶部构件306表示顶部构件306a或306b。顶部构件306可以由与外部构件302相同或相似的构造材料组成。左侧视图显示了接收孔368在顶部构件306的下表面上靠近邻接部375(例如，在大约两英寸内)的一个示例性设置。邻接部375出现在下端359，并在止挡件359的下表面上限定了一个区域。邻接部375优选地被构造为与邻接部374相同。邻接部375从顶部构件306的下表面378向上倾斜到下端359，并相对于下表面378限定角度377。角度377可以是直角或钝角。优选地，角度377在约90°和约135°之间。优选地，角度377与角度376匹配，使得当顶部构件306在外部构件302a、302b之间缩回至完全缩回位置时，邻接部375基本抵靠在邻接部374的整个表面上，并且只有止挡件362从缩回通道342突出。

图22示出了处于完全关闭或完全缩回位置的可相互伸缩的支架400的实施例的透视图。支架400在所有方面都与支架300相同，除了一个显著的例外：支架300的可选止挡件362已经被移除并用指孔480代替。指孔480限定在每个顶部构件406a、406b的下端。可以全部或部分穿过顶部构件限定指孔。指孔480提供了用于抓住顶部构件的替代装置，以便于将其向外旋转到相对于外部构件402a、402b未对准。有利地，通过允许所有构件(外部构件402a、402b、内部构件404a、404b和顶部构件406a、406b)相互缩回，以形成细长的、基本上矩形的体积，而没有任何部件(例如，止挡件362)突出到完全封闭的体积之外，用指孔480代替止挡件362，最小化了支架400的完全封闭的体积。除此之外，支架400与支架300操作相同。

鉴于前面的描述，应当理解，本发明的实施例(例如，支架300和支架400)可以包括镜像构件形成的外部对、内部对和顶部对，其中，外部对的每个构件可旋转地连接到内部对的构件，并且可旋转地连接到顶部对的构件。内部对的构件通过第一铰链铰接地连接，顶部对的构件通过第二铰链铰接地连接，使得当内部对和顶部对相对于外部对完全可旋转地未对准时，第一铰链和第二铰链沿着共同的路径放置，以允许外部对、内部对和顶部对铰接地分离到打开位置。在关闭位置，外部对的构件平行对准并偏移，以形成缩回通道。内部对和顶部对在相对于外部对完全可旋转地对准时，在关闭位置中搁置在外部对的构件之间的缩回通道中。

支架300和支架400的特征还在于由镜像的外部构件、内部构件和顶部构件组成，其中，每个所述构件基本上由笔直的细长刚性板组成。根据本发明，术语“细长”是指每个构件基本上由长度大于其宽度四倍的矩形板组成。在其他实施例中，每个细长构件的长度可以是其宽度的至少六倍。支架300和支架400的特征还在于可收缩成大致矩形的体积。这两个支架的特征还在于，每个内部构件具有第一宽度和第二宽度，其尺寸使得第一宽度等于或大于第二宽度和顶部构件的宽度的总和。该特征允许内部构件和顶部构件在相对于外部构件可旋转地对准时重叠，使得内部构件和顶部构件位于形成在外部构件之间的矩形缩回通道内。

已经以说明性的方式公开了本发明的示例性实施例。因此，通篇使用的术语应该以示例性而非限制性的方式来阅读。尽管本领域技术人员将对本文的教导进行微小的修改，但是应当理解，旨在限制在本文所保证的专利范围内的是合理地落入由此贡献的本领域的进步范围内的所有这些实施例，并且该范围不受限制，除非根据所附权利要求及其等同方案。

Claims (10)

1.一种可相互伸缩的支架，包括：

镜像构件形成的外部对和内部对；

所述外部对的每个构件可旋转地连接到所述内部对中的一个构件；

所述外部对的构件铰接地连接，并且所述内部对的构件铰接地连接，使得所述内部对在相对于所述外部对完全可旋转地未对准时允许所述内部对和所述外部对铰接地分离到打开位置，并且使得在关闭位置中所述内部对在相对于所述外部对完全可旋转地对准时搁置在所述外部对的构件之间；

镜像构件形成的顶部对，所述顶部对的每个构件可旋转地连接到所述外部对的构件；

所述顶部对的构件铰接地连接，使得所述顶部对在从位于所述外部对的构件之间的关闭位置完全旋转到完全抽出位置时，允许所述顶部对、所述内部对和所述外部对铰接地分离到所述打开位置，所述外部对的构件通过连接所述顶部对的构件的铰链而铰接地连接，并且仅当所述顶部对处于所述完全抽出位置时才能铰接地分离；和

用于将内部构件接合到顶部构件的接合装置。

2.根据权利要求1所述的可相互伸缩的支架，其中，在所述打开位置中，所述内部对的构件形成三脚架的第一支脚，而所述外部对的构件形成所述三脚架的第二支脚和第三支脚。

3.根据权利要求1所述的可相互伸缩的支架，其中，在所述关闭位置中，所述外部对的构件形成包围所述内部对的通道。

4.根据权利要求3所述的可相互伸缩的支架，其中，所述支架还包括用于从所述通道中手动抽出顶部构件的装置。

5.根据权利要求4所述的可相互伸缩的支架，其中，所述用于从所述通道中手动抽出顶部构件的装置包括止挡件，所述止挡件被配置成当所述支架完全打开并且所述内部构件接合所述顶部构件时防止负荷沿所述顶部构件水平移动。

6.根据权利要求1所述的可相互伸缩的支架，其中，所述支架还包括：

第一铰链，所述第一铰链连接所述顶部对的构件；

第二铰链，所述第二铰链连接所述内部对的构件；

其中，在所述打开位置中，所述第一铰链和所述第二铰链协作；并且

其中，在所述关闭位置中，所述第一铰链和所述第二铰链不能操作。

7.根据权利要求1所述的可相互伸缩的支架，其中，所述接合装置将内部构件的顶端连接到顶部构件的下端。

8.根据权利要求7所述的可相互伸缩的支架，其中，所述接合装置被配置成使得在所述内部构件和所述顶部构件被完全抽出时所述接合装置将所述内部构件的顶端连接到所述顶部构件的下端。

9.根据权利要求1所述的可相互伸缩的支架，其中，所述顶部构件、所述内部构件和所述外部构件被配置成使得当所述支架被放置在打开位置时，所述顶部构件被所述内部构件和所述外部构件支撑，使得所述顶部构件提供升高的水平搁架。

10.根据权利要求1所述的可相互伸缩的支架，其中，连接所述顶部对的构件的铰链包括第一铰链，所述内部对的构件通过第二铰链铰接地连接，且所述支架被配置成使得当所述顶部对相对于所述外部对完全可旋转地未对准时，所述第一铰链和所述第二铰链沿着公共轴线对准。

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