专利名称：缩短桁架杆长度的可折叠篷架的制作方法 常规的可折叠篷架通常包括四个布置成方形构造的边柱。通常每对相邻的边柱由一边侧剪形组件进行连接和支撑。常规的可折叠篷架通常还包括内部剪形组件，该组件在相应的一个边侧剪形组件与中心柱之间进行连接。每一边侧剪形组件和每一内部剪形组件包括若干铰链连接的剪形单元。每一剪形单元包括两个铰链连接并以类似剪刀方式移动的桁架杆。这样，边侧剪形组件和内部剪形组件可在展开位与收回位之间运动，在所述展开位形成稳定的可搬动结构，而在所述收回位则形成便于运输的紧凑结构。然而，为了允许边侧剪形组件和内部剪形组件中的每一个均能在展开位与收回位之间运动，每一内部剪形组件的一端通常与边侧剪形组件的一个剪形单元的一端相连。为了容许这种连接，每一边侧剪形组件通常包括两个在其端部互相连接的剪形单元，并且该剪形单元在这些端部与相应一个内部剪形组件的一端相连。然而，由于仅利用每一边侧剪形组件中的两个剪形单元，因此各边侧剪形组件中的桁架杆通常比较长，从而妨碍了收回的可折叠篷架装入某些方便的运输装置中，例如常规的汽车行李箱中。因此，有必要缩短可折叠篷架的边侧剪形组件的桁架杆的长度。在本发明的一个典型实施例中，每一剪形组件包括两个以上的剪形单元，从而使得各剪形组件的桁架杆长度得以缩短。
在本发明的一个示范实施例中，可折叠篷架包括若干按一定构型进行布置的边柱，和通常置于边柱构型中心处的中心柱。可折叠篷架还包括各具有长度和沿长度方向的中点的若干边侧剪形组件，其中，各边侧剪形组件在相邻的若干边柱之间被连接。可折叠篷架还包括至少一个具有第一端和第二端的内部剪形组件，其中，第一端在偏离相应一个边侧剪形组件的长度的中点的位置处与相应的一个边侧剪形组件连接，并且第二端与中心柱连接。在本发明的另一示范实施例中，可折叠篷架包括若干边柱和通常布置在可折叠篷架中心处的中心柱。可折叠篷架还包括若干边侧剪形组件，其中，各边侧剪形组件在相邻的若干边柱之间连接，并且若干边侧剪形组件中的每一个包括三个相互连续铰接的剪形单元。可折叠篷架还包括至少一个具有第一端和第二端的内部剪形组件，其中，第一端在偏离相应一个边侧剪形组件的长度的中点的位置处与相应的一个边侧剪形组件连接，并且第二端与中心柱连接。
在本发明的又一示范实施例中，可折叠篷架包括若干按一定构型进行布置的边柱，和通常置于边柱构型中心处的中心柱。可折叠篷架还包括若干边侧剪形组件，其中，各边侧剪形组件在相邻的若干边柱之间连接，并且若干边侧剪形组件中的每一个包括至少三个相互连续铰接的剪形单元。可折叠篷架还包括至少一个内部剪形组件，其包括互相铰接的至少一个内部剪形单元和一个外部剪形单元，其中外部剪形单元的一端在偏离相应的相邻边柱之间的中点的位置处与相应的一个边侧剪形组件连接，并且内部剪形单元与中心柱连接。
仍然是本发明的另一示范实施例，可折叠篷架包括若干按一定构型进行布置的边柱，以及通常置于边柱构型中心处的中心柱。可折叠篷架还包括若干边侧剪形组件，其中，各边侧剪形组件在相邻的若干边柱之间连接；并且至少一个内部剪形组件包括至少一个剪形单元，其中至少一个内部剪形组件中的每一剪形单元包括两个在偏离桁架杆的长度的中点的位置处相互铰接的桁架杆。


为更好地理解本发明实施例的新颖性特征，下面将结合附图并作详细说明，
其中图1为本发明一个示范实施例中的可折叠篷架于展开状态下的透视图；图2为图1的可折叠篷架的一个剪形单元的放大透视图；图3为图1的可折叠篷架的一个上部和一个下部边柱连接件的放大透视图；图4为图1的可折叠篷架的一个上部剪形单元连接件和一个下部剪形单元连接件的放大透视图；图5为图1的上部和下部中心柱连接件的放大透视图；图6为图4的上部剪形单元连接件的俯视图；图7为图1中的可折叠篷架处于收回状态下的透视图；以及图8为图1中的可折叠篷架的边柱12的下端的放大透视图。

如图1-8所示，本发明指出一种具有桁架杆长度缩短的边侧剪形组件的可折叠篷架。在本发明的一个示范实施例中，每一边侧剪形组件包括两个以上的剪形单元，从而使得各边侧剪形组件的桁架杆长度缩短。
图1示出了本发明的一个示范实施例的可折叠篷架10。如图所示，可折叠篷架10包括四个通常布置成矩形或方形构型的边柱12。但是在其他实施例中，可折叠篷架10可具有布置成任何合适构型的任何合适数目的边柱12，例如五边形、六边形或八边形，或其他合适构型中的一种。
每对相邻的边柱12被一个边侧剪形组件16连接并由其进行支撑。各边侧剪形组件16通过一个内部剪形组件20与中心柱18被连接并对其进行支撑。中心柱18通常被置于可折叠篷架10的中心处并具有一个头部构件22，例如凸面形头部构件，其对蓬盖(未示出)进行支撑。
在所述实施例中，每一边侧剪形组件16包括三个剪形单元24。每一剪形单元24包括两个铰链连接的桁架杆26，其围绕枢轴28以类似剪刀的方式在展开位置和收回位置之间运动。如图2所示的一个实施例中，枢轴28包括一个机械紧固件，例如一副螺栓和螺母组合件，当然其他机械紧固件同样适用。
在一个实施例中，各边侧剪形组件16的各剪形单元24的桁架杆26的长度大致相同，从而各边侧剪形组件16中每一剪形单元24的收回高度大致相同，例如如图7所示。在一个示范实施例中，各桁架杆26的长度约小于或等于1.25米，例如约为1.00米。
如图1所示，每一边侧剪形组件16中的剪形单元24相互之间为连续被铰接。举例来说，在图示每一边侧剪形组件16具有三个剪形单元24的所述实施例中，每一边侧剪形组件16包括第一外部剪形单元24U’，其在一端与相应的一个边柱12的上部和下部边柱连接件32和34被铰接，并且在相对一端与上部和下部剪形单元连接件36和38被铰接；内部剪形单元30I，其在一端与上部和下部剪形单元连接件36和38被铰接，并且在相对一端通过销40与第二外部剪形单元30U”被铰接；并且该第二外部剪形单元30U”，其在一端与相应的一个边柱12的上部和下部边柱连接件32和34被铰接，并且在相对一端通过销40与内部剪形单元30I被铰接。
如图3所示，各上部边柱连接件32被固定安装于相应的一个边柱12的顶端，并且包括插槽42和销44，所述插槽用于插放相应的外部剪形单元30U’和30U”的端部，而所述销用于将剪形单元30U’和30U”的端部铰接安装于插槽42内。每一下部边柱连接件34环绕相应一个边柱12被配置，并且滑动地安装于其上。与上部边柱连接件32类似，每一下部边柱连接件34包括用于插放相应的外部剪形单元30U’和30U”端部的插槽46，以及用于将剪形单元30U’和30U”的端部铰接安装于插槽46内的销48。
每一下部边柱连接件34还包括一推/拉销组件49，其具有一朝边柱12用弹簧偏置的推/拉销50。推/拉销50可松开与边柱咬合，从而使得下部边柱连接件34的高度相对于边柱12允许进行调整。在美国专利No.6,575,656中描述了一种推/拉销组件49的范例，在此引入作为参考。
如图4所示，上部剪形单元连接件36包括插槽41，用于插放相应一个边侧剪形组件16的第一剪形单元30U’的上端；以及销43，用于将第一剪形单元30U’的上端铰接安装于插槽41内；并且包括插槽45，用于插放相应一个边侧剪形组件16的内部剪形单元30I的上端；以及销47，用于将内部剪形单元30I的上端铰接安装于插槽45内。
图4示出的还有下部剪形单元连接件38，通常为上部剪形单元连接件36的镜像。同样地，下部剪形单元连接件38包括插槽41’，用于插放相应一个边侧剪形组件16的第一剪形单元30U’的下端；以及销43’，用于将第一剪形单元30U’的下端铰接安装于插槽41’内；并且包括插槽45’，用于插放相应一个边侧剪形组件16的内部剪形单元30I的下端；以及销47’，用于将内部剪形单元30I的下端铰接安装于插槽45’内。
在图1的示范实施例中，每一剪形内部剪形组件20包括两个剪形单元52。每一剪形单元52包括两个铰链连接的桁架杆54，其围绕枢轴56以类似剪刀的方式在展开位和收回位之间运动。在图2所示的一个实施例中，枢轴56包括一个机械紧固件，例如螺栓和螺母组合件，当然其他机械紧固件同样适用。
在一个实施例中，各边侧剪形组件20的各剪形单元52的桁架杆54的长度大致相同，从而各边侧剪形组件20中各剪形单元52的收回高度大致相同，例如如图7所示。在一个实施例中，各桁架杆54的长度约小于或等于1.25米，例如约为0.78米或78厘米。
如图1所示，每一内部剪形组件20中的剪形单元52相互之间为连续铰接。举例来说，在图示每一内部剪形组件20具有两个剪形单元52的所述实施例中，每一内部剪形组件20包括一外部剪形单元58U，其在一端与上部和下部剪形单元连接件36和38铰接，并且在相对一端通过销60与内部剪形单元58I铰接；以及内部剪形单元58I，其在一端通过销60与外部剪形单元58U铰接，并且在相对一端与上部和下部中心柱连接件62和64铰接。
如图5所示，下部中心柱连接件于中心柱18的下端被固定安装，并且包括插槽70和销72，所述插槽用于插放每一内部剪形组件20的内部剪形单元58I的一端，而所述销用于将内部剪形单元58I的相应端部铰接安装于插槽70内。上部中心柱连接件62包围中心柱18被配置，并且滑动安装于其上。与下部中心柱连接件64类似，上部中心柱连接件62包括用于插放每一内部剪形组件20的内部剪形单元58I的一端的插槽66，以及用于将内部剪形单元58I的相应端部铰接安装于插槽70内的销68。
如图4所示，上部剪形单元连接件36包括一插槽74，用于插放一相应的内部剪形组件20的外部剪形单元58U的一端，以及一个销(未示出)，用于将外部剪形单元58U的相应端铰接安装于插槽74内。类似地，下部剪形单元连接件38(通常为上部剪形单元连接件36的镜像)包括一插槽74’，用于插放相应的内部剪形组件20的外部剪形单元58U的一端，以及一个销(未示出)，用于将外部剪形单元58U的相应端铰接安装于插槽74’内。
当本发明的可折叠篷架10按如上所述进行构造时，可折叠篷架10可在展开位(形成如图1所示的可搬动的稳定结构)和收回位(形成如图7所示的易于运输的紧凑结构)之间运动。
当可折叠篷架10从图1的展开位运动成图7的收回位时，各下部边柱连接件34相对于其相应的边柱12向下滑动。这又使得各边侧剪形组件16的剪形单元24的桁架杆26由其展开位(即，如图1所示的桁架杆26通常为水平的位置)绕轴转至其收回位(即，如图7所示的桁架杆26通常为竖直的位置)。该运动使得各下部剪形单元连接件38向下移动，从而又使得各内部剪形组件20的剪形单元52的桁架杆54由其展开位(即，如图1所示的桁架杆54通常为水平的位置)绕轴转至其收回位置(即，如图7所示的桁架杆54通常为竖直的位置)。内部剪形组件20的剪形单元52收回又使得下部中心柱连接件64被向下拉动，并且使得上部中心柱连接件62在中心柱18上向上滑动。由于中心柱18被固定连接在下部中心柱连接件64上，中心柱18也向下移动。中心柱18的此下移运动使得由中心柱18的地面所测得的收回高度更接近(与图1中的展开状态相比)如图7所示的由边柱12的地面所测得的收回高度。
在一个实施例中，各边侧剪形组件16中各剪形单元24的桁架杆26比各内部剪形组件20中各剪形单元52的桁架杆54长。具体来说，在一个实施例中，各边侧剪形组件16中各剪形单元24的各桁架杆26长约1.00米，而各内部剪形组件20中各剪形单元52的各桁架杆54则长约0.78米。因此，为了让内部剪形组件20的剪形单元52的收回高度与边侧剪形组件16的剪形单元24的收回高度大致相等，各边侧剪形组件16中剪形单元24的枢轴28大致位于内部剪形组件20的剪形单元24的相应桁架杆26的中点处，而各内部剪形组件20中剪形单元52的枢轴56则从内部剪形组件20的剪形单元52的相应桁架杆54的中点处偏移。举例来说，在一个实施例中，各内部剪形组件20中各剪形单元52的枢轴56位于相应桁架杆54的长度的大约三分之二处(如约为63％)。
如上所述，以往的可折叠篷架通常包括具有两个剪形单元的边侧剪形组件，所述剪形单元在其端部的一端彼此连接，而在同一端又与内部剪形组件的相应一个的端部相连。在这样的布置中，各剪形组件在边侧剪形组件的中点位置处与其相应的边侧剪形组件相连，或换言之，各内部剪形组件在其相应的相邻边柱之间的中点位置处与其相应的边侧剪形组件相连。
同样地，各内部剪形组件由其相应边侧剪形组件垂直延伸至与其中心柱连接。同样，用于此框架的上部和下部剪形单元连接件通常为T形，所述T形的支臂之一的端部插放边侧剪形组件的剪形单元，而T形的垂直支臂则插放内部剪形组件的一个剪形单元。
相反，由于图1中的每一边侧剪形组件16具有三个剪形单元24，并且内部剪形组件20与第一外部剪形单元30U’和内部剪形单元30I的端部相连(即，在三个连续的剪形单元24中的第一和第二个剪形单元24的端部处)，当在其相应的边侧剪形组件16与中心柱18之间进行连接时，内部剪形组件20形成一锐角α(如图1所示)。
上部剪形单元连接件36具有一基部76(如图6所示)，在其一端具有用于插放第一外部剪形单元30U’的一端的插槽41，而在其相对一端具有用于插放内部剪形单元30I的一端的插槽45。与上部剪形单元连接件36的基部76连接的是一支臂78，该支臂由此大致沿相同的锐角α延伸，内部剪形组件20在此处被连接在边侧剪形组件16与中心柱18之间。应当指出的是，延伸支臂78的上表面80与其相应的基部76的上表面82共面(如图4和6所示)。
同样地，上部剪形单元连接件36的倾斜支臂78允许各内部剪形组件20与其相应的边侧剪形组件16在偏离边侧剪形组件16的中点的位置处相连。换言之，上部剪形单元连接件36的倾斜支臂78允许各内部剪形组件20与其相应的边侧剪形组件16在偏离相应的相邻边柱12之间的中点的位置处相连。这样，每一剪形组件16可包括两个以上的剪形单元24，例如如图1中所示的三个剪形单元24。
由于下部剪形单元连接件38通常为上部剪形单元连接件36的镜像，所以下部剪形单元连接件具有一基部76’，其通常与上部剪形单元连接件36的基部76平行。下部剪形单元连接件36具有一支臂78’，其与基部76’之间形成基本上与基部76和支臂78所成角度α大致相同的锐角α。从而，与上部剪形单元连接件36连接作用的下部剪形单元连接件38允许每一内部剪形组件20与其相应的边侧剪形组件16在偏离边侧剪形组件16的中点的位置处连接。
在所述实施例中，各内部剪形组件20与其相应的边侧剪形组件16在边侧剪形组件16总长度的约三分之一位置处相连，或者在相应的相邻边柱12之间的总间距的约三分之一位置处相连。
虽然上述示范实施例详述了各内部剪形组件20是在各边侧剪形组件16的第一外部剪形单元30U’和内部剪形单元30I的端部处相连，但在一备选实施例中，各内部剪形组件20是在各边侧剪形组件16的第二外部剪形单元30U”和内部剪形单元30I的端部处相连。
同样，虽然上述示范实施例详述了每一边侧剪形组件16包括三个剪形单元24，但每一边侧剪形组件16也可包括任意合适数量的剪形组件24，并且各内部剪形组件20可在任何两个相邻剪形单元24的端部处于相应的边侧剪形组件16内与系列剪形单元24相连。不过应当指出的是，延伸支臂78与上部剪形单元连接件36的基部76所成的锐角α取决于内部剪形组件20在各边侧剪形组件16内与系列的剪形单元24中所连接剪形单元24。举例来说，当内部剪形组件20在系列为五个的剪形单元24中的第一和第二剪形单元24的端部处连接时，上部剪形单元连接件36的倾斜支臂78的角度α则大于当内部剪形组件20在系列为五个的剪形单元24中的第二和第三个剪形单元24的端部处连接的角度。
如图1和8所示，每一边柱12包括在其底端处连接的支承板或支承脚84，用于支撑可折叠篷架10的重量。在一个实施例中，各边柱12均可伸缩，从而允许各边柱12的高度可以单独调节。伸缩边柱包括可相互滑动的上柱段和下柱段。在其他的实施例中，伸缩边柱可具有三段或三段以上的柱段。
为了沿长度方向固定边柱12，在柱上柱段的下端附近安装一推/拉销组件86。该推/拉销组件86具有一朝边柱12用弹簧偏置的推/拉销88。该推/拉销88与边柱12的上柱段和下柱段可松开咬合，从而使得边柱12的高度可以调节。在美国专利No.6,575,656中描述了一种推/拉销组件86的范例以及用于调节伸缩边柱高度的示范方法，在此引入作为参考。
应当注意，与较长的桁架杆相比，本发明的可折叠篷架的桁架杆长度的缩短使得框架的每一侧中可使用更多的剪形组件，因为较长的桁架杆会形成长度超出要求的框架。框架每一侧的剪形组件的数量增加提高了框架的结构稳定性。
应当指出，对本领域的普通技术人员而言，在不背离本发明的精神或本质特征的基础上可按其他具体形式实施本发明。因此，无论从那方面来说，应当认为本发明的上述说明是说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求确定，并且与其意义和范围相同的所有变化均应包含在其内。


本发明提供了一种可折叠篷架，它包括若干按一定构型进行布置的边柱，和通常布置于边柱构型中心处的中心柱。该可折叠篷架还包括各自具有长度和沿长度方向的中点的若干边侧剪形组件，其中，每一边侧剪形组件在相邻的若干边柱之间被连接。该可折叠篷架还包括至少一个具有第一端和第二端的内部剪形组件，其中，第一端在一位置处与相应的一个边侧剪形组件连接，该位置是指沿所述相应的一个边侧剪形组件的长度方向从中点偏移的一个位置，并且其中第二端与中心柱连接。