專利名稱：具有可收起的橫桿的車輛行李架系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及車輛行李架系統(tǒng)，更具體地，涉及一種具有橫桿的車輛行李架系統(tǒng)和 方法，橫桿可通過設(shè)有鎖定輔助特征的可轉(zhuǎn)動鎖扭固定在操作位置。
背景技術(shù)：
本部分的描述僅僅提供涉及本公開的背景信息而可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。車輛行李架系統(tǒng)廣泛使用在多種機(jī)動車輛上，用于在車輛外表面上運(yùn)輸物體。通 常這種車輛行李架固定在車輛的車身外表面上，例如固定在車輛的車頂上。車輛行李架通 常包括一個一更典型地為兩個一支撐在支撐軌上的橫桿，其中支撐軌牢固地固定在車輛 的車頂。該橫桿支撐在支撐軌上以使它們在車輛的兩個支撐軌之間的車身外表面上橫向 (即，沿寬度方向)延伸。這樣，該橫桿支撐在車身外表面上，并且通常用于在貨物帶一如 松緊繩，橡皮繩或尼龍繩一的幫助下支撐位于其上的物品。雖然這種車輛行李架對于運(yùn)輸其上的物品非常有用，但是當(dāng)車輛行駛時，橫桿通 常會增加程度較小的風(fēng)阻。在當(dāng)前強(qiáng)調(diào)使各種類型車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性最大化的情況下，人 們越來越關(guān)注提供這樣的車輛行李架結(jié)構(gòu)當(dāng)不需要橫桿時，該車輛行李架結(jié)構(gòu)能夠消除 橫桿的風(fēng)阻。為此，許多車輛行李架包含可移除的橫桿，盡管移除有時會需要特殊工具以及 稍顯耗時的步驟。如果橫桿被移除，則需要將橫桿儲存在某處。由于橫桿的長度通常接近 于車輛的車身外表面(即，車頂部分)的總寬度，所以橫桿不一定能夠容易地儲存在車輛內(nèi) 部。即使它們能夠儲存在車輛內(nèi)部，它們也會占用車輛內(nèi)部相當(dāng)大的其它情況下的可用貨 物空間，或者妨礙對車輛內(nèi)部可用貨物空間的充分利用。另一個選擇是將橫桿儲存在車輛 外，例如某人的車庫中，但是這導(dǎo)致了以下可能性，即可能意外地需要使用車輛行李架，但 使用者可能沒有在車輛內(nèi)帶著橫桿。當(dāng)前車輛行李架系統(tǒng)的另一個限制可在于，需要向可旋轉(zhuǎn)鎖定件施加相當(dāng)大的轉(zhuǎn) 動力，該鎖定件用于將端部支撐件鎖定到其相應(yīng)的支撐軌。這種鎖定件用來將諸如接頭板 的夾緊件緊固到其相應(yīng)的支撐軌內(nèi)。但是，個人可能手上力量有限一或者因為受傷、或者 單純因為本身弱小一而可能難以向可轉(zhuǎn)動鎖定件施加所需緊固力。有時這些人所施加的 力僅能滿足將鎖定件牢固地鎖定到其相應(yīng)的支撐軌上所需的最小力。當(dāng)僅施加所需的最小 力時，可能存在鎖定件在使用期間松動的可能性，并且由于僅用所需的最小力來進(jìn)行初始 緊固，所以發(fā)生的松動可能足以使由端部支撐件支撐的橫桿能夠搖晃。因此，非常需要能夠 容易地實施在端部支撐件上以幫助防止其相應(yīng)的可轉(zhuǎn)動鎖定件松動的任何機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本公開涉及一種車輛行李架系統(tǒng)，該車輛行李架系統(tǒng)用于使用在車輛的 車身外表面上以便以可移除的方式支撐車身外表面上的物品。系統(tǒng)可包括一對支撐軌，支 撐軌大致彼此平行地固定于車身外表面，并沿著車輛的縱向長軸線延伸?？墒褂弥辽僖粋€ 橫桿，橫桿的尺寸為當(dāng)支撐軌固定于車輛的車身外表面時，足以在支撐軌之間延伸。橫桿 可具有中央部和位于中央部的相對端的一對端部支撐件。每個端部支撐件具有外殼和固定 于外殼用于可轉(zhuǎn)動運(yùn)動的可轉(zhuǎn)動鎖定部件，其中外殼和可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的一個具有從其 伸出的偏置裝置，并且外殼和可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的另一個具有以圓周形式布置的多個結(jié)構(gòu) 件。偏置裝置與結(jié)構(gòu)件中的至少一個相接合，以便當(dāng)可轉(zhuǎn)動鎖定部件已經(jīng)被緊固時向可轉(zhuǎn) 動鎖定部件提供附加保持力。另一方面，本公開涉及一種車輛行李架系統(tǒng)，該車輛行李架系統(tǒng)用于使用在車輛 的車身外表面上以便以可移除的方式支撐車身外表面上的物品。系統(tǒng)可包括一對支撐軌， 支撐軌大致彼此平行地固定于車身外表面，并沿著車輛的縱向長軸線延伸?？墒褂弥辽僖?個橫桿，橫桿的尺寸為當(dāng)支撐軌固定于車輛的車身外表面時，足以在支撐軌之間延伸。橫 桿可具有中央部和位于中央部的相對端的一對端部支撐件。每個端部支撐件可具有外殼和 固定于外殼用于可轉(zhuǎn)動運(yùn)動的可轉(zhuǎn)動鎖定部件?？赊D(zhuǎn)動鎖定部件可具有從其伸出的彈簧偏 置球頭柱塞，并且外殼可具有以圓周形式布置的多個結(jié)構(gòu)件。在可轉(zhuǎn)動鎖定部件的轉(zhuǎn)動過 程中，彈簧偏置球頭柱塞的球頭可與結(jié)構(gòu)件中的至少一個相接合，以便在球頭與結(jié)構(gòu)件接 合時向可轉(zhuǎn)動鎖定部件提供附加保持力。另一方面，本公開涉及一種車輛行李架系統(tǒng)，車輛行李架系統(tǒng)用于使用在車輛的 車身外表面上以便以可移除的方式支撐車身外表面上的物品。系統(tǒng)可包括一對支撐軌，支 撐軌大致彼此平行地固定于車身外表面，并沿著車輛的縱向長軸線延伸。至少一個橫桿的 尺寸可為當(dāng)支撐軌固定于車輛的車身外表面時，足以在支撐軌之間延伸。橫桿可具有中央 部和位于中央部的相對端的一對端部支撐件。每個端部支撐件可具有外殼和固定于外殼用 于可轉(zhuǎn)動運(yùn)動的可轉(zhuǎn)動鎖定部件?？赊D(zhuǎn)動鎖定部件可具有從其伸出的彈簧偏置球頭柱塞， 并且外殼可具有形成于其表面中的多個槽。每個可轉(zhuǎn)動鎖定部件可包括鎖定柱，鎖定柱牢 固地固定于可轉(zhuǎn)動鎖定部件，用于與支撐軌中相應(yīng)的一個相接合，以幫助將其相應(yīng)的端部 支撐件固定于支撐軌之一。在可轉(zhuǎn)動鎖定部件的轉(zhuǎn)動過程中，彈簧偏置球頭柱塞的球頭與 其中至少一個槽相接合，以便在球頭與一個槽接合時向可轉(zhuǎn)動鎖定部件提供附加保持力。在又另一方面，本公開涉及一種用于與車輛行李架系統(tǒng)的橫桿一起使用的端部支 撐件。端部支撐件可包括外殼和可手動抓持的可轉(zhuǎn)動鎖定部件，可轉(zhuǎn)動鎖定部件固定于外 殼用于能夠相對于外殼作轉(zhuǎn)動運(yùn)動。外殼和可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的一個可具有從其伸出的偏 置裝置，并且外殼和可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的另一個可具有以圓周形式布置的多個結(jié)構(gòu)件。偏 置裝置與結(jié)構(gòu)件中的至少一個相接合，以便當(dāng)可轉(zhuǎn)動鎖定部件已經(jīng)被緊固時向可轉(zhuǎn)動鎖定 部件提供附加保持力。從此處提供的說明中，其它適用性范圍將變得更加明顯。應(yīng)當(dāng)理解，說明和具體實 施方式僅僅出于說明的目的而不意在限制本公開的范圍。


在這里描述的附圖僅僅出于說明目的而并非意在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。圖1是車輛的一部分的立體圖，示出了安裝在車輛的車身外表面上的本公開車輛 行李架的一個實施方式，其中車輛行李架的每個橫桿安裝為處于操作位置；圖2為圖1中車輛行李架的一部分的放大立體圖，其中可以看到第一附接點(diǎn)之一 和第二附接點(diǎn)之一；圖3和4為其中一個端部支撐件的局部橫截面?zhèn)纫晥D，示出了將頸部的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動 限制到預(yù)定程度的內(nèi)肩部和內(nèi)壁部；圖5為圖1中的系統(tǒng)的視圖，但該系統(tǒng)中的兩個橫桿處于其收起形態(tài)；圖6為本公開另一個實施方式的分解視圖，示出了與本公開的系統(tǒng)和方法一起使 用的端部支撐件的另一個實施方式；圖6A為僅端部支撐件的鎖定塊的立體圖；圖6B為圖6A中鎖定塊的俯視圖；圖6C為圖6A中鎖定塊沿圖6A中的方向線6C而取的端視圖；圖7為沿圖8中的截面線7-7的簡化橫截面?zhèn)纫晥D，示出了端部支撐件鎖定在操 作位置，其中系統(tǒng)的鎖定塊防止頸部和端部支撐件的基部之間的任何樞轉(zhuǎn)運(yùn)動；圖8為圖7中的端部支撐件的局部俯視圖，進(jìn)一步示出了處于其收起位置的鎖定塊；圖9為與圖7中所示相似的頸部和基部的局部橫截面?zhèn)纫晥D，只是頸部處于其操 作位置；圖10為圖7中端部支撐件沿圖11中的截面線10-10而取的簡化橫截面?zhèn)纫晥D， 示出了當(dāng)鎖定塊壓入允許頸部和基部之間進(jìn)行轉(zhuǎn)動運(yùn)動的位置時鎖定塊的方位；圖11為圖9中的端部支撐件的局部俯視圖，進(jìn)一步示出了當(dāng)鎖定塊壓入基部中以 允許在頸部和基部之間進(jìn)行轉(zhuǎn)動運(yùn)動時鎖定塊的方位；圖12為本公開的另一個實施方式的立體圖，該實施方式包括與支撐軌一體形成 的殼形部，并且其中橫桿的端部支撐件包括固定機(jī)構(gòu)，該固定機(jī)構(gòu)適于將端部支撐件的一 部分耦接于殼形部，以便進(jìn)一步增強(qiáng)橫桿處于操作位置時的結(jié)構(gòu)剛性；圖13為圖12所示系統(tǒng)的僅支撐軌的一部分的立體圖；圖14為沿圖12中的截面線14-14而取的、附接于支撐軌的圖12所示端部支撐件 的橫截面圖；圖15為根據(jù)本公開另一方面的端部支撐件的立體圖；圖16為圖15中所示的僅可轉(zhuǎn)動鎖定部件的仰視立體圖；圖17為用在圖15中的端部支撐件中的、僅球頭柱塞組件的立體圖；圖18為圖15中的端部支撐件的立體圖，但可轉(zhuǎn)動鎖定部件不固定于該端部支撐 件；圖19為接合在端部支撐件外殼的其中一個徑向槽中的、球頭柱塞組件的一個球 頭的側(cè)視橫截面圖；和圖20為位于端部支撐件外殼的兩個相鄰槽之間的、球頭柱塞組件的一個球頭的 側(cè)視橫截面圖。
具體實施例方式以下說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不意在限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解 在全部附圖中，相應(yīng)的參考數(shù)字表示相同或相應(yīng)的部件和特征。參考圖1，車輛行李架系統(tǒng)10支撐在車輛12的車身外表面14上。車輛12可包括 轎車或運(yùn)動型多用途汽車(SUV)、廂式貨車、小型貨車或者希望能在其車身外表面上支撐物 品的任何其它形式的車輛。系統(tǒng)10可包括一對支撐軌16，該支撐軌16大致彼此平行地牢 固固定于車身外表面14，并大致平行于車輛車身外表面14的縱向長軸線延伸。至少一個、 更優(yōu)選地為一對橫桿18固定于支撐軌16。在以下段落中將更全面地描述，該系統(tǒng)10的主 要優(yōu)點(diǎn)是橫桿18在不使用時可通過非常隱蔽、高度空氣動力學(xué)的方式支撐(或“收起”)， 而當(dāng)需要使用時能快速且容易地安置在支撐軌16上。另外，任何類型的軌道或類似軌道的 結(jié)構(gòu)都潛在地可以用于形成支撐軌16。進(jìn)一步參考圖1，每個支撐軌16包括沿著其大致整個長度延伸的凸起的肩部20以 及凹部22。在圖2中，每個支撐軌16具有至少一個第一附接點(diǎn)M和一對第二附接點(diǎn)26。 如果兩個橫桿18與系統(tǒng)10 —起使用，則優(yōu)選包含一對第一附接點(diǎn)M。出于討論的目的，可 理解系統(tǒng)10使用了一對橫桿18。一對第一附接點(diǎn)M布置在各支撐軌16的相對端。類似 地，一對第二附接點(diǎn)26設(shè)置在各支撐軌16的相對端?？蛇x而非優(yōu)選地，沿各支撐軌16形 成多個附加的第一附接點(diǎn)對，這樣還使得每個橫桿18能夠固定到沿支撐軌16的多個不同 的操作位置以便更好地支撐位于其上的不同尺寸和形狀的物品。附接點(diǎn)對對齊，使得不論 橫桿18安裝在沿支撐軌16的哪個縱向位置用于操作，橫桿18都將在支撐軌16之間大致 垂直地延伸。進(jìn)一步參考圖2，可更詳細(xì)地看到其中一個第一附接點(diǎn)24。每個第一附接點(diǎn)M形 成有陰螺紋的孔，該孔與牢固地固定在車身外表面14中的相應(yīng)的螺紋緊固部件Ma-如 RIVNUT 緊固件一對齊。每個第二附接點(diǎn)沈形成有陰螺紋的孔，該孔一體地形成在支撐 軌16中。當(dāng)然，第二附接點(diǎn)沈可由具有內(nèi)螺紋表面的金屬制壓配合部件形成。每個第一 附接點(diǎn)26將包括相應(yīng)的緊固部件Ma，所述緊固部件2 與所述第一附接點(diǎn)對齊并且牢固 地固定于車身外表面14。因此，當(dāng)端部支撐件32在任何一對第一附接點(diǎn)M處附接時，橫桿 18將不僅牢固地固定到支撐軌16，還將牢固地固定到車身外表面14。這提供了橫桿18的 非常堅固的連接。在圖2中還可更加詳細(xì)地看到其中一個橫桿18的結(jié)構(gòu)。橫桿18在結(jié)構(gòu)上可以相 同，但是它們不需要相同。為了方便，將假定橫桿18在結(jié)構(gòu)是相同的。圖2所示的橫桿18 包括中央部30，中央部30的相對的端部具有端部支撐件32。中央部30可形成由合適的堅 固材料一如鋁或鋼一制成的管狀部件。橫桿18的總長度足以橫跨支撐軌16之間的距離， 因此通常僅略小于車輛12的車身外表面14的總寬度。每個端部支撐件32包括頸部34，該頸部34通過樞軸銷38以鉸接方式固定到基部 36。這使得當(dāng)橫桿18處于如圖1和2所示的其操作位置時，頸部34能夠保持中央部30高 于支撐軌16。為了達(dá)到這一目的，頸部34以相對于車輛12的車身外表面14呈大約20度 至90度之間、更優(yōu)選地呈大約45度至75度之間的角度延伸。樞軸銷38可以是壓配合到 端部支撐件32的基部36內(nèi)的花鍵銷。頸部34可通過插入中央部18的管狀端部中并通過 螺紋緊固件39緊固于該管狀端部而以常規(guī)方式固定于橫桿18的中央部30。
進(jìn)一步參考圖3和4，可看到頸部34包括內(nèi)肩部40，該內(nèi)肩部40抵接基部36的 內(nèi)壁部41。這將頸部34的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動限制到預(yù)定范圍，并因此當(dāng)橫桿處于其操作位置并支撐 其上物品時有利于向橫桿18提供剛性。進(jìn)一步參考圖2、3和4，頸部34還包括呈陽螺紋緊固元件42的形式的附接部件。 緊固元件42延伸穿過頸部34的凹口區(qū)域46中的開口 44。緊固元件42可固定在任意一個 附接點(diǎn)M或沈中以將端部支撐件32在收起位置或操作位置中固定到相應(yīng)的一個支撐軌 16。圖2示出了固定到其中一個第一附接點(diǎn)M的螺紋緊固元件42。螺紋緊固元件42可包 括能夠手動抓持的輪48，該輪48可由使用者一只手的手指來手動地緊固和松開，從而不需 要外部工具來移除和重新安置橫桿18?？商娲?，緊固元件42可簡單地具有呈槽形、菲利 普斯式、內(nèi)梅花式等構(gòu)型的頭部，該頭部通過適當(dāng)工具而松開和緊固。參考圖5，可看到處于非操作位置或者說“收起”位置的橫桿18。在收起位置中， 螺紋緊固元件42在橫桿18的相對的端部處與第二對附接點(diǎn)沈螺紋接合。在這種構(gòu)型中， 從車輛12的側(cè)面基本看不到橫桿18，且橫桿18具有與凸起的肩部20大致共面的上表面 50。這是因為頸部34能樞轉(zhuǎn)到與中央部30大致成直線的位置。因此，當(dāng)處于其收起位置 時，橫桿18在車輛12操作期間不提供切實的氣動摩擦阻力。支撐軌16和橫桿18基本形 成單個、一體并且美觀的組件。使得頸部34能夠放平且與橫桿18的中央部30共線的具體特征為，第二附接點(diǎn) 26的孔與車身外表面14的成角度地形成，如圖2所示。在一個實施方式中該角度在大約 20-90度之間，且更優(yōu)選地在大約30至75度之間。參考圖6，示出了端部支撐件100的另一個實施方式。端部支撐件100包括頸部 102和基部104，該頸部102和基部104可通過滾花樞軸銷106以樞轉(zhuǎn)方式耦接?；?04 可包括具有對齊的孔110和112的凹部108。樞軸銷106的尺寸使其能夠插入貫穿孔110 和112并通過摩擦配合而保持在孔110和112中。頸部102可包括具有螺紋桿103a的可 轉(zhuǎn)動的螺紋緊固元件103，該螺紋桿103a可安置在頸部102的孔10 中并螺紋固定于任何 一個附接點(diǎn)M或沈?；?04還包括鎖定塊孔114，該鎖定塊孔114中適于容納鎖定塊116。鎖定塊 116容納在凹部108的后部區(qū)域118中，該后部區(qū)域118形成與鎖定塊116的一部分大致互 補(bǔ)的角形表面。壁部120限制頸部102的轉(zhuǎn)動運(yùn)動，使得當(dāng)端部支撐件100處于收起位置 時，頸部不能移動超過其與基部104共線的點(diǎn)。這在以下段落中將更詳細(xì)地描述。螺旋彈 簧122或任何其它類似的適當(dāng)?shù)钠迷贾迷诤蟛繀^(qū)域118中，并提供抵抗鎖定塊116 的偏置力，在以下段落中將進(jìn)一步詳細(xì)描述。進(jìn)一步參考圖6、6A、6B和6C，可以看到鎖定塊116包括一對間隔分開的切口 124， 所述切口 1 幫助限定齒125。每個齒125包括會聚于一點(diǎn)的成向上角度的表面1 和成 向下角度的表面128。鎖定塊116的整體橫截面形狀與鎖定塊孔114的橫截面形狀大致匹 配，使得當(dāng)鎖定塊116到插入孔114中時，鎖定塊116不能轉(zhuǎn)動，但是能夠在孔114內(nèi)僅橫 向滑動較短的預(yù)定距離。鎖定塊116還包括切出的邊緣部130，如圖6B、8和10所示，該切 出的邊緣部130防止在端部支撐件100組裝好后鎖定塊脫離鎖定塊孔114?；旧?，當(dāng)將頸 部102組裝到基部104時，切出的邊緣部130使得能夠?qū)㈡i定塊116保持在基部104中。這 一特征將在以下段落中進(jìn)一步詳細(xì)地描述。當(dāng)鎖定塊116組裝到基部104時，盲孔131 (圖6A中可見)容置彈簧122的端部12 (圖6中可見)，而彈簧的相對端122b抵接圖6中的 壁部108a。彈簧116的長度、盲孔131的深度和鎖定塊116的長度選擇成允許鎖定塊116 的預(yù)定量的橫向行程，該行程在所示實施方式中為介于大約0. 125英寸至0. 75英寸之間， 更優(yōu)選地為大約0. 5英寸。然而應(yīng)當(dāng)理解，該行程的長度僅僅是示例性的，并且可以明顯變 化以滿足個人偏好或具體應(yīng)用限制或需求。接著參考圖6、7和8，可看到頸部102包括具有一對臂13 的突起部132。突起 部132的總寬度為使其能夠配合在基部104的凹部108內(nèi)。每個臂13 的寬度為當(dāng)鎖定塊 116由使用者的手指完全壓到基部104中時，該臂13 可配合在鎖定塊116中的切口 IM 內(nèi)。突起部132還包括孔136，該孔136容納滾花銷106以保持頸部102固定到基部并允許 頸部102相對于基部104進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。參考6、7和8，可看到突起部132包括表面138 (僅僅一個可見)，當(dāng)頸部102位于 其收起位置(圖7)且鎖定塊116處于其未被壓下的情況(如圖8所示)時，該表面138與 鎖定塊116的齒125的下表面1 相接合。這防止了頸部102的逆時針轉(zhuǎn)動。在這個位置， 突起部132的表面140還與壁部120的凹陷141配合以防止頸部102的順時針轉(zhuǎn)動，如圖7 所示。因此，阻止了頸部102的順時針和逆時針轉(zhuǎn)動，且因此保持頸部102處于與基部104 大致共線的方位。這大致或完全消除了當(dāng)使用端部支撐件100的車輛正在行駛但不使用系 統(tǒng)10 (即，處于其收起或非操作位置)時頸部102和基部104之間的任何振動或竄動。進(jìn)一步參考圖6和9，示出了處于其操作位置的頸部102。在該位置，突起部132 的凹口區(qū)域142與壁部120的唇緣部144接合以防止基部102的逆時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)鎖定塊處 于圖8所示的位置(即，未壓下位置)時，表面140與鎖定塊116的齒125的上表面1 接 合，其阻止了頸部102的順時針轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)鎖定塊116處于圖8所示的未壓下位置且頸 部102處于圖9所示的其操作位置時，也阻止了頸部102的順時針和逆時針轉(zhuǎn)動。這消除 了當(dāng)端部支撐件100用于支撐位于車身外表面14上的物品(即，處于其操作位置)時，頸 部102和基部104之間的任何嚴(yán)重?fù)u晃或竄動。如圖11所示，當(dāng)使用者使鎖定塊116克服彈簧122的偏置力移動到其壓下位置并 保持在該位置時，頸部102的突起部132的臂部13 與鎖定塊116的切口 IM對齊。因 此，頸部102能夠沿著位于其操作位置和收起位置之間的受限的弧形路徑自由轉(zhuǎn)動。因此， 為了使端部支撐件100處于其期望位置，使用者簡單地壓下鎖定塊116，使頸部102處于并 保持在期望方位(即，或者操作方位或者收起方位)，然后釋放鎖定塊116。此后，彈簧122 的偏置力將鎖定塊116推回其未壓下狀態(tài)。這將使鎖定塊116的齒125與頸部102的臂部 13 橫向排列(即，干涉排列)，且鎖定塊116的齒125將保持頸部102相對于基部104靜 止。為了組裝端部支撐件100，首先將彈簧122插入鎖定塊孔114中，然后將彈簧122 插入鎖定塊116的盲孔131中，之后鎖定塊116滑過孔114直到彈簧122的端部122b接觸 壁部108a。然后向鎖定塊116進(jìn)一步施加壓力，以便將鎖定塊完全推入并保持在基部104 內(nèi)，如圖11所示。然后在保持鎖定塊116完全壓入鎖定塊孔114內(nèi)的同時，將頸部102的 突起部132插入基部104的凹部108內(nèi)。然后可釋放鎖定塊116，彈簧122的偏置力將把鎖 定塊116推出到圖8所示的位置，其中鎖定塊116上的突起130抵接突起部132的其中一 個臂部13 的側(cè)表面，如圖8所示。這防止了鎖定塊116被彈簧122完全推出孔114。此時，可進(jìn)一步略微地順時針或逆時針樞轉(zhuǎn)頸部102以將孔136與基部104的孔110和112對 齊。當(dāng)將頸部102保持成使孔136、110和112對齊時，可將樞軸銷106壓配合到孔110和 盲孔112中。現(xiàn)在參考圖12到14，示出了根據(jù)本公開的車輛行李架200的另一個實施方式。該 系統(tǒng)200與系統(tǒng)10有些類似之處在于，設(shè)置了支撐軌202，該支撐軌202能夠在其上方支 撐處于收起方位(如結(jié)合系統(tǒng)10的描述)或操作位置的橫桿204。如結(jié)合系統(tǒng)10所述和 所示，在收起位置，橫桿204可固定到支撐軌202上的第二附接點(diǎn)(未示出)，這樣橫桿204 可沿支撐軌的縱向軸線擱置在支撐軌202上，如關(guān)于圖1所示的支撐軌16和橫桿18的以 上描述那樣。在操作位置中，橫桿204可用來支撐位于車輛12的車身外表面14上的尺寸 和形狀極為多樣化的物品。還應(yīng)當(dāng)理解，雖然僅示出了單個支撐軌202和單個橫桿204，但 系統(tǒng)200也可使用一對相同的支撐軌202和一對橫桿204，它們在結(jié)構(gòu)上可相同或者略有不 同。支撐軌202可通過RIVNUT 型緊固件或任何其他合適的緊固裝置固定到車身外表 面14。繼續(xù)參考圖12，可看到支撐軌202包括鄰近突起的殼形部208的凹穴206。橫桿 204可包括端部支撐件205，該端部支撐件205具有通過樞軸銷214以樞轉(zhuǎn)方式彼此耦接的 頸部210和基部212。基部212牢固地固定到中央部216。當(dāng)使用橫桿204時，橫桿204的 中央部216升高到車身外表面14上方并支撐位于其上的物品。頸部210包括使用者可抓持的緊固部件218，該緊固部件218可通過使用者用兩個 或更多個手指抓持并旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動，在該實施方式中為順時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)橫桿204處于其收起 方位時，能夠?qū)M桿204固定地保持于其相應(yīng)的支撐軌202。當(dāng)橫桿204處于其操作位置 時，其中頸部210靠置在凹穴206中并斜靠殼形部208，頸部可固定到殼形部208。殼形部 208提供了更進(jìn)一步穩(wěn)定端部支撐件205、防止其沿縱向方向一即，平行于支撐軌202的縱 向軸線的方向一運(yùn)動的優(yōu)點(diǎn)，和穩(wěn)定端部支撐件205、防止其橫向運(yùn)動(即，垂直于支撐軌 202的縱向軸線的運(yùn)動)的優(yōu)點(diǎn)。參考圖12和13，可更加詳細(xì)地看到凹穴206和殼形部208。殼形部與支撐軌202 一體形成并包括具有開口(不可見)的凹部220。該開口允許固定于車輛車身外表面14的 螺柱穿過支撐軌202的一部分伸出，以便能夠?qū)⒅诬壚喂痰毓潭ǖ杰嚿硗獗砻?4。凹部 220提供了用于將螺帽或其他形式的保持元件置于其中的空間，從而在支撐軌202固定到 車身外表面14時看不到這些保持元件。殼形部208還包括螺紋插孔222，該螺紋插孔222 適于容納使用者可接觸的緊固部件218的螺紋部分。因此，螺紋插孔222形成用于橫桿204 的第一附接點(diǎn)。參考圖14，示出了橫桿204在其操作位置中固定于支撐軌202的橫截面圖。使用 者可接觸的致動件218包括使用者可抓持的轉(zhuǎn)盤狀元件218a、以及延伸穿過頸部210中的 孔210a的螺紋桿218b。螺紋桿218b可通過任何常規(guī)方式保持在頸部210中，使其不能從 頸部210移除。螺紋桿218b與殼形部222中的螺紋插孔接合以保持頸部210固定于殼形 部 208。現(xiàn)在參考圖15-19，示出了端部支撐件300，該端部支撐件300可代替螺紋緊固元 件42、或可選擇地代替螺紋緊固元件103而與車輛行李架系統(tǒng)10 —起使用。首先參考圖 15，端部支撐件300可包括外殼302，該外殼302具有形成于外殼的頸部306中的孔304?？?04可與常規(guī)的緊固元件或樞軸銷狀元件308 —起使用，用于將端部支撐件300附接于 橫桿18的端部。然而應(yīng)當(dāng)理解，雖然該端部支撐件300尤其適于樞轉(zhuǎn)地連接到橫桿，但并 不局限于用作樞轉(zhuǎn)連接的端部支撐件。這樣，端部支撐件300可牢固地固定到橫桿(即，非 樞轉(zhuǎn)地連接)，且這種實施方式完全落入本申請和附屬權(quán)利要求的范圍內(nèi)。外殼302可包括形成于其中的開口 310，該開口 310用于容納幫助將物品保持于 車輛行李架的外部緊固帶或類似裝置，例如松緊帶或尼龍繩。外殼302還具有緊固于該外 殼302的可轉(zhuǎn)動鎖定部件312，該可轉(zhuǎn)動鎖定部件312形成用于將端部支撐件300牢固地 固定到其相應(yīng)的支撐軌16上的組件。參考圖15和16，可看到可轉(zhuǎn)動鎖定部件312包括體 部314，該體部314具有一體形成的可手動抓持的凸部316，該凸部316形成手柄?？勺コ?的凸部316可包括細(xì)齒或有紋理的表面318以幫助個人用拇指和兩個或更多個其它手指抓 持凸部316，從而使個人能夠更好地向鎖定部件312施加轉(zhuǎn)動的鎖定或解鎖扭矩。進(jìn)一步參考圖16，可看到體部314包括下表面320和中央孔324，鎖定柱幻6牢固 地安裝在該中央孔324中。鎖定柱3 可與體部314嵌件成型。鎖定柱3 可包括肩部 3 和螺紋端部330。肩部3 提供了用于將鎖定柱3 保持于體部314的外凸表面。肩 部3 可形成鎖定柱3 的構(gòu)成部分，或者其可以是單獨(dú)的墊圈狀部件，當(dāng)桿部332穿過孔 3 插入后，該墊圈狀部件通過緊定螺釘而牢固地固定于鎖定柱326的桿部332，或以其它 方式粘合于桿部332。進(jìn)一步參考圖16，外殼302包括附加的孔334，該孔334內(nèi)布置有呈常規(guī)球頭柱塞 組件336的形式的偏置裝置。通常在將可轉(zhuǎn)動鎖定件312固定到外殼302之前，將球頭柱 塞組件336通過摩擦配合保持在孔334內(nèi)并坐置在孔334內(nèi)。圖17中示出了球頭柱塞組 件336自身。簡單地參考圖17，球頭柱塞組件336通常包括外殼338，該外殼338將精密球 頭340保持于其中。球頭340通常為不銹鋼球頭并由內(nèi)部安裝的彈簧(未示出)偏置到圖 17所示的位置。外殼338還可包括肩部339以限制外殼338插入孔334中的深度。球頭柱 塞組件336可從許多來源購得，而其中一個來源是Monroe Engineering of Auburn Hills, MI (密歇根州，奧本山的Monroe Engineering公司)。球頭柱塞組件336用來提供幫助防 止可轉(zhuǎn)動鎖定部件312在緊固后發(fā)生松動的保持力。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，諸如球頭 柱塞組件336的常規(guī)球頭柱塞通常允許選擇多種不同的換位力，該力通常與精密球頭的直 徑以及由組件一體安裝的彈簧所提供的彈簧力有關(guān)。換位力的程度越大，當(dāng)緊固可轉(zhuǎn)動鎖 定部件312時克服內(nèi)部彈簧偏置力需要的轉(zhuǎn)動扭矩就越大，而松動可轉(zhuǎn)動鎖定部件312的 抵抗力也將越大。這將在以下段落中進(jìn)一步解釋。參考圖18，示出了沒有固定可轉(zhuǎn)動鎖定部件312的外殼302。外殼302的上表面 具有呈從孔346徑向延伸的槽3Ma-344f的形式多個結(jié)構(gòu)件?？?46延伸完全貫穿外殼 302，并且孔346的直徑使得當(dāng)可轉(zhuǎn)動鎖定部件312固定到外殼302時，鎖定柱326的桿部 332駐留孔346內(nèi)并且在沒有切實竄動的情況下轉(zhuǎn)動。槽3Ma-344f還形成當(dāng)在橫截面中 觀察時的半圓形剖面，每個槽具有類似于球頭340半徑的曲率半徑，并且槽的深度足以允 許球頭340在被球頭柱塞組件336的內(nèi)部彈簧偏置時至少部分地坐置于槽內(nèi)。區(qū)域348形 成平坦表面，可轉(zhuǎn)動鎖定部件312的下表面320坐置在該平坦表面上，并且當(dāng)被緊固或松動 時平滑地轉(zhuǎn)動。雖然示出為在外殼302上形成六個槽3Ma_344f，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以形成數(shù)量更多或更少的槽。使用的槽344的總數(shù)量在很大程度上取決于球頭柱塞組件336中所使用的 球頭340的直徑、體部314的直徑、以及可轉(zhuǎn)動鎖定部件312將提供的期望的“解決方案”。 “解決方案”指的是當(dāng)使用者緊固或松動部件312時，他/她在可轉(zhuǎn)動鎖定部件312的每次 完整轉(zhuǎn)動時將感覺到的制動的總數(shù)量。還應(yīng)當(dāng)理解，代替槽3Ma-344f地，可以實施多個徑 向布置的、從區(qū)域348突出的肋，并且使球頭340接合并靜止地保持在相鄰的成對突出肋之 間。參考圖19，示出了球頭柱塞組件336的球頭340位于槽34 內(nèi)。然而，應(yīng)當(dāng)理解， 槽3Ma-344f中每一個的長度均使得當(dāng)可轉(zhuǎn)動鎖定部件312沿順時針和逆時針方向轉(zhuǎn)動 時，球頭340能夠位于該槽中。球頭柱塞組件336提供了一個重要的優(yōu)點(diǎn)，即提供了附加保 持力，當(dāng)使用者已經(jīng)緊固可轉(zhuǎn)動鎖定部件312后，該附加保持力幫助防止部件312從緊固操 作完成時使用者使其所處的轉(zhuǎn)動位置松動。這是很重要的，因為手和/或臂的力量有限的 人難以向可轉(zhuǎn)動鎖定部件312施加足夠的轉(zhuǎn)動力以將其緊固到在正常使用情況下部件312 不大可能發(fā)生松動的位置。在沒有此處所述球頭柱塞組件336和外殼302的結(jié)構(gòu)的情況下， 當(dāng)僅施加最小緊固扭矩時，在使用端部支撐件300的行李架系統(tǒng)的使用期間可能存在鎖定 部件312從其先前緊固狀態(tài)“退出”的風(fēng)險。由于當(dāng)球頭柱塞336的球頭340位于其中一 個槽3Ma-344f中時球頭柱塞組件336所提供的附加保持力，端部支撐件300基本消除了 該風(fēng)險。圖20中所示的球頭340位于兩個鄰近的槽3Ma-344f之間?？梢岳斫?，當(dāng)使用者沿緊固方向或松開方向轉(zhuǎn)動該可轉(zhuǎn)動鎖定部件312時，當(dāng)球 頭340移進(jìn)和移出槽344a-344f時球頭柱塞336提供了明顯可觸知的“感覺”。因此，當(dāng)球 頭340接合在槽3Ma-344f中特定的一個槽內(nèi)時，使用者可容易地感覺到。為了將端部支撐件300緊固到其相應(yīng)的支撐軌16中的一個，使用者簡單地抓持凸 部316并沿預(yù)定方向轉(zhuǎn)動該可轉(zhuǎn)動鎖定部件312，例如沿順時針轉(zhuǎn)動。使用者將感覺到球頭 340移進(jìn)和移出槽3Ma-344f。使用者轉(zhuǎn)動該可轉(zhuǎn)動鎖定部件312，直到使用者感覺到部件 312已經(jīng)被充分緊固，并且使用者感覺到球頭340已經(jīng)坐置在其中一個槽3Ma-344f中。如 果使用者已施加了他/她所能施加的最大轉(zhuǎn)動緊固力，而感覺到球頭340未坐置在其中一 個槽3Ma-344f中，則使用者可以可選地少量松開部件312直到使用者感覺到球頭340變 得坐置在其中一個槽3Ma-344f中。雖然已將端部支撐件外殼302描述為具有槽3Ma_344f而可轉(zhuǎn)動鎖定部件312具 有球頭柱塞組件336，但應(yīng)當(dāng)理解，球頭柱塞組件336也可以同樣容易地承載在外殼302中。 在這一替代性實施方式中，槽344a-344f替代地形成在可轉(zhuǎn)動鎖定部件312的下表面320 上。這兩種結(jié)構(gòu)預(yù)期能夠同樣容易地實施在端部支撐件300內(nèi)。因此，一旦部件被緊固，端部支撐件300向可轉(zhuǎn)動鎖定部件312提供附加保持力。 球頭柱塞組件336是成本相對經(jīng)濟(jì)且容易實施的部件，該部件不會大量增加端部支撐件的 成本、重量或結(jié)構(gòu)復(fù)雜度。端部支撐件300對手上力量有限的那些人尤其有用。盡管已經(jīng)描述了多種實施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識到能夠在不脫離本公開 的情況下做出改進(jìn)或變化。示例描述了多種實施方式，但并不意在限制本公開。因此，應(yīng)自 由地解釋說明書和權(quán)利要求書，僅受相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)方面必要的限制。
權(quán)利要求
1.一種車輛行李架系統(tǒng)，所述車輛行李架系統(tǒng)用于在車輛的車身外表面上使用以便以 可移除的方式支撐所述車身外表面上的物品，所述系統(tǒng)包括一對支撐軌，所述支撐軌大致彼此平行地固定于所述車身外表面，并沿著所述車輛的 縱向長軸線延伸；至少一個橫桿，所述橫桿的尺寸為當(dāng)所述支撐軌固定于所述車輛的所述車身外表面 時，足以在所述支撐軌之間延伸；所述橫桿具有中央部和位于所述中央部的相對兩端的一對端部支撐件；每個所述端部支撐件具有外殼和固定于所述外殼用于可轉(zhuǎn)動運(yùn)動的可轉(zhuǎn)動鎖定部件， 所述外殼和所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的一個具有從其伸出的偏置裝置，并且所述外殼和所述 可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的另一個具有以圓周形式布置的多個結(jié)構(gòu)件；并且其中，所述偏置裝置與所述結(jié)構(gòu)件中的至少一個相接合，以便當(dāng)所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件 已經(jīng)被緊固時向所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件提供附加保持力。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述偏置裝置包括球頭柱塞系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述結(jié)構(gòu)件包括槽。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述球頭柱塞系統(tǒng)支撐在所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件的 表面中。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述結(jié)構(gòu)件形成多個槽，所述槽布置成繞所述可轉(zhuǎn) 動部件的所述外殼中的孔徑向延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括牢固地固定于所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件的鎖定 柱，所述鎖定柱包括螺紋端部，所述螺紋端部用于幫助將其相應(yīng)的所述端部支撐件固定到 所述支撐軌中相應(yīng)的一個。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件的所述外殼包括形成于其中 的開口，所述開口用于容納外部緊固裝置的一部分，以幫助將物品固定到與所述端部支撐 件相應(yīng)的所述橫桿。
8.—種車輛行李架系統(tǒng)，所述車輛行李架系統(tǒng)用于使用在車輛的車身外表面上以便以 可移除的方式支撐所述車身外表面上的物品，所述系統(tǒng)包括一對支撐軌，所述支撐軌大致彼此平行地固定于所述車身外表面，并沿著所述車輛的 縱向長軸線延伸；至少一個橫桿，所述橫桿的尺寸為當(dāng)所述支撐軌固定于所述車輛的所述車身外表面 時，足以在所述支撐軌之間延伸；所述橫桿具有中央部和位于所述中央部的相對兩端的一對端部支撐件；每個所述端部支撐件具有外殼和固定于所述外殼用于可轉(zhuǎn)動運(yùn)動的可轉(zhuǎn)動鎖定部件， 所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件具有從其伸出的彈簧偏置球頭柱塞，并且所述外殼具有以圓周形式布 置的多個結(jié)構(gòu)件；并且其中，在所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件的轉(zhuǎn)動過程中，所述彈簧偏置球頭柱塞的球頭與所述結(jié) 構(gòu)件中的至少一個相接合，以便在所述球頭與所述結(jié)構(gòu)件接合時向所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件提 供附加保持力。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件包括可手動抓持的突起部，以 使得能夠由人的拇指和一個或多個其它手指進(jìn)行抓持接觸。
10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件包括牢固地固定于所述可轉(zhuǎn) 動鎖定部件的鎖定柱，所述鎖定柱用于可操作地與所述支撐軌之一相應(yīng)的結(jié)構(gòu)相接合。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述鎖定柱包括螺紋端部和肩部，所述肩部幫助 將所述鎖定柱保持于所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件。
12.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述結(jié)構(gòu)件包括形成于所述端部支撐件的所述外 殼的表面中的多個槽。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，每個所述槽均具有圓周壁，所述圓周壁具有與所 述彈簧偏置球頭柱塞的所述球頭的半徑相似的曲率半徑。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中每個所述端部支撐件的所述外殼包括延伸貫穿所述外殼的孔；以及繞所述孔徑向延伸形成的槽。
15.一種車輛行李架系統(tǒng)，所述車輛行李架系統(tǒng)用于使用在車輛的車身外表面上以便 以可移除的方式支撐所述車身外表面上的物品，所述系統(tǒng)包括一對支撐軌，所述支撐軌大致彼此平行地固定于所述車身外表面，并沿著所述車輛的 縱向長軸線延伸；至少一個橫桿，所述橫桿的尺寸為當(dāng)所述支撐軌固定于所述車輛的所述車身外表面 時，足以在所述支撐軌之間延伸；所述橫桿具有中央部和位于所述中央部的相對兩端的一對端部支撐件；每個所述端部支撐件具有外殼和固定于所述外殼用于可轉(zhuǎn)動運(yùn)動的可轉(zhuǎn)動鎖定部件， 所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件具有從其伸出的彈簧偏置球頭柱塞，并且所述外殼具有形成于其表面 中的多個槽；每個所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件包括鎖定柱，所述鎖定柱牢固地固定于所述可轉(zhuǎn)動鎖定部 件，用于與所述支撐軌中相應(yīng)的一個相接合，以幫助將其相應(yīng)的所述端部支撐件固定于所 述支撐軌之一；并且其中，在所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件的轉(zhuǎn)動過程中，所述彈簧偏置球頭柱塞的球頭與所述槽 的至少一個相接合，以便在所述球頭與所述一個槽接合時向所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件提供附加 保持力。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，每個所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件的所述鎖定柱包括螺紋端部。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中每個所述端部支撐件的所述外殼包括形成于其中的孔，所述端部支撐件相應(yīng)的所述鎖 定柱的桿部穿過伸出所述孔；并且其中，所述外殼中的所述槽形成為從所述孔徑向延伸。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述鎖定柱包括肩部，所述肩部用于幫助將所述 鎖定柱保持到其相應(yīng)的所述端部支撐件的所述外殼。
19.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件包括可手動抓持的突起部， 所述突起部適于由使用者的手的拇指和至少一個其它手指抓持。
20.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述彈簧偏置柱塞選擇成當(dāng)所述球頭接合到所 述槽的一個中時提供預(yù)定的保持力。
21. 一種用于與車輛行李架系統(tǒng)的橫桿一起使用的端部支撐件，所述端部支撐件包括外殼和可手動抓持的可轉(zhuǎn)動鎖定部件，所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件固定于所述外殼用于能夠 相對于所述外殼作轉(zhuǎn)動運(yùn)動；所述外殼和所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的一個具有從其伸出的偏置裝置，并且所述外殼和 所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的另一個具有以圓周形式布置的多個結(jié)構(gòu)件；并且其中，所述偏置裝置與所述結(jié)構(gòu)件中的至少一個相接合，以便當(dāng)所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件 已經(jīng)被緊固時向所述可轉(zhuǎn)動鎖定部件提供附加保持力。
全文摘要
一種用于在車輛的車身外表面上使用的車輛行李架系統(tǒng)。該系統(tǒng)可具有固定在車身外表面的一對支撐軌。具有一對端部支撐件的至少一個橫桿在支撐軌之間延伸。每個端部支撐件具有外殼和固定到外殼用于可轉(zhuǎn)動運(yùn)動的可轉(zhuǎn)動鎖定部件。外殼和可轉(zhuǎn)動鎖定部件中的一個具有從其伸出的偏置裝置，而另一個具有以圓周方式布置的多個結(jié)構(gòu)件。偏置裝置與結(jié)構(gòu)件中的至少一個接合以便當(dāng)可轉(zhuǎn)動鎖定部件已經(jīng)被緊固時提供對可轉(zhuǎn)動鎖定部件的附加保持力。
文檔編號B60R9/04GK102092348SQ201010230448
公開日2011年6月15日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者埃里克·韋伯, 戈登·米基, 格拉爾德·L·德魯姆, 約翰·M·休歇特, 邁克爾·R·馬金 申請人:Jac產(chǎn)品公司