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专利名称:伞具铰链的制作方法
技术领域:
本申请是指一种铰链,当用于伞具时,可以允许从支撑件延伸的伞篷(umbrellacanopy)移动。
背景技术:
已经开发伞具用于在暴风雨中提供保护,在室外座位区例如后院天井(backyardpatio)中尤其有用。通常,伞具具有支撑杆(supportpole)和位于杆顶部用于提供遮荫的伞篷。基本的伞具具有直接位于伞篷下方中心的支撑杆。这种结构具有几个缺点。例如,杆位于伞篷下最受庇护的位置。此外,杆阻碍了坐于伞篷下的人们的视线。有些伞具设计将支撑杆置于伞篷的侧面,通常从上方悬吊伞篷。这些设计的一个缺点是,它们比从下面支撑的伞具占用更多空间。一些伞具设计从上方支撑伞篷,并可伸缩从而减少它们需要的空间量。例如,美国专利US7,134,442(“‘442专利”)(其在这里作为参考全部并入)描述了一种伞具,包括支撑杆(supportrods)、筋条(struts)、由筋条支撑的篷布以及曲柄把手(crankhandle)。使用曲柄把手,伞篷可以展开,曲柄把手可以位于支撑杆的下部位置。如在'442专利中所讨论的,伞具因此可以在不同位置之间变换以控制提供的遮荫的位置和在储存中减少所需空间。
背景技术:
的另一个例子描述在美国专利US6,152,156("‘156专利”)中。在'156专利中,铰链由可以通过滑轮卷进锚室的锚状物(anchor)保持在位置上。在'156专利讨论的伞具的设计中,铰链包括肘部和可旋转地耦合并位于肘部下的悬挂件。‘156专利描述了在锚室中铰链是利用横跨肘部和悬挂件的锚状物固定的。当锚状物从锚室中这个位置撤回时,肘部和悬挂件被描述为能够相对彼此旋转。
发明内容
‘156专利的伞具设计在几个方面是不利的。例如,在'156专利中描述的铰链可能在所有情况下没有足够的稳定性。例如,当处于图3所画的位置时,锚状物是唯一防止伞篷旋转的元件。这可能在例如大风的情况下无法提供足够的稳定性。此外,对于大尺寸伞具,例如那些使用在市场以比典型的后院伞具遮盖更大区域的伞具,这样的设计不会足够牢固。此外,使用锚状物和锚室以耦合'156专利的铰链的两部分可能是不可靠的。例如,当铰链部分旋转时如果锚状物拉向锚室,锚状物可能卡住,不能全部进入锚室。因此,有必要提供用于伞具的更坚固的铰链接头。这里所述的铰链接头特别适用于悬挂(例如,悬臂式)伞具。在一些应用中,如大型市场伞具,铰链接头在铰链接头的相对可移动部分之间提供了非常坚固的连接。没有这样坚固的连接,铰链的任意一侧或两侧
上的元件的重量可以损害铰链的强度或性能。因此,铰链优选地是足够坚固的以便即使在例如高风速条件下承受的负载不是自己的重量时保持完好。
在一具体实施例中,提供了一种伞具组件,包括悬臂梁和肘部,肘部包括与悬臂梁耦合的上部。肘部还包括限定通过那里的通路并包括细长销槽(pin-slot)的下部。包括第一和第二叉部的叉状物通过位于所述叉部之间并在所述细长销槽内的销邻接并可旋转可平移地耦合肘部的下部的相对侧。叉状物限定通过那里的通路。伞具组件还包括用于限制叉状物相对于肘部平移和旋转的锁止装置。锁止装置包括止位凸部、止位凸部容纳部、楔形凹部以及楔形凸部。止位凸部位于肘部的下部上。止位凸部容纳部位于叉状物上并当通路成一直线时与止位凸部成一直线。楔形凹部位于肘部的下部上,楔形凸部位于叉状物上并当通路成一直线时与楔形凹部成一直线。伞具还包括细长牵拉件和伞篷组件。牵拉件通过肘部件和叉状物的通路,伞篷组件与牵拉件的一端耦合。牵拉件的平移促使伞篷组件从闭合位置至打开位置,并将止位凸部移动至止位凸部容纳部中。牵拉件的平移将楔形凸部移动至楔形凹部中以啮合锁止装置。在另一具体实施例中,提供了一种伞具组件,包括悬臂梁、与所述梁耦合的第一铰链件、和所述第一铰链件耦合的第二铰链件。第一铰链件包括横向延伸凸部。第二铰链件包括具有与凸部形状相对应的形状且朝向凸部的空洞
(void)。伞具组件具有第一位置和第二位置,在第一位置,横向延伸凸部和空洞脱离从而允许第一和第二铰链件之间的相对移动,在第二位置,横向延伸部件和空洞啮合从而防止这种相对移动。在另一具体实施例中,提供了一种悬臂式伞具组件,包括悬臂梁、伞篷组件、和位于所述伞篷组件和梁之间的接头(joint)。伞篷组件与所述悬臂梁耦合。接头允许伞篷组件相对于所述梁在锁止位置和解锁位置之间平移和旋转运动。其中接头在锁止位置由限制旋转和限制平移运动至仅一个方向的至少两显著不同的锁止机构稳定。在某些具体实施例中,伞具铰链包括与上下锁止机构至少之一互连的上和下铰链部分。上锁止机构的一具体实施例包括位于上铰链部分上的多个侧凸部和位于下铰链部分上的适于滑向和容纳侧凸部的相应的多个凹部。下锁止机构的一具体实施例包括倾斜凸部和倾斜凹部。倾斜凸部和倾斜凹部适于相互啮合从而提供锁止功能。在一具体实施例中,提供了一种伞具组件,带有适于提供上和下铰链部分对齐成一直线的对准装置。在一具体实施例中,下铰链部分适于相对于上铰链部分的平移和旋转运动。对准装置位于上和下铰链部分之间以提供上和下部分的最佳定向。这种对准可以通过将楔形凸部与对应形状的凹部相啮合来实现。楔形凸部可以位于下或上铰链部分上,凹部可以位于上和下铰链部分的另一部分上。例如,通过对准
用于适于展开伞具的张力件的通道,或通过对准位于上和下铰链部分上的锁止部件,对准装置可以提供适当的啮合。
本发明的某些优选具体实施例现在将通过参考附图更加特别地进行描述,其中图1描绘了处于打开、展开位置的伞具组件的主视图;图1A描绘了图1的伞具组件上的铰链组件的放大视图;图2描绘了图1A的铰链组件的第一铰链部分的立体图;图2A描绘了图2的第一铰链部分的侧视图;图3描绘了图2的第一铰链部分在截面3-3位置的横截面视图;图4描绘了图1A的铰链组件的第二铰链部分的立体图5描绘了图5的第二铰链部分在截面5-5位置的横截面视图;图5A是第二铰链部分的由5A-5A标出的部分的放大详细视图;图6A-9A描绘了图IA的铰链组件在不同位置在对应截面3_3和5_5的截面位置的横截面视图;图6B-9B描绘了图IA的铰链组件在图6A-9A的位置的侧视图;图7C-9C描绘了在对应图7A-9A的铰链位置的位置时的图1的伞具组件;图10描绘了就在展开位置的铰链组件完全啮合之前图IA的铰链组件的位置。
具体实施例方式本申请针对伞具和可以使用在伞具中的联接器(coupling),如铰链,以选择性地提供在那耦合的组件的相对移动,以及需要时稳固连接这样的组件以防止这种相对移动。正如下文进一步所讨论的,在一具体实施例中,联接器提供了允许在至少一个平面(描绘成支撑悬臂梁在其中延伸的平面
)中移动的第一构造和其中多个固定装置啮合以防止这种移动的第二构造。此外,从下面的讨论中,在这里描述的联接器可以在除伞具外的机械仪器中应用,这将是清楚的。这种铰链的各种具体实施例描述如下,与附图联系在一起。图1描绘了伞具组件1的一具体实施例。伞具组件1可以包括第一和第二支撑杆2、3。第一支撑杆2可以作为或耦合于用于伞具组件1的基座。在各种具体实施例中,第一支撑杆2包括或耦合于具有重量的底部(weightedbottom)、物理附件(physicalattachment),或一些其它约束机构(restrainingmechanism)。伞具组件可以耦合的基座的一具体实施例描述在名称为伞具基座夹具(UmbrellaBaseClamp)()的美国申请US11/357,514中,因此其在这里作为参考并入。第二支撑杆3可以以可伸缩方式与第一支撑杆2耦合,如后面将要讨论的。此外,在某些具体实施例中,第二支撑杆3可以设置为悬臂梁。在其它的具体实施例中,支撑杆2、3可以刚性连接、一体、或为一些其它形式。支撑杆2、3可以采用任何形式,包括在某些具体实施例中是实心的或空心的,例如,设置成圆形或非圆形杆。在其它的具体实施例中,支撑杆2、3可以包括耦合在一起的多个法兰,类似于I型梁。伞具组件1可以进一步包括位于第二支撑杆3—端附近的伞篷组件4。如所描绘的,伞篷组件4可以包括篷布(canopyfabric)4a(
示意性地显示在图1中)和使用例如描述在通过参考在这里全部纳入的'442专利中的机构可以打开和关闭的伞篷筋条(canopystruts)8。铰链组件7可以置于伞篷组件4和第二支撑杆3之间,例如去直接将伞篷组件4耦合至支撑杆3。在某些具体实施例中,例如通过中间元件,铰链组件7间接将伞篷组件4连接到支撑杆3。正如下文中进一步讨论的,铰链组件7进一步设置成允许伞篷组件4相对支撑杆3移动。伞篷组件4的移动可以通过驱动装置5进行控制。该驱动装置5可以采用任何合适的形式,在这里描绘为包括如图1所示的曲柄。在某些具体实施例中,该驱动装置5可以远离伞篷组件7。例如,驱动装置5可以设置成通过张力件6控制伞篷组件7,如图6-10所示。铰链组件7允许伞篷组件4相对于第二杆3的某些平移移动和某些旋转运动。在某些具体实施例中,铰链组件7允许在伞篷组件4打开期间伞篷组件4的向上平移移动和随着伞篷组件4闭合时的向下旋转运动。铰链组件7也可以允许伞篷组件4相对于第二杆3的某些旋转运动,这取决于这些结构的角度位置。在一具体实施例中,铰链组件7可以包括销槽接头(pin-in-slotjoint)(也显示在图6-9中并在下面结合图6-9进一步描述)。铰链组件7可以进一步包括第一铰链部分10和第二铰链部分30,可通过销槽接头连接。在一具体实施例中,第一铰链部分10与第二支撑杆3耦合。图IA显示第一铰链部分
10可以直接连接到第二支撑杆3。在一具体实施例中,第二铰链部分30与伞篷组件4耦合。图IA显示第二铰链部分30可以直接连接到伞篷组件4。第一和第二铰链部分10、30可以彼此相对旋转,从而允许伞篷组件4相对于第二支撑杆3旋转,如将在下面进一步描述的。如图2-4所描绘的,第一铰链部分10可以包括一个肘部形状。更具体地,如所描绘的,第一铰链部分可以形成一个90度角,并限定一个“L”形(如所描绘的)。第一铰链部分10也可以包括各种其它形状,并且仍然实现至少某些这里所描述的功能。例如,在某些具体实施例中,第二支撑杆3可以充分弯曲,以便第一铰链部分10基本上没有弯曲。根据这里的描述,许多其它形状和结构可能符合本发明,这将是清楚的。如所描绘的,第一铰链部分10可以包括第一端11和第二端12。第一端11可以具有大致圆形的形状,但从这里的披露可知,其它形状是可能的,这将是清楚的。第一铰链部分10的第一端的形状也可以大体匹配第二支撑杆3的形状,从而允许两者在那里容易连接。例如,邻近铰链组件7的支撑杆3的一端可以包括凹部,具有对应第一铰链部分10的第一端11形状的形状。因此,如所描绘的,凹部也可以具有大致圆形横截面的形状。凹部的尺寸可以设置成去容纳第一端11,以便第一端11可以稳固地插入第二支撑杆3的凹部中。从这里的披露可知,其它形状是可能的,这将是清楚的。例如,如果支撑杆
3是I型梁,第一端11可以包括形状设置成啮合“I”的一个或多个部分例如中心部分的2柄脚(tangs)。作为另一例子,第一端11和第二支撑杆3的形状不需要相匹配,但是相反(或另外)可以通过其它方式连接,例如将第一铰链部分10螺纹连接在第二支撑杆3的螺纹上,通过将螺丝/铆钉穿设第一铰链部分和第二支撑杆,等等。第一铰链部分10的第一端11还可以包括通路13,这里描绘成细长狭槽。通路13可以略大于张力件6,允许张力件6以最小的摩擦阻力通过第一铰链部分10。虽然通路13可以完全封闭(如所描绘的),在其它具体实施例中,通路可以完全或部分在外部。例如,在某些具体实施例中,第一铰链部分10可以包括形状设置成容纳张力件6的外部凹槽。如所描绘的,第一铰链部分10还可以包括沿通路13设置的滑轮14。滑轮14可以便于张力件6通过通路13的移动,从第一端11到第二端12。如所示的,通路13可以沿或大致平行于第二支撑杆3的纵轴方向延伸,然后沿着滑轮14的承重面大致平行延伸至第一铰链部分10的第二端12。因此,通路13可以设置成当处于展开位置时与第二铰链部分30中的通路33成一直线(如下进一步所描述的)。在一具体实施例中,伞具组件1具有在一个构造中防止旋转而在另一个构造中允许旋转的一个或多个部件。在某些具体实施例中,当在旋转阻止的构造中,伞具组件1可以具有防止除一个方向如图中所描绘的平移方向外的所有方向的旋转和平移的一个或更多
部件。此外,在该自由平移方向的移动可以使所描绘的伞具组件1形成允许进一步旋转和平移的另一构造。如在这里所描述的,两组元件(有时称为锁止机构)提供了防止所述的平移和旋转的构造。在一具体实施例中,设置了一个或多个凸部(例如,凸部17)和一个或多个空洞或狭槽(例如,狭槽36)以配合从而提供锁止机构。在一具体实施例中,设置了一个或多个楔形凹部(例如,凹部16)和一个或多个相应的楔形凸部(例如,凸部37)以配合从而提供锁止功能。如下所描述的,这些锁止机构的某些部分可以设置在第一铰链部分10的第二端12上。在第二端12,第一铰链部分10可以限定大致棱柱形状。第二端12可以包括两侧面20、外表面21、内表面22和末端狭槽23。第二端12可以进一步包括销槽15、楔形凹部16以及一个或更多个侧凸部17。侧凸部17从侧面20横向延伸。销槽15可以大致与第一铰链部分10对齐成一直线,或在更多特定的具体实施例中,定向为大致平行于第二端12的纵轴。如所描绘的,销槽15从侧面20延伸,基本平行于外和内表面21、22。但是,在其它具体实施例中,槽15可以是弯曲的,成角度的,和/或与表面21、22不对齐。此外,在某些具体实施例中,销槽15可以完全由侧面20封闭,因此并不跨越侧面。如将在下面进一步所描述的,销槽15的形状可以部分确定第二铰链部分30的移动。如所描绘的,楔形凹部