система крепления багажного бокса на легковом автомобиле

область техники, к которой принадлежит изобретение

изобретение принадлежит к автомобилестроению, и может использоваться для закрепления багажного бокса, в частности, на легковом автомобиле.

предпосылки создания изобретения

современные автомобильные багажные системы представляют собою совокупность опор, штанг, зажимов, дополнительных устройств (насадок) и приспособлений (адаптеров), подбираемых в зависимости от типа и количества груза и размещаемых на крыше или задней части автомобиля. опоры и поперечные штанги (называемые также перекладинами, поперечинами) прямоугольного или аэродинамического сечения формируют силовую основу багажной системы.

подавляющее большинство багажных систем устанавливается на крыше. сначала монтируются поперечные штанги (поперечины) с опорами, крепящимися к кузову на водостоки или к продольным дугам (рейлинrам), которые имеются в заводском исполнении на многих автомобилях с кузовом универсал, или к специальным точкам, заложенным в конструкцию крыши многих современных автомобилей, или с опорой на кузов (крышу).

непосредственно для перевозки грузов используются багажники, среди которых в настоящее время наиболее распространенными являются багажные боксы. багажный бокс позволяет существенно снизить аэродинамическое сопротивление, защищает груз от загрязнения, нежелательных внешних воздействий и постороннего взгляда. багажные боксы могут быть снабжены внутренними крепежными ремнями или специальными приспособлениями для удержания груза, устройством облегчения открывания и удержания крышки, системой, позволяющей открывать бокс с обеих сторон. часто боксы оборудуются центральным замком. как и большинство элементов багажной системы, багажные боксы предусматривают их быструю установку и снятие.

в настоящее время многие производители багажных боксов, как правило, оснащают их различными средствами крепления. наиболее распространенным

остается винтовое крепление, при котором в поперечинах и дне багажного бокса проделаны отверстия соответствующих размеров, в них после установки багажного бокса на крышу автомобиля вставляются болты, которые фиксируются гайками. как вариант указанного крепления, может использоваться багажные боксы, содержащие жестко зафиксированные на внешней поверхности дна багажного бокса болтbf. при монтаже эти болты вставляются в специальные отверстия в поперечинах \л фиксируются гайками. крепления подобного рода при всей простоте обладают целым рядом недостатков, а именно: длительное время на монтаж и демонтаж багажного бокса, необходимость постоянной проверки состояния крепления, особенно при длительном использовании смонтированного багажного бокса, отсутствие защиты от несанкционированного снятия багажного бокса, возможность загрузки багажного бокса только после его монтажа на крыше автомобиля и т.д.

задачи, которые совместно решают производители и потребители багажных боксов, заключаются в поиске надежного крепежного соединения багажного бокса с поперечинами и возможность объединения его в единую систему крепления.

уровень техники

из уровня техники известно большое количество зажимных устройств, которые эффективно работают как отдельный механизм, но при этом обладают общими недостатками: возможность укрепления и фиксации только при открытом багажном боксе, конструктивными особенностями, не позволяющими объединить их в единую систему крепления.

известно устройство для зажима обрабатываемых деталей типа труб или стержней за авторским свидетельством ссср NsI 463462, дата публикации 07.03.1989, бюллетень NsS ₁ « быстродействующее зажимное устройство*, содержащее основание, закрепленный на ней корпус, прижим и эксцентрик с рукояткой, закрепленные на корпусе, и зубчатый стопор с собачкой, которая закреплена на корпусе, при этом корпус выполнен п-образной формы с полукруглой полкой, выпуклость которой обращена в сторону, противоположную основанию, прижим выполнен в виде скобы, шарнирно закрепленной одним из концов на первой стойке п-образноrо корпуса так, что ее выпуклость обращена к основанию, а эксцентрик закреплен на второй стойке п-образноrо корпуса с возможностью взаимодействия со свободным концом скобы по ее поверхности обращенной к

основанию. недостатками данного зажимного устройства, кроме указанных выше общих недостатков, являются возможность использования для зажима деталей только со свободным концом. кроме того, конструктивное решение вопроса освобождения детали от зажима нельзя назвать достаточно удобным для потребителя.

известно также изобретение «3aжимнoe устройство) за патентом DE 44 29 425 Cl дата публикации 19.10.1995, содержащее зажимные элементы, зафиксированные на вращатшъно-поступательных парах, которые опираются на подвижную соединительную тягу с фиксированной осью, соединенной с отклоняемым рычагом управления, причем между шарниром и зажимным элементом расположена пружина. недостатками данного зажимного устройства., кроме указанных выше общих недостатков, являются наличие большого количества сочленений, которые, в конечном итоге понижают надежность функционирования данного устройства, а также требуют дополнительных затрат при производстве.

известно также зажимное «3aжимнoe устройство » за авторским свидетельством ссср NS804353, дата публикации 15.02.1981 , бюллетень N»6, содержащее стойку и укрепленный на ней с помощью оси зажимной рычаг о пазом, в котором размещен эксцентрик с ручкой и осью вращения, при этом ось вращения эксцентрика совмещена с осью рычага и установлена в стойке с возможностью вертикального перемещения, зажимной рычаг выполнен в виде серьги, а эксцентрик снабжен штифтом, укрепленным параллельно его оси с возможностью взаимодействия с зажимным рычагом при отводе последнего из рабочей зоны недостатком данного изобретения является необходимость наличия достаточно большого свободного пространства для отвода ручки против часовой стрелки в крайнее (нерабочее) положение, а затем - по часовой стрелке. кроме того, размещение фиксатора на рукоятке подразумевает, что поворот и фиксацию зажимного рычага выполняют с помощью одного механизма. и еще, конструкция фиксатора ограничивает возможность его использования для решения поставленной задачи - создание на базе данного устройства эффективной системы крепления багажного бокса на легковом автомобиле.

известными также являются системы крепления багажного бокса на легковом автомобиле. некоторые из них только условно можно назвать системами, т.к. они представляют собой несвязанный между собой набор устройств, который в совокупности играет роль системы крепления.

как ближайший аналог выбрано изобретение «Cмeннoe зажимное устройство для багажного бокса на поперечине крыши автомобиля* за заявкою EP 0 754 595 A2. дата подачи 20.06.1995, где зажимное устройство размещено внутри багажного бокса. в качестве зажимного рычага используется U-образная скоба, которая при установке багажного бокса на поперечины вставляется через отверстия в днище бокса в зажимное устройство. фиксация скобы осуществляется с помощь специальных элементов, входящих в состав зажимного устройства. совокупность данных зажимных устройств только условно можно назвать системой крепления, поскольку устройства никак не связаны друг с другом.

недостатками данного изобретения являются: возможность фиксации U- образной скобы только при открытой крышке бокса, что не позволяет размещать на крыше автомобиля предварительно загруженный бокс, а также невозможность объединения зажимных устройств в единую систему крепления.

предлагаемое изобретение позволяет устранить указанные выше недостатки.

шшаниLищбреIенIйя

целью данного изобретение является разработка системы крепления багажного бокса на легковом автомобиле с использованием зажимных устройств, которые являются простыми по конструкции и эффективными для обеспечения легкости установки и фиксации багажного бокса на крыше легкового автомобиля. независимо от формы сечения поперечины. кроме того, система крепления должна обеспечивать надежную защиту от попыток несанкционированного снятия багажного бокса.

указанная цель достигается тем, что каждое зажимное устройство, а в системе крепления их может быть несколько, монтируется на стержне, длина которого зависит от поперечных размеров багажного бокса, с учетом того, что зажимное устройство устанавливается внутри багажного бокса. концы стержня закрепляют с возможностью вращения на стойках, которые жестко соединены с днищем и/или боковой стенкой бокса. на обоих концах стрежня жестко закрепляют зажимной рычаг, представляющий эксцентрик в виде серьги так, чтобы при повороте стержня одновременно поворачивались оба зажимных рычага. в стенке бокса, напротив каждого из стержней, проделано отверстие., диаметр которого по размеру ненамного превышает диаметр стержня. один из концов стержня имеет

форму, удобную для надежного зацепления с гаечным или шестигранным ключом, с помощью которых осуществляется поворот зажимного устройства. при это?/, форма конца стержня и инструмент, с помощью которого можно осуществить поворот не ограничивается только указанными выше средствами. стержень размещается внутри бокса таким образом, чтобы через указанное выше отверстие s боковой стенке бокса можно было осуществить его поворот.

для фиксации положения зажимного рычага в состав зажимного устройства включен механизм фиксации, который жестко крепится на стойке, и содержит возвратную пружину, стопор и отпирающий шток. как правило, механизм фиксации размещается с той стороны зажимного устройства, с которой осуществляется его поворот.

использование зажимного рычага, представляющего эксцентрик в виде серьги, обусловлено тем, что по мнению изобретателя, за счет увеличения эксцентриситета зажимной рычаг наилучшим образом охватывает нижнюю часть поперечины, обеспечивая наиболее эффективный и надежный контакт багажного бокса с поперечиной.

на днище бокса выполнены отверстия, в которые при повороте зажимного устройства входят зажимные рычаги, охватывая при этом поперечину, и обеспечивая надежное зацепление бокса с поперечиной. стопор механизма фиксации с помощью возвратной пружины автоматически фиксирует положение зажимного рычага, не давая ему повернуться назад. отпирающий шток находится в контакте со стопором, не давая ему возможность обратного движения. обеспечить фиксацию положения отпирающего штока, в котором стопор фиксирует положение зажимного рычага, можно с помощью замкового соединения. при этом, замковое соединение размещается на внутренней стенке бокса. зажимное устройство может оснащаться отдельным замковым соединением, единым для зажимных устройств замковым соединением, а также замковым соединением, которое выполняет роль центрального замка багажного бокса. единое замковое соединение обеспечивает связь отпирающих штоков, по крайней мере, двух механизмов фиксации, входящих в состав зажимных устройств, и позволяет одновременно зафиксировать положение зацепления зажимных рычагов. в любом случае, для снятия багажного бокса, с помощью замкового соединения воздействуют на отпирающие штоки механизмов фиксации, которые, действуя на стопор против силы возвратной пружины, обеспечивают освобождение зажимного рычага от зацепления со

стопором. после этого можно вернуть зажимные устройства в исходные положения и снять багажный бокс. можно также использовать дополнительные пружины или другие средства, которые после освобождения стопора автоматически вернут зажимные устройства в исходное положение, т.е. в данном случае нет необходимости вручную выводить зажимные рычаги из зацепления с поперечинами.

целесообразно зажимные рычаги, размещенные на том же конце стержня, где располагается механизм фиксации, выполнить с зубцами на внешней поверхности. в этом случае, зубцы обеспечивают зацепление зажимного рычага и стопора.

целесообразно зажимные устройства оснастить специальными защитными кожухами, которые будут препятствовать воздействию подвижных элементов зажимных устройств на содержимое багажного бокса.

целесообразно замковое соединение выполнить в виде центрального замка, с помощью которого можно будет как воздействовать на зажимные устройства системы крепления багажного бокса, так и закрывать/открывать крышку багажного бокса.

целесообразно стержень зажимного устройства выполнить в виде телескопической штанги, что даст возможность устанавливать данную систему крепления в багажных боксах с разными поперечными размерами.

таким образом, данная система крепления обеспечивает возможность надежного крепления багажного бокса на легковом автомобиле. при этом, можно закрепить как пустой багажный бокс, так и загруженный. при снятии багажного бокса с легкового автомобиля нет необходимости предварительной его разгрузки.

список чертежей

ниже приводится список чертежей, предназначенных для лучшего понимания объектов изобретения, но не ограничивающие объем прав.

фиг.1 - общий вид крепления багажного бокса

фиг.2 - вид спереди зажимного устройства с механизмом фиксации

фиг.з - вид сбоку фрагмента зажимного устройства

фиг.4 - вид сверху системы крепления

промышленная применимость

система крепления 1 багажного бокса 2 на поперечинах 3 (поперечных штангах), закрепленных на крыше 4 легкового автомобиля 5 содержит, по крайней мере, два зажимных устройства 6, которые размещаются параллельно друг другу и перпендикулярно продольной оси 7 бокса 2. зажимное устройство 6 содержит стержень 8, концы которого закреплены с возможностью вращения на стойках 9, жестко соединенных с днищем 10 и/или боковыми стенками 11 багажного бокса 2. на обоих концах стержня 8 жестко закрепляют по одному зажимному рычагу 12, выполненному в виде серьги так, чтобы при повороте стержня 8 одновременно поворачивались оба зажимных рычага 12. внешняя поверхность зажимного рычага имеет ряд зубцов 13. в боковой стенке 10 багажного бокса 2 напротив стержня 8 проделано отверстие 14. диаметр которого по размеру ненамного превышает диаметр стержня 8. один из концов 18 стержня в имеет форму, удобную для надежного зацепления с гаечным или шестигранным ключом, с помощью которых осуществляется поворот зажимного устройства 8. зажимное устройство S содержит также механизм фиксации 16 состоящий из стопора 17, возвратной пружины 18 и отпирающий шток 19. при этом, иа стойке 9 жестко закреплена ось вращения 20 стопора 17. который имеет паз 21. один из концов возвратной пружины 18 закреплен на стойке 9, а другим концом упирается в паз 21 стопора 17. отпирающий шток 19 размещается с возможностью горизонтального перемещения в специальном зажиме 22, как, правило, прямоугольной формы, закрепленном на боковой стенке 11 багажного бокса 2, и одним из концов входит в контакт со стопором 17, а другим концом связан с замковым соединением 23. обычно механизм фиксации 16 размещается с той стороны зажимного устройства 8, с которой осуществляется его поворот. в днище 10 багажного боксу 2 выполнены отверстия 24, в которые входит зажимной рычаг 12 при повороте зажимного устройства 8.

система крепления работает следующим образом.

при необходимости закрепления багажного бокса 2 на поперечинах 3, закрепленных на крыше 4 легкового автомобиля 5, выполняют следующие действия. багажный бокс 2 устанавливают на поперечинах 3, таким образом, чтобы поперечины 3 находились между отверстиями 24 в днище 10 багажного бокса 2. в исходном положении системы крепления 1 зажимные рычаги 12 зажимных устройств 6 находятся в поднятом состоянии. с помощью гаечного ключа или

другого подходящего инструмента стержни 8 зажимных устройств 6, имеющие на концах 15 соответствующую инструменту форму, последовательно один за другим поворачивают благодаря наличию подшипника 25 так, чтобы зажимные рычаги 12 вошли в отверстия 24 в днище 10 багажного бокса 2, охватывая поперечины 3 и прижимая их к днищу 10 бокса 2. после поворота стержней 8 механизм фиксации 16 фиксирует положение зажимных рычагов 12 путем контакта стопора 17 под воздействием возвратной пружины 18 с одним из зубцов 13 на внешней поверхности зажимного рычага 12. в это время отпирающий шток 19, закрепленный с помощью зажима 22, который обеспечивает ему возможность горизонтального перемещения, на боковой стенке 11 багажного бокса 2, находясь в контакте со стопором 17, не дает ему возможности выйти из зацепления с зубцом 13 на внешней поверхности зажимного рычага 12. для закрепления данного положения отпирающего штока 19 используют замковое соединение 23, которое препятствует горизонтальному перемещению отпирающего штока 19.

в результате получаем багажный бокс 2 надежно закрепленный на поперечинах 3, прикрепленных к крыше 4 легкового автомобиля 5. при закреплении багажного бокса 2 крышка 26 не открывалась, т.е. никаких действий внутри багажного бокса 2 не проводилось. данная последовательность операций может быть выполнена как с пустым, так и с загруженным багажным боксом.

для снятия багажного бокса 2 с поперечин 3, закрепленных на крыше 4 автомобиля 5 выполняют обратную последовательность действий. поворот ключа в замковом соединении 23 передает действие на отпирающий шток 19, который перемещается горизонтально и, в свою очередь, действует на стопор 17, выводя его из зацепления с зубцом 13 на внешней поверхности зажимного рычага 12. после освобождения зажимных рычагов 12 от фиксации, воздействуя на конец 15 стержней 8, их поворачивают с помощью гаечного ключа или другого подходящего инструмента, при этом зажимные рычаги 12 выходят из зацепления с поперечинами 3, и возвращаются в исходное положение. багажный бокс 2 можно снимать с крыши автомобиля.