专利名称：用于装配式工棚顶的弹性支撑的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及折叠、可拆卸结构，具体地说，涉及一种可拆卸工地工棚结构，其具有升高的天篷，该天篷弯曲并相对风减小外形。
便于运输并快速搭建在危急地点的临时工棚在提供临时照应和住所方面特别有用，这种工棚也可以用于非危急的户外集会，如用于临时军事任务、野游等等。在本申请人的美国专利US4,607,656中描述了这样一种快速装配的可拆卸工棚，其具有X形连杆的框架、伸缩支腿以及覆盖框架的天篷。该工棚的支腿能够伸缩到其包装长度的约两倍，且X形桁架对的框架能够横向在支腿之间延伸以支撑天篷。框架可由轻质材料构建并且伸缩支腿可以被拉伸以升高工棚的框架。然而，天篷的高度限于支腿的伸出长度，并且天篷基本是平的，使降雨和砂石汇集在天篷的上面，这会在天篷上产生泄漏和滑痕。另外，工棚的尺寸和稳定性极大地受到框架强度的限制。
理想的是提供一改进的可拆卸工棚，具有用于天篷的支撑框架，该天篷被升高到支撑支腿之上，以在结构内提供更多的顶部空间，并且使获得足够的天篷高度所需的支腿和框架的尺寸和重量减小。更理想的是提供具有支撑框架的装配式工棚，该框架使降雨和砂石从工棚上部滑落，其天篷在强风中弯曲并降下，以减小在可以使其抬起并倒塌的风力中的暴露面积，来改善风中的稳定性。本发明实现了这些要求。
总之，本发明提供了低成本、轻质的装配式工棚，其具有带中央支撑件的天篷，中央支撑件弯曲以使天篷在强风中降下，以减小工棚在可以使其抬起并倒塌的风力中的暴露面积，来改善风中的稳定性。
于是，本发明提供了一种可装配拆卸的工棚，其具有降下构型及伸展构型。工棚包括具有至少三个侧面和三个角的天篷；具有至少三个支撑天篷的支腿的支腿组件，支腿具有上端和下端；周围桁架连接组件，其具有多个连接到所述支腿组件的连杆的周围桁架对。支腿优选地具有伸缩的上和下部，下部与地面接合，以及具有滑块元件，其滑动地安装到每个支腿的上部。
每个周围桁架对优选地包括第一和第二连杆，其枢转地以剪式结构连接到一起，第一和第二连杆具有内端和外端，每个第一连杆的外端连接到一个支腿的上端，且每个第二连杆的外端可滑动地连接到支腿。设置天篷尖顶支撑组件，其在升起位置和降低位置之间可移动，在升起位置，天篷尖顶支撑组件支撑天篷位于支腿组件上端之上。在本优选实施例中，天篷尖顶支撑组件包括柔性中央支撑件，其可以相对强风的力量弯曲，并且该柔性中央支撑件一般优选地由弹性体，如橡胶柱或管、弹簧螺旋等形成。换句话说，中央支撑件可以是管状元件，其包含隔开的中间部分，该部分包含弹簧或弹性元件以提供理想的弹性。
本发明的这些或其他的优点将从以下详细的描述，以及参照以示例形式对本发明进行图示的附图，变得更清楚。
图1是本发明的装配式工棚的优选高尖顶实施例的透视图，示出了棚顶的结构；图2是沿图1的线2-2取得的横剖视图，示出了处于伸展和升起构型的工棚的周围和中央桁架对；图3是图1的可拆卸工棚的俯视图；图4是在周围桁架对和中央桁架对之间的连接部分的放大视图；图5是图1的可拆卸工棚的框架的侧视图，示出了处于基本被拆开构型的周围桁架对；图6是与图2相似的剖视图，示出了采用由螺旋弹簧形成的柔性中央支撑件的第二优选实施例；图7是第三优选实施例的横剖视图，其采用具有一对管状元件的弹性螺旋弹簧以提供柔性支撑；图8是第四优选实施例的横剖视图，其采用在中央支撑内的弹性元件。
现有可拆卸工棚的尺寸和有效顶部空间受到该结构的支腿的伸展长度限制，并提供基本平的棚顶结构，会在棚顶上的凹坑或凹槽内收集降雨。本发明的可拆卸工棚提供了低成本、轻质的具有天篷的装配式工棚，该天篷带有中央支撑件，其可以弯曲以使天篷在强风中降下，以减小工棚在可以使工棚抬起并倒塌的风力中的暴露面积，用来改善风中的稳定性。
如图中所示，并具体参照图1所示的第一优选的四边实施例，本发明被实施于装配式工棚10中，其天篷12具有至少三个侧面14并优选地为四个侧面，至少三个角16，并优选地为四个角。虽然天篷也可以由其他适宜的片状材料如帆布、或其他类型的布质织物或塑料制成，天篷优选地由尼龙织物制成，以便轻并容易运输。至少三个，并优选为四个支腿18支撑天篷，支腿在天篷的每个角下面。具体参照图2，每个支腿具有上端20和下端22，以及优选地，每个支腿分别包括伸缩的上和下部24和26，伸缩的下部包括弹簧加载的制动销27，用于定位在上部提供的孔28中来按需要调节支腿的高度。可伸缩的下部也优选地包括地脚部分29，用于与地面或其他地板表面接合。
参照图2，支腿滑块元件32也可滑动地安装在每个支腿的上部。弹簧加载制动销也可设置在上支腿部分，用于与支腿滑块元件中的孔定位。
参照图2和图5，在第三个备选的实施例中，周围框架38包括周围桁架装置40，周围桁架装置40具有以直角连接到每个支腿的两个连杆的周围桁架对42，每个周围桁架对包括第一连杆44，该连杆具有连接到支腿的上端的外端46、内端48、纵向中心50以及对中定位的枢转点52，该枢转点52枢转地连接到第二连杆54上，该连杆54具有枢转连接到支腿滑块元件上的外端56，从而可滑动地将第二连杆连接到支腿的上部上。周围桁架对的第二连杆包括内端58、纵向中心60及对中定位的枢转点62。每个周围桁架对的第一和第二连杆在其枢转点以标准的剪式结构枢转地连接。
每个周围桁架对的内端48、58更优选地在接合处86枢转地连接到另一周围桁架对的内端48、58上，该连接处86在工棚框架一侧的两个支腿之间居中。
如图2到4清晰可见的，还设置了连杆的多个中央桁架对88，且每个中央桁架对在接合处86枢转地连接到周围桁架对的内端，如通过直角支架元件87，周围桁架对和中央桁架对枢转连接到接合处86上。在第三实施例中，工棚的框架具有四方形结构，并且设置了四个中央桁架对，其连接到工棚框架的四个侧面接合处。在具有三个侧面的工棚框架中，可以设置三个中央桁架对，如以下将说明的。每个中央桁架对优选地包括第一连杆92，其具有连接到一侧的周围桁架对的至少一个第二连杆的内端的外端94、内端96、以及位于中央桁架对第一连杆的纵向中点的枢转点98。每个中央桁架对也优选地包括第二连杆100，其具有连接到一侧的周围桁架对的至少一个第二连杆内端的外端102、内端104、以及位于中央桁架对第二连杆的纵向中点的枢转点106。中央桁架对的第二连杆优选地比中央桁架对的第一连杆长，以便在工棚的扩展构型中，第二连杆正好在支腿的顶部延伸，以赋予工棚高尖顶的天篷。例如，对于长度为大约10英尺6英寸的第一连杆，第二连杆可以为大约12英尺长，顶部、第二连杆的内端伸到支腿和周围桁架对的接合处之上大约4英尺。
中央桁架对的第一或第二连杆的内端更优选地连接到垂直方向的中央支撑件130上，该元件130用来支撑天篷并在工棚框架处于伸展构型时赋予天篷高的尖顶形状。在一优选的实施例中，中央桁架对由支架132枢转地连接到中央支撑件。中央滑块元件133枢转地连接到中央桁架对的另一个第一或第二连杆的内端，并且被设置成在工棚框架处于伸展构型时滑动接合并稳定中央支撑件。
拉伸装置138优选地连接在支腿滑块元件和中央支撑滑块元件之间，用于增加工棚框架的伸展构型的强度和稳定性。拉伸装置优选地包括第一线缆140，由每个支腿上的支架142固定到每个支腿上；第二线缆144，固定到中央滑块的支架146上；以及线缆锁148，如过中位型(over center type)线缆锁，将第一和第二线缆固定到一起。在目前的优选实施例中，中央支撑件包括尖顶立柱元件150，用于进一步将天篷的顶部中心延伸在工棚框架之上，以拉紧天篷。根据本发明的本优选实施例，中央支撑件130和/或尖顶立柱元件150可以构造成坚固并具有柔性，以便被偏压以具有通常纵向构型以强有力地支撑天篷的尖顶，但是强风对工棚天篷的力的作用下可以弯曲，换句话说，使天篷的高的外形在强风的力量下降下，以减小工棚在可以使其抬起并倒塌的风力下的暴露面积。中央支撑件130和/或尖顶立柱元件150可以为柱状或管状，由柔性弹性体构成，如橡胶或聚胺酯，具有如图2所示的外形。换句话说，例如，在图6所示的另一个优选实施例中，中央支撑件130和/或尖顶立柱元件150可以由重载螺旋弹簧构成，弹簧在图6所示的纵向构型中受偏压，可以在强风的力量下弯曲，以减小工棚对强风的暴露。在如图7所示的目前的第三优选实施例中，中央支撑130可以由管状元件152和154制成，它们以一定距离隔开并且其中间插入弹簧156以提供理想的柔性，这种柔性受弹簧的刚度和在两部分152和154之间的露出长度160控制，它们被天篷支撑件162盖住。类似地，如图8所示，弹簧元件可以由弹性元件162代替，其刚度可以基于尺寸和材料变化以提供理想的柔性。弹性材料可以为橡胶、塑料或其他任何比垂直元件152和154更承受得住并更像弹簧的适宜材料。
鉴于上述描述，明显看出本发明提供了一种快速装配式工棚，其具有升高的棚顶，其被提高以提供更多的顶部空间，高的倾斜的尖棚顶以流下降雨和砂石，以及具有中央支撑件的天篷，该支撑件弯曲使天篷在强风中折叠，以减小工棚相对可以使其抬起并倒塌的风力的暴露面积，来改善风中的稳定性。
从前面可以知道，本发明的特殊形式已被图示并描述，在不背离本发明的精髓和范围情况下可以对其进行各种修改。因此，本发明的范围仅由权利要求书限定。
权利要求
1．一种装配式可拆卸工棚，具有降下构型和伸展构型，包括具有至少三个侧面和三个角的天篷；具有至少三个支撑所述天篷的支腿的支腿组件，所述支腿具有上端和下端；周围桁架连接组件，其具有多个连接到所述支腿组件的连杆的周围桁架对；以及天篷尖顶支撑组件，其连接到所述支腿组件并在升起位置和降低位置之间可移动，在升起位置，所述天篷尖顶支撑组件支撑所述天篷使其位于支腿组件的顶部之上，且所述天篷尖顶支撑组件包括柔性中央支撑件，其相对强风的力可弯曲。
2．如权利要求1所述的工棚，其特征在于，每个所述支腿包括伸缩的上部和下部，所述下部用来与地面接合。
3．如权利要求1所述的工棚，其特征在于，所述支腿组件包括滑块元件，其滑动地安装在每个所述支腿上。
4．如权利要求1所述的工棚，其特征在于，每个所述周围桁架对包括第一和第二连杆，这些连杆以剪式结构枢转地连接在一起，所述第一和第二连杆具有内端和外端，每个所述第一连杆的所述外端连接到一个所述支腿的上端，且每个第二连杆的所述外端滑动地连接到所述支腿上。
5．如权利要求1所述的工棚，其特征在于，所述柔性中央支撑件包括弹性体的圆柱。
6．如权利要求1所述的工棚，其特征在于，所述柔性中央支撑件包括弹性体的管。
7．如权利要求1所述的工棚，其特征在于，所述柔性中央支撑件包括螺旋弹簧。
8．如权利要求1所述的工棚，其特征在于，所述柔性中央支撑件包括由弹性元件连接的两个刚性竖直元件。
9．如权利要求8所述的工棚，其特征在于，所述柔性元件为弹簧。
10．如权利要求8所述的工棚，其特征在于，所述柔性元件为由弹性材料制成的柱体。
11．如权利要求10所述的工棚，其特征在于，所述弹性材料为橡胶。
12．如权利要求10所述的工棚，其特征在于，所述弹性材料为塑料。
全文摘要
一种装配式工棚(10)，其具有桁架框架，该框架提供了抬起的升高天篷(12)，该天篷具有处于升高伸展构型的高的尖顶。该工棚(10)具有天篷(12)、支腿组件(18)、以及周围桁架连接组件(40)，该连接组件具有多个连接到支腿组件(18)的连杆的周围桁架对(42)。支腿(18)优选地具有伸缩的上部(20)和下部(22)，下部(22)用于与地面接合，且滑块元件(32)可滑动地装在每个支腿(18)上。还设置天篷尖顶支撑组件(150)，其在升高位置和降低位置之间可移动，在升高位置天篷尖顶支撑组件(150)支撑天篷位于支腿组件(18)的顶部之上。天篷尖顶支撑组件(150)包括柔性的中央支撑件(130)，如橡胶管或螺旋弹簧，其可以相对强风的力量弯曲。
文档编号E04H15/34GK1318127SQ99811068
公开日2001年10月17日 申请日期1999年8月12日 优先权日1998年9月17日
发明者马克·C·卡特 申请人:马克·C·卡特