一种车顶帐篷的制作方法

2021-01-14 13:01:09|

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本发明涉及一种可折叠的车顶帐篷。

技术背景

车顶帐篷作为一种新型的野外宿营方式已越来越多地受到自驾旅游者的青睐。普通帐篷搭在地面，一是搭拆麻烦，费时费力。二是地面湿气雨水侵入，虫兽侵扰，安全性不好。三是配用地垫薄，舒适性不好。而车顶帐篷安装在车顶上，通风透气，防水防虫兽，安全性好。快速开合，省时省力。而且由于空间充裕，可以设置较厚的软垫，舒适性好很多。然而现有的车顶帐篷，大都是整体式的，如zl2015203950557，zl2016109193672，zl2016105655507，zl2013106912904，其大部分使用铝合金框架，长度长，重量重，占用空间多，安装不便，一般只有较大的suv车型才能安装。而查阅文献也有可以折叠的车顶帐篷，如zl200920163892.1，zl2011203372027，zl2012204450367，zl2013201728375，等，但普遍存在仅仅是一种原理构想，并未进行细致的思考，不能根据其构想生产出适用的产品。

技术实现要素：

本发明所解决的问题在于提供一种可以快速折叠的车顶帐篷，其折叠后的长度仅为打开时的一半，其帐篷壳体是采用复合材料做成的两片硬壳，因而厚度薄，体积小，重量轻，结构简单，可以用于绝大多数车型。

本发明的技术解决方案是：

两片由夹芯复合材料做成的类似簸箕样的箱体组成折叠部分的主体，即由固定箱体和活动箱体组成半封闭外壳，此外壳同时也是帐篷的底板。两箱体通过合页铰接在一起，u型支撑杆也铰接在合页上，u型支撑杆打开形成一个笼型架构。帐篷布罩在u型支撑杆外面并与u型支撑杆粘接在一起，帐篷布的下沿粘接在固定箱体和活动箱体的内侧上沿，形成一个半封闭空间。

箱体由先进夹芯复合材料做成。其内外是纤维(玻璃纤维，碳纤维等)增强树脂基(不饱和树脂，聚氨脂，环氧树脂等)复合材料面层，芯部及加强筋是用巴沙轻木(也可以用其他的硬质闭孔泡沫材料)，这样的箱体重量轻，强度及刚度大，利于安装及使用。

帐篷布上开有双层结构的门和窗，外层为防虫网布，内层为防雨布，开口部分安装有防水拉链，可以拉开透气，也可以拉上保温。

帐篷内安装有软垫，以提高舒适性。设计箱体的厚度大于软垫的厚度，这样箱体合拢后中间还有空隙，作为附加的储物空间，可以放置睡袋，衣物等。

帐篷门设置在活动箱体一侧，活动箱体打开后，把伸缩梯拉开到合适的长度，支撑在活动箱体外侧的支座上，形成一个坚固稳定的支撑，以承载活动箱体上的重量，兼做上下帐篷之用。

两箱体合拢后后端面有一个未封闭的开口，此开口需要密封起来才能保证行车时灰尘及雨水不会侵入帐篷内。有两种密封方式：1是用一块有弹性的防水布粘接固定在箱体后端的端面，蒙住开口，帐篷打开后自动折叠在缝隙中。2是用一块硬质的活动盖板，盖在箱体后端的开口上，箱体打开时盖板也打开收在下面，箱体合拢时盖板也合拢盖住开口。盖板上与箱体端面配合的地方设有一圈弹性密封胶条。活动盖板与箱体的连接方式有多种，比如下端用合页铰接在固定箱体上，上端用搭扣扣合。比如下端用合页铰接在固定箱体上，上端用连杆机构连接在活动箱体上，盖板随着活动箱体的开合自动开合。比如用电动合页安装在固定箱体上，电动翻转完成开合。

为避免电动开合帐篷箱体所造成的复杂及空间占用，本方案设计了一个手动开合机构：在帐篷侧面外沿设置一个压杆，一端铰接在帐篷壳体的后端，压杆可以绕铰接轴旋转。打开帐篷时，把压杆向后旋转约180°，向下压，利用杠杆原理，活动箱体就随压杆的旋转而被打开，等过了90°，活动箱体在重力作用下自动下落，用手接住，放平即可。合拢时，向上抬活动箱体，等过了90°，活动箱体在重力作用下自动下落，用手压住压杆，慢慢放下即可。

在合拢帐篷时，由于帐篷内的容积是逐渐变小，所以帐篷布在内部空气的作用下容易冒出来，还要人再塞回去，也容易挤破帐篷布。为此提供一种收折机构，可以在收叠帐篷时自动把篷布收折在帐篷内，避免了前述缺陷。

在u型支撑杆上设有若干个弹性簧片，其中间固定在u型支撑杆上，两端粘接在帐篷布上。簧片自然状态时有向内的夹角(可选45°)，打开帐篷时簧片被帐篷布绷紧拉直。当收折帐篷时，帐篷布放松，簧片在弹力作用下向内收折，拉动帐篷布向内收折，可避免帐篷布在合拢帐篷时冒出外壳边缘。

过去的车顶帐篷固定装置都是用u形夹固定在车顶横杆上，每个u形夹2个螺栓，4个u形夹要8条螺栓，安装费事费时，外观也不好看。为此设计了新的固定机构。采用长方形的金属片，一边固定在帐篷底部的加强筋上，一边悬空。悬空这边开有长孔，车顶横杆上的t形槽里放入方形帽的螺栓，把此螺栓插入金属片的长孔里，戴上螺帽拧紧即可。

本设计的有益效果是，4个固定点只需要4个螺栓即可，减少了工作量。而且轻巧，美观。

采用上述方案后，本发明有如下优点：

1.节省空间。折叠后长度变小一半，可以安装于几乎任何车型的车顶。

2.轻便易安装。由于采用了先进的夹芯复合材料，相比过去采用铝合金框架结构，本装置结构简单，重量轻，强度大，易与安装。

3.易于使用。本装置的硬壳即是合拢后的外壳，也是打开后的帐篷底板(即睡觉的床)，打开就是帐篷，马上睡觉。合拢就可以出发，只需一步，非常的易于使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为帐篷结构示意图；

图2为合页和箱体、u型支撑杆的连接示意图；

图3为箱体结构示意图；

图4为箱体结构刨视图。

图5为安装了软垫后的箱体示意图；

图6为帐篷使用时的结构示意图；

图7为箱体与软布后盖爆炸图；

图8为箱体与软布后盖安装图；

图9为箱体打开过程中软布后盖自动折叠示意图。

图10为活动后盖的连杆机构示意图(关闭状态)；

图11为活动后盖的连杆机构示意图(打开状态)；

图12为活动后盖的合页-搭扣连接示意图(关闭状态)；

图13为活动后盖的合页-搭扣连接示意图；

图14为压杆安装结构示意图。

图15为压杆打开箱体的原理图；

图16为弹性簧片拉动帐篷布的原理图；

图17为弹性簧片安装结构示意图；

图18为箱体固定在车顶横杆上的结构示意图；

图19为固定片结构图。

图20为固定片固定箱体的结构示意图；

图中1.汽车，2.伸缩梯，3.固定箱体，4.活动箱体，5.u型支撑杆，6.帐篷布，7.合页，8.面层，9.加强芯，10.软垫，11.软布后盖，12.活动后盖，13.连杆，14.连杆座，15.连杆座，16.合页，17.搭扣，18.压杆，19.u型槽，20.压杆转轴，21.弹性簧片，22.车顶横杆，23.固定片，24.方帽螺栓，25橡胶减震垫，26.加强筋

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

【实施例1】如图3所示，固定箱体3和活动箱体4是两个类似簸箕样的壳体，三面有壁，一面开口，两箱体合拢后形成一个半封闭的外壳。两箱体由450克0/90°玻璃纤维轴向布做铺层，上下表面各3层作为面层8，5毫米厚的巴沙轻木板做加强芯9，如图4所示，使用真空导入成型。在底部设计有梯形加强筋26，在上沿设计有25*25毫米的方形加强筋26。u型支撑杆5是由铝合金管制成。固定箱体3固定在车顶横杆22上。固定箱体3和活动箱体4组成帐篷底板，由金属材料制成的合页7一边固定在固定箱体3上，一边固定在活动箱体4上，两箱体由合页7铰接在一起，3支u型支撑杆5也铰接在合页轴上，如图2所示。打开的两个箱体和3支u型支撑杆5形成一个笼型框架。帐篷布6罩在u型支撑杆5外面并与u型支撑杆5粘接在一起，帐篷布6的下沿粘接在固定箱体3和活动箱体4的内沿上，形成一个封闭空间，如图1所示。帐篷布6上开有双层结构的门和窗，外层为防虫网布，内层为裁有倒u型开口的防水布，开口部分安装有防水拉链，可以拉开透气，也可以拉上保温。

帐篷内安装有软垫10，以提高舒适性。软垫10的厚度小于箱体的厚度，如图5所示，这样在箱体合拢后在内部还有一定的空间，可以作为附加的储物空间，放置随身衣物等。

如图1，图16，图17所示，在每支u型支撑杆5上设有3个弹性簧片21，其中间固定在u型支撑杆5上，两端固定在帐篷布6上。弹性簧片21自然状态时有约45°夹角，打开帐篷时弹性簧片21被帐篷布6绷紧拉直。当收折帐篷时，帐篷布放松，弹性簧片21在弹力作用下向内收折，拉动帐篷布6向内收折，可避免帐篷布6在合拢帐篷时冒出外壳边缘。

如图7，图8，图9所示，固定箱体3和活动箱体4开口的那面用弹性防水布作为软布后盖11粘接在外沿上，蒙住开口部分，以防雨水和灰尘侵入。打开帐篷后软布后盖11自动折叠在缝隙中。

在活动箱体4一侧加强筋上固定有u型槽19，u型槽19里铰接有压杆18，压杆18可以绕压杆转轴20旋转。平时压杆18贴加强筋收放，如图14，要打开帐篷时把压杆18向后转动约180°，如图15所示，利用杠杆原理，向下压，即可打开活动箱体4。等转过了90°，活动箱体4在重力作用下自动下落，用手接住放平，再把随车携带的伸缩梯2拉到合适的长度，支撑在活动箱体4的边缘的支撑座上，帐篷便搭建好了，如图6所示。

关闭帐篷时，先收起伸缩梯2，再把活动箱体4往上抬，过了90°活动箱体4在重力作用下自动下落，用手压住压杆18，缓缓放下即可完成关闭。

如图18，图19，图20所示，在固定箱体3底部的加强筋26上固定有4个固定片23，固定片23下表面固定有橡胶减震垫25，其一边固定在加强筋26上，一边悬空，悬空端开有长孔。在车顶横杆22的t型槽里安装有方帽螺栓24，调整位置，使方帽螺栓24的螺杆插入固定片23的长孔里，拧上螺母，帐篷便固定在汽车1上的车顶横杆22上了。

【实施例2】如图3所示，固定箱体3和活动箱体4是两个类似簸箕样的壳体，三面有壁，一面开口，两箱体合拢后形成一个半封闭的外壳。两箱体由700克0/90°玻璃纤维轴向布做铺层，上下表面各2层作为面层8，4毫米厚的巴沙轻木板做加强芯9，如图4所示，使用真空导入成型。在底部设计有梯形加强筋26，在上沿设计有25*25毫米的方形加强筋26。u型支撑杆5是由铝合金管制成。固定箱体3固定在车顶横杆22上。固定箱体3和活动箱体4组成帐篷底板，由金属材料制成的合页7一边固定在固定箱体3上，一边固定在活动箱体4上，两箱体由合页7铰接在一起，3支u型支撑杆5也铰接在合页轴上，如图2所示。打开的两个箱体和3支u型支撑杆5形成一个笼型框架。帐篷布6罩在u型支撑杆5外面并与u型支撑杆5粘接在一起，帐篷布6的下沿粘接在固定箱体3和活动箱体4的内沿上，形成一个封闭空间，如图1所示。帐篷布6上开有双层结构的门和窗，外层为防虫网布，内层为裁有倒u型开口的防水布，开口部分安装有防水拉链，可以拉开透气，也可以拉上保温。

帐篷内安装有软垫10，以提高舒适性。

如图10，图11所示，固定箱体3和活动箱体4开口的那面用一个硬质壳体做成的活动后盖12罩在外面，盖住开口部分，以防雨水和灰尘侵入。活动后盖12靠合页16-连杆机构连接在箱体上，活动后盖12与箱体端面配合的地方设有一圈弹性密封胶条。活动后盖12的下沿用合页16铰接在固定箱体的下沿，活动后盖12的上沿固定有连杆座15，连杆座14固定在活动箱体4的上表面，连杆13一端与连杆座15铰接，一端与连杆座14铰接。关闭帐篷时活动后盖12靠连杆机构拉动压紧在两箱体的端面，起到密封的作用。打开帐篷后活动后盖12自动折叠在箱体下面。

关闭帐篷时，先收起伸缩梯2，再把活动箱体4往上抬，过了90°活动箱体4在重力作用下自动下落，用手压住压杆18，缓缓放下即可完成关闭。

【实施例3】如图3所示，固定箱体3和活动箱体4是两个类似簸箕样的壳体，三面有壁，一面开口，两箱体合拢后形成一个半封闭的外壳。两箱体由700克0/90°玻璃纤维轴向布做铺层，上下表面各2层作为面层8，4毫米厚的巴沙轻木板做加强芯9，如图4所示，使用真空导入成型。在底部设计有梯形加强筋26，在上沿设计有25*25毫米的方形加强筋26。u型支撑杆5是由铝合金管制成。固定箱体3固定在车顶横杆22上。固定箱体3和活动箱体4组成帐篷底板，由金属材料制成的合页7一边固定在固定箱体3上，一边固定在活动箱体4上，两箱体由合页7铰接在一起，3支u型支撑杆5也铰接在合页轴上，如图2所示。打开的两个箱体和3支u型支撑杆5形成一个笼型框架。帐篷布6罩在u型支撑杆5外面并与u型支撑杆5粘接在一起，帐篷布6的下沿粘接在固定箱体3和活动箱体4的内沿上，形成一个封闭空间，如图1所示。帐篷布6上开有双层结构的门和窗，外层为防虫网布，内层为裁有倒u型开口的防水布，开口部分安装有防水拉链，可以拉开透气，也可以拉上保温。

帐篷内安装有软垫10，以提高舒适性。

如图12，图13所示，固定箱体3和活动箱体4开口的那面用一个硬质壳体做成的活动后盖12罩在外面，盖住开口部分，以防雨水和灰尘侵入。活动后盖12靠合页16-搭扣17连接在箱体上，活动后盖12与箱体端面配合的地方设有一圈弹性密封胶条。活动后盖12的下沿用合页16铰接在固定箱体的下沿，活动后盖的上沿固定有搭扣17，搭扣17的另一半固定在活动箱体4的上沿。关闭帐篷时活动后盖12靠搭扣拉动压紧在两箱体的端面，起到密封的作用。打开帐篷时先打开搭扣17，翻动活动后盖12折叠在箱体下面，再打开帐篷。

关闭帐篷时，先收起伸缩梯2，再把活动箱体4往上抬，过了90°活动箱体4在重力作用下自动下落，用手压住压杆18，缓缓放下即可完成关闭。

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