ОПОРА БАГАЖНИКА, ЗАКРЕПЛЯЕМОГО НА КРЫШЕ АВТОМОБИЛЯ
ROOF RACK SUPPORT

Настоящее изобретение относится к вспомогательным устройствам, расположенным снаружи транспортных средств для перевозки грузов, а именно к багажникам, конструктивно сопряженным с крышей. Может использоваться в качестве опоры, фиксирующей полую поперечную дугу багажника на рейлинге - продольном силовом элементе (балке) на крыше автомобиля.
Известна опора багажника, закрепляемого на крыше автомобиля [международная заявка WO 2004/024506, опубл. 25.03.2004]. В корпусе опоры имеется регулировочный винт, расположенный под углом к поперечной дуге багажника. Головка винта имеет сферическую опорную поверхность, обеспечивающую шарнирный контакт винта с корпусом опоры. Гайка этого винта выполнена в цилиндрической, и установлена так, что ее ось перпендикулярна оси винта. Одновременно сама гайка является поворотной осью двуплечего рычага, нижняя часть которого служит для фиксации опоры на рейлинге, а верхняя часть рычага заглублена в полость упорного выступа корпуса. Этот выступ корпуса располагается в продольном канале поперечной дуги багажника. В процессе установки опоры на рейлинге вращают винт, при этом рычаг, надетый на гайку, совершает поступательное движение и при зажиме рейлинга между захватной нижней частью рычага и корпусом опоры рычаг поворачивается. При этом верхняя часть рычага воздействует изнутри на выступ корпуса, что обеспечивает фиксацию поперечной дуги багажника.
Описанная конструкция обладает рядом недостатков. Основные из них следующие. Т.к. корпус опоры выполняется из полимерного материала, а нагрузка при фиксации поперечной дуги воспринимается выступом в корпусе, существует вероятность разрушения корпуса. Кроме того, полость корпуса ограничивает перемещение рычага, а, следовательно, ограничен диапазон регулировки и размерный ряд (по поперечному сечению) рейлингов и поперечных дуг.
Известна опора багажника (RU 91946 U1, опубл.: 2010.03.10), закрепляемого на крыше автомобиля, имеет в своем составе корпус, в котором наклонно размещен регулировочный винт, головка которого шарнирно опирается на стенку корпуса. В конструкции также имеется прижимной двуплечий рычаг фигурной формы, первое плечо которого предназначено для прижима рейлинга к корпусу опоры, а второе плечо предназначено для фиксации поперечной дуги багажника. Гайка, взаимодействующая с винтом, имеет цилиндрическую форму, и ее ось перпендикулярна оси винта. Гайка расположена в отверстии прижимного рычага и является его поворотной осью. От прототипа устройство отличается тем, что в верхней части корпуса опоры имеется окно для прохождения концевой части второго плеча прижимного рычага в продольный канал поперечной дуги багажника. При этом упомянутая концевая часть второго плеча выполнена в виде головки, форма которой обеспечивает ее заклинивание в канале дуги при повороте рычага, с расположением точек верхнего и нижнего контактов с внутренней поверхностью дуги в плоскости, наклонной по отношению в продольной оси дуги.
Данный багажник имеет широкий диапазон регулировки и более надежную фиксацию поперечной дуги за счет эффекта заклинивания.
Описанные известные аналоги с зажимным фиксатором имеют технической проблемой подгонку под непараллельные рейлинги, поскольку в процессе заклинивания прижим к рейлингу происходит не всей плоскостью фиксатора, а только его краем, что не обеспечивает надежность фиксации.
Наиболее близким аналогом является несущий нагрузку верхний багажник (RU2735745, опубл.: 06.11.2020.), выполненный на поверхностях крыши транспортного средства таким образом, чтобы позволять размещать удлиненные элементы или элементы необычной формы, объемные габариты которых не соответствуют багажнику, содержащий балку и фиксирующую группу, причем он содержит держатель зажима, прикрепленный к упомянутой фиксирующей группе с возможностью вращения вдоль вертикальной оси посредством вертикального фиксирующего элемента, и полость оси вращения, которая обеспечивает вращательное движение упомянутого держателя зажима относительно вертикальной оси. Прототип содержит подвижный зажим и неподвижный зажим, закрепленный к упомянутому держателю зажима вдоль одной горизонтальной оси посредством горизонтального фиксирующего элемента.
Подвижный зажим в прототипе обеспечивает вращательное движение упомянутого держателя зажима относительно вертикальной оси, что позволяет фиксировать багажник к непараллельным рейлингам.
Прототип решает вышеописанные проблемы аналогов.
Но технической проблемой прототипа является то, что держатель зажима, выполненный с возможностью вращательного движения относительно наклонной поверхности на транспортном средстве, регулирует свое положение лишь в горизонтальной плоскости и при том лишь в отношении внешнего зажима. Внутренний зажим остается неподвижным. Это существенно ограничивает возможности вращения опоры багажника при ее фиксации на рейлинге.
При этом держатель зажима ограничен возможностью крепления к тем автомобилям, у которых рейлинг имеет высоту меньше, чем паз подвижного зажима, который совершает вращательные движения в горизонтальной плоскости.
Рейлинги на всех автомобилях имеют разную высоту и соответственно, данный зажим и, соответственно, все устройство опоры багажника, должен изготавливаться под определенные модели с соответствующим пазом под толщину рейлинга.
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа при улучшении его преимуществ в части возможности регулировки положения зажима в горизонтальной плоскости.
Техническим результатом изобретения является универсальность - возможность крепления опоры багажника к рейлингу разной толщины. Кроме того, обеспечивается возможность регулировки положения зажима в горизонтальной и вертикальной плоскостях, за счет обеспечения возможности вращения в горизонтальной плоскости одновременно внутреннего и наружного зажимов, а также за счет возможности изменения положения зажима по вертикали. В целом изобретение повышает удобство при закреплении опоры багажника на рейлинге в сравнении с аналогом.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена опора багажника автомобиля, содержащая поперечную дугу, зафиксированную в корпусе опоры, вращающийся зажим, закрепленный к корпусу посредством вертикального фиксирующего болта, отличающаяся тем, что содержит вращающийся вдоль вертикальной оси модуль, включающий внутренний и наружный зажимы, а также их держатели, причем вращающийся модуль закреплен к корпусу посредством вертикального фиксирующего болта, причем держатель наружного зажима зафиксирован на корпусе опоры горизонтально ориентированным болтом, установленным в вертикальной прорези держателя зажима таким образом, что при ослабленном натяжении болта обеспечивается возможность изменения положения держателя наружного зажима относительно корпуса по вертикали.
Устройство может дополнительно содержать переднюю крышку, которая выполнена с возможностью фиксации к корпусу с помощью замка. Замок может быть закреплен на уголке с проушиной, фиксируясь на ней поворотной втулкой.
Поперечная дуга может быть закреплена к корпусу через болтовое соединение вместе с уголком с проушиной.
Для удобства в теле корпуса выполнены ниши для хранения шестигранных ключей, причем ниши расположены по обе стороны от замка.
К вертикально фиксирующему болту может быть закреплен наружный держатель, который выполнен в виде уголкового крепления и имеет сквозное крепежное отверстие под данный болт.
На торце наружного держателя может быть закреплен наружный зажим, который выполнен в виде пластика или резины.
Через прорезь в наружном держателе вставлен горизонтальный фиксирующий болт, причем вращающийся модуль содержит горизонтальную резиновую накладку, которая установлена так, чтобы горизонтальный фиксирующий болт располагался поверх ее упорной площадки.
Внутренний зажим, предпочтительно, закреплен к держателю внутреннего зажима через резиновую накладку.
Держатель внутреннего зажима предпочтительно имеет вверху отверстие, совмещенное с проемом, расположенным на внутренней стороне держателя.
Предпочтительно, держатель внутреннего зажима выполнен с продолговатым крепежным отверстием, ориентированным продольной длиной по вертикали, а по бокам держателя внутреннего зажима выполнены симметричные направляющие, находящиеся на разной высоте.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан общий вид опоры багажника автомобиля в разобранном виде по деталям.
На фиг.2 показаны виды узлов опоры багажника автомобиля без отдельных элементов (А-Д) и в собранном виде (Е).
На фиг.3 показан вид основных узлов вращающегося модуля.
На фиг.4 показан принцип смещения наружного держателя зажима по вертикали.
На фиг.5 показаны примеры углового смещения вращающегося модуля вокруг вертикальной оси.
На фиг.6 показан общий вид корпуса опоры багажника (вид снизу) и принцип закрепления к нему передней крышки.
На фиг.7 показан принцип фиксации к корпусу поперечной дуги и уголка с проушиной.
На фиг.8 показано устройство в сборе без передней крышки.
На фиг.9 показан принцип фиксации зажимами рейлинга (вид сбоку).
На фиг.10 показано устройство в сборе перед фиксацией на рейлинге.
На фиг.11 показано устройство в сборе, зафиксированная на рейлинге.
На Фиг.12 показан вариант выполнения держателя внутреннего зажима с продолговатым крепежным отверстием.
На Фиг.13 показаны примеры вертикального смещения держателя внутреннего зажима в разных положениях при разных видах рейлинга с различной высотой внутреннего крепежного ребра.
На Фиг.14 показаны примеры вертикального смещения держателя внутреннего зажима в разных положениях при рабочем состоянии закрепленного устройства на разных видах рейлинга с различной высотой внутреннего крепежного ребра.
На чертежах обозначено: 1 – корпус опоры багажника автомобиля, 2 – передняя крышка, 3 – вращающийся модуль, 4 – держатель наружного зажима, 5 – вертикальный фиксирующий болт, 6 – горизонтальная резиновая накладка, 7 – внутренний зажим, 8 – резиновая накладка внутреннего зажима, 9 – держатель внутреннего зажима, 10 – горизонтальный фиксирующий болт, 11 – наружный зажим, 12 – гайка-втулка, 13 – цилиндрическая гайка, 14 – уголок с проушиной, 15 – замок, 16 – зажимной винт, 17 – шайба, 18 – квадратная гайка, 19 – шестигранный ключ, 20 – поперечная дуга багажника, 21 – отверстие в корпусе, 22 – горизонтальная упорная площадка корпуса, 23 – паз для фиксации передней крышки, 24 – фиксатор внешней крышки, 25 – паз во вращающемся модуле, 26 – горизонтальная упорная площадка вращающегося модуля, 27 – отверстие во вращающемся модуле, 28 – крепежное отверстие уголка с проушиной, 29 - выступы, образующие проушину в уголке, 30 - ригель замка, 31 - поворотная втулка замка, 32 - вертикальная прорезь наружного держателя зажима, 33 - отверстие в наружном держателе зажима, 34 - упорный паз горизонтальной резиновой накладки, 35 - упорная площадка горизонтальной резиновой накладки, 36 - крепежное отверстие внутреннего зажима, 37 - крепежное отверстие резиновой накладки внутреннего зажима, 38 - крепежное отверстие держателя внутреннего зажима, 39 - верхняя упорная площадка держателя внутреннего зажима, 40 - паз для фиксации держателя внутреннего зажима на вращающемся модуле, 41 - паз для фиксации горизонтальной резиновой накладки на вращающемся модуле, 42 - крепежное отверстие держателя внутреннего зажима, 43 - фиксирующий упорный паз уголка с проушиной, 44 - крепежное отверстие в корпусе для фиксации поперечной дуги багажника, 45 - проем для вставки в корпус поперечной дуги багажника, 46 - рейлинг, 47 - боковые направляющие разного уровня держателя внутреннего зажима, 48 - внутреннее крепежное ребро рейлинга.
Осуществление полезной модели
Опора багажника автомобиля в качестве основных узлов содержит поперечную дугу 20 (см. Фиг.1), зафиксированную в корпусе 1, вращающийся зажим, закрепленный к корпусу 1 посредством вертикального фиксирующего болта 5.
Нововведением является то, что опора содержит вращающийся вдоль вертикальной оси модуль 3, включающий внутренний 7 и наружный 11 зажимы, а также их держатели - 9 и 4, соответственно.
Вращающийся модуль 3 закреплен к корпусу 1 посредством вертикального фиксирующего болта 5, причем держатель 4 наружного зажима 11 зафиксирован на корпусе 1 опоры горизонтально ориентированным болтом 10, установленным в вертикальной прорези 32 держателя 4 зажима 11 таким образом, что при ослабленном натяжении болта 10 обеспечивается возможность изменения положения держателя 4 наружного зажима 11 относительно корпуса 1 по вертикали.
Пределы возможного смещения держателя 4 наружного зажима 11 относительно корпуса 1 по вертикали можно видеть на Фиг.3, Фиг.4.
Очевидно, что указанное смещение достигается благодаря наличию прорези 32, вдоль которой горизонтально ориентированный болт 10 может смещаться. Данное смещение держателя 4 наружного зажима 11 относительно корпуса 1 по вертикали обеспечивает универсальность полезной модели - возможность крепления опоры багажника к рейлингу разной толщины.
Зажимы внутренний 7 и наружный 11 прочно фиксируются к рейлингу 46, что можно видеть на фиг.9 (вид сбоку). При достаточно вариантивной толщине рейлинга 46, благодаря возможности смещения по вертикали наружного зажима 11 вместе с его держателем 4, устройство можно закрепить на тем большем количестве моделей рейлинга 46, чем длиннее выполнять вертикальную прорезь 32.
В целом, особенности заявленной конструкции обеспечивают возможность регулировки положения зажима в горизонтальной и вертикальной плоскостях, за счет обеспечения возможности вращения в горизонтальной плоскости одновременно внутреннего 7 и наружного 11 зажимов, а также за счет возможности изменения положения последнего по вертикали. В целом изобретение повышает удобство при закреплении опоры багажника на рейлинге в сравнении с аналогом.
Достижение указанных результатов можно видеть из представленных примеров принципа сборки заявленной конструкции и описания ее работы.
На фиг.2 (А-Г) видны узлы опоры багажника автомобиля без отдельных элементов, которые образуют вращающийся модуль. Вращающийся модуль ограничен пределами углового смещения в горизонтальной плоскости относительно оси (болта 5) только пределами внутренних стенок корпуса 1 и внешней крышки 2 (см. фиг.2 (Д, Е), которые могут быть иной конструкции, нежели показанный пример реализации.
Соответственно, угловой градус смещения может быть выполнен с достаточно большим диапазоном смещения.
В отношении показанного варианта реализации на фиг.1-фиг.11, из фиг.5 (виды А-В) можно видеть примеры углового смещения вращающегося модуля 3 вокруг вертикальной оси, которой является ось вертикального фиксирующего болта 5.
Из фиг.5 видно, что угол α, на который может смещаться вращающийся модуль 3 и его узлы, вполне достаточный даже для данного примера реализации, чтобы была очевидна специалисту возможность установки на большое множество видов непараллельных рейлингов известных на сегодня автомобилей.
Передняя крышка 2 крепится к корпусу 1 как показано на фиг.6. Крепление  может быть выполнено, например, в виде паза 23 на корпусе 1 для фиксации передней крышки 2, а в самой крышке 2 - наличием фиксатора 24.
Фиксаторы 24 вставляются в пазы 23, образуя два упора. Окончательным фиксатором передней крышки 2 к корпусу 1 является замок 15.
Замок 15 располагается на уголке 14 с проушиной, фиксируясь на ней поворотной втулкой 31. При повороте ключа замок проворачивает втулку 31, а вместе с ней и ригель 30 замка 15. Ригель 30 представляет собой прямоугольный пластину по форме и размерам проушины уголка 14. И при открытии замка 15 ригель 30 высвобождается через проем проушины между выступами 29, образующими проушину в уголке 14.
Поперечная дуга 20 крепится к корпусу 1 как показано на фиг.7. За счет наличия в корпусе 1 проема 45 для вставки в корпус 1 поперечной дуги 20 багажника, последняя при установке заводится туда (в проем 45) вместе с уголком 14 и квадратной гайкой 18, которая укладывается в паз поперечной дуги 20 поверх плоскости уголка 14. Через отверстие 44 в корпусе вставляется зажимной винт 16 вместе с шайбой 17, который также проходит через отверстие 28 уголка 14. Вращая винт 16, обеспечивают фиксацию  к корпусу 1 поперечной дуги 20 и одновременно уголка 14 с проушиной.
Для удобства (см. фиг.8) в теле корпуса 1 могут быть выполнены ниши, куда можно поместить шестигранные ключи 19. Ниши расположены по обе стороны от замка 15. Ключи 19 удобно хранить там с целью открепления багажника в нужный момент.
Остальные элементы устройства могут быть собраны на примере следующих конструктивных деталей и особенностей их сборки.
После соединения к корпусу 1 поперечной дуги 20 и одновременно уголка 14 с проушиной через отверстие 21 корпуса 1 вставляют вертикальный фиксирующий болт 5, на конец которого насаживают вращающийся модуль 3 через расположенную на его горизонтальной упорной площадке 26 отверстия 27. Также на болт 5 насаживают наружный держатель 4, который выполнен в виде уголкового крепления и имеет отверстие 33. На наружный держатель 4 вставляют наружный зажим 11, который может быть выполнен в виде пластика или резины.
Затем, с помощью гайки-втулки 12 фиксируют все эти узлы.
Через прорезь 32 в наружном держателе 4 вставляют горизонтальный фиксирующий болт 10. Горизонтальная резиновая накладка 6 заводится упорным пазом 34 в обхват держателя 4 и так, чтобы болт 10 располагался поверх ее упорной площадки 35.
Затем внутренний зажим 7 через резиновую накладку 8 вставляется в держатель внутреннего зажима 9, имеющий соответствующие пазы. Допустимо, что все три элемента - 7, 8 и 9 соединяются затем для больше прочности болтом и гайкой через сквозные отверстия: 36, 37 и 42, соответственно. Резиновая накладка 8 может использоваться как промежуточная вставка для узких рейлингов 46. Если рейлинг широкий ее можно не использовать.
Цилиндрическая гайка 13 вставляется в отверстие 38 так, чтобы отверстие с резьбой гайки 13 располагалось соосно проему в держателе внутреннего зажима 9, куда вставляют конец болта 10 и закручивают его.
В процессе стягивания данных узлов горизонтальная резиновая накладка 6 заводится в паз 41 держателя внутреннего зажима 9, а торец горизонтальной упорной площадки 26 вращающегося модуля 3 - в паз 40 держателя внутреннего зажима 9.
В результате собирается прочная конструкция как показано на фиг.8, а после фиксации с помощью замка 15 внешней крышки 2, устройство полностью собрано и выглядит как на фиг.2(Е).
При необходимости установки устройства на рейлинге 46 (см. фиг.10), сначала снимают внешнюю крышку 2, отрыв замок 15 ключом. Затем, болт 10 ослабляют, чтобы  держатель наружного зажима 4 мог свободно вместе с зажимом 11 смещаться по вертикали.
После чего, фиксируя устройство как показано на фиг.11, подтягивают зажим 11 до упора к рейлингу 46 по состоянию как на фиг.9, далее с помощью шестигранного ключа 19 прочно фиксируют болт 10 до положения как показано на фиг.8.  Затем, вставляют внешнюю крышку 2 на корпус 1, фиксируют ее с помощью замка 15 и устройство в сборе таким образом прочно зафиксировано на рейлинге (см. фиг.11).
Важным преимуществом заявленного устройства может быть вариант такого выполнения держателя внутреннего зажима 9 (см. Фиг.12), при котором крепежное отверстие 42 держателя внутреннего зажима 9 выполнено продолговатым. Это позволяет менять положение держателя внутреннего зажима 9 относительно упорной площадки 35 горизонтальной резиновой накладки 6 (см. Фиг.13), при этом болт 10 остается неподвижным и цилиндрическая гайка 13 надежно фиксирует держатель внутреннего зажима 9.
Положения держателя внутреннего зажима 9 относительно упорной площадки 35 горизонтальной резиновой накладки 6 меняются за счет наличия у держателя внутреннего зажима 9 боковых направляющих 47, находящихся на разной высоте держателя внутреннего зажима. Благодаря ним держатель внутреннего зажима 9 может заводиться относительно упорной площадки 35 горизонтальной резиновой накладки 6 теми боковыми направляющими 47 на одном (см. Фиг.13(А)) или другом (см. Фиг.13(Б)) уровне. Такое изменение по вертикали положения держателя внутреннего зажима 9 обеспечивает возможность крепления к внутреннему крепежному ребру 48 рейлинга 46, которые могут у разных моделей автомобилей иметь разную высоту (см. Фиг.14).
В итоге, за счет того, что держатель внутреннего зажима 9 выполнен с продолговатым крепежным отверстием 42, ориентированным продольной длиной по вертикали, а по бокам держателя внутреннего зажима выполнены симметричные направляющие 47, находящиеся на разной высоте, удается дополнительно расширить свойства универсальности для заявленного устройства, поскольку при малой высоте внутреннего крепежного ребра 48 рейлинга 46 (см. Фиг.14(А)), а также при большой высоте внутреннего крепежного ребра 48 рейлинга 46 (см. Фиг.14(Б)), одним и тем же устройством удается закрепиться на рейлинге.
Помимо этого, описанное преимущество, выраженное выполнением держателя внутреннего зажима 9 как показано на Фиг.12, также обеспечивает возможность регулировки положения внутреннего зажима в вертикальной плоскости, что еще больше повышает удобство при закреплении опоры багажника на рейлинге в сравнении с аналогом.