本发明涉及行李箱,尤其涉及其箱体部分主要由织物片制成的行李箱。这种带织物片的行李称为软壳行李,包括有通常由钢材、木材或塑料制成的骨架件,使箱子的用织物制的箱体能够直立。这样便使行李有大致的箱子形式,容易装箱,旅行时形状稳定,对可折叠的织物制箱体中盛放的物件提供某些保护。 更具体而言,本发明涉及行李骨架系统,它可具有的特征在于,与往往用缝合、铺设或粘接等覆盖织物箱体的硬箱式结构相比,属于软性的构架。这种先有技术中的软骨架系统具有挤压成形的聚氯乙烯或ABS聚合物的骨架,该骨架有弯角,并用铆钉或其他方式紧固在胶合板制的底板上。这种骨架提供相当软的轻结构,使成品行李箱可压扁或至少部分压扁,不致使行李箱永久变形而不能再用。虽然这种先有技术地骨架解决了钢材或弹簧作用的骨架的某些问题,但箱子的抗压能力有限,在极端的使用条件下,骨架有某种永久变形的可能。并且,这种先有技术的骨架不容易增加织物制行李箱的某些要求的风格和实现理想形状。并且,难以使织物制箱体具有绷紧而精致的简洁外观。
在另一种骨架系统中,成功使用了一组复杂的金属架部和压缩弹簧部,将箱体部的鼓形织物结构预张紧。但是这种骨架要求很多的手工操作,并且和先有技术的金属骨架一样,如过度用力或挤压便可能受到永久变形。
因此,本发明的目的是提出的一种织物制箱体的行李箱,它用箱片作骨架,可极度变形,而达到将箱子压扁,并可完全回弹,基本不受这种挤压应力的影响。
本发明还有一个目的,是提出一种用作织物制行李箱骨架的极轻而耐用的组件,从而可保持行极箱的最小重量,而同时提供相当大的结构支撑性和弹性。
本发明的又一目的,是提供一种作行李箱骨架件的箱片,可为行李箱提供预张紧力,从而使行李箱具有精致而简洁的外观,同时易于制造,使用和操作可靠。
本发明包括一种行李箱,它具有支撑在骨架装置上的织物片箱体。骨架装置包括至少一个箱片,该箱片中具有至少一个弯曲模量至少约为6,894MPa,最好约为20,000MPa的软细长件,其弹性屈服应力约等于其极限应力。设有将细长件松动连接在骨架装置上的装置,从而当将行李箱压扁时,可使细长件的两端反覆靠拢,不致有很大的损坏。
最好骨架片具有至少两个这种细长件,细长件夹在软层片之间,软层片最好为织物片。这些织物片的边缘互相缝合,形成合缝装置,有松动连接装置的作用。细长件最好设有将细长件固定、同时与这合缝装置的很大一部分相连接的装置。箱片的理想实施方案具有四个角,固定装置在这四角上与这合缝连接。
固定装置还具有至少一个凹穴,以容纳细长装置的端部,并具有一个与该凹穴相对的合缝连接边缘。该边缘的轮廓形状基本与角上的合缝装置的形状相对应。最好细长件从一个角向另一个角在对角线上伸展,各对细长件在箱片的中心互相交叉。固定装置具有若干凹穴,从而箱片可具有四个细长件,成对沿各对角线伸展,以提供灵活性。
本发明还考虑了一种用于软行李箱之类的结构箱片,包括基本是平面的层片,该层片具有预定的外周形状。这种层片由可抵抗伸长但可重覆折叠或压扁而不损坏的材料制成。外周形状包含一些角。第一细长件在两个角上与该层片相连接。第二细长件至少在角上与层片相连接,使细长件在周缘的角内侧互相交叉。这些细长件具有弹性特性,使箱片的两端可互相接触而不致明显损坏箱片或细长件。最好箱片包含至少两个这类可压扁而不能伸长的层片,在周缘上互相连接,形成合缝装置。层片还包括合缝连接装置,在合缝的每一角上各设一个。该合缝连接装置包括至少一个凹穴,以容纳相应细长件的一端,还包括一个合缝连接边缘,其轮廓形状与相应角的合缝的形状相对应。至少一个层片包括布片,布片上有拉链开关件,以便有选择地接近在两层片之间的细长件。最好每一细长件的制作材料,其弯曲模量至少约为6,894MPa,抗弯强度至少约为413MPa弹性屈服应力约等于其极限弯曲应力。最好所选用的材料的抗弯强度约为826MPa,弯曲模量约为4.13×105MPa。
图1 示出实施本发明的箱片骨架的行李箱;
图2 示出按本发明制造的结构箱片;
图3 为该结构箱片局部的细节图;
图4 为沿图1中4-4线的剖视图。
参看附图,图中的相同标号表示相同结构。行李箱10为“普尔门”类型,包括车轮19,一个有门的主盛物室16,最好包括也用拉锁来开关的端袋18及18。在总的方面,箱子的箱体与美国科罗拉多州丹弗市新秀丽(Samsonite)公司出售的产品“轻质”相似。这种行李箱从端面看有大致为梯形的形状,它由有边缝的轻质织物构成,边缝跟随两端部箱片的梯形形状,并且在两端部箱片上略向内侧,形成端袋18与主盛物室之间的过渡区。具体而言,该理想实施方案具有围绕行李箱的两最外端伸展的第一合缝装置14(a),和在端袋18与主盛物室之间、围绕箱子的周围伸展的合缝结构14(b)。合缝结构有卷边或呈管形,提供一种清新的、简洁的外观,并使边缘更加持久耐用。
在该理想实施方案中,结构箱片20位于端袋18与主盛物室之间。结构箱片20的外周由合缝结构14(b)界定,合缝结构主要由两个坚固的软层片、即布片23和第二布片24接合形成。
合缝结构14(b)还用于将箱片20松动地连接在箱子的其余骨架部分上。有多个软细长件22夹在这两布片之间。虽然也可采用其他的结构形式,但最好将细长件22沿大致矩形的箱片的对角线伸展,如图2所示。在图示的理想方案中,沿两对角线各伸展有一对互相平行的细长件。细长件在端部箱片的几何中心附近彼此交叉。细长件在中点上互相没有任何的粘合或固定,弯曲时很容彼此分离并互相滑动。
细长件的端部依靠包括模压塑料件的固定装置26互相相对定位,并固定在合缝结构14(b)上。沿一个织物层片24的长度,有一个拉锁开关装置25。安装细长件及其固定装置26后,该拉锁开关装置使得进入织物层片23及24之间的空间变得容易。并且,假如结构件损坏,可通过该拉锁开关件进行更换。最好拉锁滑动件不带有拉环,以免妨碍行李箱使用人进入两层片之间的空间。
图3示出一个固定装置26的细节。最好这是热塑性塑料的注塑件,具有一个增厚的部分,其上面有容纳一个、两个或三个细长件22的凹穴28。与固定装置26的凹穴部28相对,有一个轮廓边27,与合缝结构连接。从图3可见,该轮廓可有圆角部分,与箱片20的特制角相当。轮廓边有一个纵向或直线形部分,其形状为可贴靠相应木板15(顶板或底板)的一个端部,该木板构成箱子理想骨架结构的其余部分。织物层片23及24还可在29处缝合,如图2所示。这些缝合线并不紧紧环绕固定装置26,而是在角上松动约束,防止在行李箱受极度应力或粗暴对待时固定装置移动。
图4示出行李箱10一个端部的剖视图。图中显示固定装置的上缘27,靠在合缝结构14(b)的一个部分上,与之连接。合缝结构14(b)中最好包含布层23及24的边缘部、衬布13的终端边缘,以及织物箱体12的一个边缘、卷边31和形成端袋18的布边。所有这些可在一次或多次操作中缝合,不仅形成各布片和卷边部的接合或终端,而且形成一个很结实的多层结构元件,其应用将在下文中详细叙述。
如上所述,固定装置26的轮廓边缘27向上推,通过该合缝结构的一部分,靠在板15上,板15在这里应为上板。应该理解,相应的固定装置26与底板(未示)之间的连接也有类似的结构。使细长件22有一定的尺寸,可沿对角线提供作用在合缝结构上的很大的向外推的力。这样便将层片23、24预张紧,如尺寸适当则还将行李箱的布片主体预张紧。这种预张紧作用有给予箱子清新的简洁的外观的理想作用。并且,由于细长件22的特点,这预张紧状态可望在箱子的全部使用寿命中存在,于是在箱子的全部使用寿命的很大一部分中,使箱子有简洁的外观,而不太增加重量,但过去为达到上述目的,有时需在行李箱体布片上增加多层叠层、夹层等,常使重量增加。
细长件22具有特殊的性质,对这种结构很重要。首先,理想的制作材料包括单向玻璃纤维增强的乙烯基酯脉冲挤压(pultruded)热塑性塑料复合材料,其玻璃纤维对塑料基体材料的百分比高(约为60%-70%)。制造本发明行李箱样品使用的材料,由美国加里弗尼亚95125,San Jose,Barnard Avenue 271号Glasform公司供应。具体而言,理想的纤维增强材料的弹性屈服强度,约等于,或至少不易区别于上面所限定的抗弯强度。样品行李箱使用的这种材料,形状为条片,截面大致为矩形,沿长度有一致的截面,厚度大致均匀,约为0.08英寸,宽度约为0.375英寸。选用的材料具有极坚韧和弹性的结构特性。可耐受行李箱可能遇到的严酷条件。具体而言,材料的抗弯强度(美国试验材料协会试验标准D4476/790)至少约为413MPa,最好约为826MPa,弯曲模量(按美国试验材料协会试验标准D4476/790)在6,894MPa至4.13×105MPa之间。与传统的用钢材或热塑性塑料的行李骨架材料有所不同,这些理想材料弯折时有非常小的永久定形或应变。
这样可使具有上述特性的玻璃纤维增强塑料有适当的复原力,以提供理想的预张紧及结构稳定性作用,然而用这类材料的细长件制造的箱片可弯曲,使其两端部可互相接触,而不致发生永久性降质或变形。事实上,按本发明制造的具有上述理想特性的细长件的行李箱,在有实际的永久性降质前,已试过可压扁一万至一万五千次。
按下述标准选择细长件的尺寸,可充分利用纤维增强的塑料材料的固有坚韧性。已经发现,长度与厚度的比例,即细长件的有效长度(组件的实际长度加上由每端的模塑固定装置26的提供的增量)与最窄的截面尺寸的比,应至少约为183至260,以200至260为理想。为支撑各种尺寸的行李箱所要求的刚性,应尽量减少纵横比(有效长度与细长件或一组平行细长件的总截面积的比例),使其小到约84至100,对小箱子为260,大箱子减小到约100。利用理想材料制造的多条平行件,尤其在大箱子上,便易于取得这种纵横比。固定装置具有多个凹穴,可将一个、二个或三个脉肿挤压材料件精确定位,数量取决于成品的行李箱所要求的尺寸与刚性。例如,小手提箱或水手袋,可能仅需要一对细长件,沿各箱片的对角线设置。在这种情况下,图3中所示三个凹穴28的中间一个,可用于固定该细长件。较大的箱子可能需要用两个凹穴,如各图中所示。高度可能为20至22英寸的带轮大衣箱,可能需要三组细长件,在固定装置26之间平行组合。
虽然图中所示箱片20是与行李箱的小端部相邻放置,但也可采用其他的构形。例如,细长件可外露置放在鼓形箱的前后箱片上,或置放在横过箱子中心的隔片上。
这种骨架结构有许多优点。例如,与仅能承受将顶板向底板靠近的小变形的轻质箱(已上述)不同,按本发明制造的箱子,可压扁数百次,也许多至数千次,而对结构件没有很大的损坏。其次,虽然用其他骨架制造的箱子也可减轻重量而仍耐用,而这结构可将骨架结构减轻数英两,对软壳行李箱而言是一个理想的特性。并且,万一细长件有损坏时,构造式箱行结构也便于更换这些细长件,或其固定装置。