用於包中隔間的自動打開的製作方法
2023-10-05 15:16:49 1
本發明的主題內容大體涉及包，例如可佩帶的包，如雙肩背包、小背包、帆布背包、背囊、自行車郵差包和其它包裝物品的載體如手提箱、旅行箱、行李袋和公文包。其特別涉及帶有一旦封閉裝置被釋放時則自動打開的隔間的包。
包已被久知。其具有一個或多個隔間以用於存儲使用者的物品。通常，隔間被封閉系統(例如拉鏈、細抽帶系統(drawing string systems)、按扣緊固件、鉤環緊固件等等)固定。包和封閉系統的設計使得打開和進入隔間是手動密集的。包的前和後部分可以摺疊到彼此之上，需要手動分開以添加物品到包內或分類已經在包中的物品。這種嘗試引起在存儲或檢索物品中的拖延和挫折。
在現代，我們面臨在機場、法院、音樂會和其它設施的安全檢查點。其是需要迅速以跟上隊列的地方。在安全檢查過程中檢索和存儲物品的拖延可能是特別有壓力的。現有技術對於可佩帶的包的設計不利地不便於輕鬆進入在包中的隔間。因此，需要改進的包，其有效地容許進入到隔間。
概述
本發明主題內容通常涉及帶有自動打開的隔間的包。該包具有主體，其界定了用於容納物件的容積；以及帶系統，其用於將包支撐在使用者身體上。包的區段可鉸接地聯接至包的另一個主體部分。該可鉸接區段具有為包中的隔間提供開口的第一狀態，以及封閉隔間的開口的第二狀態。可鉸接區段聯接至彈簧系統，所述彈簧系統(1)當可鉸接區段在第一狀態中時被卸載，並(2)當可鉸接區段在第二狀態中時被相對地加載，使得當封閉系統被釋放時，該隔間自動地打開。包可以包括封閉系統，以用於 將可鉸接區段鎖定在封閉狀態中。
在前述的和其它的實施方式中：可鉸接區段可以包括柔韌材料；可鉸接區段可以在接合部(joint)處鉸接，該接合部包括在柔性材料中是可形成的彎曲支承物(flexure bearing)或活動鉸鏈；接合部可以由比鄰近接合部處的包主體部分更柔韌或更薄的材料形成，可鉸接區段離開其鉸接；可鉸接區段可以包括可移動的框架構件，該可移動的框架構件可樞轉地連接至包的主體部分並聯接至彈簧系統；可移動的框架構件可以具有大致U形，U形構件的封閉端在頂部邊緣處被聯接至可鉸接區段，並具有向下延伸的腿部，該向下延伸的腿部可樞轉地聯接至包的主體部分的相對側；彈簧系統可以可樞轉地聯接至框架構件的至少一個腿部；彈簧系統可以包括機械彈簧；彈簧系統可以包括扭轉彈簧；彈簧系統可以包括基於材料的彈簧；可鉸接區段可以設置在包的上前部分處；可鉸接區段可以設置在包的上前部分處，並可相對於後部分是可樞轉的，以便在包的頂部處創建開口；開口可以用於包的主隔間；開口可以用於包的被足夠地設定大小和形狀以保持筆記本電腦或平板電腦的隔間。
在任何預期的實施方式中，包可以是可佩帶的包，其具有聯接至主體的至少一個主體帶。該可佩帶的包可以是雙肩背包，其具有聯接至包的主體的一副肩帶。
在某些實施方式中，本發明主題內容涉及可佩帶的包，包括：主體，其界定用於容納物件的容積，主體通常具有高度、寬度和深度，以及聯接至主體的至少一個主體帶；可鉸接區段，其可鉸接地聯接至包的主體部分，該可鉸接區段具有為包中的隔間提供開口的第一狀態和封閉隔間的開口的第二狀態；封閉系統，其用於將可鉸接區段鎖定在封閉狀態中；並且可鉸接區段被聯接至彈簧系統，該彈簧系統當可鉸接區段在第一位置中時被卸載且當可鉸接區段在第二位置中時被相對地加載，使得當封閉系統被釋放時，隔間自動地變成打開；其中可鉸接區段包括可移動的框架構件，該可移動的框架構件可樞轉地連接至包的主體部分並聯接至彈簧系統；並且其中可鉸接區段設置在包的上前部分處並相對於後部分是可樞轉的，以便在包的頂部處創建開口；並且其中可鉸接區段沿著包括在柔韌材料中形成 的彎曲支承物或活動鉸鏈的接合部鉸接。
在某些實施方式中，本發明主題內容涉及製作包的方法，包括：提供主體，該主體界定用於容納物件的容積，該主體通常具有高度、寬度和深度，以及聯接至主體的至少一個主體帶；為包提供可鉸接區段，該可鉸接區段具有為包中的隔間提供開口的第一狀態和封閉隔間的開口的第二狀態；為包提供封閉系統，以用於將可鉸接區段鎖定在封閉狀態中；以及為包提供彈簧系統，該彈簧系統聯接至可鉸接區段，並且當可鉸接區段在第一位置中時被卸載，以及當可鉸接區段在第二位置中時被相對地加載，以便當封閉系統被釋放時，隔間自動地變成打開。
前述內容並不意在是本發明主題內容的實施方式和特徵的詳盡列舉。本領域的技術人員能夠結合附圖從下面的詳細描述中來理解其他實施方式和特徵。這些和其它的實施方式在下面的詳細描述和附圖中更詳細地描述。所附的權利要求(如在本文件中初始提交的，或如隨後修正的)在此被合併到本概述部分中，猶如直接寫入。
附圖簡述
附加的附圖示出了根據本發明主題內容的實施方式，除非如示出的現有技術指明。
圖1示出用於可佩帶的包的彈簧加載的框架系統的一個可能的實施方式的前側左透視圖，其中雙肩背包被概念地疊加在框架之上以表明框架如何與包相關聯；
圖2示出併入了如圖12中的彈簧加載的框架系統的可佩帶的包的正視圖，其中包中的第一隔間在打開狀態下；
圖3示出圖2的可佩帶的包的左側立視圖，其中隔間在打開狀態下；
圖4示出圖2的可佩帶的包的左側立視圖，其中隔間在封閉狀態下；
圖5示出圖2的包的前側左透視圖，其中隔間在打開狀態下；
圖6示出圖2的包的後側右透視圖，其中隔間在打開狀態下；
圖7示出圖2的可佩帶的包的右側立視圖，其中在包中的第一隔間在打開狀態下且包中的可選的第二隔間在打開狀態下；
圖8A-8B示出在不同狀態下的可選的實施方式的側部立視圖。
詳細描述
根據本發明主題內容的代表性實施方式示出於圖1-7中，其中相同或大致類似的特徵共用相同的參考標號。
本領域的技術人員應認識到在為了解釋本發明主題內容的本質而描述和說明的零件的細節、材料和布置以及行為中的許多修改和變化是可能的，並且這樣的修改和變化沒有脫離其中所含的教導和權利要求的精神和範圍。
如本文使用的，術語「可佩帶的包」，泛指具有肩帶的可佩帶的包，類似雙肩背包、帆布背包、小背包、腰包、郵差包、手提袋和具有一個或多個肩帶的其它包。除非上下文表明，否則，「雙肩背包」意指帶有一副肩帶的包。不是通過主體保持帶或其他支撐物自支撐在身體上的包不是可佩帶的包。例如，只具有手柄的手提箱是不可佩帶的包。
本發明主題內容通常涉及帶有自動開口的隔間的可佩帶的包。包具有主體，其界定了用於容納物件的容積；以及帶系統，用於將包支撐在使用者身體上。包的區段可鉸接地連接至包的另一個主體部分。可鉸接區段具有為包中的隔間提供開口的第一狀態，以及封閉隔間的開口的第二狀態。可鉸接區段聯接至彈簧系統，該彈簧系統(1)當可鉸接區段在第一狀態中時被加載，並(2)當可鉸接區段在第二狀態中時被相對地卸載，以便當封閉系統被釋放時，隔間自動地打開。包可以包括封閉系統，其用於將可鉸接區段鎖定在封閉狀態中。
圖1-8B說明了可佩帶的包10的可能的實施方式，其在這個實例中是雙肩背包。示出的實施方式通常將被用來說明本發明的主題內容，但是本發明的主題內容不被它們限制。包10的主體12具有至少前表面14、後表 面16、頂部表面18、底部表面20和與其它表面互聯的側表面24和26的完整的結構。表面的布置界定了一個或多個容積，例如隔間，以用於容納物件。在表面14、16、18、20、24和26的語境中，術語「表面」用來廣泛地意指大致片狀或板狀的結構，當組裝成包的主體時，其具有朝向外的側面和朝向內的側面。這些表面不需要集合在離散的接合部中；例如，其可以合併在彎曲的界面中。通常，這些表面由柔韌的材料製作，例如，針織物或編織或非編織紡織品的一層或多層，但是包可以整個地或部分地由形狀保持、半剛性或剛性材料製作，例如塑料、聚合物泡沫、金屬和/或複合材料。
在至少雙肩背包的實例中，主體通常被設定大小和形狀使得其適合舒適地靠著佩帶者的背部。在一些實例中，其可以是仿形的以符合背部的解剖學輪廓。通常地，主體被設定尺寸以便不超過大約背部的寬度或預期佩帶者的腰部和肩部之間的長度。雙肩背包可以被不同地設定大小和形狀以適應高度的變化，例如，小的、中等的或大的。或者其可以被設定大小和形狀以適合性別或年齡類別，例如，男人、女人或兒童。特別地，頂側表面或底側表面或者兩者可以通過將前表面14和後表面16的頂部邊緣合併在一起和/或將前表面14和後表面16的底部邊緣合併在一起、在表面接合處產生楔形部(在說明的實施方式中未示出或表示)來基本上整個地或部分地消除。同樣地，表面可以通過使用曲線例如用以合併表面來在外形上減少。側表面24和26也可以用類似的形式被接合或合併。表面不一定是連續的表面--例如，拉鏈、網狀區段和繩索可中斷它們。
通常，包的主體包括可封閉的開口1以用於進入包中的隔間。在示出的實施方式中，開口1提供在包的頂部處進入主隔間30的入口。開口可以沿著包的一側面或兩側向下延伸至所需的程度。開口可以通過封閉系統23a、23b(比如，基於互鎖的凸形/凹形零件的機構，例如按扣；拉鏈；鉤環緊固件；按鈕等等)固定在封閉狀態中。
開口由包的一部分與包的另一部分隔開來產生。附圖示出包的前部分15是從包的後部分17沿著鉸鏈周圍可移動的。如本文中使用的，「鉸鏈」是連接兩個固體物體的一種類型的支承物，或是用於兩個固體物體的接 口，允許在物體之間的某種角度的旋轉。由理想的鉸鏈相連的兩個物體相對於彼此圍繞固定的旋轉軸線旋轉。鉸鏈可以由柔韌的材料製成或由單獨的移動部件製成。如本文使用的，「鉸鏈」包含彎曲的支承物和活動鉸鏈以及機械鉸鏈。根據本發明的主題內容，可鉸接區段通過彈簧系統被彈簧加載，使得一旦使用者例如通過解鎖或以其它方式脫離保持可鉸接區段固定至主體部分的封閉機構來從封閉狀態下釋放可鉸接區段，則包中的隔間自動地打開。
在示出的實施方式中，可鉸接區段11沿接合部7鉸接，該接合部7界定了可鉸接區段的下端和包的支撐可鉸接區段的靜態部分的頂部。接合部的線可以正交於或橫向於包的長軸線設置。其可以是線性的或遵循支持鉸接的任何其它所需的或自然的路徑。接合部可以表示形成在包材料中的彎曲支承物或活動鉸鏈，其容許可鉸接區段相對於設置在可鉸接區段下面的主體部分鉸接。接合部可以由更柔性的材料或更薄的材料形成，其相對於主體部分更容易彎曲。或者可鉸接材料可以由與下面的主體部分同樣的材料和同樣的厚度形成，但是帶有凹槽或其他形成在材料中以容許鉸接的彎曲線。應理解，可鉸接區段可形成在包的後部分上或包的前部或後部的下部分上，且單個的包可以具有在這些區域中的多個可鉸接區段。
在示出的實施方式中，可封閉的開口11通過框架系統9被提供，該框架系統是形成可封閉隔間的一部分的可鉸接區段11的一部分。框架系統包括可移動的框架元件13，該可移動的框架元件13與包的前部分15的邊緣15a相關聯或成一體，該包的前部分15與後部分17接合以封閉主隔間30。在封閉的狀態下，可鉸接區段11沿著包的頂部18和/或側部24、26設置。主體可以具有通向主隔間內的其它開口，其可以是可封閉的開口或恆定的開口。例如，可以有來自包的前部表面、側表面和/或底部表面的開口。
在示出的實施方式中，可鉸接區段具有關聯的框架系統9，該關聯的框架系統9由通過剛性或半剛性材料製成的大致U形的框架13組成。例如，該框架可以由彈簧鋼、鋁或可塑的塑料例如ABS或聚乙烯製成。框架可以是整件的材料或其可以由連在一起的單獨的件構造。U形的封閉端(橫條部分)沿著前部分15的頂部邊緣被設置並連接至前部分15的頂部邊緣。 腿部沿著前部分的側部向下地延伸。腿部的底部在樞軸點3、4處可樞轉地錨定至包的相對側，使得框架13可旋轉地聯接至包的後部分17的側部。錨固材料可以是剛性材料，例如金屬或塑料，其聯接至包的主體或其形成包的相關部分。
圖1示出概念地疊加在框架系統之上的包。框架13被示出在第一、封閉位置中。同樣的元件13』也被示出，如其將出現在打開位置中。彈簧系統21與樞軸點3、4相關聯，使得在彈簧系統的放鬆狀態中可鉸接區段11在打開狀態中。隨著可鉸接區段被移動成封閉狀態，彈簧系統被加載。彈簧系統21可以由各種已知的機械彈簧或基於材料的彈簧中的任何一種組成。如圖1中示出，例如，彈簧系統可以是沿著可鉸接區段的接合部設置的一個或多個扭轉彈簧。在示出的實施方式中，扭轉彈簧的一個臂聯接至框架13的腿部13a，且另一個臂聯接至包的後部分17。在包的相對側處的第二扭轉彈簧(未示出)可以以相同的方式聯接至框架13的腿部13b的對面。雖然腿部被示出在樞軸點處終止，但腿部可在樞軸點之下延伸以為包提供結構框架。
在其它可能的實施方式中，可鉸接區段可以通過壓縮彈簧直接地或間接地聯接至後部分，當可鉸接區段移動到封閉位置並固定在封閉位置中時，該壓縮彈簧壓縮並被加載。當從封閉位置釋放時，壓縮彈簧自動地卸載並將可鉸接區段返回至打開位置。扭轉彈簧可以位於一個或兩個樞軸處或在軸之間。
另一種可能是基於材料的彈簧系統，例如彈性織物或帶子。例如，可鉸接區段11可以直接地或間接地聯接至包主體的下部分，其處於與可鉸接區段的彈性張緊中。例如，聯接可以通過彈性面板或通過設置在可鉸接區段的側部上的三角片。用於包110的彈性面板121的示例在圖8A-8B中可見。包相似於圖1中的包，但不需要具有與樞軸點3、4相關聯的彈簧，這是由於使用了彈性材料。當可鉸接區段111向上地被拉動遠離下部主體部分以封閉主隔間30時，材料被加載。框架元件132可以與包的主體相關聯以界定主體的容積形狀。當被釋放時，其將施加返回力，該返回力將可鉸接區段返回至打開狀態。相似的聯接布置可通過用將集成至包的主體 內的拉伸彈簧或彈性繩索替代彈性材料來實現。
當可鉸接區段11在封閉位置中時，封閉系統23a、23b可以被使用以將其鎖定在適當位置中。當該封閉被釋放時，可鉸接區段彈至打開位置，提供容易且立即進入至主隔間，使用者除了釋放該封閉之外不需要手動打開隔間。應理解，自動地打開隔間不限制於主隔間。其可以是包中的任何一個或多個隔間。
用於彈簧系統的另一種可能是有彈性的頜狀系統，即，其中一部分與可鉸接區段集成且另一部分與相對靜態的主體部分集成。頜部將面朝上，其中用於頜部的開放的空間也是用於隔間的開口。頜部分可以是由形狀記憶材料(例如，金屬或聚合物)形成的整體結構，其中上部分和下部分圍繞彎曲支承物或活動鉸鏈鉸接。當壓在一起時，頜部分被加載，且當分離時頜部分被卸載。因此，當彼此未固定時，該頜部分自動地返回至打開位置。
雖然前述的討論將可鉸接區段11描述為具有併入至可移動的主體部分內的分離的框架系統，但可移動的主體部分可以整體地由半剛性或剛性材料形成以消除對於單獨的框架部件的需要。
除了可移動的框架系統之外，包可以具有幫助將包支撐在所需的構型中的靜態的框架元件，例如框架元件32或132，其幫助保持包的前部分和後部分隔開，維持主隔間的結構和容積。這樣做時，可鉸接區段11更容易與後部分17對齊以用於封閉。靜態框架元件可以是半剛性的以容許給包一些有彈力的彈柔，但仍大致將隔間保持在所需的形狀中。
包可選地可以具有專用的筆記本電腦或平板電腦隔間35，其可以在後面板區域處進入，如圖7中可見，其可以或不可以自動地打開。進入該隔間的入口可以通過從半途沿一側向上圍繞頂部、沿另一側向下行進至半途的拉鏈提供。筆記本電腦隔間拉鏈遠離帶，所以入口是固定的但容易的。一般而言，用於筆記本電腦或平板電腦的隔間大小應該被配置為具有存儲和封閉具有20釐米(高度)×12釐米(寬度)×10釐米(深度)的最小尺寸的設備的大小。
除了主隔間外，主體可以包括用於容納物件的任何數量的其它隔間。其它隔間可以被相對於主隔間或相對於彼此相鄰地、從一側至另一側地或上下地布置。包括其隔間中的任何一個的主體也可以具有布置在隔間的裡側或外側上的口袋。例如，口袋(未示出)也可以布置在主體12的前部上。如本文使用的，「隔間」指相對大的區域，其用於保持東西，例如，睡袋、筆記本電腦、衣服類物件、書等等。通常地，「口袋」指相對較小的區域，其用於保持東西，例如，錢包、行動電話、媒體播放器、水瓶，等等。但是，超出了包的主隔間之外，在什麼是隔間和什麼是口袋之間不總是有清楚的界線。圖7示出可選的後側可進入的隔間35，其與主隔間30隔開，以用於存儲物體，例如筆記本電腦2。該隔間可以通過例如拉鏈系統23a、23b被進入。
聯接至可佩帶的包的主體帶系統可以是連接至主體的一個或多個分離的物品。或者其可以是與主體集成的結構，例如，其以與包的主體成整體的形式被編織、針織或模塑。帶系統可以是一副肩帶，如在常規的雙肩背包中已知的。或者其可以是長的、單一的帶，其配置為適合在一個肩膀之上並穿過佩帶者的胸部且在與該肩膀相對的胳膊之下，例如，如在自行車郵差包的實例中已知的。
如本文使用的，「帶」不僅意指柔韌的織物帶和帶狀結構，而且指為本文描述的目的提供功能的單個的細絲或細絲束、鏈條、繩索、纜繩等。帶可以具有彈性或非彈性結構。其還可以具有彈性和非彈性區段的結構。
在圖中示出的雙肩背包包括一個或多個肩帶，在說明的示例中為帶36和38。肩帶系統可以基於單層材料帶或者其可以是材料的複合物，如用於攜帶更重負載的更高端雙肩背包中已知的。通常，靠著佩帶者身體的肩帶部分使用裝填或緩衝材料或結構製作。例如，其可以是以下的複合物：多孔泡沫材料例如聚氨基甲酸酯、模塑或切割EVA泡沫(乙烯醋酸乙烯酯)、被諸如尼龍的織物環繞或接合至諸如尼龍的織物的、通常被稱為尼龍或聚酯墊片網格物的裝填網格物。
除了用於在佩帶者身體上攜帶包的主體的肩帶之外，包可以可選地包 括手柄或抓具22。
包的主體12可以由一層或多層薄的、柔韌的材料構成。用於使用在主體中的典型的柔韌的材料包括天然的和人造的材料、尼龍織物、聚酯織物、天然的或人造的橡膠或橡膠狀材料層、動物皮(例如，皮革)、棉、帆布、麻、毛和混合織物。這些材料可以被單一地或彼此組合地使用。主體可以使用具有連續表面的諸如尼龍平紋織物或斜紋織物的材料或具有穿孔表面的諸如網狀物或網結構的材料形成。
框架元件可以通過在層之間併入柔韌的材料或其它主體形成材料或將該材料粘附在材料的外部或內部表面上來與柔韌的材料或其它主體形成材料相關聯。此外，包的面板或部分可以整體地模塑或以其它方式由剛性材料形成以提供剛性或半剛性結構。
以上結合任何特定示例所描述的原理可以與結合其他示例中的任何一個或多個所描述的原理組合。因此，本詳細描述不應當被在限制性意義上來解釋，並且在回顧本公開之後，本領域普通技術人員應理解，可以使用本文所描述的各種概念設計廣泛的各種系統。此外，本領域的普通技術人員應理解，本文所公開的示例性的實施方式可以適用於各種構造，而不脫離公開的原理。
如本文使用的，除非上下文表明，否則，「聯接」(和該詞的變形)指物理地連接單獨的物品或物理地作為集成的或整體的結構形成的不同功能的局部或部分。
公開的實施方案的先前描述被提供，以使任何本領域的技術人員能夠進行或使用所公開的創新。對這些實施方式的各種修改對本領域的技術人員將是明顯的，並且本文界定的一般原理可應用於其它實施方案而不脫離本公開的精神或範圍。因此，要求保護的發明不意在被限制於在本文所示的實施方式中，而是意在符合與權利要求的語言一致的全部範圍，其中以單數形式例如通過使用冠詞「一(a)」或「一(an)」提及的元件並不意在表示「一個且僅一個」，除非明確地這樣陳述，而是表示「一個或多個」。
本領域的普通技術人員已知或稍後將已知的在整個本公開中描述的 各種實施方案的元件的所有結構上的和功能上的等同物意在被本文描述和要求保護的特徵所包含。此外，本文公開的任何內容不意在奉獻給公眾，無論這些公開內容是否明確記載在權利要求中。根據美國專利法，權利要求的要素沒有被解釋為「裝置加功能」的權利要求，除非該要素被使用短語「用於...的裝置」或「用於...的步驟」明確陳述。
發明人保留本文所公開的主題的所有權利，包括要求在下述權利要求的範圍和精神之內的所有權利的權利。