橫杆夾持設備的製作方法

2023-04-27 06:23:16 2

專利名稱：橫杆夾持設備的製作方法
橫杆夾持設備相關串請的交叉引用本申請要求2009年6月15日提交的美國臨時專利申請系列號61/187，197的優先權，該專利申請通過引用方式被併入本文。本申請通過引用方式併入美國專利號7，416，098和美國公布號US-2010-0078454-A1全部內容。背景交通工具通常使用安裝在交通工具頂部上的一對橫杆來安裝用於運載貨物的各種貨架組件(rack assembly)。橫杆有許多不同的大小和形狀。Yakima銷售具有圓形橫截面的橫杆。Thule銷售具有正方形橫截面的橫杆。汽車廠安裝的橫杆通常具有更不規則的形狀、長方形、橢圓形、更空氣動力學的形狀。橫杆形狀和尺寸的多樣性已對貨架製造商在製作適合於在寬範圍的橫杆形狀上安裝的貨架方面帶來挑戰。通常，貨架公司不得不提供大量適配器，以將其貨架連接到不同的橫杆形狀。概述用於在交通工具頂部上運載貨物的裝置包括一對橫杆，每個橫杆通過一對塔狀物(tower)固定到交通工具。夾持組件構造成將特定貨物物品(例如自行車、船、滑橇、滑雪板、貨物箱、以及其他)固定到橫杆。夾持組件包括爪構件、爪構件中的至少一個沿大致垂直於橫杆的水平路徑相對於其他爪構件是可移動的。每個爪構件可具有內表面，該內表面為凹形的並構造成夾緊不同形狀和規格的橫杆。


圖I是用於將貨物固定到橫杆的夾持器的示意性側視圖。圖2是夾緊不同形狀和尺寸的橫杆的夾持器的一系列部分側視圖。圖3是用於在交通工具頂部上運載船的貨架的透視圖。圖4是夾持到橫杆的一對鞍式安裝架(saddle mount)的特寫透視圖。圖5是穿過圖4所示的鞍式安裝架中的一個的橫截面圖。圖6是圖4所示的鞍式安裝架中的一個的分解圖。圖7是夾持到一對橫杆的自行車安裝架的透視圖。圖8是圖7所示的自行車安裝架的前部部分的橫截面側視圖。圖9是夾緊不同形狀和尺寸的橫杆的夾持器的一系列部分側視圖。圖10是用於將自行車安裝架連接到橫杆的夾持器的透視底視圖。圖11和12是夾持到橫杆的自行車安裝架的頭部部分的部分透視立視圖。圖13和14是圖示用於橫杆夾持器的鎖定設備的部分橫截面圖。圖15是夾持到橫杆的用於運載自行車車輪的貨架的側視圖。圖16是圖15所示的夾持器的底視圖。圖17是圖15和16所示的夾持器的橫截面側視圖。圖18和19是圖15-17所示的夾持器的橫截面圖，圖示鎖定機構。
圖20是夾持到一對橫杆的貨物箱的側視圖。圖21是用於將貨物箱連接到橫杆的可選擇夾持器構造的部分透視圖。圖22-24是圖21所示的夾持器的側視圖，圖示了致動器用於控制夾持器在夾持位置和鬆開位置之間相對運動的運動。圖25是用於將貨物箱連接到橫杆的可選擇的夾持器實施方式的側視圖。發明詳述圖I示出用於在交通工具頂部上運載貨物的貨架50。貨架50包括基部54。特定貨物固定設備58連接到基部54的頂側。靜止爪或卡爪構件64形成從基部54的底側向下延伸(descend)的壁。爪64具有外表面66和凹形內表面68。滑動爪或卡爪構件72朝向或遠離靜止爪64是可移動的。滑動爪72具有外表面74和凹形內表面76，用於與靜止爪64 一起配合地夾緊橫杆78。軸80連接到滑動爪72，且具有手柄84，用於操縱軸80，引起滑
動爪72沿軸線A的水平運動。正如圖I所示，滑動爪72能夠在可稱為「水平的」方向上往復、來回運動。在這種情況下，水平方向主要指其垂直於重力方向，重力方向理解為「垂直的」。與彎曲方向、或角方向相比，「水平」和「垂直」方向理解為直線方向。貨物固定設備58可適於例如固定自行車、船、滑橇、滑雪板或用交通工具運輸的任何其他種類的貨物。貨物固定設備58可採用貨物箱的形式，其可包括硬殼或軟殼，即貨物包。軸80可具有與滑動爪72中的內螺紋相應的螺紋，以響應於軸80的旋轉來致動滑動爪72的水平運動。可選擇地，軸80可在固定點處附接到滑動爪72，同時允許軸80的旋轉。軸80在軸80的近端82附近可以是帶螺紋的。在這種情況下，軸82將具有與基部54中的內螺紋配套的螺紋，使得軸80響應於軸80的旋轉而沿軸線A運動，因此導致滑動爪72的相應的水平運動。手柄84可採用螺旋式手柄的形式，以允許軸80的旋轉。可選擇地，手柄84可採用樞轉式凸輪槓桿的形式。凸輪槓桿可具有偏心表面和垂直於軸線A的樞軸，當凸輪槓桿從第一位置樞轉到第二位置時，偏心表面導致軸80水平運動。凸輪槓桿還可使用相對於滑動爪72或相對於基部54的帶螺紋的螺旋關係，以用於粗調節，通過凸輪槓桿的樞轉運動用於最後的夾持致動。圖2示出爪部分100、104如何適於夾緊不同形狀的橫杆。對於該目的，有角度的凹口 120和彎曲的凹口 122可被設置在爪100和104的內表面上。第一視圖示出被夾持在圓形橫杆130上的爪100和104。在第二視圖中，爪100和104被夾持在卵形或橢圓形橫杆132上。橢圓形的尖端被接納在有角度的凹口 122中。第三視圖示出被夾持在矩形橫杆134上的爪100和104。橫杆形狀的角被接納在彎曲的凹口 122中。第四視圖示出被夾持在卵形橫杆136上的爪100和104。在第一視圖和第四視圖，即圓形和卵形橫杆形狀中，杆接觸爪內部上的凹口之間或凹口周圍的肩狀突出物。圖3示出安裝在交通工具224頂部上的貨架220。貨架220包括橫杆228，該橫杆228通過塔狀物230安裝在交通工具224上。每個塔狀物230將橫杆228的一個端部部分固定到設置在交通工具224頂部上的軌道232。每個橫杆228支撐一對鞍式安裝架234，用於支撐船238的船體。如圖3所示，軸線AA界定平行於交通工具224的行進方向的長軸。軸線AA垂直於橫杆228。軸線AA與鞍式安裝架234中的每個都等距。軸線AA可稱為支架軸線(cradle axis)。圖4示出安裝在橫杆228上的一對鞍式安裝架234，這對鞍式安裝架234與軸線AA等距。鞍式安裝架234中的每個優選地被大致相同地製造，以提供製造和組裝的簡單性和效率。如所示，可簡單地通過將夾持器手柄定向橫杆相對側上，使鞍式安裝架234彼此相向安裝。正如圖4所示，每個鞍式安裝架234包括安裝在基部243上的單件的C形部分或支撐構件242。在優選的實例中，C形部分242具有約.025英寸至.225英寸範圍的厚度，或更具體地為.125英寸。C形部分242還可具有側壁244，側壁244稍厚，例如.25英寸。C形部分242包括彎曲的中間區域248，該彎曲的中間區域 248可具有.5英寸至2. 5英寸範圍的直徑，或更具體地，例如1.3英寸。彎曲的中間區域248將上部平臺部分249連接到C形部分242的底板寬闊區(floor expanse)250。底板寬闊區250固定到基部243。C形部分242可具有一個或多個加強肋或凹部(dent) 264，用於加固鞍式安裝架234和/或抵抗由船體施加的各種力。翼狀寬闊區(wingexpanse) 268連接到C形部分242的上部平臺部分249的上側。翼狀寬闊區268具有側壁269，形成三面敞開式隔板，以夾緊、適於、符合、緩衝和/或支撐船體。翼狀寬闊區268在上表面上具有凹進區域，該凹進區域保持例如由橡膠製成的摩擦墊270，用於摩擦地夾緊船體的外表面。在優選的實施方式中，彈性墊270由Dynaflex G2709製成，Dynaflex G2709具有53邵氏A硬度規格(shore Adurometer specification)。翼狀寬闊區268還可具有將翼狀寬闊區268連接到上部平臺部分249的內部加強肋271。在優選的實施方式中，C形部分242由包含未填充尼龍6/6的塑料製成，這允許安裝架彎曲而不斷裂。C通道或間隙可塌下，使得C的尖端接觸陡峭底部的船(約20度彎曲)。相比之下，C結構還可張開用於平的底部的船(約9度彎曲)。楊氏模量為約160，000PSI。材料的屈服強度為約6000PSI。對於剛度和結構，基部243優選地由玻璃填充的尼龍製成。每個鞍式安裝架234包括用於將C形部分242固定到橫杆228的夾持器264。基部243包括靜止爪或固定爪268，該靜止爪或固定爪268從基部243的與C形部分242所附接到的上側相對的一側向下延伸。基部243具有用於保留和引導滑動爪構件276的內軌道272。帶螺紋的螺栓或螺旋軸280接合滑動爪構件276。螺栓280的旋轉導致滑動爪構件276沿平行於軸線AA且垂直於橫杆228的路徑交替地朝向和遠離靜止爪268來回運動。手柄282附接到螺栓280，用於手動地轉動螺栓280。手柄282可以為旋鈕或被構造成扭曲或旋轉的其他設備，以導致軸280的旋轉，引起滑動爪構件276的平移。可選擇地，手柄282可被凸輪槓桿替代，該凸輪槓桿被構造以轉動和/或樞轉，導致滑動爪構件276的運動(圖9)。圖5示出安裝在橫杆228上的鞍式安裝架234的橫截面圖。夾持器264包括用於配合地夾持橫杆228的靜止爪268和滑動爪276。如所示，爪中的每個具有內凹口或凹槽299a或29%，以適於不同形狀的橫杆，如在下面更詳細地解釋的。靜止爪部分268與基部243或從基部243整體地形成。螺栓280延伸穿過基部243，且與滑動爪構件276中的帶螺紋的孔口接合。手柄282被提供，用於旋轉螺栓280，從而導致滑動爪構件276交替地朝向和遠離靜止爪部分268運動。如上解釋的，還可使用不同類型的致動器手柄，例如樞轉式凸輪槓桿。C形支撐部242的底板寬闊區250被緊固到基部243。底板寬闊區250連接到彎曲的中間區域248，彎曲的中間區域248繼而連接到上部平臺部分244。上部平臺部分244是如圖2所示的朝向軸線AA(支架軸線)和其他鞍式安裝架向內懸臂的。翼狀寬闊區268具有側壁270，產生三面敞開式隔板，以連接船體。圖6示出具有為與圖4和5相同數目的結構件中的大多數的鞍式安裝架234的分解圖。夾持器264包括基部243和靜止爪部分268。靜止爪構件276具有上部板部分297，其在基部243的內軌道272 (見圖4)中滑動。螺栓280和手柄282是可操作的，以控制爪構件276的滑動運動。C形支撐部242包括凸緣298。凸緣298具有孔，該孔用於接納螺栓280並將底板寬闊區250固定到基部243上。圖6示出的其他結構件與上面已描述的相同。圖7示出用於在交通工具336頂部上運載自行車334的自行車安裝架330。橫杆340a和340b經由塔狀物344a_d固定到交通工具336頂面。自行車安裝架330包括長形基部350，該長形基部350具有前部部分354和背部或後部部分358。基部350的前部部分354包括頭部部分362。頭部部分362具有用於夾緊前部橫杆340a的夾持器366。主體
350的後部部分358具有用於夾緊後部橫杆340b的後部夾持器370。自行車334的前車輪374被第一環箍(hoop) 378和第二環箍382夾緊。自行車334的後車輪386被後車輪結合件(binding) 390夾緊。纜鎖(cable lock) 392穿過第二環箍382上的環394,並且環繞自行車334的下管395，用於防止盜竊。圖8示出穿過自行車安裝架330的長形主體350的頭部362的橫截面。第二環箍構件382具有傾斜件(ramp) 410，當將自行車裝載到貨架330上時，該傾斜件410用於接合或接觸自行車的前車輪。當車輪滾動到傾斜件410上時，第二環箍構件382圍繞軸線400向上樞轉到直立位置或夾持位置。第二環箍構件382還具有槓桿臂412，當第二環箍構件382處於其摺疊位置或存放位置時，該槓桿臂412向下突出。槓桿臂412具有樞軸點414。螺栓構件或軸418連接到槓桿臂412的樞軸點414。螺栓構件418的相對的端部部分422是帶螺紋的，且突出穿過頭部362的開口 426。旋鈕或手柄430具有含有內螺紋的孔，用於接合螺栓構件418的帶螺紋的端部部分422。手柄430的上緊旋轉導致槓桿臂412圍繞軸線400順時針方向旋轉，如圖3所示。第二環箍構件382包括傾斜件410，且槓桿臂412還可稱為用於夾持自行車車輪的三向搖臂系統(three-way rocker system)。在使用中,可看見車輪在傾斜件410上施加向前的力導致了槓桿臂412的順時針旋轉運動，和螺栓構件418通過開口 426的相應運動，因此可視地暴露出螺栓構件418上的螺紋。然後，使用者可簡單地以順時針方向或上緊方向轉動或旋轉手柄430，直至螺紋不再可見，且第二環箍構件被緊固在自行車前車輪周圍的運載位置。在操作中，當自行車前車輪碰撞後部環箍的前面的傾斜件時，自行車的重量向下推動傾斜件，並且後部環箍向上旋轉抵住車輪。當後部環箍升起時，長螺栓被朝向自行車的後部驅動。旋鈕或手柄(優選地為紅色)附接到長螺栓且還向後運動，暴露基部和紅色旋鈕之間的長螺栓的約兩英寸的螺紋。自行車的重量將前車輪保持在適當位置，且前車輪向上旋轉，這允許使用者鬆開自行車。使用者轉動紅色旋鈕，直至其頂住基部定位，然後上緊旋鈕。當旋鈕抵住基部鎖緊時，長螺栓被阻止向前運動和允許後部環箍向下旋轉且釋放自行車。
為了釋放自行車，紅色旋鈕被鬆開，直至其碰撞由長螺栓的端部處的鎖定螺母形成的止擋件。當旋鈕完全鬆開時，在旋鈕和基部之間形成間隙，暴露長螺栓。然後，自行車向後滾動，這使得後部環箍降下，並且使得旋鈕向前運動到基部。當自行車被釋放和移走時，前部環箍朝向安裝架的後面向下摺疊。圖8還圖示了頭部362的前部夾持器366的部件。頭部362包括從頭部362的底側向下延伸的靜止爪450。滑動爪454可以在頭部362的內軌道中交替地沿箭頭456的方向朝向和遠離靜止爪450以往復模式來回移動。帶螺紋的螺栓460延伸穿過頭部362，並且接合滑動爪366中的螺紋孔。手柄464連接到螺栓160的另一端。手柄464的旋轉導致滑動爪366沿箭頭456的前後方向往復運動。手柄464可採用簡單的螺旋式旋鈕，或可使用樞轉式凸輪槓桿，以致動滑動爪的運動。還可能有用的是使用螺旋式和樞轉式凸輪槓桿，螺旋式活動用於粗調節，且樞轉式凸輪活動用於最後的快速接合和釋放。如圖8所示,爪450和454在它們的內表面上具有輪廓,該輪廓構造成適合不同形狀和尺寸的橫杆。對於跨越兩個橫杆的自行車安裝架，阻止在單個橫杆上旋轉是不太重要
的。然而，適應不同的橫杆形狀和角度可能是目的。圖9示出適於夾緊不同形狀和尺寸的橫杆的自行車安裝架夾持器的一系列視圖。例如，頭部部分500包括靜止爪502和滑動爪508。旋鈕512被提供，用於控制滑動爪508朝向和遠離靜止爪502的往復式來回運動。每個爪具有含有凹槽、凹口和/或凹進部的內表面，以適應不同的橫杆形狀。每個爪的內表面上的凹槽包括中心凹槽520、下部凹槽524和上部凹槽530。系列圖的第一視圖示出爪502和508的凹槽524和530夾緊矩形橫杆536。下一視圖(右上)示出靜止爪502的中心凹槽和滑動爪508的下部凹槽524b夾緊有角度的橢圓形橫杆546。第三視圖(右下)示出靜止爪502和滑動爪508夾緊圓形橫杆556。圓形橫杆556接觸爪的內表面的在凹槽之間的肩狀部。圖10示出夾持在橢圓形橫杆610上的自行車安裝架600的底視圖。長形基部614包括頭部618。第一環箍構件622和第二環箍構件626被摺疊成處於它們的存放位置,該存放位置大致與長形主體614平行。兩個靜止爪634a和634b從頭部618的底側向下延伸。滑動爪640在軌道644上來回運動。圖11示出圖10所示的自行車安裝架的透視立視圖。長形主體614包括頭部618。靜止爪634a和634b從頭部618的底側向下延伸，以夾持橢圓形橫杆610。第一環箍構件622和第二環箍構件626被摺疊成處於它們的存放位置。傾斜件650向上突出，而槓桿臂652向下突出到準備將自行車裝載到安裝架上的位置。旋鈕或手柄660被提供，用於將第二環箍構件626上緊到自行車前車輪的後部上。如前面解釋的，在將自行車滾動到傾斜件650上之後，第二環箍構件626圍繞軸線BB向上樞轉至與自行車的前車輪接觸。這導致手柄360向後運動，從而使螺栓670的螺紋664運動穿過外殼680的孔口 674。當螺紋664從外殼680的外部可見時，使用者可簡單地轉動或上緊旋鈕660，以固定夾持到自行車的前車輪上。圖12示出包括頭部716的自行車安裝架700的前部部分，該頭部716具有第一靜止爪和第二靜止爪718a和718b。第一環箍構件720和第二環箍構件724被示出處於它們的存放位置。傾斜件728向上突出，準備裝載自行車。手柄734被提供，用於控制滑動爪(未示出)的縱向滑動運動。應理解，其他上緊機構可替代手柄734。例如，代替可使用「快速釋放」式凸輪槓桿型致動器。鎖定設備740被提供，用於將頭部716鎖到橫杆710上，如在下面更詳細地示出和解釋。鑰匙可用於旋轉鎖定圓柱體的內部孔口 746，其可以選擇性地阻礙、限制或阻擋手柄734的旋轉。滑動爪或「卡爪」可被螺杆驅動，例如約5英寸長螺杆。螺杆的一端是旋鈕。為了將安裝架鎖定到橫杆，可添加鎖定件以阻止旋鈕轉動。鎖定方案可在產品之間而不同。可使用阻止螺杆轉動的任何方案，來將安裝架鎖到橫杆。圖13和14示出闡述示例性鎖定機構的鎖定設備740內部視圖。鎖定設備740具有鑰匙操作的筒(barrel) 746。當筒746旋轉時，銷750也逆時針旋轉，如從圖8的視圖至圖9的視圖所不。銷750的運動將從動件754向圖的左側移動，如沿圖9的箭頭所不。手柄734連接到軸部件，該軸部件具有凹口或凹進部756。當從動件754向圖9左側運動時，突出物758運動到凹進部766中，從而阻止手柄734旋轉。圖14中的位置阻止軸770旋轉，從而阻止自行車安裝架從橫杆移動。對於較小的安裝架，例如船、鞍或輪叉(wheelfork),固定爪可為約3-4英寸寬,而滑動爪可較窄，例如1-2英寸寬。為了防止在更大的安裝架例如直立式自行車安裝架上橫杆的損壞，裝載物可被更分開地布置。直立式自行車安裝架可具有夾持區域，該區域為例如約8英寸寬。除了具有8英寸間隔的兩組夾持器外，安裝架可具有一對固定爪和設置在固定爪之間的一個滑動爪。僅具有一個中心滑動爪，可易於將安裝架附接到橫杆。每個前部靜止爪為約一英寸寬。兩個前部爪的(外部的)總跨度為至少六英寸，或更優選地為約七英寸。較寬的跨度是更穩定的。如果爪跨度較小、則橫杆上的負載較高。這可能導致小的或易碎的橫杆斷裂。此外，七英寸寬夾持器跨度與用於前車輪環箍寬度的合理的七英寸跨度相同。在優選的設計中，前部爪之間的間距為約4. 75英寸。間隙減少材料，允許貨架通過小的拱度更好地配合橫杆。具有間隙還允許安裝架跨坐或避免其他橫杆安裝架，例如用於減阻裝置的安裝鉤。圖15示出用於車輪承載架的水平夾持器的另一個實例。車輪承載架846和車輪848以側面示出。臂860作為單元相對於基部856可以樞轉。臂可具有車輪接納位置，其中臂從基部856向上延伸，如在此所示。在車輪接納位置中，臂可以相對於重力方向的任何合適的角度延伸，例如大致平行於(例如，與平行偏離約20度或10度以內)或傾斜於(例如，與平行偏離約20度至60度)重力的方向。例如，臂可向後傾斜，正如在此所示。臂還可具有儲存位置，在880以虛線輪廓示出，在該位置中，臂水平延伸。每個臂可界定至少一個狹槽882。狹槽可在臂860的遠端884附近形成，一般狹槽882離基部856的距離大體與車輪848的半徑相同或比車輪848的半徑大。狹槽882可形成接受部，在接受部，輪軸862可從臂860的端部或側面被接納。在本圖示中，狹槽具有在臂860的側面上形成的口部。狹槽通常是足夠寬的，以接納車輪輪軸862的一部分。狹槽可以是或可以不是長形的，且可沿臂60延伸且部分橫跨臂延伸。在本圖示中，狹槽882在L形路徑上部分橫跨臂並且然後沿臂860延伸。狹槽在沿臂860的方向上可以是長形的，以允許不同尺寸的車輪(即，具有不同半徑)使用相同的車輪承載架。換句話說，當車輪被固定到承載架時，較小的車輪可使其輪軸布置在狹槽882的朝向基部856的下遊，而較大的車輪可使其輪軸布置成更接近遠端884。在其他實施方式中，狹槽882可傾斜於臂860的長軸延伸。
基部856可提供杆安裝架或夾持器886。夾持器可通過一對爪888、890相對地接合杆850，以固定車輪承載架在杆上的位置。爪可由基部856的下部的向下延伸的部分形成。 圖16示出車輪承載架846的底視圖。夾持器886可由固定爪888和滑動爪890形成，固定爪888和滑動爪890共同地形成在彼此之間的腔，以接納載重支撐杆850，使杆850正交於基部856的長軸891延伸。固定爪888可例如由主體892形成，作為其向下的突出物。滑動爪890可能夠朝向和遠離固定爪888往復運動，以914表示，以改變爪之間的間距。滑動爪890的運動可以是沿直線運動軸線916。運動軸線可以大致正交於由杆850界定的長軸918和/或大致平行於基部856的長軸891。當夾持器被安裝在杆850上時，和/或當臂860被向上定向在其車輪接納位置時，夾持器886可以描述為水平夾持器，這意味著直線運動軸線916是水平的。通過驅動構件922的操作，滑動爪890可以在沿運動軸線916的任何方向被驅動。驅動構件可以是布置成與滑動爪890螺紋接合的帶螺紋的驅動構件。例如，驅動構件922
可包括帶螺紋的棒924，即延伸穿過滑動爪890的驅動螺杆。驅動構件922可在主體892中具有基本固定的軸向位置，使得驅動構件的旋轉導致滑動爪890的平移運動，而無驅動構件的淨位移。驅動構件還可包括可握住的手柄或旋鈕898，可通過手旋轉可握住的手柄或旋鈕898來轉動帶螺紋的棒924，帶螺紋的棒924調節夾持器886。圖17示出車輪承載架846的縱向截面圖。用箭頭926表示帶螺紋的棒924與滑動爪890的螺紋接合。夾持器886可以是能夠有效地接合具有不同橫截面形狀和/或尺寸的杆的「通用」夾持器。為了實現這種能力，固定爪888和滑動爪890可各自具有被制定輪廓成波紋或彎曲輪廓的杆接合表面930、932，以形成多個凹口 934。更具體地，輪廓中的每個表面930、932可包括多個不同的凹形和/或凸形的表面區域，該表面區域具有在相鄰表面區域之間的不同曲率、可辨別的和/或尖銳的邊界，不同形狀(有角度的對彎曲的)和/或類似物。在一些實施方式中，固定爪和滑動爪各自的輪廓可以不是(或可以是)彼此鏡像的。例如，在本圖示中，爪中的一個(固定爪888)顯示為更有角度的輪廓，而爪中的另一個(滑動爪890)顯示為更彎曲的輪廓。夾持器可具有任何其他合適的構造。例如，夾持器的爪可以以蛤殼布置(clamshell arrangement)樞轉打開和關閉。可選擇地，或另外，夾持器的爪可以沿代替如圖17所示的水平軸線的垂直軸線相對另一個運動。車輪承載架846可包括鎖940 (例如，安全鎖)，該鎖940可被致動，以將鎖置於阻擋夾持器886的調節和/或阻擋閂906、908的釋放的鎖定位置(見圖16)。鎖可包括阻擋構件或凸輪942，阻擋構件或凸輪942在鎖定位置和打開位置之間是可移動的(例如，可樞轉)。在鎖定位置中，阻擋構件942可布置在驅動構件922的旋轉路徑中，例如在驅動構件922的遠端處固定到帶螺紋的棒924的固定件944的路徑中。在一些實施方式中，阻擋構件942可形成凸緣946，該凸緣946可被接納在在阻擋構件942中形成的狹槽148中，或反之亦然。在任何情況下，鎖定位置中的阻擋構件942可阻止驅動構件922轉動，因此可阻止夾持器886的調節。換句話說，鎖940的鎖定位置可限制夾持器從關閉位置至打開位置的調節，打開位置具有足以使車輪承載架846與杆850分開的爪間距。
鎖940可能需要安全令牌，例如鑰匙，以從車輪承載架外部樞轉阻擋構件942。例如，阻擋構件942可附接到鎖芯950，鎖芯950可布置在鎖定外殼952中。當匹配的鑰匙插入鎖芯950中並轉動時，鎖芯和其附接的阻擋構件942可被樞轉。因此，處於鎖定位置的鎖940可阻止未經授權的人打開夾持器886，從而防止車輪承載架被盜竊。圖18示出穿過鎖940截取的車輪承載架846的橫截面圖，其中鎖布置在鎖定位置。阻擋構件942的旋轉位置可由鎖芯950的旋轉位置確定，鎖芯950可被接納在由阻擋構件界定的開口 988中。鎖兩側可以是由在主體892中形成的 開口界定的相對的通道990、992。每個通道可接納帶866的端部。閂906、908中每個可通過各自的銷994被樞轉地耦合到主體892。每個閂可包括掣爪996，掣爪996被接納在帶866的相鄰的齒之間，以限制帶的端部區域的縱向運動。每個閂可連接到彈簧999，彈簧999推動掣爪996與齒998嚙合。齒的形狀可被偏斜，以相對於鬆開帶選擇性地允許上緊。每個閂可包括外部槓桿或懸垂物(tab) 1000,以允許使用者從車輪承載架外部樞轉掣爪996，與齒分開。然而，每個閂還可以裝備有內部槓桿1002，內部槓桿1002還控制閂樞轉的能力。當阻擋構件942處於如圖18所示的鎖定位置時，阻擋構件的端部表面1004可定位以阻礙內部槓桿1002的將允許掣爪996與齒998分開的運動。例如，在本圖示中，端部表面1004阻擾每個內部槓桿1002的端部的向下運動，從而阻止帶866在其兩個端部區域處的釋放(當都已被其各自的閂固定時)。在一些實施方式中，阻擋構件942可充當凸輪，當鎖位於鎖定位置時，凸輪倚靠內部槓桿1002(例如，在本圖示中推動它們向上)。因此，阻擋構件942可相對於端部表面1004被偏心地安裝，使得從阻擋構件942的樞軸至端部表面1004的不同圓周位置的距離是可變化的。阻擋構件942在阻擋閂906、908被釋放的能力時，還可阻擋驅動構件的固定件944的旋轉。如先前關於圖17所描述的，阻擋構件942的凸緣946可被接納在固定件944的狹槽948中，以阻止驅動構件旋轉。因此，鎖940可用於同時阻擋帶866的移動和夾持器866的調節，從而同時防止車輛承載架和車輪被盜竊。圖19示出布置在打開位置的鎖940，打卡位置允許從自行車貨架中移走車輪承載架(在夾持器886的允許的調節(即，打開)之後)和從車輪承載架移走自行車車輪(在閂906、908中的至少一個的允許的釋放之後)。在打開位置中，阻擋構件942可樞轉，離開閂906、908和固定件944的行進路徑，從而允許內部槓桿1002的釋放閂906、908的樞轉運動，且還允許驅動構件的打開夾持器的爪的旋轉運動。圖20示出固定到交通工具1122的貨物箱1120。貨物箱1120具有連接到底部部分1126的蓋1124。貨物箱1120的底部部分1126包括夾持器1128a和1128b，該夾持器1128a和1128b用於分別將貨物箱1120的底部部分1126固定到橫杆1130a和1130b。圖21示出如圖20所示的貨物箱1120的底部部分1126的底板1132的部分透視圖。夾持組件1128a安裝在底板1132中。夾持組件1128a包括基部1134，該基部1134保持靜止並固定在底板1132中。固定爪部分1136從基部1134大致垂直地向下延伸至箱1120外部。滑動爪構件1138滑動地連接到基部1134，且還垂直地向下延伸，以與靜止爪部分1136 —起配合地夾緊橫杆1130a。基部1134具有用於沿水平夾持軸線Q引導滑動爪構件1138的內狹槽或軌道1140。軸組件1142具有遠端部分，該遠端部分沿樞軸1144樞轉地連接到滑動爪構件1138。軸組件1142的近端沿樞軸1148樞轉地連接到槓桿1146。槓桿1146沿樞軸1150樞轉地連接到基部1134和/或靜止爪部分1136。調節設備，例如調節盤(dial) 1152被提供，用於調節軸組件1142的有效長度，以容納不同形狀和規格的橫杆。允許改變軸組件1142的有效長度的任何調節設備可用於改變夾持功能，以適用於不同的橫杆構造。例如，調節盤1152可被鍵連接到軸，該軸具有沿組件至接頭(busing)或螺母構件的螺紋連接。圖22-24示出夾持器1128a從圖22所示的夾持位置運動到圖24所示的鬆開位置的側視圖。與圖21相似，夾持器1128a安裝在貨物箱的底板中。夾持器1128a包括基部1134。靜止爪部分1136從基部1134向下延伸至貨物箱1120的外部底側。滑動爪構件1138也從基部1134向下延伸，且安裝在基部1134中的狹槽或軌道中，以引導滑動爪1138的水平運動。可調節的軸組件1142經由槓桿1146將靜止爪部分1136連接到滑動爪構件1138。軸組件1142沿樞軸1144樞轉地連接到滑動爪構件1138。軸組件1142的另一端沿樞軸1148樞轉地連接到槓桿1146。槓桿1146沿樞軸1150樞轉地連接到基部1134和/或
靜止爪部分1136。調節盤1152被提供，用於改變軸組件1142的有效長度，以容納不同形狀和規格的橫杆。槓桿1146是向上彎曲的或向上成角度，以提供更容易的操縱，尤其是當夾持器1128a處於如圖22所示的夾持位置時。圖23示出使槓桿1146在夾持位置和鬆開位置之間以順時針方向圍繞樞軸1150部分旋轉的夾持器1128a。圖24示出使槓桿1146圍繞樞軸1150完全旋轉到鬆開位置的夾持器1128a。正如圖24所示，靜止爪部分1136和滑動爪構件1138被移動成分開最大距離。圖25示出用於將貨物箱固定到橫杆的可選擇的夾持組件60。夾持組件1160包括基部1162，該基部1162安裝在貨物箱的底板中。靜止爪部分1164從基部1162向下延伸。滑動爪1166安裝在基部1162的狹槽或軌道中，且被允許交替地朝向和遠離靜止爪部分1164水平地運動。軸1168具有鉤狀端部1170，該鉤狀端部1170用於接合滑動爪構件1166上側中的多個凹槽1172中的一個。軸1168的另一端沿樞軸1176樞轉地連接到槓桿1174。槓桿1174沿樞軸1178樞轉地連接到基部1162和/或靜止爪部分1164。與在圖21-24中所圖示的夾持組件1128a相似，通過圍繞樞軸1178移動槓桿1174，可在夾持位置和鬆開位置之間操縱夾持組件1160。夾持組件60可適於通過將軸1168的鉤狀端部1170接合到滑動爪構件1166上的所選擇的凹槽或凹口 1172來容納不同形狀和規格的橫杆。上述實例的許多替代和修改是可行的，且對於不同應用可以是有利的。例如，多數實例包括與「滑動」爪結合的「靜止」爪。兩個爪可以沿水平夾持方向移動或滑動的相似設計可能是有用的。本文公開的各種結構構件可用任何合適的材料或材料(例如金屬、塑料、尼龍、塑料、橡膠)的組合來製造，或用具有足夠的結構強度以經得起在使用期間帶來的載重的任何其他材料來製造。可基於材料的耐久性、撓性、重量和/或美學質量來選擇材料。應認為下面的權利要求具體地指出涉及所公開發明中的一個且是新穎的和非顯而易見的一些組合和子組合。體現特徵、功能、元件和/或性能的其他組合和子組合的發明可通過對本權利要求的修改或在本申請或相關申請中的新權利要求的提出而要求保護。這些修改的或新的權利要求，不論它們涉及不同的發明還是涉及相同的發明，不論範圍與原權利要求不同、比原權利要求寬、窄或與原權利要求相同，都被認為在本公開內容的發明的主題內。
權利要求
1.一種用於將貨物固定到交通工具頂部上的橫杆的裝置，包括 基部，其具有頂側、底側、夾持軸線和與所述夾持軸線對準的內軌道； 貨物支撐設備，其固定到所述基部的所述頂側； 第一靜止爪部分，其從所述基部的所述底側向下延伸，所述爪部分具有外表面和凹形內表面，所述凹形內表面構造成接觸橫杆，所述橫杆被定向成大致垂直於所述基部的所述夾持軸線； 滑動爪構件，其具有凹形內表面，所述滑動爪構件構造成沿所述基部的所述內軌道運動，以與所述第一靜止爪部分配合地夾持橫杆；以及 調節構件，其連接到所述滑動爪構件，所述調節構件構造成操縱，以沿所述基部的所述內軌道來回移動所述滑動爪構件，所述調節構件從所述靜止爪部分的所述外表面可接近。
2.如權利要求I所述的裝置，其中所述內軌道界定直線路徑。
3.如權利要求2所述的裝置，其中所述直線路徑是水平的。
4.如權利要求I所述的裝置，其中所述調節構件具有連接所述靜止爪部分和所述滑動爪構件的軸。
5.如權利要求4所述的裝置，其中所述軸具有接合所述靜止爪部分的近端部分和接合所述滑動爪構件的遠端部分，所述軸的所述遠端部分具有接合所述滑動爪構件上的內螺紋的螺紋，使得所述軸的旋轉導致所述滑動爪構件和所述靜止爪部分之間的相對運動。
6.如權利要求4所述的裝置，其中所述軸具有接合所述靜止爪部分的近端部分和接合所述滑動爪構件的遠端部分，所述軸的所述近端部分具有接合所述靜止爪部分上的內螺紋的螺紋，使得所述軸的旋轉導致所述滑動爪構件和所述靜止爪部分之間的相對運動。
7.如權利要求I所述的裝置，其中所述調節設備包括手柄，所述手柄從所述靜止爪部分的所述外表面可接近，所述手柄包括螺旋式旋鈕。
8.如權利要求I所述的裝置，其中所述調節設備包括槓桿，所述槓桿安裝在垂直於所述夾持軸線的樞軸上，所述槓桿的樞轉導致所述滑動爪構件和所述靜止爪構件之間的相對運動。
9.如權利要求8所述的裝置，其中所述調節設備還包括具有近端部分和遠端部分的軸，所述近端部分連接到所述靜止爪部分，所述遠端部分連接到所述滑動爪構件，所述軸的所述遠端部分具有與所述滑動爪構件的螺紋接合，使得所述軸的旋轉導致所述滑動爪相對於所述靜止爪部分的運動。
10.如權利要求8所述的裝置，其中所述槓桿具有相對於所述樞軸偏心的凸輪表面。
11.如權利要求I所述的裝置，其中所述貨物支撐設備包括用於支撐船體的鞍式安裝架。
12.如權利要求I所述的裝置，其中所述貨物支撐設備包括用於固定自行車的自行車安裝架。
13.如權利要求I所述的裝置，其中所述貨物支撐設備包括用於運載車輪的車輪支撐部。
14.如權利要求I所述的裝置，其中所述貨物支撐設備包括長形的箱。
15.如權利要求I所述的裝置，還包括 第二靜止爪部分，其從所述基部的所述底側向下延伸，其中所述第一靜止爪部分和所述第二靜止爪部分跨著所述基部的所述內軌道，所述滑動爪與所述基部的所述內軌道對準。
16.如權利要求I所述的裝置，還包括 鎖定設備，其具有鎖口，所述鎖口從所述靜止爪部分的所述外表面可進入，所述鎖口構造成接納鑰匙，所述鎖定設備具有鎖定位置和打開位置，其中當所述鎖定設備處於所述鎖定位置時，所述鎖定設備阻止所述靜止爪部分和所述滑動爪構件之間的相對運動。
17.如權利要求16所述的裝置，其中所述調節構件包括具有接合所述滑動軸的螺紋的軸，當所述鎖定設備處於所述鎖定位置時，所述鎖定設備實質上阻止所述軸的旋轉。
18.一種用於將貨物固定到交通工具頂部上的橫杆的裝置，包括 基部，其具有頂側、底側、夾持軸線和與所述夾持軸線對準的軌道； 貨物支撐設備，其固定到所述基部的所述頂側； 第一靜止爪部分和第二靜止爪部分，所述第一靜止爪部分和所述第二靜止爪部分從所述基部的所述底側向下延伸，每個靜止爪部分具有凹形內表面，所述凹形內表面構造成接觸橫杆，所述橫杆被定向成大致垂直於所述基部的所述夾持軸線； 滑動爪構件，其具有凹形內表面，所述滑動爪構件構造成沿所述基部的所述軌道運動，以與所述第一靜止爪部分和所述第二靜止爪部分配合地夾持橫杆，所述滑動爪構件與所述夾持軸線對準，所述第一靜止爪構件和所述第二靜止爪構件跨著所述夾持軸線；以及 調節構件，其連接到所述滑動爪構件，所述調節構件構造成操縱，以沿所述基部的所述軌道來回移動所述滑動爪構件。
19.如權利要求18所述的裝置，其中所述調節構件包括平行於所述軌道定向的軸和連接到所述軸的手柄，所述手柄的旋轉導致所述軸的旋轉和所述滑動爪構件的運動。
20.如權利要求18所述的裝置，其中所述貨物支撐設備包括用於支撐自行車的長形的車輪盤。
21.一種用於將貨物固定到交通工具頂部上的橫杆的裝置，包括 基部，其具有頂側、底側、夾持軸線和與所述夾持軸線對準的內軌道； 貨物支撐設備，其固定到所述基部的所述頂側； 第一靜止爪部分，其從所述基部的所述底側向下延伸，所述爪部分具有外表面和凹形內表面，所述凹形內表面構造成接觸橫杆，所述橫杆被定向成大致垂直於所述基部的所述夾持軸線； 滑動爪構件，其具有凹形內表面，所述滑動爪構件構造成沿所述基部的所述內軌道運動，以與所述第一靜止爪部分配合地夾持橫杆，所述靜止爪部分和所述滑動爪構件的所述凹形內表面中的每個具有多個凹進部，所述凹進部中的每個被定向成大致垂直於所述夾持軸線；以及 調節構件，其連接到所述滑動爪構件，所述調節構件構造成操縱，以沿所述基部的所述內軌道來回移動所述滑動爪構件。
22.—種汽車頂部承載架，包括 箱，其具有相對的側面、頂部、底部、前端和後端，所述底部具有底板，所述底板具有內表面和外表面，所述頂部和所述底部經由沿所述箱的所述相對的側面的鉸鏈機構被連接，所述鉸鏈機構能夠解開，允許所述箱在所述箱的相對的側面上交替地打開；支柱構件，其將所述頂部在所述箱的所述前端和所述後端連接到所述底部，以輔助保持所述箱打開； 多個夾持設備，其安裝到所述底板上，所述多個夾持設備構造成將所述箱固定到交通工具頂部上的一對橫杆，每個夾持設備包括第一爪部分和第二爪部分，所述第一爪部分和所述第二爪部分相對於彼此沿水平的直線軸是可移動的且從所述底板的所述外表面延伸，每個夾持設備還包括上緊機構，所述上緊機構安裝在所述底板的所述內表面上，以控制相應的爪部分相對於彼此在所述底板的所述外表面上的運動。
23.如權利要求22所述的汽車頂部承載架，其中所述上緊機構包括基部和槓桿，所述槓桿相對於所述基部被樞轉地安裝且在夾持位置和鬆開位置之間是可移動的，當所述槓桿在夾持位置和鬆開位置之間運動時，所述槓桿移動通過偏心的位置。
24.如權利要求23所述的汽車頂部承載架，還包括 螺旋機構，其用於調節所述槓桿隨其樞轉而對於所述爪部分之間的距離的影響。
25.如權利要求22所述的汽車頂部承載架，其中所述爪部分中的一個相對於所述基部保持靜止，另一個爪部分沿所述水平的直線軸是可移動的。
全文摘要
貨架用於在交通工具頂部上運載貨物。貨架包括橫杆和構造成將特定貨物物品固定到橫杆的組件。用於將特定貨物的組件連接到橫杆的夾持器包括第一爪和第二爪以及調節設備，該調節設備用於選擇性地控制爪之間的水平的相對運動。
文檔編號B60R9/045GK102803018SQ201080026643
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月15日 優先權日2009年6月15日
發明者克裡斯·索泰, 約翰·馬克·埃利奧特, 戴夫·康登 申請人:亞基馬產品公司