CN102803018B - 横杆夹持设备 - Google Patents

Abstract

货架用于在交通工具顶部上运载货物。货架包括横杆和构造成将特定货物物品固定到横杆的组件。用于将特定货物的组件连接到横杆的夹持器包括第一爪和第二爪以及调节设备，该调节设备用于选择性地控制爪之间的水平的相对运动。

Description

横杆夹持设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年6月15日提交的美国临时专利申请系列号61/187,197的优先权，该专利申请通过引用方式被并入本文。本申请通过引用方式并入美国专利号7,416,098和美国公布号US-2010-0078454-A1全部内容。

技术领域

本发明涉及用于将货物固定到交通工具顶部上的横杆的装置和一种汽车顶部承载架。

背景技术

交通工具通常使用安装在交通工具顶部上的一对横杆来安装用于运载货物的各种货架组件(rackassembly)。横杆有许多不同的大小和形状。Yakima销售具有圆形横截面的横杆。Thule销售具有正方形横截面的横杆。汽车厂安装的横杆通常具有更不规则的形状、长方形、椭圆形、更空气动力学的形状。

横杆形状和尺寸的多样性已对货架制造商在制作适合于在宽范围的横杆形状上安装的货架方面带来挑战。通常，货架公司不得不提供大量适配器，以将其货架连接到不同的横杆形状。

发明内容

用于在交通工具顶部上运载货物的装置包括一对横杆，每个横杆通过一对塔状物(tower)固定到交通工具。夹持组件构造成将特定货物物品(例如自行车、船、滑橇、滑雪板、货物箱、以及其他)固定到横杆。夹持组件包括爪构件、爪构件中的至少一个沿大致垂直于横杆的水平路径相对于其他爪构件是可移动的。每个爪构件可具有内表面，该内表面为凹形的并构造成夹紧不同形状和规格的横杆。

本发明提供了一种用于将货物固定到交通工具顶部上的横杆的装置，包括：

基部，其具有顶侧、底侧、夹持轴线和与所述夹持轴线对准的内轨道；

货物支撑设备，其固定到所述基部的所述顶侧；

第一静止爪部分，其从所述基部的所述底侧向下延伸，所述第一静止爪部分具有外表面和凹形内表面，所述凹形内表面构造成接触横杆，所述横杆被定向成大致垂直于所述基部的所述夹持轴线；

滑动爪构件，其具有凹形内表面，所述滑动爪构件构造成沿所述基部的所述内轨道运动，以与所述第一静止爪部分配合地夹持横杆；以及

调节设备，其连接到所述滑动爪构件，所述调节设备构造成操纵，以沿所述基部的所述内轨道来回移动所述滑动爪构件，所述调节设备从所述第一静止爪部分的所述外表面可接近。

所述内轨道可界定直线路径。

所述直线路径可以是水平的。

所述调节设备可具有连接所述第一静止爪部分和所述滑动爪构件的轴。

所述轴可具有接合所述第一静止爪部分的近端部分和接合所述滑动爪构件的远端部分，所述轴的所述远端部分可具有接合所述滑动爪构件上的内螺纹的螺纹，使得所述轴的旋转导致所述滑动爪构件和所述第一静止爪部分之间的相对运动。

所述轴可具有接合所述第一静止爪部分的近端部分和接合所述滑动爪构件的远端部分，所述轴的所述近端部分可具有接合所述第一静止爪部分上的内螺纹的螺纹，使得所述轴的旋转导致所述滑动爪构件和所述第一静止爪部分之间的相对运动。

所述调节设备可包括手柄，所述手柄从所述第一静止爪部分的所述外表面可接近，所述手柄可包括螺旋式旋钮。

所述调节设备可包括杠杆，所述杠杆可安装在垂直于所述夹持轴线的枢轴上，所述杠杆的枢转可导致所述滑动爪构件和所述第一静止爪部分之间的相对运动。

所述调节设备还可包括具有近端部分和远端部分的轴，所述近端部分可连接到所述第一静止爪部分，所述远端部分可连接到所述滑动爪构件，所述轴的所述远端部分可具有与所述滑动爪构件的螺纹接合，使得所述轴的旋转导致所述滑动爪构件相对于所述第一静止爪部分的运动。

所述杠杆可具有相对于所述枢轴偏心的凸轮表面。

所述货物支撑设备可包括用于支撑船体的鞍式安装架。

所述货物支撑设备可包括用于固定自行车的自行车安装架。

所述货物支撑设备可包括用于运载车轮的车轮支撑部。

所述货物支撑设备可包括长形的箱。

所述装置还可包括第二静止爪部分，其可以从所述基部的所述底侧向下延伸，其中所述第一静止爪部分和所述第二静止爪部分可跨着所述基部的所述内轨道，所述滑动爪构件与所述基部的所述内轨道可以对准。

所述装置还可包括锁定设备，其可具有锁口，所述锁口可以从所述第一静止爪部分的所述外表面可进入，所述锁口可构造成接纳钥匙，所述锁定设备可具有锁定位置和打开位置，其中当所述锁定设备处于所述锁定位置时，所述锁定设备可阻止所述第一静止爪部分和所述滑动爪构件之间的相对运动。

所述调节设备可包括具有接合所述滑动爪构件的螺纹的轴，当所述锁定设备处于所述锁定位置时，所述锁定设备可实质上阻止所述轴的旋转。

本发明还提供了一种用于将货物固定到交通工具顶部上的横杆的装置，包括：

基部，其具有顶侧、底侧、夹持轴线和与所述夹持轴线对准的轨道；

货物支撑设备，其固定到所述基部的所述顶侧；

第一静止爪部分和第二静止爪部分，所述第一静止爪部分和所述第二静止爪部分从所述基部的所述底侧向下延伸，每个静止爪部分具有凹形内表面，所述凹形内表面构造成接触横杆，所述横杆被定向成大致垂直于所述基部的所述夹持轴线；

滑动爪构件，其具有凹形内表面，所述滑动爪构件构造成沿所述基部的所述轨道运动，以与所述第一静止爪部分和所述第二静止爪部分配合地夹持横杆，所述滑动爪构件与所述夹持轴线对准，所述第一静止爪构件和所述第二静止爪构件跨着所述夹持轴线；以及

调节构件，其连接到所述滑动爪构件，所述调节构件构造成操纵，以沿所述基部的所述轨道来回移动所述滑动爪构件。

所述调节构件可包括平行于所述轨道定向的轴和连接到所述轴的手柄，所述手柄的旋转可导致所述轴的旋转和所述滑动爪构件的运动。

所述货物支撑设备可包括用于支撑自行车的长形的车轮盘。

本发明还提供了一种用于将货物固定到交通工具顶部上的横杆的装置，包括：

基部，其具有顶侧、底侧、夹持轴线和与所述夹持轴线对准的内轨道；

货物支撑设备，其固定到所述基部的所述顶侧；

第一静止爪部分，其从所述基部的所述底侧向下延伸，所述爪部分具有外表面和凹形内表面，所述凹形内表面构造成接触横杆，所述横杆被定向成大致垂直于所述基部的所述夹持轴线；

滑动爪构件，其具有凹形内表面，所述滑动爪构件构造成沿所述基部的所述内轨道运动，以与所述第一静止爪部分配合地夹持横杆，所述静止爪部分和所述滑动爪构件的所述凹形内表面中的每个具有多个凹进部，所述凹进部中的每个被定向成大致垂直于所述夹持轴线；以及

调节构件，其连接到所述滑动爪构件，所述调节构件构造成操纵，以沿所述基部的所述内轨道来回移动所述滑动爪构件。

本发明还提供了一种汽车顶部承载架，包括：

箱，其具有相对的侧面、顶部、底部、前端和后端，所述底部具有底板，所述底板具有内表面和外表面，所述顶部和所述底部经由沿所述箱的所述相对的侧面的铰链机构被连接，所述铰链机构能够解开，允许所述箱在所述箱的相对的侧面上交替地打开；

支柱构件，其将所述顶部在所述箱的所述前端和所述后端连接到所述底部，以辅助保持所述箱打开；

多个夹持设备，其安装到所述底板上，所述多个夹持设备构造成将所述箱固定到交通工具顶部上的一对横杆，每个夹持设备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对于彼此沿水平的直线轴是可移动的且从所述底板的所述外表面延伸，每个夹持设备还包括上紧机构，所述上紧机构安装在所述底板的所述内表面上，以控制相应的爪部分相对于彼此在所述底板的所述外表面上的运动。

所述上紧机构可包括基部和杠杆，所述杠杆可相对于所述基部被枢转地安装且在夹持位置和松开位置之间是可移动的，当所述杠杆在夹持位置和松开位置之间运动时，所述杠杆移动可通过偏心的位置。

所述汽车顶部承载架还可包括螺旋机构，其可用于调节所述杠杆随其枢转而对于所述爪部分之间的距离的影响。

所述爪部分中的一个可相对于所述基部保持静止，另一个爪部分沿所述水平的直线轴是可移动的。

附图说明

图1是用于将货物固定到横杆的夹持器的示意性侧视图。

图2是夹紧不同形状和尺寸的横杆的夹持器的一系列部分侧视图。

图3是用于在交通工具顶部上运载船的货架的透视图。

图4是夹持到横杆的一对鞍式安装架(saddlemount)的特写透视图。

图5是穿过图4所示的鞍式安装架中的一个的横截面图。

图6是图4所示的鞍式安装架中的一个的分解图。

图7是夹持到一对横杆的自行车安装架的透视图。

图8是图7所示的自行车安装架的前部部分的横截面侧视图。

图9是夹紧不同形状和尺寸的横杆的夹持器的一系列部分侧视图。

图10是用于将自行车安装架连接到横杆的夹持器的透视底视图。

图11和12是夹持到横杆的自行车安装架的头部部分的部分透视立视图。

图13和14是图示用于横杆夹持器的锁定设备的部分横截面图。

图15是夹持到横杆的用于运载自行车车轮的货架的侧视图。

图16是图15所示的夹持器的底视图。

图17是图15和16所示的夹持器的横截面侧视图。

图18和19是图15-17所示的夹持器的横截面图，图示锁定机构。

图20是夹持到一对横杆的货物箱的侧视图。

图21是用于将货物箱连接到横杆的可选择夹持器构造的部分透视图。

图22-24是图21所示的夹持器的侧视图，图示了致动器用于控制夹持器在夹持位置和松开位置之间相对运动的运动。

图25是用于将货物箱连接到横杆的可选择的夹持器实施方式的侧视图。

具体实施方式

图1示出用于在交通工具顶部上运载货物的货架50。货架50包括基部54。特定货物固定设备58连接到基部54的顶侧。静止爪或卡爪构件64形成从基部54的底侧向下延伸(descend)的壁。爪64具有外表面66和凹形内表面68。滑动爪或卡爪构件72朝向或远离静止爪64是可移动的。滑动爪72具有外表面74和凹形内表面76，用于与静止爪64一起配合地夹紧横杆78。轴80连接到滑动爪72，且具有手柄84，用于操纵轴80，引起滑动爪72沿轴线A的水平运动。

正如图1所示，滑动爪72能够在可称为“水平的”方向上往复、来回运动。在这种情况下，水平方向主要指其垂直于重力方向，重力方向理解为“垂直的”。与弯曲方向、或角方向相比，“水平”和“垂直”方向理解为直线方向。

货物固定设备58可适于例如固定自行车、船、滑橇、滑雪板或用交通工具运输的任何其他种类的货物。货物固定设备58可采用货物箱的形式，其可包括硬壳或软壳，即货物包。

轴80可具有与滑动爪72中的内螺纹相应的螺纹，以响应于轴80的旋转来致动滑动爪72的水平运动。可选择地，轴80可在固定点处附接到滑动爪72，同时允许轴80的旋转。轴80在轴80的近端82附近可以是带螺纹的。在这种情况下，轴82将具有与基部54中的内螺纹配套的螺纹，使得轴80响应于轴80的旋转而沿轴线A运动，因此导致滑动爪72的相应的水平运动。

手柄84可采用螺旋式手柄的形式，以允许轴80的旋转。可选择地，手柄84可采用枢转式凸轮杠杆的形式。凸轮杠杆可具有偏心表面和垂直于轴线A的枢轴，当凸轮杠杆从第一位置枢转到第二位置时，偏心表面导致轴80水平运动。凸轮杠杆还可使用相对于滑动爪72或相对于基部54的带螺纹的螺旋关系，以用于粗调节，通过凸轮杠杆的枢转运动用于最后的夹持致动。

图2示出爪部分100、104如何适于夹紧不同形状的横杆。对于该目的，有角度的凹口120和弯曲的凹口122可被设置在爪100和104的内表面上。第一视图示出被夹持在圆形横杆130上的爪100和104。在第二视图中，爪100和104被夹持在卵形或椭圆形横杆132上。椭圆形的尖端被接纳在有角度的凹口120中。第三视图示出被夹持在矩形横杆134上的爪100和104。横杆形状的角被接纳在弯曲的凹口122中。第四视图示出被夹持在卵形横杆136上的爪100和104。在第一视图和第四视图，即圆形和卵形横杆形状中，杆接触爪内部上的凹口之间或凹口周围的肩状突出物。

图3示出安装在交通工具224顶部上的货架220。货架220包括横杆228，该横杆228通过塔状物230安装在交通工具224上。每个塔状物230将横杆228的一个端部部分固定到设置在交通工具224顶部上的轨道232。每个横杆228支撑一对鞍式安装架234，用于支撑船238的船体。如图3所示，轴线AA界定平行于交通工具224的行进方向的长轴。轴线AA垂直于横杆228。轴线AA与鞍式安装架234中的每个都等距。轴线AA可称为支架轴线(cradleaxis)。

图4示出安装在横杆228上的一对鞍式安装架234，这对鞍式安装架234与轴线AA等距。鞍式安装架234中的每个优选地被大致相同地制造，以提供制造和组装的简单性和效率。如所示，可简单地通过将夹持器手柄定向横杆相对侧上，使鞍式安装架234彼此相向安装。

正如图4所示，每个鞍式安装架234包括安装在基部243上的单件的C形部分或支撑构件242。在优选的实例中，C形部分242具有约.025英寸至.225英寸范围的厚度，或更具体地为.125英寸。C形部分242还可具有侧壁244，侧壁244稍厚，例如.25英寸。C形部分242包括弯曲的中间区域248，该弯曲的中间区域248可具有.5英寸至2.5英寸范围的直径，或更具体地，例如1.3英寸。弯曲的中间区域248将上部平台部分249连接到C形部分242的底板宽阔区(floorexpanse)250。底板宽阔区250固定到基部243。

C形部分242可具有一个或多个加强肋或凹部(dent)264，用于加固鞍式安装架234和/或抵抗由船体施加的各种力。翼状宽阔区(wingexpanse)268连接到C形部分242的上部平台部分249的上侧。翼状宽阔区268具有侧壁269，形成三面敞开式隔板，以夹紧、适于、符合、缓冲和/或支撑船体。翼状宽阔区268在上表面上具有凹进区域，该凹进区域保持例如由橡胶制成的摩擦垫270，用于摩擦地夹紧船体的外表面。在优选的实施方式中，弹性垫270由DynaflexG2709制成，DynaflexG2709具有53邵氏A硬度规格(shoreAdurometerspecification)。翼状宽阔区268还可具有将翼状宽阔区268连接到上部平台部分249的内部加强肋271。

在优选的实施方式中，C形部分242由包含未填充尼龙6/6的塑料制成，这允许安装架弯曲而不断裂。C通道或间隙可塌下，使得C的尖端接触陡峭底部的船(约20度弯曲)。相比之下，C结构还可张开用于平的底部的船(约9度弯曲)。杨氏模量为约160,000PSI。材料的屈服强度为约6000PSI。对于刚度和结构，基部243优选地由玻璃填充的尼龙制成。

每个鞍式安装架234包括用于将C形部分242固定到横杆228的夹持器264。基部243包括静止爪或固定爪268，该静止爪或固定爪268从基部243的与C形部分242所附接到的上侧相对的一侧向下延伸。基部243具有用于保留和引导滑动爪构件276的内轨道272。带螺纹的螺栓或螺旋轴280接合滑动爪构件276。螺栓280的旋转导致滑动爪构件276沿平行于轴线AA且垂直于横杆228的路径交替地朝向和远离静止爪268来回运动。手柄282附接到螺栓280，用于手动地转动螺栓280。手柄282可以为旋钮或被构造成扭曲或旋转的其他设备，以导致轴280的旋转，引起滑动爪构件276的平移。可选择地，手柄282可被凸轮杠杆替代，该凸轮杠杆被构造以转动和/或枢转，导致滑动爪构件276的运动(图9)。

图5示出安装在横杆228上的鞍式安装架234的横截面图。夹持器264包括用于配合地夹持横杆228的静止爪268和滑动爪276。如所示，爪中的每个具有内凹口或凹槽299a或299b，以适于不同形状的横杆，如在下面更详细地解释的。静止爪部分268与基部243或从基部243整体地形成。螺栓280延伸穿过基部243，且与滑动爪构件276中的带螺纹的孔口接合。手柄282被提供，用于旋转螺栓280，从而导致滑动爪构件276交替地朝向和远离静止爪部分268运动。如上解释的，还可使用不同类型的致动器手柄，例如枢转式凸轮杠杆。C形支撑部242的底板宽阔区250被紧固到基部243。底板宽阔区250连接到弯曲的中间区域248，弯曲的中间区域248继而连接到上部平台部分244。上部平台部分244是如图2所示的朝向轴线AA(支架轴线)和其他鞍式安装架向内悬臂的。翼状宽阔区268具有侧壁269，产生三面敞开式隔板，以连接船体。

图6示出具有为与图4和5相同数目的结构件中的大多数的鞍式安装架234的分解图。夹持器264包括基部243和静止爪部分268。静止爪构件276具有上部板部分297，其在基部243的内轨道272(见图4)中滑动。螺栓280和手柄282是可操作的，以控制爪构件276的滑动运动。C形支撑部242包括凸缘298。凸缘298具有孔，该孔用于接纳螺栓280并将底板宽阔区250固定到基部243上。图6示出的其他结构件与上面已描述的相同。

图7示出用于在交通工具336顶部上运载自行车334的自行车安装架330。横杆340a和340b经由塔状物344a-d固定到交通工具336顶面。自行车安装架330包括长形基部350，该长形基部350具有前部部分354和背部或后部部分358。基部350的前部部分354包括头部部分362。头部部分362具有用于夹紧前部横杆340a的夹持器366。主体350的后部部分358具有用于夹紧后部横杆340b的后部夹持器370。自行车334的前车轮374被第一环箍(hoop)378和第二环箍382夹紧。自行车334的后车轮386被后车轮结合件(binding)390夹紧。缆锁(cablelock)392穿过第二环箍382上的环394，并且环绕自行车334的下管395，用于防止盗窃。

图8示出穿过自行车安装架330的长形主体350的头部362的横截面。第二环箍构件382具有倾斜件(ramp)410，当将自行车装载到货架330上时，该倾斜件410用于接合或接触自行车的前车轮。当车轮滚动到倾斜件410上时，第二环箍构件382围绕轴线400向上枢转到直立位置或夹持位置。

第二环箍构件382还具有杠杆臂412，当第二环箍构件382处于其折叠位置或存放位置时，该杠杆臂412向下突出。杠杆臂412具有枢轴点414。螺栓构件或轴418连接到杠杆臂412的枢轴点414。螺栓构件418的相对的端部部分422是带螺纹的，且突出穿过头部362的开口426。旋钮或手柄430具有含有内螺纹的孔，用于接合螺栓构件418的带螺纹的端部部分422。手柄430的上紧旋转导致杠杆臂412围绕轴线400顺时针方向旋转，如图3所示。第二环箍构件382包括倾斜件410，且杠杆臂412还可称为用于夹持自行车车轮的三向摇臂系统(three-wayrockersystem)。在使用中，可看见车轮在倾斜件410上施加向前的力导致了杠杆臂412的顺时针旋转运动，和螺栓构件418通过开口426的相应运动，因此可视地暴露出螺栓构件418上的螺纹。然后，使用者可简单地以顺时针方向或上紧方向转动或旋转手柄430，直至螺纹不再可见，且第二环箍构件被紧固在自行车前车轮周围的运载位置。

在操作中，当自行车前车轮碰撞后部环箍的前面的倾斜件时，自行车的重量向下推动倾斜件，并且后部环箍向上旋转抵住车轮。当后部环箍升起时，长螺栓被朝向自行车的后部驱动。旋钮或手柄(优选地为红色)附接到长螺栓且还向后运动，暴露基部和红色旋钮之间的长螺栓的约两英寸的螺纹。自行车的重量将前车轮保持在适当位置，且前车轮向上旋转，这允许使用者松开自行车。使用者转动红色旋钮，直至其顶住基部定位，然后上紧旋钮。当旋钮抵住基部锁紧时，长螺栓被阻止向前运动和允许后部环箍向下旋转且释放自行车。

为了释放自行车，红色旋钮被松开，直至其碰撞由长螺栓的端部处的锁定螺母形成的止挡件。当旋钮完全松开时，在旋钮和基部之间形成间隙，暴露长螺栓。然后，自行车向后滚动，这使得后部环箍降下，并且使得旋钮向前运动到基部。当自行车被释放和移走时，前部环箍朝向安装架的后面向下折叠。

图8还图示了头部362的前部夹持器366的部件。头部362包括从头部362的底侧向下延伸的静止爪450。滑动爪454可以在头部362的内轨道中交替地沿箭头456的方向朝向和远离静止爪450以往复模式来回移动。带螺纹的螺栓460延伸穿过头部362，并且接合滑动爪366中的螺纹孔。手柄464连接到螺栓460的另一端。手柄464的旋转导致滑动爪366沿箭头456的前后方向往复运动。手柄464可采用简单的螺旋式旋钮，或可使用枢转式凸轮杠杆，以致动滑动爪的运动。还可能有用的是使用螺旋式和枢转式凸轮杠杆，螺旋式活动用于粗调节，且枢转式凸轮活动用于最后的快速接合和释放。

如图8所示，爪450和454在它们的内表面上具有轮廓，该轮廓构造成适合不同形状和尺寸的横杆。对于跨越两个横杆的自行车安装架，阻止在单个横杆上旋转是不太重要的。然而，适应不同的横杆形状和角度可能是目的。

图9示出适于夹紧不同形状和尺寸的横杆的自行车安装架夹持器的一系列视图。例如，头部部分500包括静止爪502和滑动爪508。旋钮512被提供，用于控制滑动爪508朝向和远离静止爪502的往复式来回运动。每个爪具有含有凹槽、凹口和/或凹进部的内表面，以适应不同的横杆形状。每个爪的内表面上的凹槽包括中心凹槽520、下部凹槽524和上部凹槽530。系列图的第一视图示出爪502和508的凹槽524和530夹紧矩形横杆536。下一视图(右上)示出静止爪502的中心凹槽和滑动爪508的下部凹槽524b夹紧有角度的椭圆形横杆546。第三视图(右下)示出静止爪502和滑动爪508夹紧圆形横杆556。圆形横杆556接触爪的内表面的在凹槽之间的肩状部。

图10示出夹持在椭圆形横杆610上的自行车安装架600的底视图。长形基部614包括头部618。第一环箍构件622和第二环箍构件626被折叠成处于它们的存放位置，该存放位置大致与长形主体614平行。两个静止爪634a和634b从头部618的底侧向下延伸。滑动爪640在轨道644上来回运动。

图11示出图10所示的自行车安装架的透视立视图。长形主体614包括头部618。静止爪634a和634b从头部618的底侧向下延伸，以夹持椭圆形横杆610。第一环箍构件622和第二环箍构件626被折叠成处于它们的存放位置。倾斜件650向上突出，而杠杆臂652向下突出到准备将自行车装载到安装架上的位置。旋钮或手柄660被提供，用于将第二环箍构件626上紧到自行车前车轮的后部上。如前面解释的，在将自行车滚动到倾斜件650上之后，第二环箍构件626围绕轴线BB向上枢转至与自行车的前车轮接触。这导致手柄660向后运动，从而使螺栓670的螺纹664运动穿过外壳680的孔口674。当螺纹664从外壳680的外部可见时，使用者可简单地转动或上紧旋钮660，以固定夹持到自行车的前车轮上。

图12示出包括头部716的自行车安装架700的前部部分，该头部716具有第一静止爪和第二静止爪718a和718b。第一环箍构件720和第二环箍构件724被示出处于它们的存放位置。倾斜件728向上突出，准备装载自行车。手柄734被提供，用于控制滑动爪(未示出)的纵向滑动运动。应理解，其他上紧机构可替代手柄734。例如，代替可使用“快速释放”式凸轮杠杆型致动器。锁定设备740被提供，用于将头部716锁到横杆710上，如在下面更详细地示出和解释。钥匙可用于旋转锁定圆柱体的内部孔口746，其可以选择性地阻碍、限制或阻挡手柄734的旋转。

滑动爪或“卡爪”可被螺杆驱动，例如约5英寸长螺杆。螺杆的一端是旋钮。为了将安装架锁定到横杆，可添加锁定件以阻止旋钮转动。锁定方案可在产品之间而不同。可使用阻止螺杆转动的任何方案，来将安装架锁到横杆。

图13和14示出阐述示例性锁定机构的锁定设备740内部视图。锁定设备740具有钥匙操作的筒(barrel)746。当筒746旋转时，销750也逆时针旋转，如从图8的视图至图9的视图所示。销750的运动将从动件754向图的左侧移动，如沿图9的箭头所示。手柄734连接到轴部件，该轴部件具有凹口或凹进部756。当从动件754向图9左侧运动时，突出物758运动到凹进部766中，从而阻止手柄734旋转。图14中的位置阻止轴770旋转，从而阻止自行车安装架从横杆移动。

对于较小的安装架，例如船、鞍或轮叉(wheelfork)，固定爪可为约3-4英寸宽，而滑动爪可较窄，例如1-2英寸宽。为了防止在更大的安装架例如直立式自行车安装架上横杆的损坏，装载物可被更分开地布置。直立式自行车安装架可具有夹持区域，该区域为例如约8英寸宽。除了具有8英寸间隔的两组夹持器外，安装架可具有一对固定爪和设置在固定爪之间的一个滑动爪。仅具有一个中心滑动爪，可易于将安装架附接到横杆。

每个前部静止爪为约一英寸宽。两个前部爪的(外部的)总跨度为至少六英寸，或更优选地为约七英寸。较宽的跨度是更稳定的。如果爪跨度较小、则横杆上的负载较高。这可能导致小的或易碎的横杆断裂。此外，七英寸宽夹持器跨度与用于前车轮环箍宽度的合理的七英寸跨度相同。在优选的设计中，前部爪之间的间距为约4.75英寸。间隙减少材料，允许货架通过小的拱度更好地配合横杆。具有间隙还允许安装架跨坐或避免其他横杆安装架，例如用于减阻装置的安装钩。

图15示出用于车轮承载架的水平夹持器的另一个实例。车轮承载架846和车轮848以侧面示出。臂860作为单元相对于基部856可以枢转。臂可具有车轮接纳位置，其中臂从基部856向上延伸，如在此所示。在车轮接纳位置中，臂可以相对于重力方向的任何合适的角度延伸，例如大致平行于(例如，与平行偏离约20度或10度以内)或倾斜于(例如，与平行偏离约20度至60度)重力的方向。例如，臂可向后倾斜，正如在此所示。臂还可具有储存位置，在880以虚线轮廓示出，在该位置中，臂水平延伸。

每个臂可界定至少一个狭槽882。狭槽可在臂860的远端884附近形成，一般狭槽882离基部856的距离大体与车轮848的半径相同或比车轮848的半径大。狭槽882可形成接受部，在接受部，轮轴862可从臂860的端部或侧面被接纳。在本图示中，狭槽具有在臂860的侧面上形成的口部。狭槽通常是足够宽的，以接纳车轮轮轴862的一部分。狭槽可以是或可以不是长形的，且可沿臂60延伸且部分横跨臂延伸。在本图示中，狭槽882在L形路径上部分横跨臂并且然后沿臂860延伸。狭槽在沿臂860的方向上可以是长形的，以允许不同尺寸的车轮(即，具有不同半径)使用相同的车轮承载架。换句话说，当车轮被固定到承载架时，较小的车轮可使其轮轴布置在狭槽882的朝向基部856的下游，而较大的车轮可使其轮轴布置成更接近远端884。在其他实施方式中，狭槽882可倾斜于臂860的长轴延伸。

基部856可提供杆安装架或夹持器886。夹持器可通过一对爪888、890相对地接合杆850，以固定车轮承载架在杆上的位置。爪可由基部856的下部的向下延伸的部分形成。

图16示出车轮承载架846的底视图。夹持器886可由固定爪888和滑动爪890形成，固定爪888和滑动爪890共同地形成在彼此之间的腔，以接纳载重支撑杆850，使杆850正交于基部856的长轴891延伸。固定爪888可例如由主体892形成，作为其向下的突出物。滑动爪890可能够朝向和远离固定爪888往复运动，以914表示，以改变爪之间的间距。滑动爪890的运动可以是沿直线运动轴线916。运动轴线可以大致正交于由杆850界定的长轴918和/或大致平行于基部856的长轴891。当夹持器被安装在杆850上时，和/或当臂860被向上定向在其车轮接纳位置时，夹持器886可以描述为水平夹持器，这意味着直线运动轴线916是水平的。

通过驱动构件922的操作，滑动爪890可以在沿运动轴线916的任何方向被驱动。驱动构件可以是布置成与滑动爪890螺纹接合的带螺纹的驱动构件。例如，驱动构件922可包括带螺纹的棒924，即延伸穿过滑动爪890的驱动螺杆。驱动构件922可在主体892中具有基本固定的轴向位置，使得驱动构件的旋转导致滑动爪890的平移运动，而无驱动构件的净位移。驱动构件还可包括可握住的手柄或旋钮898，可通过手旋转可握住的手柄或旋钮898来转动带螺纹的棒924，带螺纹的棒924调节夹持器886。

图17示出车轮承载架846的纵向截面图。用箭头926表示带螺纹的棒924与滑动爪890的螺纹接合。

夹持器886可以是能够有效地接合具有不同横截面形状和/或尺寸的杆的“通用”夹持器。为了实现这种能力，固定爪888和滑动爪890可各自具有被制定轮廓成波纹或弯曲轮廓的杆接合表面930、932，以形成多个凹口934。更具体地，轮廓中的每个表面930、932可包括多个不同的凹形和/或凸形的表面区域，该表面区域具有在相邻表面区域之间的不同曲率、可辨别的和/或尖锐的边界，不同形状(有角度的对弯曲的)和/或类似物。在一些实施方式中，固定爪和滑动爪各自的轮廓可以不是(或可以是)彼此镜像的。例如，在本图示中，爪中的一个(固定爪888)显示为更有角度的轮廓，而爪中的另一个(滑动爪890)显示为更弯曲的轮廓。

夹持器可具有任何其他合适的构造。例如，夹持器的爪可以以蛤壳布置(clamshellarrangement)枢转打开和关闭。可选择地，或另外，夹持器的爪可以沿代替如图17所示的水平轴线的垂直轴线相对另一个运动。

车轮承载架846可包括锁940(例如，安全锁)，该锁940可被致动，以将锁置于阻挡夹持器886的调节和/或阻挡闩906、908的释放的锁定位置(见图16)。锁可包括阻挡构件或凸轮942，阻挡构件或凸轮942在锁定位置和打开位置之间是可移动的(例如，可枢转)。在锁定位置中，阻挡构件942可布置在驱动构件922的旋转路径中，例如在驱动构件922的远端处固定到带螺纹的棒924的固定件944的路径中。在一些实施方式中，阻挡构件942可形成凸缘946，该凸缘946可被接纳在在阻挡构件942中形成的狭槽18中，或反之亦然。在任何情况下，锁定位置中的阻挡构件942可阻止驱动构件922转动，因此可阻止夹持器886的调节。换句话说，锁940的锁定位置可限制夹持器从关闭位置至打开位置的调节，打开位置具有足以使车轮承载架846与杆850分开的爪间距。

锁940可能需要安全令牌，例如钥匙，以从车轮承载架外部枢转阻挡构件942。例如，阻挡构件942可附接到锁芯950，锁芯950可布置在锁定外壳952中。当匹配的钥匙插入锁芯950中并转动时，锁芯和其附接的阻挡构件942可被枢转。因此，处于锁定位置的锁940可阻止未经授权的人打开夹持器886，从而防止车轮承载架被盗窃。

图18示出穿过锁940截取的车轮承载架846的横截面图，其中锁布置在锁定位置。阻挡构件942的旋转位置可由锁芯950的旋转位置确定，锁芯950可被接纳在由阻挡构件界定的开口988中。

锁两侧可以是由在主体892中形成的开口界定的相对的通道990、992。每个通道可接纳带866的端部。

闩906、908中每个可通过各自的销994被枢转地耦合到主体892。每个闩可包括掣爪996，掣爪996被接纳在带866的相邻的齿之间，以限制带的端部区域的纵向运动。每个闩可连接到弹簧999，弹簧999推动掣爪996与齿998啮合。齿的形状可被偏斜，以相对于松开带选择性地允许上紧。每个闩可包括外部杠杆或悬垂物(tab)1000，以允许使用者从车轮承载架外部枢转掣爪996，与齿分开。然而，每个闩还可以装备有内部杠杆1002，内部杠杆1002还控制闩枢转的能力。当阻挡构件942处于如图18所示的锁定位置时，阻挡构件的端部表面1004可定位以阻碍内部杠杆1002的将允许掣爪996与齿998分开的运动。例如，在本图示中，端部表面1004阻扰每个内部杠杆1002的端部的向下运动，从而阻止带866在其两个端部区域处的释放(当都已被其各自的闩固定时)。在一些实施方式中，阻挡构件942可充当凸轮，当锁位于锁定位置时，凸轮倚靠内部杠杆1002(例如，在本图示中推动它们向上)。因此，阻挡构件942可相对于端部表面1004被偏心地安装，使得从阻挡构件942的枢轴至端部表面1004的不同圆周位置的距离是可变化的。

阻挡构件942在阻挡闩906、908被释放的能力时，还可阻挡驱动构件的固定件944的旋转。如先前关于图17所描述的，阻挡构件942的凸缘946可被接纳在固定件944的狭槽948中，以阻止驱动构件旋转。因此，锁940可用于同时阻挡带866的移动和夹持器866的调节，从而同时防止车辆承载架和车轮被盗窃。

图19示出布置在打开位置的锁940，打卡位置允许从自行车货架中移走车轮承载架(在夹持器886的允许的调节(即，打开)之后)和从车轮承载架移走自行车车轮(在闩906、908中的至少一个的允许的释放之后)。在打开位置中，阻挡构件942可枢转，离开闩906、908和固定件944的行进路径，从而允许内部杠杆1002的释放闩906、908的枢转运动，且还允许驱动构件的打开夹持器的爪的旋转运动。

图20示出固定到交通工具1122的货物箱1120。货物箱1120具有连接到底部部分1126的盖1124。货物箱1120的底部部分1126包括夹持器1128a和1128b，该夹持器1128a和1128b用于分别将货物箱1120的底部部分1126固定到横杆1130a和1130b。

图21示出如图20所示的货物箱1120的底部部分1126的底板1132的部分透视图。夹持组件1128a安装在底板1132中。夹持组件1128a包括基部1134，该基部1134保持静止并固定在底板1132中。固定爪部分1136从基部1134大致垂直地向下延伸至箱1120外部。滑动爪构件1138滑动地连接到基部1134，且还垂直地向下延伸，以与静止爪部分1136一起配合地夹紧横杆1130a。基部1134具有用于沿水平夹持轴线Q引导滑动爪构件1138的内狭槽或轨道1140。轴组件1142具有远端部分，该远端部分沿枢轴1144枢转地连接到滑动爪构件1138。轴组件1142的近端沿枢轴1148枢转地连接到杠杆1146。杠杆1146沿枢轴1150枢转地连接到基部1134和/或静止爪部分1136。

调节设备，例如调节盘(dial)1152被提供，用于调节轴组件1142的有效长度，以容纳不同形状和规格的横杆。允许改变轴组件1142的有效长度的任何调节设备可用于改变夹持功能，以适用于不同的横杆构造。例如，调节盘1152可被键连接到轴，该轴具有沿组件至接头(busing)或螺母构件的螺纹连接。

图22-24示出夹持器1128a从图22所示的夹持位置运动到图24所示的松开位置的侧视图。与图21相似，夹持器1128a安装在货物箱的底板中。夹持器1128a包括基部1134。静止爪部分1136从基部1134向下延伸至货物箱1120的外部底侧。滑动爪构件1138也从基部1134向下延伸，且安装在基部1134中的狭槽或轨道中，以引导滑动爪1138的水平运动。可调节的轴组件1142经由杠杆1146将静止爪部分1136连接到滑动爪构件1138。轴组件1142沿枢轴1144枢转地连接到滑动爪构件1138。轴组件1142的另一端沿枢轴1148枢转地连接到杠杆1146。杠杆1146沿枢轴1150枢转地连接到基部1134和/或静止爪部分1136。调节盘1152被提供，用于改变轴组件1142的有效长度，以容纳不同形状和规格的横杆。杠杆1146是向上弯曲的或向上成角度，以提供更容易的操纵，尤其是当夹持器1128a处于如图22所示的夹持位置时。图23示出使杠杆1146在夹持位置和松开位置之间以顺时针方向围绕枢轴1150部分旋转的夹持器1128a。图24示出使杠杆1146围绕枢轴1150完全旋转到松开位置的夹持器1128a。正如图24所示，静止爪部分1136和滑动爪构件1138被移动成分开最大距离。

图25示出用于将货物箱固定到横杆的可选择的夹持组件1160。夹持组件1160包括基部1162，该基部1162安装在货物箱的底板中。静止爪部分1164从基部1162向下延伸。滑动爪1166安装在基部1162的狭槽或轨道中，且被允许交替地朝向和远离静止爪部分1164水平地运动。轴1168具有钩状端部1170，该钩状端部1170用于接合滑动爪构件1166上侧中的多个凹槽1172中的一个。轴1168的另一端沿枢轴1176枢转地连接到杠杆1174。杠杆1174沿枢轴1178枢转地连接到基部1162和/或静止爪部分1164。与在图21-24中所图示的夹持组件1128a相似，通过围绕枢轴1178移动杠杆1174，可在夹持位置和松开位置之间操纵夹持组件1160。夹持组件1160可适于通过将轴1168的钩状端部1170接合到滑动爪构件1166上的所选择的凹槽或凹口1172来容纳不同形状和规格的横杆。

上述实例的许多替代和修改是可行的，且对于不同应用可以是有利的。例如，多数实例包括与“滑动”爪结合的“静止”爪。两个爪可以沿水平夹持方向移动或滑动的相似设计可能是有用的。

本文公开的各种结构构件可用任何合适的材料或材料(例如金属、塑料、尼龙、塑料、橡胶)的组合来制造，或用具有足够的结构强度以经得起在使用期间带来的载重的任何其他材料来制造。可基于材料的耐久性、挠性、重量和/或美学质量来选择材料。

应认为下面的权利要求具体地指出涉及所公开发明中的一个且是新颖的和非显而易见的一些组合和子组合。体现特征、功能、元件和/或性能的其他组合和子组合的发明可通过对本权利要求的修改或在本申请或相关申请中的新权利要求的提出而要求保护。这些修改的或新的权利要求，不论它们涉及不同的发明还是涉及相同的发明，不论范围与原权利要求不同、比原权利要求宽、窄或与原权利要求相同，都被认为在本公开内容的发明的主题内。

Claims (16)

1.一种用于将货物固定到交通工具顶部上的装置，包括：

横杆和一对塔状物，所述一对塔状物用于垂直于交通工具的行进方向将所述横杆安装到交通工具顶部上，

基部，其具有顶侧、底侧、夹持轴线和与所述夹持轴线对准的内轨道；

货物支撑设备，其固定到所述基部的所述顶侧；

第一静止爪部分，其从所述基部的所述底侧向下延伸，所述第一静止爪部分具有外表面和凹形内表面，所述凹形内表面构造成接触横杆，所述横杆被定向成垂直于所述基部的所述夹持轴线；

滑动爪构件，其具有凹形内表面，所述滑动爪构件构造成沿所述基部的所述内轨道运动，以与所述第一静止爪部分配合地夹持所述横杆；以及

调节设备，其连接到所述滑动爪构件，所述调节设备构造成操纵，以沿所述基部的所述内轨道来回移动所述滑动爪构件，所述调节设备从所述第一静止爪部分的所述外表面可接近。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述内轨道界定直线路径。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述直线路径是水平的。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述调节设备具有连接所述第一静止爪部分和所述滑动爪构件的轴。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述轴具有接合所述第一静止爪部分的近端部分和接合所述滑动爪构件的远端部分，所述轴的所述远端部分具有接合所述滑动爪构件上的内螺纹的螺纹，使得所述轴的旋转导致所述滑动爪构件和所述第一静止爪部分之间的相对运动。

6.如权利要求4所述的装置，其中所述轴具有接合所述第一静止爪部分的近端部分和接合所述滑动爪构件的远端部分，所述轴的所述近端部分具有接合所述第一静止爪部分上的内螺纹的螺纹，使得所述轴的旋转导致所述滑动爪构件和所述第一静止爪部分之间的相对运动。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述调节设备包括手柄，所述手柄从所述第一静止爪部分的所述外表面可接近，所述手柄包括螺旋式旋钮。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述调节设备包括杠杆，所述杠杆安装在垂直于所述夹持轴线的枢轴上，所述杠杆的枢转导致所述滑动爪构件和所述第一静止爪部分之间的相对运动。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述调节设备还包括具有近端部分和远端部分的轴，所述近端部分连接到所述第一静止爪部分，所述远端部分连接到所述滑动爪构件，所述轴的所述远端部分具有与所述滑动爪构件的螺纹接合，使得所述轴的旋转导致所述滑动爪构件相对于所述第一静止爪部分的运动。

10.如权利要求8所述的装置，其中所述杠杆具有相对于所述枢轴偏心的凸轮表面。

11.如权利要求1所述的装置，其中所述货物支撑设备包括用于支撑船体的鞍式安装架。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述货物支撑设备包括用于固定自行车的自行车安装架。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述货物支撑设备包括长形的箱。

14.如权利要求1所述的装置，还包括：

第二静止爪部分，其从所述基部的所述底侧向下延伸，其中所述第一静止爪部分和所述第二静止爪部分跨着所述基部的所述内轨道，所述滑动爪构件与所述基部的所述内轨道对准。

15.如权利要求1所述的装置，还包括：

锁定设备，其具有锁口，所述锁口从所述第一静止爪部分的所述外表面可进入，所述锁口构造成接纳钥匙，所述锁定设备具有锁定位置和打开位置，其中当所述锁定设备处于所述锁定位置时，所述锁定设备阻止所述第一静止爪部分和所述滑动爪构件之间的相对运动。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述调节设备包括具有接合所述滑动爪构件的螺纹的轴，当所述锁定设备处于所述锁定位置时，所述锁定设备阻止所述轴的旋转。