CN102452535A - 可折叠式集装箱及偏压机构 - Google Patents

Abstract

一种可折叠式集装箱(2)，包括：可绕旋转轴转动的壁(8、10)；以及用于将所述壁(8、10)从折叠位置偏压至组装位置的偏压机构(12、14)，该偏压机构包括多根扭杆(22、38、40)，该多根扭杆大致平行于所述旋转轴。

Description

可折叠式集装箱及偏压机构

技术领域

本发明涉及一种具有改良的偏压机构的可折叠式集装箱。

背景技术

专利文献NL1017159和US4099640公开的集装箱类型在全球范围内的陆路、海路及空路货物运输中广泛使用。由于国际贸易及其分布的不均衡，常常需要将空集装箱从消费量大的市场运输到大规模生产制造地区。为降低运输空集装箱的成本，研发了可折叠式集装箱。这种集装箱在清空后能折成折叠或收纳状态，在这种状态下其所占空间明显小于组装状态所占空间，因而提高了空集装箱的运输效率。

可折叠式集装箱的组装和拆卸必须以安全可靠的方式进行。集装箱的大小和重量常常需要使用例如叉架起货机等重型起重设备，因而使操作复杂化，加重组装/拆卸的负担。还研发了这样的系统，其中大型可折叠式集装箱的壁的自重可由偏压部件来平衡，以协助手动组装和控制。专利文献EP2036835公开了这种系统的一个例子。

偏压系统被用来使直立所述壁所需的能量减少，并使直立和放倒可以手动地完成。此外，偏压系统使操作者更安全地直立和放倒，因为剩余的作用引力比在没有偏压系统的壁的情况小很多，即偏压系统承受了壁的重量的大部分。

折叠壁的偏压可以通过不同的弹簧系统完成。现有的集装箱壁的平衡系统如扭杆(EP0010944)或卷簧(US 5755472)或蝶形弹簧(DE 3317221)。

通过扭杆来平衡可折叠的集装箱壁，比利用卷簧或蝶形弹簧更具有材料效率。此外，弹簧的作用可以直接作用在折叠壁的旋转点。但是，由于在扭杆长度方向上的空间限制，通过扭杆平衡的现有例子需要连接装置(EP 0010944)，从而额外占据了空间。

另外的方法是将扭杆设置在转轴的外部(US 4353520)。但是，对于这种方法，扭杆不是纯粹地装载扭力。此外，杆将扭曲，从而占据更多空间。

WO 95/30586只适用一个扭杆。因为可折叠壁的重量大(400-700kg)，单个扭杆不能补偿壁的全部重量的同时又具有适合集装箱的尺寸。在EP2036835中，这通过结合扭杆和如该文献的图3所示的弹簧来解决。缺点在于，该设计过于复杂，采用了弹簧和扭杆。本发明的目的在于提供一个更简单的设计，来平衡可折叠集装箱的壁。

发明内容

根据本发明，提供一种可折叠式集装箱，包括：可绕旋转轴转动的壁；以及用于将所述壁从折叠位置偏压至组装位置的偏压机构，该偏压机构包括多根扭杆，该多根扭杆大致平行于所述旋转轴。

两根或多根扭杆可以彼此并列设置。

至少有三根扭杆，从而使所述壁可以在其长度方向上的中间位置或者其末端位置直接被偏压和/或支撑。

两根或多根扭杆可以大致共轴。例如，这些扭杆可以彼此并列设置。

至少其中一根所述扭杆大致为管状。例如，可以为圆柱形，和/或可以包括一根管。作为选择，至少其中一根所述扭杆可以为实心的，可以为圆柱形，和/或可以具有与另一根扭杆不同的直径。

一根或多根扭杆可以至少部分地被容纳在另一根扭杆内。例如，包括嵌套设置的多根扭杆的扭杆组件可以设置有第一扭杆，该第一扭杆具有实心的横截面，并至少部分地被容纳在管状扭杆中，该管状扭杆本身至少部分地被容纳在具有更大横截面的管状扭杆中。彼此嵌套的扭杆的数量可以根据需要来调整，以获得扭杆组件所需的特性。这类设置的优点是特别紧凑。

扭杆所绕着旋转的轴可以与壁的旋转轴一致。

至少一根扭杆可以包括所述壁可绕着旋转的铰链销、枢轴或轴。当扭杆作为铰链销时，扭杆可以实现两个功能：偏压所述壁，以及作为铰链销。

扭杆可以连接在共同连接点，例如固定在壁上的凸耳。其中一根扭杆可以通过另一根扭杆连接至所述共同连接点。单个扭杆可以作为壁的多个连接点的铰链销。

可以选择扭杆，使之当壁处于收纳位置、直立位置和/或收纳位置与直立位置之间的任何位置时，扭杆弥补了壁的自身重量。

在集装箱的壁和与该壁可转动地连接的另一部分(例如集装箱的地板)之间的连接处可以设置密封件。当所述壁处于折叠或收纳位置以及组装或直立位置时，密封件可以封闭该连接处。密封件可以包括条形材料。例如，密封件可以包括塑料或橡胶条。密封件可以连接至与所述壁连接的凸耳。密封件可以啮合在壁上的凹部、槽或轨道中，或者啮合在集装箱另外的部分的凹部、槽或轨道中。作为选择，密封件可以固定至所述壁，使该密封件的边缘陷入在所述壁与通过例如铆钉固定至该壁上的板之间。密封件的使用保证了所述壁和所述壁旋转地连接着的集装箱的另一部分的防水性。

在一个实施方式中，本发明由并列设置的两个或更多扭杆组成，从而扭杆的扭转轴与所述壁的旋转轴一致。因为使用了多于一根扭杆，每根扭杆的直径可以更小。这节约了空间和重量。此外，由于扭杆具有较小的直径，对于单位长度的同样的扭转角度，扭杆的材料中应力更低，从而扭杆可以采用较低强度的材料。

在扭杆的轴与可折叠集装箱壁的旋转轴相同的情况下，这些扭杆本身可以作为所述壁和与该壁铰接的集装箱的另外部分之间的铰链销。

扭杆通常采用的材料可以为常规的钢或合金钢，但是在材料中的剪切应力需要很高(+500MPa)的情况下，可以采用特种合金钢，或者扭杆通过热处理，来增加材料的屈服强度。合适的材料包括34CrNiMo6，50CrV4，42CrMo4。

可折叠的集装箱可以为货运集装箱，例如用于船、卡车或其他运输工具上。

附图说明

为更好地理解本发明，并清楚地示意本发明是如何实现效果的，将结合具体实施例在下图中使用附图标记，其中：

图1为可折叠的集装箱的横截面图，其中一个壁部分地折叠；

图2a为图1的偏压机构的端部局部视图；

图2b为图1的偏压机构的前视局部视图；

图2c为通过四改良偏压机构连接至集装箱底部的侧壁之前视图；

图3a为保护图1的偏压机构的密封组件之放大视图；

图3b为保护图1的偏压机构的另一个选择的密封组件之放大视图；

图4展示了一个可选择的实施例，其中扭杆组件通过串联中空的扭杆和实心扭杆而形成。

具体实施方式

参见图1，可折叠的集装箱2包括底部4、顶部6和四个侧壁。只有两个侧壁8、10在图1中展示出。该两侧壁8、10的下边缘通过至少两个偏压组件12、14枢接至底部4。从而，侧壁8、10可以从组装或直立结构(见侧壁10)移动到折叠或收纳结构。侧壁8在图1中处于部分地折叠。

底部4和顶部6为大致矩形，并支撑大致方形的端壁(未图示)以及侧壁8、10，侧壁8、10的长度比端壁的宽度大。集装箱可以如同NL 1017159的描述那样，被组装或拆卸。本发明特别关注的机构是，通过该机构，侧壁8、10可以从组装或直立位置提升或放下至折叠或收纳位置。

图2A和2B展示了其中一个偏压组件12的具体细节。该偏压组件12包括第一凸耳16，该第一凸耳通过焊接连接至集装箱2的底部4。偏压组件12还包括第二凸耳18，该第二凸耳通过焊接连接至侧壁8的下边缘。

相应的开口20形成在凸耳16、18，并穿透凸耳，扭杆22穿过开口20并沿侧壁8的旋转轴X-X延伸。通过例如将扭杆22的外部和开口20的内表面形成匹配的形状，使扭杆22固定在凸耳18。例如，它们可以形成紧密配合的多边形形状，从而扭杆22不能相对于凸耳18旋转。在该设置中，扭杆22不需要永久固定在凸耳，从而可以更容易地拆卸，以便维护或修理。在可选择的实施例中，扭杆22可以焊接至凸耳18。这样提供了非常牢固的连接，但是这使得如果需要维护或修理时很难拆卸枢轴组件14，并会引入热量给扭杆，从而可能有问题，特别是如果扭杆已经被热处理，因为这样可能会改变扭杆的抗扭特性。

扭杆22可以有活动余地地穿过凸耳16的开口20，从而扭杆22有效地作为铰链，使得凸耳18和侧壁8相对于凸耳和底部4转动。例如，可以在扭杆22和凸耳16之间嵌入青铜衬套。虽然图2B没有展示，扭杆22一直延伸到第三凸耳(未图示)，该第三凸耳刚性地固定在扭杆22和底部4。扭杆22的固定可以通过匹配的形状，如之前关于扭杆22和凸耳18之间连接的描述。

为了防止扭杆22相对于凸耳18或第三凸耳滑动，可以将平头螺丝(未图示)拧入凸耳18的侧部，并抵着扭杆22。作为选择，凸耳18的远端可以设置有槽，该槽从凸耳18的下表面19延伸到开口20中，从而凸耳18的远端基本分叉。凸耳18分叉的两半通过拧紧螺母与螺栓(未图示)拉紧，从而夹住扭杆22，所述螺栓沿大致垂直于旋转轴X-X的方向穿过凸耳18中的孔(未图示)，旋转轴X-X与扭杆22的纵轴一致。

在集装箱的使用中，当侧壁8处于直立位置时，扭杆22中的应力处于最低水平。但是，随着侧壁8被折叠向收纳位置，由于凸耳18相对扭杆22固定，侧壁8的旋转被传递给扭杆22。这导致了扭杆22在凸耳16的开口20中扭转转动。由于扭杆22不能相对于第三凸耳移动，扭杆22的扭转受到固定在底部4的第三凸耳抵抗。从而，随着侧壁8进一步向下转动，扭杆22中的扭转应力增加。如上所述，侧壁8设置有至少两个偏压组件12，并且在这些组件的扭杆22提供了偏压力，以平衡侧壁8的重量。扭杆22的直径及其材料的选择使得，侧壁8可以从完全收纳的位置移动到完全直立的位置，侧壁8的重量通过扭杆22的应力补偿。这意味着，操作者可以手动地使侧壁8升起到直立位置，而无须过多的努力，而侧壁8将保持在收纳位置，直至有外力使其直立。

单个侧壁18可以设置有任何所需数量的凸耳18，以及连接至底部4的额外凸耳16的相应的扭杆22，这些扭杆22将共轴地排列，且大致平行于侧壁8的旋转轴X-X。扭杆的该结构可以被认为是“平行”结构。图2C展示了一个具体的平行结构，其中设置有四个独立的偏压组件12a，12b，12c，12d，每个偏压组件分别包括各自的扭杆22a，22b，22c，22d。每个偏压组件具有相同的基本结构。参见最后的偏压组件12d，扭杆22d为非可旋转地固定在突出于底部4的凸耳16a的另一端。此外，扭杆作为关于突出于侧壁8的凸耳18a和18b以及突出于底部4的凸耳16b、16c的枢轴销。随着侧壁8从直立位置旋转到收纳位置，每根扭杆22a，22b，22c，22d被扭转，并施加逐渐增大的偏压力。在整个运动过程中，这些偏压力的总和补偿了侧壁8的重量。

图3A和3B中，通过设置柔性橡胶密封片24，使侧壁8和底部4之间密封防水。密封片24跨越底部4和侧壁8之间的间隙。参见图3A，密封片24可以通过细长板26、28连接至底部4和侧壁8。密封片24的各侧边分别被固定在细长板26、28与底部4和侧壁8之间，并通过铆钉固定。在可选的实施例中，如图3B所示，密封片24的边缘设置有凸缘30、32，这些凸缘与形成在底部4和侧壁8上的凹部啮合，这些凹部为轨道34、36的形式。密封片24为柔性的，可以适应侧壁8相对于底部4的旋转运动。

图4A和4B展示了另一个可选实施例，其中实心的扭杆38部分地被容纳在第二中空的管状扭杆40中。如上一个实施例所示，扭杆(在此情况下为管状扭杆40)作为支持侧壁8相对于底部4转动的枢轴销。该结构的实现方式是，通过将管状扭杆40的一端固定到侧壁8的凸耳18，其中固定方式类似前一个实施例，且使扭杆40穿过底部4上的凸耳16中的开口20。如在前一个实施例中，中空的管状扭杆40可以简单地在开口20中自由转动，或者可以被支撑在管状扭杆40的外侧表面和开口20的内侧表面之间的轴承或衬套中。管状扭杆40的自由端42设置有具有孔46的帽44，实心扭杆38插入到孔46中。扭杆38、40固定到帽44，例如通过焊接或通过帽44和扭杆38、44之间的配合形状，这如同上一个实施例中扭杆22连接至第三凸耳和凸耳18的方式。

扭杆38远离帽44的一端延伸入第三凸耳48，该第三凸耳通过例如焊接的方式固定在底部4。扭杆38固定在第三凸耳48，其固定方式相同于上一个实施例中，扭杆22连接至第三凸耳和凸耳18的方式。例如，扭杆38可以焊接至第三凸耳48，或者可以具有与形成在第三凸耳48的孔配合的形状。例如，扭杆38的外侧表面和孔的内侧表面可以形成有紧密配合的多边形形状，从而扭杆38不能相对于第三凸耳48旋转。

在集装箱2的使用中，当侧壁8从直立位置折叠到收纳位置时，形成在侧壁8的凸耳18导致了中空管状扭杆40的扭转。管状扭杆40的扭力被传递给空心的扭杆38，并通过扭杆38和第三凸耳48之间的相互连接被抵抗。优选地，至少部分地处于管状扭杆40中的实心扭杆38设置有偏压组件12，与上一个实施例相比，该偏压组件12可以适应更大的剪切应力。从而，整个偏压组件12变得更紧凑。如在前一个实施例中，中空扭杆40设置有枢轴，随着侧壁在直立位置和收纳位置之间转动，该枢轴在凸耳16的开口20中旋转。由于中空管状扭杆40与上一个实施例的实心扭杆22相比，具有相对较大的直径，它增加了凸耳16的开口20中的承载面积，从而降低了点载荷和磨损。

这类结构可以被认为是串联结构，沿侧壁8的长度方向上可以设置多个这样的偏压组件12、14，作为铰链销，并构成支撑侧壁8所需的整体偏压力。

文中虽然只描述了可折叠集装箱的两个折叠壁，但是根据本发明的可折叠集装箱可以具有任何数量的可折叠壁或面板，每个壁可以通过如第一实施例所述的至少两个偏压组件，或者通过如第二实施例的至少一个偏压组件，实现旋转。

为了避免在文中不必要的重复，本发明的一些特征只结合在本发明实施例的一个或多个方面进行描述。但是，应当了解，在技术上可行的情况下，结合本发明实施例或任何方面描述的特征可以用于本发明实施例或任何方面。

Claims (10)

1.一种可折叠式集装箱，其特征在于，包括：

可绕旋转轴旋转的壁；以及

偏压机构，该偏压机构用于将所述壁从折叠位置偏压至组装位置，所述偏压机构包括多根扭杆，该多根扭杆大致平行于所述旋转轴。

2.根据权利要求1所述的可折叠式集装箱，其特征在于：所述多根扭杆基本是共轴的。

3.根据权利要求1或2所述的可折叠式集装箱，其特征在于：所述多根扭杆所绕着扭动的轴与所述壁的所述旋转轴一致。

4.根据前述任意一项权利要求所述的可折叠式集装箱，其特征在于：所述多根扭杆的至少一根包括铰链销，所述壁可绕该铰链销旋转。

5.根据前述任意一项权利要求所述的可折叠式集装箱，其特征在于：所述多根扭杆的至少一根为大致管状。

6.根据前述任意一项权利要求所述的可折叠式集装箱，其特征在于：所述多根扭杆中的至少一根部分地被容纳在所述多根扭杆中的另一根内。

7.根据前述任意一项权利要求所述的可折叠式集装箱，其特征在于：所述多根扭杆连接至所述壁上的共同连接点。

8.根据权利要求7所述的可折叠式集装箱，其特征在于：所述多根扭杆中的至少一根通过所述多根扭杆中的另一根连接至所述共同连接点。

9.根据前述任意一项权利要求所述的可折叠式集装箱，其特征在于：还包括密封件，该密封件延伸于所述壁和与该壁可旋转地连接的集装箱另一部分之间的连接处的上方，在处于折叠位置和组装位置时，所述密封件封闭所述连接处。

10.根据权利要求9所述的可折叠式集装箱，其特征在于：所述密封件的一个边固定至所述壁，而相对的另一个边则固定至所述集装箱的与所述壁可旋转地连接的另一部分。

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