CN105579332A - 减阻装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在移动钝体(10)的尾端(12)处减小气动阻力的减阻装置，包括第一面板(28)和第二面板(32)，所述第一面板(28)和第二面板(32)以可移动的方式相互连接以一起从折叠构造移动到延伸构造。至少一个偏压元件被提供以将弹簧力施加到第一面板结构，从而支撑面板的移动。偏压元件包括可弯曲弹簧杆(210)。弹簧杆在预张紧状态下沿着曲率在所述第一面板与所述第二面板之间从所述减阻装置的后部区域B延伸到所述减阻装置的前部区域F，使得弹簧杆将弹簧力施加到面板结构。弹簧杆有效地支撑至少一个面板，且同时维持减阻装置的简单且可靠的构造。

Description

减阻装置

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于在移动钝体的尾端处减小阻力的减阻装置。此外，本发明涉及包括这样的减阻装置的车辆以及用于打开和关闭这样的减阻装置的方法。

背景技术

在陆地上移动车辆或将车辆移动穿过空气所需的动力的量由于气动阻力而随车辆的速度一起增大。克服气动阻力所需的动力的量直接转化为增大的燃料消耗，且因此直接转化为运营成本。

因此，已注意到减小广泛各种运输车辆(例如，货车)的气动阻力。货车的形阻部分地与前部的形状，诸如驾驶室及其到挂车或集装箱的过渡部分的缓急度，相关。通常，这些外形被称为钝体。术语“钝体”涉及缺少流线型形状的特定几何结构的空气动力定义。钝体的特征在于，钝体当以横截面方式放在气流中时含有使气流经过的突变过渡区。突变过渡区导致阻力。

已作出各种改进来改进这些部分的空气动力形状，例如，通过使发动机盖、挡风玻璃、挡泥板等外形较呈流线型以及通过将整流罩添加到驾驶室顶或货车箱体的前部。

货车的形阻力的另一显著促成因素是与挂车的后部相关联的阻力。典型的挂车箱体将以大的矩形表面终止。此形状导致在挂车箱体在高速公路上移动时在挂车箱体后方产生减压区域，结果是产生必须以额外发动机动力且因此以额外燃料克服的减速力。诸如典型挂车箱体的形状也被称为钝体。

因此，已致力于将减阻装置作为后整流罩添加到此钝体的后部，以减小在后部产生的减压区域且因此提高路上燃料效率。然而，货运行业极具竞争性且对运营成本敏感，其中运营成本不仅包括燃料成本，而且包括资本成本以及与司机或其他人员必须操作货车且执行装卸操作相关联的成本。就这来说，覆盖挂车箱体的后整流罩通常也将覆盖装/卸门。因此，此后整流罩如果永久安装到挂车箱体，则是麻烦的。同样，每次进行装/卸操作时拆卸和紧固后整流罩花费额外时间，可需要额外设备来辅助相对大的减阻装置的移动、配载和定位，且可并非司机和/或装卸工能力所及。

还已经尝试以某种方式使减阻装置可缩回，以使得减阻装置不妨碍非公路活动。然而，这些努力迄今为止尚未产生能够广泛使用的装置。因此，仍需要用于包括钝体的运输车辆(例如，铁路运输车、公共汽车、货车和货车挂车箱体)的后整流罩，其中该后整流罩灵巧地顾及到空气动力事项且便于使用，以向用户提供充分提高的利润率来保证其使用。

从US5,498,059，已知满足此需要的此种减阻设备。减阻设备包括顶面板和侧面板。顶面板以可旋转的方式固定到车辆主体以允许顶面板采取邻近车辆主体的第一折叠构造以及离开车辆主体延伸的第二位置。侧面板以可旋转的方式固定到车辆主体以允许第二面板采取邻近车辆主体的第一折叠构造以及从车辆主体延伸的第二延伸构造。顶面板和侧面板结合在一起，以当顶面板和侧面板邻近车辆主体时，允许顶面板和侧面板大致折叠在一起。顶面板包括两个结合的面板区段以允许在处于第一折叠构造中时，将顶面板折叠，且在处于第二延伸构造中时，将顶面板展开。

发明内容

本发明的总体目标是至少部分消除上述劣势和/或提供可使用的替代。更具体地，本发明的目标是提供一种减阻装置，该减阻装置满足高空气动力要求且同时满足在运输车辆的使用期间考虑到的实际要求。

特别地，本发明的目标是提供一种用于在这样的车辆的后部处减小阻力的装置，其中此设备容易且方便从折叠构造移动到延伸构造，反之亦然，同时优选地允许货舱门完全侧向打开以对运货空间进行装卸。

特别地，本发明的目标是提供一种减阻装置，其中用于将减阻装置从折叠构造移动到延伸构造的控制机构在货舱门处具有少许安装点，但优选不具有安装点，以提高减阻装置与大量各种货舱门的兼容性。优选地，减阻装置的设计允许装置的容易存放或展开，而不需要使用任何提升杆、曲柄、绞盘或其它辅助工具或设备，这由此极大促进该改进的减阻设备的实际使用。

根据本发明，此目标通过根据权利要求1的减阻装置来实现。

根据本发明的减阻装置被布置用于在移动钝体的尾端处减小气动阻力。减阻装置可连接到尾端。尾端可具有矩形外部轮廓，但还可为圆形的。钝体可为货箱，但还可为用于液体的圆柱形液货舱。该装置包括第一面板结构，该第一面板结构包括至少第一面板和第二面板。第一面板和第二面板以可移动的方式相互连接，以一起从折叠构造移动到延伸构造。在折叠构造中，面板靠近钝体定位。在折叠构造中，减阻装置处于存放位置中。在折叠构造中，减阻装置允许容易在装卸设施处进行处置，例如，打开和关闭货舱门。在延伸构造中，面板结构的面板被旋转离开钝体的尾端。在延伸构造中，减阻装置在钝体的端部处提供空气动力几何结构，该空气动力几何结构在钝体移动时减小气动阻力。

第一面板结构的第一面板可绕第一枢转轴线旋转以将第一面板从折叠构造移动到延伸构造。第一面板结构的第二面板可绕第二枢转轴线旋转以将第二面板从折叠构造移动到延伸构造。第一枢转轴线大致上垂直于第二枢转轴线延伸。特别地，第一枢转轴线和第二枢转轴线沿着相应第一面板和第二面板的后侧定位的边缘延伸。

第一面板和第二面板在相应的第一面板和第二面板的侧面定位的区域中绕边缘相互连接。第一面板和第二面板在重合的侧向区域处连接。第一面板和第二面板优选是硬质面板，这意味面板提供平坦表面，所述平坦表面被布置成在空气动力负载和机械负载下维持其形状且在正常使用期间防止大的变形。面板可带有框架，或由硬质板材制成。为了允许第一面板和第二面板旋转移动到延伸构造以及从延伸构造旋转移动，第一面板和第二面板中的至少一个被划分成面板区段。面板区段绕区段枢转轴线相互枢转连接。区段枢转轴线起源于原点，其中原点是第一枢转轴线和第二枢转轴线的交叉点。区段枢转轴线在由对应的面板限定的平面中以倾斜角度离开相应的第一枢转轴线和第二枢转轴线延伸。优选地，区段枢转轴线关于直线延伸。

根据本发明的减阻装置至少包括一个偏压元件。偏压元件被提供以将弹簧力施加到第一面板结构，从而支撑面板从折叠构造到延伸构造的移动。偏压元件被提供以至少部分补偿作用在面板上的重力。

根据本发明的减阻装置的改进之处在于，至少一个偏压元件包括第一可弯曲弹簧元件。“可弯曲”意味弹簧元件可通过弯曲来弹性变形，以产生偏压力。弹簧元件是细长的。可弯曲弹簧元件包括可弯曲纵向弹簧杆，该可弯曲纵向弹簧杆具有第一端和第二端。在减阻装置中，弹簧元件在折叠构造中在弯曲预张紧状态下安装。优选地，可弯曲弹簧杆在无载状态下具有笔直形式，且在负载状态下具有弯曲形式。可弯曲弹簧杆在负载状态下组装在减阻装置中。弹簧元件的纵向杆在第一面板与第二面板之间沿着一定曲率从减阻装置的后侧区域延伸到减阻装置的前侧区域。由于该曲率，弹簧杆从笔直形式偏转，该偏转提供预张紧状态。第一端和第二端中的至少一个连接在减阻装置的后侧区域中的连接点处。连接点可定位在面板处或钝体处，例如，尾端处。第一端和第二端中的至少一个连接到在减阻装置的前部区域中的面板。优选地，第一端和第二端中的至少一个连接到面板的前侧定位的边缘区域。优选地，第一端和第二端中的至少一个邻近于面板的前边缘而连接。

有利地，可弯曲弹簧元件对第一面板结构的面板从折起位置到延伸位置的移动提供有效支撑。由于弹簧元件沿着一定曲率的弯曲所导致的预张力，弹簧元件将指向外的力施加到面板中的至少一个面板。如此，至少部分补偿面板上作用的重力。弹簧元件与作用的重力相抵，这实现面板结构的相对轻的移动。

与绕面板的枢转轴线布置的螺旋弹簧(如现有技术US5,498,059所公开)相比，可弯曲弹簧杆提供的优势在于，所施加的力作用在距与枢转轴线相对大的距离处，这将较大的力矩提供给面板。如此，由可弯曲弹簧杆施加的力以较有效的方式施加到面板。

优选地，可弯曲弹簧杆定位在两个相邻的面板之间。可弯曲弹簧杆在两个相邻面板之间的实施以及弹簧杆的端部到相邻的面板的连接还提供的优势在于，减阻装置的安装不需要用于将弹簧杆连接到尾端的连接点。尾端处的用于连接弹簧杆的不必要的连接点允许减阻装置安装到较大量各种尾端。

本发明的装置容易展开的其它优势之一在于，上方水平面板不需要构造成符合在上面支撑大量雨雪的规格。由于可极其容易展开和折起水平面板和其它面板，所以操作员可在夜间存放该装置，并因此防止在上面整夜积聚冰雪。这将允许在每个早晨或在操作员起始车辆或移动体的操作时展开干净的无负担的面板。在不存在这些强度要求的情况下，根据本发明的减阻装置的面板可由较轻质的材料构造而成，进而进一步增强此构造的节能优势。因为本发明的整个经过改进的设计是相当强但轻质的装置，且因为本发明的设计可直接附接到移动钝体的尾端，所以本发明的装置将比其它现有技术的装置牢固地固定到移动钝体，进而提高可靠性且减少灾难性故障的可能。

包括至少一个可弯曲弹簧元件的实施的第一面板结构的各种实施例是可能的。所述实施例的共同之处在于，弹簧元件在预应力的条件下存在，其中弹簧元件沿着一定曲率在两个相邻的面板之间从面板的后部区域延伸到相邻面板的前部区域。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，当安装到钝体时，第一面板是侧面板，且第二面板是顶面板。当安装到钝体时，侧面板的第一枢转轴线在大致上竖直的位置中定向。当安装到钝体时，顶面板的第二枢转轴线在大致上水平的位置中定向。侧面板和顶面板沿着第一面板和第二面板的相交的侧向区域相互连接。特别地，侧面板和顶面板沿着面板的侧向侧边缘相互连接。为了允许第一面板和第二面板绕相应的第一枢转轴线和第二枢转轴线旋转移动，相应的侧面板和顶面板中的一个被划分为区段。在实施例中，侧面板可被分段。在另一实施例中，侧面板可被分段。在特定实施例中，侧面板和顶面板可被分段。面板的分段允许第一面板结构折叠成折叠构造以及从折叠构造敞开。出于安全原因，侧面板优选未分段，且仅由一个单个面板形成。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，纵向杆的第二端连接在面板区段的前部区域处。到面板区段的连接的优势之处在于，弹簧力直接作用到面板区段上，这有效地使面板区段进入延伸构造中的预定位置中。在延伸构造中的预定位置中，面板区段与面板的相邻的面板区段对准。面板的面板区段优选在延伸构造中形成大致上平坦的面板。有利地，弹簧元件提供预张紧力以在钝体的移动期间将面板区段维持在预定位置中。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，纵向杆的第二端连接在分段面板的区段枢转轴线的端部区域处。优选地，纵向杆特别地连接在与面板的前边缘处的区段枢转轴线的端部相距至多50cm的距离，更特别地至多30cm的距离的端部处。优选地，纵向杆连接在区段枢转轴线的这样的位置处，该位置定位在远离区段枢转轴线的原点区段枢转轴线的长度的至少75％和面板的前边缘之间。有利地，纵向杆所产生的弹簧力在区段枢转轴线的适当位置处作用，这在面板结构的延伸构造中有效地使面板区段进入到所要对准中。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，纵向杆的第一端连接在邻近与分段面板相邻的面板的枢转轴线的区域处。特别地，第一端以与枢转轴线相距至多20cm的距离，特别地至多10cm的距离靠近枢转轴线而连接。纵向杆的第二端到分段面板的前部区域的连接以及弹簧杆的第一端接近相邻的面板的枢转轴线的连接提供弹簧杆靠近面板结构的面板的定位，这允许自由进出以操作尾端处的货舱门。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，第一面板结构还包括第三面板。在侧向区域处，第三面板以可移动的方式连接到第一面板以与第一面板一起从折叠构造移动到延伸构造。第一面板或第三面板被分段以允许第一面板与第三面板一起移动。第三面板可绕第三枢转轴线旋转以将第三面板从折叠构造移动到延伸构造。第一面板或第三面板中的至少一个被分段，且至少包括第一面板区段和第二面板区段，第一面板区段和第二面板区段绕区段枢转轴线相互枢转连接，该区段枢转轴线起源于第一枢转轴线和第三枢转轴线的交叉点，且区段枢转轴线在由相应的第一面板或第二面板限定的平面中以倾斜角度远离相应的第一枢转轴线或第三枢转轴线延伸。第一枢转轴线、第二枢转轴线和第三枢转轴线一起限定C形状。第二枢转轴线平行于第三枢转轴线而延伸。C形状封闭内部空间。第三面板与第二面板相对而定位。第一面板、第二面板和第三面板封闭内部空间。有利地，第一面板结构的第三面板可形成减阻装置的底面板。通过提供与第一面板结构相对，特别地，与第一面板结构镜面对称的第二面板结构，减阻装置可在尾端处提供完全封闭的内部空间。因此，减阻装置可减小在移动钝体周围发生的阻力。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，所述至少一个偏压元件包括第二细长可弯曲弹簧元件，以将弹簧力施加到第三面板或第一面板。与第一弹簧元件相同，第二弹簧元件包括具有第一端和第二端的可弯曲纵向弹簧杆。该纵向弹簧杆在预张紧状态下沿着一定曲率在第一面板与第三面板之间从减阻装置的后部区域延伸到减阻装置的前部区域。有利地，除第一弹簧元件之外，第二弹簧元件也支撑第一面板结构从折叠构造移动到延伸构造。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，第二弹簧杆的第二端连接到分段的第一面板或第二面板的面板区段的前部区域。优选地，第三区段被分段，以使得第二弹簧杆的第二端连接到第三面板的前部区域。与第一弹簧元件相同，第二弹簧元件的纵向杆的第二端优选连接在分段面板的区段枢转轴线的端部区域处。优选地，纵向杆的第一端接着连接在邻近与分段面板相邻的面板的枢转轴线的区域处。通过将弹簧力施加到第三底面板，减阻装置提供对所发生的振动的抗性。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，第一弹簧元件和第二弹簧元件一体为一件式物品。第一弹簧元件和第二弹簧元件形成一体的弹簧元件以在面板结构的两个面板上提供弹簧力。代替在减阻装置中对准地定位的两个相对短的分开的弹簧元件，两个弹簧元件被替换为单个相对长的弹簧元件。优选地，一体的弹簧元件在两个相对定位的面板上提供弹簧力。优选地，一体的弹簧元件提供作用在面板结构的第二面板和第三面板上的弹簧力，其中第二面板和第三面板限定顶面板和底面板。有利地，仅一个弹簧元件就足以将面板结构移动到延伸构造。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，一体的弹簧元件具有中间点。在中间点处，弹簧元件优选连接在减阻装置的后部区域处。优选地，一体的弹簧元件的中间点连接在靠近第一枢转轴线的第一面板处的区域中。优选地，一体的弹簧元件的中间点以与第一枢转轴线相距至多20cm的距离，特别地至多10cm的距离连接到第一面板。到第一面板的连接是有利的，这是因为会因此提供独立的减阻装置。不需要弹簧元件到块体的尾端的连接，这允许容易地安装减阻装置。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，减阻装置包括用于移动面板结构的至少一个面板的控制机构，其中该减阻装置的控制机构在用于对运货空间进行装卸的货舱门处不具有固定点。控制机构连接到面板结构自身。有利地，减阻装置可作为独立单元而安装到挂车端部。货舱门处的固定点的省略提高减阻装置与大量各种可用挂车端部的兼容性。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，一体的弹簧元件仅在其自由端处连接到面板结构的相对面板。可使一体的弹簧元件的中间区域能够自由移动。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，弹簧元件在其长度上具有变化的厚度。弹簧元件可具有加厚的部分以局部提供弹簧元件的较刚性的部分。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，弹簧元件包括一捆纵向弹簧杆。该捆弹簧杆选择性地布置，且包括一定量的弹簧杆，该一定量的弹簧杆符合特定减阻装置中所需的预张紧状态。该捆弹簧杆可包括各种长度的弹簧杆以获得在其长度上具有变化的厚度的弹簧元件。因此，所产生的用于打开面板结构的动力量可关于从折叠构造到延伸构造的距离而变化。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，弹簧元件包括增强塑料。优选地，塑料包括芳族聚酰胺或碳纤维。有利地，塑料有助于可持续且轻质的解决方案。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，弹簧元件包括金属材料的增强结构。优选地，金属材料是弹簧钢。优选地，增强金属结构包括金属丝。优选地，金属丝嵌入在弹簧元件内，这可有利地防止腐蚀。特别地，金属丝在弹簧元件的整个长度上延伸。有利地，增强金属材料提供用于偏压减阻装置的面板结构所需的动力。与塑料相比，当使用相同几何结构的弹簧元件时，金属材料可提供较大动力。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，面板结构的分段面板还包括阻挡元件，以阻挡第一面板区段关于第二面板区段绕区段枢转轴线旋转。优选地，分段面板的阻挡元件阻挡超出180°的旋转。阻挡元件防止面板区段的过远移动，且在延伸构造中维持面板区段对准。有利地，弹簧元件可被布置成产生弹簧力，该弹簧力足够大以克服面板上作用的重力以及在钝体的移动期间阻力在装置上导致的作用的动态力。动态力可原本导致问题，如面板的振动或其它不良位移。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，第一面板限定减阻装置的第一侧面板。第二面板和第三面板分别限定减阻装置的顶面板和底面板。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，顶面板和底面板跨越区段枢转轴线而分段。

在根据本发明的减阻装置的实施例中，减阻装置包括第一面板结构和第二面板结构，其中第一面板结构被布置成与第二面板结构相对，特别地，与第二面板结构镜面对称。第一面板结构和第二面板结构可例如被布置成当减阻装置必须安装到具有大致上对称的货舱门布置的尾端时，镜面对称。优选地，第一面板结构包括至少限定侧面板的所述第一面板和限定顶面板的所述第二面板。

此外，本发明涉及设有如上所述的根据本发明的减阻装置的车辆。该车辆可为道路或铁路运货运输车。该车辆包括钝体。通常，该车辆的运货空间限定钝体。术语“钝体”涉及缺少流线型形状的特定几何结构的空气动力学定义。钝体的特征在于，当沿着其长度放在气流中时，钝体含有使气流经过的突变过渡区。突变过渡区导致阻力。车辆的钝体可具有平坦顶表面、左侧平坦第一侧表面、右侧平坦第二侧表面和尾端。通常，钝体的尾端具有矩形外部轮廓，如，货箱。替代地，尾端可具有圆化的外部轮廓。钝体可例如为液体液货舱。根据本发明的减阻装置连接到钝体的尾端。优选地，尾端设有至少一个枢转布置的货舱门，其中减阻装置连接到货舱门，使得减阻装置可与货舱门一起移动。

其它优选实施例在从属权利要求中限定。

附图说明

将参照附图来更详细地解释本发明。附图示出根据本发明的实用实施例，该实用实施例不可被解释为限制本发明的范围。特定特征还可与所示出的实施例分开来加以考虑，且可在较宽泛的上下文中，不仅作为仅用于所示出的实施例的限定特征，而且作为落入所附权利要求书的范围内的所有实施例的共同特征而被顾及到，其中：

图1A到图1C以若干视图公开根据现有技术的减阻装置，该根据现有技术的减阻装置包括与根据本发明的减阻装置的实施例共有的特征；

图2A以前视图示出呈折叠构造的根据本发明的减阻装置的实施例；

图2B以透视图示出呈延伸构造的图2A的减阻装置；

图3A以前视图示出包括底面板的根据本发明的减阻装置的实施例；并且

图3B以透视图示出呈延伸构造的图3A的减阻装置。

具体实施方式

在图1到图3中，减阻装置整体由附图标记1表示。

相同附图标记用于在附图中指示相同或功能类似的组件。为了促进对描述和权利要求书的理解，以非限制性方式参照重力来使用用词“竖直”、“水平”、“纵向”、“横截面”。用词不旨在在纯数学意义上使用，而是在实际意义上使用以解释减阻装置的工作和构造。

图1A和图1B以透视图公开如US5498059所公开的现有技术的减阻装置。该现有技术的减阻装置具有与根据本发明的减阻装置的优选实施例共有的许多相关特征。图1A公开了呈折叠构造的减阻装置。图1B公开了呈延伸构造的减阻装置。图1C以俯视图公开减阻装置。针对此现有技术实施例或关于此现有技术实施例而描述的特征和方面可与根据本发明的实施例的特征和方面适当地组合，除非另有明确陈述。

根据本发明的减阻装置1通过如下方式来改进移动钝体10的空气动力学特性：提供从该移动钝体10向后延伸的面板用以俘获其附近的涡流，从而抑制背压并由此增强原本平坦的尾端12的流体流动特性。此设计对移动钝体10尤其有用，所述移动钝体10具有在移动钝体10上延伸的顶表面14以及第一侧表面16和第二侧表面18。移动体10是钝体，如，挂车箱体、帆船(buss)或集装箱，且在本文中作为运货空间(特别地，铁路或道路运货运输车的运货空间)来说明。这些构造最常用在拖带挂车或整体挂车货车的后端处，拖带挂车或整体挂车货车的后端包括第一竖直延伸货舱门20和第二竖直延伸货舱门22，第一竖直延伸货舱门20和第二竖直延伸货舱门22被构造成在尾端12的中央会合以关闭尾端12。第一门20优选包括沿着第一门20竖直延伸的第一锁杆24，且第二门22包括安装在其外表面上的第二锁杆26。锁杆24、26竖直延伸，且锁杆把手从锁杆24、26水平延伸。这是当前使用的多数货运车辆的构造中所利用的挂车或货车本体的常规构造。应理解，根据本发明的减阻装置1可与任何具有尾端12的移动钝体10一起运用，但特定实施例的描述将特别地针对于常规高速公路挂车设计，该常规高速公路挂车设计具有两个水平摆动门以及在其外表面上的两个或更多个竖直延伸锁杆，诸如杆24和26。应注意，本发明的减阻装置可与任何钝体10一起运用，且可安装在移动体10的尾端12上的任何类型的结构处，诸如门框、竖直移动门或实际上根本没有门。

对于现有技术的减阻装置1，根据本发明的减阻装置包括从移动钝体10的尾端12向后延伸的第一竖直面板28。当展开时，竖直面板28处于其邻近于第一侧表面16的位置处。优选地，竖直面板28关于侧表面16以至少180°到至多210°的角度定向以形成船尾形的侧面板。船尾形在延伸构造中具有略呈锥形的形状。如图所示，第一竖直面板28在作为独立物品以能够在向后延伸的展开位置与紧邻第一门20的折叠构造之间枢转移动的方式附接到钝体10，特别地附接到尾端12，特别地附接在铰链100上。优选地，减阻装置1的面板以可枢转移动的方式附接到钝体10的侧表面和顶表面。

根据本发明的减阻装置1还包括第二竖直面板32，第二竖直面板32关于第一竖直面板28以间隔开的关系竖直延伸以便在两者之间限定气体死空间区域(deadairspacearea)34。在移动时，此气体死空间区域34显著改进钝体10的气流特性。当展开时，此第二竖直面板32将优选大致平行于移动体10的第二侧表面18向后延伸。第二竖直面板32特别地关于紧固到尾端12的铰链100而安装。优选地，面板安装到货舱门，使得减阻装置可与货舱门一起移动以方便进出运货空间。

在根据本发明的减阻装置的所示出的实施例中，减阻装置包括第一水平面板36。第一水平面板36可绕水平轴线旋转。水平面板36在第一竖直面板28与第二竖直面板32之间在水平方向上延伸以便在水平面板36下方下定气体死空间区域34以促进气流经过移动体10。在特定实施例(未示出)中，以类似方式，减阻装置可包括第二水平面板94。水平面板94关于第一水平指向面板36以间隔开的关系在适当位置处在第一竖直面板28与第二竖直面板32之间延伸，以便在水平面板94上方界定气体死空间区域34。因此，气体死空间区域34将定位在第二水平指向面板94之上以及第一水平指向面板36之下，且定位在第一竖直面板28与第二竖直面板32之间。通过包括两个相对的水平面板36、94以及两个相对的竖直面板28、32，减阻装置呈箱状。关于面板的用词“竖直”和“水平”在此处意味，将面板从折叠构造移动到延伸构造的面板的旋转轴线分别在大致竖直方向和大致上水平方向上延伸。

第一竖直面板28和第一水平面板36的左侧部分限定减阻装置1的第一面板结构2。第二竖直面板32和第一水平面板36的右侧部分限定减阻装置1的第二面板结构3。减阻装置1的第二面板结构3与第一面板结构2镜面对称。此外，第一面板结构2和第二面板结构3可分别包括水平面板94的左侧部分和右侧部分。

通常稍微靠近移动体10的顶表面14定位的第一水平面板的展开已成为问题，这是因为第一水平面板36必须在货车或挂车上在其尾端12处距离地面水平在介于约8英尺到14英尺的相对高的位置处展开，而这远超出车辆操作员的可以够到的范围。不能够手动够到此最上方水平面板就导致需要使用额外器械(例如，撑杆、曲柄、绞盘或其它装置)以便完全展开第一水平面板36。

图1C所示的减阻装置提供用于仅仅响应于可较容易被操作员够到的第一竖直面板28和第二竖直面板32的展开来使此第一水平面板36展开的装置。在实施例中，此移动还可展开在图3中示出的第二水平面板94。此展开方法通过带有第一框架装置38的第一水平面板36的构造来实现。第一框架38关于移动体10的尾端12可枢转地安装，且在其中门被利用的构造中，关于第一门20或其周围的中间框架可枢转地安装。第一框架38包括第一内部肋40，该第一内部肋40关于后货舱门可枢转地安装，且当处于展开位置中时从后货舱门大致上垂直地向外延伸。第一框架38还包括第一外部肋42，该第一外部肋42关于第一内部肋40以间隔开的关系定位且关于尾端12成角度地从尾端12向外延伸。在第一水平面板36处于完全展开的位置中且第一竖直面板28处于完全展开的位置中的情况下，第一外部肋42将关于尾端12且相对于第一竖直面板28如附图标记44所示以约45度的角度延伸。此成角度的构造源于将外部肋42和68的对准线164(也称为区段枢转轴线)定向为与竖直面板28和32的枢转点对准。

第一横撑杆46也包括在第一框架38内，且呈这样的构造，以便优选地关于第一内部肋40和第一外部肋42的最外端成一体，以将它们一体地相互连接。因此，包括第一内部肋40、第一外部肋42和第一横撑杆46的第一框架38能够关于移动体10的尾端12枢转移动，以便促进第一水平面板36的展开。

如图1C所示，第一安装臂装置52可关于尾端12或关于第一货舱门20平行延伸，且在结合其上具有锁杆24的移动体构造10使用时尤其有利。当与锁杆一起使用时，第一安装臂52将优选包括两个单独的分开区段。第一部分是内侧第一安装臂区段54，且另一部分是外侧第一安装臂区段56。这两个区段相互间隔开以在该两个区段之间限定开口，以允许第一锁杆24的完全操作移动。内侧第一安装臂区段54和外侧第一安装臂区段56优选相互同轴安装，且可关于尾端12可枢转地安装。应了解，本发明的安装臂可被省略，且可由车辆的尾端与在第一框架38之上延伸的第一覆盖装置62之间的直接连接替换。此构造还将实现框架与移动体之间的期望枢转连接。

在此构造的情况下，第一框架38将呈现大体上梯形的形状，该梯形带有包括第一安装臂52的底边和包括第一横撑杆46的平行的对边，底边和平行的对边由第一内部肋40和第一外部肋42相互连接，以形成此梯形形状。此梯形形状和覆盖材料的切口190以及邻近于锁杆的柔性区段192和194将提供足够的间隙，以允许第一水平面板36响应于梯形框架38关于尾端12的枢转移动而从存放位置到折起位置以及从折起位置到存放位置的移动。

为了促进对第一框架38关于移动体10的移动的控制，第一连杆60优选地枢转固定到第一竖直面板28的内侧部分。此连杆60可通过覆盖材料的区段来实现，或能够是正连杆诸如第一连杆臂60。任意构造都将充分地工作。通过第一连杆臂60的使用，优选还将其关于第一框架38枢转固定，以在第一框架38在折叠构造与延伸构造之间移动期间促进控制。此第一框架38结合第一连杆60将提供构架，柔性材料的第一覆盖装置62定位在该构架上。可限定在第一覆盖装置62中多个套管，其将第一框架38和第一连杆臂60的各个区段围绕或保持在其中。例如，第一内部肋套管装置63将第一内部肋装置40保持在其中。

利用此构造，能够限定第一水平面板36。实际上，如果内侧第一安装臂区段54和第一横撑杆构件46被限定得足够大而从第一竖直面板28完全延伸到第二竖直面板32，则第一水平面板36可完全仅通过单个第一框架构件38来限定。然而，在如图1C所示的此构造中，也将包括第二框架装置64，柔性材料的第二覆盖装置88将在该第二框架装置64上延伸以限定邻近于第二门22的第一水平面板36的部分。此第二框架64能够类似地包括第二内部肋66，第二内部肋66在处于完全展开的位置中时紧邻第一框架38的第一内部肋40而定位。当处于完全展开的位置中时，第二内部肋66可大致上垂直于第二门22的表面从尾端12向后延伸。第二框架64将能够关于尾端12枢转移动，以促进第一水平面板的其部分的展开。第二框架64也还将包括第二外部肋装置68，第二外部肋装置68以关于尾端12的如附图标记70所示约45度的角度关于尾端12成角度地定向。第二横撑杆装置72将包括在第二框架中，第二横撑杆装置72将第一内部肋装置66与第二外部肋装置68一体地相互连接以便形成单个一体的第二框架构造64。

第二框架覆盖装置88能够枢转固定到尾端12自身，或能够枢转附接到第二安装臂78。第二安装臂78优选近似平行于第二门22延伸且进一步优选地关于第二门22可枢转延伸。此第二安装臂78将优选以两个区段形成，所述两个区段包括内侧第二安装臂区段80和外侧第二安装臂区段82。区段80和82将优选相互同轴，且将相互间隔开，以在区段80与82之间限定开口，第二锁杆26可延伸穿过该开口。区段80与82之间的间距可足够大，以允许将两个这样的第二锁杆26定位在区段80与82之间。在此构造的情况下，第二框架64将呈现大体上梯形的形状84，该大体上梯形的形状84由通过第二内部肋装置66和第二外部肋装置68相互连接的第二安装臂74的两个区段和第二横撑杆72形成，第二安装臂78的两个区段和第二横撑杆72相互平行。结合来自柔性覆盖织物的连杆装置或连杆臂自身而使用的此梯形形状对于留出与锁杆所枢转安装到的门相关联的锁杆的完全余隙，且同时提供第一水平面板36在完全展开位置和存放位置之间的移动的完全程度来说是重要的。邻近锁杆的余隙还应通过邻近锁杆的第二覆盖装置的材料的切口来提供。

根据本发明的减阻装置的操作通过此实施例的结合起来的展开和移动特性而变得相当简单。特别地，为了展开，操作员必须最初将第一竖直面板28向外旋转到平行于第一侧表面16的位置，这将自动展开第一框架28，如此将实现第一水平面板装置36的左半部的展开。操作员将接着通过将第二竖直面板32枢转到大致上平行于第二侧表面18的位置来将第二竖直面板32展开到大致上平行于第二侧表面18向后延伸的完全展开位置，这将实现第二框架64的移动。此移动将自动实现邻近第二竖直面板32的第一水平面板36的右半部的展开。从延伸构造到折叠构造的移动需要上述步骤的颠倒。一旦设备被展开，便可通过从第一框架装置向下延伸的第一释放绳装置90的包括来增强从折叠构造进行的移动。如果操作员在向下方向上在第一释放绳90上拉动，那么这将导致力作用在弹簧偏压装置上，如此将促使第一框架装置38向下枢转并朝向折起位置移动。以类似方式，第二释放绳92可在第二框架64处的适当位置处固定到第二框架64，以允许操作员在释放绳92上向下拉动，进而促使第二框架64向下折起，用以将本发明的设备移动到折起位置。

第二竖直面板32可旋转到关于第二货舱门22平行延伸的位置，且第一竖直面板28可旋转到平行于第一货舱门20延伸的存放位置。通过将第二竖直面板32移动到存放位置，第二框架装置64和第二框架装置64上的覆盖件将移动到平行于第二门22向下延伸的折叠构造。类似地，第一竖直面板28到折叠构造的移动将导致第一水平面板36的左半部或第一框架装置38向下移动到平行于第一门20的存放位置。

应了解，本发明的优选实施例提供用于展开在移动车辆的后部处减小阻力的设备的自动化装置，该自动化装置容易展开，且不需要任何器械、工具或其它特殊设备来实现从完全展开到折叠构造的完全移动。

在实施例中，本发明的减阻设备能够使全自动的。也就是说，仅第一竖直面板28和第二竖直面板32的展开将实现完全展开。这两个面板的展开还能够通过可能定位在驾驶室内的远程激活装置来控制，所述远程激活装置能够使电动，诸如螺线管控制系统。当然，两个竖直面板能够手动展开，这仍将完全展开本发明的整个减阻设备。

此外，重要的是注意到，根据本发明的减阻装置能够移动到完全存放位置，以允许通常包括在货车挂车的后部上的第一门20和第二门22的完全操作，且还允许通常与第一门20和第二门22相关联地包括的第一锁杆24和第二锁杆26的完全操作。在实施例中，本发明还为锁杆的完全操作提供足够余隙，同时仍允许第一门和第二门被完全打开到平行于第一侧表面16和第二侧表面18朝向车辆的前部向前延伸的位置，如在这样的挂车主体的装载和卸载期间通常定位的。

如图1C所示，针对现有技术的减阻装置，从尾端12向后垂直地延伸的第一框架38的完全展开通过至少一个偏压元件来增强，该至少一个偏压元件包括第一内部弹簧偏压装置48，第一内部弹簧偏压装置48被互连到第一内部肋40，以朝向从尾端12向后垂直延伸的完全展开位置偏压第一内部肋40。此第一内部弹簧偏压装置48的构造包括螺旋弹簧，该螺旋弹簧被预加载且附接到第一内部肋40，以第一内部肋40到展开位置的移动。以类似方式，可包括第一外部弹簧偏压装置50，该第一外部弹簧偏压装置50以连接到第一外部肋装置42，以便促使第一外部肋装置42朝向从尾端12向后延伸的展开位置的移动。

第二框架64将能够关于移动体10的尾端12枢转移动，且能够包括偏压装置以促进将第二框架64推动到从第二门22向后延伸的完全展开位置。第二内部弹簧偏压装置74能够连接到第二内部肋构件66，以促进第二内部肋构件66到关于第二门22垂直延伸的完全展开位置的移动。另外，第二外部弹簧偏压装置76能够连接到第二外部肋装置68，以促使第二外部肋装置68到完全展开位置的移动。这些偏压构造中的每一个可包括螺旋弹簧，且弹簧的端部分别关于第二内部肋66或第二外部肋68接合，以促进第二内部肋66或第二外部肋68到完全展开位置的枢转移动。

关于如图1A到图1C所示的现有技术的减阻装置，本发明已提供具有改进的偏压元件的减阻装置。如图1A到图1C所示的减阻装置示意了这样的实施例，其中除弹簧偏压装置48、50、74、76之外还能够实施根据本发明的偏压元件。改进的偏压元件包括可弯曲的细长弹簧元件200。如本发明所提供的弹簧元件200具有纵向弹簧杆210，该纵向弹簧杆210具有第一端211和第二端212。根据本发明，提供弹簧元件200以将弹簧力施加到减阻装置的第一面板结构2的面板中的至少一个。通过使弹簧元件200弯曲，弹簧元件200进入预张紧状态中。可弯曲弹簧元件200在预张紧状态下安装到第一面板结构2。

在图2A中，在折叠构造中示出包括可弯曲弹簧元件200的减阻装置。第一竖直面板28和第一水平面板36的左侧部分处于靠近钝体的尾端12的折叠位置中。第一竖直面板28(也称为侧面板)能够绕第一枢转轴线280旋转。

第一面板28包括后侧边缘281、前侧边缘282、上边缘283和下边缘284。第一面板28在到前部区域的方向上成锥形。上边缘283和下边缘284关于后侧边缘281倾斜。

第一面板结构的第二面板由第一水平面板36的左侧部分界定。第二面板是顶面板。顶面板被分段。顶面板是可折叠面板。顶面板具有第一区段面板36A和第二区段面板36B，第一区段面板36A和第二区段面板36B绕区段枢转轴线164以可移动的方式彼此连接。顶面板36具有后侧边缘361、前侧边缘362、左侧边缘363和右侧边缘364。左侧边缘363与第一面板28的上边缘283重合。顶面板36通过使左侧边缘363与上边缘283重合而连接到侧面板28。本文中，面板结构的顶面板36和侧面板28可一起移动。

如图2B所示，弹簧杆210具有第一端211，第一端211连接在减阻装置的后部区域B处。弹簧杆210的第二端212连接在减阻装置的前部区域F处。弹簧杆210的第一端211连接到侧面板28。特别地，第一端211在靠近后侧边缘281的区域中连接到侧面板28。弹簧杆210的第二端212连接到顶面板36。特别地，第二端212在邻近于顶面板的前边缘的位置处连接到顶面板。第二端212在区段枢转轴线164的端部处连接到顶面板。纵向弹簧杆210沿着一定曲率从侧面板28延伸到顶面板36。该曲率呈弧形。特别地，纵向弹簧杆210从侧面板28的后侧边缘281延伸到区段枢转轴线164的端部。特别地，弹簧杆210具有至少0.5m、更特别地至少1.0m的长度。

图3A以折叠构造示出如图2A所示的减阻装置，其中减阻装置还包括底面板94。底面板94被布置成与顶面板36关于水平轴线镜面对称。底面板94是可折叠面板。底面板94具有第一面板区段94A和第二面板区段94B。第一面板区段94A和第二面板区段94B绕区段枢转轴线165以可旋转的方式连接。第一面板结构2的下部与上部镜面对称。

底面板94具有后侧边缘941、前侧边缘942、左侧边缘943和右侧边缘944。左侧边缘943与第一面板28的下边缘284重合。底面板94通过使左侧边缘943与下边缘284重合而连接到侧面板28。本文中，面板结构2的底面板94和侧面板28可一起移动。

如图3A所示，提供第二弹簧元件，该第二弹簧元件包括弹簧杆220，弹簧杆220具有第一端221，第一端221连接在减阻装置的后部区域B处。弹簧杆220的第二端222连接在减阻装置的前部区域F处。第二弹簧元件220与第一弹簧元件210分开。弹簧杆220的第一端221连接到侧面板28。特别地，第一端221在靠近后侧边缘281的区域中连接到侧面板28。弹簧杆220的第二端222连接到底面板94。特别地，第二端222在邻近底面板94的前边缘的位置处连接到底面板。第二端222在区段枢转轴线165的端部处连接到底面板。纵向弹簧杆220沿着一定曲率从侧面板28延伸到底面板94。该曲率呈弧形。特别地，纵向弹簧杆220从侧面板28的后侧边缘281延伸到区段枢转轴线165的端部。

如图3B所示，第一弹簧元件210和第二弹簧元件220一体为一件式物品。一体的弹簧元件从第一自由端212延伸到第二自由端222，且如上文关于分开的弹簧杆所述地定位。一体的弹簧元件的中间部分邻近侧面板28的后侧边缘281定位。使一体的弹簧元件的中间部分能够在三个面板所提供的内部空间中自由移动。特别地，一体的弹簧杆210具有至少2m、更特别地至少3m的长度。

应注意，术语“包括”(及其语法变化)在本说明书中以“具有”或“包括”的包括性意义来使用，而不是以“仅由……组成”的排他性意义来使用。

虽然已参考特定实施例来公开本发明，但在阅读本说明书后，所属领域的技术人员可理解改变或修改，其中改变或修改从技术的观点来看可以是可行的，但不偏离本文所述且权利要求书所主张的本发明的范围。可进行修改以使特定情形或材料适应于本发明的教示，而不偏离本发明的基本范围。所属领域的技术人员应理解，可进行各种改变，且可将等同物替换相关元件，而不偏离本发明的范围。因此，希望本发明不限于上文的详细描述中所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入随附权利要求书的范围内的所有实施例。

因此，本发明提供一种包括改进的偏压元件的减阻装置。偏压元件支撑至少一个面板从折叠构造到延伸构造的移动。偏压元件包括弹簧杆，该弹簧杆有效地支撑至少一个面板，且同时维持减阻装置的简单且可靠的构造和操作。

Claims (18)

1.一种用于在移动钝体的尾端处减小气动阻力的减阻装置，

其中所述装置包括第一面板结构，所述第一面板结构包括至少第一面板和第二面板，所述第一面板和所述第二面板在侧向区域处以能够移动的方式彼此连接以一起从折叠构造移动到延伸构造，在所述折叠构造中，所述面板靠近所述钝体定位，且在所述延伸构造中，所述面板旋转离开所述钝体的尾端，

其中所述第一面板能够绕第一枢转轴线旋转以将所述第一面板从所述折叠构造移动到所述延伸构造，并且其中所述第二面板能够绕第二枢转轴线旋转以将所述第二面板从所述折叠构造移动到所述延伸构造，所述第一枢转轴线大致垂直于所述第二枢转轴线延伸，

其中所述第一面板或所述第二面板中的至少一个面板包括至少第一面板区段和第二面板区段，所述第一面板区段和所述第二面板区段绕区段枢转轴线以能够枢转的方式彼此连接，其中所述区段枢转轴线起源于所述第一枢转轴线和所述第二枢转轴线的交叉点，且所述区段枢转轴线在由相应的第一面板或第二面板限定的平面中以倾斜角度离开相应的第一枢转轴线或第二枢转轴线延伸，

其中提供至少一个偏压元件以用于将弹簧力施加到所述第一面板结构，从而支撑所述面板从所述折叠构造到所述延伸构造的移动，

特征在于，所述至少一个偏压元件包括细长可弯曲的第一弹簧元件，所述第一弹簧元件包括具有第一端和第二端的纵向弹簧杆，

其中所述弹簧杆在预张紧状态下沿着一定曲率在所述第一面板和所述第二面板之间从所述减阻装置的后部区域B延伸到所述减阻装置的前部区域F，使得所述第一弹簧元件将弹簧力施加到所述第一面板或所述第二面板。

2.根据权利要求1所述的减阻装置，其中所述纵向杆的第二端连接在面板区段的前部区域F处。

3.根据权利要求1或2所述的减阻装置，其中所述纵向杆的第二端连接在分段面板的区段枢转轴线的端部区域处。

4.根据权利要求3所述的减阻装置，其中所述纵向杆的第一端连接在邻近与所述分段面板相邻的面板的枢转轴线的区域处。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的减阻装置，其中所述面板结构还包括第三面板，

其中所述第三面板能够绕第三枢转轴线旋转以将所述第三面板从所述折叠构造移动到所述延伸构造，

其中所述第一枢转轴线、所述第二枢转轴线和所述第三枢转轴线一起限定C形状，

其中所述第三面板在所述第三面板和所述第一面板的侧向区域处以能够移动的方式连接到所述第一面板以从所述折叠构造一起移动到所述延伸构造，

其中所述第一面板或第三面板中的至少一个面板包括至少第一面板区段和第二面板区段，所述第一面板区段和所述第二面板区段绕区段枢转轴线以能够枢转的方式彼此连接，其中所述区段枢转轴线起源于所述第一枢转轴线和所述第三枢转轴线的交叉点，并且所述区段枢转轴线在由相应的第一面板或第二面板限定的平面中以倾斜角度离开相应的第一枢转轴线或第三枢转轴线延伸。

6.根据权利要求5所述的减阻装置，其中所述至少一个偏压元件包括细长可弯曲的第二弹簧元件，所述第二弹簧元件包括具有第一端和第二端的纵向弹簧杆，其中所述纵向弹簧杆在预张紧状态下沿着一定曲率在所述第一面板和所述第三面板之间从所述减阻装置的后部区域B延伸到所述减阻装置的前部区域F。

7.根据权利要求5或6所述的减阻装置，其中所述第二纵向杆的第二端连接在面板区段的所述前部区域F处。

8.根据权利要求5至6中的任一项所述的减阻装置，其中所述第二纵向杆的第二端连接在分段面板的区段枢转轴线的端部区域处。

9.根据权利要求8所述的减阻装置，其中所述纵向杆的第一端连接在邻近与所述分段面板相邻的面板的所述枢转轴线的区域处。

10.根据权利要求5至9中的任一项所述的减阻装置，其中所述第一弹簧元件和第二弹簧元件被集成为一件式物品以形成一体的弹簧元件，用于在所述面板结构的两个面板上施加弹簧力。

11.根据权利要求10所述的减阻装置，其中所述一体的弹簧元件连接在所述第一面板的后部区域处的中间点处。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的减阻装置，其中所述弹簧元件包括一捆弹簧杆。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的减阻装置，其中所述弹簧元件包括在其纵向长度上变化的厚度。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的减阻装置，其中所述弹簧元件包括增强塑料。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的减阻装置，其中所述面板结构的分段面板还包括阻挡元件，用以阻挡所述第一面板区段关于所述第二面板区段绕所述区段枢转轴线的旋转。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的减阻装置，其中所述减阻装置包括第一面板结构和第二面板结构，

其中所述第一面板结构布置成与所述第二面板结构相对，特别地，与所述第二面板结构镜面对称。

17.一种车辆，所述车辆包括根据前述权利要求中的任一项所述的减阻装置，其中所述车辆包括钝体，其中所述钝体具有尾端，其中所述减阻装置连接到所述钝体的尾端。

18.一种用于打开和关闭在钝体的尾端处的减阻装置的方法，包括以下步骤：

-提供根据权利要求1至16中的任一项所述的减阻装置，其中所述减阻装置包括至少一个偏压元件，所述至少一个偏压元件包括细长可弯曲的弹簧元件，所述弹簧元件包括具有第一端和第二端的纵向弹簧杆；

-通过所述弹簧元件在所述减阻装置的面板结构的至少一个面板上提供弹簧力，以支撑所述至少一个面板从所述减阻装置的折叠构造到延伸构造的移动。