CN108430860A - 用于弹性安装拖车裙板的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明包含用于将拖车裙板可挠性地附接到拖车的方法和设备。这可包含将拖车安装托架附接到拖车，和在双模弯曲部件的托架端处按悬臂式配置将所述双模弯曲部件附接到所述拖车安装托架。所述双模弯曲部件包含被配置以当侧向力分量超过阈值力时弹性弯折的弯曲元件集合，且所述双模弯曲部件被配置以当去除所述阈值力时，在弯折和弯曲到经弯折配置后，返回到变直的配置。

Description

用于弹性安装拖车裙板的方法和设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月11日向美国专利局(作为受理局)递交的国际专利申请第PCT/US2015/065234号的优先权，所述国际专利申请要求2015年9月30日向美国专利局递交的美国临时专利申请第62/235,209号的优先权和权益，所述两个专利申请在此以引用的方式并入。

技术领域

本发明大体涉及可牵引的拖车，且更具体地说，涉及对用于可牵引的拖车的裙板的空气动力改善。

背景技术

由卡车和类似设备牵引用于运输货物的拖车可较大、难操作，且包含在行进期间带来低效率的几何形状。这些低效率的一个方面涉及拖车的空气动力学。

致力于改善拖车空气动力学，拖车已被建造、补充或翻新有拖车裙板(或侧边裙板)——限制在拖车的轮轴之间的自由空间中流通的空气的粘附到下侧的装置。通过减少在这空间中的气流的量，由湍流造成的拖曳减少了。拖曳的减少准许更高效地牵引拖车，从而增加车辆和其货物的一加仑汽油所行驶的里程和性能。然而，当遇到可撞击裙板的物件或地面特征物时，裙板过于可挠性且不保持其形状或过于刚性且无弹性是存在问题的，这可导致裙板及/或拖车的损坏。因此，存在提供柔性且弹性的裙板的需求。

发明内容

本发明的特定实施例包含用于将拖车裙板附接到拖车的方法和设备。

用于将拖车裙板安装到拖车的方法的特定实施例包括按悬臂式配置将双模弯曲部件附接到拖车。所述双模弯曲部件包含一个或多个细长弯曲元件，其各自具有在所述细长弯曲元件的宽度及高度两个方向上延伸的横截面。所述双模弯曲部件中的每一个及所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个被配置以当侧向力分量超过阈值力时弹性弯折及弯曲到经弯折配置，且当所述侧向力分量减小到低于所述阈值力时弹性返回到未弯折配置。所述拖车裙板进一步可操作地联接到所述双模弯曲部件。

用于将拖车裙板安装到拖车的设备的特定实施例包括被配置以用于将所述设备机械联接到拖车的拖车安装托架和按悬臂式配置可操作地附接到所述拖车安装托架的双模弯曲部件。所述双模弯曲部件包含一个或多个细长弯曲元件，其各自具有在所述细长弯曲元件的宽度及高度两个方向上延伸的横截面。所述双模弯曲部件中的每一个及所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个被配置以当侧向力分量超过阈值力时弹性弯折及弯曲到经弯折配置，且当所述侧向力分量减小到低于所述阈值力时弹性返回到未弯折配置。

从如附图中所说明的本发明的特定实施例的以下更详细描述中将显而易见本发明的前述和其它目标、特征和优点，在附图中相似的参考数字表示本发明的相似零件。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的具有通过本文所公开的技术附接的拖车裙板的拖车的透视图。

图2是根据本发明的示范性实施例的在图1中展示的拖车裙板的内部侧视图。

图3A是根据本发明的实施例的用于将拖车裙板安装到拖车的拖车-裙板联接设备的正视图。

图3B是图3A中展示的拖车-裙板联接设备的侧视图。

图3C是图3A中展示的拖车-裙板联接设备的仰视图。

图3D是图3A中展示的拖车-裙板联接设备的俯视图。

图4A是根据本发明的实施例的附接到拖车裙板的图3B中展示的拖车-裙板联接设备的侧视图，其中的每一个按弯曲且弯折的配置展示。

图4B是根据本发明的实施例的沿着线4B-4B从图4A截取的剖视图，展示具有处于弯折配置中的每一细长弯曲元件的双模弯曲部件。

图5是根据本发明的另一示范性实施例的具有包含细长弯曲元件的不对称布置的双模弯曲部件的拖车-裙板联接设备的仰视图。

图6A是根据本发明的另一实施例的用于在形成双模弯曲部件过程中使用的细长弯曲元件的剖视图。

图6B是根据本发明的另一实施例的用于在形成双模弯曲部件过程中使用的细长弯曲元件的剖视图。

图7是展示如与现有技术托架相比的当前应用的托架的测试结果的曲线图。

具体实施方式

拖车裙板通常由例如塑料、金属或玻璃纤维的非弹性材料构建而成。拖车和牵引拖车的车辆维持离地净高的层面高于地面和可能损坏其构造的碎片或障碍物。相比之下，拖车裙板被设计以消耗许多此离地净高以通过更改气流以减少另外负面影响燃料消耗和其它性能度量的湍流和拖曳来改善拖车在操作期间的空气动力性能。

将拖车裙板定位于接近道路表面的动机与对于离地净高和避免地面与可沿着地面布置的任何障碍物或碎片的不均匀部分的需求相冲突。如果拖车裙板不保持足够刚性，那么它将在车辆操作期间挠曲，因为它不能够抵抗归因于车辆运动引起的气流。然而，当过度刚性的拖车裙板遇到不均匀地面或任何其它障碍物或碎片时，如果冲击力克服了拖车裙板刚性，那么它易于受到冲击时的损坏，由此拖车裙板产生塑性变形和损坏。因此，有益地，使用按以下方式将拖车裙板安装到拖车的技术：准许拖车裙板冲击并具有极少或无对其的损坏，但其保持足够刚性以避免作为车辆操作期间的气流的结果的显著偏转。

本发明的实施例提供用于将拖车裙板安装到拖车的方法，和用于达成此目的的拖车-裙板联接设备。

用于将拖车裙板安装到拖车的此类方法的特定实施例包含将裙板支撑部件附接到拖车。裙板支撑部件可包括在拖车与裙板之间延伸且可操作地附接到裙板的的任一结构。举例来说，裙板支撑部件可包括刚性或柔性部件，可为细长的，且可使用任何所要的机构附接到裙板，例如，通过使用一个或多个扣件、焊接件、粘合剂、夹钳及/或安装托架。应了解，附接的步骤可包括按悬臂式配置将裙板支撑部件附接到拖车。

在某些实施例中，如下进一步论述，裙板支撑部件包括双模弯曲部件，且附接步骤包括按悬臂式配置将双模弯曲部件附接到拖车。应了解，在任何悬臂式配置中，双模弯曲部件(或更通常地，裙板支撑部件)可固定地附接于沿着其长度的任一点，包含在其终端处。还应了解，可以任何所要的方式附接弯曲部件，例如，通过使用一个或多个扣件、焊接件、粘合剂、夹钳及/或安装托架。在特定实施例中，附接是通过将拖车安装托架附接到拖车来达成的，双模弯曲部件可操作地附接到所述拖车安装托架。拖车安装托架可直接或间接地使用任何额外托架以及任何一个或多个扣件、焊接件、粘合剂或夹钳附接到拖车。

双模弯曲部件到拖车安装托架的附接，或更通常地，任一裙板支撑部件到拖车安装托架的附接，也可以任何此方式达成。举例来说，任何裙板支撑部件可刚性地固定于拖车安装托架内。通过另外实例，在特定实施例中，通过将双模弯曲部件或裙板支撑部件布置到由弹性材料形成的弹性部件内，将双模弯曲部件(或更通常地，任一裙板支撑部件)附接到拖车安装托架。弹性材料可包括适合于其打算的目的的任何所要的材料，且可以包含(例如)聚氨酯、橡胶(天然和/或合成)和硅酮。在某些情况下，在双模弯曲部件或裙板支撑部件周围模制弹性部件。在其它情况下，可简单地将弹性部件放置到孔口内且由一个或多个其它物件(例如，销或扣件)或通过粘合剂或干涉配合保留于其中。举例来说，销被布置以延伸穿过弹性部件和裙板支撑部件或双模弯曲部件两者。在这样做时，在某些情况下，在弹性部件的中心位置中插入一个或多个销，以允许弯曲部件在弹性部件内和围绕销(其充当旋转轴)扭转或枢转，这允许裙板支撑部件或双模弯曲部件和裙板通过围绕销扭转和/或按需要在拖车或裙板长度的方向上挠曲来移动，在某些实施例中，拖车或裙板长度大体垂直于双模弯曲部件的弯曲方向(即，在双模弯曲部件的宽度的方向上)。通过在裙板与拖车之间提供此弹性附接，可更好地吸收任何不当的冲击以避免对裙板、拖车或附接所述两个结构的机构的塑性损坏。在替代性实施例中，销平移且旋转地定位双模弯曲部件或裙板连接部件。

在其它情况下，双模弯曲部件(或更通常地，任一裙板支撑部件)被简单地放置到拖车安装托架的孔口内且由一个或多个其它物件(例如，销或扣件)或通过粘合剂或干涉配合保留于其中。举例来说，销被布置以延伸穿过双模弯曲部件，从而允许双模弯曲部件在裙板的长度的方向上围绕销(其充当旋转轴)枢转，同时不允许其在侧向方向上枢转。在这样做时，在某些情况下，在弯曲部件的中心位置中插入一个或多个销，以允许弯曲部件扭转或枢转，这允许那双模弯曲部件和所述裙板通过围绕销扭转和/或按需要在拖车或裙板长度的方向上挠曲来移动，在某些实施例中，拖车或裙板长度大体垂直于双模弯曲部件的弯曲方向(即，在双模弯曲部件的宽度的方向上)。通过在裙板与拖车之间提供此弹性附接，可更好地吸收任何不当的冲击以避免对裙板、拖车或附接所述两个结构的机构的塑性损坏。在替代性实施例中，销平移且旋转地定位双模弯曲部件或裙板连接部件。

关于双模弯曲部件，应了解，所述部件可以多种方式中的任何者形成。在特定实施例中，双模弯曲部件包含一个或多个细长弯曲元件。每一细长弯曲元件具有长度、宽度、高度和厚度。长度在双模弯曲部件长度的方向上延伸，而宽度和高度各在彼此垂直且垂直于细长弯曲元件的长度的方向上延伸。细长弯曲元件还具有在细长弯曲元件宽度和高度的两个方向上延伸的横截面。关于双模弯曲部件，每一细长弯曲元件被布置以使得其宽度在双模弯曲部件宽度的方向上且平行于双模弯曲部件的中心平面(弯曲平面)或与所述中心平面(弯曲平面)共平面地延伸。每一细长弯曲元件的高度在垂直于宽度且因此垂直于双模弯曲部件的中心平面的方向上延伸。

双模弯曲部件以及每一细长弯曲元件被设计以抵抗施加的力，而不显著地弯曲或变形，但当施加的力超过设计的阈值力时，双模弯曲部件弹性弯曲成弯曲布置(这可使双模弯曲部件分叉)，且弹性返回到其原始或未弯曲布置。当弯曲时，双模弯曲部件弯折(即，横截面弯折)，借此横截面形状(轮廓)从第一横截面形状改变到第二横截面形状。通过这样做，当施加的力(例如，其横向分力)超过阈值力时，双模弯曲部件和一个或多个细长弯曲元件中的每一个弹性地弯折和弯曲到弯折配置，且当施加的力减小到低于阈值力或被去除时，其弹性返回到未弯折或未弯曲配置。换句话说，双模弯曲部件和每一细长弯曲元件可表征为是双模(或双稳态)部件，其中每一部件或元件按第一弯曲模量抵抗弯曲，直到其弯折或倒塌，并且其后，弯曲随之发生，而无任何显著的塑性变形或抵抗性，其中弯折的横截面具有第二弯曲模量。

在特定实施例中，双模特性是通过为薄壁部件、具有充分薄的厚度(例如，1.0毫米(mm)或更小或0.5mm或更小的厚度)的细长弯曲元件实现。在另外实施例中，每一细长弯曲元件具有在0.25mm到0.75mm的范围中的厚度。对于在前两个句子中识别的那些厚度，每一细长弯曲元件是从一片不锈钢弹簧钢制造，且在其它变化中，从将允许细长弯曲元件单独或与可或可不相同的任何其它细长弯曲元件一起作为双模弯曲部件操作的任何其它材料制造。应了解，当使用不同于不锈钢弹簧钢的任何材料(例如，任何其它弹簧钢或任何其它金属或聚合材料)时，无论任何此材料是非弹性还是弹性，细长弯曲元件的厚度具有可或可不与以上具体识别的那些厚度不同的厚度，例如，可能需要允许细长弯曲部件单独地或与任何其它细长弯曲部件一起作为双模弯曲部件操作。再次，通过形成足够薄的厚度的细长弯曲元件，塑性变形显著或充分被消除，且由此单独地或与具有双模特性的其它细长弯曲元件合作(或换句话说，作为双模弯曲部件)操作。应了解，任何细长弯曲元件的厚度可保持恒定，或可在细长弯曲元件的任何纵向和/或宽度方向上变化。厚度的选择可与在垂直于细长弯曲元件的长度方向的平面中截取的横截面形状合作地进行，以达到对于特定用途或安装所要的特定双模性能要求。另外，或在替代方案中，在某些实施例中，细长弯曲元件的双模特性是通过横截面的高度小于宽度来实现。通过增大高度，弯曲刚度增大，而减小高度，弯曲刚度降低。虽然高度可等于任何所要的距离，但在某些实施例中，例如当细长弯曲元件具有V、U或W形横截面时，举例来说，高度为6到15mm。任何横截面具有高度，还可通过增大细长弯曲元件的具有高度的部分的宽度来增大其弯曲刚度。虽然细长弯曲元件横截面的具有高度的部分可等于任何宽度，但在某些实施例中，例如，当细长弯曲元件具有V、U或W形横截面时，举例来说，这部分的宽度为40mm到100mm。为了也增大弯曲刚度，可按堆叠布置布置多个细长弯曲元件。还应注意，当使用多个堆叠的细长弯曲元件时，堆叠的细长弯曲部件能够相对于彼此滑动，这也有助于双模表现。此外，双模特性可进一步通过未弯曲或未弯折的横截面不对称来实现，所述横截面相对于在元件的宽度的方向上延伸的中心线不对称。中心线形成将横截面积分成相等半边的中间弯曲轴线或线。应了解，细长弯曲元件的任何横截面可为恒定的或沿着每一细长弯曲元件的长度在尺寸和/或形状上可变。

在某些实施例中，每一细长弯曲元件被布置以使得其宽度在双模弯曲部件宽度的方向上且平行于双模弯曲部件的中心平面或与所述中心平面共平面地沿着非线性路径延伸。举例来说，在某些情况下，横截面在细长弯曲元件宽度的方向上沿着包括弓形路径的非线性路径延伸。在沿着弓形路径延伸过程中，横截面为U形。在其它变化中，横截面沿着形成线性交替路径的非线性路径延伸，例如，在横截面为V形或W形的情况下。应了解，具有U或V形横截面(其中的两个可形成W形横截面)的每一细长弯曲元件可按两个布置中的一个来布置，其中的每一个为U(圆或平面顶峰)或V(尖锐顶峰或顶点)的中心顶峰布置得离中心平面最远或最靠近的情况。还应了解，中心顶峰可为平坦的或另外沿着在V形或W形横截面的支路之间延伸的中心部分布置。在某些示范性实施例中，中心部分测量多达50mm。还应注意，细长弯曲元件的任何U、V或W形横截面的支路被布置以在与横截面高度的方向偏移的方向上延伸，在那里，所述方向可被描述为具有在横截面高度和宽度的方向中的每一个上延伸的向量分量。举例来说，在某些情况下，每一支路以相对于横截面高度的方向成70到80度的角度延伸，或所述支路在特定方向上延伸，使得在支路之间形成140到160度的角度。在任一例子中，“横截面高度的方向”也可以被描述为纯粹在横截面高度的方向(垂直于横截面宽度)和细长弯曲元件长度的方向两者上延伸的平面。

应了解，双模弯曲部件的弯曲刚度可通过更改使用的任何细长弯曲元件和/或通过使用或多或少细长弯曲元件来选择或调整。举例来说，在某些情况下，所述一个或多个细长弯曲元件包括布置到第一子集和第二子集内的多个细长弯曲元件。第一子集和第二子集中的每一个包含所述多个弯曲元件中的一个或多个细长弯曲元件。第一子集相对于在双模弯曲部件长度和宽度的方向上延伸的中心平面与第二子集相对地布置，所述中心平面为用于双模弯曲部件的中间弯曲轴线。凭借使用第一及第二细长弯曲元件集合，可在弯曲方向和相反的方向两者上控制弯曲刚度，其中双模弯曲部件返回到未弯曲布置。

应了解，第一及第二子集中的每一个可包括相同数量或不同数量的细长弯曲元件和相同或不同形成或布置，以控制双模弯曲部件的刚度和性能。举例来说，在某些情况下，第一子集和第二子集中的至少一个包含所述多个弯曲细长元件中的两个或多于两个细长弯曲元件。两个或多于两个细长弯曲元件按堆叠布置来布置，即，在每一弯曲元件厚度的方向上并排。堆叠布置意味着细长弯曲元件按巢套式或半巢套式布置彼此抵靠地接合。应了解，在堆叠布置中，所述多个弯曲元件具有大体上相同横截面，而在其它实施例中，使用不同横截面的元件。

在特定实施例中，此类方法包含将拖车裙板可操作地附接到双模弯曲部件，或，更通常地附接到裙板支撑部件。如上文所提供，附接可直接使用硬件、粘合剂、焊接或用于附接类似物件的其它已知方法来完成。此等附接可形成固定附接，其中所述附接将每一裙板支撑部件在所有方向上相对于彼此约束。固定附接可通过任何已知方式实现，例如，通过使用扣件、焊接件、粘合剂等。替代地，可在以下情况下完成附接：通过将拖车裙板可操作地联接到裙板支撑部件(例如，双模弯曲部件)以提供拖车裙板与裙板支撑部件或双模弯曲部件之间的滑动联接，拖车裙板沿着或相对于裙板支撑部件(例如，双模弯曲部件)滑动。通过这样做，拖车裙板可在裙板支撑部件弯曲时沿着其滑动，这又允许固定地附接到拖车(直接或间接)的裙板的一部分保持靠近拖车，例如，当裙板的顶部部分附接到拖车时。另外，裙板的固定地附接到拖车的部分可具有拉动远离拖车(具有增大地分隔)的较大趋势，这对与组合件相关联的各种连接和部件加上应力。在特定实施例中，滑动联接包含在裙板通道中可滑动地(本文中也被称作滑动地)布置裙板支撑部件，例如，双模弯曲部件。在这样做时，使用一个或多个裙板通道将裙板支撑部件/双模弯曲部件可滑动地附接到拖车裙板。确切地说，所述一个或多个裙板通道被配置以接纳和部分约束裙板支撑部件(例如，双模弯曲部件)，同时也准许裙板支撑部件(双模弯曲部件)滑动通过所述一个或多个裙板通道和相对于所述一个或多个裙板滑动。总之，形成细长部件滑动穿过的通道。所述通道可由形成于所述一个或多个裙板通道内或所述一个或多个裙板通道与裙板之间的孔隙形成。所述一个或多个裙板通道可以任何方式附接到裙板，例如，使用一个或多个扣件、焊接件或粘合剂。当使用一个裙板通道时，单个部件被配置以接纳或部分约束裙板支撑部件，同时也准许裙板支撑部件滑动通过那里。这单个部件可部分或完全跨裙板支撑部件的宽度延伸。举例来说，单个部件可形成条带、线缆或类似者，其可不必成形成裙板支撑部件或被成形以特定接纳特定成形的裙板支撑部件的部件，且其可通过模制、挤压、机械加工或任何其它已知成形工艺来成形。当使用多个裙板通道时，在一个示范性实施例中，使用一对裙板通道，其中所述一对中的每一个布置于裙板支撑部件宽度的一侧上。任选地，此类方法可包括将拖车裙板的一部分(例如，顶部部分)可操作地固定到拖车。此固定可通过任何所要的方式实现。在特定情况下，可操作地固定包括将拖车裙板的部分附接到拖车或附接到拖车安装部件。在更特定的例子中，可操作地固定包括借助于拖车安装部件将拖车裙板的顶部部分附接到拖车。替代地，所述一个或多个裙板通道可形成为拖车裙板的一部分，例如，在一个或多个裙板通道与拖车裙板整体地形成或单体地形成于拖车裙板中的情况下。

在特定实施例中，所述方法可进一步包含将两个或多于两个裙板面板与双模弯曲部件和一或多个额外弯曲部件联接。在此类实施例中，所述方法还可包含将一个或多个加劲部件附接到所述两个或多于两个裙板面板中的至少两个。

现在在下文参看拖车-裙板联接装置的各种示范性实施例进一步详细地论述以上大体描述的方法和其使用或实践的方式。

图1是具有由多个拖车-裙板联接设备200附接的拖车裙板300的拖车系统100的视图，而图.2展示与多个拖车-裙板联接设备一起的拖车裙板300的内侧。拖车系统100包含拖车110，其具有前部112、后部114、顶部116、底部118和侧部120和122。具有轮胎134的车轮组合件130朝向拖车110的后部114安装于轮轴132上。相对朝向的前112起落架140用以当不附接到车辆时支承拖车系统100。在起落架140(和/或可牵引拖车110所用的车辆的轮轴和车轮)与车轮组合件130之间，在拖车底部118下存在开放气隙。为了防止在拖车牵引操作期间不想要的气流通过此区域，提供拖车裙板300以流体隔离起落架140与车轮组合件130之间的空间的至少一部分。

在展示的实施例中，每一拖车-裙板联接设备200布置于拖车110的外边缘下，使得包括双模弯曲部件的裙板支撑部件220布置于拖车110的外边缘之下，从而保持任何附接的裙板或裙板面板与拖车110的外边缘齐平或在所述外边缘下取出，至少在双模弯曲部件220按未弯曲或未弯折配置布置时是这样。

还在展示的实施例中，拖车裙板300由前拖车裙板面板322、后拖车裙板面板324和一个或多个中心裙板面板326组成。应了解，代替展示的拖车裙板，可使用任何已知的拖车裙板，其中本文中预料到所述方法和拖车-裙板联接设备的任何变化。举例来说，虽然展示前拖车裙板面板322、后拖车裙板面板324和一个或多个中心裙板面板326具有不同形状/构造，但预料到，在其它变化中，各者可以是相同的。前拖车裙板面板322、后拖车裙板面板324和一个或多个中心裙板面板326中的每一个联接到多个拖车-裙板联接设备200，所述设备又联接到拖车以由此将拖车裙板300的每一面板联接到拖车110。

参看图3A到3D，更详细地展示拖车-裙板联接设备200的例示性实施例。拖车-裙板联接设备200包含拖车安装托架210、双模弯曲部件220和裙板通道230。拖车安装托架210被配置以用于将所述设备机械联接到拖车。还展示双模弯曲部件220以悬臂式配置可操作地附接到拖车安装托架210。裙板通道230被配置以和展示将双模弯曲部件220滑动联接到拖车裙板300。

图3A和3B提供拖车-裙板联接设备200的纵向视图。展示拖车安装托架210具有被配置以用于附接到拖车(例如，拖车的拖车底部侧面横杆或其它部分)的第一部分212。第一部分还从俯视图展示于图3D中。在展示的实施例中，拖车安装托架被配置以将扣件用于将拖车安装托架附接到拖车。侧部部件214在第一部分212与第二部分216之间延伸，以用于对拖车安装托架210提供额外强度和结构完整性的目的。第二部分216被配置以附接到(或接纳和保留)双模弯曲部件220。在展示的实施例中，双模弯曲部件220保留于由弹性材料制成的弹性部件218内，所述弹性材料准许双模部件在保持在某些方向上由延伸穿过第二部分216、弹性部件和双模弯曲部件的销219固定于拖车安装托架210内时扭转。应了解，在某些变化中，销不延伸穿过双模弯曲部件，或代替其它保留机构，根本不被使用。展示双模弯曲部件220具有长度L₂₂₀，其从拖车安装托架210内且到布置于裙板通道230内的终端222延伸。应了解，裙板通道可沿着双模弯曲部件长度的任一部分布置，使得终端可维持于裙板通道内或外侧。具体参看图3A，展示双模弯曲部件220的宽度W₂₂₀，而在图3B，展示双模弯曲部件的高度H₂₂₀。

参看图3C，展示双模弯曲部件220包括分成第一子集226和第二子集228的多个细长弯曲元件224，其中双模弯曲部件220的中心平面P位于所述子集之间。中心平面P可被称作双模弯曲部件220的中间弯曲平面(含有横截面的中间弯曲轴线)。在未弯折的配置中，展示多个细长弯曲元件中的每一个具有横截面。在未弯折的配置中，每一横截面可被称为相对于在细长弯曲元件宽度的方向上延伸经过横截面的重心的横截面的中心线不对称。在未弯折的配置中，多个弯曲元件中的每一个具有大体上相同的横截面。对于一个或多个细长弯曲元件中的每一个，在未弯折的配置中，横截面也可被描述为在元件宽度的方向上沿着非线性路径延伸。具体地说，展示细长弯曲元件224中的每一个具有V形横截面。在展示的布置中，第一子集226的每一细长弯曲元件224的V形横截面的开口侧面向或引向第二子集228的每一细长弯曲元件224的V形横截面的开口侧，且反之亦然。在其它实施例中，可将V形横截面相对于彼此相反地布置，其中一个子集中的每一细长弯曲元件的开口侧背离另一子集中的每一细长弯曲元件的开口侧。如上所指出，预料到其它横截面变化，包含U形横截面。应了解，双模弯曲部件可包含可归入到单个子集或划分成多个子集的一个或任何多个细长弯曲元件。

应了解，多个细长弯曲元件各为薄壁部件，其中每一个的对应的厚度相对于每一此元件的长度、高度和宽度要小。参看图3C和4B，展示细长弯曲元件厚度T₂₂₀。在展示的实施例中的每一个中，多个细长弯曲元件中的每一个由具有本文中预期的任何厚度的不锈钢弹簧钢形成，但如前所叙述，可使用任何其它材料达成单独或与一或多个额外细长弯曲部件一起充当双模弯曲部件的细长弯曲元件。展示厚度T₂₂₀保持恒定，但可如本文中另外所预期而变化。除了本文中提供的例示性替代方案之外，每一此元件可以由多个薄材料层形成以阻止塑性变形。在此类例示性替代方案中，单个元件可具有多层，或集合中的多个元件可包括单个薄层。

在图3A及3B中，展示在未弯曲和未弯折配置中，双模弯曲部件220从拖车安装托架210向下延伸。在这配置中，双模弯曲部件在其抵抗低于阈值力(弯折阈值)的施加力(例如，侧向或侧边力)时大体上直且刚性，否则，所述施加力将使双模弯曲部件在沿着其长度之位置处弯曲和弯折。此类施加之力至少来自在车辆操作期间之气流。在这配置中，双模弯曲部件特性为具有第一弯曲模数。在超过阈值力的力分量传输到双模弯曲部件后，双模弯曲部件在其转变到具有减小的弯曲模数的可挠性状态时弹性地锁扣(即，无或具有可忽略的塑性变形)，因为双模弯曲部件的横截面在弯折位置处局部地改变。这最佳地在图4A和4B中看出，其中展示在弯曲和弯折配置中的双模弯曲部件220。在这配置中，显而易见，双模弯曲部件的横截面倒塌到变窄的高度且到减小的弯曲模数。在去除阈值力后，双模弯曲部件返回到未弯折配置，从而大体上使自身(和任一附接的裙板或裙板面板)返回到其刚性位置，而无或具有可忽略的塑性变形。虽然本文中的方面指侧向力，但归因于大体上与双模弯曲部件的长度对准传输的纵向力，也可发生弯折。

进一步参看图4A，以弯曲和弯折配置展示拖车-裙板联接设备200、双模弯曲部件220和拖车裙板300。明确地说，在弯折配置中，多个细长弯曲元件224中的第一子集226和第二子集228倒塌且在横截面高度上变窄到H_220'，且同时在横截面宽度上稍微延伸到W_220'。这减小了弯曲模数和抗弯曲性，从而又准许双模弯曲部件220和裙板300按需要按较小的阻力向内或向外摆动。参看图4B，双模弯曲部件220和每一细长弯曲元件224的变窄的高度H_220'是明显的。

应了解，双模弯曲部件可在所要的温度和操作条件(包含(但不限于)腐蚀、紫外光、化学曝露和其它环境和道路危险的)范围上保留大体上类似的质量。还应了解，双模弯曲部件可被配置以仅向内(即，在拖车下方的方向上)且不向外(即，在远离拖车的方向上)和在向内和向外两个方向上弯折。还应了解，不同抗弯曲性可由双模弯曲部件在向内和向外方向上提供。

参看图1和2，展示双模弯曲部件220滑动地联接到拖车裙板300，从而准许当双模弯曲部件在未弯折与弯折配置之间弯曲时在双模弯曲部件与拖车裙板之间的相对运动。在特定实施例中，使用裙板通道230达成此滑动附接，但可用适当替代方案取代以达成提供双模弯曲部件到裙板的滑动附接的所叙述的目的。裙板通道230可包括一个或多个离散元件，且被配置以固定地附接到裙板。在更具体地在图3A-3C中描绘的实施例中，裙板通道230是使用两个元件形成，即，第一裙板通道导引件231和第二裙板通道导引件232。第一裙板通道导引件231和第二裙板通道导引件232被固定地布置到拖车裙板的至少一部分(例如，拖车裙板的面板、整体拖车裙板的一部分)，以用于接受双模弯曲部件220。可使用扣件、焊接件、粘合剂和/或任何其它所要的方式将第一裙板通道导引件231和第二裙板通道导引件232附接到拖车裙板。在展示的实施例中，第一裙板通道导引件231和第二裙板通道导引件232包含凹槽233，双模弯曲部件220在其于弯曲期间相对于裙板滑动时在所述凹槽内平移。作为替代方案，一个或多个凹槽可形成于裙板与裙板通道之间以接纳双模弯曲部件且形成其到裙板的滑动附接。作为另一替代方案，一个或多个裙板通道可形成于拖车裙板内。如最佳地在图3B中看出，为了减小拖车裙板与裙板通道230之间的任何应力点，在特定实施例中，布置于裙板通道的顶部侧234与背面238之间的顶部边缘235和布置于裙板通道的顶部侧236与背面238的底部边缘237中的每一个为圆的或斜切的以当任何裙板支撑部件弯曲时减小裙板通道与裙板之间的任何接触应力。

虽然说明的实施例展示布置于拖车的外边缘之下的拖车裙板300，但拖车裙板300可被布置以确保其在双模弯曲部件220的弯折期间的位移含于拖车之下。在这方面，拖车安装托架210可布置于拖车之下，使得拖车裙板300插入于拖车的底部之下。替代地，拖车安装托架210和/或双模弯曲部件220可向内成角度以按与拖车的底部的非法线角度布置拖车裙板300。

通过允许双模弯曲部件220相对于裙板300滑动，拖车裙板的顶部部分310可附接到拖车以便保持尝试在双模弯曲部件弯曲时将拖车裙板的顶部拉动远离拖车的力。否则，如果不将裙板的顶部附接到拖车，那么裙板的顶部将在双模弯曲部件弯曲时从拖车的侧边张开，于是拖车裙板可影响位置自拖车的侧向外的任何障碍物。因此，当双模弯曲部件220向内弯曲时，例如由图4A中的实施展示，拖车裙板顶部310保持相对于拖车110固定，同时裙板的底部部分320与双模弯曲部件220一起向内弯曲，伴有在双模弯曲部件与裙板通道230之间的相对平移。在替代性实施例中，拖车裙板的顶部部分310可沿着拖车110的侧部放置于一个或多个凹槽中，且由此准许当双模弯曲部件弯曲时裙板的顶部部分在一个或多个凹槽内上下滑动。可使用其它替代方案达成此叙述的目的。

应了解，虽然按拖车-裙板联接设备位置相对于安装裙板所沿着的拖车的外侧在拖车裙板向内(后方)处的配置展示拖车裙板300，但替代性实施例准许将拖车-裙板联接设备相对于安装裙板所沿着的拖车的外侧布置于拖车裙板之外(前方)。还应了解，拖车裙板可包括加强部件以维持裙板在操作期间的结构完整性。举例来说，参看图2的示范性实施例，拖车裙板300包含布置于前裙板面板322、后裙板面板324与中心裙板面板326之间的加强部件340。加强部件340可创造不同面板之间的刚性或半刚性连续性以防止其间的相对移动或邻近面板之间的空气流。

图5说明拖车-裙板联接设备400的替代性实施例，其包含拖车安装托架410、双模弯曲部件420和用以将拖车裙板联接到双模弯曲部件420的裙板通道430。如图5中所展示，双模弯曲部件420包含第一子集440和第二子集450。如所说明的第一子集440包含两个细长弯曲元件441和442，而第二子集450包含三个弯曲元件451、452和453。展示所述细长弯曲元件中的每一个具有弓形(或更具体地说，U形)横截面。在这方面且如本文中阐述，可利用在双模弯曲部件的单个相应子集或多个子集内的一个或多个弯曲元件的各种组合来实现在各种力阈值下的双模弯曲部件的所要的弯曲性质和双模弯曲部件的第一及第二弯曲模数。

如前所指出，每一细长弯曲元件可特性化为具有任何所要的横截面形状，其具有提供用于形成双模弯曲部件的所要的弯曲模数的高度。举例来说，在图3C和5中展示的双模弯曲部件220、420中，分别使用V形和U形细长弯曲元件224、441、442、451-453。借助于另外实例，参看图6A，展示具有非线性横截面的另一细长弯曲元件524，其形成U形横截面，在“U”的端部具有平滑过渡。通过又另外的实例，参看图6B，展示具有非线性横截面的另一细长弯曲元件624，其形成平坦或平稳的横截面，其通常形成具有扁平中心顶峰的U形横截面或V形横截面。细长弯曲元件624具有厚度t和高度B，同时细长弯曲元件624可具有如本文所预期的任何所要的厚度，在某些实施例中，元件具有1.0毫米(mm)或更小或0.5mm或更小的厚度t，例如，或在更具体的例子中，在0.25mm到0.75mm的范围中的厚度t。同样地，虽然高度B可等于本文中预期的任何所要的距离时，但在某些实施例中，高度B为6到15mm。具有高度B的任何横截面还可通过增大细长弯曲元件的向外延伸一段高度的部分的宽度C来增大其弯曲硬度。虽然细长弯曲元件横截面的这部分可等于任一宽度C，但在某些实施例中，这部分的宽度C为40mm到100mm。还应了解，中心顶峰可为平坦的或曲线的，在V形或W形横截面的支路之间横向延伸宽度D。在某些示范性实施例中，中心部分530、630的宽度D测量下来多达50mm(0到50mm)。还应注意，细长弯曲元件的U、V或W形横截面的支路被布置以在偏移到横截面高度B的方向的方向上延伸，这里可将所述方向描述为具有在横截面高度B和宽度C的方向中的每一个上延伸的向量分量。在某些情况下，举例来说，每一支路526、528、626、628按形成于支路526、528、626、628之间的测量为140到160度的角度A延伸，但可按需要使用其它角度以达成所要的弯曲硬度。在任一例子中，“横截面高度的方向”也可以被描述为纯粹在横截面高度的方向(垂直于横截面宽度)和细长弯曲元件长度的方向两者上延伸的平面。

图7是描绘如与现有技术的裙板支持部件比较的本发明的测试结果的曲线图。本发明的裙板支撑部件是对照Ridge Corp.的Green侧裙板、Laydon Composites,Ltd.的Utility Trailer Manufacturing Co.的120A-4侧裙板和TranstexComposite的EDGE拖车裙板测试的。如可在曲线图中看出，本发明的侧裙板和裙板支撑部件是响应于侧向力分量达到阈值力而锁扣的仅有组合。本发明的侧裙板和裙板支撑部件锁扣的精确时刻可在查看对应于本发明的线时在力的急剧下降中看出。以此方式，裙板支撑部件在弯折前的刚度为裙板刚度的8到10倍，且裙板支撑部件在弯折后的刚度为裙板刚度的4到5倍，或更一般地说，在弯折后减小50％。归因于本发明的裙板支撑部件的双模弯曲部件，裙板的可挠性在向内和向外两个方向上被最大化。当与现有技术的裙板和裙板支撑部件比较时，本发明的性能准许持续的使用，而其它的却会经历塑性变形，从而导致阻止拖车裙板安装托架的重新使用的永久性损坏。虽然Green裙板和支撑部件的玻璃含量允许增大可挠性，但缺乏弯折和未弯折配置导致在向内和向外两个方向上各种偏转点处的不断增大的阻力。Laydon的归因于其塑料组合物，在预期位置中扭转、弯折和出故障，这导致在增大的阻力下的开裂和起皱。另外，Utility的120A-4侧裙板由于其钢构造和不能够弯折而易于变形和损坏。最后，Transtex的EDGE拖车裙板可仅在向内方向上弯曲，并且它也易于归因于其碳纤维组合物而损坏。因此，本发明的裙板支撑部件归因于其能够弯折而有优越性，并且由此当在向内或向外方向上变形时减小阻力，这在此项技术内目前是不为人知晓的。

如在本文的权利要求书和说明书中所用的术语“包括”、“包含”和“具有”应被视为指示可以包含未指定的其它要素的开放群组。术语“一”和词的单数形式应理解为包含相同词的复数形式，以使得所述术语意味着提供一个或多个某物。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“单个”应用于指示希望有一个并且仅一个某物。类似地，其它特定整数值(例如，“两个”)在希望有具体数目个事物时使用。术语“优选地”、“优选”、“偏好”、“任选地”、“可”和类似术语用以指示所提及的项目、条件或步骤是本发明的任选(即，非必需)的特征。除非另外说明，否则描述为“在a与b之间”的范围包含“a”和“b”的值。

虽然已参考本发明的特定实施例描述了本发明，但应理解，此描述仅借助于说明，而不应解释为限制所主张的发明的范围。因此，本发明的范围和内容仅由所附权利要求书的条项来定义。此外，应理解，除非另有说明，否则本文中论述的任何具体实施例的特征可以与本文中其它地方论述或预期的任何一个或多个实施例的一个或多个特征组合。

Claims (20)

1.一种将拖车裙板安装到拖车的方法，包括：

按悬臂式配置将双模弯曲部件附接到拖车，

所述双模弯曲部件包含一个或多个细长弯曲元件，所述一个或多个细长弯曲元件各自具有在所述细长弯曲元件的宽度和高度两个方向上延伸的横截面，其中所述双模弯曲部件中的每一个和所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个被配置以当侧向力分量超过阈值力时弹性弯折和弯曲到经弯折配置，且当所述侧向力分量减小到低于所述阈值力时弹性返回到未弯折配置，以及，

将拖车裙板可操作地联接到所述双模弯曲部件。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个为薄壁部件，且其中对于所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个，在所述经弯折配置中，所述横截面的高度小于所述横截面的宽度。

3.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的方法，其中对于所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个，在所述未弯折配置中，所述横截面相对于在所述细长弯曲元件宽度的方向上延伸且经过所述横截面的重心的所述横截面的中心线不对称。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中对于所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个，在所述未弯折配置中，所述横截面沿着非线性路径延伸。

5.根据权利要求中1到4任一权利要求所述的方法，其中所述附接步骤是通过将拖车安装托架附接到所述拖车来达成，所述双模弯曲部件可操作地附接到所述拖车安装托架。

6.根据权利要求1和5中任一权利要求所述的方法，其中所述一个或多个细长弯曲元件包括布置到第一子集和第二子集内的多个细长弯曲元件，所述第一子集和所述第二子集中的每一个包含所述多个细长弯曲元件中的一个或多个细长弯曲元件，所述第一子集相对于沿着所述双模弯曲部件的长度和宽度延伸的中心平面与所述第二子集相对地布置，其中当所述双模弯曲部件铰接于经弯折与未弯折配置之间时，所述多个细长弯曲元件中的每一个相对于彼此自由地滑动。

7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中所述将所述拖车裙板可操作地联接到所述双模弯曲部件的步骤提供所述拖车裙板与所述双模弯曲部件之间的滑动联接。

8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法，其中所述将所述双模弯曲部件附接到所述拖车安装托架的步骤是通过将所述双模弯曲部件布置于由弹性材料形成的弹性部件内来达成，其中所述双模弯曲部件延伸到所述弹性部件内，且销被布置以延伸穿过所述弹性部件和所述双模弯曲部件两者。

9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的方法，进一步包括将所述拖车裙板的一部分可操作地固定到所述拖车的步骤。

10.一种拖车-裙板联接设备，包括：

拖车安装托架，所述拖车安装托架被配置以用于将所述设备机械联接到拖车；以及

双模弯曲部件，所述双模弯曲部件按悬臂式配置可操作地附接到所述拖车安装托架，所述双模弯曲部件包含各自具有横截面的一个或多个细长弯曲元件，所述横截面在所述细长弯曲元件的宽度和高度两个方向上延伸，其中所述双模弯曲部件中的每一个和所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个被配置以当侧向力分量超过阈值力时弹性弯折和弯曲到经弯折配置，且当所述侧向力分量减小到低于所述阈值力时弹性返回到未弯折配置。

11.根据权利要求10所述的拖车-裙板联接设备，其中所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个为薄壁部件，且其中对于所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个，在所述未弯折配置中，所述横截面的高度小于所述横截面的宽度。

12.根据权利要求10到11中任一权利要求所述的拖车-裙板联接设备，其中对于所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个，在所述未弯折配置中，所述横截面相对于在所述细长弯曲元件宽度的方向上延伸且经过所述横截面的重心的所述横截面的中心线不对称。

13.根据权利要求10到12中任一权利要求所述的拖车-裙板联接设备，其中对于所述一个或多个细长弯曲元件中的每一个，在所述未弯折配置中，所述横截面沿着非线性路径延伸。

14.根据权利要求13所述的拖车-裙板联接设备，其中在所述未弯折配置中，所述多个弯曲元件中的每一个具有U或V形横截面。

15.根据权利要求10到14中任一权利要求所述的拖车-裙板联接设备，其中在所述未弯折配置中，所述多个弯曲元件中的每一个具有大体上相同的横截面。

16.根据权利要求15所述的拖车-裙板联接设备，其中所述一个或多个细长弯曲元件包括布置到第一子集和第二子集内的多个细长弯曲元件，所述第一子集和所述第二子集中的每一个包含所述多个细长弯曲元件中的一个或多个细长弯曲元件，所述第一子集相对于沿着所述双模弯曲部件的长度和宽度延伸的中心平面与所述第二子集相对地布置。

17.根据权利要求16所述的拖车-裙板联接设备，其中所述第一子集和所述第二子集中的至少一个包含所述多个细长弯曲元件中的两个或多于两个细长弯曲元件，其中所述两个或多于两个细长弯曲元件是按堆叠关系布置。

18.根据权利要求10到17中任一权利要求所述的拖车-裙板联接设备，进一步包括被配置以将所述双模弯曲部件滑动联接到所述拖车裙板的裙板通道。

19.根据权利要求10到18中任一权利要求所述的拖车-裙板联接设备，其中所述双模弯曲部件由弹性材料所形成的弹性部件附接到所述拖车安装托架，其中所述双模弯曲部件延伸到所述弹性部件内，且销被布置以延伸穿过所述安装托架、所述弹性部件和所述双模弯曲部件。

20.根据权利要求10到19中任一权利要求所述的拖车-裙板联接设备，其中每一细长弯曲元件具有沿着垂直于所述细长弯曲元件的长度方向的平面截取的非线性横截面，其中所述横截面形成具有扁平中心顶峰的U形或V形横截面。