一种可折叠的缓冲包装箱的制作方法

本发明涉及货物运输包装技术领域，一种可折叠缓冲货物运输包装箱。

背景技术：

大部分用于货物运输包装的木箱、塑料周转箱、金属集装箱都是不能折叠的，也没有配置缓冲结构。其中，不能折叠导致空箱运输消耗较多道路资源、增加运输成本，尤其对于类似汽车产业的零部件供应链等场合，专用集装式周转箱的空箱回运成本很高；而缓冲结构缺失不仅需要对许多易损货物添加额外的缓冲材料来加以保护；根据反作用力定律，货物装卸及道路不平产生的冲击不仅通过包装箱底部施加于货物，同时货物也以相同的反作用力在锤击包装箱，影响了包装箱的平均使用寿命；此外，额外增量的缓冲材料还会多占用包装箱的内部空间，这些都会加剧物流成本的上升。虽然瓦楞纸箱和塑料瓦楞围板箱采用可折叠结构，但承载能力和寿命都不敌木箱和金属箱。实用新型专利zl2015203121154公开了一种拆装式包装箱，其虽然能解决空箱运输的体积和成本问题，但拆卸后的散件给拆装作业和管理带来难度。本发明人已公开的申请号为2018113217575的发明专利，公开了一种包装箱的缓冲结构，但没有涉及到包装箱的可折叠方案。

因此，研究一种具有较高承载能力、空箱可折叠且具有较长使用寿命的缓冲包装箱，可以在当前不断增长的货物大流通的环境中，节约货物包装和运输成本，减少货物缓冲包装材料消耗，对节约资源、节能环保、增效降耗等国家和企业利益均有积极意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可折叠、具有缓冲结构、适宜重复周转使用的包装箱，从而实现节约货物包装所需的物质资源和货物运输的道路资源，降低货物包装和运输成本。

为了达到上述目的，本发明的包装箱：通过配置一系列铰链来实现包装箱各箱板之间的相互翻折，从而形成包装箱的“成形”和“折叠”两种状态的相互转换；同时，为了弥补箱板之间铰链的活动连接的强度不敌固定连接之弱点，避免震动、冲击和堆码等运输动载荷对包装箱寿命的影响，本发明的包装箱底部配置了缓冲支撑脚、箱板之间配置了定位销和插销、箱板铰链设置了不同的转轴偏置距离。其中，缓冲支撑脚不仅保护包装箱本身免遭运输震动和冲击而损坏，还同时对箱内货物具有缓冲保护作用，从而可减少对货物缓冲材料的消耗；定位销和插销在货物运输中不仅加强了箱板间的定位连接强度，还保护铰链免遭侧向震动、冲击力和扭矩等的破坏；箱板铰链转轴采用不同的偏置距，解决了包装箱在折叠状态下各箱板之间的位置干涉问题，还让侧板铰链避开大部分运输堆码载荷力。

为了实现上述方案，本发明的包装箱(参见图1)包括：盖板1、侧板2、底板3、支撑脚4；

所述盖板1，为单块板整体结构(参见图2)，盖板一侧通过盖板铰链11与该侧的侧板2铰接(即铰链连接)；

或盖板1为两块板(参见图1)，呈横向左右两半拼合结构，两盖板1各自在横向外侧边缘通过盖板铰链11与所在侧的侧板2铰接，形成向上对开门结构；

上述盖板1在盖板铰链11的约束引导下向上翻转270度后靠在盖板铰链所连接侧板2的外侧，供包装箱装卸货物(参见图3)；

所述底板3，为单块的整体结构，下方至少设有两支撑脚4(支撑脚也称垫块，当支撑脚4的横向、或纵向尺寸与底板相近时，也称为立梁；当支撑脚为立梁形式时，至少为两个)。

所述侧板2，包括横向的左、右侧板和纵向的前、后侧板，四块侧板2分别处于底板3上载货平面的四侧边缘，各侧板下端通过侧板铰链31与底板3的上载货面所在边沿铰接，各侧板2在各自的侧板铰链31约束引导下，向包装箱内测逐一翻转，形成包装箱由“成形状态”向“折叠状态”转换(参见图4)。

为了避免包装箱在“折叠状态”时各侧板2之间的位置相互干涉，同时，减小包装箱运输堆码载荷通过侧板直接作用于侧板铰链31而造成其损坏，本发明的包装箱侧板铰链31的旋转轴向内偏离侧板2的垂直中心面(参见图5a)。图中：m为水平偏置距，即：侧板铰链31的转轴与侧板2内面的距离；n为垂直偏置距，即：侧板铰链31的转轴与底板3的上载货平面的距离；e为综合偏置距(参见图5b)，其等于水平偏置距m与垂直偏置距n之和，即e＝m+n；而综合偏置距e又等于侧板2在“折叠状态”时与底板3的距离。因此，本发明包装箱，各侧板2的侧板铰链31的转轴水平偏置距m大于零，综合偏置距e互不相等。包装箱“折叠状态”时各侧板2的位置上下错位，互不干涉。

对于一些高度较高的包装箱，为了便于货物的人工装卸，结构设计应满足人体工程学原理，因此，本发明包装箱，在所有侧板2中，有至少一个侧面的侧板2的上部设置有一侧板门21(参见图3)，侧板门21的下端通过侧门铰链22与所在侧板2连接，侧板门21在侧门铰链22的约束引导下向外翻转180度后靠在所属侧板2下部的外侧。

为了弥补箱板之间铰链的活动连接的强度不敌固定连接，减小运输振动冲击对包装箱结构和货物的负面影响，本发明的包装箱的任一支撑脚4包含至少一弹性梁41(参见图6a)，支撑脚上下受压时，弹性梁41受压力作用发生s形弹性变形(参见图6b)，通过弹性梁41的弹性变形形成对运输震动和冲击的缓冲效应(该缓冲支撑脚4进一步详细缓冲结构与原理可参阅本发明人的另一申请号为2018113217575的发明专利)。

为了快速吸收震动冲击能量，增加支撑脚4弹性变形时的阻尼，本发明包装箱的缓冲支撑脚4，其弹性梁41由至少两片弹性片叠合而成，通过受力变形时的片间摩擦吸收震动冲击能量。

此外，本发明包装箱的缓冲支撑脚4，其弹性梁41的上下两侧弹性梁侧隙42里垫有软质弹性阻尼垫43，(参见图6c和图6d)用于吸收过大冲击力导致弹性梁碰击产生的冲击和噪音；同时，弹性阻尼垫43还辅助弹性梁41的弹性和阻尼效应。

为了减小运输过程中侧板2受到的侧向力对侧板铰链31的影响，本发明的包装箱，各侧板2的下端面与底板3上载货平面相互接触的区域设置有定位销32和配对的定位销孔33(参见图7)；当侧板2由“折叠状态”翻转至“成形状态”时，侧板2上的定位销32(或定位销孔33)自动插入底板3上的定位销孔33(或定位销32)；同理，在各侧板2的上端面与盖板1下平面相互接触的区域设置有定位销32和配对的定位销孔33(参见图2)。

为了在包装箱“成形状态”下，各侧板间具有足够的相互定位强度，本发明的包装箱在各相邻侧板接触区域的上部分别设置有插销23和对应的插销孔24；为了在货物装箱后封锁侧板门21和盖板1，在侧板门21与相邻侧板之间接触区域设置有插销23和对应的插销孔24(参见图3)；在最后关闭的盖板1与两侧侧板2间设置有插销23和配对的插销孔24，也可采用旋转的勾销和勾销孔的结构形式替代锁定该盖板1的插销和插销孔。

综上，本发明的包装箱，通过系列铰链实现包装箱的“成形状态”和“折叠状态”两状态的相互转换，解决了(尤其是高度较高的)重复使用的周转型包装箱的空箱运输时过多消耗道路资源和运输成本问题；而侧板定位销、转轴偏置的侧板铰链、侧板门和盖板的插销以及缓冲支撑脚等结构的组合应用，解决了铰链的活动连接在连接强度上不敌固定连接的技术性难题，可以使折叠包装箱足以承受运输过程中的震动冲击和堆码等动态载荷，使包装箱具备更长的使用寿命；在降低空箱运输成本的同时，缓冲支撑脚还可以减少货物缓冲包装的成本，由缓冲件减量让出的箱内空间还可进一步降低货物运输的成本，有助于扭转日趋严重的包装废弃物对环境造成的困境。

附图说明

图1为本发明包装箱基本构成在成形状态下的外形立体结构示意图；

图2为本发明包装箱的第一实施例；

图3为本发明包装箱具有侧板门和中间隔板的第二实施例；

图4是图1包装箱的折叠状态下的立体结构示意图；

图5a是横向左右侧板铰链不同偏心距在包装箱成形状态下的结构立体示意；

图5b是图5a左右侧板在包装箱折叠状态下对应侧板的位置关系视图；

图6a至图6d是本发明包装箱弹性缓冲支撑脚基本结构与作用机理示意图；

图7是本发明侧板翻转定位销和定位孔配合的局部示意图。

图中：

1.盖板11.盖板铰链

2.侧板21.侧板门22.侧门铰链23.插销24.插销孔

3.底板31.侧板铰链32.定位销33.定位销孔

4.支撑脚41.弹性梁42.弹性梁侧隙43.弹性阻尼垫

5.蹼板

6.隔板

具体实施方式

图2为本发明的第一实施例，该包装箱：底板3的下方有九个立柱式弹性缓冲支撑脚4，成三纵三横矩阵排列，各横向列队的三个支撑脚4的下端连接一蹼板5，蹼板用于增加包装箱的地面支撑面积；各支撑脚4包含一s形弹性梁41，实施对包装箱及货物受运输冲击时的缓冲保护；

底板3的上载货平面横向的左右两侧边缘和纵向的前后两侧边缘各竖立设置有一侧板2，任一侧板2在下端面通过侧板铰链31与底座4铰接，并在下端面均匀间隔设置有两个定位销32，在底板3与各侧板下端面接触区域的对应位置设有配对的定位销孔33，各侧板2在“折叠状态”位置转向“成形状态”位置过程中，侧板下端定位销自动对准各自在底板上的定位销孔并插入；

四侧板2的顶端覆盖有一盖板1，盖板1的下平面右侧边缘通过盖板铰链11与右侧板铰接，盖板1在该盖板铰链约束引导下顺时针旋转270度覆贴在右侧板2的外侧，形成供货物装卸的开盖状态；任一侧板2在上端面均匀间隔设置有两个定位销32，在盖板1与各侧板上端面接触区域的对应位置设有配对的定位销孔33，盖板1由打开至合上过程中，四侧板上端定位销32自动对准各自在盖板1上的定位销孔33并插入；

纵向的前后两侧板2的宽度等于或略小于横向的左右两侧板之间的间距，在前后两侧板的左右侧面接近上端位置各设了一插销23，在两侧的左右侧板2的对应位置设有配对的插销孔24，用于锁定各侧板间的相互位置。四侧板2所配的侧板铰链31的综合偏心距e的数值由小到大依次为前侧板、后侧板、左侧板、右侧板，包装箱由“成形状态”转换到“折叠状态”时对各侧板2的折叠翻转同样按该顺序逐一进行，“折叠状态”下各侧板由下而上的排列位置也按此顺序(参见图4)；

各插销和铰链的实施采用公知结构，如：可参照防盗门、窗等的各种铰链和插销或钩销。

图3为本发明的第二实施例，箱盖1采用横向左右两半的对开盖形式；纵向的前侧板2的上部设有侧板门21，侧板门的下端通过侧门铰链22与所在侧板铰接，方便货物的人工装卸，侧板门21两侧接近上端处设置有插销23，在左右侧板2的对应位置设有配对的插销孔24用于侧板门关闭时的锁定；横向的左右两侧板2的内测设置了分割垂直空间的隔板6，隔板6分为左右两半，分别与所在一侧的侧板2通过隔板铰链铰接；“折叠状态”或下层装卸货物时，两侧隔板6向上翻折靠贴在左右侧板2的内测；左右两侧板2的前后边缘向内加厚，形成突肩，用于避免前后侧板2向内翻折时与隔板6产生位置干涉；配置隔板6的包装箱被用于多件分层集合装运的(如汽车产业零部件供应链等)场合；本施例其余结构与前述第一实施例类同。

以上是本发明典型实施例，本领域技术人员可以在本发明的精神范围内，形成其他实施案例，如，侧板、盖板、底板部分、或全部采用框架结构；采用多层隔板；组成包装箱的各板的材料可以相同、或不同；也可采用同质材料、或不同材料的复合等等。因此，上述实施例并非为本发明的保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准；此外，本发明的包装箱的缓冲弹性支撑脚的部分内容涉及申请号为2018113217575发明专利的权利要求范围，相关从属权利要求在具体实施时需获取相关权利人的许可。