专利名称：一种新型折叠箱及装配方法
技术领域：
本发明涉及一种集装箱，具体涉及一种端部结构可折叠的折叠箱以及相应的装配方法。
背景技术：
参见图la，在集装箱技术领域，有一类折端式平台集装箱，由长方形载货平台13 和位于平台两端、可向该载货平台上表面折叠的端墙11、以及连接端墙和载货平台(又称为底架)的铰链12。该类集装箱的设计需要符合IS01496-5标准。由于货物可以从其顶部和两侧装卸，特别适合超体积大或重量较大，不便于普通封闭式集装箱装载的货物。如图Ic所示，卸除货物后，端墙折叠后形成一个低矮的平台，这些平台可以相互连挂。一般情况下，大多数20英尺的折叠箱在折叠后，可以将7台箱连挂在一起，构成一个外形为20英尺标准箱的模组(如图Id所示)，一起起吊并与其他20英尺的集装箱相互堆码，从而减少起吊操作费用和对船舶、车辆的空间占用，节省大量的空箱运输费用。折叠箱因此被广范应用。参见图lb，折叠箱的端墙11根据不同的货物装载要求，设计成多种形式。比如由两侧的角柱111、位于角柱顶部的顶角件112、连接于角柱之间的端墙板113和横梁114、115 组成的封闭端墙。也可以只由角柱和顶角件组成的开发式端墙。但不管什么形式，都必须配置设在折叠箱的端部两侧的角柱111，设置在顶部的顶角件112，角柱底部与设置于底架四角部的铰链12连接，才能保证折叠箱的正常堆码和起吊。参见图lc，折叠箱的铰链，通常设置在底架平台的四角部。包括固定部分121，与底架固定连接并与折叠箱的底角件124固定连接；活动部分122，与角柱的底部固定连接； 沿折叠箱宽度方向设置并与地面平行的铰链销123，穿过铰链的固定部分和活动部分，使得活动部分可以绕铰链销123转动；和与铰链销平行、并可以来回移动的锁紧销125(如图Ia 所示)。当角柱和铰链活动部分一起绕铰链销向上转动到竖直位置时，将锁紧销从打开位置移动并锁紧到关闭位置，保持在竖直的工作位置(如图Ia所示)；反过来，当锁紧销移动到打开位置后，角柱就可以绕铰链销向箱内转动，折叠到底架平台上(如图Ic所示)。参见图加和加‘，一般情况下，铰链的固定部分121与底角件IM—起构成一个组件，通常叫短角柱。因为在角柱折叠形成一个平台后，平台间相互连挂以及平台的起吊和堆码都需要通过该短角柱来进行操作。其作用与一般集装箱角柱完全相同。因此，在短角柱的顶部，设计有既可以供标准集装箱吊具起吊、又可以安装集装箱通用连接转锁的顶板126，该顶板上开设有与标准集装箱角件相似的孔。参见图2b，现有技术折叠箱的铰链销中心，与短角柱顶板的外角位于一个正方形的两个对角上，这样可以保证折叠后，顶角件的外端面1121与短角柱的顶面126 “平齐”(如图Ic所示)。
现有技术中，铰链销中心到顶角件顶面的垂直距离Y，与到其折叠箱底角件外端面的垂直距离X相等，即图2b中所示尺寸X与尺寸Y相等。按照集装箱标准，顶角件顶面是集装箱上最高的位置，集装箱的其他构件均要低于该平面。对于折叠箱来说，折叠后形成一个平台箱，其短角柱之外的任何部分，也不能超过短角柱的顶面，才能保证其他集装箱堆置上去后其底部不会被顶坏。但是，现有技术的折叠箱没有做到这一点。出现上述情况的原因有几点第一原因是折叠箱本身有拱度，当拱度设计过大时， 底架的中部和折叠后的顶角件会超过短角柱顶面；第二个原因是按照IS01496-5标准，在角柱竖立状态时，折叠箱的顶部长度比底部长度分别大10mm。也就是说，折叠箱的顶角件外端面、与底角件外端面分别存在向箱外 5mm的理论偏移。这样，当铰链销中心线位置尺寸X = Y，角柱折叠后其顶角件外端面1121 会超出短角柱顶面5mm的高度，这还没有考虑底架拱度的影响。同时现有技术还存在另外一个缺点现有技术中角柱与铰链活动部分的装配过程比较复杂。现有技术中为了保证顶部长度尺寸和高度尺寸，目前的装配过程是首先将铰链活动部分与固定部分通过锁紧销锁紧；然后将角柱(如果是完整端墙，则是整个端墙)吊装到底架的端部上方，调整角柱的高度和姿态，通常是角柱向箱的外端倾斜一个很小的角度 α，从而使得角柱的顶角件外端面比底角件外端面向外偏移Δ (如图2c所示)，通过这样的调整使得折叠箱的顶部长度和高度都达到要求；再将角柱与铰链活动部分点焊固定；最后按设计要求进行焊接。这样，一方面，调整环节多，影响装配速度；另一方面，角柱与铰链活动部分的大量焊接，也是在总装线完成，而且存在立焊和仰焊，焊接质量很难保证。参见图2d，在端墙与底架的装配过程中，也就是在角柱底部与铰链活动部分的焊接过程中，由于要保证顶部长度大于底部长度，装配时角柱向箱外倾斜。因此，顶角件的顶面与水平面不平行，端面与水平面不垂直。这样，在装配中测量的高度和顶部长度，不是面到面的距离，而是点到点(或面)， 最多就是线到线(或面)的距离，存在较大的测量误差，这是现有技术的第三个缺点。
发明内容
为了解决现有技术折端式平台集装箱存在的上述问题，本发明提供一种新型折叠箱和新的装配方法。既可满足了有关的集装箱标准，又简化了制造难度、提高制造质量。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种新型折叠箱，所述折叠箱包括长方形底架；铰链，所述铰链包括固定部分、活动部分、铰链销和锁紧销，所述铰链固定连接于底架的角部；角柱，所述角柱与铰链活动部分固定连接；顶角件，所述顶角件设于角柱的顶部；所述角柱沿铰链销向箱内折叠后，与底架一起形成一个载货平台；其特征在于，所述铰链销轴线到平台顶面的距离大于铰链销轴线到平台上与其靠近的端面的距离。在本发明的最优实例中，所述铰链销轴线到平台顶面的距离比到平台上与其靠近的端面的距离至少大5mm。进一步的，所述角柱位于竖立的工作位置时，其顶角件顶面与地面平行，两相对的顶角件外端面的距离大于折叠箱的底部长度。进一步的，所述角柱位于竖立的工作位置时，两相对的顶角件外端面的距离比折叠箱的底部长度大10mm。进一步的，所述顶角件的外端面位于离平台外端面5mm之外的平面上。作为不能发明的第二目的，本发明还提供上述新型折叠箱的装配方法，其包括如下步骤(1)先将顶角件焊接在角柱上，使顶角件外端面位于离载货平台外端面5mm之外的平面上；(2)将角柱与铰链的活动部分焊接，保证顶角件顶面到铰链销轴线的高度等于折叠箱的设计高度与铰链销轴线到地面的高度的差；(3)按照传统方法，制作底架；将铰链固定部分固定连接到底角的四个角部，形成折叠箱的长方形底部框架；(4)将角柱与铰链活动部分一起组成的部件，插入位于底部框架四角部的铰链固定部分；(5)安装铰链销，从而安装角柱或端墙时不再调整顶部长度和高度，就可以直接保证顶部长度和高度符合设计标准。进一步的，若折叠箱采用封闭式端墙，在步骤( 前还包括将端墙的上下横梁和端墙板与角柱焊接形成端墙的步骤。根据上述方案得到折叠箱，当角柱位于竖立的工作位置时，角柱外端面和顶角件外端面与地面垂直，即角柱是完全竖直的(与地面垂直)，顶角件顶面与地面完全平行；而当角柱位于折叠的非工作位置时，角柱外端面和顶角件外端面均不超过折叠后的平台四个角的顶部所在平面，即顶角件的端面和角柱均不超过短角柱顶面。这样既满足了有关的集装箱标准，又简化了制造难度、提高制造质量。
以下结合附图
和具体实施方式
来进一步说明本发明。图Ia为现有折端式平台集装箱工作状态的正视图。图Ib为现有折端式平台集装箱工作状态的侧视图。图Ic为现有折端式平台集装箱两端折叠后的正视图。图Id为现有折端式平台集装箱折叠后堆置成标准集装箱高度的模组的侧视图。图加为折叠箱短角柱的正视图。图2a'为折叠箱短角柱的俯视图。图2b为现有折端式平台集装箱在折叠后其平台端部的局部正视图。图2c为现有折端式平台集装箱角柱和顶角件在工作位置的状态图。图2d为现有折端式平台集装箱角柱和顶角件在非工作位置的状态图。图3a为本发明的折叠箱上短角柱的正视图。图北为本发明的折叠箱端墙的正视图。
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图3c为本发明的折叠箱的角柱和顶角件在工作位置的状态图。图3d为本发明的折叠箱的角柱和顶角件在非工作位置的状态图。图4为折叠箱的折叠示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。本发明所提供的新型折叠箱，在结构组成上与现有的折叠箱相同，至少由长方形底架13、铰链12、角柱111以及顶角件112组成(如图Ia和图lb)。其中，铰链12包括固定部分121、活动部分122、铰链销123和锁紧销125，并且铰链固定连接于底架的四个角部。角柱111与铰链活动部分122固定连接.顶角件112设于角柱111的顶部。通过上述方案形成的折叠箱中，角柱111能够沿铰链销向箱内折叠后，与底架一起形成一个平台。基于上述现有折叠箱所存在的问题，本发明中铰链销轴线到平台顶面的距离Y大于铰链销轴线到平台上与其靠近的端面的距离x(如图3a所示)。铰链销轴线到平台顶面的距离Y比到平台上与其靠近的端面的距离X至少大5mm。相对应的，本发明提供的折叠箱在角柱位于竖立的工作位置时，其顶角件顶面与地面平行，两相对的顶角件外端面的距离大于折叠箱的底部长度。角柱位于竖立的工作位置时，两相对的顶角件外端面的距离比折叠箱的底部长度大 IOmm0同时，顶角件的外端面位于离平台外端面5mm之外的平面上。上述方案得到的新型折叠箱，其装配方法包括如下步骤(1)先将顶角件焊接在角柱上，使顶角件外端面位于离底架平台外端面5mm之外的平面上；(2)如果是封闭式端墙，则将端墙的上下横梁和端墙板与角柱焊接形成端墙；(3)将角柱与铰链的活动部分焊接，保证顶角件顶面到铰链销轴线的高度等于折叠箱的设计高度与铰链销轴线到地面的高度的差；(4)按照传统方法，制作底架；将铰链固定部分固定连接到底角的四个角部，形成折叠箱的长方形底部框架；(5)将角柱与铰链活动部分一起组成的部件，插入位于底部框架四角部的铰链固定部分；(6)安装铰链销，从而安装角柱或端墙时不再调整顶部长度和高度，就可以直接保证顶部长度和高度符合设计标准。在上述方案的基础上，本发明基于40英尺折叠箱进行具体说明首先，把现有技术铰链的固定部分上的转动销轴孔123'(见图2a)的中心线向地面平移δ = 5mm，相当于使中心线的位置尺寸X = Υ_ Δ，从而使得铰链销轴线到平台顶面的距离Y比铰链销轴线到平台上与其靠近的端面的距离X大Δ (如图3a)。
参见图北，然后，将顶角件112、角柱111和铰链活动部分122固定后焊接好，使得顶角件外端面1121到活动铰链转动销孔123”的水平距离等于尺寸Y。在高度方向，使得顶角件顶面到活动铰链转动销孔123”的垂直距离，等于折叠箱的设计高度与活动铰链转动销孔123”到地面(指折叠箱底角件底面)的垂直距离的差。此时，顶角件外端面1121与角柱外端面1111在箱长方向的偏移量为X2，将比现有技术的该尺寸Xl (如图2c所示)大Δ = 5mm。如果是封闭式端墙，则再按现有技术安装上、下横梁114、115和端墙板113，形成端墙11 (如图Ib所示)。将端墙11 (对于开放式端墙，则不含上、下横梁114、115和端墙板113。注意按照集装箱设计标准，端墙上的任意一点，在箱长方向的位置，均不得超过顶角件外端面所在的平面)装到短角柱内，使铰链固定部分121和活动部分122上的转动销孔123'、123”的中心线重合，插入转动销123和锁紧销125，端墙就通过铰链连接到底架平台13上，与另一端的端墙一起，形成了端部可折叠的折叠箱。如图3c、3d所示，采用本发明的折叠箱，在工作状态时，其顶角件外端面相对底角件外端面向箱外偏移了 △ = 5mm，折叠后角件外端面正好与短角柱顶面平齐或略低，从而保证端墙上的任意一点均不超过短角柱顶面。如此，顶角件在工作状态时，是方正地位于折叠箱的顶部，即其外端面与地面垂直。方便了安装时的定位和测量。另一方面，端墙角柱与铰链活动部分的焊接，是在总装 (指将端墙安装到底架上)前完成的，这样端墙角柱与铰链活动部分的焊接可以采用最合适的焊接方式，如平焊，而不用像现有技术那样需要进行立焊和仰焊，从而提高了焊接质量和总装速度。上述方案中，没有考虑底架向上的拱度。对于40英尺折叠箱，设计拱度一般在 50mm左右，端墙折叠后离底架的拱度最高点较远，因此，虽然有拱度，端墙折叠后，端墙上的高点基本上不会超过短角柱的顶面。即使超过，对实际使用的影响可以忽略不计。但对于 20英尺折叠箱，端墙折叠后，顶角件离拱度顶点(即折叠箱的长度中心)很近。这样，如果端墙上存在横梁114、115和端墙板113，在端墙向箱内折叠90°的过程中，端墙板113或横梁114会先与底架上表面接触，使得端墙不能旋转到水平位置，而出现翘头，如图4所示。这种情况，对于现有技术的折叠箱会更加明显。为了避免这种情况发生，可以将20英尺折叠箱底架上平面及其缺口到地面的高度H1、H2(图la)，适当减小，铰链上的转动销也可以一起下移，但顶角件端面凸出底角件端面的距离仍然保持5mm不变。从而可以避免因为拱度而引起的翘头现象。根据机械设计常识，本发明显然没有限于铰链的锁紧方式和固定铰链与活动铰链之间的包容关系。对于采用与转动销轴线垂直方向(即平行于折叠箱长度方向)来回移动的紧销铰链、以及铰链的活动部分包容铰链固定部分的铰链(本说明书的各个附图未包含这些铰链结构)，本发明都可以应用。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种新型折叠箱，所述折叠箱包括 长方形底架；铰链，所述铰链包括固定部分、活动部分、铰链销和锁紧销，所述铰链固定连接于底架的角部；角柱，所述角柱与铰链活动部分固定连接； 顶角件，所述顶角件设于角柱的顶部；所述角柱沿铰链销向箱内折叠后，与底架一起形成一个载货平台； 其特征在于，所述铰链销轴线到平台顶面的距离大于铰链销轴线到平台上与其靠近的端面的距离。
2.根据权利要求1所述的一种新型折叠箱，其特征在于，所述铰链销轴线到平台顶面的距离比到平台上与其靠近的端面的距离至少大5mm。
3.根据权利要求1所述的一种新型折叠箱，其特征在于，所述角柱位于竖立的工作位置时，其顶角件顶面与地面平行，两相对的顶角件外端面的距离大于折叠箱的底部长度。
4.根据权利要求3所述的一种新型折叠箱，其特征在于，所述角柱位于竖立的工作位置时，两相对的顶角件外端面的距离比底架的底部长度大10mm。
5.根据权利要求1所述的一种新型折叠箱，其特征在于，所述顶角件的外端面位于离平台外端面5mm之外的平面上。
6.一种新型折叠箱的装配方法，其特征在于，所述装配方法包括如下步骤(1)先将顶角件焊接在角柱上，使顶角件外端面位于离载货平台外端面5mm之外的平面上；(2)将角柱与铰链的活动部分焊接，保证顶角件顶面到铰链销轴线的高度等于折叠箱的设计高度与铰链销轴线到地面的高度的差；(3)按照传统方法，制作底架，将铰链固定部分固定连接到底角的四个角部，形成折叠箱的长方形底部框架；(4)将角柱与铰链活动部分一起组成的部件，插入位于底部框架四角部的铰链固定部分；(5)安装铰链销，从而安装角柱或端墙时不再调整顶部长度和高度，就可以直接保证顶部长度和高度符合设计标准。
7.根据权利要求6所述的一种新型折叠箱的装配方法，其特征在于，若折叠箱采用封闭式端墙，在步骤( 前还包括将端墙的上下横梁和端墙板与角柱焊接形成端墙的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种新型折叠箱及装配方法，所述折叠箱包括长方形底架；铰链，所述铰链包括固定部分、活动部分、铰链销和锁紧销，所述铰链固定连接于底架的角部；角柱，所述角柱与铰链活动部分固定连接；顶角件，所述顶角件设于角柱的顶部；所述角柱沿铰链销向箱内折叠后，与底架一起形成一个载货的平台；所述铰链销轴线到平台顶面的距离大于铰链销轴线到平台上与其靠近的端面的距离。本发明当角柱竖立时，角柱是完全竖直的，顶角件顶面与地面完全平行；而当角柱折叠后，顶角件的端面和角柱均不超过短角柱顶面。既满足了有关的集装箱标准，又简化了制造难度、提高制造质量。
文档编号B65D88/52GK102556537SQ20121000856
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者王勤 申请人:上海颖硕金属材料有限公司