集装箱底锁及具有其的集装箱的制作方法

本实用新型涉及集装箱技术领域，且更具体地涉及一种集装箱底锁及具有其的集装箱。

背景技术：

集装箱作为首选货运工具，已经被广泛应用。除了ISO标准海运集装箱以外，还包括有其他符合特殊使用要求的特种集装箱，比如用于装运矿石的集装箱，为了方便卸货，这种集装箱后端多采用上翻门结构，箱体底部设置箱门底锁装置。

图1、图2为现有技术的底锁装置的截面方向的结构示意图，如图1所示，集装箱底锁32包括设置在箱门31上的门钩103和设置在集装箱3底部的与门钩103配合的门钩，门钩分别与驱动轴101和旋转轴104垂直相连，驱动轴101位于中间位置，在驱动轴101的远离旋转轴104的一侧，连接有回位弹簧102。如图2所示，与图1示出的现有技术的集装箱底锁不同的是其旋转轴104设置于回位弹簧102与驱动轴101之间。现有技术的底锁装置是靠驱动轴101的上下力(如图1和图2中箭头的指示所示)来抵抗弹簧102的原有状态，从而带动门钩103围绕旋转轴104转动，实现门钩103的开启和关闭。

从图1、图2可以看出，现有技术的底锁装置存在以下问题：

1、弹簧锁紧力不可调节，锁紧状态下容易产生受力不均匀，并且制造精度要求高，成本较高；

2、驱动方式较为落后，若在轴端施加上下力，极易产生较大的挠度使轴弯曲，从而出现开启动作不可靠的现象；

3、若驱动轴无意中被施加作用力导致门钩意外被开启，而发生箱门解锁货物跑出的严重后果。

因此，需要一种全新的集装箱底锁，以至少部分地解决上面提到的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作性能更好、更可靠的集装箱底锁及具有该底锁的集装箱。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种集装箱底锁，包括门钩；驱动轴，驱动轴固定到集装箱上，并与门钩的一端连接，驱动轴驱动门钩绕驱动轴旋转；连杆系统，连杆系统与驱动轴固定连接，并将驱动轴的旋转运动转化为沿水平方向的大致直线运动；以及弹簧系统，弹簧系统的一端与连杆系统的能够沿水平方向运动的一端相连，弹簧系统的另一端固定于集装箱上。

根据本方案，本实用新型提供的集装箱底锁是通过驱动轴旋转直接带动门钩绕驱动轴转动，实现箱门的开启和关闭；进一步是通过连杆系统将驱动轴产生的扭矩转换为近似水平方向的推力，以及通过连杆系统将弹簧系统回位释出能量而产生的弹力转换为驱动驱动轴的扭矩，来实现门钩的开启和复位，操作过程中，驱动轴旋转直接带动门钩转动，不产生使驱动轴变形的施加力。上述技术方案，克服了现有技术中，因在驱动轴端施加上下力产生较大挠度，而使驱动轴弯曲变形的问题；提高了底锁开启和关闭操作的可靠性，提高了驱动轴的使用寿命。

作为进一步的技术方案，连杆系统包括：偏心块，偏心块与驱动轴固定连接，连接件，连接件的一端通过销轴与偏心块连接，另一端与弹簧系统连接。

根据本方案，连杆系统是由偏心块和连接件组成，使得偏心块的顺时针或逆时针的旋转运动与连接杆的沿水平方向的运动，能够互相转换，从而使连杆系统能够实现将旋转运动转换为大致直线运动。

作为进一步的技术方案，弹簧系统成水平设置，并与连杆系统设置于驱动轴的下方或弹簧系统成水平设置，并与连杆系统设置于驱动轴的上方。

根据本方案，通过设定连杆系统的位置，使得在箱门开启或关闭的过程中，门钩的开启和复位过程各部件的力的作用方式、作用方向及力的转换不同，两种方案均能够在箱门开启时，将作用于驱动轴上的扭矩转换为近似直线方向的力。

作为进一步的技术方案，弹簧系统在靠近连杆系统的一端设有调力螺母。

根据本方案，调力螺母的设置使得通过旋转调力螺母压缩或拉伸弹簧系统，控制弹簧对于门端的锁紧力，便于适用于不同的使用工况。

作为进一步的技术方案，驱动轴穿过多个固定套筒，驱动轴通过多个固定套筒可转动地固定于集装箱的门槛内侧。

根据本方案，多个固定套筒作为驱动轴的支撑件，并且将驱动轴限位于多个固定套筒内，保证了驱动轴在空间上的定位支撑更稳固、更牢靠。

作为进一步的技术方案，驱动轴包括内驱动轴和外驱动轴，内驱动轴通过连接套与外驱动轴相连。

根据本方案，将驱动轴设置成两个部件，是为了方便制造与安装。

作为进一步的技术方案，还包括开启装置，开启装置包括把手、连杆部件和转动板，把手上设有支点轴，连杆部件的一端与把手端部转动连接，另一端与转动板转动连接，转动板与驱动轴固定连接。

根据本方案，当转动把手时，连杆部件带动转动板和驱动轴转动，由于杠杆原理，施加在连杆部件上的作用力会成倍放大，从而可以轻易转动驱动轴，开启装置的设置使得只需人工手动操作即可实现箱门开启操作，提升了箱门开启操作的便捷性。

作为进一步的技术方案，连杆部件包括螺杆，螺杆间通过连接套连接，螺杆与连接套的连接处设置有锁紧螺母。

根据本方案，通过旋转第二连接套，可以调节连杆的整体长度，从而可以调整把手的初始位置，锁紧螺母用于将连杆长度固定。

作为进一步的技术方案，开启装置还包括自锁保护装置，自锁保护装置包括设置在转动板外侧的挡板和可拆卸地设置在挡板外侧的安全销。

根据本方案，自锁保护装置的设置使得底锁无法随意开启，防止手把因意外受力或触碰，底锁开启，导致箱门解锁的情况的发生，消除了底锁使用过程中的安全隐患。

本实用新型还提供了一种具有底锁的集装箱，该底锁为上述技术方案中的任一项的集装箱底锁。

本实用新型提供的集装箱底锁，包括：门钩、驱动轴、连杆系统和弹簧系统；由于驱动轴固定到集装箱上，并与门钩的一端连接，使得驱动轴能够驱动门钩绕驱动轴旋转，以便实现集装箱箱门的开启和关闭。由于连杆系统与驱动轴固定连接，并将驱动轴的旋转运动转化为沿水平方向的大致直线运动，使得将驱动轴产生的扭矩通过连杆系统转换为近似水平方向的推力。由于弹簧系统的一端与连杆系统的能够沿水平方向运动的一端相连，弹簧系统的另一端固定于集装箱上，使得驱动轴通过连杆系统克服弹簧系统的锁紧力后，底锁开启；当驱动轴撤销扭矩时，弹簧系统回位使得门钩复位。

附图说明

为了使本实用新型的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本实用新型。可以理解这些附图只描绘了本实用新型的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本实用新型。

图1为现有技术的集装箱底锁的一种实施方式的结构示意图，其中，箱门处于关闭位置，门钩处于关闭位置；

图2为现有技术的集装箱底锁的另一种实施方式的结构示意图，其中，箱门处于关闭位置，门钩处于关闭位置；

图3为根据本实用新型集装箱底锁的第一实施方式的集装箱的箱门的主视图；

图4为沿图3中A-A线方向可见的底锁的俯视示意图；

图5为沿图3中B-B线方向可见的处于第一状态的底锁的侧视示意图，其中，箱门处于关闭位置，门钩处于关闭位置；

图6为图5所示底锁处于第二状态的侧视示意图，其中，箱门处于关闭位置，门钩处于开启位置；

图7为图5所示底锁处于第三状态的底锁的侧视示意图，其中，箱门处于开启位置，门钩处于开启位置；

图8为图5所示底锁处于第四状态的底锁的侧视示意图，其中，箱门处于开启位置，门钩处于复位位置；

图9为根据本实用新型集装箱底锁的第二实施方式的处于第一状态的底锁的侧视示意图，其中，箱门处于关闭位置，门钩处于关闭位置；

图10为图9所示底锁处于第二状态的侧视示意图，其中，箱门处于关闭位置，门钩处于开启位置；

图11为图9所示底锁处于第三状态的侧视示意图，其中，箱门处于开启位置，门钩处于开启位置；

图12为图9所示底锁处于第四状态的侧视示意图，其中，箱门处于开启位置，门钩处于复位位置；

图13为根据本实用新型的集装箱底锁的开启装置的结构示意图，其中开启装置处于平衡位置；

图14为根据本实用新型的集装箱底锁的开启装置的结构示意图，其中开启装置处于操作位置；

图15为根据本实用新型的集装箱底锁的自锁保护装置的结构示意图，其中开启装置处于平衡位置。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本实用新型。显然，本实用新型的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施例。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制，单数形式的“一”“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本实用新型中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

图3至图9示例性地示出了本实用新型第一实施方式。

如图3所示，集装箱3一端设置有箱门31和位于箱门31底端的门槛34，箱门31为顶端固定，底端可开启的上翻门式箱门。门槛34设有底锁32，底锁32的两侧还设有底锁防撞板33，但也可以不设置底锁32防撞板33，底锁32防撞板33也可以是其他类型的底锁32防撞装置，用来保护底锁32。

如图4所示，根据本实用新型的集装箱底锁32，包括门钩321、驱动轴、连杆系统327和弹簧系统324。

门钩321沿集装箱3纵向方向设置。在本申请中，当箱门31设置在集装箱3的后端时，纵向方向是指集装箱3的长度方向，横向方向是指集装箱3的宽度的方向；当箱门31设置在集装箱3的侧面时，纵向方向是指垂直于箱门31关闭时所在平面的方向，横向方向是指平行于箱门31关闭时所在平面的方向。门钩321位于门槛34内侧的一端与驱动轴固定连接，通过驱动轴驱动而使其绕驱动轴旋转，从而实现门钩321的开启、关闭状态。门钩321的另一端向门槛34外侧延伸，并且在箱门31关闭时，门钩321的钩形部能够钩住箱门31底部，实现箱门31关闭状态下的锁紧。为保证底锁32能够更好地锁紧箱门31，门钩321设置有多个，并等间距布置于门槛34处。

驱动轴穿过固定套筒322，并通过固定在门槛34内侧的固定套筒322可旋转地固定于集装箱3的门槛34内侧，即驱动轴穿过固定套筒322，并限位于固定套筒322内。为了便于制造与安装，本实用新型的驱动轴进一步地包括内驱动轴323和外驱动轴326。内驱动轴323不需要伸至底侧梁35外，可通过第一连接套325与外驱动轴326相连，通过驱动外驱动轴326带动内驱动轴323转动。此处需要理解的是驱动轴可以为单独的驱动轴，这样也可以满足底锁32的开启和关闭操作。为加强驱动轴的稳固性，固定套筒322设置有多个，每相邻的固定套筒322设有间隔距离，多个固定套筒322的共同作用，保证了驱动轴在空间上的定位支撑更稳固、更牢靠。

连杆系统327设置于门槛34的内侧，位于集装箱3的底板下方。连杆系统327的一端与内驱动轴323固定连接，并将内驱动轴323的旋转运动转化为沿水平方向的大致直线运动，另一端与弹簧系统324连接。进一步需要理解的是连杆系统327可分为将施加于内驱动轴323的扭矩转换为沿水平方向的大致直线运动的一端(此处称为转换端)，和沿水平方向运动的一端(此处称为水平端)，连杆系统327的转换端与内驱动轴323固定连接，连杆系统327的水平端与弹簧系统324连接。

弹簧系统324设置于门槛34的内侧，位于集装箱3底，并位于连杆系统327的内侧。弹簧系统324水平设置，其一端与连杆系统327的能够沿水平方向运动的一端(即水平端)相连，弹簧系统324的另一端固定于集装箱3的底横梁36上；此外，也可以在集装箱3的底板外侧设置有固定板，该固定板平行于底板设置成沿集装箱3的横向方向，弹簧系统324的另一端固定于该固定板上。弹簧系统324的作用是，当箱门31关闭时，弹簧系统324提供给门钩321锁紧力，以使门钩321能够锁紧箱门31，在箱门31开启过程中，弹簧系统324回位释出能量而产生的弹力，能够使门钩321复位。为了使门钩321具有足够锁紧力，保证货物不泄露，通常会设有多个弹簧系统324，弹簧系统324可沿横向方向左右对称设置，以使箱门31的左右承受的锁紧力相当。

图5至图8示出了本实用新型的底锁处于不同状态的示意图，如图5至图8所示，固定套筒322与门槛34内侧固定相连，用于内驱动轴323空间上的定位支撑，内驱动轴323穿过固定套筒322并且能够自由转动，门钩321与内驱动轴323空间交错相连，当驱动轴上施加逆时针方向扭矩时可带动门钩321一起转动，从而达到底锁32开启的目的。

如图5至图8所示，弹簧系统324呈水平设置，其与连杆系统327设置于驱动轴的下方。需要理解的是，弹簧系统324和连杆系统327是位于驱动轴所在位置的下方空间区域内。连杆系统327包括偏心块3271和连接件3272，偏心块3271的一端与内驱动轴323固定连接，另一端通过销轴与连接件3272相连；进一步，偏心块3271的偏心端与内驱动轴323固定连接，偏心块3271的带孔连接端通过销轴与连接件3272相连。连接件3272的一端通过销轴与偏心块3271连接，另一端与弹簧系统324连接。

图5所示，箱门31处于关闭位置，门钩321由于受到弹簧系统324的锁紧力，能够牢靠地锁紧箱门31。图6中箭头的指示所示，当内驱动轴323上施加逆时针方向扭矩时，一方面由于内驱动轴323与偏心块3271连接，内驱动轴323带动偏心块3271一起转动，从而将产生的扭矩转换为大致直线方向上的推力，推力在图中所示为沿水平方向，且向内作用，以克服弹簧系统324锁紧力；另一方面，由于内驱动轴323与门钩321连接，内驱动轴323带动门钩一起逆时针旋转。上述两个过程同时进行，实现了底锁32的开启。从而，当底锁32开启后，使用者能够打开箱门31如图7所示，实现了箱门31的开启。

如图8中箭头的指示所示，箱门31打开后，撤销作用于内驱动轴323的扭矩，弹簧系统324释放出能量而回位，回位过程中产生了沿水平方向向外的拉力，并作用于连杆系统327的连接件3272上，由于连接件3272与偏心块3271连接，使得偏心块3271沿顺时针方向扭转，并带动内驱动轴323沿顺时针方向扭转的同时，内驱动轴323带动门钩321沿顺时针方向旋转，上述过程实现了门钩321的复位。

箱门31由开启位置到关闭位置的过程中，门钩321的开启和复位过程与图6至图8所示的过程一致，当内驱动轴323上施加逆时针方向扭矩时，内驱动轴323带动偏心块3271一起转动，从而将产生的扭矩转换为大致直线方向上的推力，推力在图中所示为沿水平方向，且向内作用，以克服弹簧系统324锁紧力。与此同时，内驱动轴323带动门钩一起逆时针旋转。上述两个过程同时进行，实现了门钩321的开启。当门钩321开启后，使用者能够关闭箱门31，箱门31关闭后，撤销作用于内驱动轴323的扭矩，弹簧系统324释放出能量而回位，回位过程中产生了沿水平方向向外的拉力，并作用于连杆系统327的连接件3272上，由于连接件3272与偏心块3271连接，使得偏心块3271沿顺时针方向扭转，并带动内驱动轴323沿顺时针方向扭转的同时，内驱动轴323带动门钩321沿顺时针方向旋转，门钩321复位。上述过程实现了底锁32的关闭。

如图5至图8所示，为实现锁紧力可以调节的目的，特设置调力螺母328，调力螺母328位于靠近连杆系统327的一端。当调力螺母328往弹簧方向收紧时，弹簧受压，对应的锁紧力越紧，反之亦然。调力螺母328的功能还可以弥补因制造误差而导致的各门钩锁紧力不一致的情况，通过调节螺母可以实现各门钩均匀施加锁紧力。

此外，由于门钩321和偏心块3271均是由内驱动轴323带动扭转，因此三者之间可以是固定连接，也可以是一体成型。

图9至图12示例性示出了本实用新型第二实施方式。

如图9至图12所示，集装箱底锁32的第二实施方式在结构上与第一实施方式不同的是弹簧系统324呈水平设置，并与连杆系统327设置于驱动轴的上方，需要理解的是，弹簧系统324和连杆系统327是位于驱动轴所在位置的上方空间区域内。本实施方式中，箱门31的开启和关闭过程，门钩321的开启和复位过程，与上述第一实施方式的大致相同，在此不做重复陈述。不同的是，在箱门31开启时，需要克服弹簧系统324的沿水平方向的拉力，换句话说，在箱门31开启时，内驱动轴323带动偏心块327一起转动，将产生的扭矩转换为大致直线方向上的拉力，克服弹簧系统324的锁紧力后，实现门钩321的开启。在门钩321复位时，弹簧系统324释放出能量而回位，回位过程中产生了沿水平方向向内的推力，并作用于连杆系统的连接件上，使得偏心块327沿顺时针方向扭转，并带动内驱动轴323沿顺时针方向扭转的同时，内驱动轴323带动门钩321沿顺时针方向旋转，实现了门钩321的复位。箱门31关闭过程中，门钩321的开启和复位过程各部件力的作用方式、作用方向及力的转换与箱门31开启过程一致。

上述本实用新型提供的集装箱底锁的两种实施方式，与图1和图2所示的现有技术的底锁装置在结构和开启方式上有本质不同。

现有技术在底锁开启过程中，在驱动轴端施加向下或向上的压力，极易产生较大的挠度使驱动轴弯曲，从而出现开启动作不可靠的现象；并且若驱动轴因多次底锁开启而多次受力，长期操作，易使驱动轴变形而损坏，造成驱动轴使用寿命的缩短。而本实用新型提供的集装箱底锁32，是通过驱动轴旋转直接带动门钩321转动，而实现箱门31的开启和关闭。在底锁32开启到复位过程中，驱动轴受到的是沿驱动轴逆时针或顺时针的轴向扭矩，不会产生挠度而使驱动轴弯曲。

集装箱底锁32的开启装置的结构参见图13和图14。

由于为了使门端具有足够锁紧力，保证货物不泄露，本实用新型设置了多组底锁32(如图4所示)，多组底锁32的驱动需要较大的扭矩来转动外驱动轴326，因此，本实用新型提供了一种通过人工操作能够轻易开启本实用新型提供的底锁32的开启装置。如图13和图14所示，开启装置位于集装箱3的外侧面，包括把手606、连杆部件和转动板601，把手606上设有支点轴605，连杆部件的一端与把手606端部转动连接，另一端与转动板601转动连接，转动板601与驱动轴固定连接。连杆部件包括两个螺杆602，该螺杆602间通过第二连接套604连接，通过旋转第二连接套604，可以调节连杆的整体长度，从而可以调整把手606的初始位置。螺杆602与第二连接套604的连接处设置有锁紧螺母603，锁紧螺母603用于将连杆长度固定。

本实用新型提供的开启装置原理上可以简化为一个双摇杆机构与杠杆机构的组合。转动板601为从动摇杆，把手606为主动摇杆，连杆部件作为主动摇杆和从动摇杆的连杆。操作过程中，主动摇杆摆动，带动连杆，连杆带动从动摇杆摆动。此外，主动摇杆通过把手606端的支点轴605，进行旋转运动，通过杠杆原理可知，施加在连杆上的作用力会成倍放大，从而可以轻易转动外驱动轴326。

如图13所示，支点轴605是位于把手606和连杆部件连接点的下方；当开启装置处于平衡位置时，连杆部件和把手606均从门端向内斜向上布置，与水平面成一定的夹角，以使把手606能够沿逆时针旋转运动，连杆部件和把手606具有的水平夹角可以相同或不同。当操作人员对把手606施加向下的作用力时，把手606以支点轴605为旋转轴沿逆时针方向旋转，带动连杆部件向内移动，由于连杆部件连接转动板601，随着连杆部件的移动，通过带动转动板601而使外驱动轴326扭转，从而带动内驱动轴323扭转，最终开启装置达到如图14所示的操作位置。当操作人员撤销对把手606的作用力后，开启装置的各个部件回位至平衡位置。

开启装置的支点轴605还可以设置在把手606和连杆部件连接点的上方，通过操作人员对把手606施加向上的作用力，而使把手606能够沿顺指针方向运动，带动连杆部件向内移动，进而带动转动板601而使外驱动轴326扭转，最终实现对内驱动轴323的扭转。

集装箱底锁32的自锁保护装置的结构参见图15。

如图15所示，开启装置还设有自锁保护装置，自锁保护装置包括挡板802和安全销801，挡板802设置在转动板601外侧，与转动板601贴合固定，安全销801的一端连接锁链，锁链固定于集装箱3的侧面，底侧梁35位于挡板802外侧的上方设置有孔，安全销801可穿过并限位于孔内。把手606在非工作状态下(即处于平衡位置时)，将安全销801插入孔内，挡板802与安全销801能够贴合，从而，转动板601完全被固定，无法旋转。因而，与转动板601连接的外驱动轴326亦无法旋转，最终使得底锁32无法随意开启，防止手把因意外受力或触碰，底锁32开启，导致箱门31解锁的情况的发生。

为防止安全销801意外脱落，安全销801上可设有一定的凸起，凸起可在安全销801插入孔后，旋至挡板802的上方。

如图15所示，在把手606上还设有把手限位板803，把手限位板803固定在集装箱3的侧面，把手限位板803上开有用于把手606活动的条形孔，用于限制把手606的转动范围。把手限位板803设置的目的是防止弹簧系统324归位时，回弹力过大时，把手606撞坏箱体。

需要理解的是上述内容中涉及到的“内”“外”部分是指，以箱门31或门槛34所在竖直平面为据，朝向集装箱3的一侧是内，远离集装箱3的一侧是外。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。