可用于开顶箱的顶盖锁紧机构及具有该顶盖锁紧机构的开顶箱.pdf

本发明公开了一种可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，该锁紧机构包括，固定于所述顶盖边缘的锁座，顶端与所述锁座匹配的锁杆，以及活动连接于所述锁杆下端的把手，所述把手一端部与箱体铰链连接，且把手和所述锁杆的连接点与其和箱体的铰链连接点存在一定的偏距，所述把手转动带动所述锁杆的上下移动，使所述锁杆顶端与所述锁座锁紧或脱离；本发明还提供安装有上述锁紧机构的开顶箱，其顶盖锁紧机构安装于该开顶箱上之后，该开顶箱的侧板可采用一般的通用波纹板，从而可降低生产成本。

1、  一种可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，该锁紧机构包括锁座、锁杆以及把手，所述把手铰链连接于集装箱上，并与所述锁杆的一端枢接，所述锁座固定于集装箱上且位于锁杆的另一端，其特征在于，所述锁杆与所述锁座配合的一端具有锁头，所述把手转动并带动所述锁杆做位移运动，在所述锁杆位于第一位移位置时，所述锁头与所述锁座锁紧，在所述锁杆位于第二位移时，所述锁头与所述锁座脱离。

2、  如权利要求1所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述锁杆至少与所述锁座匹配的一端可以其截面的中心线为轴转动；所述锁座设置有锁座槽，在锁紧状态下，所述锁头扣压在所述锁座槽中。

3、  如权利要求2所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，该锁紧机构还包括有固定在箱体侧板上的把手座，所述把手铰链连接于所述把手座上。

4、  如权利要求3所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述把手包括有两侧壁，所述两侧壁之间安装有枢装件。

5、  如权利要求4所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述枢装件为设置在所述把手两侧壁之间可转动的转动轴，所述锁杆连接于所述转动轴上，并可按照其截面的中心线为轴转动。

6、  如权利要求5所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述转动轴上垂直于其轴设置供所述锁杆穿入的横向通孔，所述锁杆穿出所述通孔的一端设置阻碍所述转动轴脱落的防脱装置。

7、  如权利要求5所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述锁杆上还设置有调节该机构锁紧程度的调节装置。

8、  如权利要求6所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述转动轴还开设有沿其轴向方向贯穿其两端的轴向通孔，所述轴向通孔的两端分别安装端轴，该端轴内侧与所述锁杆穿入所述圆通孔段抵触，其外侧转动连接于所述把手的侧壁上，所述转动轴可以所述端轴的轴线为轴转动。

9、  如权利要求6所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述锁杆穿出所述通孔的一端为螺纹杆，所述防脱装置为与所述螺纹杆匹配的螺母。

10、  如权利要求9所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述螺母为自锁螺母。

11、  如权利要求4所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述枢装件为两端固定连接于把手两侧壁的短轴，所述锁杆的底端设置套接于所述短轴上的套接件。

12、  如权利要求11所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述套接件为垂直连接在锁杆底端与所述短轴匹配的圆管；且锁杆的顶部可相对于其底部至少转动90度。

13、  如权利要求1所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述把手转动致使所述锁杆顶端与所述锁座锁紧时，所述把手与锁杆的连接中心相对于把手与箱体的铰链连接中心靠近箱体内侧。

14、  如权利要求1所述的可用于开顶箱的顶盖锁紧机构，其特征在于，所述把手与箱体上还对应的开设有销孔，当所述把手转动致该锁紧机构锁定时，所述把手可通过插销固定于所述箱体上。

15、  一种开顶箱，包括底架平台、至少一个端墙、侧壁、顶侧梁以及顶盖，其中底架平台位于箱体底部，端墙位于箱体的端部，侧壁由波纹板构成且位于箱体的两侧，顶侧纵向设置与顶侧梁的顶端，顶盖活动安装于箱体的顶部，其特征在于，该开顶箱还包括有设置在箱体两侧的顶盖锁紧机构，所述锁紧机构包括锁座、锁杆以及把手，所述把手铰链连接于集装箱上，并与所述锁杆的一端枢接，所述锁座固定于集装箱上且位于锁杆的另一端，其特征在于，所述锁杆与所述锁座配合的一端具有锁头，所述把手转动并带动所述锁杆做位移运动，在所述锁杆位于第一位移位置时，所述锁头可与所述锁座锁紧，在所述锁杆位于第二位移时，所述锁头与所述锁座脱离；所述锁紧机构安装在所述侧壁波纹板的一个波坑内。

16、  如权利要求15所述的开顶箱，其特征在于，所述侧壁波纹板波坑的宽度小于80mm。

17、  如权利要求15所述的开顶箱，其特征在于，所述把手在该锁紧机构锁定时，其外侧不超出箱体的最外侧。

18、  如权利要求15所述的开顶箱，其特征在于，该开顶箱还包括位于箱门和侧壁、端墙和侧壁连接处的角柱。

19、  如权利要求15所述的开顶箱，其特征在于，所述侧壁与所述角柱连接处设置一个折弯段，使得侧板最内侧与角柱最内侧平齐。

20、  如权利要求15所述的开顶箱，其特征在于，所述顶侧梁上开设有与所述锁杆截面大小匹配的孔，所述锁杆可穿入该孔上下活动。

21、  如权利要求15所述的开顶箱，其特征在于，所述顶侧梁位于所述锁杆的靠内侧，所述集装箱还包括有将所述锁杆转动的安装在所述顶侧梁上的轴承架。

可用于开顶箱的顶盖锁紧机构及具有该顶盖锁紧机构的开顶箱
技术领域
本发明涉及一种大型容器，尤其涉及一种可用于开顶箱的顶盖锁紧机构及具有该顶盖锁紧机构的开顶箱。
背景技术
集装箱早在20世纪60年代就已发展成为一种多式联运的国际通用运输工具。随着运输行业的发展，出现了适用于各种货物运输的集装箱。为了能将比较大型的货物从集装箱箱体的顶部装入箱体内，人们大量的使用开顶式集装箱，一般的开顶集装箱包括软开顶式集装箱和硬开顶式集装箱，如图1所示为一种开顶箱1，包括位于箱体底部承载货物重量的底架11，垂直设置于底架两侧的侧壁12，侧壁顶部沿箱体长度方向设置有顶侧梁121，位于箱体一端的端墙13，正对于于端墙13位于箱体另一端的箱门14，覆盖于箱体顶部的顶盖15，顶盖15可通过起吊装置吊起，一些尺寸比价大的无法从箱门装入的货物，可通过顶部装入集装箱进行运输。
由于开顶箱的顶盖在货物装完后需要封闭箱体的顶部并要和箱体之间进行锁紧，以保证集装箱的密闭性，一般情况下，在其顶盖和箱体之间都需要采用锁紧机构；图2、3为现有技术的一种开顶箱用锁紧机构，其设置于集装箱顶部，包括横向设置于箱体顶部的151锁杆、锁杆151端部设置有锁头152、与锁头152匹配的安装在顶侧梁121上的锁座155将锁杆151转动连接在顶盖15上的轴承架153，固定在锁杆上的把手154，通过转动把手154将锁杆转动一定角度，其锁头152卡在锁座155内，实现顶盖15与箱体的锁定。上述开顶箱顶盖锁紧机构虽解决了集装箱顶盖与箱体的锁紧问题，但是还存在如下缺陷：一、由于上述锁杆横向设置于顶盖，且其两端部连接于顶侧梁的锁座上，使锁杆必然受到向上的弯矩，长时间使用会造成锁杆弯曲变形；二、由于难于定位，使得安装困难；三、上述锁紧机构安装于箱体的顶部，不利于人员操作。另外，上述顶盖锁杆安装于集装箱顶部后，就需要将波纹顶板的部分结构改为平板，必然造成了顶盖的强度损失。
现有技术中也有一种开顶箱，如图4所示，其顶盖锁紧机构安装在侧壁22的上，把手254在水平方向转动，为了使把手254有足够的转动空间，且使得该顶盖锁紧机构能够不凸出于箱体的最外侧，而在把手254转动的范围内将侧壁安装有该顶盖锁紧机构的部位制作成向箱体内侧凹陷的平板，这使得箱体侧壁22强度大大降低，也给侧壁22不能采用一般加工成型的波纹板，需要重新投入工装，从而导致整个开顶箱的成本上升。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一旨在提供一种开顶箱的顶盖锁紧机构，在保证结构、受力合力的前提下，使得安装操作简单。
本发明的目的之二旨在于提供一种开顶箱，在满足使用要求以及集装箱的尺寸要求的前提下，将上述顶盖锁紧机构安装于开顶箱侧板的一个波坑内，以减少工装的投入，降低制作成本。
相比现有技术，本发明所阐述的开顶箱顶盖锁紧机构，包括有固定在箱体上的把手座，把手、锁杆、连接在顶盖边缘的锁座组成的顶盖锁紧机构，其把手与把手座铰链连接，锁杆与把手活动连接，其两连接关系的连接点存在一定偏距，可通过在把手座上转动把手带动锁杆移动而实现锁杆顶端与锁座的开合，最终实现顶盖与箱体之间的锁紧与打开；并且，本发明所公开的开顶箱，将上述顶盖锁紧机构安装于该开顶箱侧板波纹的一个波坑内，不需要改变波纹侧板的结构，从而降低了生产成本。
附图说明
图1为现有技术一种开顶箱的结构示意图；
图2为图1所示开顶箱的顶盖结构示意图；
图3为图2的A处放大视图；
图4为现有技术另一种开顶箱结构示意图；
图5为本发明一种开顶箱结构示意图；
图6为图5的B的立体视图；
图7为图6所示开顶箱顶盖锁紧机构的装配示意图；
图8为图5的C的立体视图；
图9为图8所示开顶箱顶盖锁紧机构另一工作状态的结构示意图；
图10为本发明另一种开顶箱顶盖锁紧机构装配示意图；
图11为图10所示开顶箱顶盖锁紧机构另一种工作状态的结构示意图；
图12为图11的侧视图；
图13为本发明又一种开顶箱顶盖锁紧机构结构示意图；
图14为本发明一种开顶箱的局部结构示意图；
图15为图5的D-D剖视图；
图16为图5的E-E剖视图；
图17为本发明顶盖锁紧机构顶部锁紧方式的另一种结构形式。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如图5所示的开顶箱，包括位于箱体底部的底架31，垂直安装在底架两侧的侧壁32，侧壁32为波纹板，分别安装在底架两端的端墙和箱门，位于侧板与箱门、侧板与端墙连接处的角柱33，位于箱体顶部可打开的顶盖，为了该顶盖与箱体的锁紧，在箱体两侧的侧壁上安装有顶盖锁紧机构。
如图6、7所示的顶盖锁紧机构设置于开顶箱的两侧，侧壁32波纹的波坑里焊接安装有把手座41，把手座41上铰链连接有把手42，把手42位于垂直于箱体纵向的平面内转动，其包括有两个把手壁421，在两个把手壁421上偏离于把手42与把手座41铰接点的位置设置枢装件，该枢装件为贯穿于两个把手壁421的圆柱型的转动轴43，转动轴43可绕其轴线转动，在转动轴43上垂直于其轴线的方向开设有贯穿转动轴的通孔431；该锁紧机构还包括有锁杆44，锁杆44的下端贯穿通孔431，并且其穿出端的下端部开设有螺纹441，其穿出端的下部设置防止锁杆44与转动轴43脱离的防脱装置，该防脱装置为与螺纹匹配的自锁定螺母45；在锁杆44上端部设置有锁头442，在箱体顶盖35侧部边缘设置有可与锁头442配合锁紧的锁座46；
使用时，在垂直于箱体纵向的平面上转动把手42，由于把手与固定于侧壁32上的把手座41铰链，可使得把手以两者的铰接点转动，由于固定于锁杆下端部的自锁螺母45被转动轴43阻挡，把手42向下可带动锁杆44整体的向下移动，使锁杆44上端部的锁头442与锁座46锁紧，以锁紧顶盖35；当把手43向上转动，由于在锁杆上位于转动轴43的上方固定设置有螺母443，其把手42转动带动转动轴43并顶在螺母443的下表面，使锁杆44向上移动，然后转动锁杆44使锁头442与锁座46松脱，进而可打开顶盖35；另外，上述顶盖锁紧机构对于顶盖和箱体的压紧度还可以通过转动自锁螺母45进行调节。
如图8所示，在顶盖35的侧部边缘设置有锁座46，锁座46具有一个设置于垂直于箱体侧板的与锁杆44直径匹配的锁座槽461，在锁座槽461两侧壁上还设置有凹位462，锁杆44从锁座槽461穿出的上端垂直焊接有圆柱形的直径小于锁座槽宽度的锁头442，锁头442平行于箱体侧板时，其长度大于锁座槽461的宽度，将把手向下转动，可使得锁杆44向下并带动锁头442向下，使锁头442被锁座槽461的两侧壁阻挡，并卡在设置与锁座槽两侧壁上的凹位462内，以锁紧顶盖；如图9所示，将把手向上转动，锁头442向上并与锁座槽461的凹位462脱离，将锁杆44转动90度，锁头442与锁座槽461平行，且其直径小于锁座槽461的宽度，因而锁头442可与锁座46完全脱离，以打开顶盖35。
为了使得本发明的顶盖锁紧机构可以便于维修和更换，其结构可以如图10所示，枢装件为设置在两把手臂之间的带有轴向通孔532的转动轴53，其上还设置有垂直于轴向通孔532的与锁杆44匹配的横向通孔531，轴向通孔532的两端安装有端轴46，端轴46外侧端部穿过设置于把手52壁上的轴孔522，其内侧直径大于外侧直径，因而被把手壁挡在内侧，端轴46的内侧端部被锁杆44顶紧，且其内侧的直径与轴向通孔532的孔径相匹配，因而，转动轴53可以端轴46的中心轴线为轴而转动；上述结构在安装时，先将两端轴46装入轴向通孔532的两端，使其直径较小的一端朝向轴向通孔532的外侧，然后将把手壁上的轴孔522对准轴向通孔532并定位，将锁杆44插装入横向通孔531内，锁杆44将两端轴46向外侧顶出，使端轴46的外侧穿入把手臂的轴孔522内，最后，将自锁螺母45安装于锁杆44上；如果使用过程中某结构损坏需要维修更换时，可拧下自锁螺母45，抽出锁杆44，可将上述机构拆卸进而更换零部件。
如图11所示，为上述锁紧机构锁紧时的状态，将把手向下转动至与把手座平行的位置，把手与把手座通过销子进行锁定。
如图12所示，其中把手与把手座的铰链连接点为a，锁杆相对于把手点为b，b相对的设置于a靠近箱体的内侧；根据一般的机械常识可知道，把手受外力向下转动，转动角度越大，其锁杆向下的位移越大，而锁杆顶端与锁座配合约紧密，也就是说转动角度越大，需要的外力越大，由于上述结构中b相对的设置于a靠近箱体的内侧，那么，通过对整个过程所做的受力分析可得出，通过外力将把手向下转动至一定角度时，把手在b点处会受到一个向箱体内侧的分力将把手向箱体内侧拉紧，从而可保证上述机构在锁定后的安全性。
如图12所示，尺寸h为集装箱侧板波纹的深度，尺寸k为该锁紧机构在锁紧操作完成后把手最外侧与侧板波坑底面之间的距离，为了满足集装箱的联运保证集装箱符合ISO标准的规定，保证集装箱顶盖锁定后，把手不突出于集装箱的最外尺寸，可使k小于h。
根据一般的机械常识，在不改变本发明主体思想的情况下，本发明的结构还可以如图13所示，锁杆54为上下两段式结构，在其中间安装可使锁杆54上下两段相对自由转动的转动轴承65，锁杆54顶端连接锁头，底端垂直于其轴线方向焊接有套接件，该套接件采用圆管63；在把手62的两侧壁之间安装直径匹配于圆管63内径的短轴66，短轴66贯穿把手62的两侧壁以及圆管63，将圆管63转动的连接在把手62两侧壁之间，当转动把手62时，圆管63绕短轴66转动以带动锁杆54的上下移动；由于锁杆54中间设置转动轴承65，通过在垂直于锁杆轴线的平面上转动锁杆54的上部，来实现锁头与锁座的开合。
另外，为了上述的顶盖锁紧机构能够与集装箱结构配合，如图8所示，在顶侧梁321上开设匹配锁杆44的孔3210，锁杆44贯穿孔3210，在这里需要注意的是，由于该锁紧机构在使用过程中，其锁杆相对于与侧板的距离根据锁杆的状态会发生变化，因而孔3210的内径须稍大于锁杆44的直径，以防止使用过程中该机构发生卡死。又如图14所示，为另一种集装箱的结构，其顶侧梁421设置于锁杆44的内侧，在其上设置有轴承架4210，锁杆44贯穿轴承架4210并可以其截面中心线为轴转动。
在本发明中，如图15所示，顶盖锁紧机构安装于开顶箱侧壁32的一个波坑内，其把手在垂直于箱体顶侧梁的平面内转动，为了避免另外添置工装，本发明的侧壁所采用的波纹板与一般的标准集装箱相同，其波坑的宽度a为70mm，足以容纳上述的顶盖锁紧机构并使得把手在垂直于箱体顶侧梁的平面内转动。
另外为了增大波纹板的波坑的深度，并且在不影响集装箱正常箱宽的前提下，本发明还包括有设置于箱门与侧壁、前端与侧壁连接处的角柱，如图16所示，侧壁32在与角柱33连接处具有一个箱内的折弯321，使得侧壁32波纹板的内侧面与角柱33的内侧面平齐，这样就可以增大波坑的深度，从而可以给顶盖锁紧机构提供相对较大的安装和操作空间。
如图所示17所示，为了使得结构简单，节省材料，其锁杆顶端设置一个折弯段，在其顶盖边缘固定焊接有与折弯段匹配的锁块，当顶盖置于箱体顶部需要进行锁紧时，转动锁杆使折弯段位于锁块的上方，在扳动把手带动锁杆向下，使折弯段与锁块顶紧以锁紧顶盖。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。