可折叠集装箱以及侧板结构 【技术领域】
本发明涉及集装箱， 特别是涉及一种可折叠的集装箱。本发明还涉及一种用于干 货集装箱的侧板结构。背景技术
集装箱在货物运输领域中的应用越来越广泛， 其可以通过车辆、 轮船、 飞机等各种 交通工具来运输。传统的集装箱大多采用固定结构， 因此在运输和堆存时， 空载集装箱 ( 空 箱 ) 需要占用和载货集装箱 ( 重箱 ) 相同的体积空间， 因此传统集装箱的空箱运输会极大 浪费运输和堆存成本。
为了解决这个问题， 现在已开发出可以在空载时折叠的集装箱。如中国专利 200420084231.7 公开了一种折叠集装箱， 包括 ： 底架、 顶板、 两个侧板、 前端板以及后端板。 其中每个侧板的顶部铰接到顶板且底部铰接到底架， 并且每个侧板包括相互铰接到一起的 上半部分和下半部分。 前、 后端板的底部分别铰接到底架， 而它们的顶部分别可分离地连接 到顶板。 通常， 后端板被设置为门端。 在折叠时， 先将前、 后端板分别向箱内转动放置到底架 上； 然后对两个侧板进行折叠， 使得每个侧板的下半部分别向箱内转动放置到前后端板上， 而上半部分向外转动放置到对应的下半部分上， 此时顶板放置到侧板的上半部分上。当集 装箱组立后， 可以通过设置在侧板内侧的多个固定组件将侧板的上下部分相互固定。
这种集装箱可以减小空箱运输体积。 然而由于铰链以及固定组件的强度和刚度往 往低于侧板波纹板的强度和刚度， 因此组立后的集装箱的刚度不够， 特别是横向 ( 即垂直 与侧板所在平面的方向 ) 刚度不够。在集装箱受到外力冲击时， 很容易造成铰链和 / 或固 定组件形甚至失效。这一方面可能会使得侧板无法正常折叠或者折叠后无法组立 ； 另一方 面， 更严重地是， 会影响集装箱在装载货物后的运输安全性。另外， 侧板所受的垂直方向力 ( 如由于堆码而造成的压力 ) 也会传递给铰链。这种垂直方向的压力加剧了铰链变形失的 可能。
中国专利 200820177992.5 公开了一种具有较高强度的折叠关节， 以可取代可拆 卸集装箱中的普通铰链结构， 提高侧板的刚度。 然而， 由于侧板所受的力依然会作用到折叠 关节的铰链轴上， 因此长期使用下仍存在折叠关节变形而造成侧板无法折叠甚至失效的风 险。 而且， 这种折叠关节的零部件较多、 结构复杂、 使用时操作繁琐， 不利于可折叠集装箱的 制造以及折叠 / 组立操作。 发明内容 本发明的一个目的在于提供一种可折叠集装箱， 其中该可折叠集装箱的侧板在组 立状态下具有满足集装箱安全运输要求的刚度。
本发明的另一个目的在于提供一种适用于干货集装箱的侧板结构， 该侧板结构具 有满足集装箱安全运输要求的刚度。
为实现上述目的， 本发明提供了一种可折叠集装箱， 包括 ： 底架、 顶板、 两个可折叠
放置到所述底架上的侧板、 以及可拆卸放倒在所述底架上的前端板和后端板。每个侧板包 括上半部和下半部， 该上半部和该下半部通过一卡接结构可分离地相连。所述卡接结构包 括： 凹接合部， 具有两个第一限位部和一第一支承部 ； 以及凸接合部， 具有两个第二限位部 和一第二支承部。当卡接结构处于接合状态时， 所述第一和第二支承部相接触以使得所述 凹、 凸接合部中位于下方的一个支承位于上方的一个 ； 并且所述两个第一限位部分别和所 述第二限位部相互配合以限制所述凹、 凸接合部沿横向双方向的相对运动。每个侧板的上 半部的底侧固定有所述凹、 凸接合部中的一个， 而其下半部的顶侧固定有所述凹、 凸接合部 中的另一个。
进一步地， 所述侧板的上半部通过所述卡接结构可分离地连接到所述顶板， 其中 所述顶板上固定有所述凹、 凸接合部中的一个， 而所述侧板的上半部的顶侧固定有所述凹、 凸接合部中的另一个 ； 和 / 或所述侧板的下半部通过所述卡接结构可分离地连接到所述底 架， 其中所述侧板的下半部的底侧固定有所述凹、 凸接合部中的一个， 而所述底架上固定有 所述凹、 凸接合部中的另一个。
进一步地， 所述卡接结构被设置为当所述可折叠集装箱处于组立状态时， 该卡接 结构的凹接合部位于凸接合部之上。
进一步地， 所述卡接结构被设置为当所述可折叠集装箱处于组立状态时， 该卡接 结构的凸接合部位于凹接合部之上， 并且从横截面角度看所述凸接合部的两侧还设置有朝 向对应的凹接合部并向外倾斜的斜面。
进一步地， 所述凹、 凸接合部分别为沿所述可折叠集装箱的纵向延伸的连续的梁。
进一步地， 所述凹、 凸接合部中的至少一个由沿所述可折叠集装箱的纵向间隔布 置的多个段构成。
进一步地， 所述卡接结构的凹、 凸接合部中的至少一个上还设置有至少一个导向 面。
进一步地， 所述卡接结构还包括至少一个连接在所述凹、 凸接合部之间的中间连 接件， 所述中间连接件可弯折并具有预定长度， 以限制所述凹、 凸接合部在分离时的间隔距 离。
进一步地， 所述卡接结构的凹、 凸接合部的横截面分别相对于它们分离方向所在 的平面对称。
进一步地， 还包括用于在所述卡接结构处于接合状态时将对应的凹、 凸接合部保 持在该接合状态的锁紧机构。
进一步地， 所述卡接结构的宽度为 40mm-60mm， 优选地为 50mm-55mm。
为实现上述目的， 本发明还提供了一种用于干货集装箱的侧板结构， 其包括适合 于与干货集装箱的顶板相连的上半部和适合于与干货集装箱的底架相连的下半部， 该上半 部和该下半部之间通过一卡接结构可分离地连接。 所述卡接结构包括 ： 凹接合部， 固定到所 述侧板的上、 下半部中的一个， 并具有两个第一限位部和一第一支承部 ； 以及凸接合部， 固 定到所述侧板的上、 下半部中的一个， 并具有两个第二限位部和一第二支承部。 当卡接结构 处于接合状态时， 所述第一和第二支承部相接触以使得所述凹、 凸接合部中位于下方的一 个支承位于上方的一个， 并且所述两个第一限位部和所述两个第二限位部相互配合以限制 所述凹、 凸接合部沿横向双方向的相对运动。进一步地， 所述凹接合部固定到该侧板结构的上半部， 而所述凸接合部固定到该 侧板结构的下半部。
进一步地， 所述凹接合部固定到该侧板结构的下半部， 而所述凸接合部固定到该 侧板结构的上半部， 且所述凸接合部的横截面的两侧还设置有朝向对应的凹接合部并向外 倾斜的斜面。
进一步地， 所述凹、 凸接合部之间连接有至少一个中间连接件， 该中间连接件可弯 折并具有预定的长度， 以限制所述凹、 凸接合部在分离时的间隔距离。
进一步地， 所述卡接结构的凹、 凸接合部的横截面分别相对于它们分离方向所在 的平面对称。
进一步地， 所述卡接结构的宽度为 40mm-60mm， 优选地为 50mm-55mm。
本发明利用可分离的卡接结构代替现有技术中可转动的铰接结构实现侧板的折 叠。相比于铰接结构， 卡接结构承载外力的能力更强。当侧板组立后， 第一和第二支承面的 配合能够承受施加到侧板上的垂直方向力 ； 同时第一和第二限位部的配合能够承受施加到 侧板上的沿内外两个方向上的横向力。 因此根据本发明的侧板结构在组立后具有更强的刚 度， 特别是横向刚度。 根据本发明的可折叠集装箱通过了堆码试验和横向刚度试验的测试， 能够满足安全运输的需要。 此外， 相比于铰接结构， 卡接结构的配合构件少， 仅通过凹、 凸接 合部这两个构件的配合即可实现折叠功能， 因此本发明的侧板结构更易于加工制造且便于 折叠操作。而且较少的配合构件还使得， 卡接结构即使因意外造成局部变形也不会造成侧 板无法折叠或折叠后无法组立的情形。 这使得本发明的侧板结构和可折叠集装箱具有更好 的耐用性。 附图说明
下面结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明， 其中 ： 图 1 为根据本发明一实施方式的可折叠集装箱处于组立状态时的立体结构示意图； 图 2 为图 1 中的可折叠集装箱在折叠过程中的示意图 ；
图 3 为图 1 中的可折叠集装箱在折叠后的示意图 ；
图 4A 为图 1 中卡接结构的横截面示意图， 此时卡接结构处于接合状态 ；
图 4B 为图 4A 中的卡接结构处于分离状态时的横截面示意图 ；
图 4C 示出了当侧板处于折叠状态时的卡接结构横截面示意图 ；
图 5A 和 5B 为根据本发明一变形例的卡接结构的横截面示意图， 其中卡接结构分 别处于接合状态和分离状态 ；
图 6A 和 6B 为根据本发明又一变形例的卡接结构的横截面示意图， 其中卡接结构 分别处于接合状态和分离状态 ；
图 7A-7C 示出了设置在卡接结构上的中间连接件， 其中侧板分别处于接合状态、 分离状态和折叠状态 ； 以及
图 8A-8C 示出了可集装箱的顶板与侧板上半部之间以及侧板下半部与底架之间 也利用卡接结构进行连接的情形， 其中侧板分别处于组立状态、 分离状态和折叠状态。
具体实施方式
下面， 通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。 然而应当理解， 在没有进一 步叙述的情况下， 在一个实施方式中描述的元件、 结构和特征也可以有益地结合到其它实 施方式中。
图 1 示出了根据本发明一实施方式的可折叠集装箱 10， 其包括底架 11、 顶板 12、 两个侧板 13、 以及彼此相对的前端板 ( 未示出 ) 和后端板 15。其中， 每个侧板 13 均包括可 相互折叠的上半部 131 和下半部 132。通常， 后端板 15 被设置为门端， 以便于在集装箱 10 处于组立状态时向箱内装卸货物。当集装箱 10 空载时， 可以对其进行折叠以减小集装箱自 身的储运空间。如图 2 所示， 可以首先将前端板和后端板分别卸下并放倒在底架 11 上。然 后将两侧板 13 分别向箱内折叠， 即， 使得同一侧板的上半部 131 和下半部 132 的外侧面相 互贴合。折叠后的集装箱 10 如图 3 所示， 其中折叠后的侧板 13 放置在前、 后端板上， 而顶 板 12 放置在折叠后的侧板 13 上。优选地， 前、 后端板可通过例如铰接、 滑动连接等方式与 底架或顶板相连， 以便于折叠操作。
如图 1、 4A ～ 4C 所示， 侧板 13 的上半部 131 和下半部 132 可通过沿侧板 13 的纵向 方向 ( 即可折叠集装箱 10 的纵向方向 ) 设置的卡接结构 20 可分离地接合到一起， 其中卡 接结构 20 包括凹接合部 21 和凸接合部 22。在图 1 的示例中， 凹、 凸接合部 21、 22 均为沿可 折叠集装箱 10 的纵向方向延伸的连续的梁 ； 并且凹接合部 21 固定到侧板上半部 131 的底 侧， 而凸接合部 22 固定到侧板下半部 132 的顶侧。然而， 根据本发明的其他实施方式， 凹、 凸接合部中的任一个也可由多个沿可折叠集装箱 10 的纵向方向间隔布置的彼此分开的段 构成。并且， 可以将凸接合部 22 固定到侧板的上半部 131 的底侧， 而将凹接合部 21 固定到 侧板下半部 132 的顶侧。 凹、 凸接合部 21 和 22 上分别设置有第一支承和第二支承部， 用于在卡接结构 20 处于接合状态时相互接触， 使得凹、 凸接合部中位于下方的一个 ( 如凸接合部 22) 支承位于 上方的一个 ( 如凹接合部 21)。同时， 凹、 凸接合部 21 和 22 上还分别设置有两个第一限位 部和两个第二限位部， 用于在卡接结构 20 处于接合状态时相互配合以限制凹、 凸接合部 21 和 22 沿横向 ( 即垂直于凹、 凸接合部的分离方向的方向 ) 双方向上的相对运动。下面将详 细说明。
如图 4A、 4B 所示， 凹接合部 21 可由一实心的梁结构制成， 并且该梁具有沿其纵向 设置的凹部 211。具体来说， 凹接合部 21 包括一基部 212 和从基部 212 的两侧大致垂直伸 出的两个侧部 213。凹部 211 由基部 212 的内表面 214 以及两个侧部 213 的内侧面 215 包 围而成， 并且横截面呈大致矩形形状。 然而应当理解， 凹部也可以设置成任何其他适合的形 状。侧部 213 还具有大致平行于基部内表面 214 的端面 216。凸接合部 22 包括基部 222 以 及从该基部的一侧突出的凸部 221。其中凸部 221 沿凸接合部 22 的纵向方向延伸设置， 并 具有一顶面 224 以及位于该顶面 224 两侧的两个侧面 225。基部 222 还包括从凸部 221 的 两边向外延伸的两个延伸部 223， 延伸部 223 具有与该凸部 221 位于同一侧的表面 226。在 本实施例中， 第一支承部可由凹接合部 21 上的面 214 和 / 或面 216 构成， 而第二支承部可 由凸接合部 22 上的面 224 和 / 或面 226 构成。同时， 两个第一限位部可由凹接合部 21 的 两个面 215 构成， 而两个第二限位部可由凸接合部 22 的两个面 225 构成。
当需要折叠侧板 13 时， 首先使其上半部 131 与下半部 132 沿相反的方向运动， 从
而使得卡接结构的凹、 凸接合部 21 和 22 彼此分离， 如图 4B 所示。然后将侧板的上、 下半部 131 和 132 相对转动， 使得它们的外侧面相互贴合， 如图 4C 所示。 这样， 在侧板折叠过程中， 凹、 凸接合部之间不会发生干涉。按照相反的动作操作， 即可实现侧板的组立。优选地， 在 侧板组立后， 可通过例如螺栓等的锁紧机构将处于接合状态的凹、 凸接合部相互锁定， 以避 免凹、 凸结合部意外分离。
相比于传统的铰接结构， 本发明的卡接结构利用相互接触的面来承受外力从而承 载能力更强。具体来说， 当侧板组立后， 凹、 凸接合部的第一和第二支承面的配合能够承受 施加到侧板上的垂直方向力。同时， 卡接结构在沿横向方向的两侧均设置有相互配合的第 一和第二限位部， 因此能够承受施加到侧板上的沿内外两个方向的横向力。由于卡接结构 的这种设置， 根据本发明的侧板结构在组立后具有更强的刚度， 特别是横向刚度。 具有这种 侧板结构的可折叠集装箱已通过了堆码试验和横向刚度试验的测试， 能够满足安全运输的 需要。此外， 相比于铰接结构， 卡接结构的配合构件少， 仅通过两个构件 ( 即凹、 凸接合部 ) 的配合即可实现侧板折叠功能。因此本发明的侧板结构和可折叠集装箱易于加工制造。而 且， 较少的配合构件还使得卡接结构即使因意外出现局部变形也不会造成侧板无法折叠或 折叠后无法组立的情形。因此， 本发明的侧板结构和可折叠集装箱具有更好的耐用性。 优选地， 设置卡接结构的结构和形状使得凹、 凸接合部的横截面相对于它们分离 方向所在的平面 P( 图 4A) 对称， 从而使得卡接结构在满足刚度要求的同时可以具有更小的 宽度尺寸 W。 一方面， 较小的宽度尺寸 W 使得卡接结构在可折叠集装箱组立后占据较小的箱 内空间， 从而使得可折叠集装箱在满足标准集装箱外形尺寸要求的同时载货空间更大。另 一方面， 较小的宽度尺寸 W 还能够减小侧板在折叠后所占据的高度 H( 图 4C)， 从而能够降低 集装箱在折叠状态的高度， 以便在有限的空间内堆码更多的折叠集装箱。 根据一个实施例， 卡接结构的宽度约为 40mm-60mm， 优选地为 50-55mm， 折叠后的集装箱的总高度约为 518mm， 即在一个标准集装箱的高度空间内可以堆码五个折叠后的集装箱。当然， 根据本发明的卡 接结构也可以设置成任何其它适合的形状和结构， 包括各种非对称的形状和结构。
需要注意， 第一和第二限位部的配合还可以在侧板组立过程中起到导向作用， 有 利于分别设置在侧板上、 下半部的凹、 凸接合部的接合与定位， 从而方便了侧板 13 以及集 装箱 10 的组立操作。优选地， 还可以在凹、 凸接合部和中的至少一个上设置导向面， 以更加 有利于凹、 凸接合部的卡接操作。例如， 可以在凹接合部 21 的侧部 213 的内侧面 215 和端 面 216 之间设置例如弧形的导向面 217。 或者， 也可以在凸接合部 22 的凸部 221 的顶面 224 和侧面 225 之间设置例如斜面的导向面 227。
此外， 还需要注意， 本发明卡接结构的凹、 凸接合部在相互接合后， 其之间的接触 面形成了迷宫密封结构， 有助于提高侧板组立后的密封性能。 优选地， 还可以在凹接合部和 / 或凸接合部上设置密封件， 以进一步提高密封性。
根据本发明， 卡接结构可以有多种实现方式， 而且其凹、 凸接合部的横截面也可以 被设置为任何合适的形状。图 5A、 5B 示出了根据本发明一个变形例的卡接结构 30。其凹接 合部 31 可由 U 型槽钢制成， 包括基板 311 和两个侧板 312 以及由基板 311 和两个侧板 312 所限定的槽 313。卡接结构 30 的凸接合部 32 可由空心的矩形管材构成。当凹、 凸接合部 31 和 32 相互接合后， 凸接合部 32 被限定在槽 311 中， 使其顶部 321 和两个侧部 322 分别与 凹接合部 31 的基板 311 和两个侧板 312 相配合。由此， U 型槽钢的基板 311 和侧板 312 分
别构成了凹接合部 31 的第一支承部和第一限位部 ； 而矩形管材的顶部 321 和侧部 322 分别 构成了凸接合部 32 的第二支承部和第二限位部。
上面描述的卡接结构的例子适合于当集装箱组立后凹接合部位于凸接合部之上 的情形， 也适合于当集装箱组立后凹接合部位于凸接合部之下的情形。然而对于后一种情 形， 优选地， 在凸接合部的侧面 ( 从横截面角度看 ) 还设置有朝向其内侧的斜面 ； 而相应地， 在凹接合部的侧面设置有朝向其外侧的斜面， 从而避免雨水、 海水等进入凹、 凸接合部之间 的缝隙造成腐蚀。
图 6A、 6B 示出了一种这样的卡接结构 60。卡接结构 60 的凸接合部 62 固定到侧 板上半部 131 的底侧， 而凹接合部 61 固定到侧板下半部 132 的顶侧。凸接合部 62 包括基 部 622 以及从该基部突出的凸部 621， 该凸部 621 具有一顶面 624 以及位于该顶面 624 两侧 的两个侧面 625。基部 622 还包括从凸部 621 的两边向外延伸的两个延伸部 623。凹接合 部 61 包括一基部 612 和从基部 612 两侧大致垂直伸出的两个侧部 613。基部 612 的内表面 614 以及两个侧部 613 的内侧面 615 包围形成一凹部 611， 用于与凸部 621 相配合。在本实 施例中， 凹、 凸接合部 61、 62 中的面 614 和面 624 分别构成卡接结构 60 的第一支承部和第二 支承部 ； 而两个侧面 615 和两个侧面 625 分别构成卡接结构 60 的两个第一限位部和两个第 二限位部。优选地， 凸接合部 62 的延伸部 623 上设有面向凸接合部 62 的内侧的斜面 626。 对应地， 凹接合部 61 的侧部 613 的端面 616 被设置成面向凹接合部 61 的外侧的斜面。当 侧板组立后， 如图 6A 所示， 两个斜面 616 分别与两个斜面 626 相配合， 从而使得雨水、 海水 等不会进入凹、 凸接合部之间。根据本发明， 也可以仅在凹、 凸接合部的一侧设置斜面 616、 626， 例如仅在位于侧板 13 外侧的一侧设置。
优选地， 卡接结构还可包括至少一个中间连接件， 用于限制凹、 凸接合部在分离时 的间隔距离。下面以卡接结构 20 为例详细说明。如图 7A-7C 所示， 中间连接件 23 的一端 231 可通过例如焊接的方式固定到凹接合部 21 上 ； 而其另一端 232 穿过设置在凸接合部 22 上的孔 228 并且固定有不能穿过该孔 228 的挡块 233。这样中间连接件 23 的长度即限定了 凹、 凸接合部 21 和 22 可分开的距离， 如图 7B 所示。此时， 中间连接件 23 将分离开的侧板 上、 下半部 131 和 132 联系到了一起。中间连接件 23 被设置为可弯折并具有足够的长度， 从而使得在凹、 凸接合部 21 和 22 分离时侧板的上半部 131 和下半部 132 可相互折叠， 如图 7C 所示。在这里， 中间连接件 23 通过多节铰链来实现， 然而其也可以被设置为链条、 绳索、 柔性板等多种形式。根据本发明其他实施方式， 中间连接件还可以设置在卡接结构的横截 面的一侧或两侧， 并且可以通过任何合适的方式来避免中间连接件与凹、 凸接合部分离。
如图 8A-8C 所示， 可折叠集装箱 10 的顶板 12 与侧板上半部 131 之间和 / 或侧板 下半部 132 与底架 11 之间也可以通过卡接结构 ( 例如 20) 进行连接， 当然它们也可以采用 现有的铰接方式相连。优选地， 这些卡接结构均可包括中间连接件 23( 图 8B)。这样， 在集 装箱的折叠 / 组立过程中， 顶板 12、 侧板 13 和底架 11 通过这些中间连接件 23 连接成一个 整体， 使得操作更方便。从图 8C 可以清楚看出， 当侧板折叠后， 连接在顶板 12 与侧板上半 部 131 之间以及连接在侧板下半部 132 与底架 11 之间的卡接结构的凹、 凸接合部相对转动 大致 90 度， 而连接在侧板上下半部 131 和 132 之间的卡接结构的凹、 凸接合部相对转动大 致 180 度。本领域技术人员应当理解， 用于连接在顶板 12 与侧板上半部 131 之间、 侧板下 半部 132 与底架 11 之间、 以及侧板上下半部 131 和 132 之间的卡接结构可以为相同或不同的形式。此外， 根据本发明的可折叠集装箱 10 不限于先折叠前后端板再折叠侧板的例子， 其也可以设置成先折叠侧板再折叠前后端板的结构。
应当指出， 虽然通过上述实施方式对本发明进行了描述， 然而本发明还可有其它 多种实施方式。在不脱离本发明精神和范围的前提下， 熟悉本领域的技术人员显然可以对 本发明做出各种相应的改变和变形， 但这些改变和变形都应当属于本发明所附权利要求及 其等效物所保护的范围内。