本发明涉及大型运货集装箱，更具体地说涉及用于对齐和锁紧运货集装箱的门的机构。 具有封闭的箱体的大型货集装箱通常在其一端设有一个矩形的门框。通常一对能在门框平运面内摆转的门扇被设置用于封闭门框。一个转杆锁紧机构可有选择地将门扇保持在门框内。集装箱上的门做得尽可能大，以便于集装箱的装货和卸货。
许多运货集装箱的尺寸基本上是由工业标准所规范化了的。也就是说，工业标准规定了集装箱的高度（从路床量起）和宽度。标准尺寸的轮式卡车决定了路床到集装箱箱底的距离。
集装箱的外围尺寸也基本上由工业标准所规范化了。集装箱一般由比较薄的材料制成，以最大限度地加大其内部载货空间、运输能力和经济性。集装箱的门框包括顶部和底部横梁以及垂直的侧柱，顶部和底部横梁分别是门楣和门槛。这些构件在其对接角处彼此焊接在一起。
为了便于装载和卸空集装箱，以及为了最大限度地增加集装箱的载货空间，门框通常由具有最小实用强度的结构件制造。为了更有利于装载和卸空集装箱，顶部横梁或门楣应做得尽可能窄，以便不会妨碍装载和卸空集装箱。
由于门框构件尺寸较大而强度较小，所以在某些条件下，如集装箱倾斜时，门框要经受相当大的变形。当集装箱倾斜时，上横梁相对于下横梁朝着垂直于集装箱长度并平行于下横梁地方向移动，或有移动的趋势。如果牵引车不是处于水平位置，即其后轮位于不同的水平面上时，就可能产生上述的倾斜状态。另外，在牵引车行驶期间，特别是以高速行驶时，牵引车转弯或车体的碰撞也会发生所述的倾斜。
通常的作法是利用关闭的门来加强集装箱的框架。与集装箱上的每扇门相关联的转杆锁紧机构用于把相应的门扇相对于门框对齐，并使门扇在门框中保持关闭位置，由此增加集装箱框架的强度。
每个转杆锁紧机构通常包括一根安装在每扇门外可转动的轴，该轴沿着或邻近门扇的自由端与门扇的转动轴线平行地延伸。一个手柄固定在该转轴上，以便于转动该轴。在转轴的两端各装有一个插销，每个插销有个细长楔形凸指，凸指与保持件相配合，以提供一种有用的机械效果，即使当牵引车停在不平的场地而使门框扭曲时，也能将门锁闭。
通常利用一种弹性的毛面密封件在门扇和门框之间形成气密密封。当卡车的集装箱具有一对对合的门扇时，在其中一扇门的自由端也设置毛面密封件，由此构成两扇门间的气密密封。
对转杆锁紧机构的要求是，即使是在恶劣的和异常的条件下，也能在最短的时间内、以最简单的方式打开门。在工作期间，由于一扇门变形或弯曲，或由于在转杆锁紧机构中有结冰、脏物等，就会出现所说的恶劣和异常条件。
鉴于上述问题，本发明提供这样一种机构，它有利于将集装箱的门对齐并将其锁紧在关闭位置。本发明的这种机构提供一种改进的凸轮控制作用，它基本在致动手柄操作的同时，沿着打开方向给箱门施加一开门力，该开门力足以大到开门时能克服箱门的密封力。
由本发明来对齐和锁紧的箱门是铰接在集装箱的门框上的。该门框包括一个横置门楣和一个横置门槛，门楣限定了门框的上边缘，面门槛位于门框的下部。
本发明的对齐和锁紧机构包括一根垂直延伸的轴，此轴与集装箱外壁面平行安装，且可围绕一根基本垂直的轴线转动。该轴与门的铰接边横向间隔一定距离，并且相对于门基本上不能作轴向运动。操作者利用一个适当的手柄来使轴转动。当手柄朝第一方向（通常朝向门）转动时，便将门推向门框;而当手柄朝相反方向转动时，最终将会把门打开。
在轴的两相对端上，连接着第一和第二插销。每个插销具有一个垂直的茎部，茎部与所述轴对准并随之一同转动。一个细长的楔形锁紧舌沿第一横向从插销的茎部伸出，并带有弯曲的内、外凸轮表面。一个尾部沿与锁紧舌相反的横向从插销的茎部伸出，并具有上、下端面和大致平直的接合面，上、下端面朝着尾部的自由端会聚。
本发明的对齐和锁紧机构还包括第一和第二保持件，每个保持件分别固定到门框的门楣和门槛上。每个保持件具有固定到相应门楣和门槛上的基座和与基座的相对端相连的分开的第一和第二伸出部。
保持件上的第一伸出部具有一个弯曲的外凸轮表面，该表面由一个带有凸轮表面的楔形茎部连接到基座上。保持件的第二伸出部具有两个垂直分开的叉形凸台，它们中间形成一个楔形开口。此楔形开口用于容纳相关插销的尾部，以助于将门与门框对齐。
随着所述轴沿第一方向的转动，插销能沿着一条基本水平的轨迹，进入和退出相应保持件中的锁紧位置。当插销朝着保持件中的锁紧位置运动时，使插销的锁紧舌与相应保持件上的楔形茎部和外凸轮表面相配合，从而在强行关门的同时，使门与门框垂直地对齐。
在插销运动到其锁紧位置的过程中，插销相对于保持件上的外凸轮表面，通过一个过定心（ov·er-centering）位置。插销朝着相应保持件中的锁紧位置继续运动，直到插销尾部的平直的接合面与保持件的基座相接触。当本发明的机构到达其关闭位置时，所述轴的转动轴线比相应保持件上的外凸轮表面更靠近门框。
为便于开门，至少一个保持件上的第一伸出部分还带有一个弯曲的内凸轮表面。此弯曲的内凸轮表面与第一伸出部分上的弯曲的外凸轮表面间隔开，以便在其间构成一个插销锁紧区。保持件上的弯曲的内，凸轮表面的结构形状是，当相应的插销位于保持件中的锁紧位置时该插销上的弯曲的内凸轮表面与相应保持件上的弯曲的内凸轮表面邻接，且基本上相互平行。因此，基本上是在所述轴沿相反方向转动的同时，对门施加一个开门力。可以理解，在最初转动所述轴时，操作者处于最佳的操作位置并能获得最大的机械利益，以便向门提供一个开门力。
在本发明的最佳实施例中，插销的茎部套装在轴中并与轴固定。以这种方式，当门处于关闭位置时，轴的转动轴线比保持件的外凸轮表面更靠近门框。
在本发明的最佳实施例中，带有一个弯曲的内凸轮表面的保持件固定到门框的窄条形门楣上。另外，每个插销还具有一个环形凸缘，该凸缘与锁紧舌和尾部垂直间隔一定距离。至少所述轴的端部为管状结构，用于接纳插销的茎部。在垂直的门对齐期间，轴的端部靠在此环形凸缘上。
为便于关门，第一保持件上的内、外凸轮表面沿第一横向彼此会聚。
本发明提供了一种比较廉价的装置，该装置将有力地将门与门框对齐，接着将门锁紧就位，并能防止门意外地打开。不过，当要打开门时，本发明结构能产生一种改进的凸轮控制作用，即，随着所述轴开始转动，将向门施加一个开门力，由此使门从门框中松脱出来，而不论此时集装箱处于何种不利条件下。
从下面结合附图对本发明的详细说明中，可以清楚地了解本发明的其它特征和优点。
图1是一个装有本发明的对齐和锁紧机构的挂车的透视图;
图2是沿图1中线2-2的局部剖视图;
图3是表示处于关闭位置的对齐和锁紧机构的前视图，图中局部已剖切掉;
图4至图7为表示本发明所用的插销的几个方向的视图;
图8至图12为表示本发明所用的保持件的几个方向的视图;
图13至图16示意性地表示了本发明的对齐和锁紧机构的各个循序渐进的位置;
图17是一个曲线图，表示了由本发明机构产生的力和转轴转动角度之间的关系。
虽然本发明能以各种各样的形式实施，但在此仅图示并描述一个最佳实施例，而这种公开应被看作是对本发明的举例性说明，绝不意味着本发明仅限于这个所示的具体实施例。
现在参见附图，其中相同的标号指示相同的零件。图1表示了一辆挂车车体10，在挂车车体10的后端有一个门口12。门口12由门框14限定，门框14包括一个门楣16和一个门槛18，门楣横跨门框上边缘延伸，而门槛横跨门框下边缘延伸。直立的侧柱20和22与门楣和门槛连接。一对门扇24和26安装在门框14中，用于封闭门口12。门扇24和26由铰链28和30连接到侧柱20和22上，铰链允许每扇门在门框14限定的平面内摆转。
参见图2，为了在箱门和挂车车体10之间构成适当的密封，可以围绕门边固定具有合适形状的横截面的弹性闰材料带32。沿一扇门的一条垂直边伸展的弹性带32可以设置成搭接到另一扇门的垂直边上。
门扇24和26可由对齐和锁紧机构36和38固定到门框14中。由于对齐和锁紧机构36和38是完全相同的，所以下面仅就其中一个机构及其中的零部件加以说明，这些说明同样适用于另一个机构。
如图2所示，每个对齐和锁紧机构都包括第一和第二连接机构37和39，以及一个操纵机构44，连接机构37和39分别置于垂直轴40的相对端，利用操纵机构44就可使轴40在人力控制下作有限度的转动。
轴40平行于箱门的外壁面安装并可围绕一根垂直轴线转动，且与门的铰接边横向间隔一定距离。轴40的每端安装到构成连接机构一部分的支架42中，由此使轴40相对于门基本上不能作轴向运动。用于将轴40以可转动的方式装配在门上的连接机构37和39，可以采取授予C.E.White的美国专利NO.4068409所公开的形式，这篇专利的全部内容应结合进本申请，作为参考。
每个对齐和锁紧机构的操纵机构44都具有一个手柄45，手柄枢装在轴40上。每个手柄45通常由一个适用的约束件46保持在倚靠着门的锁定位置上。
现在参见图3，每个连接机构37和39包括一个插销50和一个保持件52。插销50和保持件52内啮合，以便将相应的门扇保持在关闭位置。每个插销50连接到轴40的一端，使得它可以响应于操纵机构44的运动而产生转动，面操纵机构44是由操纵者控制的。插销50最好由锻钢制成，并具有一个垂直的中心茎部54，茎部54伸入并固定于轴40。如图3所示，轴40至少在其端部具有管状结构。
参见图5至图7，一个细长的楔形锁紧舌56与茎部54整体成型，并沿第一横向从茎部54伸出，而且在用操纵机构44转动轴40时，锁紧舌56就水平地运动。锁紧舌56上形成有弯曲的内、外凸轮表面58和60。另外，在锁紧舌56下侧边上形成有凸轮表面62，此表面朝着锁紧舌的自由端倾斜。
插销50还具有一个尾部64，尾部与茎部54成型为一体并沿着与锁紧舌56相反的横向从茎部54伸出。在插销50的尾部成形有上、下端面66和68，它们朝着尾部64的自由端会聚。插销50的尾部64还有平直的接合面70。
插销50还具有一个环形凸缘71，凸缘71与锁紧舌56尾部64在垂直方向间隔一定距离。凸缘71支承在轴40的管状部分的顶端，以助于将门对齐和关闭。
如图8至图12所示，每个连接机构37和39的保持件52包括一个带有第一和第二伸出部74和76的基座72，第一和第二伸出部分别位于基座72的两相对端。具体地如图12所示，保持件的第一伸出部74形成有弯曲的外凸轮表面78，该表面呈现为凸面轮廓。凸轮表面78由一个楔形的茎部80连接到保持件的基座72上，茎部80最好与基座72和第一伸出部75整体成形。如图8所示，楔形茎部80上形成有凸轮表面81。
每个保持件的第二伸出部76具有两个垂直分开的叉形凸台82和84，在两凸台之间形成一个楔形开口86，由此可分别与相关插销50的尾部64的上、下端面66和68紧密地配合，但可允许它们通过。另外，凸台82和84相对的内端面88和90分别形成凸轮表面，以便当相关插销50进入锁紧位置时，分别与插销50的端面66和68构成楔形啮合。
如上所述，每个对齐和锁紧机构的保持件是连接到门框14的门楣16上的。与门楣16相连的保持件最好还在其第一伸出部74上形成弯曲的内凸轮表面96（图12）。内凸轮表面96与外凸轮表面78间隔开，从而在其间构成一个插销锁紧区92。
参照图13至图16，可清楚地理解关门的过程，这些图表示了一个用于挂车车体10的箱门26的对齐和锁紧机构。在需要时，借助于处于打开位置（大致垂直于门扇限定的平面延伸）的操纵机构44的手柄45，使门26相对于门口12朝关闭位置运动。
利用处于打开位置的操纵机构44将门26逐渐关闭，直到插销50的锁紧舌56的末端接触到相关保持件52的基座72。插销50的锁紧舌56与相关保持件52的基座72的接触，使锁紧舌56能被导入保持件52的锁紧区92中。锁紧舌56的伸展长度有助于引导门和插销与其它相关的零件适当对齐。
如图14所示，在关门过程中，转动操纵机构44，以便使插销的锁紧舌56转入保持件52的插销锁紧区92，当锁紧舌56穿过锁紧区92时，锁紧舌56下侧的凸轮表面62与保持件52上的凸轮表面81相配合，以便使门相对于门门框垂直对齐;而与此同时，保持件52上的外凸轮表面78与插销50的锁紧舌56上的外凸轮表面60接触，由此将门关闭。
如图3和图15所示，利用操纵机构44继续转动轴40，将使插销50的尾部64从保持件52的叉形凸台82和84之间穿过。尾部64的上、下端面66和68分别与保持件52的凸轮表面88和90配合，以产生楔紧作用，从而使门与门框可靠地对齐。
继续转动操纵机构44，使锁紧舌56穿过锁紧区92，直到插销50的尾部64的接合面70与保持件52的基座72相接触（见图16）。如图16所示，在对齐和锁紧机构到达其关闭位置时，轴40的转动轴线相对于保持件52上的外凸轮表面78来说，已经通过过定心位置，并且比凸轮表面78更靠近门框14。
在这个关闭位置（如图16所示），保持件52的内凸轮表面96和插销50的锁紧舌56上的内凸轮表面58彼此靠近，且沿其长度延伸部分基本上相互平行。插销50的锁紧舌56和尾部64与保持件52上的第一和第二伸出部74和76的对应啮合，对门和门框起到了加强作用，以抵抗施加在其上的变形力。这样，将门方方正正地定位在门框中，就可以减小或根本消除门楣16和门槛18的S形弯曲。
在使插销50锁紧在保持件52中以后，手柄45基本上与门的外壁面平行，并由约束件46固定。另一扇门24也可以同样的方法关闭和锁紧。
当要打开门24和26时，可利用每扇门上的操纵机构44将门打开。将操纵机构44的手柄45拉离约束件46，并相对于门的壁面将手柄45向外转动。由于门关闭时手柄45是基本上与门平行的，故从人机工程学的观点来看，操作者在开门时是处于非常有利的操作位置，从而可以产生最大的机械利益，以便将门打开。可以理解，手柄45向外的运动将转换成轴40的转动。
再参见图16，由于插销50上的内凸轮表面58和保持件52上的内凸轮表面96彼此靠近且沿其长度延伸部分基本上相互平行，所以一个可靠的且基本上直接的反作用力施加到门上，这个反作用力与轴40的转动基本上是同时产生的。这样，插销50上的内凸轮表面58和保持件52上的内凸轮表面96的联合作用结果是，一个开门力几乎能在最短的时间内、最顺利地直接施加到门上，即使在恶劣和异常条件下，例如在对齐和锁紧机构发生变形，或其中夹带了冰雪、脏物等时，也能做到这一点。
如图17所示，在本发明中，几乎是在轴40转动的同时，提供一个有助于打开门的反作用力。本发明提供的这种改进结构，在打开集装箱门的操作过程中，能提高对齐和锁紧机构的性能。
上面已对本发明的一个具体实施例进行了详细的描述，但这只是示例性的，而本发明不限于此。本领域的技术人员，在不超出本发明构思的情况下，参考上述公开完全可以做出各种改变。因此，这些变化均应视为属于本发明和所附权利要求的范围。