用于集装箱金属蜂窝地板的紧固系统的制作方法

1.本发明涉及集装箱地板领域，更具体而言，涉及集装箱地板的紧固。


背景技术：

2.自近七十年前首次推出以来，标准化集装箱彻底改变了货物运输。运输集装箱或集装箱(shipping container)是一种可重复使用的运输和贮存单元，用于在多个地点之间移动产品和物料。典型的集装箱由一端有门的矩形封闭箱体设计、波纹耐候钢框架和木地板组成。尽管世界上约90％的集装箱长度为20或40英尺，但世界各地的集装箱的长度从8英尺到60英尺不等。无论长度如何，标准集装箱都是8英尺宽、8.5英尺高，而“hi
‑
cube”单位高9.5英尺，“半高(half
‑
height)”单位高4.25英尺。集装箱的容量通常用二十英尺等量单位(teu)表示，其表示可装入一个二十英尺集装箱内的货物的量。运输成本以teu计算。两个teu相当于一个四十英尺等量单位(ffe)。
3.集装箱包括一些传递重量和歪变力的关键结构部件。第一个部件是箱顶。集装箱顶通常由具有一定强度和刚度的波纹型耐候钢板制成。下一部件是侧壁板，由与箱顶相同的材料制成。集装箱的另一部件是地板和横向构件。集装箱地板通常由层压船用胶合板制成。横向构件为一系列横梁，其为地板框架支撑的组成部分。任选地，地板框架可包括鹅颈槽，有助于集装箱的载重汽车运输。集装箱地板支撑在横向构件上。另一部件为顶部和底部侧杆。该些侧杆为位于集装箱顶部和底部上的纵向结构构件，用作集装箱本体的框架。其它重要部件包括角柱和角铸件、前端的顶梁和底梁及门端组件和门。
4.集装箱的建造也是一个标准化的过程，首先是展开一大型钢卷，将该钢卷切成若干个合适尺寸的钢板。然后，将钢板波纹化，以提供刚度和额外的强度。接下来，将钢板焊接在一起形成壁板。之后，将方管顶部侧杆焊接在每个壁板的顶部，形成侧壁组件。然后，将地板横向构件、鹅颈槽和底部侧杆焊接在一起，形成地板的框架。将门、门端柱、门端梁和门端角铸件焊接在一起，形成门端组件。类似地，将前端壁、前端角柱、前端梁和前端角铸件焊接在一起，形成前端组件。一旦将这些部件组装好后，就将门端组件和前端组件安装在地板框架上，然后安装侧壁组件。此时，将侧壁组件焊接至角柱、门端组件和前端组件及地板框架的底部侧杆。接下来，组装和焊接顶板。在该阶段，给整个集装箱结构涂防腐底漆。最后，准备木制板，用于铺设地板。利用自攻螺钉将每个木制板固定至横梁构件。
5.然而，建造集装箱的最新趋势建议使用木材以外的材料作为集装箱的地板。导致这种材料转变的设计问题包括需要更轻的集装箱，同时要提高地板强度。为解决前述设计问题，人们提出使用金属地板。所提出的金属地板包括蜂窝结构，在这种结构中，大量相邻的多边形单元为地板提供强度，同时最大限度地减少地板中存在的材料的量，从而形成一种轻质结构。然而，正如将认识到的那样，这种地板不能容易地固定到集装箱的横梁构件上，因为自攻螺钉不能“自攻”蜂窝金属地板的主要中空内部。


技术实现要素：

6.本发明的实施例克服了现有技术中有关集装箱地板组件的不足，提供了一种新的、非显而易见的用于金属蜂窝式集装箱地板的紧固系统。在本发明的一实施例中，用于金属蜂窝式集装箱地板的紧固系统包括封装插入件，其包括位于顶凸缘与底凸缘之间的本体，其中，所述顶凸缘位于所述本体的一端，所述底凸缘位于所述本体的另一端。所述本体限定自所述顶凸缘向所述底凸缘延伸的通道，并且，该本体的深度不超过自所述顶凸缘至所述底凸缘的距离。所述系统还包括形成于所述金属蜂窝式集装箱地板的蜂窝板上的孔，所述孔的深度等于或大于自所述封装插入件的顶凸缘的顶部至所述封装件的底凸缘的底部的距离。最后，所述系统包括设置在所述封装插入件的通道内的自攻螺钉，该自攻螺钉包括螺纹轴，其具有位于螺纹轴的远端的尖端及位于螺纹轴的近端的螺钉头。就这一点而言，所述自攻螺钉的尖端和所述螺纹轴的至少一部分可嵌入邻接所述蜂窝板的一表面的横梁构件内。
7.在该实施例的一个方面内，所述螺纹轴带有凹槽，在所述螺纹轴上形成切缘(cutting edge)。在该实施例的另一方面，所述通道的内表面在所述通道内所述顶凸缘与所述底凸缘之间的纵向位置处具有最大测量周长。在该实施例的还一方面中，所述通道的测量周长在所述顶凸缘或底凸缘处最大。在该实施例的又一方面中，所述通道的内表面具有漏斗形状，其周长朝着所述通道的深度以非线性方式减小，然后自所述通道内的过渡位置(intermediate position，或被称为中间位置)直至所述通道的深度位置处变得恒定。最后，在该实施例的另一方面，所述系统包括合成材料，例如，环氧树脂，用于在将所述封装插入件插入所述蜂窝板上的所述孔中时填充所述封装插入件的本体与所述蜂窝板上的所述孔的内壁之间的空隙。
8.下文中将对本发明的其它方面进行部分说明，并且本发明的这些其它方面根据本说明其一部分将是明显的，或者可通过本发明的实践获知。本发明的各方面将通过所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。应当理解，前面的概述性说明和下面的详细说明都只是示例性和说明性的，而不是对所要求保护的本发明的限制。
9.附图简要说明
10.附图包括在本说明书中，并构成本说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中示出了实施例为当前优选的，但是，应当理解的是，本发明不应被限制为图中所示的确切布置方式和手段，附图中：
11.图1为用于金属蜂窝式集装箱地板的紧固系统的立体图；
12.图2为图1中封装插入件的立体图；
13.图3为图2中封装插入件的侧视图，其中，具有开槽螺纹轴的自攻螺钉插入通过该封装插入件；
14.图4为用图1所示紧固系统的自攻螺钉固定至横梁构件的金属蜂窝式集装箱地板的底面的仰视立体图；及
15.图5为用图1所示紧固系统固定至集装箱横梁构件上的金属蜂窝式集装箱地板的蜂窝板的侧剖视图。
具体实施方式
16.本发明的各实施例提供了一种用于金属蜂窝式集装箱地板的紧固系统。根据本发明的一实施例，一金属蜂窝式集装箱地板上形成有孔，一封装插入件插入其中，在插入件的外表面与地板的内表面之间的空隙内施用树脂。该封装插入件的相对端部上设有凸缘，并且具有一本体，该本体限定自一个凸缘沿纵向朝着相对的一个凸缘延伸的通道，并且，该本体的深度不超过自顶凸缘至底凸缘的距离。任选地，该通道的内表面具有一周长，在对其进行测量时，其自所述一个凸缘沿纵向朝相对的一个凸缘减小。具有螺纹轴(任选地，带有凹槽)的自攻螺钉位于所述通道内，使螺钉的尖端穿过地板所支撑在其上的横梁构件的顶面，由此将地板固定至所述横梁构件。
17.在进一步说明中，图1为用于金属蜂窝式集装箱地板的紧固系统的立体图。如图1所示，在金属蜂窝板145上形成有多个不同的孔125(出于简单说明的目的图中仅示出了一个孔125)，每个孔对应于横梁构件135的顶面(出于简单说明的目的图中仅示出了一个横梁构件的局部视图)，该些孔的深度等于或大于自封装插入件(potted insert)顶凸缘顶部至封装插入件底凸缘底部的距离。金属蜂窝板145为具有顶面和底面的板，并且具有由大量多边形单元限定的蜂窝式芯，以在使板的质量最小化的同时使其具有强度。
18.封装插入件190插入每个孔125中，使得封装插入件190的顶凸缘170与金属蜂窝板145的顶面齐平。在图示示例中，所示出的孔125钻透金属蜂窝板145的厚度，并且，封装插入件190的长度与金属蜂窝板145的孔125的深度一致，使得封装插入件190的底凸缘180与金属蜂窝板145的底面齐平；然而，图示中的孔125的深度可小于板145的厚度，并且，封装插入件190的底凸缘180可位于图示中的孔125的任意深度处。任选地，为了将封装插入件190固定在图示中的孔125中，将合成树脂115(例如，环氧树脂)插入封装插入件190的外表面与图示中孔125的内表面之间的空隙区域内。
19.封装插入件190本身包括位于顶凸缘170与底凸缘180之间的本体160，并且限定一内部通道140，自攻螺钉110插入通过该内部通道140。通道140包括内表面150，在该实施方式的一个方面中，该内表面150可具有漏斗形状，其周长自最靠近顶凸缘170的部分向顶凸缘170和底凸缘180之间的部分以非线性方式减小。自攻螺钉110具有螺纹轴120，任选地，螺纹轴120可具有槽线(fluted threads)130。这样，当自攻螺钉110插入通过通道140时，自攻螺钉110可将其自身固定至横梁构件135的顶部，使自攻螺钉110的头部接触内表面150，以将封装插入件190和金属蜂窝板145连同它一起拉向横梁构件135的顶面。
20.在进一步说明中，图2为图1中封装插入件的立体图。如图2所示，示例性封装插入件200具有位于顶凸缘210与底凸缘220之间的本体230。本体230限定通道240，其包括内表面250。任选地，内表面250呈漏斗状，其周长自通道240最靠近顶凸缘210的部分向通道至底凸缘220之间的部分或紧邻底凸缘220的部分以非线性方式减小。
21.参照图3，其为图2中封装插入件的侧视图，其中，具有带凹槽螺纹轴的自攻螺钉通过其插入，自攻螺钉310可插入封装插入件300中使得螺纹轴320的具有可选开槽330的尖端可将其自身螺纹固定至横梁构件的顶面，使封装插入件的内表面(未示出)与螺钉310的螺钉头摩擦接合。如图4(其为用图1所示紧固系统的自攻螺钉固定至横梁构件上的金属蜂窝集装箱地板的底面的示例性仰视立体图)所示，螺钉的尖端420可穿过横梁构件410的外部，以将金属蜂窝板400固定至横梁构件410。
22.在更进一步的说明中，图5为利用图1所示的紧固系统固定至集装箱横梁构件上的金属蜂窝集装箱地板的蜂窝板的示例性侧剖视图。如图5所示，通过图1中紧固系统的操作，金属蜂窝地板510可被固定至集装箱的横梁构件590上。更具体而言，封装插入件500可插入钻入板510的孔540中，使封装插入件500的顶凸缘与板510的顶面520齐平，并且，任选地，封装插入件500的底凸缘与板510的底面530齐平。
23.封装插入件500包括通道550，其具有漏斗状内表面560。自攻螺钉570插入通道550中，使自攻螺钉570的尖端580将其自身在横梁构件590的中央或通过自横梁构件的竖直腹板沿横向延伸的凸缘嵌入横梁构件590的顶面内。自攻螺钉570的螺钉尖端580可通过横梁构件行进至由自攻螺钉570的螺钉头的底部与内表面560的摩擦接触限定的深度，以将板510固定至横梁构件590。
24.本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不用于对本发明进行限制。本文所使用的单数形式的“一”旨在也包括复数形式，除非上下文中另有明确说明。还应理解的是，本说明书中所用的术语“包括”指出了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除还存在一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
25.所附权利要求书中的所有手段加功能元件的对应结构、材料和等同物都旨在包括与具体要求保护的其它要求保护的元件组合来执行功能的任何结构或材料或动作。以上对本发明的说明是仅出于说明性目的给出的，并不旨在以所公开的形式穷举或限制本发明。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员可进行诸多修改和变型。本说明书所选择和描述的实施例是为了最好地解释本发明的原理和实际应用，以使得本领域技术人员能够理解本发明的具有适于预期特定用途的各种修改的各种实施例。
26.以上内容通过参考本发明的实施例具体描述了本发明，显然，在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下可作出诸多修改和变型。