CN103298690A - 用于卡车货箱的后置式气动结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一可折叠/可缩回的且可打开/可展开的、向后逐渐缩小的气动组件，用于拖车车体后部和其他适于使用双外开式车门的机动车。所述气动组件包括一安装于右手侧车门上的右半部和一安装于左手侧车门上的左半部。每一半部都由一侧板、一顶板和一底板构成，当在车辆后部展开时，每一半部形成一整体的逐渐缩小盒状体的半部，底板和顶板以一对重叠的防风雨密封沿中线密封在一起。平板相对较薄，但是耐用，并通过弹性带状铰接部件相互连接。顶板和底板也沿对角线铰接以形成两个部分，以利于所有的平板在一相对较小的体积的堆叠的方向上的折叠。该小体积使得车门以在例如多泊位装货码头内不影响相邻车门或车体这样的一种方式旋转约270度固定在车体侧面。一摆臂组件和气弹簧偏置平板为一展开的位置，在所述展开的位置可通过抓住侧板并向内朝向车门表面旋转来重新折叠。当展开时顶板和底板部分向内折叠以利用一挡块组件形成一向外的凹陷。这确保了当需要时平板易于折叠，而平板的两部分不会“锁死”。

Description

用于卡车货箱的后置式气动结构

技术领域

本发明涉及安装于卡车车体后部的气动结构，特别是用于具有后车门的卡车车体的可伸缩式的气动结构。

背景技术

在美国和其他很多国家，卡车运输是长途和短程运输货物和物料的主要方式。卡车通常包括一机动驾驶室，司机坐在其中操纵机动车辆。所述驾驶室连接至一盒状的货箱部。小型卡车通常包括一整体式的货箱部，所述货箱部位于一标准框架上，所述框架从前轮延伸至后轮组件。大型卡车通常包括一可拆卸式的多驱动轴的驾驶室部件，和一位于两组或多组车轮组件之上的一长盒状货箱部件的单独的拖车。这些货车组合体通常被称为“半拖车”或“牵引拖车”。大多数现代卡车的驾驶室，尤其是牵引拖车的驾驶室已在其顶部、两侧和前部配备了气动整流装置。这些整流装置协助引导盒状货箱外顶部之上的空气，整流装置通常比平均驾驶室顶部高一些(几英尺)。货箱扁平突出的前面是驾驶室顶部之上阻力的主要来源。近些年来这种前置式气动整流装置的使用已用于大幅降低阻力且从而提高卡车的燃油经济性，尤其是那些在露天高速公路上高速行进的卡车。

但是，在整个牵引拖车的历史上卡车货箱的后部一直都没怎么改变。这主要是因为在美国和各种其他国家大多数的卡车车体在其后面都有大型的转门或卷帘门。卡车可能还包括一升降门或一边缘，特别适合使卡车倒退进入装货码头区以便将货物从货箱内卸下。众所周知的是，适当的气动整流装置(通常包括一向内逐渐缩小的壁组)的规定将通过降低后面的阻力进一步减小卡车的气动轮廓。阻力的减小反过来提高了燃油的经济性。

然而，大多数尝试提供与卡车车体的后货箱门的结构和功能集成的气动结构都没有成功和/或不适于实际使用和操作。这种后气动结构通常很大，且当需要时很难从后部移开以便进入货箱内。一种方法是提供一种向上摆动的结构，完全在门的路径之外。但是，向上摆动的气动结构需要很大的力量/力从门移开，且还需要在已经很高的货箱之上再留出很大的高度间隙。其他提供一铰接于货箱一侧的气动结构的解决方案也已经尝试过。尽管移动时这需要的力小一些，但还需要很大的侧间隙，这在挤满很多卡车的装货码头通常是不可能的。

实际上，大多数装货码头的布置都需要传统卡车相对较薄的货箱门完全打开旋转约270度，这样货箱门就可以相对齐平地闩扣在货箱与其相邻的那一侧。只有以这种方式卡车才能倒车进入标准侧间隙的装货码头，而该标准侧间隙的码头往往是被频繁进出码头密排成一条线的拖车所占据。在这种环境中，从一侧突出或从顶部突出的气动整流装置将总会干扰装货码头处的操作。

一个可能的方法是将气动结构分成一左铰接单元和一右铰接单元，当闭合时就能形成完整气动结构并转动铰链露出门。但是，所述两个分开的部分仍然存在一大的突出而无法使构成要件旋转270度，且当打开时将不合需要地倾向于突出至相邻的装货台。

另一种方法是在卡车停进装货台内之前从卡车上拆下整流结构。但是，装货/卸货期间拆下的结构必须放置在某处。因为大多数卡车车门都相对较大，整体在大约7-8英尺至8-9英尺的范围内，对司机和装货码头工人来说以这种方式拆下、操作和存放整流装置都可能是不切实际或不可能的。

已经提出了许多其他的在卡车拖车车体后部提供一气动结构的方法。但是大多数都缺乏实用性和/或可用性，且无法达到预期效果或给操作人员造成很大不便。虽然如此，不过对于这种气动结构的需要是毫无疑问的。

面对不断上涨的燃油成本，关键是要开发可应用于卡车货箱后部的气动结构，既可作为原始配件，又可用于改造现有的车辆。这些结构应显示出其耐用性和长的使用寿命，对于普通操作人员来说易于使用，不会干扰通过后货箱门的正常的装货和卸货操作，且不会大幅增加额外的成本或车辆的重量。在车架和/车门上该结构应显示出其较小的体积，当车门打开时不会阻碍侧间隙，且在可能的情况下，还要考虑到对于传统的车门闩锁结构来说的间隙。这种结构还应考虑到法律规定的后部以及其他法律规定的地方所需的车灯。此外，考虑到大量现有的卡车和拖车，非常需要一种可对没有过度定制的许多各种不同的现有车辆简单便宜地进行改造的气动结构。

发明内容

为克服现有技术的缺点，本发明提供了适用于双外开式车门的拖车车体和其他车辆后部上的可折叠的/可缩回的和可打开的/可展开的、向后逐渐缩小的气动组件。气动组件包括安装于右手侧车门的右半部和安装在左手侧车门的左半部。每一半部都由侧板、顶板和底板构成，当在车辆的后部展开时，这形成了整体逐渐缩小的盒状的半部，底板和顶板沿中线以一对重叠的防风雨密封而密封在一起。平板相对较薄，但是耐用，并通过弹性带状铰接部件相互连接。顶板和底板也是沿对角线铰接以形成两个部分，以利于所有的平板在相对较小体积的堆叠方向上的折叠。该小体积使得车门以在例如多泊位码头内不影响相邻车门或车体这样的一种方式旋转约270度固定在车体侧面。一摆臂组件和气弹簧把平板偏置为一展开的位置，在所述展开的位置可通过抓住侧板并向内朝向车门表面旋转来重新折叠。当展开时顶板和底板部分向内折叠以利用一挡块组件形成一向外凸的凹陷。这确保了当需要时平板易于折叠，而不会由于过度平齐而导致平板的两部分“锁死”。

虽然此处的平板包括防风雨密封来提高气动效能，但是可以预想到在可选的实施例中平板之间可有一小间隙，彼此面对而不需一接合密封。可选地，密封可轻轻接合或在其间提供小缝隙，该缝隙在高速时(增加的气流下)可能会接合更加紧密。

在一说明性的实施例中，气动组件为具有右手侧车门和左手侧车门的车体的后部提供了在一折叠的方向和一展开的方向之间移动的结构。设置有一右气动组件半部，其具有：一右顶板，其包括与车门铰接的顶部，与相邻的右手侧车门的顶部铰接连接向下折叠；一右底板，其包括与车门铰接的底部，与相邻的右手侧车门的底部铰接连接向上折叠；以及一右侧板，与相邻的右手侧车门的外缘铰接连接朝向右手侧车门和左手侧车门之间的中线向内折叠。该右顶板进一步包括一与侧板铰接连接的顶部，其铰接连接至顶部车门铰接部和侧板的顶部区域的每一个上，且该右底板进一步包括一与侧板铰接连接的底部，其铰接连接至底部车门铰接部和一侧板的底部区域的每一个上。还提供一气动组件左半部，其具有：一左顶板，其包括一与车门铰接的顶部，与相邻的左手侧车门的顶部铰接连接向下折叠；一左底板，其包括一与车门铰接的底部，与相邻的左手侧车门的底部铰接连接向上折叠；以及一左侧板，其与相邻的左手侧车门的外缘铰接连接朝向右手侧车门和左手侧车门之间的中线向内折叠。该左顶板进一步包括一与侧板铰接连接的顶部，其铰接连接至顶部车门铰接部和侧板的顶部区域的每一个上，且该左底板进一步包括一与侧板铰接连接的底部，其铰接连接至底部车门铰接部和一侧板的底部区域的每一个上。一右摆臂组件铰接连接至右手侧车门，并通过一各自的拉杆连接至右顶板和右底板中的每一个。一左摆臂组件也铰接连接至左手侧车门，并通过一各自的拉杆连接至左顶板和左底板中的每一个。

在一说明性的实施例中，一弹簧组件在第一端部可操作地连接至至少右手侧车门和左手侧车门中的一个上，且构造及设置用于分别把至少右气动组件半部和左气动组件半部中的一个偏置为展开方向。该弹簧可包括一阻尼器且可说明性地包括一安装于每一车门上的托架之间的气弹簧和每一摆臂远端处的垂直构件。通过这种方式，摆臂提供了一协调的导向力至顶板和底板，这反过来又偏置互连的侧板成展开方向。此外，顶板和底板可利用限定了一成角度的铰接轴通过铰接部件安装于其各自的车门上。通过这种方式，当展开时顶板和底板的朝向车门的边缘跨过其宽度保持水平，但是当折叠时限定了一向内逐渐缩小的间隙，以便为车门锁闭杆和其他组件例如摆臂组件提供间隙。在一实施例中，平板利用弹性材料的条带铰接在一起，所述条带在接合处的每一侧固定至相连的平板。这些铰接部件考虑到了碰撞中的破损，且还考虑到了折叠时适度的未对齐，从而有利于折叠时平板的堆叠。侧板可包括一闩锁部件，如沿其后部内表面的销。这在车门和中线附近选择性地接合第二闩锁组件至底板的外表面上。一般来说，当折叠平板时，为便于进入锁闭系统，底板可放置于车门上的一位置处，位于车门锁闭杆手柄上方。此外，底板可成型为一开放式框架，铰接位置和其他连接基座提供于框架内，类似于那些整体式平板。一开放式的框架降低了某些气候条件下碎屑和雪累积的可能。平板还可安装于双推拉门或框架上，所述双推拉门或框架选择性地闩锁至机动车后部，且向外摆动以露出一非双摆动式如卷式车门的一内门。上层车门或框架运行以与常规的双推拉门一样的方式旋转约270度。

在另一实施例中，用于机动车车体后端的气动组件提供一四边的平板设置，所述平板设置从车体后部向后的方向逐渐减小，且铰接连接至车门组件和框架组件中的至少其中一个，所述车门组件和框架组件铰接连接至车体，平板的四边设置包括(a)一右顶板，一右侧板和一右底板，以铰接的方式连接，以便选择性地展开为一右手侧的折叠的方向，和展开为一右手侧的展开的方向和(b)一左顶板，一左侧板，一左底板，以铰接的方式连接，以便选择地展开为一左手侧的折叠的方向，和展开为一左手侧的展开的方向。当打开至少一个车门组件和框架组件并旋转至与车体的一侧面接合时，一右手侧的互连连接提供于右顶板和右底板之间，该右手侧的互连连接可包括一摆臂组件和一弹簧组件，该右手侧的互连连接被制造及设置用于使右顶板、右侧板和右底板自折叠。同样地，当打开至少一个车门组件和框架组件并旋转至与车体的一侧面接合时，一左手侧的互连连接提供于左顶板和左底板之间，该左手侧的互连连接也可包括一摆臂组件和一弹簧组件，该左手侧的互连连接被制造及设置用于使左顶板、左侧板和左底板自折叠。

附图说明

下文将参考附图对本发明进行描述，其中：

图1为根据一说明性的实施例打开/展开时包括一后置式气动组件的卡车拖车车体的后部的局部透视图；

图2为图1所示的气动组件折叠/缩回时后部的局部透视图；

图3为图1所示的气动组件展开时卡车拖车车体的后视图；

图4为图1所示的气动组件缩回时卡车拖车车体的后视图；

图5为图1所示的气动组件的相连的右半部展开时卡车拖车车体的一分开的右手侧车门的局部透视图，未显示的左半部为右半部的镜像；

图6为图5中的气动组件的右半部的俯视图；

图7为图5中的气动组件的右半部的侧视图；

图8为图5中的气动组件的右半部的分解图，显示了根据所述说明性实施例的平板、用于连接平板和平板边缘加固件的活动铰链；

图9为一用于协调图5中的气动组件的平板的运动的摇臂组件的侧视图；

图10为图5中的卡车拖车车体的右手侧车门的局部透视图，显示了连接其上的气动组件的右半部的底板的一部分；

图11为根据一包括每车门上的两并排的锁闭杆的可选实施例的卡车拖车车体的右手侧车门的局部透视图，显示了用于容纳两锁闭杆的改进版底板的防风雨密封；

图12为右手侧车门和图5中的气动组件的相连的右半部折叠/缩回时的侧视透视图，进一步详细显示了互连的平板之间的堆叠关系；

图13为车门和图5中的气动组件的局部后视图，显示了相对车门的由底板和顶板所限定的成角度的铰接轴，其有利于平板组件的齐平的折叠；

图14为根据一说明性的实施例的气动组件的右半部的侧板和底板的局部透视图，显示了折叠时一用于固定组件的锁定机构；

图15为根据一可选的实施例的气动组件的右半部的侧板和底板的局部透视图，其中底板通过一开放式的框架限定，以避免雪和碎屑累积在框架上；以及

图16为一具有一非摆动式的、上卷式的车门的车体后部的外部局部侧视图，且根据一可选的实施例利用一辅助的叠加的车门板或框架采用一铰接安装于车辆后部的气动组件。

具体实施方式

图1详细显示了传统牵引拖车车体100的后部，沿其后端提供有气动组件110。当卡车和拖车在路面上高速移动时，组件运行来降低阻力。供背景参考，与此处所示类似的具有一平板装置的气动组件的操作在上述述及的美国专利申请序列第12/122645号，公布为美国公布申请第2008/0309122A1，提交于2008年5月16日，标题为用于卡车货箱的后置式气动结构中有所描述，其中的内容清楚地包含于本文作为进一步的背景信息以供参考。设置气动组件100分为两个半部。右半部112关于右铰接车门122安装且左半部114关于左铰接车门124安装。两半部112和114之间提供有一接缝116。该接缝与两车门122和124之间的接缝126对齐。下文中，接缝116包含紧密接合的、重叠的密封，所述密封由合适的高弹体制成。如图所示，每一车门包括多个相对拖车车体的后车架130而放置于适当位置的常规铰接部件128。后车架130制造为一由箱形或沟槽构件组成的矩形框架。进一步还由一坚固的金属如钢制造。车门适于向外摆动，如图中的曲箭头132所示。该向外的摆动约为270度，这样车门通常(利用一适当的连接装置或其他夹持组件)靠着拖车车体的相邻侧134连接。以这种方式且如上文所述，当完全打开时车门122、124靠着拖车主体的两侧呈现出较小的体积。这使得拖车能够与其它拖车并排停泊在装货码头内而相不干扰。换句话说，当车门靠着拖车车体两侧完全折叠时，其不会妨碍或干扰码头内相邻的并排拖车的车门(拖车可能是彼此紧密相邻的)。

为便于拖车车体后部的气动结构的使用，同时使得车门仍是可进入的，并可完全打开，每一气动组件半部112和114应靠着车门齐平地折叠，当打开车门约270度时提供一小的体积从而不会干扰拖车车体的一侧。如果折叠的气动组件呈现出太大的体积，那么当车门打开时车门的铰接边缘将靠着拖车车体侧面结合，且将无法靠着拖车车体侧面齐平地放置。上述述及的、公布的美国专利申请包括一些提供了改进的车门交接部件的实施例。但是，这需要对拖车进行大幅的改进，且并没有普遍地满足各种车门结构。因此，该说明性的实施例提供了一有效引导空气减小拖车车体后部阻力的气动组件，同时还允许在不使用时气动组件靠着车门齐平地折叠，这样当车门完全打开并位于靠着拖车侧面时就免于车门侧面的干扰。

图2进一步显示了折叠的状态。要注意的是每一半部112和114以一小体积的方式靠着其各自的车门齐平地折叠。在一实施例中，该体积在拖车车体侧面处从车门表面向外不超过大约1英寸且在右手侧和左手侧车门之间在车体中线处从车门表面向外不超过大约4英寸。一间隙210相对于门缝126对齐，这样，当车门122和124旋转打开时，位于每一车门上的折叠的平板组件112和114互不干扰。如下进一步所述，每一车门包括一锁闭杆140，所述锁闭杆由各自的手柄220旋入和旋出锁闭方向。气动组件朝向其底端，以便允许使用锁闭杆手柄220和其他相连的锁闭机构。该几何形状仍充分地提供了车体的空气动力所需的改进，尽管底板152和154被抬高至高于框架160的底部边缘130约1至11/2英尺。在可选的实施例中，底板152和154可位于框架上的较低处，并为锁闭杆140和其他组件例如尾灯的驱动作出适当的调整。

进一步参考图3和4，进一步详细显示了在整个气动组件110中平板构件的设置。除底板152和154以外，每一气动组件半部112和114分别包括一顶板162和164。还提供有各自的右手侧和左手侧侧板172和174，所述侧板沿框架160各自的侧边缘161大约延伸至每一车门122和124的全高。以下以说明性的尺寸和角度进一步详细地描述平板。通常，顶板162和164及底板152和154每个都由一对平板部组成。更具体地，右上板112包括与车门铰接的平板部182和与侧板铰接的平板部183。182和183以一对角铰接线185相连接。同样地，左上板164包括与车门铰接的平板部184，与侧板铰接的平板部187和184与187之间的对角铰接线189。类似地，底板152和154分别包括平板部192、193、194和197。在该实施例中，顶板和底板在形状和折叠功能方面是基本相似的。

为便于每一气动组件半部112和114的折叠(缩回)和打开(展开)，一摆臂组件198和199分别安装于每一各自的车门122和124的表面上，且还连接至上板和下板162、164、152和154上。更具体地，所述摆臂组件连接至每一与车门铰接的平板部162、164、192、194。每一摆臂组件198和199协调平板部的运动（这些平板部另外铰接在一起），以使平板部以一预定的同步的方式折叠。也就是说，与车门铰接的平板部182和192彼此相对地折叠，而与侧板铰接的平板部183和193彼此背离地折叠。侧板本身朝向车门向内折叠。特别是如图4所示，当相对着的侧板172、174完全折叠时，其最后部的(现在为内侧的)边缘430、432沿车门122和124之间的中心线126位置很接近(间距在两英寸之内或更小)。

要注意的是，该实施例中侧板向后的延伸通常设计为使气动组件整体向后的长度最优化，而不会导致折叠时相对着的侧板相互重叠和干扰。在可选的实施例中，例如在法规要求减小向后的延伸的情况下，侧板可限定一较短的向后尺寸，则相应地当折叠时平板之间的间距就越大。在一具体实施例中，当展开时可提供具有一不超过两英尺的向后的延伸的侧板。在这种实施例中，不同平板向内的锥形角度可与图中所示有所不同——例如在某些或全部侧部提供一更大的锥形角。

现在参考图5、6、7和8，更加详细地显示了右平板半部112。该平板半部的描述同样也适用于左平板半部114，114为112的镜像(且功能相同)，简洁起见省略114的描述。

图5、6、7和8具体进一步详细地显示了顶板、侧板和底板的设置及相互之间的互相连接关系。顶板的两部分182和183利用多个活动铰链510以一共同的铰接线185连接起来。这些铰接部件包括由多个铆钉或其他紧固件紧固至每一平板部边缘的单条的耐用聚合物。铰接部件固定至面向内部(即朝向组件箱的内部)的和面向外部(即朝向外界环境)的平板表面上。一般情况下，根据邻接的、面对的平板的折叠方式确定铰接部件放置于哪一侧。更具体地，铰接部件说明性地位于相互靠着折叠的侧板上。因此，顶板部和底板部之间的铰接部件放置于外表面上，这是由于缩回期间铰接部件向内剪切时这些铰接部件彼此相对地折叠。相反地，顶板和底板之间和侧板的各自的直角铰接连接放置于整个内部表面，这是由于这些平板沿其表面相互靠着折叠。提供有足够数量的铰接带防止两邻接的平板错边，还能够实现以铰接的方式折叠而没有很大的阻力。在一实施例中，相对的平板之间使用三或四个铰接部件，具体取决于其沿铰接线的长度。平板之间使用的铰接部件的数量也可部分根据个别铰接带的长度而变化。在某些实施例中，可使用明显较长的铰接带，包括在适当的情况下所使用的标准长度的铰接带。活动铰链的使用也是有其优势的，在于它考虑到了当平板折叠为一重叠布置时允许一些错边。因此，所述连接足够稳固，以使当展开时平板呈现出一对齐且连续的形状。活动铰接提供于顶板162的平板部182和183之间，以及底板152的平板部192和193之间。活动铰链还提供于平板部183及193和侧板172之间的角连接处。在该实施例中，三个活动铰接提供于每一平板接头之间。活动铰链大约6英寸长，大约2英寸宽(宽度为跨过铰接线的尺寸)，在任一相对着的平板上延伸的铰接部件的宽度大约为1英寸。明确预想到的是在一可选的实施例中，平板可通过机械式铰接部件（例如金属钢琴式铰链或对接铰链)或其他常规设计的铰接机构连接。在一实施例中，活动铰链是由厚度约为1/8英寸的聚烯烃塑料制造的。铰接紧固件孔通常在铰接部件的每一相对侧相互之间错开设置，以避免应力集中。在一实施例中，跨过宽度在一错开的对齐线上，一侧接纳三个紧固件，一侧接纳两个紧固件。由于铰接部件其体积相对较小，放置于外部不会在实质上影响组件的整体空气动力。

平板本身是由一抗风化的、耐用的、坚硬且柔韧的板材制造。在一实施例中，所述板材为一种复合材料。其可为树脂和玻璃纤维的复合、树脂和碳素纤维的复合、树脂和聚合物纤维(例如一编织基体)或其他耐用热材料的复合。所述树脂可为环氧基树脂、聚酯、或其他合适的介质。在一说明性的实施例中，板材可由一市售的厚度约1/8英寸的热塑性复合材料制造。一般来说，由薄横截面的板材所制造的平板是满足需要的，这是因为当组件折叠(和堆叠)时它有助于降低在车门上的体积。一般来说，满足需要的板材的厚度在约1/16至3/16英寸之间，以保持所需的强度和抗风能力，同时还考虑到卡车车体车门表面的可堆叠能力。为加强平板的外边缘，一系列L形的沟槽构件(利用铆钉或其他适当的紧固件)固定至每一平板的三个未连接的边缘。在该实施例中，沟槽构件520连接至平板部182，构件522连接至平板部183，构件524连接至侧板172，构件526连接至平板部192且构件528连接至平板部193。平板构件可由一耐用塑料、复合材料或金属(如铝)制造，厚度约为1/16-3/16。它限定了每一尺寸(即L横截面的每一尺寸)高度在约1/4至3/8英寸之间。在可选的实施例中，可将不同形状和类型的加固件用于边缘上。例如，一刚性边缘焊珠可应用于每一平板的后边缘。该加固构件向内突出，以便减小其气动阻力影响。构件限定了一不干扰折叠的平板部的堆叠的高度。加固件的高度部分是根据活动铰链允许在折叠的平板之间伸展的能力而调整的。此外，如下文所述，车门与平板之间的铰接部件成角度地放置，这样每一折叠的平板的内边缘限定了一比车门铰接部件附近的边缘略厚的层叠。

侧板172通过一系列的铰接部件710直接连接至车门表面。这些铰接部件是标准的带型铰链，铰链销沿一共同的垂直轴对齐。如图5所示，铰链710的带540沿车门向内延伸，以便无障碍地通过垂直框架部542。带540在框架构件542的区域内向后延伸，以使平板172相对靠近地位于侧缘框架和卡车车体。这就提供了一沿侧面更加流线型的设置。平板部182和192通过相连的铰接部件550、552、560和562连接，所述铰接部件也直接固定至车门表面上。一般来说，所有侧的铰接部件均利用常规紧固件固定至车门表面，如利用那些用于固定标准车门铰接部件128的紧固件。关联的垫圈或垫板可提供于车门（未显示）的相对(内部)侧以分散每一铰接紧固件的载荷。铰接部件沿每一平板边缘的布置是高度可变的。一般来说，设置铰接部件550、552、560和562以便使铰接部件不会干扰大部分常规锁闭杆的布置(或者每车门有一单锁闭杆，或每车门有双锁闭杆，如下所述)。在该实施例中，内侧铰接部件550和560放置于距平板162的内侧边缘640约6至9英寸处。外侧铰接部件552和562放置于距平板162的外侧角641约8至11英寸处。侧板172的铰接部件710垂直放置于车门122的外侧（铰接）边缘附近，以避免干扰常用于各种标准卡车拖车车体的多种市售车门铰接部件。这种车门铰接部件布置的位置和数量都可能变化很大，这取决于拖车车体的结构和样式。

要注意，此处所使用的术语“内侧”应指的是沿横向方向朝向拖车车体中部的一位置，且更具体地指的是更接近两车门122、124之间的直线的一位置。术语“外侧”应指的是穿过车体在横向方向上更远离中部且更接近外侧的一位置。术语“后侧”(及其派生词)应指的是朝向车体后方的一方向，且术语“前侧”(及其派生词)应指的是朝向车体前方的一方向。术语“向上”(及其派生词)应指的是朝向车体“顶部”的一方向，而术语“向下”(及其派生词)应指的是朝向车体“底部”的一方向。这些术语和此处所用的其他位置的/方向的术语只是描述相对位置和方向的常规用法，除另有说明外不应视其为绝对的。假设车体的所有方向都在一相对平的表面上，且相对重力的方向垂直向上。

在该实施例中，沿侧板172的边缘的四个铰接部件710的使用足以提供侧板172所需的支持而不会在高速/高气流的环境下摆动或变形。说明性地，三个铰链710的大致布置是在(a)距离侧板顶部圆角16.5英寸处，(b)距离侧板顶部圆角37.5英寸处，(c)距离侧板顶部圆角67英寸处，和(d)距离侧板顶部圆角99.5英寸处(或距离侧板底部圆角10.75英寸处)。明显可预想到用于固定侧板或用于固定顶板和底板的其他数量和布置的（而不是所示和所述的）铰接部件。此外，此处所示的铰接部件的布置在改进的实施例中尤其满足需要，在所述改进的实施例中，平板将被应用至卡车拖车车体的各种结构和样式的车门中。在平板应用于OEM(原始设备制造商)安装的情况下，此处所述的尺寸和布置可变化且可定制，以特别适合OEM的要求。例如，平板关于车门的布置可调整为一更优化的车门几何形状。同时，平板可与照明系统集成以便允许有效传输所需的照度。根据本发明，各种更好地与车门结构集成的平板的其他变型可在所述装置的OEM版本中实施。如图8所示，更清楚地显示了侧板172包括多个沿其与车门相邻的边缘820的切口810。设计这些切口是为了适应用于拖车车体的特别的铰链布置128。在改造的情况下，这些切口可由安装工利用一合适的模板做出来(未图示)。更具体地，参考图6和7，展开的组件100的尺寸和角度如下所述。顶板162限定了一关于水平轴（垂直于重力方向）730的约为11度且可选地在大约6至15度之间的角AT。侧板172的最后缘430限定了其两相对的外部角之间的一约为87英寸的整体高度LVR。底板152限定了一关于水平面730的约为18度且可选地在大约6至30度之间的角AB。特别是参考图6，顶板和底板162和152限定了一约为48英寸的向后的深度LHD。平板的后缘620朝向一略微向内的角度，如图6的平面图所示。侧板172限定了一关于拖车车体的前后方向（直线621）的约为13度（且可选地在大约10至25度之间）的展开角AS。顶板162和底板152的后缘620同样限定了一横越本体的（垂直于621方向)的大约38英寸的宽度LHR，如图所示。平板在车门侧的宽度大约与外车门框架边缘161相同，沿内边缘640提供有适当的间隙用于重叠防风雨密封。

应当指出的是，所述的角AT、AB和AS是高度可变的。提供这些角的目的在于提供气动组件效能所需的角度，同时还考虑到实际中的问题如易于折叠，和考虑到安全性功能如观察尾灯和顶部标志灯所需的间隙。在可选的实施例中，这些角度，以及所述的平板的尺寸可改变若干度和/或若干英寸。此外，在说明性的实施例中，底板152的布置显示为相对侧板172的底部边缘750内侧向上。当平板折叠时，这考虑到了提供锁闭杆220的间隙(见图4)。位于与每一底板铰接的铰接部件接合处的下部呈曲线形的底部边缘的连续裙部稍微增加了效率。该延伸的底侧裙部还通过给人一种整个车门通过气动整流装置完全关闭的印象提供了一种赏心悦目的美学效果。在可选的实施例中这一裙部特征可省略。此外，在以一如图所示的不同于常规结构的设置提供的锁闭杆驱动机构的情况下，底板可进一步向下延伸以覆盖整个车门表面的更多部分。

现在同样参考图9，进一步详细显示了摆臂组件198。摆臂组件198包括带有一外垂直梁912的主框架910，一对互连的水平臂914，和一内垂直梁916。内垂直梁916在其两端分别连接至一对铰接组件920中的每一个。在一实施例中，摆臂构件由方钢构件制造，所述方钢构件上涂有适当的耐腐蚀涂层。所述构件利用常规技术焊接在一起。在一可选的实施例中，一个或多个构件可由不同的金属或合成物质(聚合物、复合材料等)制造。同样地，摆臂可铸造或成型为一整体件，互连的构件之间的实质的中空空间(孔隙)可有可无。

例如如图5所示，摆臂组件198的铰接组件都各自安装至其内侧边缘580附近的车门182的表面上。在一实施例中，铰接组件920安装于车门122上，与内车门边缘580的距离WH约为12英寸。铰链组件920利用穿过车门用于安全连接的常规紧固件连接。铰接组件920使得由互连的垂直和水平框架构件912、914和916组成的摆臂能够作为一单元朝向和远离车门表面旋转。在一实施例中，外垂直构件912的两端930包括三角支架，所述每一三角支架都为一对拉杆934中的每一个提供各自的连接点932。一球形接头或其他允许多个自由度的运动的连接件用于每一连接点932处。端部的球形接头(或其他连接件)938在每一拉杆934的端部连接。这些连接件在顶部部分182和底部部分192上连接至基座940。基座940安装在约沿平板部边缘（640）的前后距离的中部和距离内侧边缘（640）约3-6英寸处。明显可预想到各自平板上的说明性的拉杆连接件布置的其他位置。

此外，摆臂组件的垂直构件912通过一枢轴950连接至一气弹簧组件960的一端。在一说明性的实施例中，气弹簧组件960可具有一约为70lbf的弹力抗力。明显可预想到具有可选的力水平的气弹簧。在一实施例中，以一气弹簧模型89U150368BB0312(可从Industrial GasSprings，Inc.of Eaton，PA中查得)的应用为例。气弹簧组件960的端部通过一枢轴962安装于一位于车门122表面上的基座970上。基座970利用像此处的其他元件一样的穿过车门且通过螺母、垫圈和/或其他合适的紧固机构固定的常规紧固件安装。有利地，在一单独的组件中，一气弹簧既提供一阻尼阻力缓和展开的冲击，又提供一预加的弹力以确保完全展开并防止由于气流而产生的收缩。因此，当释放折叠的平板组件时，气弹簧960在其弹簧的力的作用下以一预定的(阻尼)速率延伸。当框架组件198在其铰接部件920上枢转时，其在折叠和展开方向之间移动拉杆(双箭头980)。折叠状态时，当框架靠着车门的表面齐平时组件克服弹簧弹力压缩弹簧。展开状态时，气弹簧960推动摆臂朝向车门框架160的边缘161向外转动，从而导致展开期间拉杆934偏置顶板和底板162、152相互分离(顶部拉杆向上偏置其平板162，且底部拉杆向下偏置其平板152)。因此，折叠状态下，顶板部和底板部182和192通过拉杆同时彼此相对向内拉(向下拉顶板182且向上拉底板192)。相反地，当气弹簧向外推动摆臂，拉杆偏置向上折叠顶板且向下折叠底板。因为顶板与车门铰接的部分182和底板与车门铰接的部分192连接至各自的顶板部183和193，这些平板也彼此相对沿铰接线与侧板172向内折叠。该折叠动作进一步导致侧板在其铰接部件710上朝车门表面向内拉。因此，摆臂198的动作同时在折叠和展开方向之间移动所有的平板。在一实施例中，摆臂LSA向外的长度约为16.5英寸。同样地，垂直构件912的高度HSA约为37.25英寸。每一拉杆的全长约为24英寸。在一说明性的实施例中，该杆全长是可调节的，这是因为端部的球形接头连接包括一螺纹杆，其位于杆体每一端的螺纹孔内(例如请参见图10和11中的杆1020）。该可调节性允许装配期间的微调。拉杆、配件和其它摆臂组件可由耐腐蚀材料如不锈钢或耐用铝合金制造。

进一步参考图10和11，拉杆长度的微调在某种程度上是合乎需要的，因为顶板和底板162和152各自的182部、183部和192部、193部相互之间通常维持在一略微不在同一平面的方向。也就是说，如图10所示，在完全展开时，顶板和底板162、152限定了一略微向内的折叠（一向外的凹陷），在其之间形成了一相对的凹角AF。也就是说，所示平板部192所在的平面(直线1030)与平板193所在的平面1040成一角度。在平板部之间提供一略微不在同一平面的凹角(向内折叠)确保每一平板可移动至折叠方向而无须适应顶板和底板的季节性变化（season）。在一实施例中，顶板162的凹部的凹角AF约为2度，且底板152的凹角AF约为22度——有点过大的角，这是因为该平板在一定程度上是从其上方的导向气流中移开的，且该大角有助于使组件易于折叠。

通过进一步的解释，如果顶板和底板完全是平面，且用户需要折叠侧板以便通过摆臂驱动整个折叠动作，顶板和底板可能会由于其在同一平面上而卡住。通过在每一平板上形成小的内折叠，侧板的摆动动作会导致两个各自的平板部都为其各自的顶板和底板立即产生向内的(彼此相对的)屈曲。该屈曲使得拉杆934朝向车门向内移动并旋转，而这反过来又会使摆臂通过其铰链旋转以便压缩气弹簧组件960。为了在平板部182、183和192、193之间产生略微向内的凹角AF，每一与车门铰接的平板部182和192都包括一连接缆1040(要注意，连接缆可选地连接至与侧板铰接的平板部183、193)。每一连接缆的每一端部都连接至一相连的支架环1042(或其他合适的基座)，从而连接缆一端连接至平板且连接缆的另一端连接至车门122。连接缆的一端或两端可包括一松紧螺套或其它长度调节器(未图示)来精确地调整连接缆的全长。因此，当完全打开时，每一连接缆1040作为一止动器以防止平板部182和192进一步向外移动。这因此防止了摆臂组件198延伸过度而同时仍允许组件100完全展开。正如已经指出的，由每一连接缆的限制器所产生的平板部之间的凹角AF不会明显改变单元的整体空气动力。

值得注意的是，通过摆臂组件198作用的气弹簧960的弹力提供足够的支持强度来保持气动组件展开而在所有的方向上即使在速度很大风力很大的条件下折叠也不会振动。但是，又可仅仅通过朝向车门表面抓住并旋转侧板就能轻易克服弹力以允许组件从容地折叠/缩回，如下进一步所述，仅仅通过打开车门并向车体侧面移动，以便当侧板与车体侧面接合时引起组件折叠。

此外，进一步如下所述，气弹簧960提供一足够的偏置力作用于摆臂组件198，这样，当释放时，每一半部上的折叠的平板组件就能够“一触即发地”(即通过释放连接缆1422来释放闩扣)“自动展开”。也就是说，仅通过释放闩扣，其后弹簧偏置摆臂组件从车门向外旋转，从而展开向内折叠的顶板部和底板部，并使得侧板向外旋转为展开方向而不需要用户抓住并拉出平板本身。在如下所述的其他实施例和上述述及的美国专利申请序列号12/122645，公布为美国公布申请第2008/0309122Al号，提交于2008年5月16日，题为用于卡车货箱的后置式气动结构中，可明确预想到其他用于能够保留平板的折叠位置和自动展开(例如，用户或以速度驱动的激活驱动器)，而不是(或另外还有)一弹簧组件。

折叠的平板组件的其中一个考虑因素是车门锁闭杆和其他安装于表面的组件产生一向车门表面后部延伸约1-2英寸的体积。这些结构通常在内侧车门边缘/接缝的附近的内侧。本发明提供了多种几何变型来适应这些(通常)已经存在的结构以便允许通过或利用这些结构使组件的折叠不受干扰。参考图10，且进一步参考图12和13，顶板和底板162和152通过各自的铰接部件550、552和560、562连接至车门122。铰接部件都包括利用常规紧固件固定至车门122的车门托架1066。车门托架支持一铰接销，所述铰接销允许平板托架相对其旋转。具体地，内侧铰接部件550和560包括一连接的平板托架1070，所述平板托架1070以一预定距离偏移铰接销(轴)1072，所述预定距离不同于(大于)外侧铰接部件552、562的连接的平板托架1074的铰接销(轴)1076的预定距离。更一般地，顶板和底板162和152的方向都与地表面平行(例如垂直于重力的方向)，而其铰接部件限定相对如图所示的水平方向成一角度的轴。在该实施例中，角AHA约为2-3度，且说明性地，角AHA约为2.08度。当折叠顶板和底板时，通过使铰接轴彼此相对向内成一角度，顶板和底板在车门内缘附近相对车门表面限定了一较大的间隙。这允许折叠的顶板、底板和侧板(特别是与车门铰接的平板部182和192)通过锁闭杆140和摆臂组件198。换句话说，折叠的平板形成一向后逐渐缩小的中部较深的槽腔。该槽腔具有足够的间隙，这是由于铰接部件550、552、560、562的几何形状提供一空间，摆臂和锁闭杆可位于该空间内而不需约束折叠的平板。该几何形状很大程度上取决于每一铰接部件的平板托架的尺寸及与其相关的销的位置。在一可选的实施例中，可沿车门的宽度提供更多的铰接部件(每个平板多于两个)，其平板托架适当地选定尺寸以允许每一铰接销沿成角度的整个铰接轴对齐。

如图6所示，顶板和底板162和152还包括一沿内侧的面对车门的边缘672的一部分限定的切口670(部分显示，该处的防风雨密封已移除)。进一步参考图10和11，切口为锁闭杆140提供了间隙。平板铰接托架1070设计为桥接该间隙670。简明起见图6中已省略，间隙670处通常包括一防风雨密封1080。防风雨密封通常包括一耐用的韧性弹性复合物，如橡胶、聚氨酯或硅胶。根据常规设计，可包括一嵌入式的加固件和/或内缘夹。其位于间隙670的区域内平板边缘672的凸缘上方。其自由边缘与车门表面接合并密封以消除空气流的渗透，从而增加组件的气动效率。密封1080绕锁闭杆140紧密切割，如图所示，锁闭杆和密封之间的额外间隙达到最小。基于这一设计，顶板和底板162和152可适于各种锁闭杆位置。要注意的是，如图11所示的车门1110的可选的实例中，一对锁闭杆1130和1132代替上述的单锁闭杆140应用于每一车门上。这是某些拖车车体上的常规设置。平板切口670足够长以便能够适应锁闭杆的大多数常规设置和放置位置，从而增加了设计的多功能性和可改造性。在该实施例中，密封1080由紧密一致的槽1120、1122切割以分别适应每一锁闭杆1130、1132而不需影响平板和车门表面之间的整体气动密封。

进一步调整顶板和底板162、152的几何形状以在内缘处的平板连接处允许一对密封件。如图所示，顶板和底板162、152的内侧边缘640(部分显示于图6中，此处的防风雨密封圈1092已移除)定位于离车门122的边缘1090的一段偏移距离处。一约3/4英寸至1.5英寸的间隙提供于边缘640和车体中心线之间。如图所示，防风雨密封1092以一常规的方式位于该边缘(640)的凸缘的上方，且相连的密封1092横跨车门边缘1090和车体中心线略微延伸(如图10所示的重叠部OS)。在这种方式下，每一车门平板上的两个防风雨密封1092相互重叠约1/4-3/4英寸，以形成一防止空气渗透的重叠密封。密封件的弹性使得它们以重叠的关系在适度的压力下接合以固定防空气密封。重叠不是很大，否则会导致折叠或展开期间平板相互干扰。换句话说，当折叠一个平板时，密封1092越过相对的、重叠的密封，而阻力不是很大。要注意，每一平板上的密封1080和1092可由同样的、市售的防风雨密封材料制成。两密封1080和1092可在后圆角1098处利用一45度斜角连接连接。两个斜接端部可利用一适当的粘合剂或密封胶(例如硅树脂或聚氨酯粘合剂)接合，从而提供一L形防风雨密封结构。可预想到在一可选的实施例中，两中线密封1092可仅在顶板和底板的一侧替换为一单个更宽的密封件，分别接合相对的顶板和底板的一未密封的边缘。可选地，一侧上的密封可比另一侧更宽。在这些实施例的任一个中，一平板的边缘640可能比相对的平板向中线延伸得更多。

该折叠状态显示于图12中的侧视透视图中。显示了侧板172与双折叠顶板和底板162和152重叠，具有足够的间隙以避免约束锁闭杆140。上述的防风雨密封从车门表面分离并面向上方和下方，如图所示。

尽管此处所述的防风雨密封与平板边缘的凸缘为压入配合式的，可预想到还可采用其他可选的连接机构。例如一进入密封座内可连接至各种平板边缘的一卡夹边缘。在某些实施例中，这可兼作为一边缘加固件。同样地，密封可通过紧固件连接至平板边缘。还可明确设想到，其他密封件或刚性/半刚性整流装置可应用于各种平板之间和/或平板与拖车车体组件之间的连接处。例如，一密封件或整流装置可应用于侧板的面对车门的边缘和车体的车门框架侧面161之间，以进一步密封防止空气渗透并提高组件的气动轮廓。

为保持组件为图12中所示的折叠方向，根据一说明性的实施例，气动组件的每一半部都提供有一锁定机构。参考图14，该实施例的锁定机构包括一销1410，所述销利用一支架1412安装于侧板172的后部下边缘(沿内表面)。销1410沿侧板172的内表面垂直向下面对突出部。在一实施例中，其可由一金属的合适等级和类型的直径为1/4-1/2英寸的螺栓制造。销1410在底板152的邻近的边缘向下略微突出。一相应的闩锁组件1420提供于内侧中线附近。在该实施例中，闩锁安装于每一底板的外(面向组件外部)表面上。闩锁可为任何可接受的设计。在该实施例中，闩锁包括一标准销捕获闩锁，当销穿过以弹簧承载的闩锁门时，闩锁自动接收和约束所述销。由于闩锁固定于底板的外表面上，只有在折叠状态时底板旋转至大约垂直对齐面向上方时闩锁才与销对齐。闩锁组件1420可包括合适的弹簧和其他使其能够保持捕获销1410直至被其释放的机构。根据一常规设置，一释放绳索1422可提供于闩锁组件1420的释放机构上。

应当指出的是，所述的闩锁组件为折叠时用于固定组件的多种技术中的其中一种。在一可选的实施例中，可使用一简单的在侧板和车门表面之间运动的吊环螺栓和钩状链条。同样地，一棒或减震索可用于相邻的折叠的侧板之间。如下进一步所述，可完全省略闩锁。

运行时，当用户想要缩回并折叠组件时，他或她握住侧板的边缘并朝向车门表面旋转侧板。这导致顶板和底板162和152开始沿其铰接线185彼此相对地作剪切式移动。所述剪切式移动的效果导致与车门铰接的平板部182、192彼此相对地向内旋转，这偏置了相连的拉杆934。这反过来又会导致弹簧臂克服气弹簧的弹力运行，以一协调的方式折叠整个装置。折叠完成时，当侧板移动为一与车门表面面对的关系时，销1410最后被闩锁组件1420捕获，其后约束整个组件在适当的位置上，折叠至与车门齐平。为展开组件，用户只需通过拉绳索1422释放闩锁组件1420，且气弹簧运行从车门表面向外偏置摆臂。这反过来又沿着互连的侧板展开顶板和底板。

要注意，气弹簧的固有阻尼效应也有其好处，在于它防止当车辆下行时由于震动和阵风造成的突发冲击，但允许折叠动作期间施加的被转换用于克服弹力的稳定连续的力。阻尼动作还确保展开期间，组件缓慢地到达其最终的展开方向而没有冲击。

组件的几何形状允许相对低等级的施加力靠着其下面的车门折叠组件的每一半部(此处称为“自折叠”)。如上文所指出的那样，在一实施例中可只通过打开车门122并将其旋转至其270度靠着卡车车体侧面的完全打开的位置来折叠组件。一旦完全打开，车门就靠着车体的侧面利用(例如)一安装有铰接螺栓(或链条)的常规车门和安装于车体的挂钩装置(未图示)锁闭。在这种实施例中，闩锁机构1410和闩锁组件1420可能可以省略。这假定了当车门打开时组件将一直保持展开状态。

根据各种不同的实施例，就像自动展开，上述组件半部“自折叠”的能力独特地提高了气动组件半部的实用性和易用性。它减少了进入车体内部所需的步骤数或否则将平板向后移出展开的方向。具体地，用户只需触及并拉开车门锁闭杆，抓住并旋转车门使其与车体的侧部接合(就像发生自折叠一样)并通过一常规的挂钩固定车门至车体。当其折叠时，底板和侧板可利用其各自的闩锁构件(1410、1420)固定在一起，用于当车门再次关闭并固定用于运动时(通过拉绳索1422)的随后的释放。

参考图15，组件的底板可根据一可选的实施例提供为开放式架构的几何形状。对每一底板裁剪，或者否则就以结构型梁构件成型，这样外框架1510和1512包括一各自的中央开口1514和1516。将该开放式框架的几何形状调整为减少或消除渗透和/或积雪、积泥或其他类似物的可能性，这些都是特别是北方气候经常发生的。尽管气动性能略微有所降低，但又通过其实践可用性的增长得以抵消(例如，雪可能积聚集在一完全的底板上，并限制或阻止缩回)。摆臂拉杆934在该实施例中是不变的，并连接至平板的外框架1510，这样摆臂拉杆934就以上述同样的方式工作。更具体地，说明性的开放式框架以和图14中的底板部192和193相同的方式工作。它们利用如上所述的弹性活动铰链沿铰接线1585铰接在一起。框架的刚性组件由钢、铝、复合材料(玻璃纤维、碳纤维等)或类似物组成。还要注意，附加的补强构件、肋板等均可连接至所述的框架构件上和/或其之间。这些构件仍应允许少量雪和碎屑的累积。为便于说明，术语“底板”和“底板部”应包括开放式的框架结构及其铰接的子组件。

当然，可以设想到在可选的实施例中为实现一开放式的框架结构可提供不同的几何形状，通常为带着提供防止雪和其他碎屑的累积的目的的开放空间，而在高速运行时不影响整个四边气动组件的刚性。因此按照此种描述，任何这种结构可称为“底板”或“底板结构”。

已根据说明性的实施例描述了气动组件100的结构和一般功能，现在进一步详细描述组件对于已有的拖车车体(OEM或改装)的应用。

根据一预定的设置，为安装工提供的气动组件，是多个连接在一起并安装在拖车车体上的零部件。预先知道拖车车体车门铰接部件128的位置，可在安装前(由制造商)提供沿每一侧板的前部的面对车门的边缘的适当的切口810。防风雨密封可提供为一连续的、未切割长度的材料，在如上所述的斜切处连接，或者防风雨密封可预先制造为上述的L形，确定其大小适合用于安装至每一顶板和底板。因为重叠的中央防风雨密封1092相对较宽(1英寸或更大)，它们可适应车门和车门框架宽度上小的变化度，这可能发生于拖车车体不同的品牌和型号。同样，正如上文所指出的那样，朝向车门的防风雨密封1080适应于每一车门上一个或多个锁闭杆可能的不同位置。

在准备用于安装的每一车门时，安装工采用可由纸、硬纸板或一更坚硬的材料制造的模板(未图示)。将模板放置于车门上方，且可包括适当的支座(间隔块和具有适当直径的管状孔的钻导子)来通过锁闭杆和任何手柄、支架、以及原始铰接部件128。一旦模板适当地位于车门上的一水平位置，当安装工钻好所有所需的孔来将组件的各种铰接部件、支架和基座安装至车门上时，(利用卡夹、临时螺钉、带、粘合剂、把手等)将模板固定在适当的位置。如上文所述，在提供组件用于安装的情况下，而在此安装过程中原始拖车车体车门铰接部件128的数量和/或位置都是未知时，侧板边缘为不开槽的。然后安装工垂直放置每一铰接部件(128)并利用钻头或钻刀沿侧板的与车门面对的边缘在相应的位置处切削适当大小的沟槽(810)。

一旦钻好所有的孔并切削好所有的沟槽，通过在适当的位置将紧固件固定至所有的活动铰链上而将平板装配在一起。平板可预钻孔来接纳铰接部件和其他组件，例如加固件和机械的门至平板的铰接部件。然后利用紧固件将平板连接至每一各自的车门。相连的摆臂组件也利用穿过其铰接部件和气弹簧的车门基座的紧固件连接至车门。然后摆臂组件通过拉杆(934)与顶板和底板相互连接。调整拉杆(934)以向顶板和底板的向后突出提供适当的角度。用于约束的连接缆(1040)通过平板和车门上三角架的环连接，并调整以分别约束顶板和底板在顶板部和底板部之间的所需的凹角。两个组件半部的顶板和底板也是对齐的，这样通过适当调整拉杆934和连接缆1040使其中央密封重叠和接合。在安装过程中的一些点上，进行安装防风雨密封件1080和1092，且密封圈1080上切削有沟槽用于容纳每一门上的一个或多个锁闭杆。可使用一锋利的美工刀或冲压机来切削密封上的杆槽。

安装有气动组件的拖车车体在运行时间期间，可预想到组件的某些元件将会磨损并需要临时更换。例如，由于磨损以及由于与物体或机动车碰撞所造成的损坏，可能需要不时地更换一些或所有的活动铰链。需要注意的是，使用由柔韧聚合物材料带所制造的活动铰链的一个优势是气动组件的一平板和一物体或其他车辆之间的碰撞通常会导致，首先，在一平板变形或破坏之前使一个或多个铰链会刮损。因此，铰接部件在适度作用力下刮损的能力提供了一能量吸收安全机制，这样避免了组件更多的灾难性故障和/或碰撞物体或车辆的损坏。同样，气弹簧也可能需要不时地更换。这是一项相对简单的任务，通常涉及几个紧固件的拆卸和一新的气弹簧与新的或现有的紧固件的重新连接。此外，防风雨密封可能偶尔也需要更换。这也是一项相对简单的操作，移除旧的防风雨密封，在平板边缘之上放置一新的防风雨密封。

通常如上所述，调整平板的大小和设置为经核准的安全设备。适当的反光板、反光带、标语和指示牌可安装或粘附在平板上的适当位置。此外，平板可包括根据不同位置的需要的LED指示灯和/或白炽灯照明设备。在照明设备包含于平板上的情况下，通常提供从拖车车体至平板的适当的电线(例如一软电缆—未显示)，所述电线穿过车门框架或从尾灯箱延伸。可选地，一安装于车门或平板内部的电池和太阳能充电器可提供照明电源，采用安装于例如沿顶板的薄膜太阳能板以提供充电电源(未图示)。然而，应指出的是，此处所示和所述的设置符合现行美国交通法规而不需要平板自身上额外的照明设备。具体地，平板为拖车顶部标志灯和尾灯在其他部件之间提供有足够的可见性。改进后的平板，如此处所述的向后的长度，可轻松地调整气动组件使之符合其他管辖区的规定，如加拿大的规定。

根据一可选的实施例，可预想到可调整气动组件来操作一具有非双摆动后车门的机动车。通过实例，图16显示了一具有一卷型车门1612的机动车后部1610，所述卷型车门位于后车门框架1616内沿一轨道1614行进。该车门跨越车体的整个宽度，且通常在框架1616内向前凹进，如图所示。在机动车中一具有非双摆动车门设置的后气动组件同样是合乎需要的，且提供一考虑到易于进入车门的组件也是符合需要的。在该实施例中，一具有一对气动组件半部的气动组件(显示有右半部1620)提供于机动车的后部。该具体实施例中的组件基本上类似于上文所述的组件(且同样的组件采用同样的参考数字)。在可选的实施例中可对组件做出改进以使组件适应于特定的应用中。在该实施例中，侧板铰接部件710和顶/底板铰接部件550、552、560、562(552和562如图所示)都连接至一辅助外开式车门平板或开放式框架1630。该车门面板或框架1630提供了用于安装组件1620的所有的部件的同一基座，且以与常规双外开式车门同样的形式提供为两个半部。具体地，在框架包括一系列互连的横梁的情况下，可预想到还包括附加的平板或肋板以安装连接件如摆臂铰接部件920。可选地，辅助车门平板1630可包括一由金属、复合高分子材料或其他可用材料制造的整板。为便于说明，此处所采用的术语“车门”，在安装一气动组件的上下文语境中，应包括一辅助车门平板或框架(1630)，所述辅助车门平板或框架连接至覆盖另一种形式的车门(卷式、织式等)的机动车后部的一部分，并允许上述描述车门122、124的形式的双摆动式。更一般地，一车门为一气动组件半部连接的任何结构(框架、平板，部分平板等)。图16的实施例中的辅助车门平板或框架因此设置于机动车后部的分开的铰接部件1640上，所述铰接部件利用螺钉或其他紧固件连接至例如车体的后车架1616上。铰接部件1640的数量和位置可变性很大，且应足以支持辅助车门平板或框架1630和承受气动载荷的气动组件半部1620的重量。一个或多个密封或整流装置1650可提供于车门平板边缘和机动车车体之间。为组件提供与(上述的1080、1092等)同样形式的密封。铰接部件1640设置为允许右侧车门或框架1630和折叠的气动组件1620一起向外摆动约270度来沿各自的机动车车体侧面向后折叠。同样地，左手侧车门或框架(未图示，但是是右手侧车门1630的镜像)可向外旋转约270度来沿各自的机动车车体侧面向后折叠。在该位置上，一挂钩和链条可用于沿机动车侧面固定每一折叠的车门单元至一吊环螺栓(或利用其它常规压紧装置)。这使得机动车可与其他机动车并排停泊在装货码头内而相互之间不受干扰。卷式(或其他)车门1612然后可以常规方式打开，且货物装卸可以正常的方式进行。货物装卸完成后，拖车从装载码头移出，右手侧车门或框架1630和左手侧车门或框架(图中未示出，但为右手侧车门1630的镜像)可回摆270度关闭。然后利用例如一与框架内的一接纳孔口相互作用的闩锁机构1660在每一侧固定车门或框架。可采用任何其他可选的闩锁机构。当固定好车门或框架时，展开气动组件。

尽管上述气动组件的实施例和实施方式提供了一整体四边气动组件平板结构(即由两平板半部成型的整体顶部，由两平板/框架半部成型的整体底部，右侧板和左侧板)的两个半部，每一气动组件半部位于分别的车门/框架上，可预想到在可选的实施例中，此处所述的气动组件的两半部可以都安装于单个车门组件或框架组件上，所述车门组件或框架组件覆盖于一车门，或更一般地，覆盖于机动车后部。这种车门组件或框架组件适于绕连接于机动车车体的铰接部件向外摆动以便露出机动车的后部。根据上述的实施例，当向外摆动时，这种整体四边的气动组件的两半部的车门组件可定位于与机动车侧面对齐，且允许两半部中的每一半部（都靠着机动车的侧面）中的平板进行自折叠。在这种方式下，气动组件可有效提供于一卷式后车门，一无后车门的侧壁式拖车，或根据此处所述实施例的其他一单独的、全尺寸的车门组件或框架组件为用于安装气动组件的便利结构的机动车。为便于说明，术语“车门组件”或“框架组件”应包含一个或两个承载所有或气动组件的各自半部的外摆式车门。“车门组件”可以是一个或两个提供了机动车的主要入口的车门，或者可以是一个或多个选择性地覆盖一主车门、壁等的覆盖表面，或一对车门。同样地，图16所示的车门或框架1630可为一对车门或框架中的一个，每个都承载整体四边气动组件的一各自的半部，其每一个都打开至机动车车体的相对侧上，或车门或框架1630为承载气动组件的两个半部且打开至机动车一单独侧上的单车门或框架。

应当清楚的是，平板的特殊设置及其折叠几何形状为多种可能设置中的说明性的，例如上述涉及的美国专利申请序列第12/122645号，提交于2008年5月16日，题为用于卡车货箱的后置式气动结构中所设想的那些，其在至少每一组件半部的顶板和底板之间在整体组件的每一半部上与一各自的互连的摆臂结合应用一“折纸式的”折叠几何体。在可选的实施例中，可通过在各平板部之间提供不同的或附加的分部，以此处设想的所需的、小体积的堆叠布置设置平板。例如，顶板和底板可以是整块的，且侧板可包括附加的铰接部——例如连接至整体式顶部和底部的一中央铰接部及顶部和底部铰接部。同样地，顶板、底板和侧板可不同地包括多个铰接部，所有的铰接部都连接在一起形成一连续的、可折叠的结构。更一般地，具有一顶板结构、侧板结构和底板结构(可为一开放式框架)、制造及设置靠着车门用于允许平板折叠为一堆叠式设置的气动组件预想到此处所设想的所有的各种几何形状。这些组件说明性地适于自动展开，或者是通过弹簧偏置或者是通过其他驱动机构展开，并且当承载的车门或框架靠着机动车侧面折叠时可自折叠。

应进一步明确的是，本发明的拖车车体气动组件，不同于大部分近来提出的那些的是，其提供了一切实可行的、划算的、用户友好的和现实的解决方案，用于满足拖车车体或类似运输机构上的后气动整流装置的需要。该解决方案将不会干扰正常的卡车运输操作，司机随时可用而不会有任何明显的不便。此外，该组件几乎可用于改造现有的所有拖车，而不会消耗太多时间或增加资金成本。

前文已经详细描述了本发明的实施例。在不脱离本发明的发明思想和范围情况下可进行各种修改和增加。以上描述的各种实施例可与其他描述的实施例组合以提供多种特征。此外，虽然前文描述了一些本发明的设备和方法的单独的实施例，但本文的描述仅仅是对本发明原理的应用的说明。例如，可以预想到，可根据多种可选的技术来形成后部平板内的凹角。在一个具体实施方式中，顶板和底板铰接部件(在车门和/或侧板上)可包括用于产生所需凹角的挡块。同样地，凹角可在平板部之间或沿摆臂组件或气弹簧组件生成挡块。此外，在某些实施例中，当完全展开时，可组装顶板和底板在其结构内包括一内向偏置弯曲的角度，这样当缩回时它们被偏置来向内折叠。该弯曲可通过在平板之间提供不对称的连接来设置。此外，尽管气弹簧是通过手动偏置为一折叠的方向，但是明显可预想到，气弹簧可替换为一根据用户的指令和/或机动车的主导速度自动展开和缩回组件的动力驱动式执行器(如液体执行器、电磁螺线管、上电的螺线杆、上电电缆拉等)。这种驱动，可定义为“自动展开”的一种形式，采用一驱动开关(用于选择性地展开和驱动)和/或位于例如车辆驾驶室内且由司机操控，或根据检测到的速度运行的控制器电路。驱动器可位于气弹簧的空间内或在一个或多个与平板互连的其他位置处。更重要的是，尽管气动组件显示为与一有轮的拖车车体连接，此处的原理(包括一覆盖于现有车门之上的辅助车门结构)可适配于其它类型的卡车结构，如固定式车体(无拖车)卡车、串联式拖车和联合集装箱。更一般地，气动组件可根据普通技术在车体和组件之间利用适配器和中间安装组件通过安装设置和整流装置的适当改进调整为适应其他机动车车体的后部形状，例如轿车运载车体、牲畜运载车体、油轮主体、垃圾车车体、侧壁式拖车车体、低架式车架拖车车体等。因此，该描述仅仅起示例性的作用，而并不旨在限制本发明的范围。

Claims (30)

1.一种用于具有右车门和左车门的机动车车体后部的在一折叠的方向和一展开的方向之间移动的气动组件，包括：

右气动组件半部，其具有一右顶板，右顶板包括与车门铰接的顶部，其铰接连接于相邻的右手侧车门的顶部以向下折叠；一右底板，右底板包括与车门铰接的底部，其铰接连接于相邻的右手侧车门的底部以向上折叠；以及一右侧板，右侧板铰接连接至相邻的右手侧车门的外缘以朝向右手侧车门和左手侧车门之间的中线向内折叠，该顶板进一步包括与侧板铰接连接的顶部，其铰接连接至顶部车门铰接部和侧板的顶部区域的每一个上，以及该底板进一步包括与侧板铰接连接的底部，其铰接连接至底部车门铰接部和侧板的底部区域中的每一个上；

左气动组件半部，其具有一左顶板，左顶板包括与车门铰接的顶部，其铰接连接于相邻的左手侧车门的顶部以向下折叠；一左底板，左底板包括与车门铰接的底部，其铰接连接于相邻的左手侧车门的底部以向上折叠；以及一侧板，其铰接连接至相邻的左手侧车门的外缘以朝向右手侧车门和左手侧车门之间的中线向内折叠，该顶板进一步包括与侧板铰接连接的顶部，其铰接连接至顶部车门铰接部和侧板的顶部区域的每一个上，以及该底板进一步包括与侧板铰接连接的底部，其铰接连接至底部车门铰接部和一侧板的底部区域中的每一个上；

右摆臂组件，其铰接连接至右手侧车门，并通过各自的拉杆铰接连接至右顶板和右底板中的每一个；以及

左摆臂组件，其铰接连接至左手侧车门，并通过各自的拉杆铰接连接至左顶板和左底板中的每一个。

2.根据权利要求1所述的气动组件，进一步包括一弹簧组件，在其第一端部可操作地连接至至少右手侧车门和左手侧车门中的其中一个，其构造及设置为分别偏置至少右气动组件半部和左气动组件半部中的其中一个为展开的方向。

3.根据权利要求1所述的气动组件，其中弹簧组件在其第二端部可操作地连接至至少右手侧摆臂组件和左手侧摆臂组件中的其中一个上。

4.根据权利要求3所述的气动组件，进一步包括一顶部截止组件，其防止每一与车门铰接的顶部的展开超过一预定的角度，如此在每一与车门铰接的顶部和每一各自与侧板铰接连接的顶部之间限定了在非同一平面上的向外部的凹陷；以及一底部截止组件，其防止每一与车门铰接的底部的展开超过一预定的角度，如此在每一与车门铰接的底部和每一各自与侧板铰接连接的底部之间限定了在非同一平面上的向外部的凹陷。

5.根据权利要求4所述的气动组件，其中底部截止组件包括一右底部连接缆，其连接于右手侧车门和右底板的与车门铰接的底部之间；以及一左底部连接缆，其连接于左手侧车门和左底板的与车门铰接的底部之间。

6.根据权利要求5所述的气动组件，其中顶部截止组件包括一右顶部连接缆，其连接于右手侧车门和右顶板的与车门铰接的顶部之间；以及一左顶部连接缆，其连接于左手侧车门和左顶板的与车门铰接的顶部之间。

7.根据权利要求3所述的气动组件，其中弹簧组件包括一气弹簧。

8.根据权利要求1所述的气动组件，其中右顶板和右底板包括与右手侧车门互连的铰接部件，限定了一成一角度的铰接轴，以便使得右顶板和右底板，与右手侧车门之间形成一间隙，其在折叠方向朝向中线敞开；且其中左顶板和左底板包括与左手侧车门互连的铰接部件，限定了一成一角度的铰接轴，以便使得左顶板和左底板，与左手侧车门之间形成一间隙，其在折叠方向朝向中线敞开。

9.根据权利要求1所述的气动组件，其中右顶板和右底板中每一个包括与右手侧车门相邻的狭长切口，当右手侧气动组件在展开方向时，该狭长切口提供了一个或多个锁闭杆和一防风雨密封之间的间隙，其中该一个或多个锁闭杆位于右手侧车门上的多个横向位置上，该防风雨密封在该切口边缘与右手侧车门之间延伸，该防风雨密封包括环绕该一个或多个锁闭杆的凹槽。

10.根据权利要求1所述的气动组件，其中左顶板和左底板中每一个包括与左手侧车门相邻的狭长切口，当左手侧气动组件在展开方向时，该狭长切口提供了一个或多个锁闭杆和一防风雨密封之间的间隙，其中该一个或多个锁闭杆位于左手侧车门上的多个横向位置上，该防风雨密封在该切口边缘和左手侧车门之间延伸，该防风雨密封包括环绕该一个或多个锁闭杆的凹槽。

11.根据权利要求1所述的气动组件，其中右顶板的与车门铰接的顶部和与侧板铰接的顶部沿从右手侧车门外缘相邻的角至与中线相邻的相对的最后部的角延伸的一直线铰接连接，右底板与车门铰接的底部和与侧板铰接的底部沿从右手侧车门外缘相邻的角至与中线相邻的相对的最后部的角延伸的一直线铰接连接。

12.根据权利要求11所述的气动组件，其中左顶板的与车门铰接的顶部和与侧板铰接的顶部沿从左手侧车门外缘相邻的角至与中线相邻的相对的最后部的角延伸的一直线铰接连接，左底板与车门铰接的底部和与侧板铰接的底部沿从左手侧车门相邻外缘的角至与中线相邻的相对的最后部的角延伸的一直线铰接连接。

13.根据权利要求1所述的气动组件，其中右顶板的与车门铰接的顶部和与侧板铰接的顶部通过多个固定至其相面对的边缘邻近的弹性带铰接部件连接，右底板的与车门铰接的底部和与侧板铰接的底部通过多个固定至其相面对的边缘邻近的弹性带铰接部件连接，左顶板的与车门铰接的顶部和与侧板铰接的顶部通过多个固定至其相面对的边缘邻近的弹性带铰接部件连接，且左底板的与车门铰接的底部和与侧板铰接的底部通过多个固定至其相面对的边缘邻近的弹性带铰接部件连接。

14.根据权利要求13所述的气动组件，其中右侧板和右顶板的与侧板铰接的顶部通过多个固定至其之间的连接处邻近的弹性带铰接部件连接，右侧板和右底板的与侧板铰接的底部通过多个固定至其之间的连接处邻近的弹性带铰接部件连接，左侧板和左顶板的与侧板铰接的顶部通过多个固定至其之间的连接处邻近的弹性带铰接部件连接，且左侧板和左底板的与侧板铰接的底部通过多个固定至其之间的连接处邻近的弹性带铰接部件连接。

15.根据权利要求1所述的气动组件，其中右顶板、右底板、右侧板、左顶板、左底板和左侧板中的每一个都由一复合板材制造，该复合板材具有约1/16至3/16英寸的厚度。

16.根据权利要求1所述的气动组件，其中右底板的与车门铰接的底部和与侧板铰接的底部的至少其中一个，和左底板的与车门铰接的底部和与侧板铰接的底部的至少其中一个包括一开放式的框架。

17.根据权利要求1所述的气动组件，其中右侧板和左侧板的每一个在其内表面的后底部角处都包括一第一闩锁组件，且右底板和左底板的每一个在其外表面上的中线附近的一角上都包括一可拆卸地接合第一闩锁组件的第二闩锁组件。

18.根据权利要求1所述的气动组件，其中右手侧车门和左手侧车门的每一个都包括一车门平板和一框架的其中一个，其铰接连接至机动车车体后部并在机动车车体后部覆盖一非外开式的车门。

19.根据权利要求1所述的气动组件，其中右底板和左底板通过位于锁闭手柄之上的铰接部件分别安装于右手侧车门和左手侧车门，其中该锁闭手柄连接到一锁闭杆。

20.根据权利要求1所述的气动组件，其中右顶板、右底板、右侧板、左顶板、左底板和左侧板的至少其中一个采用热塑性复合板材制造，所述板材具有一在约1/16英寸至3/16英寸之间的厚度。

21.一种用于机动车车体后端的气动组件，包括：从车体的后部向后方逐渐减小且铰接连接至车门组件和框架组件中的至少一个的四边平板机构，该车门组件和框架组件铰接连接至车体上，该四边平板机构包括(a)通过铰接的方式连接的右顶板、右侧板和右底板，以便选择性地展开为一右手侧折叠的方向和展开为一右手侧展开的方向，以及(b)通过铰接的方式连接的左顶板、左侧板和左底板，以便选择地展开为一左手侧折叠的方向和展开为一左手侧展开的方向；以及

右顶板和右底板之间的右手侧的互连连接，其制造及设置为用于当打开该至少一个车门组件和框架组件并旋转至与车体的一侧面接合时使得右顶板、右侧板和右底板自折叠；以及

左顶板和左底板之间的左手侧的互连连接，其制造及设置为用于当打开该至少一个车门组件和框架组件并旋转至与车体的一侧面接合时使得左顶板、左侧板和左底板自折叠。

22.根据权利要求21所述的气动组件，其中该至少一个车门组件包括一对车门，每一车门都分别旋转至与机动车车体的一相对侧接合。

23.根据权利要求21所述的气动组件，其中右手侧互连连接和左手侧互连连接中的每一个包括各自的摆臂组件，其具有互连的弹簧组件，该弹簧组件用于支持自动展开。

24.根据权利要求21所述的气动组件，其中右底板和左底板中的至少其中一个包括至少一个开放式的框架组件。

25.一种用于机动车车体后部的气动组件，该车体具有第一摆动式车门和第二摆动式车门，每一摆动式车门都关于机动车的第一侧和相对的第二侧的每一个铰接连接，该气动组件包括:

第一顶板，其铰接式地分为一对第一顶板部，第一顶板部的第一部分铰接连接至与其顶部相邻的第一车门，第一顶板制造和设置为抵靠第一车门向内折叠；

第二顶板，其铰接式地分为一对第二顶板部，第二顶板部的第一部分铰接连接至与其顶部相邻的第二车门，第二顶板制造和设置为抵靠第二车门向内折叠；

第一侧板，其连接至与其一侧相邻的第一车门，第一侧板铰接连接至第一顶板部的第二部分，且制造和设置为抵靠第一车门向内折叠；

第二侧板，其连接至与其一侧相邻的第二车门，第二侧板铰接连接至第二顶板部的第二部分，且制造及设置为抵靠第二车门向内折叠；

第一摆臂组件，其铰接连接至第一车门和第一顶板，第一摆臂组件制造及设置为使第一顶板和第一侧板响应第一摆臂组件的向内运动以共同地朝向第一车门向内折叠；以及

第二摆臂组件，其铰接连接至第二车门和第二顶板，第二摆臂组件制造及设置为使第二顶板和第二侧板响应第一摆臂组件的向内运动以共同地朝向第二车门向内折叠。

26.根据权利要求25所述的气动组件，进一步包括一致动器，其施加偏置力以使第一摆臂组件和第二摆臂组件中的至少一个铰接式地向外移动，以便分别展开(a)第一顶板和第一侧板中的至少一个和(b)第二顶板和第二侧板中的至少一个。

27.根据权利要求26所述的气动组件，其中致动器包括一弹簧和阻尼组件。

28.根据权利要求25所述的气动组件，进一步包括一弹性密封，该密封在一展开方向上覆盖第一顶板部的第一部分和第二顶板部的第一部分之间的一间隙。

29.根据权利要求25所述的气动组件，进一步包括用于限制(a)第一顶板和第一侧板中的至少一个和(b)第二顶板和第二侧板中的至少一个的向外的展开的装置。

30.根据权利要求29所述的气动组件，其中用于限制的装置包括一线缆。

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