減阻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于在移動鈍體的尾端處減小阻力的減阻裝置。此外，本發(fā)明涉及包括這樣的減阻裝置的車輛以及用于打開和關(guān)閉這樣的減阻裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在陸地上移動車輛或?qū)④囕v移動穿過空氣所需的動力的量由于氣動阻力而隨車輛的速度一起增大?？朔鈩幼枇λ璧膭恿Φ牧恐苯愚D(zhuǎn)化為增大的燃料消耗，且因此直接轉(zhuǎn)化為運(yùn)營成本。
[0003]因此，已注意到減小廣泛各種運(yùn)輸車輛(例如，貨車)的氣動阻力。貨車的形阻部分地與前部的形狀，諸如駕駛室及其到掛車或集裝箱的過渡部分的緩急度，相關(guān)。通常，這些外形被稱為鈍體。術(shù)語“鈍體”涉及缺少流線型形狀的特定幾何結(jié)構(gòu)的空氣動力定義。鈍體的特征在于，鈍體當(dāng)以橫截面方式放在氣流中時含有使氣流經(jīng)過的突變過渡區(qū)。突變過渡區(qū)導(dǎo)致阻力。
[0004]已作出各種改進(jìn)來改進(jìn)這些部分的空氣動力形狀，例如，通過使發(fā)動機(jī)蓋、擋風(fēng)玻璃、擋泥板等外形較呈流線型以及通過將整流罩添加到駕駛室頂或貨車箱體的前部。
[0005]貨車的形阻力的另一顯著促成因素是與掛車的后部相關(guān)聯(lián)的阻力。典型的掛車箱體將以大的矩形表面終止。此形狀導(dǎo)致在掛車箱體在高速公路上移動時在掛車箱體后方產(chǎn)生減壓區(qū)域，結(jié)果是產(chǎn)生必須以額外發(fā)動機(jī)動力且因此以額外燃料克服的減速力。諸如典型掛車箱體的形狀也被稱為鈍體。
[0006]因此，已致力于將減阻裝置作為后整流罩添加到此鈍體的后部，以減小在后部產(chǎn)生的減壓區(qū)域且因此提高路上燃料效率。然而，貨運(yùn)行業(yè)極具競爭性且對運(yùn)營成本敏感，其中運(yùn)營成本不僅包括燃料成本，而且包括資本成本以及與司機(jī)或其他人員必須操作貨車且執(zhí)行裝卸操作相關(guān)聯(lián)的成本。就這來說，覆蓋掛車箱體的后整流罩通常也將覆蓋裝/卸門。因此，此后整流罩如果永久安裝到掛車箱體，則是麻煩的。同樣，每次進(jìn)行裝/卸操作時拆卸和緊固后整流罩花費(fèi)額外時間，可需要額外設(shè)備來輔助相對大的減阻裝置的移動、配載和定位，且可并非司機(jī)和/或裝卸工能力所及。
[0007]還已經(jīng)嘗試以某種方式使減阻裝置可縮回，以使得減阻裝置不妨礙非公路活動。然而，這些努力迄今為止尚未產(chǎn)生能夠廣泛使用的裝置。因此，仍需要用于包括鈍體的運(yùn)輸車輛(例如，鐵路運(yùn)輸車、公共汽車、貨車和貨車掛車箱體)的后整流罩，其中該后整流罩靈巧地顧及到空氣動力事項(xiàng)且便于使用，以向用戶提供充分提高的利潤率來保證其使用。
[0008]從US 5,498,059，已知滿足此需要的此種減阻設(shè)備。減阻設(shè)備包括頂面板和側(cè)面板。頂面板以可旋轉(zhuǎn)的方式固定到車輛主體以允許頂面板采取鄰近車輛主體的第一折疊構(gòu)造以及離開車輛主體延伸的第二位置。側(cè)面板以可旋轉(zhuǎn)的方式固定到車輛主體以允許第二面板采取鄰近車輛主體的第一折疊構(gòu)造以及從車輛主體延伸的第二延伸構(gòu)造。頂面板和側(cè)面板結(jié)合在一起，以當(dāng)頂面板和側(cè)面板鄰近車輛主體時，允許頂面板和側(cè)面板大致折疊在一起。頂面板包括兩個結(jié)合的面板區(qū)段以允許在處于第一折疊構(gòu)造中時，將頂面板折疊，且在處于第二延伸構(gòu)造中時，將頂面板展開。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的總體目標(biāo)是至少部分消除上述劣勢和/或提供可使用的替代。更具體地，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種減阻裝置，該減阻裝置滿足高空氣動力要求且同時滿足在運(yùn)輸車輛的使用期間考慮到的實(shí)際要求。
[0010]特別地，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于在這樣的車輛的后部處減小阻力的裝置，其中此設(shè)備容易且方便從折疊構(gòu)造移動到延伸構(gòu)造，反之亦然，同時優(yōu)選地允許貨艙門完全側(cè)向打開以對運(yùn)貨空間進(jìn)行裝卸。
[0011]特別地，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種減阻裝置，其中用于將減阻裝置從折疊構(gòu)造移動到延伸構(gòu)造的控制機(jī)構(gòu)在貨艙門處具有少許安裝點(diǎn)，但優(yōu)選不具有安裝點(diǎn)，以提高減阻裝置與大量各種貨艙門的兼容性。優(yōu)選地，減阻裝置的設(shè)計(jì)允許裝置的容易存放或展開，而不需要使用任何提升桿、曲柄、絞盤或其它輔助工具或設(shè)備，這由此極大促進(jìn)該改進(jìn)的減阻設(shè)備的實(shí)際使用。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，此目標(biāo)通過根據(jù)權(quán)利要求1的減阻裝置來實(shí)現(xiàn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的減阻裝置被布置用于在移動鈍體的尾端處減小氣動阻力。減阻裝置可連接到尾端。尾端可具有矩形外部輪廓，但還可為圓形的。鈍體可為貨箱，但還可為用于液體的圓柱形液貨艙。該裝置包括第一面板結(jié)構(gòu)，該第一面板結(jié)構(gòu)包括至少第一面板和第二面板。第一面板和第二面板以可移動的方式相互連接，以一起從折疊構(gòu)造移動到延伸構(gòu)造。在折疊構(gòu)造中，面板靠近鈍體定位。在折疊構(gòu)造中，減阻裝置處于存放位置中。在折疊構(gòu)造中，減阻裝置允許容易在裝卸設(shè)施處進(jìn)行處置，例如，打開和關(guān)閉貨艙門。在延伸構(gòu)造中，面板結(jié)構(gòu)的面板被旋轉(zhuǎn)離開鈍體的尾端。在延伸構(gòu)造中，減阻裝置在鈍體的端部處提供空氣動力幾何結(jié)構(gòu)，該空氣動力幾何結(jié)構(gòu)在鈍體移動時減小氣動阻力。
[0014]第一面板結(jié)構(gòu)的第一面板可繞第一樞轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)以將第一面板從折疊構(gòu)造移動到延伸構(gòu)造。第一面板結(jié)構(gòu)的第二面板可繞第二樞轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)以將第二面板從折疊構(gòu)造移動到延伸構(gòu)造。第一樞轉(zhuǎn)軸線大致上垂直于第二樞轉(zhuǎn)軸線延伸。特別地，第一樞轉(zhuǎn)軸線和第二樞轉(zhuǎn)軸線沿著相應(yīng)第一面板和第二面板的后側(cè)定位的邊緣延伸。
[0015]第一面板和第二面板在相應(yīng)的第一面板和第二面板的側(cè)面定位的區(qū)域中繞邊緣相互連接。第一面板和第二面板在重合的側(cè)向區(qū)域處連接。第一面板和第二面板優(yōu)選是硬質(zhì)面板，這意味面板提供平坦表面，所述平坦表面被布置成在空氣動力負(fù)載和機(jī)械負(fù)載下維持其形狀且在正常使用期間防止大的變形。面板可帶有框架，或由硬質(zhì)板材制成。為了允許第一面板和第二面板旋轉(zhuǎn)移動到延伸構(gòu)造以及從延伸構(gòu)造旋轉(zhuǎn)移動，第一面板和第二面板中的至少一個被劃分成面板區(qū)段。面板區(qū)段繞區(qū)段樞轉(zhuǎn)軸線相互樞轉(zhuǎn)連接。區(qū)段樞轉(zhuǎn)軸線起源于原點(diǎn)，其中原點(diǎn)是第一樞轉(zhuǎn)軸線和第二樞轉(zhuǎn)軸線的交叉點(diǎn)。區(qū)段樞轉(zhuǎn)軸線在由對應(yīng)的面板限定的平面中以傾斜角度離開相應(yīng)的第一樞轉(zhuǎn)軸線和第二樞轉(zhuǎn)軸線延伸。優(yōu)選地，區(qū)段樞轉(zhuǎn)軸線關(guān)于直線延伸。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的減阻裝置至少包括一個偏壓元件。偏壓元件被提供以將彈簧力施加到第一面板結(jié)構(gòu)，從而支撐面板從折疊構(gòu)造到延伸構(gòu)造的移動。偏壓元件被提供以至少部分補(bǔ)償作用在面板上的重力。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的減阻裝置的改進(jìn)之處在于，至少一個偏壓元件包括第一可彎曲彈簧元件?！翱蓮澢币馕稄椈稍赏ㄟ^彎曲來彈性變形，以產(chǎn)生偏壓力。彈簧元件是細(xì)長的?？蓮澢鷱椈稍蓮澢v向彈簧桿，該可彎曲縱向彈簧桿具有第一端和第二端。在減阻裝置中，彈簧元件在折疊構(gòu)造中在彎曲預(yù)張緊狀態(tài)下安裝。優(yōu)選地，可彎曲彈簧桿在無載狀態(tài)下具有筆直形式，且在負(fù)載狀態(tài)下具有彎曲形式。可彎曲彈簧桿在負(fù)載狀態(tài)下組裝在減阻裝置中。彈簧元件的縱向桿在第一面板與第二面板之間沿著一定曲率從減阻裝置的后側(cè)區(qū)域延伸到減阻裝置的前側(cè)區(qū)域。由于該曲率，彈簧桿從筆直形式偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)提供預(yù)張緊狀態(tài)。第一端和第二端中的至少一個連接在減阻裝置的后側(cè)區(qū)域中的連接點(diǎn)處。連接點(diǎn)可定位在面板處或鈍體處，例如，尾端處。第一端和第二端中的至少一個連接到在減阻裝置的前部區(qū)域中的面板。優(yōu)選地，第一端和第二端中的至少一個連接到面板的前側(cè)定位的邊緣區(qū)域。優(yōu)選地，第一端和第二端中的至少一個鄰近于面板的前邊緣而連接。
[0018]有利地，可彎曲彈簧元件對第一面板結(jié)構(gòu)的面板從折起位置到延伸位置的移動提供有效支撐。由于彈簧元件沿著一定曲率的彎曲所導(dǎo)致的預(yù)張力，彈簧元件將指向外的力施加到面板中的至少一個面板。如此，至少部分補(bǔ)償面板上作用的重力。彈簧元件與作用的重力相抵，這實(shí)現(xiàn)面板結(jié)構(gòu)的相對輕的移動。
[0019]與繞面板的樞轉(zhuǎn)軸線布置的螺旋彈簧(如現(xiàn)有技術(shù)US5，498，059所公開)相比，可彎曲彈簧桿提供的優(yōu)勢在于，所施加的力作用在距與樞轉(zhuǎn)軸線相對大的距離處，這將較大的力矩提供給面板。如此，由可彎曲彈簧桿施加的力以較有效的方式施加到面板。
[0020]優(yōu)選地，可彎曲彈簧桿定位在兩個相鄰的面板之間。可彎曲彈簧桿在兩個相鄰面板之間的實(shí)施以及彈簧桿的端部到相鄰的面板的連接還提供的優(yōu)勢在于，減阻裝置的安裝不需要用于將彈簧桿連接到尾端的連接點(diǎn)。尾端處的用于連接彈簧桿的不必要的連接點(diǎn)允許減阻裝置安裝到較大量各種尾端。
[0021]本發(fā)明的裝置容易展開的其它優(yōu)勢之一在于，上方水平面板不需要構(gòu)造成符合在上面支撐大量雨雪的規(guī)格。由于可極其容易展開和折起水平面板和其它面板，所以操作員可在夜間存放該裝置，并因此防止在上面整夜積聚冰雪。這將允許在每個早晨或在操作員起始車輛或移動體的操作時展開干凈的無負(fù)擔(dān)的面板。在不存在這些強(qiáng)度要求的情況下，根據(jù)本發(fā)明的減阻裝置的面板可由較輕質(zhì)的材料構(gòu)造而成，進(jìn)而進(jìn)一步增強(qiáng)此構(gòu)造的節(jié)能優(yōu)勢。因?yàn)楸景l(fā)明的整個經(jīng)過改進(jìn)的設(shè)計(jì)是相當(dāng)強(qiáng)但輕質(zhì)的裝置，且因?yàn)楸景l(fā)明的設(shè)計(jì)可直接附接到移動鈍體的尾端，所以本發(fā)明的裝置將比其它現(xiàn)有技術(shù)的裝置牢固地固定到移動鈍體，進(jìn)而提高可靠性且減少災(zāi)難性故障的可能。
[0022]包括至少一個可彎曲彈簧元件的實(shí)施的第一面板結(jié)構(gòu)的各種實(shí)施例是可能的。所述實(shí)施例的共同之處在于，彈簧元件在預(yù)應(yīng)力的條件下存在，其中彈簧元件沿著一定曲率在兩個相鄰的面板之間從面板的后部區(qū)域延伸到相鄰面板的前部區(qū)域。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的減阻裝置的實(shí)施例中，當(dāng)安裝到鈍體時，第一