專利名稱:改進的上下樓梯運載工具的制作方法
本實用新型涉及一種改進的運載工具，特別是一種可以在樓梯上行走的折疊式多功能運載工具，適合于上下樓梯乘坐人惑運載重物。
現(xiàn)有的運載工具如行李車、手推車和童車等，大都是以單一的功能出現(xiàn)在市場上的，僅適合于在平地上使用?，F(xiàn)有的爬梯車如圖1，在車體兩側(cè)各裝有一個可轉(zhuǎn)動的Y型支架，通過Y型支架上的三個滾輪即可實現(xiàn)爬梯的目的。其不足之處是爬梯時的拉力和振動均很大，且不能折疊，存放或攜帶不方便。
本實用新型的任務(wù)是要提供一種改進的上下樓梯運載工具，它除了保持現(xiàn)有的運載工具的一般特點外，最主要是能較大地節(jié)省爬梯時的拉力和減輕上下樓時的沖擊振動，不使用時又可很容易地折疊起來。
本實用新型的任務(wù)是以如下方式完成的；參照圖2所示，起始拉力F1與d座標(biāo)的夾角為α，相鄰兩個支臂與其支臂上兩滾輪的中心連線的夾角為β，滾輪中心到Y(jié)型支架中心O的距離為R，運載工具的重力為G。
根據(jù)計算得出F1＝ (G)/(sinα＋cosα·tgβ)由上面公式知，當(dāng)為一定值時，只要加大β值，就可以使起始拉力F1減小。要加大值，最簡單的辦法就是增加支臂和滾輪的數(shù)目?？墒钱?dāng)支臂滾輪一多，相鄰兩輪為了滿足臺階E2的高度，支臂的長度R就必然要加大，當(dāng)支臂滾輪在五個以上時，兩滾輪間的有效長度就會超出水平臺階E1的寬度，至使相鄰兩滾輪就不能同時停留在同一臺階上，給結(jié)構(gòu)或使用都帶來了不利。
本實用新型所提供的辦法是只須改變Y型支架上支臂的長度，即可使β角變更。參照圖2，由拉力F1和重力G的作用，滾輪A在臺階E1、E2上同時受到NA和NA′兩個支反力，A輪支臂內(nèi)的彈簧受到外力壓縮，從原來的R縮短到R′，整個等腰三角形AOB變成了三角形AO′B′。從而使β角變大為β′角。滾輪C也是由原來的位置偏移到為C′位置，加快了與水平臺階E3的接觸。并且由于彈簧的彈力作用，運載工具在與臺階接觸碰撞時，獲得了理想的緩沖效果。
為了適應(yīng)爬梯，人體還必須同時將運載工具的載荷重心自然地向后傾斜20°左右。使人的拉力與X座標(biāo)的夾角由α變?yōu)棣痢?。和運載工具固定一體的固定臂，上面裝有可轉(zhuǎn)動的大滾輪也相應(yīng)從DO位置轉(zhuǎn)到了D′O′位置，其固定臂與拉力的夾角固定為Q。
隨著拉力F1′的繼續(xù)作用，Y型支架開始繞A輪中心轉(zhuǎn)動，使?jié)L輪C很快地與臺階E3接觸，滾輪A支臂內(nèi)的彈簧隨著拉力的增大而逐步恢復(fù)到原來的長度，這時的拉力雖然要小于起始的拉力，然而滾輪A要從臺階E2一直爬到臺階E3上，這段距離卻很長，特別當(dāng)A輪的中心與臺階E3的水平面重合時，人的感覺格外費力，所以當(dāng)載荷較重時，爬梯仍然相當(dāng)困難。
本實用新型所提供的辦法是在Y型支架的兩側(cè)各安置一只大滾輪D，大滾輪D與Y型支架不在同一軸心上，其偏心距為DO。當(dāng)滾輪A開始離開臺階E1，并靠著臺階E2與滾輪C相對滾動了一小段距離后臺階邊沿即與大滾輪D相碰，使?jié)L輪A、C各自與臺階E2、E3脫開。參照圖3，這時運載工具完全依靠大滾輪D在向上翻滾，直至與A、C兩輪一起接觸臺階，即圖4中的虛線部分。此時，只要將運載工具從F2′向F3方向一邊拉一邊向上提，使大滾輪D一方面作為滾輪與A、C兩輪一起滾動；另一方面利用其輪緣與臺階邊沿的接觸反力ND′作為支點，使ND′到重心O的距離為重臂，ND′到F2′的距離為力臂，形成了一個杠桿機構(gòu)，使得運載工具利用杠桿原理非常省力地向上翻滾，并且有效地避免了滾輪A的中心與臺階E3水平面重合的不利狀態(tài)，如圖5所示，直至A、C兩輪重新恢復(fù)到原先A、B兩輪在同一臺階的水平位置，從而完成了第一級臺階的爬行，大大減輕了爬梯時的拉力。
本實用新型的折疊變換機構(gòu)主要是通過一個交叉鉸接的X型支架聯(lián)動三個平面四連桿機構(gòu)，使車身張開或合攏。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型的具體結(jié)構(gòu)作進一步詳細描述。
圖1是現(xiàn)有爬梯車的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、圖3、圖4、圖5是本實用新型Y型支架和滾輪的運動分析圖。
圖6是本實用新型運載工具外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6運載工具沿A－A線的軸向剖視圖。
參照圖7，一個具有彈力壓縮自調(diào)裝置的Y型支架安裝于底座架［1］的后端兩側(cè)。Y型支架由支臂［27］與支座［20］固定，支桿［29］在支臂［27］的孔內(nèi)受彈簧［26］的作用向外伸出，支臂［27］上開有長槽［32］供支桿［29］以及支桿［29］上的螺釘［28］在長槽［32］內(nèi)只能作軸向滑動，其行程由螺釘［28］在支臂［27］上的長槽［32］的距離限定。支座［20］的孔內(nèi)鑲有尼龍軸承［21］，軸承孔與長軸［22］動配合，整個Y型支架可在長軸［22］上轉(zhuǎn)動。短軸［30］與支桿［29］固定，滾輪［31］可在短軸［30］上轉(zhuǎn)動。短軸［23］與固定臂［24］連為一體，固定臂［24］與長軸［22］由錐肖［25］固定，以便拆裝。大滾輪［2］在短軸［23］上可轉(zhuǎn)動，而且在上樓梯時又可起到杠桿的支點作用，在平地上行走還可與Y型支架共同支承運載工具的重心。使之能較平穩(wěn)地行進。長軸［22］與底座架［1］連為一體，Y型支架與底座架［1］間的開檔距離可由墊圈［19］來調(diào)整。
參照圖6，本運載工具的折疊變換機構(gòu)主要是通過X型支架來實現(xiàn)的。X型支架由長管［12］和短管［13］交叉鉸接而成。短管［13］的下端與底座［1］的后端鉸接，另一端與靠桿［11］的前端鉸接X型支架的長管［12］的下端與鉸接在底座［1］上的搖臂［17］鉸接，另一端與鉸接在靠桿［11］上的長桿［4］鉸接，長桿［4］的上端與手柄［7］鉸接，手柄［7］的下端與短桿［10］的上端鉸接，短桿［10］的下端與靠桿［11］鉸接。于是手柄［7］、長桿［4］、短桿［10］和靠桿［11］、底座［1］、搖臂［17］通過X型支架組成了上、中、下三個平面四連桿機構(gòu)，以實現(xiàn)張開、合攏的變換折疊作用。在長桿［4］的上部還有一鎖緊撥叉［9］，其前端開有鉤狀缺口，可以鉤住短桿［10］上的銷釘(圖內(nèi)未畫出)，將已經(jīng)張開了的車身鎖緊固定?？織U［11］的尾端裝有撐桿［5］和搖桿［8］，它們之間由滑塊［6］連接，若將滑塊［6］上下移動，即可調(diào)節(jié)搖桿［8］的前后擺角，必要時還可轉(zhuǎn)到底座［1］的后端上方，擋住底座［1］上的重物。滑塊［6］上裝有定緊螺釘(圖內(nèi)未畫出)，起固定搖桿［8］與撐桿［5］的作用。座墊［14］的一端可用撳鈕與搖桿［8］的上端連接，另一端通入橫桿［15］供插入長管［12］的定位槽［16］內(nèi)，供人乘座。座墊［14］可由帆布、尼龍或人造革等軟織物制成。當(dāng)運載重物時，只要將座墊［14］御掉，即可在底座［1］上放置重物。為了使運載工具在平地上更平穩(wěn)，可在底座［1］的前端中央安置一只活絡(luò)滾輪［18］。
使用本實用新型時，先將手柄［7］向上提起，使X型支架聯(lián)動長桿［4］，短桿［10］、搖臂［17］和靠桿［11］逐步舒展張開，然后扣上鎖緊撥叉［9］，將車身固定。若將座墊［14］的一端扣在搖桿［8］的上端，另一端插入定位槽［16］內(nèi)，便可供人乘座。倘若要運載煤、米、液化汽瓶等，只要將座墊［14］收起，即可將重物安置在底座［1］上，遇到上樓或翻越走道臺階，運載工具必須拉著手柄［7］向上爬梯。為了適應(yīng)爬梯，人體必須將運載工具向后(即向上樓方向)傾斜20°左右，使重心適當(dāng)向后移。正是利用這種自然擺角，固定在長軸［19］上的偏置大滾輪［2］也同樣繞Y型支架的中心轉(zhuǎn)動了20°左右，這樣當(dāng)大滾輪［2］與臺階邊沿一接觸，并且單獨地滾動了一小段距離，與A、C兩輪同時接觸臺階，此時，只要將手柄［7］一邊拉一邊向上提起約15°左右，使大滾輪［2］即作滾動，又作支點，形成杠桿作用，這樣依次循環(huán)，從而實現(xiàn)了在爬梯上樓時的更大省力。
根據(jù)計算和實測，改進的上下樓梯運載工具，在重載上樓時，平均可省力40％以上，特別在最費力的地方，其省力效果尤為顯著。
另外，運載工具在運載重物時，只要重心安置得當(dāng)，它還可以利用大滾輪［2］與Y型支架共同支承，即使在單級臺階上也能平衡停留。并且由于本運載工具采用了彈力壓縮自調(diào)裝置，上下樓時可獲得較理想的緩沖效果，運載時感覺舒適。如需攜帶外出或?qū)⑵浯娣牛上让撻_鎖緊撥叉［9］，將手柄［7］向下向前同時壓下，使運載工具的各連桿機構(gòu)均按圖示中的箭頭方向變換合攏，實現(xiàn)折疊的目的。折疊后的運載工具，體積小，重量輕，便于攜帶和存放。
權(quán)利要求
1.一個上下樓梯運載工具，它由底座架、折疊車身、底座架裝有長軸、長軸的兩邊裝有可轉(zhuǎn)動的支架、支架由三個以上的支臂組成，每臂外端安裝一可轉(zhuǎn)動的輪子，其特征在于支架上每一支臂[27]都安裝有由彈簧構(gòu)成的彈力壓縮自調(diào)整裝置。
2.如權(quán)利要求
1的運載工具，其特征在于底座架［1］的后部裝有一轉(zhuǎn)動支架的長軸［22］上，有一固定臂［24］通過錐銷［25］與長軸［22］固定為一體，在固定臂［24］的外端有短軸［23］與其固定，短軸［23］與長軸［22］有一段偏心距，在短軸［23］上裝有可轉(zhuǎn)動的大滾輪［2］。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的運載工具，其特征在于支臂［27］內(nèi)嵌入支桿［29］，中間放有彈簧［26］。
4.如權(quán)利要求
3所述的運載工具其特征在于支臂［27］上開有長槽［32］，螺釘［28］緊旋在支桿［29］上，凸出的一部分被安于長槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求
1或2所規(guī)定的運載工具，其特征是所述的折疊車身是通過長管［12］和短管［13］鉸接而成的X型支架，聯(lián)動上、中、下三個平面四連桿機構(gòu)。
6.如權(quán)利要求
5所規(guī)定的運載工具，其特征是組成X型支架的短管［13］的下端與底座［1］的后部鉸接，另一端與靠桿［11］的前端鉸接，組成X型支架的長管［12］的上端與長桿［4］的下端鉸接，另一端與鉸接在底座［1］上的搖臂［17］鉸接，長桿［4］的下部某處與靠桿［11］的后部鉸接，車身的上部有手柄［7］，手柄［7］的下部與長桿［4］的上端鉸接，短桿［10］的上端與手柄［7］的下端鉸接，另一端則與靠桿［11］的前部鉸接。
7.如權(quán)利要求
5或6所規(guī)定的運載工具，其特征在上述折疊車身張開后可用長桿［4］上的鎖緊撥叉［9］將其固定，鎖緊撥叉［9］的中部與長桿［4］鉸接，前端開有鉤狀缺口，可以鉤住短桿［10］上的鎖釘。
8.如權(quán)利要求
5或6所規(guī)定的運載工具，其特征在上述折疊車身的車身靠桿［11］的后端有一搖桿［8］，它的上端有可以扣上座墊［14］的撳鈕，座墊［14］的另一端可通入橫桿［15］插入長管［12］上的定位槽［16］內(nèi)。
9.如權(quán)利要求
5或6所規(guī)定的運載工具，其特征在上述折疊車身的車身靠桿［11］的尾端裝有撐桿［5］和搖桿［8］，它們之間由滑塊［6］連接。
10.如權(quán)利要求
8所規(guī)定的運載工具，其特征在于供人乘座的座墊［14］可用紡織纖維織物或人造革等制成。
專利摘要
本改進的上下樓梯運載工具。提供了一種運載人或貨物上樓時能節(jié)省拉力的裝置，不使用時又可折疊起來，該裝置在現(xiàn)有的Y型支架的每一個支臂上加裝彈力壓縮自調(diào)裝置和在車身上增加一只大輪來達到節(jié)省拉力的目的。
文檔編號B62B5/02GK85203292SQ85203292
公開日1986年10月22日 申請日期1985年7月12日
發(fā)明者李旭東 申請人:李旭東導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan