一种爬楼用卡爪轮装置及应用其的助力行李车的制作方法

本发明涉及一种爬楼用卡爪轮装置及应用其的助力行李车。

背景技术：

目前，随着计算机与互联网技术的飞速发展，电子商务行业如雨后春笋般迅速崛起。在推动物流行业快速发展的同时，繁重的快递货物派送大大增加了快递员的劳动强度。而快递员送货派件时不可避免地需要上下楼梯。目前，五六层且不配备电梯的老式楼房仍普遍存在，手持较多较重货物上下楼对快递员及其搬运的货物都具有一定的安全隐患。因此，设计一种既可以平地载货又可以爬梯上下楼的轻便小车是十分有必要、有前景的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种爬楼用卡爪轮装置，它能够使行李车爬梯上下楼，从而减轻人力消耗。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种爬楼用卡爪轮装置，它包括：

卡爪轮，所述卡爪轮包括轮盘和卡爪，所述轮盘安装在车轮轴上，所述轮盘上设置有与卡爪一一对应并在外部作用力下可将相应卡爪容置在其内的卡爪槽，所述卡爪铰接在相应的卡爪槽内，所述卡爪与所述轮盘之间设置作用于卡爪上并可使卡爪摆动至卡爪的外端部凸出轮盘的张开保持结构，所述卡爪与所述轮盘之间还设置有当卡爪摆动至卡爪的外端部凸出轮盘并位于最上限位置时限定卡爪继续摆动的限位结构；

轮盘旋转驱动装置，所述轮盘旋转驱动装置与车轮轴相连，以便所述轮盘旋转驱动装置驱动所述车轮轴旋转，从而带动所述轮盘旋转。

进一步提供了一种张开保持结构的具体结构，所述张开保持结构为弹簧，所述弹簧的一端连接在轮盘上，所述弹簧的另一端与相应卡爪的外端部相连，以便弹簧向卡爪的外端部提供一支撑力。

进一步提供了另外一种张开保持结构的具体结构，所述张开保持结构为弹簧，所述弹簧的一端连接在轮盘上，所述弹簧的另一端与相应卡爪的内端部相连，以便弹簧向卡爪的内端部提供一拉力。

进一步提供了一种限位结构的具体结构，所述限位结构包括设置在卡爪的内端部上的限位面和设置在形成卡爪槽的壁上并可与限位面抵接配合的配合限位面。

进一步，所述卡爪设置有三个，并沿着轮盘的周向均布，对应地，所述卡爪槽设置有三个。

进一步提供了一种轮盘旋转驱动装置的具体结构，所述轮盘旋转驱动装置包括电机和减速机，所述电机与所述减速机的输入轴传动连接，所述减速机的输出轴与所述车轮轴相连。

本发明还提供了一种助力行李车，它包括车架、载物架、车轮轴、车轮和爬楼用卡爪轮装置，所述载物架铰接在车架上，所述车轮轴可旋转地支承在车架上，所述爬楼用卡爪轮装置中的轮盘安装在车轮轴上，所述车轮可旋转地安装在车轮轴上。

进一步为了改变车架的长度，从而方便拉助力行李车，所述车架包括主车架和副车架，所述副车架活动连接在所述主车架上，以便通过动作所述副车架，拉长或缩短车架的长度。

进一步提供了两种副车架和主车架的连接方式，所述副车架可滑动地套装在所述主车架上；或者是所述副车架铰接在所述主车架上。

采用了上述技术方案后，将本发明的爬楼用卡爪轮装置安装在助力行李车上，可在人拖动上、下楼梯时提供助力，由于卡爪的可伸缩特点，杜绝了在平地和阶梯上拖行时的干涉，当载物上下楼梯时只需要人辅助平衡以及保持车轮贴靠楼梯边缘；当载物在平地拖行时，卡爪轮要将卡爪转动到拖行时不触及地面的位置，切断电源，即可像普通行李车一样使用，本发明最大可载运60kg货物上下楼梯。

附图说明

图1为本发明的助力行李车的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为本发明的卡爪轮中卡爪张开状态的结构示意图；

图4为本发明的卡爪轮中卡爪缩回状态的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1～4所示，一种爬楼用卡爪轮装置，它包括：

卡爪轮4，所述卡爪轮4包括轮盘3和卡爪10，所述轮盘3安装在车轮轴8上，所述轮盘3上设置有与卡爪10一一对应并在外部作用力下可将相应卡爪10容置在其内的卡爪槽，所述卡爪10通过卡爪轴铰接在相应的卡爪槽内，所述卡爪10与所述轮盘3之间设置作用于卡爪10上并可使卡爪10摆动至卡爪10的外端部凸出轮盘3的张开保持结构，所述卡爪10与所述轮盘3之间还设置有当卡爪10摆动至卡爪10的外端部凸出轮盘3并位于最上限位置时限定卡爪10继续摆动的限位结构；限位结构可以以保证卡爪10的张开角度且保持所有角度一致性。

轮盘旋转驱动装置，所述轮盘旋转驱动装置与车轮轴8相连，以便所述轮盘旋转驱动装置驱动所述车轮轴8旋转，从而带动所述轮盘3旋转。

张开保持结构可以为多种结构，本实施例中介绍两种类型的结构：第一种是：所述张开保持结构为弹簧，所述弹簧的一端连接在轮盘3上，所述弹簧的另一端与相应卡爪10的外端部相连，以便弹簧向卡爪10的外端部提供一支撑力；第二种是：所述张开保持结构为弹簧，所述弹簧的一端连接在轮盘3上，所述弹簧的另一端与相应卡爪10的内端部相连，以便弹簧向卡爪10的内端部提供一拉力。

如图3、4所示，所述限位结构包括设置在卡爪10的内端部上的限位面101和设置在形成卡爪槽的壁上并可与限位面101抵接配合的配合限位面102。当卡爪10摆动至卡爪10的外端部凸出轮盘3并位于最上限位置时，所述限位面101和所述配合限位面102抵接在一起，所述卡爪10不能继续向外伸出。

所述卡爪10设置有至少两个，并沿着轮盘3的周向均布，对应地，所述卡爪槽设置有至少两个；在本实施例中，卡爪10设置有三个，但是不限于此，卡爪10也可以对称设置两个。

如图1所示，所述轮盘旋转驱动装置包括电机7和减速机6，所述电机7与所述减速机6的输入轴传动连接，所述减速机6的输出轴与所述车轮轴8相连。减速机6采用蜗轮蜗杆减速器6，其具有自锁功能，以防止发生意外时溜车，进而提高该车在爬楼梯时的安全性能；本实施例中的电机采用直流电机，并有蓄电池提供电力，电机7和减速机6组合为一体，其底座安装在主车架2上，减速机6输出轴驱动车轮轴8，控制开关设置在副车架1的手柄上。

本实施例中的卡爪10能承受轮盘3的切向力，在爬楼梯时，卡爪10卡住楼梯的上边，在轮盘3的转动过程中当卡爪10所受的径向力大于切向力时，卡爪10被压进相应的卡爪槽内，当径向力小于切向力时，卡爪10在弹簧力的作用下自动张开。

当人用该行李车载物遇到楼梯时，将该行李车拉靠楼梯，接通电源，电机7转动，车轮轴8转动，带动卡爪轮4向楼梯的方向转动，卡爪10卡搭在楼梯的上边缘，带动整车爬上一个阶梯，然后，人继续将该车拉靠下一级阶梯，卡爪轮4继续转动，另一卡爪10卡住阶梯上边缘，完成爬梯动作，如此连续动作，只到爬完全部楼梯；平地行驶时，无须卡爪轮4等机构辅助运动，只要将卡爪10调整到适当位置，使卡爪10在行李车拖行过程中不接触地面，切断电源，由人力拖动。本发明最大可载运60kg货物上下楼梯。

实施例二

如图1～4所示，一种助力行李车，它包括车架、载物架9、车轮轴8、车轮5和爬楼用卡爪轮装置，所述载物架9铰接在车架上，所述车轮轴8可旋转地支承在车架上，所述爬楼用卡爪轮装置中的轮盘3安装在车轮轴8上，所述车轮5可旋转地安装在车轮轴8上；其中，所述载物架14载物时放下，不载物时收起，所述车轮5设置有两个，所述卡爪轮4也设置有两个，分别位于相应的车轮5的内侧。

如图1所示，所述车架包括主车架2和副车架1，所述副车架1活动连接在所述主车架2上，以便通过动作所述副车架1，拉长或缩短车架的长度。

所述副车架1可滑动地套装在所述主车架2上；或者是所述副车架1铰接在所述主车架2上。

所述卡爪轮4和车轮5组合使用，可分别实现上下楼梯的助力和平地拖行时的滚动。本发明的车轮5的直径是参照国标中楼梯台阶高度的最大值和跨度的最小值设计的，卡爪轮盘3的直径略小于车轮5的直径，这样既避免了在平地拖行时的干涉，又能够让爬楼梯时车轮5很快接触楼梯水平面，减行李车的颠簸。

当在不需要使用时，可将辅助车架1插入(或折叠)在主车架2内(或侧)，将载物架9折叠在主车架2边上，使得整车外形大大缩小，方便携带、存放；使用时将辅助车架1和载物架9均展开，平地运物时，因为轮盘3直径比车轮5小，卡爪轮4不会接触到地面，此时完全靠人力拉动；需要助力上下楼梯时，将行李车拉靠楼梯，然后接通电源，电机7运行，带动卡爪轮4转动。卡爪轮4转动到一定角度，两个卡爪轮4的其中一对卡爪3同时与楼梯台阶的拐角接触，卡爪轮4继续转动提供转矩将行李车升降，以此实现爬楼车爬上一级台阶或下降一级台阶，此过程中需要人辅助爬楼车的平衡。

此发明可在载运货物上下楼时提供助力，极大减轻搬运较重货物时的体力消耗，避免人在搬运较大货物上下楼梯时因视线被遮挡而看不见楼梯台阶发生的安全事故，有效保障人和货物的安全。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。