专利名称:爬楼车的制作方法
爬楼车，属机械的人力推行的运输工具。
现行的爬楼车，在车架下横轴两端，各有垂直于轴的三个等长的、相间120度的臂，其臂端有可以转动的车轮。当车架上放置重物时，由人拉着把，车身由于受到向前向上的拉力，三个车轮各自支在不同的阶梯上，使车身沿楼梯向上行驶。
此车的缺点是用力大，不能解决较重的物体上楼的困难。
本发明是利用杠杆原理，把双杠杆叠加在一起，用较小的力，便可以升高重物并把重物运送上楼。在国外报导中，只见过有关电动爬楼车的介绍，经他人及本人检索和查阅专利文献B66F，没有我所发明的爬楼车；还可以见证于1985年1月18日天津日报“查阅专利文献，开阔视野，喜结硕果”一文。
本发明的目的，是要解决载重物上楼时，劳动强度高、消耗体力大的问题。
本发明的结构是从车把向前看，车身架呈U型；在车身架两边上部的四角，有四个通孔〔D〕；通孔〔D〕的下端装有制动卡〔17，21，20〕；在孔〔D〕内装有带轮支杆〔1，2，3，4〕；车把〔8〕通过可装卸螺丝〔19〕和固定螺丝〔18〕与车身架〔5，6，7〕连在一起。带轮支杆〔1，2，3，4〕可以在孔〔D〕内上下移动，不能转动。带轮支杆〔1，2，3，4〕上有很多等距离的槽、孔或是不高于带轮支杆柱面的齿牙。当车身上升时，带轮支杆〔1，2，3，4〕可借自重下落，脚轮〔10〕触地，车身架上呈闭态的制动卡〔17〕(图3)便卡带轮支杆〔1，2，3，4〕在某一位置上，不让带轮支杆相对车身上升。制动卡是由车身架上孔〔D〕外壁连结的轴〔20〕、制动卡〔17〕和制动卡勾〔21〕构成，在轴〔20〕上，有一个细小弹簧，能使制动卡〔17〕处在经常关闭的状态。爬楼车有一个大致呈水平位置的方形车把，其上安有两个制动卡的开关(未画出)，能控制带轮支杆〔1，3〕的称远开关；能控制带轮支杆〔2，4〕的称近开关。开关有两种状态自由状态(即不控制状态、打开、开态)，是允许带轮支杆能上下移动；控制状态(即控制态、关闭、闭态)是允许带轮支杆只能下降，不能上移。车把上还有两个轮柄〔23、24、25〕轮柄转动能拉动带轮支杆〔1，3〕的称远轮柄；轮柄转动能拉动带轮支杆〔2，4〕称近轮柄。轮柄有两种状态一种是自由状态，转动轮柄可以使带轮支杆〔1，2，3，4〕升起或下降，或是带轮支杆借自重下降能拉着轮柄转动；一种是控制状态，轮柄转动到某一角度，可以控制带轮支杆在某一位置不动。车把上还安有两个单向器的开关能控制带轮支杆〔1，3〕下面的〔14，16〕称远单开关；能控制带轮支杆〔2，4〕下面的〔14，16〕称近单开关。带轮支杆的下端，有可调的限制脚轮单方向转动、防止倒车的单向器。单向器是一个杆〔14〕，杆的下端是一个弧形的面，和脚轮〔10〕的外园面相触，并指向爬楼车向前运动的前 下方，杆的上端通过轴〔9〕连结一个能转动、不能移动套在带轮支杆外面的圆环〔13〕上。单向器有两种状态一种是控制状态(即控制态，关闭，闭态)〔图2〕，只许脚轮〔10〕单向转动，不能反转；一种是不控制状态(即打开，开态)，脚轮〔10〕可以自由转动，不受单向器的控制。重物放在车身架的对边中点处的两孔〔11〕所悬吊的载物架上，如果重物是液体，为了能防溢，可以把重物放置在孔〔11〕所连结的负重横杆的中点所悬吊的载物架上。负重横杆可以在受力时按力的方向转动，也可以不转动，但需在此负重横杆中点处，装有可转动的轴承或圆环，使载物架吊在轴承或是圆环上。载物架依所要运载的重物要求，有不同的形状。现以方形平板为例，从方形平板的四角，各取等长的四条软绳，按对边分成两组、分别悬吊在两孔〔11〕上，如果是吊运液体，为了防溢，可以将吊载液体的软绳或是钢丝，集中一点，吊在负重横杆的中点的轴承或是圆环上。
爬楼车的使用爬楼车的载物架上放有重物，载物架悬吊在车身架的两孔〔11〕上；此时重物离地最近，即带轮支杆〔1，2，3，4〕相对车身向下伸长量为零，四个脚轮〔10〕触地；车把〔8〕大致呈水平位置；车把〔8〕上的远、近单开关呈关闭态；远、近开关呈关闭态；远、近轮柄呈自由状态。爬楼车需要上台阶或进门坎时，你可以先下压车把〔8〕，由于带轮支杆〔2，4〕受压(相当杠杆原理中的支点)，带轮支杆〔1，3〕由于车身架的部分抬起向下伸长，当〔1，3〕伸长量长出了〔2，4〕的一定量时，抬起车把〔8〕，这时〔1，3〕受压(相当杠杆原理中的支点)，同样由于车身架的部分抬起，使〔2，4〕向下伸长，当车把〔8〕抬高于水平时，〔2，4〕的伸长量也就大于〔1，3〕的伸长量；再往下按压车把〔8〕，又是〔2，4〕为支点、〔1，3〕向下伸长；再抬起车把，又是〔1，3〕为支点，〔2，4〕向下伸长；如此往复下去，车身一点点升高，带轮支杆一点点向下伸长，当这个伸长量或是车身的升高量，高过台阶或门坎时，重物也一定高过了台阶或门坎。此时打开远开关，转动呈自由状态的远轮柄，使〔1，3〕伸长量为零(即最初位置)，并使远轮柄转入控制状态，使远开关转入控制状态，推车前进，此时〔1，3〕的脚轮〔10〕已在台阶或门坎上方，再使远轮柄由控制状态转入自由状态，于是〔1，3〕的〔10〕落在台阶上或门坎里，再打开近开关，转动呈自由状态的近轮柄，使〔2，4〕上升至伸缩量为零，使近轮柄转入控制状态，使近开关转入开态，推车前进，再使近轮柄由控制态转入自由状态，于是〔2，4〕的〔10〕落在台阶上或进入门坎里。此时爬楼车由原来位置已上了一层台阶或进了门坎。如果再上台阶，又可以上下按压，抬起车把，使带轮支杆的伸长量高于台阶，重复前面动作，拉起〔1，3〕，推车前进，再放下〔1，3〕，再拉起〔2，4〕，推车前进，再放下〔2，4〕。于是又上了一层台阶，直到爬完楼梯为止。爬楼车下楼时要使用远、近单开关，因为打开单开关脚轮才能向后转。其他步骤似上楼动作，但操作相反。操作过程是两轮柄呈自由状态，开关、单开关都呈闭态，爬楼车在楼道平地上，将车把〔8〕指向下楼方向，人和爬楼车都是倒着下楼。先使远单开关由闭态转为开态，拉车使〔2，4〕的〔10〕停在欲下台阶的上方，将远单开关关闭，由于近轮柄是自由状态，所以〔2，4〕的〔10〕落在台阶上，此时两个前脚轮〔10〕在平地上，两个后脚轮〔10〕在下一台阶上。略压一下车把，使两近脚轮受力，使近单开关转入开态，拉车向后移动(指人的后方)，当〔1，3〕的脚轮〔10〕也移到台阶上方时，由于远轮柄是自由状态，所以两远脚轮也落在台阶上，此时爬楼车下了一层台阶，四个带轮支杆〔1，2，3，4〕都伸长了一个台阶的高度。继续下楼有两种方法一个是由于带轮支杆还有足够的伸长量，即还有一个台阶或几个台阶的高度，这时可以重复前面所说的，使带轮支杆继续伸长；另一个办法是，考虑到重心高低的问题，特别是负载很重时下楼，重心越低，稳度越大，所以下完一台阶后，应降低重物高度，使重心下降。这时的操作是，略抬起一点车把〔8〕，两个远脚轮受压(相当于支点)，把近开关打开，慢慢下放车把，关闭近开关，使两近制动卡落在带轮支杆〔2，4〕的某一较低位置，此时两近脚轮〔10〕是力的支点，使得车把不能继续下放，而变成下压车把〔8〕，打开远开关，扶车把〔8〕慢慢抬起，当车把〔8〕高于水平位置后，关闭远开关，两远制动卡又卡在带轮支杆〔1，3〕某一位置上，力的支点又移到两远脚轮上，此时车把〔8〕由放手扶着到用力抬起，打开近开关，放下车把，使近制动卡又卡在〔2，4〕某一更低位置上，力的支点又移到两近脚轮上。这样一点一点的把重物降下来，再下一台阶，再降低重物高度，一阶一阶，一次一次，直到把重物运下楼为止。爬楼车在楼梯台阶上朝下楼方向平移时，必须使用单向器开关，及时控制住平移量。制动卡的远、近开关和单向器的远、近单开关，是通过软线与制动卡勾〔21〕，单向器杆勾〔16〕相连结，当打开开关、单开关时，是把制动卡〔17〕，单向器杆〔14〕抬起来，使带轮支杆和脚轮不受其控制，只要拉动软线约1厘米的距离，就足够使其不受控制了，所以开关、单开关可以用现行自行车线闸结构；或是自行车变速开关的换档结构。开关的位置放在车把的两侧，靠近手扶的横把，如图1箭头所示的位置，以使用操做比较方便为合适。制动卡、单向器与开关之间用软线连结时，中间应通过一个小滑轮。制动卡应有一个细小弹簧，使制动卡〔17〕在常态时处于关闭状态。单向器杆〔14〕，常态时应能借自重总是关闭状态。轮柄是一个可以在轮外圆处缠绕软绳的圆轮，自由状态时，可以自由转动，控制状态时，可以使轮柄往里一推，借助于摩擦力使轮柄不能转动；也可以在轮柄的侧面安一个固定的圆盘，在盘的圆周较大处有许多相同半径的孔，当轮柄转到某一位置要求不动时，可以就近插入某一孔内。为使带轮支杆〔1，2，3，4〕的不能转动，是在其轴线方向的外圆面上，加工出一定深度的沟槽。在车身架孔〔D〕内，固定一个键，使带轮支杆的沟槽沿固定键上下滑动，达到带轮支杆不能转动的目的。拆去螺丝〔19〕，车把〔8〕能以固定螺丝〔18〕为轴转动。当爬楼车不使用时，将车把转到与车身成一顺，放置起来节省地方。
本爬楼车的优点是利用杠杆原理，解决了负重上楼消耗体力大、劳动强度高的困难；一般人能在平地上推动载重的爬楼车走，便可以将此车(例如载有病人、酸碱液体、钢铁砂石材料)推上楼或过门坎；还具有结构简单、操作方便的特点；不使用爬楼车，可以将车把〔8〕叠起来，节省占地面积。
图面说明图1为爬楼车示意图。带轮支杆〔1，2，3，4〕下面带有脚轮〔10〕和单向器〔13，14，16〕与U型车身架〔5，6，7〕上方孔〔D〕相连结，并可受孔〔D〕下端的制动卡〔17，20，21〕的控制，车把〔8〕通过可装卸螺丝〔19〕和固定螺丝〔19〕与车身架相连结。
图2为单向器的关闭。与带轮支杆〔1，2，3，4〕结为一体的固定环〔12〕和套在带轮支杆〔1，2，3，4〕上可转动环〔13〕相触，可转动环〔13〕通过螺钉固定在一定位置。单向器杆〔14〕上端通过轴〔9〕与可转动环〔13〕相连，下端与脚轮〔10〕相触。单向器杆勾〔16〕用软线与单开关〔27〕相连结。螺钉〔15〕用软绳通过滑轮与轮柄体〔24〕的轮柄绕线处〔22〕相连结。
图3为制动卡关闭。制动卡轴〔20〕两端固定在车身架〔5，7〕的孔〔D〕外面，中间连结制动卡〔17〕可以转动，常态时和带轮支杆〔1，2，3，4〕相触。制动卡勾〔21〕通过软线与开关相连结。
图4为轮柄自由态。轮柄把〔23〕通过螺钉固定在轮柄体〔24〕上，轮柄轴〔25〕固定在车把〔8〕上，轮柄体〔24〕套在轮柄轴〔25〕外端(呈自由状态)。
爬楼车设计例1.一般楼梯台阶宽为300毫米2.取车架宽AB＝150～180毫米3.车把长BC＝1000毫米4.负载重物W＝100公斤5.脚轮与地面和轴承的摩擦系数μ＝0.356.脚轮直径φ＝4吋7.爬楼车自重P＝40公斤8.爬楼车身长AA′＝600毫米推车力F应为重物W和车重P之和乘以摩擦系数μ，即F＝(W＋P)×μ＝140×0.35＝49公斤下压车把时，力点为C，支点为B，设下压力为F1，依杠杆原理，力乘力臂等于重乘重臂，得1/2 AB×(W＋P)＝BC×F1取AB＝180毫米下压力F1＝ (90×140)/1000 ＝12.6公斤抬起车把时，力点为C，支点为A，设抬起力为F2，F2＝ (90×140)/1180 ＝10.7公斤按上面计算结果，推车力是49公斤，下压、抬起车把力是约13公斤，未包括车把〔8〕在力臂中的作用，由上面计算数据可以知道，车把还可以短一些，或是车身架再宽一些。
权利要求
1.一种由车把(8)、车身架(5、6、7)和脚轮(10)构成的爬楼车，其特征是方形车身架(5、6、7)的四角有四个通孔(D)，孔(D)外装有制动卡(17、20、21)，孔(D)内装有带轮支杆(1，2，3，4)，带轮支杆(1，2，3，4)的下端装有脚轮(10)和单向器(9，13，14，16)。
2.依照权利要求
1所说的方形车身架的四个孔〔D〕，其特征是四个孔的下部都有制动卡〔17〕制动卡轴〔20〕和制动卡勾〔21〕组成的制动卡。
3.依照权利要求
1所说的带轮支杆〔1，2，3，4〕其特征是带轮支杆〔1，2，3，4〕表面上有很多不高于柱面的齿牙。
4.依照权利要求
1所说的带轮支杆〔1，2，3，4〕其特征是带轮支杆〔1，2，3，4〕面上有一条轴线方向的槽。
5.依照权利要求
1所说的带轮支杆下部的单向器，其特征是由单向器杆〔14〕，单向器轴〔9〕，可转动环〔13〕和单向器杆勾〔16〕组或的单向器。
6.依照权利要求
1所说的车把〔8〕，其特征是车把〔8〕安有两个单开关，开关和两个轮柄〔23，24，25〕。
7.依照权利要求
1所说的车把〔8〕，其特征是车把〔8〕通过可装卸螺丝〔19〕和固定螺丝〔18〕与车身架相连结。
8.依照权利要求
1所说的车把〔8〕，其特征是车把〔8〕拆卸下螺丝〔19〕，车把〔8〕能以固定螺丝〔18〕为轴转动。
9.依照权利要求
1所说的车身架〔5，6，7〕，其特征是车身架〔5，6，7〕的两侧上方有两个孔〔11〕。
专利摘要
爬楼车，属机械的人力推行的运输工具，爬楼车利用杠杆原理，把双杠杆叠加在一起，解决了重物提升的少用力的题。因此爬楼车解决了负重上楼作业消耗体力大，劳动强度高的困难。具有结构简单省力气的特点。凡能在负重情况下，推动此车，便可以将此车推上楼去。轻型爬楼车，便可载重一百公斤的重物、液体或是病人上楼、上台阶、过门坎、上床、且不外溢。
文档编号B62B11/00GK85200798SQ85200798
公开日1987年1月21日 申请日期1985年4月1日
发明者耿锡锟 申请人:耿锡锟导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan