专利名称:改进的上下楼梯运载工具的制作方法
本实用新型涉及一种改进的运载工具，特别是一种可以在楼梯上行走的折叠式多功能运载工具，适合于上下楼梯乘坐人惑运载重物。
现有的运载工具如行李车、手推车和童车等，大都是以单一的功能出现在市场上的，仅适合于在平地上使用。现有的爬梯车如图1，在车体两侧各装有一个可转动的Y型支架，通过Y型支架上的三个滚轮即可实现爬梯的目的。其不足之处是爬梯时的拉力和振动均很大，且不能折叠，存放或携带不方便。
本实用新型的任务是要提供一种改进的上下楼梯运载工具，它除了保持现有的运载工具的一般特点外，最主要是能较大地节省爬梯时的拉力和减轻上下楼时的冲击振动，不使用时又可很容易地折叠起来。
本实用新型的任务是以如下方式完成的；参照图2所示，起始拉力F1与d座标的夹角为α，相邻两个支臂与其支臂上两滚轮的中心连线的夹角为β，滚轮中心到Y型支架中心O的距离为R，运载工具的重力为G。
根据计算得出F1＝ (G)/(sinα＋cosα·tgβ)由上面公式知，当为一定值时，只要加大β值，就可以使起始拉力F1减小。要加大值，最简单的办法就是增加支臂和滚轮的数目。可是当支臂滚轮一多，相邻两轮为了满足台阶E2的高度，支臂的长度R就必然要加大，当支臂滚轮在五个以上时，两滚轮间的有效长度就会超出水平台阶E1的宽度，至使相邻两滚轮就不能同时停留在同一台阶上，给结构或使用都带来了不利。
本实用新型所提供的办法是只须改变Y型支架上支臂的长度，即可使β角变更。参照图2，由拉力F1和重力G的作用，滚轮A在台阶E1、E2上同时受到NA和NA′两个支反力，A轮支臂内的弹簧受到外力压缩，从原来的R缩短到R′，整个等腰三角形AOB变成了三角形AO′B′。从而使β角变大为β′角。滚轮C也是由原来的位置偏移到为C′位置，加快了与水平台阶E3的接触。并且由于弹簧的弹力作用，运载工具在与台阶接触碰撞时，获得了理想的缓冲效果。
为了适应爬梯，人体还必须同时将运载工具的载荷重心自然地向后倾斜20°左右。使人的拉力与X座标的夹角由α变为α′。和运载工具固定一体的固定臂，上面装有可转动的大滚轮也相应从DO位置转到了D′O′位置，其固定臂与拉力的夹角固定为Q。
随着拉力F1′的继续作用，Y型支架开始绕A轮中心转动，使滚轮C很快地与台阶E3接触，滚轮A支臂内的弹簧随着拉力的增大而逐步恢复到原来的长度，这时的拉力虽然要小于起始的拉力，然而滚轮A要从台阶E2一直爬到台阶E3上，这段距离却很长，特别当A轮的中心与台阶E3的水平面重合时，人的感觉格外费力，所以当载荷较重时，爬梯仍然相当困难。
本实用新型所提供的办法是在Y型支架的两侧各安置一只大滚轮D，大滚轮D与Y型支架不在同一轴心上，其偏心距为DO。当滚轮A开始离开台阶E1，并靠着台阶E2与滚轮C相对滚动了一小段距离后台阶边沿即与大滚轮D相碰，使滚轮A、C各自与台阶E2、E3脱开。参照图3，这时运载工具完全依靠大滚轮D在向上翻滚，直至与A、C两轮一起接触台阶，即图4中的虚线部分。此时，只要将运载工具从F2′向F3方向一边拉一边向上提，使大滚轮D一方面作为滚轮与A、C两轮一起滚动；另一方面利用其轮缘与台阶边沿的接触反力ND′作为支点，使ND′到重心O的距离为重臂，ND′到F2′的距离为力臂，形成了一个杠杆机构，使得运载工具利用杠杆原理非常省力地向上翻滚，并且有效地避免了滚轮A的中心与台阶E3水平面重合的不利状态，如图5所示，直至A、C两轮重新恢复到原先A、B两轮在同一台阶的水平位置，从而完成了第一级台阶的爬行，大大减轻了爬梯时的拉力。
本实用新型的折叠变换机构主要是通过一个交叉铰接的X型支架联动三个平面四连杆机构，使车身张开或合拢。
以下将结合附图对本实用新型的具体结构作进一步详细描述。
图1是现有爬梯车的结构示意图。
图2、图3、图4、图5是本实用新型Y型支架和滚轮的运动分析图。
图6是本实用新型运载工具外观结构示意图。
图7是图6运载工具沿A－A线的轴向剖视图。
参照图7，一个具有弹力压缩自调装置的Y型支架安装于底座架［1］的后端两侧。Y型支架由支臂［27］与支座［20］固定，支杆［29］在支臂［27］的孔内受弹簧［26］的作用向外伸出，支臂［27］上开有长槽［32］供支杆［29］以及支杆［29］上的螺钉［28］在长槽［32］内只能作轴向滑动，其行程由螺钉［28］在支臂［27］上的长槽［32］的距离限定。支座［20］的孔内镶有尼龙轴承［21］，轴承孔与长轴［22］动配合，整个Y型支架可在长轴［22］上转动。短轴［30］与支杆［29］固定，滚轮［31］可在短轴［30］上转动。短轴［23］与固定臂［24］连为一体，固定臂［24］与长轴［22］由锥肖［25］固定，以便拆装。大滚轮［2］在短轴［23］上可转动，而且在上楼梯时又可起到杠杆的支点作用，在平地上行走还可与Y型支架共同支承运载工具的重心。使之能较平稳地行进。长轴［22］与底座架［1］连为一体，Y型支架与底座架［1］间的开档距离可由垫圈［19］来调整。
参照图6，本运载工具的折叠变换机构主要是通过X型支架来实现的。X型支架由长管［12］和短管［13］交叉铰接而成。短管［13］的下端与底座［1］的后端铰接，另一端与靠杆［11］的前端铰接X型支架的长管［12］的下端与铰接在底座［1］上的摇臂［17］铰接，另一端与铰接在靠杆［11］上的长杆［4］铰接，长杆［4］的上端与手柄［7］铰接，手柄［7］的下端与短杆［10］的上端铰接，短杆［10］的下端与靠杆［11］铰接。于是手柄［7］、长杆［4］、短杆［10］和靠杆［11］、底座［1］、摇臂［17］通过X型支架组成了上、中、下三个平面四连杆机构，以实现张开、合拢的变换折叠作用。在长杆［4］的上部还有一锁紧拨叉［9］，其前端开有钩状缺口，可以钩住短杆［10］上的销钉(图内未画出)，将已经张开了的车身锁紧固定。靠杆［11］的尾端装有撑杆［5］和摇杆［8］，它们之间由滑块［6］连接，若将滑块［6］上下移动，即可调节摇杆［8］的前后摆角，必要时还可转到底座［1］的后端上方，挡住底座［1］上的重物。滑块［6］上装有定紧螺钉(图内未画出)，起固定摇杆［8］与撑杆［5］的作用。座垫［14］的一端可用揿钮与摇杆［8］的上端连接，另一端通入横杆［15］供插入长管［12］的定位槽［16］内，供人乘座。座垫［14］可由帆布、尼龙或人造革等软织物制成。当运载重物时，只要将座垫［14］御掉，即可在底座［1］上放置重物。为了使运载工具在平地上更平稳，可在底座［1］的前端中央安置一只活络滚轮［18］。
使用本实用新型时，先将手柄［7］向上提起，使X型支架联动长杆［4］，短杆［10］、摇臂［17］和靠杆［11］逐步舒展张开，然后扣上锁紧拨叉［9］，将车身固定。若将座垫［14］的一端扣在摇杆［8］的上端，另一端插入定位槽［16］内，便可供人乘座。倘若要运载煤、米、液化汽瓶等，只要将座垫［14］收起，即可将重物安置在底座［1］上，遇到上楼或翻越走道台阶，运载工具必须拉着手柄［7］向上爬梯。为了适应爬梯，人体必须将运载工具向后(即向上楼方向)倾斜20°左右，使重心适当向后移。正是利用这种自然摆角，固定在长轴［19］上的偏置大滚轮［2］也同样绕Y型支架的中心转动了20°左右，这样当大滚轮［2］与台阶边沿一接触，并且单独地滚动了一小段距离，与A、C两轮同时接触台阶，此时，只要将手柄［7］一边拉一边向上提起约15°左右，使大滚轮［2］即作滚动，又作支点，形成杠杆作用，这样依次循环，从而实现了在爬梯上楼时的更大省力。
根据计算和实测，改进的上下楼梯运载工具，在重载上楼时，平均可省力40％以上，特别在最费力的地方，其省力效果尤为显著。
另外，运载工具在运载重物时，只要重心安置得当，它还可以利用大滚轮［2］与Y型支架共同支承，即使在单级台阶上也能平衡停留。并且由于本运载工具采用了弹力压缩自调装置，上下楼时可获得较理想的缓冲效果，运载时感觉舒适。如需携带外出或将其存放，可先脱开锁紧拨叉［9］，将手柄［7］向下向前同时压下，使运载工具的各连杆机构均按图示中的箭头方向变换合拢，实现折叠的目的。折叠后的运载工具，体积小，重量轻，便于携带和存放。
权利要求
1.一个上下楼梯运载工具，它由底座架、折叠车身、底座架装有长轴、长轴的两边装有可转动的支架、支架由三个以上的支臂组成，每臂外端安装一可转动的轮子，其特征在于支架上每一支臂[27]都安装有由弹簧构成的弹力压缩自调整装置。
2.如权利要求
1的运载工具，其特征在于底座架［1］的后部装有一转动支架的长轴［22］上，有一固定臂［24］通过锥销［25］与长轴［22］固定为一体，在固定臂［24］的外端有短轴［23］与其固定，短轴［23］与长轴［22］有一段偏心距，在短轴［23］上装有可转动的大滚轮［2］。
3.如权利要求
1或2所述的运载工具，其特征在于支臂［27］内嵌入支杆［29］，中间放有弹簧［26］。
4.如权利要求
3所述的运载工具其特征在于支臂［27］上开有长槽［32］，螺钉［28］紧旋在支杆［29］上，凸出的一部分被安于长槽内。
5.如权利要求
1或2所规定的运载工具，其特征是所述的折叠车身是通过长管［12］和短管［13］铰接而成的X型支架，联动上、中、下三个平面四连杆机构。
6.如权利要求
5所规定的运载工具，其特征是组成X型支架的短管［13］的下端与底座［1］的后部铰接，另一端与靠杆［11］的前端铰接，组成X型支架的长管［12］的上端与长杆［4］的下端铰接，另一端与铰接在底座［1］上的摇臂［17］铰接，长杆［4］的下部某处与靠杆［11］的后部铰接，车身的上部有手柄［7］，手柄［7］的下部与长杆［4］的上端铰接，短杆［10］的上端与手柄［7］的下端铰接，另一端则与靠杆［11］的前部铰接。
7.如权利要求
5或6所规定的运载工具，其特征在上述折叠车身张开后可用长杆［4］上的锁紧拨叉［9］将其固定，锁紧拨叉［9］的中部与长杆［4］铰接，前端开有钩状缺口，可以钩住短杆［10］上的锁钉。
8.如权利要求
5或6所规定的运载工具，其特征在上述折叠车身的车身靠杆［11］的后端有一摇杆［8］，它的上端有可以扣上座垫［14］的揿钮，座垫［14］的另一端可通入横杆［15］插入长管［12］上的定位槽［16］内。
9.如权利要求
5或6所规定的运载工具，其特征在上述折叠车身的车身靠杆［11］的尾端装有撑杆［5］和摇杆［8］，它们之间由滑块［6］连接。
10.如权利要求
8所规定的运载工具，其特征在于供人乘座的座垫［14］可用纺织纤维织物或人造革等制成。
专利摘要
本改进的上下楼梯运载工具。提供了一种运载人或货物上楼时能节省拉力的装置，不使用时又可折叠起来，该装置在现有的Y型支架的每一个支臂上加装弹力压缩自调装置和在车身上增加一只大轮来达到节省拉力的目的。
文档编号B62B5/02GK85203292SQ85203292
公开日1986年10月22日 申请日期1985年7月12日
发明者李旭东 申请人:李旭东导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan