专利名称:旅游万用车的制作方法
旅游万用车是为旅游和外出的人们设计的多用途的全塑组合车。由于该车是全塑料结构，为此构件可以做成各种复杂形状以满足多种组合的需要，从而不多的构件可以组合成九种功能。不用时可全部拆卸集合成很小体积装入袋中。拆卸组装方便，没有紧固螺钉，它的组合使之一车多用，符合当前生活用品一物多功能的设计思想。
目前市场上的载物小车是金属电镀结构，而且用途单一，不用时折叠后体积较大，携带不便。虽然国内外都有几种，有的可做为小椅用，但基本差异不大，而且价格较贵。
该万用车模具制成投产后，生产率高，成本低，又可节省大量钢材。而且重量轻，携带方便，用途广泛，实为旅游佳品。
一、结构该车的结构(如图17)，两根三截套装的立杆①，拉出可由销子自动定位。两根侧杆②由立杆底端装入，然后将八方的轮轴⑤，插入立杆①底端的八方孔内。两端装上车轮，再把轴堵⑩推入轮轴⑤的内孔中，并以孔内的凹槽固定，以挡住车轮。两根内侧杆支架③，前端插入横杆⑥，以横杆两端的弹性勾E(同模具注塑出)固定。并以两根定位轴⑧安装在侧杆②上。再把脚杆⑦插入侧杆②的两脚长方孔中，以两侧的定位销按需要位置定位。将拉手杆④以两端插入，并以弹性勾F(同模具注塑出)固定于立杆①的顶端。其上的两个方框A供挂住捆物品绳的挂钩用，组合帐蓬时，拉手杆④反过来两端斜插在立杆底端的长槽D内，两方框A供安装侧杆②用。爬楼梯车的三轮组合如图，其中两轮前端插入另一轮的燕尾槽中，并使轴孔对齐，装在轮轴⑤上，再用轴堵⑩挡住。两截套装的支架⑨插在拉手杆④上，装上靠枕B供躺椅用。装上照像机座C供照像支架用。由于结构较复杂，只能作此简要概述，详细情况可见设计图纸。
该车所有零件全部由塑料制成，采用注塑成型，可集中 于三套模具内。考虑便于各向强度的分配和模具制造的方便，采用矩形空心截面的杆件。尽量做到在满足强度要求的前提下，使构件体积最小，重量最轻。
该车可组合为九种功能，十种结构现分述如下1、拆卸集合组装如图1拆卸后集合装入特制的包装袋中，外形尺寸为10×10×34厘米。包装袋备有带子一条，可直接携带，也可装入任何旅行袋中。
2、载物小车型如图2两根立杆①拉出后，销子自动弹出固定。再套上两边的侧杆②和内侧杆支架③。装上拉手杆④和轮轴⑤及轮子，再把横杆⑥和脚杆⑦装上即可。在立杆和物架上各有一块织物套上扣住即可使用。
3、物品背架型如图3在不平的路上或者登山可用它将物品背起，行走方便。使用时将立杆的第一截缩回，再将内侧杆支架③抬起，用定位轴⑧支住。利用包装袋的带子，穿到立杆织物中间的铁环中，两下端分别挂在轮轴上，再用铁扣扣住即可用双肩背起。
4、爬楼梯车型如图4车站的地下道多是楼梯上下。将两轮各换为三轮组合体，则走平路和上下楼梯行走自如。该设计可爬每登高为20厘米以下的楼梯，梯阶宽度不限，它也可做为楼房住户搬运重物使用。
5、儿童车型如图5将两边侧杆②升起，并在立杆①上定位，把内侧杆支架③转到立杆处，并卡住立杆，再装上前轮。儿童可坐在侧杆间的织物垫上，脚可踏在脚杆⑦上，大人就可以推走，为儿童代步。
6、婴儿学步车型如图6将两边侧杆适当升起并相应定位。在脚杆中插一轮子，立杆略为前倾，将立杆第一截缩回，就成为婴儿学步车。
7、小椅子型如图7将两边侧杆②升起，内侧杆支架③转到后面，用定位轴⑧将其固定在立杆上，将脚杆⑦拉出支地，把立杆第一截缩回，成为小椅子，可供小憩之用。
8、小躺椅型如图8按小椅子型将脚杆收回支地，将立杆第一截拉出，并装一织物垫，再把支架⑨插在拉手杆上(不要将支架第二截拉出)，并装上靠枕，即成为小躺椅，供在旅游点观赏休息用。
9、照像支架型如图9将三截立杆拉出，两侧杆适当升起定位并支地，使立杆前倾6°，将支架⑨两截拉出，插在拉手杆上，并插入照像机支架座⑩。用手拧带球螺杆(11)的底部滚花头，将螺杆拧入照像机内，并用螺帽(12)锁住，使用时用手把(13)操纵照像机可在任意方向摆动，取景后用手把(14)锁紧园球以固定照像机，即可拍照。支架高低可做调整以适用于不同类型的照像机。
10、简易帐蓬型如图10将两根立杆三截拉出，倒头把拉手杆④成45°斜插入两立杆大端，小端支地，作为帐蓬前架，把两个轮臂和轮轴⑤用接头插在一起为一臂，内侧杆支架③三根直联为一臂，再用接头将两臂联起作为帐蓬的中架，用支架⑨两截拉出支地做帐蓬后架，当中用绳索联起，并将绳索两端紧固在树上或用石头、插钉以拉紧，再将两侧杆②反插在拉手杆的方框A上，并用接头分别插上两定位轴⑧，再盖上蒙布压住四周即成帐蓬，用于露营里面可睡两人，在海滩游泳里面可更衣休息，外面可坐两人以供遮阳。
二、受力分析在九种组合形式中，八种受力都比较简单，可按简单的静力负载核实材料强度即可，只有爬楼梯车型受力较复杂，概略的分析拉力的关系。
车轮是考虑该车的结构形式，要求灵活轻便，因此采用三个直径为100mm的轮子，按120°组合尺寸如图11。
该车在上楼梯时，受力是变化的，现按四种状态计算受力情况。
1、两轮同在一阶梯上，前轮a顶住阶梯，如图12，这时车的重量G被阶梯承受停住时P＝0用力向上拉时，车轮体将以轮a园心O1为中心，轮臂向上摆动，这时重量G沿轮臂分解为G1G2由于G和G1G2的夹具互为60°因此G＝G1＝G2。G1通过轮a作用于梯口抵消。
拉力P对轮臂OO1的角度，因阶梯一般为30°，手的用力方向对阶梯也取30°，因此P对OO1为90°。
按力矩平衡公式120×P＝G2×120cos30°P＝0.8660继续上拉，则G的分力G2迅速缩小，因此P力越来越小，当OO11地面时P＝0。
2、当P再向上拉时，P分解为P1P2(如图13)P1＝Pcos30°＝0.866PP2＝Pcos60°＝0.5P反作用力P2作用于O推动轮a，使轮体绕轮b园心O2转动，同时沿梯壁上升，力矩平衡公式为P2(120＋60)＝(G－P1)120cos30°以P代入179.99P＝103.9G∴P＝0.57G由于阶梯的高低不同，当b轮接触梯口时，a轮臂OO1不一定正好垂直，这样只会略微影响P的数值。
3、继续上拉，a轮沿梯壁上爬则反作用力P2作用点上移力臂缩小，G的力臂增大，当到最大值等于b轮臂长为120。(如图14)力矩平衡式为P2×120cos30°＝(G－P1)×120以P代入155.88P＝120G∴P＝0.77G4、继续上拉，P2作用点继续上移，最后至梯面力臂缩小至50，这时(G－P1)将分解为两力G1作用于b轮至梯面抵消，G3沿a轮臂向下。(如图15)θ＝Sin 50/207.8 ＝13°55′
a＝30°－θ＝16°5′β＝90°－a＝73°55′γ＝60°(G-P1)/(Sinγ) ＝ (G2)/(Sinβ) ∴G2＝1.1(G－P1)力矩平衡式为50P2＝G2×120cos30°＝1.1(G－P1)×103.9 以P代入123.97P＝114.29GP＝0.92G继续上拉a轮中心超过梯面，反力方向改变为向a轮中心，迅速增大力臂使P力减少直至到0。
综合上述各点受力情况，可得出拉力P在车轮转动中的曲线(只画120°)，如图16按该曲线计算所用拉力平均只为重力的54.9％。
由于楼梯尺寸和人们的用力情况不尽相同，进行详细的复杂的动态受力计算也没有必要，从该简单的定性计算可见该车省力的一般。
三、强度设计及选材该产品是一个由需要承力的塑料构件所组成，因此对材料强度的选择非常重要。但由于它是一个由人力来使用的工具和承担人体重量的结构，负荷并不重。因此一般工程塑料的强度完全可以胜任。
为了设计的小巧轻便而且要满足众多功能的组合，从而结构复杂，因此特殊的承力构件尽量选择高强度的材料，以保证使用的可靠性。为了满足复杂的组合和改善承力状态，必须提高构件的配合精度，从而要选择收缩率小尺寸稳定的材料。为此拟选用强度在500kg／cm2以上收缩率在1％以下的材料，其他受力不大的零件可采用一般材料。
构件的强度设计，以两根三截套装的立杆为主。结构如图17，该三截套杆是结构中最主要的承力杆，承受拉力和弯曲载荷，受拉的薄弱环节是销钉，最小的直径为6mm，按最大承载100公斤，有4个销子每个承力25公斤，按孔壁受压计算，孔壁的投影面积为0.12cm2，应力为208.3kg／cm2。按销钉受剪计算，销钉截面积为0.28cm2，剪应力为89.3kg／cm2，即按最大剪应力理论计算也有足够的强度。
为了提高承受弯曲载荷的能力采取如下设计1、按承受弯曲载荷的方向，设计为矩形空心截面，在承力的Ⅰ－Ⅰ方向上为长轴壁厚采用3mm，内套为4mm。垂直方向壁厚为2mm。
2、为保证套杆的精密配合，增大接触面积，以改善承力状态，内套管配合面短边作成1°的斜度，便于取模，并从而消除了取模斜度对配合的影响。
3、每根杆的上端外缘四周增加宽5mm，厚3mm的加强边。
4、外套管由于壁上有两定位孔，使强度减弱，为此在外面短边上加两个加强筋以提高抗弯强度。
由于构件形状和受力情况都很复杂，因此对于强度计算难以完全符合实际情况，只有在模具投产，制品制成后进行核实，然后对于薄弱环节进行修改模具增加强度，或采用增强塑料以提高强度来满足要求，这些都是很容易办到的。
权利要求
1.一种适用于旅游的旅游万用车。其特征在于，全塑结构，多种组合，无螺钉固紧，拆卸方便。
2.按权利要求
1所述的旅游万用车，其特征在于利用有限的塑料零件，采用套装和不同方式的联接，以及采用在正体构件内的塑料弹性锁片的锁紧方式，可实现多种形式的组合，以满足九种功能的用途。
3.按权利要求
1所述的旅游万用车，其特征在于可全部拆卸集装于10×10×34厘米的袋中。
4.按权利要求
1所述的旅游万用车，其特征在于除少数弹簧外，全部零件由塑料注塑成型，采用空心薄壁构件，构件的特定形状和配合方式，保证满足多种功能组合的要求，全部零件可用三套模具制成。
专利摘要
该实用新型是采用新材料设计的一种新结构的生活用具，以满足现代生活中旅游的多种用途。可组合成载物车、背物架，爬楼梯车、儿童车、婴儿学步车、小椅子、小躺椅、照像支架、简易帐篷、拆卸后可装入旅行袋中。拆卸组装方便，没有螺钉紧固，该车除少数弹簧外，全部零件都是塑料件。承力构件经过强度计算和精心设计，以保证精密配合和使用可靠。采用注塑成型，生产率高，成本低，爬楼梯时拉力只有重力的54.9％。
文档编号B62B7/00GK86206714SQ86206714
公开日1987年10月28日 申请日期1986年9月5日
发明者王瑄 申请人:王瑄导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan