專利名稱:爬樓車的制作方法
爬樓車，屬機(jī)械的人力推行的運(yùn)輸工具。
現(xiàn)行的爬樓車，在車架下橫軸兩端，各有垂直于軸的三個(gè)等長(zhǎng)的、相間120度的臂，其臂端有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪。當(dāng)車架上放置重物時(shí)，由人拉著把，車身由于受到向前向上的拉力，三個(gè)車輪各自支在不同的階梯上，使車身沿樓梯向上行駛。
此車的缺點(diǎn)是用力大，不能解決較重的物體上樓的困難。
本發(fā)明是利用杠桿原理，把雙杠桿疊加在一起，用較小的力，便可以升高重物并把重物運(yùn)送上樓。在國(guó)外報(bào)導(dǎo)中，只見過(guò)有關(guān)電動(dòng)爬樓車的介紹，經(jīng)他人及本人檢索和查閱專利文獻(xiàn)B66F，沒(méi)有我所發(fā)明的爬樓車；還可以見證于1985年1月18日天津日?qǐng)?bào)“查閱專利文獻(xiàn)，開闊視野，喜結(jié)碩果”一文。
本發(fā)明的目的，是要解決載重物上樓時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度高、消耗體力大的問(wèn)題。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是從車把向前看，車身架呈U型；在車身架兩邊上部的四角，有四個(gè)通孔〔D〕；通孔〔D〕的下端裝有制動(dòng)卡〔17，21，20〕；在孔〔D〕內(nèi)裝有帶輪支桿〔1，2，3，4〕；車把〔8〕通過(guò)可裝卸螺絲〔19〕和固定螺絲〔18〕與車身架〔5，6，7〕連在一起。帶輪支桿〔1，2，3，4〕可以在孔〔D〕內(nèi)上下移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。帶輪支桿〔1，2，3，4〕上有很多等距離的槽、孔或是不高于帶輪支桿柱面的齒牙。當(dāng)車身上升時(shí)，帶輪支桿〔1，2，3，4〕可借自重下落，腳輪〔10〕觸地，車身架上呈閉態(tài)的制動(dòng)卡〔17〕(圖3)便卡帶輪支桿〔1，2，3，4〕在某一位置上，不讓帶輪支桿相對(duì)車身上升。制動(dòng)卡是由車身架上孔〔D〕外壁連結(jié)的軸〔20〕、制動(dòng)卡〔17〕和制動(dòng)卡勾〔21〕構(gòu)成，在軸〔20〕上，有一個(gè)細(xì)小彈簧，能使制動(dòng)卡〔17〕處在經(jīng)常關(guān)閉的狀態(tài)。爬樓車有一個(gè)大致呈水平位置的方形車把，其上安有兩個(gè)制動(dòng)卡的開關(guān)(未畫出)，能控制帶輪支桿〔1，3〕的稱遠(yuǎn)開關(guān)；能控制帶輪支桿〔2，4〕的稱近開關(guān)。開關(guān)有兩種狀態(tài)自由狀態(tài)(即不控制狀態(tài)、打開、開態(tài))，是允許帶輪支桿能上下移動(dòng)；控制狀態(tài)(即控制態(tài)、關(guān)閉、閉態(tài))是允許帶輪支桿只能下降，不能上移。車把上還有兩個(gè)輪柄〔23、24、25〕輪柄轉(zhuǎn)動(dòng)能拉動(dòng)帶輪支桿〔1，3〕的稱遠(yuǎn)輪柄；輪柄轉(zhuǎn)動(dòng)能拉動(dòng)帶輪支桿〔2，4〕稱近輪柄。輪柄有兩種狀態(tài)一種是自由狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)輪柄可以使帶輪支桿〔1，2，3，4〕升起或下降，或是帶輪支桿借自重下降能拉著輪柄轉(zhuǎn)動(dòng)；一種是控制狀態(tài)，輪柄轉(zhuǎn)動(dòng)到某一角度，可以控制帶輪支桿在某一位置不動(dòng)。車把上還安有兩個(gè)單向器的開關(guān)能控制帶輪支桿〔1，3〕下面的〔14，16〕稱遠(yuǎn)單開關(guān)；能控制帶輪支桿〔2，4〕下面的〔14，16〕稱近單開關(guān)。帶輪支桿的下端，有可調(diào)的限制腳輪單方向轉(zhuǎn)動(dòng)、防止倒車的單向器。單向器是一個(gè)桿〔14〕，桿的下端是一個(gè)弧形的面，和腳輪〔10〕的外園面相觸，并指向爬樓車向前運(yùn)動(dòng)的前 下方，桿的上端通過(guò)軸〔9〕連結(jié)一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)、不能移動(dòng)套在帶輪支桿外面的圓環(huán)〔13〕上。單向器有兩種狀態(tài)一種是控制狀態(tài)(即控制態(tài)，關(guān)閉，閉態(tài))〔圖2〕，只許腳輪〔10〕單向轉(zhuǎn)動(dòng)，不能反轉(zhuǎn)；一種是不控制狀態(tài)(即打開，開態(tài))，腳輪〔10〕可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不受單向器的控制。重物放在車身架的對(duì)邊中點(diǎn)處的兩孔〔11〕所懸吊的載物架上，如果重物是液體，為了能防溢，可以把重物放置在孔〔11〕所連結(jié)的負(fù)重橫桿的中點(diǎn)所懸吊的載物架上。負(fù)重橫桿可以在受力時(shí)按力的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以不轉(zhuǎn)動(dòng)，但需在此負(fù)重橫桿中點(diǎn)處，裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承或圓環(huán)，使載物架吊在軸承或是圓環(huán)上。載物架依所要運(yùn)載的重物要求，有不同的形狀?，F(xiàn)以方形平板為例，從方形平板的四角，各取等長(zhǎng)的四條軟繩，按對(duì)邊分成兩組、分別懸吊在兩孔〔11〕上，如果是吊運(yùn)液體，為了防溢，可以將吊載液體的軟繩或是鋼絲，集中一點(diǎn)，吊在負(fù)重橫桿的中點(diǎn)的軸承或是圓環(huán)上。
爬樓車的使用爬樓車的載物架上放有重物，載物架懸吊在車身架的兩孔〔11〕上；此時(shí)重物離地最近，即帶輪支桿〔1，2，3，4〕相對(duì)車身向下伸長(zhǎng)量為零，四個(gè)腳輪〔10〕觸地；車把〔8〕大致呈水平位置；車把〔8〕上的遠(yuǎn)、近單開關(guān)呈關(guān)閉態(tài)；遠(yuǎn)、近開關(guān)呈關(guān)閉態(tài)；遠(yuǎn)、近輪柄呈自由狀態(tài)。爬樓車需要上臺(tái)階或進(jìn)門坎時(shí)，你可以先下壓車把〔8〕，由于帶輪支桿〔2，4〕受壓(相當(dāng)杠桿原理中的支點(diǎn))，帶輪支桿〔1，3〕由于車身架的部分抬起向下伸長(zhǎng)，當(dāng)〔1，3〕伸長(zhǎng)量長(zhǎng)出了〔2，4〕的一定量時(shí)，抬起車把〔8〕，這時(shí)〔1，3〕受壓(相當(dāng)杠桿原理中的支點(diǎn))，同樣由于車身架的部分抬起，使〔2，4〕向下伸長(zhǎng)，當(dāng)車把〔8〕抬高于水平時(shí)，〔2，4〕的伸長(zhǎng)量也就大于〔1，3〕的伸長(zhǎng)量；再往下按壓車把〔8〕，又是〔2，4〕為支點(diǎn)、〔1，3〕向下伸長(zhǎng)；再抬起車把，又是〔1，3〕為支點(diǎn)，〔2，4〕向下伸長(zhǎng)；如此往復(fù)下去，車身一點(diǎn)點(diǎn)升高，帶輪支桿一點(diǎn)點(diǎn)向下伸長(zhǎng)，當(dāng)這個(gè)伸長(zhǎng)量或是車身的升高量，高過(guò)臺(tái)階或門坎時(shí)，重物也一定高過(guò)了臺(tái)階或門坎。此時(shí)打開遠(yuǎn)開關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)呈自由狀態(tài)的遠(yuǎn)輪柄，使〔1，3〕伸長(zhǎng)量為零(即最初位置)，并使遠(yuǎn)輪柄轉(zhuǎn)入控制狀態(tài)，使遠(yuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)入控制狀態(tài)，推車前進(jìn)，此時(shí)〔1，3〕的腳輪〔10〕已在臺(tái)階或門坎上方，再使遠(yuǎn)輪柄由控制狀態(tài)轉(zhuǎn)入自由狀態(tài)，于是〔1，3〕的〔10〕落在臺(tái)階上或門坎里，再打開近開關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)呈自由狀態(tài)的近輪柄，使〔2，4〕上升至伸縮量為零，使近輪柄轉(zhuǎn)入控制狀態(tài)，使近開關(guān)轉(zhuǎn)入開態(tài)，推車前進(jìn)，再使近輪柄由控制態(tài)轉(zhuǎn)入自由狀態(tài)，于是〔2，4〕的〔10〕落在臺(tái)階上或進(jìn)入門坎里。此時(shí)爬樓車由原來(lái)位置已上了一層臺(tái)階或進(jìn)了門坎。如果再上臺(tái)階，又可以上下按壓，抬起車把，使帶輪支桿的伸長(zhǎng)量高于臺(tái)階，重復(fù)前面動(dòng)作，拉起〔1，3〕，推車前進(jìn)，再放下〔1，3〕，再拉起〔2，4〕，推車前進(jìn)，再放下〔2，4〕。于是又上了一層臺(tái)階，直到爬完樓梯為止。爬樓車下樓時(shí)要使用遠(yuǎn)、近單開關(guān)，因?yàn)榇蜷_單開關(guān)腳輪才能向后轉(zhuǎn)。其他步驟似上樓動(dòng)作，但操作相反。操作過(guò)程是兩輪柄呈自由狀態(tài)，開關(guān)、單開關(guān)都呈閉態(tài)，爬樓車在樓道平地上，將車把〔8〕指向下樓方向，人和爬樓車都是倒著下樓。先使遠(yuǎn)單開關(guān)由閉態(tài)轉(zhuǎn)為開態(tài)，拉車使〔2，4〕的〔10〕停在欲下臺(tái)階的上方，將遠(yuǎn)單開關(guān)關(guān)閉，由于近輪柄是自由狀態(tài)，所以〔2，4〕的〔10〕落在臺(tái)階上，此時(shí)兩個(gè)前腳輪〔10〕在平地上，兩個(gè)后腳輪〔10〕在下一臺(tái)階上。略壓一下車把，使兩近腳輪受力，使近單開關(guān)轉(zhuǎn)入開態(tài)，拉車向后移動(dòng)(指人的后方)，當(dāng)〔1，3〕的腳輪〔10〕也移到臺(tái)階上方時(shí)，由于遠(yuǎn)輪柄是自由狀態(tài)，所以兩遠(yuǎn)腳輪也落在臺(tái)階上，此時(shí)爬樓車下了一層臺(tái)階，四個(gè)帶輪支桿〔1，2，3，4〕都伸長(zhǎng)了一個(gè)臺(tái)階的高度。繼續(xù)下樓有兩種方法一個(gè)是由于帶輪支桿還有足夠的伸長(zhǎng)量，即還有一個(gè)臺(tái)階或幾個(gè)臺(tái)階的高度，這時(shí)可以重復(fù)前面所說(shuō)的，使帶輪支桿繼續(xù)伸長(zhǎng)；另一個(gè)辦法是，考慮到重心高低的問(wèn)題，特別是負(fù)載很重時(shí)下樓，重心越低，穩(wěn)度越大，所以下完一臺(tái)階后，應(yīng)降低重物高度，使重心下降。這時(shí)的操作是，略抬起一點(diǎn)車把〔8〕，兩個(gè)遠(yuǎn)腳輪受壓(相當(dāng)于支點(diǎn))，把近開關(guān)打開，慢慢下放車把，關(guān)閉近開關(guān)，使兩近制動(dòng)卡落在帶輪支桿〔2，4〕的某一較低位置，此時(shí)兩近腳輪〔10〕是力的支點(diǎn)，使得車把不能繼續(xù)下放，而變成下壓車把〔8〕，打開遠(yuǎn)開關(guān)，扶車把〔8〕慢慢抬起，當(dāng)車把〔8〕高于水平位置后，關(guān)閉遠(yuǎn)開關(guān)，兩遠(yuǎn)制動(dòng)卡又卡在帶輪支桿〔1，3〕某一位置上，力的支點(diǎn)又移到兩遠(yuǎn)腳輪上，此時(shí)車把〔8〕由放手扶著到用力抬起，打開近開關(guān)，放下車把，使近制動(dòng)卡又卡在〔2，4〕某一更低位置上，力的支點(diǎn)又移到兩近腳輪上。這樣一點(diǎn)一點(diǎn)的把重物降下來(lái)，再下一臺(tái)階，再降低重物高度，一階一階，一次一次，直到把重物運(yùn)下樓為止。爬樓車在樓梯臺(tái)階上朝下樓方向平移時(shí)，必須使用單向器開關(guān)，及時(shí)控制住平移量。制動(dòng)卡的遠(yuǎn)、近開關(guān)和單向器的遠(yuǎn)、近單開關(guān)，是通過(guò)軟線與制動(dòng)卡勾〔21〕，單向器桿勾〔16〕相連結(jié)，當(dāng)打開開關(guān)、單開關(guān)時(shí)，是把制動(dòng)卡〔17〕，單向器桿〔14〕抬起來(lái)，使帶輪支桿和腳輪不受其控制，只要拉動(dòng)軟線約1厘米的距離，就足夠使其不受控制了，所以開關(guān)、單開關(guān)可以用現(xiàn)行自行車線閘結(jié)構(gòu)；或是自行車變速開關(guān)的換檔結(jié)構(gòu)。開關(guān)的位置放在車把的兩側(cè)，靠近手扶的橫把，如圖1箭頭所示的位置，以使用操做比較方便為合適。制動(dòng)卡、單向器與開關(guān)之間用軟線連結(jié)時(shí)，中間應(yīng)通過(guò)一個(gè)小滑輪。制動(dòng)卡應(yīng)有一個(gè)細(xì)小彈簧，使制動(dòng)卡〔17〕在常態(tài)時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。單向器桿〔14〕，常態(tài)時(shí)應(yīng)能借自重總是關(guān)閉狀態(tài)。輪柄是一個(gè)可以在輪外圓處纏繞軟繩的圓輪，自由狀態(tài)時(shí)，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，控制狀態(tài)時(shí)，可以使輪柄往里一推，借助于摩擦力使輪柄不能轉(zhuǎn)動(dòng)；也可以在輪柄的側(cè)面安一個(gè)固定的圓盤，在盤的圓周較大處有許多相同半徑的孔，當(dāng)輪柄轉(zhuǎn)到某一位置要求不動(dòng)時(shí)，可以就近插入某一孔內(nèi)。為使帶輪支桿〔1，2，3，4〕的不能轉(zhuǎn)動(dòng)，是在其軸線方向的外圓面上，加工出一定深度的溝槽。在車身架孔〔D〕內(nèi)，固定一個(gè)鍵，使帶輪支桿的溝槽沿固定鍵上下滑動(dòng)，達(dá)到帶輪支桿不能轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。拆去螺絲〔19〕，車把〔8〕能以固定螺絲〔18〕為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)爬樓車不使用時(shí)，將車把轉(zhuǎn)到與車身成一順，放置起來(lái)節(jié)省地方。
本爬樓車的優(yōu)點(diǎn)是利用杠桿原理，解決了負(fù)重上樓消耗體力大、勞動(dòng)強(qiáng)度高的困難；一般人能在平地上推動(dòng)載重的爬樓車走，便可以將此車(例如載有病人、酸堿液體、鋼鐵砂石材料)推上樓或過(guò)門坎；還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的特點(diǎn)；不使用爬樓車，可以將車把〔8〕疊起來(lái)，節(jié)省占地面積。
圖面說(shuō)明圖1為爬樓車示意圖。帶輪支桿〔1，2，3，4〕下面帶有腳輪〔10〕和單向器〔13，14，16〕與U型車身架〔5，6，7〕上方孔〔D〕相連結(jié)，并可受孔〔D〕下端的制動(dòng)卡〔17，20，21〕的控制，車把〔8〕通過(guò)可裝卸螺絲〔19〕和固定螺絲〔19〕與車身架相連結(jié)。
圖2為單向器的關(guān)閉。與帶輪支桿〔1，2，3，4〕結(jié)為一體的固定環(huán)〔12〕和套在帶輪支桿〔1，2，3，4〕上可轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)〔13〕相觸，可轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)〔13〕通過(guò)螺釘固定在一定位置。單向器桿〔14〕上端通過(guò)軸〔9〕與可轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)〔13〕相連，下端與腳輪〔10〕相觸。單向器桿勾〔16〕用軟線與單開關(guān)〔27〕相連結(jié)。螺釘〔15〕用軟繩通過(guò)滑輪與輪柄體〔24〕的輪柄繞線處〔22〕相連結(jié)。
圖3為制動(dòng)卡關(guān)閉。制動(dòng)卡軸〔20〕兩端固定在車身架〔5，7〕的孔〔D〕外面，中間連結(jié)制動(dòng)卡〔17〕可以轉(zhuǎn)動(dòng)，常態(tài)時(shí)和帶輪支桿〔1，2，3，4〕相觸。制動(dòng)卡勾〔21〕通過(guò)軟線與開關(guān)相連結(jié)。
圖4為輪柄自由態(tài)。輪柄把〔23〕通過(guò)螺釘固定在輪柄體〔24〕上，輪柄軸〔25〕固定在車把〔8〕上，輪柄體〔24〕套在輪柄軸〔25〕外端(呈自由狀態(tài))。
爬樓車設(shè)計(jì)例1.一般樓梯臺(tái)階寬為300毫米2.取車架寬AB＝150～180毫米3.車把長(zhǎng)BC＝1000毫米4.負(fù)載重物W＝100公斤5.腳輪與地面和軸承的摩擦系數(shù)μ＝0.356.腳輪直徑φ＝4吋7.爬樓車自重P＝40公斤8.爬樓車身長(zhǎng)AA′＝600毫米推車力F應(yīng)為重物W和車重P之和乘以摩擦系數(shù)μ，即F＝(W＋P)×μ＝140×0.35＝49公斤下壓車把時(shí)，力點(diǎn)為C，支點(diǎn)為B，設(shè)下壓力為F1，依杠桿原理，力乘力臂等于重乘重臂，得1/2 AB×(W＋P)＝BC×F1取AB＝180毫米下壓力F1＝ (90×140)/1000 ＝12.6公斤抬起車把時(shí)，力點(diǎn)為C，支點(diǎn)為A，設(shè)抬起力為F2，F(xiàn)2＝ (90×140)/1180 ＝10.7公斤按上面計(jì)算結(jié)果，推車力是49公斤，下壓、抬起車把力是約13公斤，未包括車把〔8〕在力臂中的作用，由上面計(jì)算數(shù)據(jù)可以知道，車把還可以短一些，或是車身架再寬一些。
權(quán)利要求
1.一種由車把(8)、車身架(5、6、7)和腳輪(10)構(gòu)成的爬樓車，其特征是方形車身架(5、6、7)的四角有四個(gè)通孔(D)，孔(D)外裝有制動(dòng)卡(17、20、21)，孔(D)內(nèi)裝有帶輪支桿(1，2，3，4)，帶輪支桿(1，2，3，4)的下端裝有腳輪(10)和單向器(9，13，14，16)。
2.依照權(quán)利要求
1所說(shuō)的方形車身架的四個(gè)孔〔D〕，其特征是四個(gè)孔的下部都有制動(dòng)卡〔17〕制動(dòng)卡軸〔20〕和制動(dòng)卡勾〔21〕組成的制動(dòng)卡。
3.依照權(quán)利要求
1所說(shuō)的帶輪支桿〔1，2，3，4〕其特征是帶輪支桿〔1，2，3，4〕表面上有很多不高于柱面的齒牙。
4.依照權(quán)利要求
1所說(shuō)的帶輪支桿〔1，2，3，4〕其特征是帶輪支桿〔1，2，3，4〕面上有一條軸線方向的槽。
5.依照權(quán)利要求
1所說(shuō)的帶輪支桿下部的單向器，其特征是由單向器桿〔14〕，單向器軸〔9〕，可轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)〔13〕和單向器桿勾〔16〕組或的單向器。
6.依照權(quán)利要求
1所說(shuō)的車把〔8〕，其特征是車把〔8〕安有兩個(gè)單開關(guān)，開關(guān)和兩個(gè)輪柄〔23，24，25〕。
7.依照權(quán)利要求
1所說(shuō)的車把〔8〕，其特征是車把〔8〕通過(guò)可裝卸螺絲〔19〕和固定螺絲〔18〕與車身架相連結(jié)。
8.依照權(quán)利要求
1所說(shuō)的車把〔8〕，其特征是車把〔8〕拆卸下螺絲〔19〕，車把〔8〕能以固定螺絲〔18〕為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.依照權(quán)利要求
1所說(shuō)的車身架〔5，6，7〕，其特征是車身架〔5，6，7〕的兩側(cè)上方有兩個(gè)孔〔11〕。
專利摘要
爬樓車，屬機(jī)械的人力推行的運(yùn)輸工具，爬樓車?yán)酶軛U原理，把雙杠桿疊加在一起，解決了重物提升的少用力的題。因此爬樓車解決了負(fù)重上樓作業(yè)消耗體力大，勞動(dòng)強(qiáng)度高的困難。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單省力氣的特點(diǎn)。凡能在負(fù)重情況下，推動(dòng)此車，便可以將此車推上樓去。輕型爬樓車，便可載重一百公斤的重物、液體或是病人上樓、上臺(tái)階、過(guò)門坎、上床、且不外溢。
文檔編號(hào)B62B11/00GK85200798SQ85200798
公開日1987年1月21日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者耿錫錕 申請(qǐng)人:耿錫錕導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan