专利名称：轴距、轮径一定的杠杆式人力爬楼车的制作方法
技术领域：
本实用新型属运输工具，涉及人力推行的车，具体地说是一种轴距、轮径一定的杠杆式人力爬楼车。
现有的人力爬楼车，如中国专利2131756 号所述及的方案，爬楼时，由人站在高处拉，依靠“车轮组”的翻转上楼，其“车轮组”由四个轮子排列成十字形，每辆车由两付“车轮组”构成走行部。依该方案虽然可以实现爬楼的目标，但每上一节楼梯，均需有一个爆发力，老人、妇女难以将较重的物体(如煤气罐等)拉上楼，同时，结构也较为复杂，成本较高。
本实用新型的目的，在于公开一种具有动力臂大于阻力臂的杠杆结构、轮径和轴距在一定的范围之内、采用抬起、压下把手的方式爬楼的人力爬楼车，以解决现有爬楼车结构复杂、成本高、操作不够省力的问题。
上述目的是通过以下方案实现的该车由车体、把手、车轮及把手调节装置、轴距调节装置等组成。车体由一个框架构成，并设有底板以便于存放一般重物。在车体后部两侧，焊有与车体呈适当角度的把手调节套管，套管上装有能使把手定位的紧固装置(例如手轮或螺栓等)。把手插于把手调节套管之中，旋紧紧固装置，可使把手定位，旋松则可抽动或抽出把手。车体下部，装有至少一个前轮和两个后轮，前、后轮的直径相同且不大于200毫米。后轮(或前轮)与车体之间，通过轴距调节装置相互联结，该装置由一个可在车体底部前后移动的轴距调节套管和套管上的紧固装置组成，旋紧该紧固装置，可使轴距固定。前后轴之间的轴距，即两轴中心线之间的垂直水平距，可视楼梯的情况，在389毫米至605毫米之间的任意一点上固定。
本实用新型的另一种可能的形式是车体是由相互交叉的两个框架构成可折迭的形式，用以存放一般重物的载物架则相应的由可折迭的软体材料(例如网架)构成，轴距调整功能则通过设在框架下端的轴距调节臂完成，通过轴距调节臂上的调节孔，可以改变轴距和两个框架的交叉角度。
本实用新型在爬楼时，先压下把手(1)，以后轮(4)为支点、将前轮(3)抬起至第二层台阶阶面的高度并同时向前推进，使前轮(3)搭上阶面(如图2中虚线部分所示)，然后再抬起把手(1)，以前轮(3)为支点，将后轮(4)抬起至第一层台阶阶面的高度并同时向前推进，使后轮(4)搭上第一层阶面(如图2中细实线部分所示)，如此不断地重复上述过程，直至到达目的地。
需要下楼时，操作者可侧身在前边拉动，当后轮(4)首先下落时，则略略抬起把手(1)，使其缓缓下落；当前轮(3)下落时，则略略下压把手(1)，使前轮(3)也缓缓下落。如此往复，逐步走下楼梯。
本实用新型与现有的技术相比，具有下列明显优点首先，结构特别简单，主要零部件不仅数量少、规格单一，而且制作特别容易，因而可大大降低成本。二操作简单、方便。平地行走时可方便地跨越台阶，还可挂在自行车后面拖行；上楼途中可方便地停下来休息。三省力，由于采用了杠杆原理，所以可省力80％，妇女、老人也可将40公斤左右的重物推上楼，四依据本实用新型的原理，可以方便地将现有乘坐婴儿的手推车改进成可上下楼梯的车。五当选择适当的轮径φ和轴距C并固定以后即可爬行几乎所有规格的楼梯，无需为适应不同规格的楼梯而频繁地调整轴距。六由于特别省力，所以载重可以较大，如果在车体上加装成人坐椅，即可成为专用于搬运病人或残疾人上下楼梯的车辆，因此适用范围广。
现结合附图详细描述实现本实用新型的最好方式并对附图作说明如下
图1是本实用新型的结构原理示意图，其中1是把手、2是车体、3是前轮、4是后轮、5是把手调节套管、6是把手紧固装置、7是轴距调节套管、8是轴距紧固装置，φ表示车轮直径、C表示轴距，图上方的两条虚线为该车杠杆省力原理的示意图，分别表示以前轮为支点时和以后轮为支点时的杠杆受力形态。其中O表示支点，P表示作用点(也即车辆重心)、F表示力点。
图2是本实用新型的爬楼过程示意图。
图3是本实用新型另一种可能形式的侧视图。其中(1)是把手，(2)是由两个框架构成的车体，(3)是前轮，(4)是后轮，(6)是把手紧固装置，(9)是带有调节孔的轴距调节臂，(10)是可折迭的载物架。
图4是本实用新型选择轮径和轴距时所依据的原理分析图。其中H表示楼梯台阶的高度，N表示楼梯台阶的宽度，C1表示轴距的容许最小值，C2表示轴距的容许最大值，φ表示车轮直径，a1、a2、b1、b2则分别表示两个直角三角形的对边和邻边。
依照本实用新型所述方法操作的爬楼车为了省力需要使其杠杆中的动力臂大于阻力臂，这主要是靠选择把手长度和选择把手调节套管(5)与车体(2)的角来实现的，至于把手(1)的末端(即F点)离地面的高度则以操作方便为准。另外，还必须根据楼梯情况对轮径φ作限定和对轴距C进行选择。如图4所示的分析那样，虚线部分所构成的直角三角形中的斜边长度C1，便是采用以φ为轮径时、爬越以H为台阶的高，以N为台阶的宽这样的楼梯时所容许的最小轴距。同样，该条件下所容许的最大轴距，也就是由细实线所构成的直角三角形中的斜边C2的长度。
根据勾股定理，可以用下列公式求出C1和C的值 根据现有楼梯的不同规格，将不同的H值和N值及选择不的φ的值分别代入上述公式，可以算出C1、C2的各不相同的具体的值。把同一楼梯规格和同一轮径规格依上述方法代入后所计算出来的C1、C2具体的值进行比较，若C1大于C2，则表明该种规格的轮径不能爬越该种规格的楼梯(即不可行)，若必须爬越则只能减小轮径。反之，若C2大于C1，则表明可行。C2与C1之间的差越大，说明轴距可供选择的范围越大。用C1与C2之间的和除以2，即是应当选择的固定轴距C。
附表1即是依据上述原理和方法，选择不同的H、N和φ的值并进行具体计算、整理后所列出的分析表，其中C2与C1的差用D表示。
分析附表1，可以得出如下结论一、车轮直径越大，所能适应的楼梯规格越少，反之则越多。二采用直径从20毫米至200毫米的任意一种规格车轮，在某种规格车轮所能适应的所有规格楼梯中，尽管C2和C1的值各不相同，应当选择的轴距C的值也不相同，但总能找到一个适用于绝大多数楼梯的固定的轴距。例如当轮径φ为100mm时，将轴距C定在442.5mm即可适应任意一种规格的楼梯。
在实施本实用新型时，若某一段楼梯的规格比较一致，即可依据附表1，在相应的轮径φ一栏和相应的楼梯规格一栏中，找到C的值，轴距便可根据C固定下来。但是在实际上，对于大多数楼房来说，由于每一幢楼房的楼梯规格不尽相同，甚至于同一幢楼房的同一段楼梯规格也不尽一致，而在使用中，又不宜频繁地去调节轴距，因此，当使用场所的楼梯规格不规则时，则应采用直径较小的轮子，以扩大适应楼梯的范围。附表1表明当采用直径在80－100毫米之间的轮子时，即可满足这种使用条件。当然，附表1也表明了轮径越小，适应范围越大。但，过小的轮径，显然不利于平地的顺利行走。
下面，依据本实用新型的原理，另结出以下两个实施例一、改进现有的手推童车使之具备爬楼功能方法是1、采用直径相同的前后轮并使轮径轴距均符合附表1的要求，2、适当加长原有扶手的长度和适当改变其角度，使动力臂延长并符合本实用新型的要求。
二、运送残疾人或病人上下楼的专用车方法是1、车体改成一个具有底架并便于安装车轮的专用坐椅；2、把手与车体(坐椅)之间的关系符合本实用新型的要求。
权利要求1.一种由人力推行的爬楼车，由车体、把手、车轮等组成，其特征是车体与把手之间有把手调节装置，并通过把手调节装置使车体与把手之间构成一个动力臂大于阻力臂的杠杆结构；车轮直径不大于200毫米；车体与车轮之间有轴距调整装置且前后轴之间的轴中心线垂直水平距离通过轴距调整装置调整后固定在389毫米至605毫米之间。
2.根据权利要求1所述的爬楼车，其特征在于把手调节装置是由焊接在车体后端部的并与车体成一适当角度的套管组成，把手插在套管之中，并在该套管上有一紧固把手的装置。
3.根据权利要求1所述的爬楼车，其特征在于轴距调整装置是由可在车体上前后移动的套管组成，并在该套管上有使轴距固定的紧固装置。
4.根据权利要求1所述的爬楼车，其特征在于车体是由相互交叉的两个框架构成可折迭的形式，相应的载物架也是可折迭的。
专利摘要一种人力推行的爬楼车，属运输工具，目的是解决现有爬楼车结构复杂、上楼费力的问题，由车体、前、后车轮、把手及把手调节装置和轴距调节装置等组成。采用下压、上抬把手的运动方式爬楼。其特征是把手与车体之间通过把手调节装置构成一动力臂大于阻力臂的杠杆结构，车轮直径在200毫米以下，轴距通过轴距调整装置在389mm至605mm内固定。运用其原理可使现有的手推童车实现爬楼功能。它载重量大、省力。使用方便、结构简单。
文档编号B62B3/00GK2189576SQ9323781
公开日1995年2月15日 申请日期1993年10月22日 优先权日1993年10月22日
发明者辛忠勤, 吴秀兰, 辛颖 申请人:辛忠勤