专利名称：人力升降机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种人力升降机，更具体地说，涉及一种仅需搭乘者自行施力，无需利用电力带动就可轻易地使乘截用车厢在车厢导轨间作上升或下降动作的升降机。
目前所使用的大部分升降机均是由电力来带动的，虽然该种升降机在电力驱动下能够平稳、安全地实现上下移动，从而达到运载的目的。但是利用电力驱动，不仅耗费大量的电力，而且还受到是否有电的限制，在没有电的环境下就无法使用，另外，在使用过程中有可能发生断电现象，从而使得在使用过程中升降机停在半空的可能，给使用者带来不麻烦。
为此本创作人在多年以前研制出一种直流电马达或人力两用电梯和一种电力或人力两用电梯，虽然，此类电梯可以解决在没有电的情况下而带来的不便，但是这种电梯的制造成本较高，不能被广泛普及。
本实用新型的目的在于提供一种借助于物理机械原理来使车厢中的搭乘人员可轻易地自行操作车厢作升降动作，并使车厢随同搭乘人员一同到达所需楼层的人力升降机。
为了实现上述目的，本实用新型中的人力升降机，主要包括有一车厢，该车厢设于大楼内部的电梯井内，其中，在所述大楼下的顶梁柱处设有转轮盘和偏导轮盘，并在该转轮盘和偏导轮盘上穿设有钢索，该钢索的一端连接有能够平衡车厢重量的配重块，另一端穿过设于车厢顶部的卷扬机后与固结于大楼梁柱下方的挂钩上，而卷扬机与车厢外的动力装置相连接，动力装置又与设于车厢内部的操作器相连接。
其中，所述转轮盘或偏导轮盘可用调速机进行置换，以控制升降机的速度。
其中，所述卷扬机有减速机、刹车、传动齿轮及绞盘组合而成，传动齿轮通过链条连接于动力装置的传动齿轮上，而穿过绞盘的钢索二端分别连接于偏导轮盘和大楼楼顶梁柱的挂钩上。
其中，所述动力装置在其内部设有一刹车、惯性主动轮、传动齿轮和离合器栓操作器，通过离合器栓操作器的动作使惯性主动轮和传动齿轮处于连动或空转状态。
其中，所述操作器在其内部设有一大齿轮和一只可朝单向带动链条转动的小齿轮，并在大小齿轮之间通过一链条连接，其中在大齿轮的轴心处设有一操作杆，该操作杆上设有可伸缩控制的调整部，并在所述操作杆的下方设有复位弹簧，同时，在其末端设有一手拉杆或踏板。
另外，在所述大楼内的上、下方均设有避震器弹簧，并对准于车厢外上、下表面避震器的位置。
另外，所述车厢设于大楼升降壁墙内的车厢导轨间；所述配重铁设于林楼升降壁墙内的配重铁导轨间。
本实用新型中的人力升降机根据物理机械原理，采用上述方法使得升降机仅凭人力便可轻松驾驶，除具有节省能源外，更具有高安全性的优点，更不会象一般电梯只需电能为动力，因此，其不会受到停电、断电的影响，以及当发生火灾且停电、断电时，导致乘客被困在车厢内，极易发生危险，所以本实用新型中的人力升降机是常人在火灾时逃生的最佳工具。另外，该人力升降机内除了有少许的润滑油外，没有任何可供燃烧的物体。
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作进一步地详细说明。
图1是本实用新型中人力升降机的整体结构示意图；图2是本实用新型中用于车厢运行导轨的正视示意图；图3是本实用新型中卷扬机的整体结构示意图；图4是本实用新型中动力装置的结构示意图；图5是本实用新型中惯性主动轮的正视示意图；图6是本实用新型中惯性主动轮的侧视示意图；图7是本实用新型中操作器的整体结构示意图；图8是本实用新型中操作器在加长操作时的结构示意图；图9是本实用新型中小齿轮的内部结构图。
请参阅图1所示，本实用新型中的升降机是利用物理和机械原理直接通过人力操作而完成动作的，其整体配置及特点分述如下首先，将数条钢索3的一端与配重铁16相连，另一端通过转轮盘426、偏导轮盘427、乘人车厢2后与大楼1的梁柱17下方的挂勾15相连接，该结构利用力学平衡的原理来降低车厢2的重量，并使车厢2配合到理想的剩余重量，但是当车厢2在空载时一定要重于设于配重导轨13内配重块16的重量，否则车厢2将不会自动下沉至底楼，而会象天秤一样吊挂在空中无法乘用，从而失去其功能。车厢2在其上面设置有一个卷扬机41，该卷扬机41在其内部设有拉动并收放钢索3的绞盘414，如图3所示，其中，钢索3通过卷扬机41中绞盘414的收放动作以达到车厢2升降的目的。此种结构类似于一般吊车的结构，只要将钢索3卷在绞盘414，便可使车厢2上升，当绞盘414放长钢索3时，车厢2即会因重量而下降，从而达到升降并运载的目的。
如图3所示，本实用新型中的人力升降机是利用卷扬机41的减速机411来使其转动速度变慢十倍，同时，其力量会增加十倍，倘若用二十倍的减速机411，则其力量会增加二十倍。例如车厢2与配重块16的重量为二百公斤，当其减速十倍后只需要二十公斤的人力来带动，而在减速二十倍时只须十公斤的人力就可带动。
当减速机411在减轻了乘载人需使用的力量后，其速度也会呈正比例地减慢，假若用电力马达来带动，因马达的转速甚快，减速数十倍也不算太慢，但需要耗费电力，并且还会受到是否有电的限制。另外，只靠人力转动绞盘414，其速度本来就有缓慢的感觉，再减速后就更觉得缓慢。因此本实用新型中的人力升降机增设有一个配重用的惯性主动轮422来增加其旋转速度，当惯性主动轮422在旋转时，其速度会逐渐加快，而操作者的施力会愈加减轻，所以可使车厢2在车厢导轨12内既快又轻地到达目的地。因惯性主动轮422是惯性能与杠杆能的综合，如图5和图6所示，杠杆能的力点是位于惯性主动轮422边缘的力点4224，另一支点4222则在轮的中央，再利用惯性主动轮422的一个传动齿轮423在通过传动链条424后，带动减速机411的传动齿轮413转动，从而带动减速机41的绞盘414转动，使车厢2呈升、降状态。
由于惯性能的协助，使人力升降机既省力又可加速旋转，当其上升速度快较时，对车厢2的冲击力愈大，则极易产生危险，因此可将原配重系统中转轮盘426或偏导转盘427取消一个，并改装为一般的调速机，从而可控制升降机的速度，而调速机是利用离心作用来控制配重钢索3在调速机转盘因离心力过大时所产生分离的状态，当速度愈快所产生的离心力愈大，而配重钢索3在产生愈大的离心力后，当受到调速机刹车的控制后便成为一适当的速度，并不会使车厢2的速度无限制地加快。调速机的设置是为了加强安全所用，但其在工地上使用后就拆除的人力升降机，这是为经济方便而简单化的。
本实用新型中的刹车共有三个，其中一个是卷扬机41上的刹车412，该刹车的结构与人力吊链机的刹车结构相同，可提供两吨重的刹车，当吊链机起重两吨以下的重物时，只要吊链机停止升降，该吊起的物体会自动停在半空并不会有丝毫下滑的情事发生，假若还嫌不够安全，可在卷扬机41上再增加一个刹车412或多个刹车412。其实这种顾虑可以说是多余的，因为人力吊链机的刹车系统，多年以来还没有发生过上述安全问题，况且升降机的载重在去除配重消除的重量后，再以每人平均六十五公斤概略计算，十个人六百五十公斤，这对该刹车结构来说是绝对安全的，假若实在不放心，便可用两组刹车或多组刹车系统，那是绝对安全的。另外将转轮盘426或偏导转盘427中，省略一个不用，改为一般调速机，便将调速机内的刹车作为本实用新型中的刹车之一。再者车厢2内的人力操作刹车421，如图4所示，该刹车421是以操作制动杆4211来控制惯性主动轮422的快慢或停止的。因惯性主动轮422不动，而车厢2便也不会移动，而动力装置42便处于停止状态，这样就可让乘载者像驾驶人力三轮车或自行车一样去驾驶控制，从而使升降机快慢自如且安全可靠地到达目的地。
其中，车厢2必需能够使操作者见到车厢2的升降速度以及到达的楼层，因此车厢2至少有部份是透明体，即可像现在的载货用升降机(电梯)一样，在其进出门处设有可伸缩的铁栏门，同时，其墙壁也可为铁栏式装设。
如图7和图8所示，当使用人力操作该升降机时，通常利用踏板47即可，但有些人因脚部有残障，则可改为手拉杆46操作，而二者均利用杠杆原理及机械原理来启动惯性主动轮422，并产生惯性使其转动速度加快，倘若车厢2的乘载量较大时，可装设两组动力装置42，甚至是三组。由于人力脚踏板47和手拉杆46的设立，并利用机械原理来使其作同步操作，这样可使两人或多力一起驱动动力装置42，而使驱动的动力分散，且同时再设立二个或三个的惯性主动轮422，使产生的巨力分别由各组惯性主动轮422的传动齿轮423经传动链条424后利用机械原理来使其作同步转动，一起带动仅有的一个减速机411再带动仅有的一个卷扬机41的绞盘414使钢索3作顺转或反转，从而使钢索3带动车厢2呈上升或下降状态，当车厢2在上升或下降时，便会产生惯性力的，所以人力升降机所需的驱动力不须太大就可轻便地完成其上升或下降功能。
操作杆45是人力升降机的原动力始点，其主要是在末端处定位有手拉杆46或踏板47，另一端则设有一个较大的动力大齿轮431，以利用人力作脚踏或手动来依序带动大齿轮431周缘的链条432及小齿轮433，而在小齿轮433内部设有活塞斜齿槽4331和活塞斜齿弹簧控制栓4332，如图9所示，类似自行脚踏车齿轮构造，使得其只可朝单方向转动。由于惯性主动轮422与小齿轮433同在一个轴心上，因此在带动小齿轮433转动的同时带动惯性主动轮422，进带动人力卷扬机41，以达到省力、快速的功效。
手拉杆46或踏板47两者都是利用杠杆原理来启动，并配合人体的需求，例如身长较高，在装设手拉杆时46时，应装置于乘人车厢2的适当高度，只要用人力拉动就可驱动惯性主动轮422渐渐产生快速旋转以辅助人力不足的缺陷。而踏板47则装在乘人车厢较低的适当位置处，也是利用杠杆原理加以操作。当操作杆45愈长它的支点4222与力点4224愈远，其人用力愈轻。但操作杆45愈短才能使操作者方便使用，为此，操作杆45通过调整部48而分为两部分，通过一伸缩结构来调整其长短，如图7和图8所示。
无论是手拉杆46或踏板47，其构造与机车发动机的脚踏杆构造略为相同，只是使用目的不一样，带动齿轮的结构也不相同，因机车在发动后不需再用脚踏杆来继续施力，而是靠发电机发出的电以及燃烧的汽油来继续施力，但是人力升降机是像三轮车与自行一样要继续靠人力来施力、加力否则即会停止，所以齿轮的结构是设计成朝一个方向转动。因此对手拉杆或脚踏杆施力后，会因弹簧44的作用使其回复到原位，在该回复原位时是无力的，如此这样才能使得惯性主动轮422的快速、加速功效。本实用新型中大齿轮431的结构与自行脚踏车后齿轮相同，只有向前进时施力，向后踏是无力的，所以每一组有两个踏板47或两个手拉杆46，其中一个是顺转施力，另一个是反转施力，也就是一个使车厢2上升，另一个使车厢2下降，但每一组只带动一个惯性主动轮422，而带动惯性主动轮422的是两个不同方向施力的小齿轮433。
其中配重惯性主动轮422除有惯性能外，还有杠杆的作用，惯性主动轮422的边沿重量愈重所产生惯性力愈大，同时它的圆周面积(半径)愈大，将重量放在边沿为其力点4224，便可通过连杆4223将力量传到惯性主动轮422中央的支点4222处，再带动与惯性主动轮422并与其一体的传动齿轮423转动时，其力颇大，又因惯性能在乘载操作人不断加力下速度逐渐加快，再由传动齿轮423利用链条424传动卷扬机41的减速机411及绞盘414，来将动力用钢索3卷起或放松以驱使车厢2呈上升或下降状态(如图3、图4、图5、图7和图8所示)。
在本实用新型中利用杠杆原理的重点有四处，第一是踏板47或手拉杆46，两者均是利用杠杆原理，脚踏或手拉动操作杆45并带动大齿轮431，再经链条432传输到小齿轮433，续经轴心带动惯性主动轮422；第二，因惯性主动轮422的边沿是由沉重的钢铁制成，在转动后会渐渐产生巨力，这轮的边沿是在力点4224处经连杆4223将力传到轴心支点4222，经轴心将力传到传动轮423，再带动卷扬机41；第三是在减速机411中利用杠杆原理来实现减速；第四是强力手刹车操作部份，因惯性主动轮422在产生巨力时，如利用操作制动杆4211来操作刹车421(手刹车鼓)，因在同一个轴心上的同步巨力转动，故仅凭人力是很难使其停止或减速的，即必需靠杠杆来协助人力控制，这种方法已在人力三轮车及许多机械上使用，现不予多加叙述。另外，象三轮车一样，将刹车固定不动就可保持常久不动，所以人力升降机也是可用手刹车锁住固定；假若不松开手刹车就可保持常久固定不动，那也就没有升降下滑的情事发生，也不可能启动。
在驾驶自行车或三轮车时，操作人是用脚以三百六十度转动地操作，本实用新型中的人力升降机因在车厢内使用操作，空间十分狭小，不能坐着操作，只能类似机车发动，操作人站着踩踏板47，只以一百八十度以下的角度进行脚踏或手拉，由复位弹簧44使其回复原位后，再踏或再拉后仍由复位弹簧44的复位弹性力，使其回复到原来位置，可供不断再踏或再拉，这样不断地操作直到驶达自己欲到的楼层，将车厢2的门对正楼层的门后停止。至于究竟要如何加快，加快到如何程度，或减速或停止等，都是依赖操作人的控制，认为自己的需要、自己的体力与自己的驾驶技术，当时载重量等实际情况，均由操作人自由决定、自由操作，其实驾驶人力升降机比驾驶人力自行车容易，只要控制速度、将车厢门对准欲到的楼层门即可，而驾驶人力自行车，首先要训练自己能乘座在自行车上保持重心平稳后才能再学习骑乘自行车前进脚踏，把持龙头，刹车等技术，而驾驶人力升降机只是对准楼门而已，所以是很容易的操作技术。
人力升降机的动力是首先由手拉杆46或踏板47带动，再由传动链条432带动一个动力小齿轮433，而小齿轮433共有两个，假若一个是顺转，另一个则是逆转，这样便因惯性主动轮422与刹车421与惯性主动轮422的传动齿轮423是全部都是固定在一个轴心上，所以同时是顺转或逆转朝其中一个方向运转，再由惯动主动轮422的传动轮423由传动链条424带卷扬机41来使车厢2上升或下降，假若人力升降机重量小仅需要一组操作器42即可，就不用另行装置离合器，假若使用两组或多组操作器42时，这是因考虑到人力升降机体积与载重量大的构造，是意欲让两人以上来分担一个人的操作力量，假若车厢2载重量大用一个人操作就可以时，就需要将离合器切断另外的一或两组动力装置42就不需要一个人去带动另外一个或两个的惯性主动轮422来施力操作，甚至也许无力达到初动的力量，所以要在大型的人力升降机上要多装一组至两组的动力装置42时便需另增设离合器，所以在载重量小时由一个人操作即可，而惯性主动轮422的传动齿轮423就不可将惯性主动轮422、刹车421、小齿轮433等同时固定在一个轴心上，只要将离合器栓操作器4251打开，就会因弹簧力量来控制离合器栓425呈一启开，而使传动齿轮423与惯性主动轮422结合固定，即可成为与刹车421及小齿轮433等同步运转，否则传动齿轮423仍旧是空转，它不会带动卷扬机41，反而是卷扬机41上的传动齿轮423在带动链条424空转。
惯性主动轮422是惯性能产生的起源，它和正转与反转的两个小齿轮433类同于自行车、脚踏车和三轮车的后小齿轮结构，它只可朝前方向方施力进行，若向后方施力则是无力的，传动齿轮423、刹车421及惯性主动轮422等数个在同一个轴心上，使用人无论是操作手拉杆46或踏板47来驱动大齿轮431，再带动小齿轮433、惯性主动轮422等均是一起同步转动，续传动链条424带动减速机411，再带动卷扬机41的绞盘414，使得钢索3带动车厢2作上升、下降动作。
卷扬机41由动力装置42中的传动齿轮423经传动链条424来带动卷扬机41的减速机411、绞盘414转动，并带动绞盘414上的钢索3进行收或放及一个或两个卷扬机41的刹车412，其刹车412的结构同现在已有的人力吊链机相同，它可任人力操作重体上升或下降，但停止后重体就停止在原位不动，不会有丝毫滑动情事的一种刹车系统，而卷扬机41是固定在乘人车厢2上，因此车厢2在停止时不会有丝毫滑动的事情发生。但为预防恐怕万一有突发刹车412失灵的状况，可增设一个刹车412，而且人力升降机还有配重，可以缓和下降或上升速度，加之操作使用人强力操作制动杆4211来控制刹车421来使惯性主动轮422不转动而停止升降，况且车厢2上面与下面设有过震器垫18，该避震器垫18主要是在与楼顶或楼底固定的避震器弹簧14接触时，能保护车厢2完整不毁损且使乘用人安全，而在弹簧14上也装有钢垫及厚橡胶垫，当车厢上下与楼上下的避震器接合时，可达到车厢缓冲避震的功效，这样可消除因使用人操作不当所产生冲击或损害的危险，如图1所示，所以人力升降机是安全的，不易有意外危险发生。
由于人力升降机是靠人力操作，每楼层楼门或其它地方标明楼层号码，便于使用操作人可清楚知道所到达的楼层，且车厢门最好使用目前货用电梯的铁栏门，而楼层的楼门也用铁栏门，但要注意车厢升降时一定要将楼门与车厢门关上，以免发生意外危险，至于车厢2另外的正面、左侧、右侧三面是取用铁栏门或用其它透明体或用钢铁可自由选择，但千万要预防孩童或粗心的人不小心将手或脚伸出车厢2外以免发生意外危险，要在楼门处设门，以避免不小心发生坠楼危险，而楼层标示的号码最好用萤光漆书写，在光线不好时也可明显标示。
人力升降机的操作器42装设在车厢2的一侧，而在车厢2上装置有卷扬机41，而其左右两边外侧是利用双导轨12的装置法，是无法装置动力装置42的。如果在车厢2外侧装置动力装置42，会受到升降壁墙11上导轨12的固定梁121的阻碍，而仅剩有进出门的对面可装置动力装置42以供人力操作，所以这样的人力升降机只适用于小型运载。而大型的载重量，车厢2的导轨12应再增加两条，改为四条轨道，而装置于车厢2左右壁外的两踹，这样固定梁121原本就有约三十公分左右距离的，就可利用这个空间，或再加大宽阔空间成为四十公分，这样左右两边就可再增设两个动力装置42，共可装设三个动力装置42与三套操作器43来提供使用人进行同步操作，若只增加一个动力装置42也可只增加一条车厢导轨12。
人力升降机是以人力驱动，不用电力驱动，假若与电力合作，则更为理想，但不用电力就不用马达等电力耗费，对低层楼来说是非常经济、非常需要的，还有在工程或工地上使用时并不用担心有电无电而极为便利、且切合实用，因构造装置也非常便宜，而且维修保养相当简单，无需要专业人员，自己就可动手就可实现，尤其与电力配合为两用升降机时具有节省电能的功效。
权利要求1.一种人力升降机，主要包括有一车厢，该车厢设于大楼内部的电梯井内，其特征在于在所述大楼下的顶梁柱处设有转轮盘和偏导轮盘，并在该转轮盘和偏导轮盘上穿设有钢索，该钢索的一端连接有能够平衡车厢重量的配重块，另一端穿过设于车厢顶部的卷扬机后与固结于大楼梁柱下方的挂钩上，其中卷扬机与车厢外的动力装置相连接，而动力装置又与设于车厢内部的操作器相连接。
2.根据权利要求1中所述的人力升降机，其特征在于所述转轮盘或偏导轮盘用调速机置换。
3.根据权利要求1中所述的人力升降机，其特征在于所述卷扬机有减速机、刹车、传动齿轮及绞盘组合而成，其中传动齿轮通过链条连接于动力装置的传动齿轮上，而穿过绞盘的钢索二端分别连接于偏导轮盘和大楼楼顶梁柱的挂钩上。
4.根据权利要求1中所述的人力升降机，其特征在于所述动力装置在其内部设有一刹车、惯性主动轮、传动齿轮和离合器栓操作器。
5.根据权利要求1中所述的人力升降机，其特征在于所述操作器在其内部设有一大齿轮和一只可朝单向带动链条转动的小齿轮，并在大小齿轮之间通过一链条连接，其中在大齿轮的轴心处设有一操作杆，该操作杆上设有可伸缩控制的调整部，并在其末端设有一手拉杆或踏板。
6.根据权利要求1中所述的人力升降机，其特征在于在所述大楼内的上、下方均设有避震器弹簧，并对准于车厢外上、下表面避震器的位置。
7.根据权利要求1中所述的人力升降机，其特征在于所述车厢设于大楼升降壁墙内的车厢导轨间。
8.根据权利要求1中所述的人力升降机，其特征在于所述配重铁设于林楼升降壁墙内的配重铁导轨间。
9.根据权利要求5中所述的人力升降机，其特征在于在所述操作杆的下方设有复位弹簧。
专利摘要一种人力升降机包括有一车厢,该车厢设于大楼内部的电梯井内。其中,在所述大楼下的顶梁柱处设有转轮盘和偏导轮盘,并在该转轮盘和偏导轮盘上穿设有钢索,该钢索的一端连接有能够平衡车厢重量的配重块,另一端穿过设于车厢顶部的卷扬机后与固结于大楼梁柱下方的挂钩上,而卷扬机与车厢外的动力装置相连接,动力装置又与设于车厢内部的操作器相连接。该人力升降机除具有节省能源外,更具有高安全性的优点,不会受到停电、断电的影响。
文档编号B66B11/04GK2484293SQ0122459
公开日2002年4月3日 申请日期2001年6月13日 优先权日2001年6月13日
发明者赵文斌 申请人:赵文斌