CN103241689A - 单人推车器 - Google Patents

Abstract

一种单人操作的推车工具，当车辆陷在泥地或雪坑之中时，或其他轮胎无法正常工作的不佳路况区域时，该工具可以在不发动车辆的情况下单人操作，产生推力使被陷车辆脱离问题区域。

Description

单人推车器

技术领域

这是一个以千斤顶装置产生推力代替人力进行推车的装置，当车轮陷入泥浆或雪地中打滑无法开出时，可以用该装置将车推进一段距离使被陷车轮离开无法施力区域，该装置只需一人安装并操作，便可将被陷车子向前推行。

背景技术

当驾驶员所驾驶车辆在野外陷入泥坑时，或在下雪天陷入雪坑时，在没有其他车辆拖拽进行帮助的情况下，通常会见到这样的情景，驾驶员坐在驾驶位置发动车子使轮胎飞转，甩出泥浆或雪屑等污物，车尾部另外几个人吃着轮胎甩出的泥浆或雪屑等污物的同时，拼命的推着被陷车辆，试图将车子推离被陷区域，而本设计的目的是，即使没有其他车辆提供帮助，那怕只有驾驶员一个人，在不发动被陷车辆的情况下，也可以使用该装置轻松而不费力的将车子推出被陷区域。

发明内容

本设计的主旨就是，以千斤顶产生的推力来代替人力进行推车。

该装置主要由四个部分构成：车体撑托、带有千斤顶装置的推力杆、保险支撑杆和地面撑托。其中带有千斤顶装置的推力杆提供推车的推力，保险支撑杆保证在推车过程中，如推力杆故障或推力杆推力消失，或与地面发生滑动时，保险支撑杆可以继续保证被推动车辆不会出现倒退伤人的情况，地面撑托为推力杆和保险支撑杆提供对地面的支撑点和摩擦力，车体撑托为推力杆和保险支撑杆提供车体的支撑点和摩擦力，并可以在推车过程中保护车体免受损伤。

车体撑托和地面撑托一样，与推力杆之间都是可拆卸的，这样可以根据车体的着力点位置不同，使用材料形状结构不同的车体撑托；根据地面情况的不同，使用材料形状结构不同的地面撑托，这样便于推力杆和保险支撑杆更好的工作。

推力杆上带有千斤顶结构，另外还有可固定镂空伸缩滑轨结构。千斤顶结构通过齿轮杠杆原理或液体压强等原理将人力或电力等转换放大为推车的推力，而可固定镂空伸缩滑轨结构是用来在最开始时，在安装过程中寻找最佳施力点时，能够调整推力杆的最佳安装长度。

以上所述为推力杆的基本结构，而为了能更好更便利的进行工作，推力杆部分可以设计成旋转型和非旋转型两种结构。

旋转型结构和非旋转型结构在组成结构上基本相同,工作方式也大致相同,两种结构的推力杆的非固定部分（即旋转型结构的旋转部分，非旋转型结构的非旋转部分）均由分置非固定部分两端的两个千斤顶装置公用同一根千斤顶滑动杆，两种结构非固定部分上的两个千斤顶装置的施力方向对应相反，工作时均向自己的一端的外端施力，所不同的是，旋转型结构的非固定部分采用旋转方式进行推力杆的长度收缩，非旋转型结构采用副千斤顶装置施力工作进行千斤顶滑动杆回拉来达到推力杆长度收缩。

旋转型结构推力杆的构成：旋转型结构推力杆主要由固定部分和非固定部分（即旋转部分）两部分构成，固定部分上有镂空导轨，旋转部分通过滑动固定螺栓链接到镂空导轨，从而链接到固定部分上。旋转部分两端各有一千斤顶装置（两个千斤顶装置也可并列设计，但为了叙述方便，以下采用分列两端的设计方式进行叙述），两个千斤顶装置的施力方向相反，进入工作状态时均向自己所处一端的外端施力，两个千斤顶装置公用同一根千斤顶滑动杆。

旋转型结构推力杆的工作方式：每一次推力杆工作产生推力时，非固定部分的上端千斤顶装置空闲，均由置于下端的千斤顶装置施力，使千斤顶滑动杆向下滑动，进而使推力杆整体长度延长从而产生推力，当推力杆长度到达最大时，松开滑动固定螺栓，使固定结构和旋转结构之间不再固定，此时推力杆推力失去，保险支撑杆被动产生推力阻止车辆倒退，推力杆旋转部分进行180度旋转，使原本位于旋转部分上下两端的千斤顶装置位置调换，重新调整推力杆合适长度，固定滑动固定螺栓，之后上端千斤顶装置空闲，下端千斤顶装置工作进行千斤顶滑动杆的向下滑动，推力杆的长度再次增大并产生推力，当推力杆再次到达本次最大长度时，再次旋转推力杆的旋转部分，如此往复交替。

非旋转型结构推力杆的构成：非旋转型结构推力杆主要由固定部分和非固定部分（即非旋转部分）两部分构成，固定部分上有镂空导轨，非旋转部分通过滑动固定螺栓链接到镂空导轨，从而链接到固定部分上。非旋转部分两端各有一千斤顶装置（两个千斤顶装置也可并列设计，为了叙述方便，以下采用分列两端的设计方式进行叙述），两个千斤顶装置的施力方向相反，进入工作状态时均向自己所处一端的外端施力，两个千斤顶装置公用同一根千斤顶滑动杆，置于下端的千斤顶装置为主千斤顶装置，置于上端的千斤顶装置为副千斤顶装置，主千斤顶装置用于产生对车辆的推动力，副千斤顶装置用于千斤顶滑动杆的回拉进行推力杆长度收缩，所以主千斤顶装置相对副千斤顶装置的工作强度要大的多，而副千斤顶装置只需承压能力达到千斤顶滑杆可以顺利回拉即可，因此副千斤顶装置可以选择设计成力转换比例较小，每次作用千斤顶滑动杆产生位移较大的千斤顶装置，便于推力杆的快速长度收缩。

非旋转型结构推力杆的工作方式：每一次推力杆工作产生推力，副千斤顶装置空闲，均由主千斤顶装置工作施力，使千斤顶滑动杆向下滑动，进而使推力杆整体长度增大产生推力，当推力杆长度到达最大时，主千斤顶装置进入空闲阶段，此时推力杆推力失去，保险支撑杆被动产生推力阻止车辆倒退，副千斤顶装置工作，将千斤顶滑动杆回拉，达到推力杆的长度收缩，完成长度收缩后，副千斤顶装置空闲，重新确立推力杆地面撑托的地面支点后，主千斤顶装置再次工作进行千斤顶滑动杆的向下滑动，推力杆的长度再次增大并产生推力，当推力杆再次到达本次最大长度时，主千斤顶装置再次空闲，副千斤顶再次工作，如此往复交替。

保险支撑杆可以设计成工作时长度固定和可伸缩两种方式。对于保险支撑杆长度固定的设计方式，出于对推车过程中的考虑，假定推力杆可增大长度范围过大时，那么到达最大长度时推力杆与地面夹角过小时，会导致推力杆地面撑托与地面压力过小，进而所产生摩擦力过小出现不必要的危险，而此时由于被推车辆被动前行位移过大，在假定保险支撑杆长度固定不变时，保险支撑杆与地面所成夹角过大，会在推力杆不再工作即对被推车辆所能产生的推力消失时，保险支撑杆因与地面夹角过大与车体夹角过小，而被动产生对车辆推力过小，可能会引发车辆因自重发生倒退的一连串后果，所以长度固定的保险支撑杆适合用于被推车辆吨位较小（车辆自重较小所产生倒退惯性力较小）被推位移相对较大的情况，或被推车辆吨位较大（车辆自重过大所产生的倒退惯性力较大）被推位移较小的情况。

而对于保险支撑杆可伸缩的设计方式，即保险支撑杆有类似弹簧倒齿的结构，可以在长度被动增大时弹簧倒齿不断收缩进入新的卡槽，保险支撑杆的长度被动跟随推力杆的增大而增大，而在推力杆对被推车辆推力消失时，保险支撑杆因车辆的倒退惯性被动产生长度收缩趋势时，弹簧倒齿卡在卡槽之中阻止这样的趋势发生，从而达到对被推车辆被动产生推力的目的，相对保险支撑杆长度固定的设计方式，适用于被推车辆吨位较大（车辆自重过大所产生的倒退惯性力较大），被推位移相对较大（因保险支撑杆可伸缩，所以可以将自身与地面的夹角保持在安全范围之内）的情况，但此种情况下，因被推车辆吨位较大，所产生的倒退惯性力较大，所以需要可伸缩保险支撑杆上面的弹簧倒齿和卡槽的强度硬度极高才会避免被动产生对车辆推力时，不会有不必要的损伤，所以需要的成本较高，而对于被推车辆吨位较大的情况，长度固定的保险支撑杆同样适用（被推车辆吨位较大被推位移较小的情况下适用），这种保险支撑杆可伸缩的设计方式同样适用于被推车辆吨位较小被推位移相对较大的情况，但因为保险支撑杆固定的设计方式同样适用于此类情况，所以，保险支撑杆可伸缩设计方式，是一种理论上可行但不适合在生产中采用的设计方式。

以上所述的保险支撑杆的长度固定和长度可伸缩两种模式，是对使用过程中而言的，即推车过程中推力杆产生推力自身发生长度改变时，保险支撑杆的长度是否随之而改变的情况，而对于初始安装时，根据所推车辆的不同，所使用的路况地形不同，在初始安装时长度完全固定的保险支撑杆会使整个推车器的适用范围被限制，所以，保险支撑杆在安装时，具有可以根据实际情况进行长度调节然后进行安装的结构是可行的，而在推车器使用过程中，保险支撑杆是适合保持自身长度不变的。所以，保险支撑杆上可以设计带有长度调节并锁死的高强度结构，便于初始安装时的长度调节，更有效的增大推车器的适用范围。

对于地面撑托，需要根据环境进行对应的选择，比如，泥泞路况而言，可以选择先在支撑点垫牢石头或木板或其他物体，保证撑托不会因为泥地环境而在推力的作用下下陷，如选择撑托下垫石头，则适合选择带橡胶增大摩擦力的撑托，如选择撑托下垫木板，适合选择下带尖齿可牢牢扣住木板的金属质地撑托，所以，地面撑托和车体撑托一样，是可以根据实际情况需要进行更换的零件。

为了能更好的保证推车器在推车过程中的安全，地面撑托可以设计成方便人踩踏的形状，这样便于操作推车工具的人将自身体重施加在地面撑托之上增大摩擦力，更好的避免地面撑托在推车过程中与地面出现滑动发生意外，推力杆工作产生推力时，操作员站在与推力杆链接的地面撑托之上，而推力杆准备进行收缩由保险支撑杆被动产生推力阻止车辆后退时，操作员则可两脚分踏在推力杆和保险支撑杆各自链接的地面撑托上，平稳过渡施加自身重力，然后再站在与保险支撑杆链接的地面撑托之上为其提供对地面的压力，当操作推车器的人站在地面撑托上时，即便真的出现地面撑托抓地不牢的情况，从而发生被推车辆倒退的意外，因为地面撑托会跟随车辆同步倒退，而人站在地面撑托之上，会跟随地面撑托同步倒退，只要用手扶住被推车辆车体找回倒退瞬间失去的重心，就可以很好的避免意外的发生。

本设计中所有的千斤顶推力部分（即推力杆的非固定部分）都设置在推力杆的下部分，是为了方便描述，而对于实际情况而言，特别是遇到泥泞路况时，千斤顶部分的伸缩杆可能会沾染太多污物，而因为推力杆的各部分都是可以灵活拆卸的，即车体撑托、地面撑托和推力杆之间都是可拆卸的，所以可以在车体撑托和地面撑托之间进行推力杆的反向安装，即在安装时将推力杆倒置，将推力杆的下端链接车体撑托，推力杆的上端链接地面撑托，这样千斤顶部分就会被置于推力杆上部不易沾染污物。当然，也可以在设计时，直接将推力杆的非固定部分置于推力杆的上部分。

推力杆的千斤顶部分，根据所要服务的车辆的吨位和日常载重使用情况，选择加配对应的千斤顶结构，比如，私家车因为吨位较小，可选择推力较小，推杆伸缩长度较大的千斤顶设计，适合一次推动过程就将车辆推出被陷区域，而对于吨位较大的运载车等，则适合推力较大，推杆伸缩长度较小，每一次推动位移较小的稳妥工作设计，这样的设计可以有效的避免因车辆自重过大而在推动过程中有意外发生。

因为千斤顶是将人力或其他如电力等动力通过杠杆原理或液体压力原理等转换放大成推力，所以可以根据实际情况和对应的使用群体为千斤顶装置增加和车辆匹配的电力动力转换装置，这样在车辆被陷时，司机只需要将推力器安装合适之后，将推力器的电源线接到车辆的电力输出口上，就可以轻松的将车辆推出问题区域了。

附图说明

下面结合附图来对本发明进一步说明。

图1为推力器的推力杆构成的基本结构图。

图2为推力器安装后的初始状态，也为推力器循环工作的步骤一。

图3为推力器产生推力的过程，也为推力器循环工作的步骤二。

图4为旋转型推力器的推力杆构成以及工作过程示意图。

图5为非旋转型推力器的推力杆构成以及工作过程示意图。

图1中，（1）为车体撑托，（2）为可伸缩调整推力杆初始长度部分，（3）为推力杆的千斤顶部分，（4）为地面撑托。

图2中，（1）为车体撑托，（2）车体撑托链接，供车体撑托链接推力杆和保险支撑杆（3）为保险支撑杆，（4）为推力杆，（5）和（6）都是地面撑托链接，供地面撑托链接推力杆或保险支撑杆，（7）和（8）都是地面撑托，（9）为推力器所推车辆的部分车体。当（4）进行推动动作产生推力后，就会进入图3过程。

图3中，（1）为车体撑托，（2）车体撑托链接，供车体撑托链接推力杆和保险支撑杆（3）为保险支撑杆，（4）为推力杆，（5）和（6）都是地面撑托链接，供地面撑托链接推力杆或保险支撑杆，（7）和（8）都是地面撑托，（9）为推力器所推车辆的部分车体。当（4）推动到最大长度后，将要进行收缩，这是不再产生对车体的推力，（3）将被迫产生对车体的推力防止车辆倒退，（4）进行长度收缩返回图2步骤。

图4中，（A）为推力杆的固定部分，（B）为推力杆的旋转部分，（C）（D）（E）（F）为旋转型推力杆的工作示意图。其中（1）为推力杆固定部分实体，（2）为镂空轨道，（3）为千斤顶的双向滑动杆，（4）和（7）为旋转部分的两个为（3）提供动力的千斤顶装置，（6）为旋转部分的千斤顶外壳，（8）为推力杆的固定部分，即（A）所示推力杆部分，（9）为推力杆的旋转部分，即（B）所示部分，（8）和（9）通过（5）旋转固定螺栓和（2）镂空轨道链接在一起，（C）为推力杆的初始工作状态，（D）中推力杆工作，（4）空闲（7）进入工作状态，（3）向下滑动推力杆产生推力，到达最大长度后，进行推力杆旋转部分的旋转动作，到图（E），即（5）松开，（6）旋转，（4）和（7）位置发生倒置，后（5）拧紧固定，推力杆再次工作，进入（F），即（7）空闲，（4）进入工作状态，（3）向下滑动推力杆产生推力。

图5中，（A）为推力杆的固定部分，（B）为推力杆的非旋转部分，（C）（D）（E）（F）为推力杆的工作示意图。其中（1）为推力杆的固定部分实体，（2）为镂空轨道，（3）为千斤顶的双向滑动杆，（4）和（7）为非旋转部分的两个为（3）提供动力的千斤顶装置，（6）为非旋转部分的千斤顶外壳，（8）为推力杆的固定部分，即（A）所示推力杆部分，（9）为推力杆的非旋转部分，即（B）所示部分，（8）和（9）通过（5）滑动固定螺栓和（2）镂空轨道链接在一起，（C）为推力杆的初始工作状态，（D）中推力杆工作，（4）空闲，（7）进入工作状态，（3）向下滑动推力杆产生推力，到达最大长度后，进行推力杆的长度收缩过程，到图（E），即（7）空闲，（4）进入工作状态，（3）向上滑动，当推力杆完成收缩过程后，再次工作，进入（F），即（4）空闲，（7）进入工作状态，（3）向下滑动推力杆产生推力。

Claims (10)

1.一种以千斤顶装置产生推力代替人力推车的工具；其特征是：车体撑托链接推力杆和保险支撑杆，推力杆和保险支撑杆另一端链接有地面撑托，其特征是：车体撑托保证推力器在被推车辆的支撑点，并保护被推车辆的车体免受损伤，推力杆产生推车的推力，保险支撑杆在推力杆推力消失时被动对被推车辆产生推力阻止被推车辆倒退，地面撑托为推力杆和保险支撑杆提供地面的支撑点和与地面的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征是：推力杆上带有千斤顶装置和可进行自身长度调节的可固定镂空伸缩滑轨结构，千斤顶装置产生推力的推力，可固定镂空伸缩滑轨结构可以调整推力杆的合适初始工作长度。

3.根据权利要求2所述的结构，其特征是：该结构为推力杆的基本结构，为了方便使用和操作，可以分为旋转型结构和非旋转型结构两种设计结构。

4.根据权利要求3所述的结构，其特征是：旋转型结构的非固定部分为旋转结构，在推力杆完成一次工作后可以进行旋转来达到推力杆的长度收缩，旋转结构上的两个公用同一根千斤顶滑动杆的千斤顶装置交替工作产生推力。

5.根据权利要求3所述的结构，其特征是：非旋转型结构的非固定部分为非旋转结构，非旋转结构上有两个千斤顶装置公用同一根千斤顶滑动杆，一个工作时推力杆长度变大产生推力，另一个工作则会使推力杆长度收缩。

6.根据权利要求4和权利要求5所述的结构，其特征是：推力杆的非固定部分上两个千斤顶装置分置于非固定部分的两端，各自工作时的施力方向均向自己所处一端的外端施力。

7.根据权利要求6所述的结构，其特征是：推力杆的非固定部分上两个千斤顶装置也可在非固定部分上采取并列的方式放置，各自工作时的施力方向与对方的施力方向相反。

8.根据权利要求1所述的结构，保险支撑杆分为在使用过程中可跟随推力杆发生长度改变的结构和不会随推力杆发生长度改变的结构。

9.根据权利要求1所述的结构，其特征是：保险支撑杆分为初始安装不可发生自身长度改变的长度固定结构和初始安装时可进行自身长度调节的两种结构。

10.根据权利要求1所述的结构，其特征是：车体撑托和地面撑托与推力杆和保险支撑杆之间适合选用可拆卸结构，使推车器的适用范围更广。

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