CN2170245Y - 四连杆摆轮爬楼平地两用车 - Google Patents

Abstract

一种四连杆摆轮爬楼、平地两用车、是人力推拉 的运载工具，具有运载人或物上下楼和在平地上行驶 的功能。并能根据需要做成可折叠结构。该装置主 要采用了平面铰链四连杆双摆轮机构，主车轮和副车 轮安装在四连杆下部，并通过四连杆与车架连接起 来。本实用新型结构简单紧凑、工作可靠、使用方 便。上下楼梯时车架轨迹呈一斜的圆滑弧形曲线，运 行平和无冲击。在平地上能轻便灵活地转弯运行。

Description

本实用新型是一种以人力推拉的具有上下楼梯和在平地上运行功能的轮式运载工具，可用来载人或载物。

现有技术中具有代表性的能爬楼的运载工具为行星轮式结构，这些行星轮机构包括现有专利文献中所述的新型行星轮机构的爬楼车都存在以下缺点：上下楼梯台阶时车架运动轨迹有折点，从而产生冲击振动，使人推拉时感到费力且难以控制；对不同高度和不同宽度的楼梯踏步的适应性差，在翻越较高踏步台阶或较窄踏步宽度时车架运动轨迹会出现更大的折点，而在翻越低的踏步台阶时又会产生一个使车架抬升到最高点后再下落一般高度的跳跃行程，使车架产生更大的冲击振动；在平地运行时行星轮机构下部四个车轮同时着地，而各轮轴心不全在一条轴心线上，转向时着地车轮的底边与地面产生横向滑移摩擦，因此转弯困难费力，尤其是在民用住宅楼梯拐角平台上较小的平地范围内转180°的急弯时更显困难，行星轮结构处廓直径较大，重心较高，运行平稳性较差，折叠较困难。由于行星轮机构本身结构所限，很难从根本上解决上述问题，既便是那些新型行星轮爬楼车也仍然或多或少存在以上的缺点，而且由于所增设的机构，如弹簧缓冲机构、棘轮棘爪机构等，使整个结构更加复杂，制造成本也会大大增加，并且造成使用的方便程度和工作可靠性降低。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种运行平稳轻便的四连杆摆轮式爬楼、平地两用车。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括有车架和车轮。在车架下端的铰销9处铰接有直柄或曲柄杠杆结构的主摆杆1、以主摆杆1向后伸出的杆段、连杆2、付摆杆3和车架下部组成与车架纵截面相平行的平面铰链四连杆机构，四连杆通过铰销9、铰销10、铰销11和铰销12相连接，在车架上联接付摆杆3的铰销10位于铰销9的后上方。爬楼车轮分为主车轮5和付车轮7，主车轮5的轮轴位于主摆杆1前伸端，付车轮7的轮轴位于铰销9后方连杆2平面上，主车轮5和付车轮7的回转平面与四连杆平面相互平行。

上述所说的四连杆中的最长杆为车架下部联接主摆杆1和付摆杆3的两铰销9和10的连线段，最短杆为连杆2平面上联接主摆杆1和付摆杆3的两铰销11和12的连线段。四连杆中其余两杆长度应满足付摆杆3上的两铰销10和11的连线段长度大于主摆杆1上的两铰销9和12的连线段长度。最长杆与最短杆长度之和大于其余两杆长度之和。四连杆为全摇杆机构。

上述所说的主车轮5的半径R与付车轮7的半径r之间宜满足条件：0.8R〈r〈1.8R。

上述所说的两侧的主车轮轴6与主摆杆1相互固接在一起；两侧的付车轮轴8与连杆2相互固接在一起。

本实用新型的四连杆为全摇杆结构，主摆杆、连杆和付摆杆可相互对应地相对车架在一限定的摆动范围内摆动。主车轮和付车轮亦随主摆杆和连杆而相应地相对车架摆动。在上下楼梯台阶时，车架下四连杆上的主、付两车轮可在台阶垂直面和水平面上滚动，并同时随四连杆全摇杆机构在台阶凸凹面上相对车架摆动。主、付车轮的滚动运动和摆动运动相互合成使车架沿一条圆滑的近似楼梯斜坡度的曲线在楼梯台阶上上升和下降。当在平路面上运行时，主车轮接触地面，并使四连杆中主摆杆后端处于或接近于其摆动下反行点极根位置，付摆杆和连杆伸展处于或接近于一直线上，连杆平面上的付车轮处于悬空状态。由于主车轮此时单独着地，两侧对称的主车轮又处于同轴线上，因此可以实现在平路面上轻便转弯运行的功能。上述的四连杆摆轮机构与相应车架组合可构成二轮式四连杆摆轮载货车和四轮式四连杆摆轮童车或载货车，其车架可通过相互铰接的各构件转动折收来实现该车的折叠。

本实用新型结构紧凑、相互运动的各构件间连接都为铰链转动付，加工容易，使用可靠方便，载重重心低，并易于折叠；上下楼梯台阶时车架轨迹为一圆滑衔接的曲线，无冲击振动，使人易于控制和省力，操纵安全轻便；对不同台阶高度和踏步宽度有较强的适应性，如能适应目前民用建筑中常用的台阶高度140mm－190mm范围，既使楼梯台阶高于190mm以上，该机构仍能保持车架轨迹实现圆滑衔接，不会产生冲击。而在低于140mm以下的台阶上，也能轻便翻越而不会产生如行星轮机构那样使车架抬升到最高点后再下落一段距离的跳跃冲击行程，亦能在楼梯踏步宽度在较大尺寸范围变化时使车架轨迹保持沿楼梯段的坡度圆滑衔接上下运行，能在平地面上轻便地转弯运行，既使在楼道平台拐角处宽度仅1m²左右的范围平地面上，也能轻便地转180°的急弯，尤其是在重载时，更显其优越性。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中局部放大侧视图。

图3是本实用新型爬楼时车架运动轨迹和主、付车轮轮轴相对车架的摆动轨迹。

附图所示结构就是本实用新型的实施例，本实施例由车架4、上扶手架16、托架13、支腿15和撑杆14组成可折叠车架，相互铰接组成。车架4和上扶手架16可通过一锁止装置17相互锁定在一个平面上。四连杆摆轮机构联接在车架下部。

本实用新型的车架、四连杆各构件及各销轴可用金属管材、板材和轴料或高强度塑料件等材料经过加工制成。主、付车轮可为直径100mm以上的橡胶边或塑料边的车轮，以下型材和车轮都易于从市场上购得。

参照图3，四连杆中主摆杆1可从其后伸杆段的摆动下反行点极限位置起绕铰销9相对车架向上摆动一定角度，位于主摆杆1前端的主轮轴6亦随主摆杆1的摆动在铰销9的前方摆动，相对车架呈一圆弧形摆动轨迹9（如图3中主轮轴6处的点划线所示）；相应主摆杆1的摆动，全摇杆机构中的连杆2亦相对车架摆动，连杆2平面上的付轮轴8将随主摆杆1摆动相应在销9后上方运动，呈现一条下半段近似直线且轨迹运动速度与对应的主轮轴6点的运动速度相对较快，上半段呈钩状或近似停顿且轨迹运动速度与对应的主轮轴6点的运动速度相对较慢的连杆滑动曲线轨迹（如图3中付轮轴8点处的不均匀点划线所示）。主车轮5和付车轮7构成一对绕车架铰销9不对称但相对应地摆动的摆动轮偶。由车架上的限位台阶、付摆杆3和连杆2等构件上的相应边沿的接触来限制全摇杆四连杆机构在有限的限定范围内相应摆动。

本实用新型在上下楼梯时，上楼处于拉行状态，下楼处于推行状态。车架在人力推拉作用下在楼梯上作近似的平移运动，车架下的主车轮5和付车轮7构成的摆动轮偶将一前一后相继接触楼梯台阶的垂直面和水平面，其车轮上所受反力传递到车架上四连杆机构上，使该机构产生随台阶凸凹面的周期性摇摆，处于四连杆机构上的摆动轮偶即主车轮5和付车轮7亦随之沿台阶凸凹处相对车架相应以各自摆动轨迹摆动，并同时相继沿台阶垂直面和水平面滚动。此摆动轮偶与四连杆一起的摆动运动和摆动轮偶在台阶上的滚动运动的合成运动托举车架沿着一条接近楼梯梯段坡度并圆滑衔接的斜曲线上升和下落（如图3中车架铰销9处的虚线所示），从而使该运载工具完成上下楼梯的功能。

当本实用新型在平路上运行时，主车轮5单独接触地面，付车轮7处于悬空状态。四连杆中付摆杆3和连杆2上的三铰销点伸展处于或近似于一直线上。四连杆全摇杆机构在重力作用下处于稳定状态。由于主车轮5在车架两则对称布置，其两侧主车轮5处于同轴状态，这样，本实用新型就能在人力推拉作用下在平路上轻便灵活地转弯运行了。

Claims (4)

1、一种四连杆摆轮爬楼、平地两用车，包括有车架和车轮，其特征在于：车架下端的铰销(9)处铰接有直柄或曲柄杠杆结构的主摆杆(1)，以主摆杆(1)向后伸出的杆段、连杆(2)、付摆杆(3)和车架下部组成与车架纵截面相平行的平面铰链四连杆机构，四连杆通过铰销(9)、铰销(10)、铰销(11)和铰销(12)相连接，在车架上联接付摆杆(3)的铰销(10)位于铰销(9)的后上方；爬楼车轮分为主车轮(5)和付车轮(7)，主车轮(5)的轮轴位于主摆杆(1)前伸端，付车轮(7)的轮轴位于铰销(9)后方连杆(2)平面上，主车轮(5)和付车轮(7)的回转平面与四连杆平面相互平行。

2、按权利要求1所述的两用车，其特征在于：四连杆中的最长杆为车架下部联接主摆杆（1）和付摆杆（3）的两铰销（9）和（10）的连线段，最短杆为连杆（2）平面上联接主摆杆（1）和付摆杆（3）的两铰销（11）和（12）的连线段，四连杆中其余两杆长度应满足付摆杆（3）上的两铰销（10）和（11）的连线段长度大于主摆杆（1）上的两铰销（9）和（12）的连线段长度；最长杆与最短杆长度之和大于其余两杆长度之和，四连杆为全摇杆机构。

3、按权利要求1所述的两用车，其特征在于：主车轮（5）的半径R与付车轮（7）的半径r之间宜满足条件：0.8R〈r〈1.8R。

4、按权利要求1所述的两用车，其特征在于：两侧的主车轮轴（6）与主摆杆（1）相互固接在一起，两侧的付车轮轴（8）与连杆（2）相互固接在一起。

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