[发明专利]爬楼车

说明书

本发明涉及可在楼梯或户外台阶上行驶的车辆或装置。

通常爬楼车包括车架和星轮轮部件，星轮包括连接在车架上的支架与支架上带的若干个转动小轮。操作力(人力)拖拉车辆爬楼，这种施力方式很难用力学原理达到省力效果，操作较费力。

本发明提供一种操作力施力方式可以因力学原理而省力的爬楼车，使得操作省力。

为达到上述目的，本发明采取的方案是在爬楼车上设置顺序连接包括输出扭矩的主动件、传动部件、支架在内的有限个单元构成的操作机构，主动件含一连接车架的转动部件，利用功能原理较小操作力转动该部件施力，经传动使连接车架的支架一起转动爬楼。

两零部件孔轴(3)连接是指用轴(3)及二者之一或二带的轴(3)的支承孔将二者连接，使一个绕另一个上的定轴线转动。当支架和主动件的转动部件都与车架可动连接时，上述操作机构包含的单元为：主动件、传动部件(含链、带、齿轮、蜗轮蜗杆、连杆、刚性传动之一)、支架，或这些单元中再增加棘轮。主动件是长摇柄(手动)或马达。其可以孔轴连接任何部件的转动部件(摇柄本身或马达转轴)最好再经过传动与车架相连使车辆单自由度。被连接的摇柄与车架因可相对运动而称为可动连接。

当支架和作为主动件的长摇柄都和车架直接刚性连接时，上述操作机构包含的单元为长摇柄、刚性传动、支架。

本发明用小力控制大力，还使得车辆行驶平稳、可靠。

下面结合附图和实施例(简称例)对本发明作进一步说明。

图1，星轮构造图。

图2，图1的K向视图。

图3，星轮爬楼运动学原理图。

图4，星轮爬楼动力学原理图。

图5，图7的K向视图。

图6，图5K向视图顺时针旋转90度后的操作机构部分。

图7，例1结构图。

图8，例1操作机构力原理图。

图9，例1力原理图。

图10，例2结构图。

图11，例3结构图。

图12，图11的K向视图。

图13，例4、5的运动学原理图。

图14，例5K向图。

图15，例4结构图。

图16，例5结构图。

图17，例4力原理图。

图18，例5力原理图。

图19，例6结构图。

图20，例6的力原理图。

图21，图19的I-I剖视图。

图22、例7的力原理图。

图23、例7的部分视图。

图24，例1改进图。

图25，例3改进图。

图26，例4改进图。

图27，例13。

图28，例8。

图29，例9。

图30，例10。

图31，例11。

图32，例12。

图1，2是星轮结构，星轮(11)包括支架(14)、零或有限个小轮(8)及其轴(12)。支架(14)装配在车轴(3)上，轴(3)的中心线(简称轴线)与支架(14)表面交点E叫支架中心。以E为圆心的m个同心圆(19)上各分布着n个轴承孔(13)(m，n＝0，1，2....，图中m＝n＝2)。小轮(8)通过轴(12)、轴承孔(13)装配在支架(14)上，可在支架上定轴转动。这种星轮叫m级n分星轮。爬楼时支架(14)若不与楼梯面接触就叫直支架，若接触(图1中GH弧为接触部分，叫廓线)且在梯面滚动就叫曲支架，由于仅靠曲支架也能在梯面滚动爬楼，小轮(8)不是绝对必要，故可以m＝n＝0，表示无小轮(8)。图3是星轮爬楼运动学原理图，支架(14)及两小轮(8)、(8’)的起始位置为小轮(8)、(8’)分别在C、D，支架的这种角位相记作(8)＝C、(8’)＝D。有两种方法，每法分两步爬楼梯(26)。第一种：a，由(8)＝C、(8’)＝D，支架绕D顺时针转(顺转)到(8)＝V、(8’)＝D；b，支架顺转且右移至(8)＝F、(8’)＝V。第二种：a，由(8)＝C、(8’)＝D，支架逆转且右移至(8)＝D、(8’)＝V；b，支架顺转且右移至(8)＝V、(8’)＝F。这两种方法分别叫单向转动式和双向转动式。图4是动力学原理。也分两种情况。一种是力F克服重力P。F＝PsinB，B为E点轨迹的切线方向角。楼梯(26)倾角为A。另一种是力矩M克服P对支撑点的矩。