專利名稱:旅游萬用車的制作方法
旅游萬用車是為旅游和外出的人們設計的多用途的全塑組合車。由于該車是全塑料結構，為此構件可以做成各種復雜形狀以滿足多種組合的需要，從而不多的構件可以組合成九種功能。不用時可全部拆卸集合成很小體積裝入袋中。拆卸組裝方便，沒有緊固螺釘，它的組合使之一車多用，符合當前生活用品一物多功能的設計思想。
目前市場上的載物小車是金屬電鍍結構，而且用途單一，不用時折疊后體積較大，攜帶不便。雖然國內(nèi)外都有幾種，有的可做為小椅用，但基本差異不大，而且價格較貴。
該萬用車模具制成投產(chǎn)后，生產(chǎn)率高，成本低，又可節(jié)省大量鋼材。而且重量輕，攜帶方便，用途廣泛，實為旅游佳品。
一、結構該車的結構(如圖17)，兩根三截套裝的立桿①，拉出可由銷子自動定位。兩根側桿②由立桿底端裝入，然后將八方的輪軸⑤，插入立桿①底端的八方孔內(nèi)。兩端裝上車輪，再把軸堵⑩推入輪軸⑤的內(nèi)孔中，并以孔內(nèi)的凹槽固定，以擋住車輪。兩根內(nèi)側桿支架③，前端插入橫桿⑥，以橫桿兩端的彈性勾E(同模具注塑出)固定。并以兩根定位軸⑧安裝在側桿②上。再把腳桿⑦插入側桿②的兩腳長方孔中，以兩側的定位銷按需要位置定位。將拉手桿④以兩端插入，并以彈性勾F(同模具注塑出)固定于立桿①的頂端。其上的兩個方框A供掛住捆物品繩的掛鉤用，組合帳蓬時，拉手桿④反過來兩端斜插在立桿底端的長槽D內(nèi)，兩方框A供安裝側桿②用。爬樓梯車的三輪組合如圖，其中兩輪前端插入另一輪的燕尾槽中，并使軸孔對齊，裝在輪軸⑤上，再用軸堵⑩擋住。兩截套裝的支架⑨插在拉手桿④上，裝上靠枕B供躺椅用。裝上照像機座C供照像支架用。由于結構較復雜，只能作此簡要概述，詳細情況可見設計圖紙。
該車所有零件全部由塑料制成，采用注塑成型，可集中 于三套模具內(nèi)。考慮便于各向強度的分配和模具制造的方便，采用矩形空心截面的桿件。盡量做到在滿足強度要求的前提下，使構件體積最小，重量最輕。
該車可組合為九種功能，十種結構現(xiàn)分述如下1、拆卸集合組裝如圖1拆卸后集合裝入特制的包裝袋中，外形尺寸為10×10×34厘米。包裝袋備有帶子一條，可直接攜帶，也可裝入任何旅行袋中。
2、載物小車型如圖2兩根立桿①拉出后，銷子自動彈出固定。再套上兩邊的側桿②和內(nèi)側桿支架③。裝上拉手桿④和輪軸⑤及輪子，再把橫桿⑥和腳桿⑦裝上即可。在立桿和物架上各有一塊織物套上扣住即可使用。
3、物品背架型如圖3在不平的路上或者登山可用它將物品背起，行走方便。使用時將立桿的第一截縮回，再將內(nèi)側桿支架③抬起，用定位軸⑧支住。利用包裝袋的帶子，穿到立桿織物中間的鐵環(huán)中，兩下端分別掛在輪軸上，再用鐵扣扣住即可用雙肩背起。
4、爬樓梯車型如圖4車站的地下道多是樓梯上下。將兩輪各換為三輪組合體，則走平路和上下樓梯行走自如。該設計可爬每登高為20厘米以下的樓梯，梯階寬度不限，它也可做為樓房住戶搬運重物使用。
5、兒童車型如圖5將兩邊側桿②升起，并在立桿①上定位，把內(nèi)側桿支架③轉到立桿處，并卡住立桿，再裝上前輪。兒童可坐在側桿間的織物墊上，腳可踏在腳桿⑦上，大人就可以推走，為兒童代步。
6、嬰兒學步車型如圖6將兩邊側桿適當升起并相應定位。在腳桿中插一輪子，立桿略為前傾，將立桿第一截縮回，就成為嬰兒學步車。
7、小椅子型如圖7將兩邊側桿②升起，內(nèi)側桿支架③轉到后面，用定位軸⑧將其固定在立桿上，將腳桿⑦拉出支地，把立桿第一截縮回，成為小椅子，可供小憩之用。
8、小躺椅型如圖8按小椅子型將腳桿收回支地，將立桿第一截拉出，并裝一織物墊，再把支架⑨插在拉手桿上(不要將支架第二截拉出)，并裝上靠枕，即成為小躺椅，供在旅游點觀賞休息用。
9、照像支架型如圖9將三截立桿拉出，兩側桿適當升起定位并支地，使立桿前傾6°，將支架⑨兩截拉出，插在拉手桿上，并插入照像機支架座⑩。用手擰帶球螺桿(11)的底部滾花頭，將螺桿擰入照像機內(nèi)，并用螺帽(12)鎖住，使用時用手把(13)操縱照像機可在任意方向擺動，取景后用手把(14)鎖緊園球以固定照像機，即可拍照。支架高低可做調(diào)整以適用于不同類型的照像機。
10、簡易帳蓬型如圖10將兩根立桿三截拉出，倒頭把拉手桿④成45°斜插入兩立桿大端，小端支地，作為帳蓬前架，把兩個輪臂和輪軸⑤用接頭插在一起為一臂，內(nèi)側桿支架③三根直聯(lián)為一臂，再用接頭將兩臂聯(lián)起作為帳蓬的中架，用支架⑨兩截拉出支地做帳蓬后架，當中用繩索聯(lián)起，并將繩索兩端緊固在樹上或用石頭、插釘以拉緊，再將兩側桿②反插在拉手桿的方框A上，并用接頭分別插上兩定位軸⑧，再蓋上蒙布壓住四周即成帳蓬，用于露營里面可睡兩人，在海灘游泳里面可更衣休息，外面可坐兩人以供遮陽。
二、受力分析在九種組合形式中，八種受力都比較簡單，可按簡單的靜力負載核實材料強度即可，只有爬樓梯車型受力較復雜，概略的分析拉力的關系。
車輪是考慮該車的結構形式，要求靈活輕便，因此采用三個直徑為100mm的輪子，按120°組合尺寸如圖11。
該車在上樓梯時，受力是變化的，現(xiàn)按四種狀態(tài)計算受力情況。
1、兩輪同在一階梯上，前輪a頂住階梯，如圖12，這時車的重量G被階梯承受停住時P＝0用力向上拉時，車輪體將以輪a園心O1為中心，輪臂向上擺動，這時重量G沿輪臂分解為G1G2由于G和G1G2的夾具互為60°因此G＝G1＝G2。G1通過輪a作用于梯口抵消。
拉力P對輪臂OO1的角度，因階梯一般為30°，手的用力方向對階梯也取30°，因此P對OO1為90°。
按力矩平衡公式120×P＝G2×120cos30°P＝0.8660繼續(xù)上拉，則G的分力G2迅速縮小，因此P力越來越小，當OO11地面時P＝0。
2、當P再向上拉時，P分解為P1P2(如圖13)P1＝Pcos30°＝0.866PP2＝Pcos60°＝0.5P反作用力P2作用于O推動輪a，使輪體繞輪b園心O2轉動，同時沿梯壁上升，力矩平衡公式為P2(120＋60)＝(G－P1)120cos30°以P代入179.99P＝103.9G∴P＝0.57G由于階梯的高低不同，當b輪接觸梯口時，a輪臂OO1不一定正好垂直，這樣只會略微影響P的數(shù)值。
3、繼續(xù)上拉，a輪沿梯壁上爬則反作用力P2作用點上移力臂縮小，G的力臂增大，當?shù)阶畲笾档扔赽輪臂長為120。(如圖14)力矩平衡式為P2×120cos30°＝(G－P1)×120以P代入155.88P＝120G∴P＝0.77G4、繼續(xù)上拉，P2作用點繼續(xù)上移，最后至梯面力臂縮小至50，這時(G－P1)將分解為兩力G1作用于b輪至梯面抵消，G3沿a輪臂向下。(如圖15)θ＝Sin 50/207.8 ＝13°55′
a＝30°－θ＝16°5′β＝90°－a＝73°55′γ＝60°(G-P1)/(Sinγ) ＝ (G2)/(Sinβ) ∴G2＝1.1(G－P1)力矩平衡式為50P2＝G2×120cos30°＝1.1(G－P1)×103.9 以P代入123.97P＝114.29GP＝0.92G繼續(xù)上拉a輪中心超過梯面，反力方向改變?yōu)橄騛輪中心，迅速增大力臂使P力減少直至到0。
綜合上述各點受力情況，可得出拉力P在車輪轉動中的曲線(只畫120°)，如圖16按該曲線計算所用拉力平均只為重力的54.9％。
由于樓梯尺寸和人們的用力情況不盡相同，進行詳細的復雜的動態(tài)受力計算也沒有必要，從該簡單的定性計算可見該車省力的一般。
三、強度設計及選材該產(chǎn)品是一個由需要承力的塑料構件所組成，因此對材料強度的選擇非常重要。但由于它是一個由人力來使用的工具和承擔人體重量的結構，負荷并不重。因此一般工程塑料的強度完全可以勝任。
為了設計的小巧輕便而且要滿足眾多功能的組合，從而結構復雜，因此特殊的承力構件盡量選擇高強度的材料，以保證使用的可靠性。為了滿足復雜的組合和改善承力狀態(tài)，必須提高構件的配合精度，從而要選擇收縮率小尺寸穩(wěn)定的材料。為此擬選用強度在500kg／cm2以上收縮率在1％以下的材料，其他受力不大的零件可采用一般材料。
構件的強度設計，以兩根三截套裝的立桿為主。結構如圖17，該三截套桿是結構中最主要的承力桿，承受拉力和彎曲載荷，受拉的薄弱環(huán)節(jié)是銷釘，最小的直徑為6mm，按最大承載100公斤，有4個銷子每個承力25公斤，按孔壁受壓計算，孔壁的投影面積為0.12cm2，應力為208.3kg／cm2。按銷釘受剪計算，銷釘截面積為0.28cm2，剪應力為89.3kg／cm2，即按最大剪應力理論計算也有足夠的強度。
為了提高承受彎曲載荷的能力采取如下設計1、按承受彎曲載荷的方向，設計為矩形空心截面，在承力的Ⅰ－Ⅰ方向上為長軸壁厚采用3mm，內(nèi)套為4mm。垂直方向壁厚為2mm。
2、為保證套桿的精密配合，增大接觸面積，以改善承力狀態(tài)，內(nèi)套管配合面短邊作成1°的斜度，便于取模，并從而消除了取模斜度對配合的影響。
3、每根桿的上端外緣四周增加寬5mm，厚3mm的加強邊。
4、外套管由于壁上有兩定位孔，使強度減弱，為此在外面短邊上加兩個加強筋以提高抗彎強度。
由于構件形狀和受力情況都很復雜，因此對于強度計算難以完全符合實際情況，只有在模具投產(chǎn)，制品制成后進行核實，然后對于薄弱環(huán)節(jié)進行修改模具增加強度，或采用增強塑料以提高強度來滿足要求，這些都是很容易辦到的。
權利要求
1.一種適用于旅游的旅游萬用車。其特征在于，全塑結構，多種組合，無螺釘固緊，拆卸方便。
2.按權利要求
1所述的旅游萬用車，其特征在于利用有限的塑料零件，采用套裝和不同方式的聯(lián)接，以及采用在正體構件內(nèi)的塑料彈性鎖片的鎖緊方式，可實現(xiàn)多種形式的組合，以滿足九種功能的用途。
3.按權利要求
1所述的旅游萬用車，其特征在于可全部拆卸集裝于10×10×34厘米的袋中。
4.按權利要求
1所述的旅游萬用車，其特征在于除少數(shù)彈簧外，全部零件由塑料注塑成型，采用空心薄壁構件，構件的特定形狀和配合方式，保證滿足多種功能組合的要求，全部零件可用三套模具制成。
專利摘要
該實用新型是采用新材料設計的一種新結構的生活用具，以滿足現(xiàn)代生活中旅游的多種用途?？山M合成載物車、背物架，爬樓梯車、兒童車、嬰兒學步車、小椅子、小躺椅、照像支架、簡易帳篷、拆卸后可裝入旅行袋中。拆卸組裝方便，沒有螺釘緊固，該車除少數(shù)彈簧外，全部零件都是塑料件。承力構件經(jīng)過強度計算和精心設計，以保證精密配合和使用可靠。采用注塑成型，生產(chǎn)率高，成本低，爬樓梯時拉力只有重力的54.9％。
文檔編號B62B7/00GK86206714SQ86206714
公開日1987年10月28日 申請日期1986年9月5日
發(fā)明者王瑄 申請人:王瑄導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan