平道坡道及臺(tái)階用功能轉(zhuǎn)換的拉桿行李箱改進(jìn)技術(shù)研究

王澤

摘? 要：本文針對(duì)拉桿行李箱在日常使用中出現(xiàn)的平路斜拉手臂吃力、上下臺(tái)階專用通道易走不正、上下臺(tái)階手提費(fèi)勁等不便利問題，特別是對(duì)于女性、老年人和體弱人員等特殊人群在使用拉桿行李箱中遇到的困難，進(jìn)行了調(diào)研研究，并提出了拉桿行李箱使用功能機(jī)械改進(jìn)建議，包括加裝可旋轉(zhuǎn)的機(jī)械支撐和摩擦力小的滾動(dòng)滑道等機(jī)械功能改進(jìn)，改進(jìn)后的拉桿行李箱在平道、坡道及上下臺(tái)階方面顯示出比較省力、方便的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：拉桿行李箱? 機(jī)械? 改進(jìn)? 臺(tái)階? 坡道

中圖分類號(hào)：TH133 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2021）01（b）-0053-04

Research on the Improvement Technology of Trolley Case with Function Conversion for Level Road Ramp and Step

WANG Ze

（Machinist 18W3 Class，School of? Mechanical Engineering， Jinan University， Jinan， Shandong Province，250000 China）

Abstract： In view of the inconvenient problems in the daily use of the trolley suitcase， such as the difficulty of the horizontal cable-stayed arm， the improper walking of the special passage up and down the steps， and the difficulty in carrying up and down the steps， especially for the special groups such as women， the elderly and the infirm， this paper makes a research and puts forward the mechanical improvement of the use function of the trolley suitcase Suggestions， including the installation of rotatable mechanical support and small friction rolling slideway and other mechanical function improvement， the improved pull rod trunk shows the advantages of labor saving and convenience in flat road， ramp and up and down steps.

Key Words： Trolley case; Machinery; Improvement; Step; Ramp

拉桿行李箱（以下簡(jiǎn)稱“行李箱”）是我們出差旅行的必備用具，給我們的生活帶來了便利，但經(jīng)過調(diào)研，大家在使用過程中覺得還存在諸多需要改進(jìn)的地方。這是課題《平道、坡道及臺(tái)階用功能轉(zhuǎn)換的拉桿行李箱改進(jìn)技術(shù)研究》提出的原因。

1? 研究對(duì)象

本文研究對(duì)象為人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫男欣钕錇檠芯繉?duì)象。行李箱是人們出行中常用的盛物箱體，其箱體為長(zhǎng)方體，底面的四個(gè)角部設(shè)有滾輪，背面的中部埋設(shè)“∏”形拉桿，箱體高度大多在50～100cm，承重在10kg以上，出發(fā)應(yīng)用時(shí)，將“∏”形拉桿拉出箱體，手抓住“∏”形拉桿的橫桿段，使箱體后傾，后側(cè)的兩個(gè)滾輪觸及地面，拖動(dòng)“∏”形拉桿的橫桿段順著道路行走。這種行李箱的優(yōu)點(diǎn)是：與提著、背著行李箱相比，可省力、輕便，所以被廣泛的應(yīng)用。

2? 存在問題

（1）在上、下臺(tái)階時(shí)，如上、下樓梯及有臺(tái)階的電梯、有臺(tái)階的火車站過道，滾輪無法以滾動(dòng)的形式觸及臺(tái)階的高度面，出現(xiàn)碰撞，拖動(dòng)阻力大，還容易損壞箱體，或者導(dǎo)致滾輪脫落。

（2）當(dāng)在平道上拖著行走時(shí)，由于箱體為傾斜狀態(tài)，手拖動(dòng)“∏”形拉桿時(shí)，手除了給箱體一個(gè)向前的拉力，還給了箱體一個(gè)向上的抬力，時(shí)間一久，致使手臂感到酸脹、吃力，特別在行李箱盛物較重的情況下，這種酸脹、吃力更為明顯。

（3）在臺(tái)階較多的過道的一側(cè)或兩側(cè)，往往設(shè)有上、下樓梯的輔道，這種輔道表面光滑，坡度與臺(tái)階基部連線斜度一致，上樓梯時(shí)[1]，讓箱體的滾輪在輔道上，人沿臺(tái)階的一側(cè)向上走，靠近箱體“∏”形拉桿一側(cè)的手側(cè)伸，抓住“∏”形拉桿的橫段向上拉動(dòng)，由于手側(cè)伸的距離在50cm左右，使拉力的方向偏離了人體的前進(jìn)方向，所以增加了拉力，拖起來更加費(fèi)力，而且一旦手側(cè)伸的距離不夠，還會(huì)使箱體與臺(tái)階邊沿碰撞。

3? 改進(jìn)思路

本機(jī)械功能改進(jìn)目的在于提供一種不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且操作方便，集既適用于平道及臺(tái)階道拖行，也適用于輔道拖行于一體的適用于平道、坡道及臺(tái)階轉(zhuǎn)換用的拉桿行李箱。

為了達(dá)到以上目的，本機(jī)械功能改進(jìn)的技術(shù)方案是：該適用于平道、坡道及臺(tái)階轉(zhuǎn)換用的拉桿行李箱，包括長(zhǎng)方形箱體1、滾輪2、“∏”形拉桿以及拉鎖，滾輪設(shè)在長(zhǎng)方形箱體底壁的四個(gè)角部，“∏”形拉桿埋設(shè)在長(zhǎng)方形箱體后壁的中部壁內(nèi)，拉鎖設(shè)在長(zhǎng)方形箱體的合口處，長(zhǎng)方形箱體的高度為50～100cm，其特征在于：所述的長(zhǎng)方形箱體的后壁側(cè)邊處設(shè)有卡槽，在卡槽內(nèi)設(shè)有帶滾珠擺動(dòng)桿，帶滾珠擺動(dòng)桿的下端通過固定連桿與擺軸固定連接;所述的擺軸穿過長(zhǎng)方形箱體后壁的底部壁內(nèi)，在擺軸的中部設(shè)有扇形齒輪，扇形齒輪與推拉桿下端的齒條嚙合連接，推拉桿向上穿過長(zhǎng)方形箱體后壁的中部壁內(nèi)，其上端露出長(zhǎng)方形箱體上壁，處于“∏”形拉桿的中部，推拉桿的上端與扳動(dòng)柄轉(zhuǎn)動(dòng)連接，扳動(dòng)柄的中部通過轉(zhuǎn)動(dòng)耳與長(zhǎng)方形箱體的上壁固定，扳動(dòng)柄的外端通過“∏”形拉桿上的定位卡槽定位;所述的“∏”形拉桿的橫段為管體，在管體內(nèi)設(shè)有伸縮盲管。

本機(jī)械功能改進(jìn)還通過如下措施實(shí)施：“∏”形拉桿的一側(cè)豎段下部設(shè)有扳動(dòng)柄定位卡槽，當(dāng)扳動(dòng)柄的端部抬起時(shí)，將扳動(dòng)柄的端部卡入扳動(dòng)柄定位卡槽內(nèi)，從而使?jié)L珠擺動(dòng)桿的擺出位置固定;扳動(dòng)柄的端部可伸縮，以克服當(dāng)扳動(dòng)柄向上扳動(dòng)時(shí)因不夠長(zhǎng)而卡不到的扳動(dòng)柄定位卡槽內(nèi)的不足。推拉桿下端的齒條的內(nèi)側(cè)設(shè)有檔條，通過檔條使齒條在推拉過程中不會(huì)脫離扇形齒輪。帶滾珠擺動(dòng)桿的上端設(shè)有彎弧段，這樣可防止在拖動(dòng)箱體中被臺(tái)階擋住;外側(cè)設(shè)有一排開口球形穴，在每個(gè)開口球形穴內(nèi)均嵌入橡膠球。圖6給出了一個(gè)走臺(tái)階狀道路時(shí)的應(yīng)用狀態(tài)示意圖。

4? 改進(jìn)技術(shù)方案

具體實(shí)施方式：參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4、圖5制作。附圖說明：圖1：結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖;圖2：結(jié)構(gòu)后視示意圖;圖3：帶滾珠擺動(dòng)桿、擺軸、推拉桿及扳動(dòng)柄的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;圖4：沿圖3A—A剖視放大示意圖;圖5：帶滾珠擺動(dòng)桿的軸向剖視放大示意圖;圖6：應(yīng)用狀態(tài)示意圖。圖中：1長(zhǎng)方形箱體;2滾輪;3“∏”形拉桿;4拉鎖;5卡槽;6帶滾珠擺動(dòng)桿;61彎弧段;62開口球形穴;63橡膠球;7固定連桿;8擺軸;81扇形齒輪;82推拉桿;83扳動(dòng)柄;9伸縮盲管;10轉(zhuǎn)動(dòng)耳;11扳動(dòng)柄定位卡槽。

該適用于平道、坡道及臺(tái)階轉(zhuǎn)換用的行李箱，其特征在于：長(zhǎng)方形箱體1的后壁側(cè)邊處設(shè)有卡槽5，在卡槽5內(nèi)設(shè)有帶滾珠擺動(dòng)桿6，帶滾珠擺動(dòng)桿6的下端通過固定連桿7與擺軸8固定連接，當(dāng)擺軸8順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶滾珠擺動(dòng)桿6沿?cái)[軸8向外轉(zhuǎn)動(dòng)擺出，擺出的幅度由擺軸8的轉(zhuǎn)動(dòng)角度控制;擺軸8穿過長(zhǎng)方形箱體1后壁的底部壁內(nèi)，在擺軸8的中部設(shè)有扇形齒輪81，扇形齒輪81與推拉桿82下端的齒條84嚙合連接，推拉桿82向上穿過長(zhǎng)方形箱體1后壁的中部壁內(nèi)，其上端露出長(zhǎng)方形箱體1上壁，處于“∏”形拉桿3的中部，推拉桿82的上端與扳動(dòng)柄83轉(zhuǎn)動(dòng)連接，扳動(dòng)柄83的中部通過轉(zhuǎn)動(dòng)耳10與長(zhǎng)方形箱體1的上壁固定，扳動(dòng)柄83的外端通過“∏”形拉桿3上的扳動(dòng)柄定位卡槽11定位，當(dāng)向上扳動(dòng)扳動(dòng)柄83時(shí)，推拉桿82下端的齒條84使扇形齒輪81下轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)擺軸8順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)固定連桿7順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于帶滾珠擺動(dòng)桿6與固定連桿7固定為一體，所以使帶滾珠擺動(dòng)桿6向外擺出，對(duì)長(zhǎng)方形箱體1起到斜撐的作用，利于在臺(tái)階上拖動(dòng)，也解決了手臂提力吃力的問題[2];“∏”形拉桿3的橫段為管體，在管體內(nèi)設(shè)有伸縮盲管9，當(dāng)人走臺(tái)階而長(zhǎng)方形箱體1的滾輪2走一側(cè)的輔道時(shí)，可將伸縮盲管9拉出，手拖動(dòng)伸縮盲管9的拉出端，即可避免了手臂伸出夾角過大、拖動(dòng)費(fèi)力的不足，也可避免箱體碰撞臺(tái)階端部。

作為行李箱機(jī)械的改進(jìn)[3]：“∏”形拉桿3的一側(cè)豎段下部設(shè)有扳動(dòng)柄83的扳動(dòng)柄定位卡槽11，當(dāng)扳動(dòng)柄83的端部抬起時(shí)，將扳動(dòng)柄83的端部卡入扳動(dòng)柄定位卡槽11內(nèi)，從而使?jié)L珠擺動(dòng)桿6的擺出位置固定;扳動(dòng)柄83的端部可伸縮，以克服當(dāng)扳動(dòng)柄83向上扳動(dòng)時(shí)因不夠長(zhǎng)而卡不到的扳動(dòng)柄定位卡槽11內(nèi)的不足。推拉桿82下端的齒條84的內(nèi)側(cè)設(shè)有檔條85，通過檔條85使齒條84在推拉過程中不會(huì)脫離扇形齒輪81。帶滾珠擺動(dòng)桿6的上端設(shè)有彎弧段61，這樣可防止在拖動(dòng)箱體中被臺(tái)階擋住;外側(cè)設(shè)有一排開口球形穴62，在每個(gè)開口球形穴62內(nèi)均嵌入橡膠球63。圖6給出了一個(gè)走臺(tái)階狀道路時(shí)的應(yīng)用狀態(tài)示意圖。從圖6中可以看出，通過將扳動(dòng)柄83的端部抬起，并卡入“∏”形拉桿3的一側(cè)豎段下部的扳動(dòng)柄定位卡槽11內(nèi)定位，使帶滾珠擺動(dòng)桿6旋出，然后拉動(dòng)“∏”形拉桿3，即可上臺(tái)階。在行李箱兩側(cè)設(shè)計(jì)能收、放的滾動(dòng)滑道，正常使用時(shí)滾動(dòng)滑道收入行李箱兩側(cè)面位置，上下樓梯時(shí)需將滾動(dòng)滑道拉出，并由固定裝置固定，這樣行李箱就能實(shí)現(xiàn)由拉桿拉動(dòng)上下樓梯。圖3是行李箱兩側(cè)面滾動(dòng)滑道收入位置，由滾球滑道、固定轉(zhuǎn)軸組成，固定轉(zhuǎn)軸由卡槽滑道與滾動(dòng)滑道內(nèi)滑槽相連接[4]。圖4是行李箱兩側(cè)面滾動(dòng)滑道工作位置，當(dāng)上下樓梯時(shí)將滾動(dòng)滑道拉出到工作位置，工作位置設(shè)計(jì)有三個(gè)位置，位置由滾動(dòng)滑道上的定位孔確定，轉(zhuǎn)軸由滑道跟蹤下滑至三個(gè)相應(yīng)工作位置，滾動(dòng)滑道的工作位置由轉(zhuǎn)軸上滑道插頭來固定。工作位置時(shí)，滑道插頭前推進(jìn)入滾動(dòng)滑道上的插孔固定，需要收起或改變滾動(dòng)滑道時(shí)，將滑道插頭后推離開滾動(dòng)滑道上的插孔;滑道插頭上設(shè)有推動(dòng)把手，便于前后推動(dòng)。圖5是行李箱兩側(cè)面滾動(dòng)滑道的滾球系統(tǒng)，滑道內(nèi)由相互獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的滾球組成滾球系統(tǒng)，滾球由滾軸和軸承固定連接;當(dāng)上下樓梯時(shí)，行李箱兩側(cè)面的滾動(dòng)滑道處于工作位置，人手拉行李箱拉桿便可以便利的上下樓梯[5]。

5? 結(jié)語

本文針對(duì)行李箱日常使用中不便利問題，進(jìn)行了針對(duì)性研究并提出機(jī)械裝置改進(jìn)方案。按技術(shù)方案實(shí)施后的行李箱與目前使用的行李箱相比，可一只手同時(shí)實(shí)現(xiàn)拉桿拉出和帶滾珠擺動(dòng)桿旋出，通過滾珠擺動(dòng)桿旋出，同時(shí)克服了行李箱走臺(tái)階道所存在的不足和行走中手臂抬力過大的不足;由于在“∏”形拉桿的橫段內(nèi)設(shè)有伸縮盲管[6]，可根據(jù)需要增加“∏”形拉桿的橫段長(zhǎng)度，所以解決了走輔道時(shí)所存在的不便;由于帶滾珠擺動(dòng)桿和在“∏”形拉桿的橫段內(nèi)增設(shè)伸縮盲管集為一體，所以使行李箱既適用于平道拖行，也適用于臺(tái)街道拖行，還適用于輔道拖行。

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