王澤

摘? 要：本文針對拉桿行李箱在日常使用中出現(xiàn)的平路斜拉手臂吃力、上下臺階專用通道易走不正、上下臺階手提費勁等不便利問題，特別是對于女性、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，進行了調研研究，并提出了拉桿行李箱使用功能機械改進建議，包括加裝可旋轉的機械支撐和摩擦力小的滾動滑道等機械功能改進，改進后的拉桿行李箱在平道、坡道及上下臺階方面顯示出比較省力、方便的優(yōu)勢。

關鍵詞：拉桿行李箱? 機械? 改進? 臺階? 坡道

中圖分類號：TH133 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：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)過調研，大家在使用過程中覺得還存在諸多需要改進的地方。這是課題《平道、坡道及臺階用功能轉換的拉桿行李箱改進技術研究》提出的原因。

1? 研究對象

本文研究對象為人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫男欣钕錇檠芯繉ο蟆Ｐ欣钕涫侨藗兂鲂兄谐Ｓ玫氖⑽锵潴w，其箱體為長方體，底面的四個角部設有滾輪，背面的中部埋設“∏”形拉桿，箱體高度大多在50～100cm，承重在10kg以上，出發(fā)應用時，將“∏”形拉桿拉出箱體，手抓住“∏”形拉桿的橫桿段，使箱體后傾，后側的兩個滾輪觸及地面，拖動“∏”形拉桿的橫桿段順著道路行走。這種行李箱的優(yōu)點是：與提著、背著行李箱相比，可省力、輕便，所以被廣泛的應用。

2? 存在問題

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

（2）當在平道上拖著行走時，由于箱體為傾斜狀態(tài)，手拖動“∏”形拉桿時，手除了給箱體一個向前的拉力，還給了箱體一個向上的抬力，時間一久，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）在臺階較多的過道的一側或兩側，往往設有上、下樓梯的輔道，這種輔道表面光滑，坡度與臺階基部連線斜度一致，上樓梯時[1]，讓箱體的滾輪在輔道上，人沿臺階的一側向上走，靠近箱體“∏”形拉桿一側的手側伸，抓住“∏”形拉桿的橫段向上拉動，由于手側伸的距離在50cm左右，使拉力的方向偏離了人體的前進方向，所以增加了拉力，拖起來更加費力，而且一旦手側伸的距離不夠，還會使箱體與臺階邊沿碰撞。

3? 改進思路

本機械功能改進目的在于提供一種不僅結構簡單，而且操作方便，集既適用于平道及臺階道拖行，也適用于輔道拖行于一體的適用于平道、坡道及臺階轉換用的拉桿行李箱。

為了達到以上目的，本機械功能改進的技術方案是：該適用于平道、坡道及臺階轉換用的拉桿行李箱，包括長方形箱體1、滾輪2、“∏”形拉桿以及拉鎖，滾輪設在長方形箱體底壁的四個角部，“∏”形拉桿埋設在長方形箱體后壁的中部壁內(nèi)，拉鎖設在長方形箱體的合口處，長方形箱體的高度為50～100cm，其特征在于：所述的長方形箱體的后壁側邊處設有卡槽，在卡槽內(nèi)設有帶滾珠擺動桿，帶滾珠擺動桿的下端通過固定連桿與擺軸固定連接;所述的擺軸穿過長方形箱體后壁的底部壁內(nèi)，在擺軸的中部設有扇形齒輪，扇形齒輪與推拉桿下端的齒條嚙合連接，推拉桿向上穿過長方形箱體后壁的中部壁內(nèi)，其上端露出長方形箱體上壁，處于“∏”形拉桿的中部，推拉桿的上端與扳動柄轉動連接，扳動柄的中部通過轉動耳與長方形箱體的上壁固定，扳動柄的外端通過“∏”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)設有伸縮盲管。

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

4? 改進技術方案

具體實施方式：參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5制作。附圖說明：圖1：結構側視示意圖;圖2：結構后視示意圖;圖3：帶滾珠擺動桿、擺軸、推拉桿及扳動柄的裝配結構示意圖;圖4：沿圖3A—A剖視放大示意圖;圖5：帶滾珠擺動桿的軸向剖視放大示意圖;圖6：應用狀態(tài)示意圖。圖中：1長方形箱體;2滾輪;3“∏”形拉桿;4拉鎖;5卡槽;6帶滾珠擺動桿;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扳動柄;9伸縮盲管;10轉動耳;11扳動柄定位卡槽。

該適用于平道、坡道及臺階轉換用的行李箱，其特征在于：長方形箱體1的后壁側邊處設有卡槽5，在卡槽5內(nèi)設有帶滾珠擺動桿6，帶滾珠擺動桿6的下端通過固定連桿7與擺軸8固定連接，當擺軸8順時針轉動時，帶滾珠擺動桿6沿擺軸8向外轉動擺出，擺出的幅度由擺軸8的轉動角度控制;擺軸8穿過長方形箱體1后壁的底部壁內(nèi)，在擺軸8的中部設有扇形齒輪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向上穿過長方形箱體1后壁的中部壁內(nèi)，其上端露出長方形箱體1上壁，處于“∏”形拉桿3的中部，推拉桿82的上端與扳動柄83轉動連接，扳動柄83的中部通過轉動耳10與長方形箱體1的上壁固定，扳動柄83的外端通過“∏”形拉桿3上的扳動柄定位卡槽11定位，當向上扳動扳動柄83時，推拉桿82下端的齒條84使扇形齒輪81下轉，驅動擺軸8順時針轉動，帶動固定連桿7順時針轉動，由于帶滾珠擺動桿6與固定連桿7固定為一體，所以使帶滾珠擺動桿6向外擺出，對長方形箱體1起到斜撐的作用，利于在臺階上拖動，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)設有伸縮盲管9，當人走臺階而長方形箱體1的滾輪2走一側的輔道時，可將伸縮盲管9拉出，手拖動伸縮盲管9的拉出端，即可避免了手臂伸出夾角過大、拖動費力的不足，也可避免箱體碰撞臺階端部。

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

5? 結語

本文針對行李箱日常使用中不便利問題，進行了針對性研究并提出機械裝置改進方案。按技術方案實施后的行李箱與目前使用的行李箱相比，可一只手同時實現(xiàn)拉桿拉出和帶滾珠擺動桿旋出，通過滾珠擺動桿旋出，同時克服了行李箱走臺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)設有伸縮盲管[6]，可根據(jù)需要增加“∏”形拉桿的橫段長度，所以解決了走輔道時所存在的不便;由于帶滾珠擺動桿和在“∏”形拉桿的橫段內(nèi)增設伸縮盲管集為一體，所以使行李箱既適用于平道拖行，也適用于臺街道拖行，還適用于輔道拖行。

參考文獻

[1] 王浩，周建華，蔣釗鋒.爬樓行李箱的設計與實現(xiàn)[J].機電信息，2019（29）：117-118.

[2] 盧群，何東升，周春欣，等.基于單片機的多功能智能行李箱設計[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2020，10（3）：99-100，104.

[3] 張長虹，吳偉偉，李肖鋒，等.基于機械和電信技術的嵌入式可伸縮智能行李箱設計[J].無線互聯(lián)科技，2020，17（2）：68-69.

[4] 彭秋潔，劉凱磊，康紹鵬，等.基于Arduino的多功能自動跟隨行李箱設計[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2020，10（8）：63-65，70.

[5] 曹一涵.面向中老年人旅行的智能行李箱產(chǎn)品設計研究[J].藝術品鑒，2020（8）：26-27.

[6] 申耀武，吳進程，徐亦昌.基于單片機控制的智能行李箱設計研究[J].藝術品鑒.機電工程技術，2019（7）：114-116.