CN101736870B - 撑杆定位系统 - Google Patents

Abstract

一种用于折叠梯子的支撑框架，包括：可分离的板，其构造成共同形成开口；以及连接点，位于每个板的相对端部上，以便有利于与相邻板进行连接。撑杆定位系统(600)包括：一个撑杆(602)；轨道，其构造成相对于并沿着开口的横向侧面安装在固定的位置中；滑板，其构造成在所述轨道内从与所述撑杆的非压缩状态对应的第一位置到与所述撑杆的压缩状态对应的第二位置平移运动；锁定部件，其用于将所述滑板锁定在所述第二位置；其中，当所述撑杆的一端连接到梯子且压缩所述撑杆时，所述滑板通过所述锁定部件被锁定在所述第二位置。本发明还涉及一种用于安装使用这种系统的折叠梯子的方法。

Description

撑杆定位系统

本申请是国家申请号为200480022630.3之申请(国际申请号PCT/US2004/025230，国际申请日2004年8月5日，发明名称“折叠梯子的支撑框架”)的分案申请。

发明领域

本公开一般地涉及用于安装在开口中的折叠梯子(例如阁楼梯子)，所述开口是例如在住宅天花板上的开口，在建筑物楼层的天花板上的开口，或者悬挂储藏间的开口(例如高架车库存储区)，其目的是在一个楼层或者空间与另一楼层或者空间之间提供临时通道。本公开内容特别涉及一种用于折叠梯子的定位系统和一种用于安装折叠梯子的方法。

背景技术

阁楼梯子或者“隐藏式楼梯”的例子示出在例如美国专利2,649,237和2,852,176中。这样的梯子正常情况下折叠并向上缩回到固定在阁楼的相邻托梁之间的框架里，所述折叠的梯子由门覆盖，所述门正常情况下基本上延伸到与房间完工的天花板相齐平，所述梯子安装在房间完工的天花板上。因此，与通常就地构建的固定楼梯相比，除了当实际上伸展出来外，阁楼梯子不占用楼层空间，并且建造起来也成本低廉。

1981年8月4日授予Fuller的美国专利4,281,743号示出了另一种传统的阁楼梯子。如图1所示，阁楼梯子11包括外框架12，该外框架12安装在阁楼地板14的相邻地板托梁13之间。横拉杆15安装在一对相邻的地板托梁13之间，以便为隐藏式楼梯的框架12提供端部支撑。通过将框架12固定到托梁13和横拉杆15，梯子11被安装到天花板上。盖板16形成为梯子11的一部分，并且铰接到外框架12，使得当梯子11被折叠时门变成为基本上与天花板17相齐平。第一梯子部分17固定到盖板16的内表面上，第二梯子部分18以枢转的方式铰接到第一梯子部分，以便当梯子打开或者闭合时，第二梯子部分18被展开或者折叠。虽然可市购的阁楼梯子或者隐藏式楼梯通常具有许多尺寸类型，但是大多数是几种适合于配合传统结构的、具有标准宽度和长度的梯子。

1985年9月17日授予Lundh的美国专利4,541,508号示出了另一种传统的阁楼梯子。在图2中，所示的阁楼梯子包括下部11、中部12和上部13。中部12通过铰链以铰接的方式连接到其余两部分11、13，使得中部12和下部11能够折叠到上部13上。上部13通过铰链15以铰接的方式连接到框架14，上梯子部分13的向下折叠运动受到一对肘节16、17的限制，所述肘节连接到上梯子部分和框架14。肘节16、17在下臂杆处通过轴18刚性地彼此连接，所述轴18沿着与梯子的梯级相平行的方向延伸，肘节16、17连接到梯子侧轨外面的轴。梯子通过气压弹簧19被弹性偏置到闭合位置，该气压弹簧19的一端连接到一个侧轨的外面，其另一端通过活塞杆19a连接到转矩臂杆18a，转矩臂杆18a以这样的角度刚性地连接到轴18，使得当门几乎全部闭合时产生最大转矩。当在气压弹簧19和转矩臂杆18a之间的连接点通过转矩中心线(即，在气压弹簧19连接到梯子13和轴18之间的连接线，这种通过在门完全打开时发生)时，气压弹簧19驱动门，使得它被锁定在向下折叠的位置，该向下折叠的位置是必需的，这是因为一旦梯子各部分完全折叠，门的重量就降低了。

就涉及的安装方法而言，折叠梯子一般的安装方法示于图3(a)-6(b)中，下面进行描述。

图3(a)示出了制造用于容纳例如在阁楼里的折叠梯子的开口51。选定一块没有导线和管道的区域，邻近至少一个托梁50切割出一个用于梯子的粗略的开口。然后，使用切割出的木料就地制成副框架，以制成顶板/底板52和隔板54。图3(b)示出了顶板/底板52在两端处被钉到托梁50且被钉到被切割的托梁上。隔板54被钉到顶板/底板52和相邻托梁50上。梯子框架盒58连接到这个副框架。

图4(a)示出了临时支撑托架56的安装。临时支撑托架由例如5”×5”的木料块构成，通过把上述临时支撑托架用螺钉拧进天花板托梁50，在开口的每个角落处把上述临时支撑托架连接到天花板。成套制造的框架盒58被装配起来，并被升高通过开口51，然后降低以便搁置在临时支撑托架54上。图4(b)示出了框架盒58的连接。用垫片(未示出)在副框中给框架盒58定中心，以便确保它是水平的。然后，在许多点将框架盒58钉到副框上，以便固定框架盒，并移去临时支撑托架56。然后，通过铰链61以这样的方式将出口门62连接到框架盒，从而提供一个与天花板非常齐平的出口。

图5(a)示出了例如通过从左侧和右侧梯轨的外面将螺钉插入台阶，将单个木质台阶64安装到在左侧和右侧梯轨66、68中对应的成对凹槽65中，和将所有木质台阶65安装到在左侧和右侧梯轨中对应的成对凹槽中。图5(b)示出了为了安装将装配起来的折叠梯子沿着箭头的方向围绕铰链86进行折叠。图5(c)示出了折叠的梯子用绳或者带72绑在一起，以便防止梯子在安装中被无意中展开。在这个步骤之后，用金属托架将手扶轨道连接到最上面的(如所安装的)梯轨部分，下面的悬挂臂杆连接到选定的梯子-出口托架74。

图6(a)示出了在将折叠梯子组件通过梯子-出口托架74连接到出口门62之后的传统的折叠梯子组件70。为了设定梯子角度，绳子75绑到梯子台阶上，并在另一端固定到框架盒58或者支撑框架的底板(footer)部分52，如图所示。选择这根绳75的长度，从而在切割梯子70以形成梯子底脚80的过程中提供和维持折叠梯子在所希望的角度上。可选择的是，在梯子底脚形成步骤中，第二个工人可以把梯子以希望的角度固定。为了制成与地板水平的底脚80，使用了量尺(为了描述的目的此处标作“A”和“B”)。量尺“B”77放置在梯轨第二部分78的前侧上，量尺“A”放置在梯轨第三部分79的背面上，使得量尺的底部与轨道(例如66)的底部保持同一水平。然后，在连接量尺“A”和“B”76、77上的刻度的轨道(例如66)画出一条水平线，以便表示合适的角度，然后，量尺76、77被平移到梯轨上以便横切下梯轨79的下部，且水平线被移动到下梯轨的下部。量尺76、77也可以用于确定下面梯轨79的下部的合适长度。然后，切割下梯轨79的下部以形成底脚。

图6(b)示出了被弹簧加载的上悬挂臂杆60的向下旋转，以及将其在接头87处连接到下悬挂臂杆85，以便完成传统的折叠梯子组件70。最后，可以安装眼螺杆、绳子、或者一些其他通路装置，以便从出口的下侧伸出或者可以从出口的下侧进入，因而允许在梯子下面的空间里的人利用例如吊钩旋转并打开出口和折叠梯子。

然而，在阁楼梯子支撑框架的结构以及阁楼梯子的安装方法中，可实现其他的改进。因为传统的安装方法需要两个人来装配梯子，所以也能够实现效率和人力的提高。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于折叠梯子的支撑框架，所述折叠梯子构造成用于安装在一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口中，其包括多个可分离的支撑框架板，该支撑框架板构造成共同地形成开口，并且多个连接点设置在所述多个可分离的支撑框架板中的每个支撑框架板相对的两端部处，以便有利于将每个支撑框架板连接到相邻的支撑框架板。所述连接点包括例如配合锁定连接器或者多个配合通孔，其允许紧固装置从中插过。

在又一个方面，提供了一种用于折叠梯子的撑杆定位系统，所述折叠梯子构造成用于安装在形成于一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口中，该开口具有让梯子以可旋转的方式与其连接的远端侧面、让打开或者闭合力矩施加于其上以打开或者闭合折叠梯子的近端侧面以及第一和第二横向侧面，气压撑杆定位系统包括：气压撑杆或者液压撑杆，其具有近端和远端；轨道，其构造成用于相对于并沿着形成在一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口的第一横向侧面和第二横向侧面中的其中一个侧面安装在固定的位置中；齿条板，其包括构造成以啮合的方式接合对应的小齿轮齿的齿，并包括用于连接到所述气压或者液压撑杆的连接器，该齿条板构造成用于在该轨道内从第一位置到第二位置平移运动，其中，第一位置对应于气压或者液压撑杆的非压缩状态，第二位置对应于气压或者液压撑杆的压缩状态；锁定装置，其构造成将所述齿条板锁定在第二位置；小齿轮，其包括构造成以啮合的方式接合对应的齿条板的齿轮齿，并包括构造成以啮合的方式接合力矩施加工具的力矩施加部件，该小齿轮在该轨道内以可旋转的方式安装在开口的横向侧面上的固定位置中；其中，当气压或者液压撑杆的远端连接到梯子或者连接到连接于梯子的连接部件并且通过对小齿轮施加力矩来压缩气压或者液压撑杆时，该齿条板锁定在第二位置。

在构造成用于安装在形成于一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口中的折叠梯子的撑杆定位系统的另一个方面，该开口具有让梯子以可旋转的方式与其连接的远端侧面、让打开或者闭合力矩施加于其上以打开或者闭合折叠梯子的近端侧面以及第一和第二横向侧面，提供一种气压撑杆定位系统，包括：气压撑杆或者液压撑杆，其具有近端和远端；轨道，其构造成用于相对于并沿着形成在一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口的第一横向侧面和第二横向侧面中的其中一个侧面安装在固定的位置中；滑板，其构造成用于在该轨道内从第一位置到第二位置平移运动，其中，第一位置对应于气压或者液压撑杆的非压缩状态，第二位置对应于气压或者液压撑杆的压缩状态；将齿条板锁定在第二位置的装置；其中，当气压或者液压撑杆的远端连接到梯子或者连接到连接于梯子的连接部件并且压缩气压或者液压撑杆时，该滑板锁定在第二位置。

在又一个方面，提供了一种用于安装折叠梯子的方法，该折叠梯子构造成安装在形成于一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口中，该方法包括：形成开口，该开口具有让梯子以可旋转的方式与其连接的远端侧面、让打开或者闭合力矩施加于其上以打开或者闭合折叠梯子的近端侧面以及第一和第二横向侧面；在开口的周边内安装撑杆定位系统，该撑杆定位系统包括：轨道，其构造成用于相对于并沿着形成在一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口的第一横向侧面和第二横向侧面中的其中一个侧面安装在固定的位置中；齿条板，其包括构造成以啮合的方式接合对应的小齿轮齿的齿，并包括用于连接到撑杆端部的连接器，该齿条板构造成用于在该轨道内从第一位置到第二位置平移运动，其中，第一位置对应于撑杆的非压缩状态，第二位置对应于撑杆的压缩状态；锁定装置，其构造成将所述齿条板锁定在第二位置；以及小齿轮，其包括构造成以啮合的方式接合对应的齿条板齿的齿，并包括构造成以啮合的方式接合力矩施加工具的力矩施加部件，该小齿轮在轨道内以可旋转的方式安装在开口的横向侧面上的固定位置中；将折叠梯子组件至少部分地定位在开口内，并将折叠梯子组件相对于开口固定；向前转动折叠梯子组件，直到折叠梯子充分接近支撑框架，以允许将连接于折叠梯子上部横向端的弯曲托架连接到设置在开口的第一和第二横向侧面上的连接器；在齿条板定位在第一位置时，将撑杆的一端连接到折叠梯子和连接于折叠梯子的延伸构件的其中一个上，并且将撑杆的另一端连接到齿条板连接器，该撑杆包括气压撑杆和液压撑杆中的至少一种撑杆，其中，撑杆处于非压缩状态；对小齿轮上施加力矩，以沿着轨道从第一位置到第二位置对应地移动所述齿条板，从而压缩该撑杆；将齿条板固定在第二位置。

在用于将可折叠梯子安装在形成于一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口中的方法的另一方面，该方法包括：形成开口，该开口具有让梯子以可旋转的方式与其连接的远端侧面、让打开或者闭合力矩施加于其上以打开或者闭合折叠梯子的近端侧面以及第一和第二横向侧面；装配支撑框架组件；沿着该开口的内周边安装支撑框架组件；沿着该支撑框架组件的至少横向侧面安装撑杆定位系统，该撑杆定位系统包括：轨道，其构造成用于相对于并沿着形成在一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口的第一横向侧面和第二横向侧面中的其中一个侧面安装在固定的位置中；齿条板，其包括构造成以啮合的方式接合对应的小齿轮齿的齿，并包括用于连接到撑杆端部的连接器，齿条板构造成用于在该轨道内从第一位置到第二位置平移运动，其中，第一位置对应于撑杆的非压缩状态，第二位置对应于撑杆的压缩状态；锁定装置，其构造成将所述齿条板锁定在第二位置；以及小齿轮，其包括构造成以啮合的方式接合对应的齿条板齿的齿，并包括构造成以啮合的方式接合力矩施加工具的力矩施加部件，小齿轮在轨道内以可旋转的方式安装在开口的横向侧面上的固定位置中；将折叠梯子组件至少部分地定位在开口内，并将折叠梯子组件固定到支撑框架组件；向前转动折叠梯子组件，直到折叠梯子充分接近支撑框架，以允许连接于折叠梯子的上部横向端的弯曲托架连接到设置在支撑框架的横向侧面上的连接器；当齿条板定位在第一位置时，将撑杆的一端连接到折叠梯子和连接于折叠梯子的延伸部件中的其中一个上，并将撑杆的另一端连接到齿条板连接器，撑杆包括气压撑杆和液压撑杆中的至少一种撑杆，其中，撑杆处于非压缩状态；对小齿轮施加力矩，以沿着轨道从第一位置到第二位置对应地移动齿条板，从而压缩撑杆；将齿条板固定在第二位置。

在用于将可折叠梯子安装在形成于一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口中的折叠梯子的方法的再一方面，所述方法包括：形成开口，该开口具有让梯子以可旋转的方式与其连接的远端侧面、让打开或者闭合力矩到其上以打开或者闭合折叠梯子的近端侧面以及第一和第二横向侧面；沿着支撑框架组件的至少横向侧面安装撑杆定位系统，该撑杆定位系统包括：轨道，其构造成用于相对于并沿着开口的第一横向侧面和第二横向侧面中的一个侧面安装在固定的位置中；滑板，其构造成用于在该轨道内从第一位置到第二位置平移运动，将折叠梯子组件至少部分地定位在开口内，并将折叠梯子组件相对于开口固定；将连接于折叠梯子的上部横向端的弯曲托架连接到设置在开口的第一和第二横向侧面处的连接器；当齿条板定位在第一位置时，将撑杆的一端连接到折叠梯子和连接于该折叠梯子的延伸部件中的其中一个上，并将撑杆的另一端连接到滑板，撑杆包括气压撑杆和液压撑杆中的至少一种撑杆，其中，撑杆处于非压缩状态；沿着轨道从第一位置朝向第二位置移动滑板，以压缩撑杆；以及将齿条板固定在第二位置。

从下面的详细描述中，本领域普通技术人员将会容易明白其他的优点，其中，所示出和描述的仅仅是本发明构思的优选实施例。正如将认识到的那样，所公开的构思能够以其他和不同的实施例实现，它的多种细节能够在各种显然的方面进行改进，而不脱离本发明的实质，因此，说明书附图和说明书在性质上被认为是说明性的，而不是限制性的。

附图说明

参考附图，其中，在所有附图中具有相同附图标记的元件代表类似元件，其中：

图1是设置在开口中的传统折叠梯子的透视图；

图2是设置在开口中的另一种传统折叠梯子的透视图；

图3(a)示出了制造用于容纳传统折叠梯子的开口；

图3(b)示出了在制造传统折叠梯子副框架中的步骤；

图4(a)示出了在安装传统折叠梯子中的步骤，包括安装临时支撑托架；

图4(b)示出了在安装传统折叠梯子中的步骤，包括连接框架盒；

图5(a)-(c)示出了在安装传统折叠梯子中的其他步骤，包括安装单个木质台阶、固定台阶、为了安装而折叠所述折叠梯子以及绑住梯子以防止梯子在安装期间无意中的打开；

图6(a)示出了在通过梯子-出口托架连接到出口门和设定梯子角度并制成与地板齐平的梯子底脚的中间步骤之后的传统折叠梯子组件；

图6(b)示出了将上悬挂臂杆连接到下悬挂臂杆以完成传统折叠梯子组件；

图7(a)-7(d)分别是根据本发明构思的支撑框架的透视图、支撑框架的头部的分解透视图、支撑框架的顶视图以及支撑框架的侧视图；

图8是根据本发明的构思用于折叠梯子和支撑框架的气压撑杆定位系统的顶部透视图；

图9是根据本发明的构思用于折叠梯子和支撑框架的气压撑杆定位系统的侧视图，其中气压撑杆处于充分压缩位置；

图10是根据本发明的构思用于折叠梯子和支撑框架的气压撑杆定位系统，其中气压撑杆处于充分伸展位置；

图11(a)-(b)是根据本发明构思的气压撑杆定位系统的侧视图和棘爪系统的分解正等轴测图；

图12(a)-(d)分别示出了根据本发明构思的气压撑杆定位系统齿条板的正等轴测图、侧视图、前视图和分解的详细视图；

图13(a)-(c)分别示出了根据本发明构思的气压撑杆定位系统的棘爪弹簧板的顶视图、棘爪的顶视图和棘爪的侧视图；

图14(a)-(c)分别示出了用于根据本发明构思的气压撑杆定位系统里的齿轮的正等轴测图、前视图和分解的详细视图。

具体实施方式

参考附图，描述折叠梯子和各种特征，所述特征包括但不限于锁定装置、定位装置和可移动的台阶和支撑框架，还描述了支撑框架以及将支撑框架和折叠梯子安装在开口中以提供在开口和该开口的相对侧上的空间之间的通路的方法。

在折叠梯子支撑框架的一个方面，如图7(a)-7(d)所示，支撑框架由四个部分组成，所述四个部分包括分离的顶板210、右侧板220、左侧板230和底板240。这些板可以在工作地点装配起来，并且例如通过螺钉或者铆钉紧固在一起，或者通过合适的卡接锁定连接卡接在一起，从而形成整体框架。优选地，该框架包括金属或者金属合金，例如但不限于商业级别钢，其允许使用成本有效且可靠的技术例如冲压和轧制来制造框架部分。这些不受限制的技术(例如也可以使用任何传统的铸造方法)允许例如开口202、接片201和铰链槽212的特征容易地包括在支撑框架200，以便有利于增加或者操作其他装置，如下面所述，该其他装置能够使框架安装得更快且比传统安装需要更少的工具和安装人员。

如图7(a)所示，侧板220、230在所示的例子中是1347.8mm长，并且是88.9mm高(见图7(d))。如图7(d)所示，侧板220、230的顶部边缘和底部边缘向内弯曲成大致U形或者C形部分，该大致U形或者C形部分在弯曲部分的边缘之间形成大约3.8mm的间隙。该成形的部分(例如U形或者C形)或者弯曲提供了轨道，如图7(a)-(b)所示，在该轨道内在安装过程中当齿条板610移动时它能够被引导，如下面所述。该弯曲或者成形部分也提供轨道，顶板210和底板240的端部可以插入在该轨道内并且在其安装中在该轨道中移动。在本发明的另一方面，如图7(b)所示，顶板210和底板240的端部不需要弯曲，而可以基本上是平面的。这样的方面允许对顶板210和底板240相对于侧板220、230的横向布置进行其他变化。例如通过在侧板220、230上的凸缘连接器可以实现横向调节，侧板220、230具有能够相对于顶板和底板210、240中的槽定位的通孔。

图7(c)示出了沿着框架的主纵轴连接到支撑框架200的相对侧的撑杆定位系统600。每个撑杆定位系统600包括齿条板610、齿轮615和棘轮系统620。齿轮615以可旋转的方式通过轴或者齿轮销固定到支撑框架组件200，该轴或者齿轮销设置在形成于距离图7(a)-(c)所示的例子的最右侧边缘大约757.3mm的位置处的开口或者孔203里。在所示的例子中，孔203从支撑侧板(例如230)的顶部边缘向下偏移大约40.1mm，并从纵向中心线向上偏移大约13.4mm。在所示的例子中，开口202的深度大约是9.53mm，高度大约是15.88mm。在一个方面，齿轮615由C1006钢的齿轮销支撑，该齿轮销具有直径是19.05mm的近端基部、直径是9.53mm的轴以及构造成在其远端部分容纳保持夹或者环的凹槽。因此，齿条板610构造成在安装撑杆定位系统600的过程中沿着框架200的主纵轴移动，如下所述，并且齿轮615适于在这样的安装中有助于齿条板610对齐和平滑运动。

图8示出了根据本发明构思用于折叠梯子和支撑框架的一个撑杆定位系统600的顶部透视图。该撑杆可以包括气压撑杆或者液压撑杆(即，撑杆采用的实际流体可以改变)。在一个方面，撑杆602是行程长度为200mm(压缩长度是300mm，伸展长度是500mm)的Suspa 445N气压撑杆(Part No.C16-08054)。一般说来，撑杆602用于控制打开或者闭合折叠梯子100所需要的作用力。撑杆602在没有被强制压缩时维持完全打开位置，与在传统阁楼梯子中使用的常见杠杆和弹簧装置相比，撑杆602具有若干优点(例如占用较少空间)，并具有均匀的力分布，且允许对在打开或者闭合期间对梯子的力和速度进行改进的控制。

图9和10分别示出了根据本发明的构思用于折叠梯子和支撑框架的撑杆定位系统600的侧视图，其中，气压撑杆605处于充分伸展位置和充分压缩位置，如下面进行的充分描述。

图11(a)示出了撑杆定位系统600的一个例子的侧视图，该撑杆定位系统600包括连接到支撑框架200的齿条板610、齿轮615以及棘爪系统620。如在图12(a)-(d)中更详细地所示，齿条板610有利地包括镀锌或者镀镉的商业质量1020钢，该钢的屈服强度是50,000psi或者更大。齿轮615更详细地示出在图14(a)-(c)中，在一个方面，齿轮615由锌合金(Zinc Zamac 3)制成。图11(b)示出了棘爪系统620的分解正等轴测图，该棘爪系统620包括棘爪弹簧板621(见图13(a))、棘爪622(见图13(b)-(c))以及球座623。在一个方面，棘爪弹簧板621由厚度大约是0.76mm的C1095弹簧钢制成。在一个方面，棘爪622由锌合金(Zinc Zamac 3)制成。球座623由不锈钢制成，并其球半径尺寸能接纳于撑杆602延伸臂杆的对应的承窝。在一个方面，球座623具有直径为0.38英寸且深度为0.25英寸的有螺纹的基部，该基部被直径为大约0.56英寸的六角螺母所覆盖，所述球设置在该螺母上。根据本发明构思，齿条板610、齿轮615或者棘爪系统620部件中的任何一个都可以包括其他金属、合金、材料(例如，热塑/热固树脂或者合成材料)、表面处理或者涂层。

图12(a)示出了根据本发明构思的撑杆定位系统齿条板610的正等轴测图，其示出了齿条齿611和安装部分612。在图12(d)所示例子中，示出了齿条齿611，该齿条齿的齿顶高是4.26mm，齿根高是5.29mm，压力角是14.5°，齿距是大约13.3mm。在图12(d)的例子中，希望齿轮615具有14.5°的压力角、具有径节为6的12个齿、50.8mm的节径、大约59.3mm的外部直径、大约40.2mm的根部直径以及大约0.66mm的圆形齿厚，如图14(a)-(c)所示。但是，如本领域普通技术人员所公知的那样，可以使用许多其他齿形轮廓和齿条/齿轮结构到相同的效果，并且所示的例子不能被认为是对这里所表述的构思的限制。

图13(a)示出了棘爪弹簧板621的一个例子，其中，所述棘爪弹簧板的长度大约是53.98mm，厚度是大约0.76mm，宽度大约是15.88mm。四个通孔624、625设置在其中。在所示的例子中，最左侧的通孔624设置成使得棘爪弹簧板621能够连接到齿条板610，最右侧的通孔625设置成使得棘爪弹簧板621能够连接到棘爪622。因此，棘爪622从齿条板610的侧面悬臂地伸出，例如，如图11(b)所示，并且当向上偏转棘爪622和弹簧板621时棘爪622经受向下的偏置。

图11(b)-(c)示出了根据本发明构思的棘爪622的一个例子。棘爪622包括与棘爪弹簧板621的最右侧通孔625相对应的通孔626，以便能够通过传统的紧固件与其固定。在棘爪弹簧板621和棘爪之间也可以采用可选择的连接装置，例如但不限于焊接或者粘结连接、单一结构或者夹紧装置。在远端，棘爪622包括用于接合在支撑框架上的接片201和开口202的接合部分627。在一个方面，接合部分627具有从水平倾斜30°的第一表面628和从水平面倾斜70°的第二表面629。第二表面629适于和接片201的同样从水平面倾斜70°的那一面相对应，从而允许第二表面可靠地接合到相应的接片上，如下面详细描述的那样。

在另一个方面，撑杆定位系统600可以包括轨道，该轨道构造成用于相对于并沿着形成在一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口的第一横向侧面或者第二横向侧面其中之一安装在固定的位置中。这样的轨道可以例如安装在如上所述的支撑框架上，或者安装在连接于托梁的传统的框架盒、框架上，或者其自身直接安装到托梁上。在这方面，提供一种滑板，该滑板构造成用于在轨道内从第一位置到第二位置平移运动，其中，第一位置对应于撑杆(例如气压撑杆、液压撑杆或者弹簧撑杆)的非压缩状态，第二位置对应于撑杆的压缩状态。还提供一种用于将滑板锁定在第二位置的锁定部件，使得当撑杆的远端连接到梯子或者连接到连接于梯子的连接上并且撑杆压缩时，该锁定构件将滑板锁定在第二位置。

正如撑杆定位系统600的第一例子的情况一样，优选地，这样的轨道包括多个接触点(landing)，该多个接触点位于第一位置和第二位置之间，并构造成防止滑板在撑杆的偏置下沿着朝向第一位置的方向反向平移经过接触点。在一个方面，所述接触点可以包括齿，该齿具有向后倾斜的前表面和具有垂直姿态或者向前倾斜表面的后表面。对应地，滑板具有棘齿前表面，该棘齿前表面具有与轨道接触点齿的后表面的形状互补的垂直或者向前倾斜的表面，并具有基本上与轨道接触点齿前表面的形状互补的向前倾斜的后表面。优选地，在这个例子里，滑板包括从其至少一侧(例如顶侧或者底侧)延伸的向外偏置的棘齿。因此，滑板齿被偏置成与轨道接触点齿相接合，从而允许滑板仅沿着一个方向运动。多个轨道接触点可以设置为基本上彼此连续，从而组合起来构成直线制动爪。这样的直线制动爪可以仅沿着轨道的顶部或者底部设置，也可以沿着一个或者多个轨道的顶部和底部都设置。一旦滑板被适当地定位在第二位置中，滑板可以通过传统的机械紧固件(例如螺钉、铆钉)固定，或者通过上述棘齿和直线制动爪的作用被固定在合适位置上。

值得注意的是，这里提供的撑杆定位系统600还使单个人能够进行安装。

在安装之前，在天花板上加工出一个粗略的开口，其大致对应于并大于折叠梯子。如果折叠梯子的宽度比天花板托梁之间的间距大，在切割天花板托梁之前，应该提供合适加强件和支撑，从而防止下陷并维持结构整体性。例如，顶板和纵梁可以由2”的木料制成，并以本领域普通技术人员公知的方式牢固地钉到天花板托梁上。根据此处的例子，22.5”×54”的粗略开口形成在离开地面八英尺的位置处。

如前面所到的，折叠梯子支撑框架的一个方面提供了一种支撑框架，该支撑框架包括四个部分(顶板210、右侧板220、左侧板230以及底板240)，上述四个部分可以在工作地点装配起来并且用例如螺钉或者铆钉紧固在一起，从而形成连续的框架。在一些情况下，如果合适的话，不必安装支撑框架或者完整的周边支撑框架，并且可以省略这个步骤。如果必要，当装配起来后，支撑框架200就被升高到在天花板上的粗略开口中，并用框架吊钩(未示出)在顶板210上定位。框架200的顶板210应该尽可能远地向前推靠在框架上，安装框架，使得框架的底部位于距离天花板上的清水墙(drywall)的底部0.150”的地方，从而在天花板和面板300之间提供齐平的过渡。例如通过滑动顶板和通过敲击框架吊钩的边缘，使得顶板210的中心应当在框架孔内居中布置。然后，机械紧固件将支撑框架200紧固到木质托梁上，例如用0.25”×1.5”的方头螺钉。方头螺钉通过设置在支撑框架200的每个侧板上的四个方头螺钉孔被驱入到木料中。虽然这些孔的定位是相对地任意的，但是在一个方面，四个孔位于支撑框架侧板220的中心线上，一个孔位于底板230处，一个孔位于侧板220的中央，两个孔位于支撑框架顶板210的附近。方头螺钉应该充分驱入，从而将框架固定到托梁上。

然后，折叠梯子100组件可以定位在位于框架顶板210上的门铰链槽212内。当完成这个步骤时，折叠梯子100将从吊钩竖直向下悬吊(在这时带仍然将梯子部分固定在一起)。然后，使用例如0.25”×1.5”的方头螺钉的机械紧固件，利用将方头螺钉通过许多个方头螺钉孔紧固到木料中，该方头螺钉孔设置在门铰链215上和框架200的顶板210上，直到门铰链和框架顶板紧靠木质托梁，将梯子100紧固到框架200的顶板210上。然后，使用梯子(例如面对折叠梯子组件100的6英尺的梯子)，登上梯子(例如到第三台阶或者第四台阶)，以便临时从连接到框架上的螺栓拆去螺母和垫片。然后，梯子组件100向前转动，直到折叠梯子与天花板成大约65°角，以便允许两个弯曲托架216的连接。每个弯曲托架216将放置在从框架伸出的螺栓、销或者铆钉上。一旦托架处于合适位置，垫片和螺母被紧固到每个托架上，螺母被以这样的方式紧固到托架上，使得托架能够自由滑动。具有球窝接头的支柱设置在梯子组件100的顶部。这个支柱适于转动并安装在该弯曲托架216中相应的连接槽中。所述支柱优选地构造成(例如圆形)使得该支柱和该弯曲托架连接槽之间的摩擦最小化。一旦处于合适位置，将螺母紧固在固定柱于合适位置的螺栓上。

为了连接撑杆，每个撑杆602的近端或者基端(即较大直径端)被卡接在位于梯子组件100侧面上各自的支柱球窝接头上的位置。每个撑杆602的远端或者终端连接到在框架侧板330内侧滑动的齿条板610的球座623上。一旦撑杆被连接，用扳手(例如7/8”扳手)转动齿轮615，直到撑杆被压缩，其中齿条板610被卡接在它的第四和最终位置。例如，如果在支撑框架200的顶板210上看，在左侧框架侧板230上的齿轮615将沿着逆时针方向转动，而同时在右侧框架侧板230上的齿轮615将沿着顺时针方向转动。

例如图7(a)和11(b)中所示，齿条板610和棘爪系统620设置为当撑杆602被压缩时顺序地碰到、偏转和经过每个接片201。接片201起到挡住或者锁住撑杆602的无意的和突然的伸展的作用，否则上述无意的和突然的伸展可以导致安装人员受到伤害，或者会对折叠梯子100或者相关组件产生损坏。一旦撑杆已经基本上充分压缩时，在对应于第四接片201的位置里，例如由0.25”×1.5”的方头螺钉通过在棘爪系统上面的齿条610上的孔并进入木质托梁，将齿条板610然后固定到支撑框架侧面230上。

每个撑杆602的近端适于通过支柱在弯曲托架216中的连接槽内滑动，每个撑杆602的远端固定在上述的结构中。因此，撑杆602开始时被安装在完全打开位置，其中每个气压撑杆的远端连接到棘爪系统620的球座623，每个气压撑杆的近端连接到连接于梯轨105、106的托架108，然后，撑杆602可以被压缩到设定的最终位置。

在没有上述定位系统的情况下，采用气压撑杆的折叠梯子将要求撑杆远端通过合适连接装置固定到支撑框架上，且撑杆近端固定到梯子上。这样的折叠梯子结构必须安装在向后旋转基本上经过它的90°停置位置的位置处，以便将该系统安置在合适位置上，从而向后充分旋转梯子以便压缩撑杆。需要以这种方式旋转整个梯子组件将会要求在安装折叠梯子的地方有相当大的开阔空间，这对于一些有限的空间的应用中是不利的。此外，与传统折叠梯子系统不同，传统折叠梯子系统要求使用至少两个人来安装撑杆，而上述定位系统允许由一个人来安装折叠梯子。

一旦折叠梯子安装在位，就可以拆去将梯子部分保持在闭合状态的带或者其他机械紧固件，梯子组件可以安全地展开并锁定在展开位置。为了相对于地板或者其他基面定位梯子，底脚组件500从底部轨道部分中伸出来，直到底脚停靠在地板上。然后，底脚组件500可以通过合适紧固件固定在合适位置上。例如，可以提供金属片螺钉，通过底部部分130的轨道105、106，将其插入并进入在底脚组件500的轨道上的最近的孔中。

图14(a)-(c)分别示出了使用在根据本发明构思的气压撑杆定位系统中的齿轮615的正等轴测图、前视图、和分解的详细视图。如上所述，这里所提出的例子提供的压力角是14.5°，具有12个齿616，6的径节，50.8mm(2.00”)的节径PD、大约59.3mm(2.33”)的外部直径、大约40.2mm(1.58”)的根部直径，大约9.53mm(0.375”)的厚度，以及大约0.66mm的圆形齿厚。提供了宽度是22.23mm(0.875”)且深度是12.7mm(0.50”)的毂617，以便有利于对其应用扳手(例如7/8”扳手)，以便在安装气压撑杆定位系统600期间手动地转动齿轮615从而压缩撑杆602。可选地，毂617可以包括具有用于允许外部对其施加力矩的任意形状的突出的毂或者凹陷开口，并且可以包括例如六角形毂或者凹口、矩形或者方形槽、十字形交叉槽。这种齿轮结构是适用于上述齿条系统的具体例子，而并不被认为限制了这里所表述的更广义的构思。

这里披露的发明能够通过采用传统材料、方法和设备进行实现。因此，这样的材料、设备和方法的细节在此处没有进行详细描述。在前面的描述中，阐述了一个优选例子的许多特定的细节，例如特定的材料、结构等，以便为本发明提供基础。然而，应该认识到，在不采用所阐述的细节的情况下也能够实现本发明。在一些情况下，为了避免不必要地模糊了本发明，熟知的工艺结构没有进行详细描述。应该理解，本发明能够以各种其他组合和环境下使用，并且在这里所表述的创造性构思的范围内能够进行变化和修改。

Claims (7)

1.一种用于折叠梯子的撑杆定位系统，所述折叠梯子构造成安装在形成于一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口中，所述开口具有让梯子以可旋转的方式与其连接的远端侧面、让打开或者闭合力矩施加于其上以打开或者闭合该折叠梯子的近端面以及第一和第二横向侧面，该撑杆定位系统包括：

至少一个撑杆，其具有近端和远端；

轨道，其构造成用于相对于并沿着形成所述在一个楼层或者空间与另一个楼层或者空间之间的开口的所述第一横向侧面和所述第二横向侧面中的一个侧面安装在固定的位置中；

齿条板，其包括构造成以啮合的方式接合对应的小齿轮齿的齿，并包括用于连接到所述撑杆近端的连接器，所述齿条板构造成用于在所述轨道内从第一位置到第二位置平移运动，其中，第一位置对应于所述撑杆的非压缩状态，所述第二位置对应于所述撑杆的压缩状态；

锁定装置，其构造成将所述齿条板锁定在所述第二位置；

小齿轮，其包括构造成以啮合的方式接合对应的齿条板齿的齿，并包括构造成以啮合的方式接合力矩施加工具的力矩施加部件，所述小齿轮在所述轨道内以可旋转的方式安装在所述开口的所述横向侧面上的固定位置中；

其中，当所述撑杆的所述远端连接到梯子和连接到梯子的连接部件的其中之一并且通过对所述小齿轮施加力矩来压缩所述撑杆时，所述齿条板锁定在所述第二位置中。

2.如权利要求1所述的撑杆定位系统，其中，所述轨道在所述第一位置和所述第二位置之间包括至少一个接触点，所述接触点构造成防止所述齿条板在所述撑杆的偏压下沿着朝向所述第一位置的方向反向平移经过所述接触点，其中，所述撑杆包括气压撑杆、液压撑杆和弹簧撑杆中的至少一种撑杆。

3.如权利要求2所述的撑杆定位系统，其中，所述接触点包括接片，并且其中所述齿条板包括止动部件，该止动部件适于与所述接片结合允许所述齿条板仅沿着从第一位置朝向第二位置的方向移动经过所述接片。

4.如权利要求3所述的撑杆定位系统，其中，所述止动部件包括以弹性的方式安装到所述齿条板上的棘爪。

5.如权利要求4所述的撑杆定位系统，其中，所述止动部件棘爪通过弹簧板以弹性的方式安装在所述齿条板上。

6.如权利要求4所述的撑杆定位系统，其中，所述接触点包括设置在与第一位置相比更接近第二位置的接片的侧面上的开口，其中所述棘爪构造成与所述接片和所述开口都接合。

7.如权利要求1所述的撑杆定位系统，其中，所述轨道、所述齿条板、所述锁定装置、所述小齿轮和所述撑杆沿着所述第一横向侧面和所述第二横向侧面中的另一侧面设置。

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