CN110891461A - 梯子铰链和结合有梯子铰链的梯子 - Google Patents

Abstract

一种梯子包括第一对间隔开的构件、第二对间隔开的构件和第一对铰链，所述第一对铰链将第一对间隔开的构件与第二对间隔开的构件联接。在一些实施例中，每个铰链可以包括第一铰链部件、第二铰链部件和锁定机构，其中，所述第一铰链部件至少包括第一铰链板，所述第一铰链板具有在其中形成的凹口，所述凹口包括第一抵靠壁和第二抵靠壁，所述第二铰链部件至少包括第二链接板，所述锁定机构具有枢转销和锁定销。锁定机构被构造成与凹口选择性地接合，使得枢转销接合第一抵靠壁，并且锁定销接合第二抵靠壁以将第一铰链部件相对于第二铰链部件锁定在第一铰链位置。

Description

梯子铰链和结合有梯子铰链的梯子

相关专利的交叉引用

本申请要求2017年6月2日提交的美国临时专利第62/514,348号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术

本公开总体上涉及梯子，并且更具体地涉及结合有铰链(例如，折梯)和相关的铰链组件的梯子的实施例。梯子通常用于为其使用者提供更好地接近可能在其他情况下无法接近的高处。梯子有多种形状和尺寸，诸如直梯、直伸缩梯、折梯以及折梯和伸缩梯的组合。所谓的组合梯子可以在单个梯子中结合有多种梯子设计的许多好处。

被称为折梯的梯子是自支撑的，这意味着它们不需要为了稳定而靠在墙、杆或其他结构上。相反，折梯可以定位在地板(或其他类似的表面)上，使得梯子的至少三个，并且通常是四个支脚在即使没有对于梯子的稳定性来说必要的墙壁、屋顶、杆或其他类型的结构的开放空间(例如，在房间外或在房间中)中，也为使用者提供稳定的支撑结构以爬上。

许多不同类型的梯子都结合有铰链机构。铰链机构使梯子呈现出多种不同的构造，包括例如收起构造以及一种或多种展开状态，在该收起构造中以更紧凑的状态折叠或放置梯子以收起和运输，在所述一种或多种展开状态中梯子处于用于让使用者站立或攀爬的状态。铰链的存在可以将各种考虑因素引入到梯子的制造和使用中。在一些情况下，铰链会引入故障点，并且因此，需要坚固设计以防止梯子在使用期间发生故障。另外，铰链会产生所谓的夹点，如果使用者未正确使用梯子，则可能对使用者造成一些潜在危害。此外，为了提供足够坚固、耐用且符合人体工程学的铰链，制造商必须从制造和成本的角度考虑给定的设计是否可行。因此，在设计和制造梯子和梯子部件(诸如铰链)时，要考虑许多因素。

工业上一直希望为梯子和梯子部件的使用者提供作为安全、耐用且有效的工具的梯子和梯子部件。为了改善梯子的性能、改善相关联的制造工艺并为终端使用者在使用梯子时提供良好的体验，已经并且还将继续作出很多努力。

发明内容

本发明的实施例涉及梯子、梯子铰链、铰链和梯子导轨组件以及相关的方法。根据一个实施例，一种梯子包括第一对间隔开的构件、第二对间隔开的构件和将所述第一对间隔开的构件与所述第二对间隔开的构件联接的第一对铰链。每个铰链包括：第一铰链部件，所述第一铰链部件至少包括第一铰链板，所述第一铰链板具有形成在其中的凹口，所述凹口包括第一抵靠壁和第二抵靠壁；第二铰链部件，所述第二铰链部件至少包括第二铰链板；以及锁定机构，所述锁定机构具有枢转销和锁定销，其中，所述锁定机构被构造成用于与所述凹口选择性地接合，使得所述枢转销接合所述第一抵靠壁，并且所述锁定销接合所述第二抵靠壁以将所述第一铰链部件相对于所述第二铰链部件锁定在第一铰链位置。

在一个实施例中，所述枢转销和所述锁定销通过至少一个板构件彼此联接。

在一个实施例中，所述枢转销延伸穿过所述第二铰链板的第一开口和所述至少一个板构件的第一开口。

在一个实施例中，所述锁定销延伸穿过所述第二铰链板的第二开口和所述至少一个板构件的第二开口。

在一个实施例中，所述第二铰链板的第二开口包括细长槽，并且其中，所述至少一个板构件的所述第二开口包括细长槽。

在一个实施例中，所述第二铰链板的所述细长槽沿着第一轴线延伸，并且所述至少一个板构件的所述细长槽沿着第二轴线延伸，所述第一轴线和所述第二轴线相对于彼此以一定角度定向。

在一个实施例中，当所述第一铰链部件和所述第二铰链部件处于所述第一铰链位置时，所述锁定销被偏置成与所述第二抵靠壁形成接合。

在一个实施例中，所述第一抵靠壁的长度大于所述第二抵靠壁的长度，并且当所述第一铰链部件和所述第二铰链部件处于所述第一铰链位置时，与所述枢转销距所述锁定销的距离相比，所述枢转销距所述第一和第二铰链部件的枢转轴线的径向距离更大。

在一个实施例中，所述凹口是渐缩的，使得所述第一抵靠壁和所述第二抵靠壁相对于彼此以一定角度定向。

在一个实施例中，所述第二铰链部件包括与所述第二铰链板间隔开的第三铰链板，并且其中，所述第一铰链板被定位于所述第二铰链板和所述第三铰链板之间。

在一个实施例中，所述第一对间隔开的构件包括第一对导轨，并且其中，所述第二对间隔开的构件包括扶手的一对柱构件。

在一个实施例中，所述扶手包括在所述一对柱构件之间延伸的顶盖。

在一个实施例中，所述顶盖包括储藏隔室和工具架中的至少一个。

在一个实施例中，梯子进一步包括与所述第一对导轨枢转地联接的第二对导轨。

在一个实施例中，梯子进一步包括在所述第二对导轨之间延伸并与所述第二对导轨联接的多个梯级。

在一个实施例中，所述多个梯级中的每一个梯级与所述第二对导轨枢转地联接。

在一个实施例中，所述第二对导轨中的每个导轨包括第一导轨部件和第二导轨部件，并且其中，所述多个梯级中的每个梯级分别与所述第一导轨部件和所述第二导轨部件枢转地联接。

在一个实施例中，梯子进一步包括在所述第一对导轨和所述第二对导轨之间延伸并且与它们联接的一对撑开构件。

在一个实施例中，每个撑开构件分别与所述第一导轨部件和所述第二导轨部件联接。

在一个实施例中，所述第一对间隔开的构件包括第一对导轨，并且其中，所述第二对间隔开的构件包括第二对导轨。

本文所描述的一个实施例的特征、元件或部件可以与本文描述的其他实施例的特征元件或部件无限制地组合。

附图说明

通过阅读下述详细描述并且参考附图，本发明的上述和其他优点将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的实施例的折梯的透视图；

图2是图1中所示的折梯的俯视图；

图3是图1和图2中所示的折梯的侧视图，其中，梯子处于第一构造或状态；

图4是图1至图3中所示的折梯的侧视图，其中，梯子处于第二构造或状态；

图5是图1至图4中所示的折梯的侧视图，其中，梯子处于第三构造或状态；

图6是图1中所示的折梯的一部分的放大的局部分解图；

图7是根据本公开的实施例的折梯的一部分的分解图；

图8是图7中所示的折梯部分的局部分解图；

图9是根据本公开的实施例的折梯的一部分的侧视图。

具体实施方式

参照图1至图3，示出了根据本发明的实施例的折梯100。折梯100包括第一组件102，该第一组件102具有一对间隔开的导轨104和在该对导轨104之间延伸并且联接到该导轨104的多个梯级106。当折梯100处于预期使用的定向(例如图1中所示的)时，梯级106彼此竖直地间隔开且彼此基本上平行并且被构造成大致水平的，使得如本领域技术人员将意识到的，梯级106可以被用作使用者攀爬折梯100的“阶梯”。在各种实施例中，梯级106的上表面可以包括牵引特征(例如，凹槽和脊、握持带、橡胶覆盖物或其他防滑特征)，以在使用者站立于梯级106上时为使用者提供牵引力。如下文进一步详细讨论的，第一组件102的每个导轨104包括彼此相邻定位的两个纵向延伸的导轨部件(104A和104B)，其中每个部件独立地联接到相关联的梯级106。

折梯100还包括第二组件108，其具有一对间隔开的导轨110。在所示的实施例中，一个或多个横架112在间隔开的导轨110之间延伸并与之联接。横架112为第二组件108提供期望的强度和刚度水平，但是不必被构造为梯级(即，它们可能不旨在支撑使用者)。因此，图1至图5中所示的第二组件108不包括在间隔开的导轨110之间的多个梯级。然而，在一些实施例中，如果需要，第二组件108可以包括梯级。当第二组件108与第一组件102间隔开时以及当梯子100处于诸如图1中所描绘的预期的操作状态中时，第二组件108用于帮助支撑折梯100。

第一对支脚114可以与第一组件102的导轨104的下部(例如，导轨部件104A)联接，并且第二对支脚116可以与第二组件108的导轨110的下部联接。支脚114和116可以提供多种功能，包括例如当梯子放置在支撑面(例如，木地板)上时，防止支撑面被磨损和刮擦，以及当梯子100定位在支撑面上时，提供梯子100的增加的摩擦或“抓握(grip)”。

第一组件102和第二组件108可以使用多种适当的制造技术中的任一种，由多种材料形成。例如，在一个实施例中，导轨104和110以及梯级106可以由金属或金属合金，诸如铝形成。在其他实施例中，组件102和108(以及它们的各种部件)可以由其他材料(包括复合材料、塑料、聚合物、金属、金属合金以及它们的组合)形成。

扶手120与第二组件108铰接联接。在一个实施例中，扶手120可以包括一对柱构件122和在该对柱构件122之间延伸的连接构件，诸如顶盖124、工具托盘或诸如杆的结构部件。在各种实施例中，顶盖124可以包括使其能够用作托盘或工具架的特征。因此，当使用者在折梯100上工作时，顶盖124可以被用于整理使用者的工具和资源(包括例如手机或其他电子设备)。例如，在2012年5月29日公布的名为“LADDERS,LADDER COMPONENTS ANDRELATED METHODS(梯子，梯子组件以及相关的方法)”的美国专利第8,186,481号中描述了这种顶盖，其公开内容通过引用整体并入本文。

如图1至图3中可见的，当处于展开构造中时，扶手120被构造为从第二组件108基本上向上延伸，从而将顶盖124基本上定位在最上梯级106上方。当处于该构造中时，顶盖124被定位在一定的高度，使得站立在上梯级106上的人可以抓握顶盖124(或扶手120的其他部分)以保持稳定，并且还可以容易地使用(access)由顶盖124的各个隔室保持的工具或用品。

注意到的是，在图1至图3中所示的构造中，顶盖124被定位在上梯级106上方足够高的位置，以使其不是被构造为“梯级”或“阶梯”，并且不旨在支撑使用者的站立重量。在一些实施例中，当在展开位置时，顶盖124可以被定位在最邻近的梯级106上方(例如，在最上方梯级的上方)大约2.5英尺和大约3.5英尺处。

一对铰链130将扶手120和第二组件108联接在一起，从而使得扶手120能够被选择性地定位在相对于第二组件108的两个或更多个位置处。例如，如上所述，铰链130使得扶手120能够牢固地锁定在诸如图1至图3中所示的展开状态中。铰链130进一步使得扶手120能够被定位成存放状态，其中，将扶手120向下折叠，使得柱构件122被定位成与第二组件的导轨110相邻并且基本上平行于第二组件的导轨110延伸，诸如图4中所示的。

折梯100可以被进一步折叠，使得整个梯子100可以被放置为用于存放或运输的目的的收起状态。例如，如前所述，第一组件102的导轨104各自包括两个分开的导轨部件104A和104B。每个导轨部件104A和104B分别与每个梯级106枢转地联接。此外，每个导轨104的导轨组件中的一个导轨组件(例如104A)围绕枢转构件138与第二组件108的与其相关联的导轨110枢转地联接。

此外，一对撑开构件140可枢转地联接在第一组件102和第二组件108之间。每个撑开构件140包括一端和第二端，该一端可枢转地联接到第二组件108的与其相关联的导轨110，该第二端可枢转地联接到第一组件102的与其相关联的第一导轨104。在一些实施例中，撑开构件140可以在第一位置处与第一部件104A独立地枢转联接，并且在第二位置处与相关联的第二导轨部件104B独立地枢转联接。

第一组件102的导轨104(包括单独的导轨部件104A和104B)、第二导轨组件108的导轨110、梯级106和撑开构件140的布置使得第一组件102和第二组件108能够折叠以将梯子100放置成收起状态或构造，如图5中所示。当处于收起状态时，第一组件102的导轨104与第二组件108的导轨110相邻定位，并且梯级106全部枢转，使得它们的上表面(即，在其上站立使用者的表面)基本上平行于第一组件102的导轨104同时面对第二组件108。因此，当梯级106被折叠成收起状态时，梯级106被定位在由第二组件108的导轨110限定的深度包络(例如，在梯子100的相对的前后表面之间测量的深度)内。这部分地是通过在两个组件102和108的枢转期间，每个第二导轨部件104B相对于其相关联的第一导轨部件104A纵向滑动而实现的，这可以通过在图4和图5中比较第二导轨部件104B的下端相对于的支脚114的位置而看出。

应当注意到的是，如在图5中可以看出的，当梯子100处于折叠或收起状态时，梯子100的总深度或厚度大致等于第二组件的导轨110和扶手120的组合深度或厚度。还如在图5中可以看出的，顶盖124的一部分可以延伸到由第二组件108的导轨110的深度限定的包络中。

现在参考图6至图9，示出了铰链130的各种视图。每个铰链130包括具有铰链板152(在本文中也称为铰链舌)的第一铰链部件150，该第一铰链部件150与第二组件108的导轨110联接。每个铰链130还包括第二铰链部件160，该第二铰链部件160与扶手120的柱构件122联接。第二铰链部件160构造有用于容纳第一铰链部件150的舌部152的槽或凹槽162。铰链部件150和160中的开口166和168容纳枢转构件170(例如销、螺栓、铆钉或其他构件)以将铰链部件150和160联接在一起，同时还使铰链部件150和160能够围绕由枢转构件170所限定的轴线，相对于彼此旋转。

如在图7和图8中最佳所见，第二铰链部件160可以包括许多构件，包括例如一对铰链板172A和172B、一对盖板174A和174B以及被定位在铰链板172A和172B之间以限定用于容纳第一铰链部件150的舌部152的槽或凹槽162的垫片176。铰链板172A和172B、盖板174A和174B以及垫片176可以各自部分地插入到扶手124的与它们相关联的柱构件122的内部。紧固件178(例如，铆钉、螺栓等)可以用来将第二铰链部件160与柱构件122联接。

仍参考图6至图9，每个铰链130包括锁定机构180，其被构造成将第二铰链部件160锁定在相对于第一铰链部件150的一个或多个期望的位置处。在一个实施例中，锁定机构180可以包括一对板构件182A和182B、枢转销184、锁定销186和联接销188。各种销构件可以包括多种结构和/或紧固部件中的任何一种，包括螺栓、铆钉、棒(bars)、杆、销等。板构件182A和182B通过各种销184、186和188联接在一起，使得板构件182A和182B可以相对于第二铰链部件160作为一个单元位移。

枢转销184延伸穿过在铰链板172A和172B中形成的开口192以及在盖板174A和174B中形成的开口194，从而将锁定机构180的板构件182A和182B联接在一起，并且使得它们能够围绕枢转销184限定的轴线，相对于第二铰链部件160枢转。

锁定销186延伸穿过在铰链板172A和172B以及盖板174A和174B中的每一个中形成的槽形开口196。锁定销186也延伸穿过板构件182A和182B的槽形开口198。当被组装时，(彼此平行并且彼此对准的)铰链板172A和172B以及盖板174A和174B的槽形开口196的纵向轴线不平行于板构件182A和182B的槽形开口198的纵向轴线。实际上，如图9中所见，(也可以彼此平行的)板构件182A和182B的槽形开口198的纵向轴线几乎垂直于铰链板172A和172B以及盖板174A和174B的槽形开口196的纵向轴线，这取决于例如在板构件182A和182B相对于第二铰链部件160的旋转位置。

一个或多个弹簧200或其他偏置构件位于锁定机构180的部分与第二铰链部件160的部分之间，以将锁定机构朝向锁定状态偏置(即，在图9中所示的视图中，将联接销188远离柱构件122，或将锁定板182A和182B围绕枢转销184，在顺时针方向上偏置)。在一个实施例中，诸如图7和图9中所示，弹簧200可以包括扭力弹簧，该扭力弹簧围绕枢转销184定位，并且该扭力弹簧的一个支腿接合柱构件122，而另一支腿接合锁定构件的一些部件(例如，锁定板或锁定销)。

如图6和图9中所见(图9中的以虚线示出)，第一铰链部件150的舌部152包括凹口210，该凹口210提供了分别与枢转销184和锁定销186接合的两个抵靠壁212和214。在一个实施例中，抵靠壁212和214可以在它们之间形成限定的角度，从而为凹口210提供渐缩构造。在一实施例中，凹口210可以被形成为弧段的一部分。

如图9中所见(参考由虚线所示的凹口210)，枢转销184接合凹口210的第一抵靠壁212，并且锁定销186接合凹口210的第二抵靠壁214以将第一铰链部件150相对于第二铰链部件160锁定在第一展开状态(例如，如图1和图3中所示，与扶手120的展开状态相关联)。枢转销184和锁定销186与抵靠壁212和214的接合防止了该两个铰链部件150和160围绕枢转构件170旋转。当期望使铰链部件150和160相对于彼此旋转时，将锁定机构180围绕枢转销184枢转，使得锁定销186与凹口210的第二抵靠壁214脱离并使得第二铰链部件160(以及与其联接的锁定机构180)能够围绕枢转构件170相对于第一铰链部件150旋转。

注意到的是，第一抵靠壁212可以比第二抵靠壁214长，或者从由枢转构件170限定的旋转轴线延伸更大的距离。因此，当第二铰链部件160和相关联的锁定机构180相对于第一铰链部件150旋转时，枢转销184不抵靠或接合第二抵靠壁214。

还注意到的是，凹口210的抵靠壁212和214的渐缩关系提供了对随着时间的流逝和由于重复使用而导致的部件的磨损负责的优点。例如，当第二抵靠壁214通过与锁定销186的反复接合和脱离而开始磨损时，壁214的渐缩构造与弹簧偏置的锁定机构180以及槽形开口194、196和198相协作，使得锁定销186能够在铰链部件150和160之间继续提供“形状锁定”。因此，铰链被构造为即使在由于重复使用而在关键表面或部件上遭受磨损之后，该铰链也限制铰链部件150和160之间的倾斜或游动。

参考图6，注意到的是，第一铰链部件150可以包括肩部220(例如，在铰链板152的每一侧上有一个肩部)，该肩部220被构造成用于与第一铰链部件160的部分(诸如铰链板172A和172B以及盖板174A和174B的外表面)抵靠接合。因此，例如，肩部220可以呈现出与第二铰链部件160的半径或其他弧形表面对应配合的半径或其他弧形表面。当锁定在特定位置时，这种构造可以为扶手120提供附加的强度。在2008年4月29日公布的美国专利第7,364,017号中描述了利用接合抵靠面的铰链的示例，其公开内容通过引用整体并入本文。

尽管结合了铰链式地将扶手与梯子的另一部件(例如，组件102或组件108的导轨)联接而示出并描述了上文描述的铰链机构，但是铰链可以结合各种其他梯子部件(包括例如两个组件102和108)相对于彼此的选择性定位而使用。

尽管本发明可能容易受到各种改型和替代形式的影响，但是在附图中已经以示例的方式示出了具体的实施例，并且在本文中对其进行了详细描述。然而，应当理解的是，本发明并不旨在限于所公开的特定形式。另外，一个实施例的特征可以不受限制地与其他实施例的特征组合。本发明包括落入由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所有改型、等同物和替代物。

Claims (20)

1.一种梯子，包括：

第一对间隔开的构件；

第二对间隔开的构件；

第一对铰链，所述第一对铰链将所述第一对间隔开的构件与所述第二对间隔开的构件联接，其中，每个铰链包括：

第一铰链部件，所述第一铰链部件至少包括第一铰链板，所述第一铰链板具有形成在其中的凹口，所述凹口包括第一抵靠壁和第二抵靠壁；

第二铰链部件，所述第二铰链部件至少包括第二铰链板；

锁定机构，所述锁定机构具有枢转销和锁定销，其中，所述锁定机构被构造成用于与所述凹口选择性地接合，使得所述枢转销接合所述第一抵靠壁并且所述锁定销接合所述第二抵靠壁以将所述第一铰链部件相对于所述第二铰链部件锁定在第一铰链位置。

2.根据权利要求1所述的梯子，其中，所述枢转销和所述锁定销通过至少一个板构件彼此联接。

3.根据权利要求1所述的梯子，其中，所述枢转销延伸穿过所述第二铰链板的第一开口和所述至少一个板构件的第一开口。

4.根据权利要求3所述的梯子，其中，所述锁定销延伸穿过所述第二铰链板的第二开口和所述至少一个板构件的第二开口。

5.根据权利要求4所述的梯子，其中，所述第二铰链板的第二开口包括细长槽，并且其中，所述至少一个板构件的第二开口包括细长槽。

6.根据权利要求5所述的梯子，其中，所述第二铰链板的细长槽沿着第一轴线延伸，并且所述至少一个板构件的细长槽沿着第二轴线延伸，所述第一轴线和所述第二轴线被定向成相对于彼此成角度。

7.根据权利要求1所述的梯子，其中，当所述第一铰链部件和所述第二铰链部件处于所述第一铰链位置时，所述锁定销被偏置成与所述第二抵靠壁形成接合。

8.根据权利要求1所述的梯子，其中，所述第一抵靠壁与所述第二抵靠壁相比具有较大长度，并且其中，当所述第一铰链部件和所述第二铰链部件处于所述第一铰链位置时，所述枢转销与所述锁定销相比位于距所述第一铰链部件和所述第二铰链部件的枢转轴线的较大径向距离处。

9.根据权利要求1所述的梯子，其中，所述凹口是渐缩的，使得所述第一抵靠壁和所述第二抵靠壁被定向成相对于彼此成角度。

10.根据权利要求1所述的梯子，其中，所述第二铰链部件包括与所述第二铰链板间隔开的第三铰链板，并且其中，所述第一铰链板位于所述第二铰链板和所述第三铰链板之间。

11.根据权利要求1所述的梯子，其中，所述第一对间隔开的构件包括第一对导轨，并且其中，所述第二对间隔开的构件包括扶手的一对柱构件。

12.根据权利要求11所述的梯子，其中，所述扶手包括顶盖，所述顶盖在所述一对柱构件之间延伸。

13.根据权利要求12所述的梯子，其中，所述顶盖包括储藏隔室和工具架中的至少一个。

14.根据权利要求11所述的梯子，进一步包括第二对导轨，所述第二对导轨与所述第一对导轨枢转地联接。

15.根据权利要求14所述的梯子，进一步包括多个梯级，所述多个梯级在所述第二对导轨之间延伸并与所述第二对导轨联接。

16.根据权利要求15所述的梯子，其中，所述多个梯级中的每一个梯级与所述第二对导轨枢转地联接。

17.根据权利要求15所述的梯子，其中，所述第二对导轨中的每个导轨包括第一导轨部件和第二导轨部件，并且

其中，所述多个梯级中的每个梯级分别与所述第一导轨部件和所述第二导轨部件枢转地联接。

18.根据权利要求17所述的梯子，进一步包括一对撑开构件，所述一对撑开构件在所述第一对导轨和所述第二对导轨之间延伸并且与所述第一对导轨和所述第二对导轨联接。

19.根据权利要求18所述的梯子，其中，每个撑开构件分别与所述第一导轨部件和所述第二导轨部件联接。

20.根据权利要求1所述的梯子，其中，所述第一对间隔开的构件包括第一对导轨，并且其中，所述第二对间隔开的构件包括第二对导轨。

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