專利名稱：預壓縮氣體支柱、將其用于裝配折疊梯的用法及具有預壓縮氣體支柱的折疊梯的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種預壓縮氣體支柱組件和一種將預壓縮氣體支柱用作折疊梯 的伸出和收回部的安裝方法，其中該折疊梯用于安裝在開口中、如房屋或其他 建筑物的天花板上的開口中。本發明尤其涉及一種具有保持組件的預壓縮氣體 支柱，保持組件保持所述預壓縮氣體支柱處于壓縮狀態以使梯子裝置更容易安 裝。
背景技術：
折疊梯用于搭建通向房間或地板的上方區域或下方區域的通道，其中該區 域內可利用的空間有限。上述折疊梯的一個關鍵特征是其向上折疊或收回在天 花板中的性能，以使得除在其伸出時外不占用屋頂面積。相對于典型的固定式 的樓梯而言，使用折疊梯的其他優點還包括低成本和易于制造。
例如，編號為2649237和2852176的美國專利示出了折疊梯或"可消失的 樓梯"的例子。這些梯子通常向上折疊和收回到框架中，該框架固設在閣樓的 兩相鄰托梁之間，且折疊好的梯子會被門擋住，該門通常幾乎與設置有上述梯 子的房間中已蓋好的天花板相平齊。
1981年8月4日頒發給富勒的編號為4281743的美國專利示出了另一種傳 統的折疊梯。如圖1A和圖1B所示，折疊梯111包括外部框架112,外部框架112設在閣樓屋頂114的兩相鄰屋頂托梁113之間。在一對相鄰的屋頂托梁113 之間設置有橫向支架115,橫向支架115用于為該梯子的框架112提供端部支撐。 通過將框架112固定在托梁113和橫向支架115上，從而可將梯子111設置在 天花板中。覆蓋板116形成梯子111的一部分，且覆蓋板116與外部框架112 鉸鏈連接，因此當梯子111折疊好以后，所述門就變得幾乎和天花板119相平 齊。第一梯子部分117附著在覆蓋板116的內表面上，為了在打開或合攏梯子 時能夠展開或折疊第二梯子部分，第二梯子部分118回轉地鉸接在第一梯子部 分上。在市場上出現的許多規格的折疊梯或可消失的樓梯中，大部分都具有多 種標準寬度和長度以適應傳統的建筑。
編號為4541508的美國專利也示出了另一種傳統折疊梯。圖2顯示了一種 可折疊的梯子，該可折疊的梯子由下面部分ni、中間部分212和上面部分213 組成。中間部分"2通過鉸鏈鉸接至其余兩部分211和213,因此中間部分212 和下面部分211可以折疊在上面部分213上。上面部分213通過鉸鏈215以鉸 接形式連接在框架214上，且上面部分213折向下的運動受到一對與上面梯子 部分和框架214相連的肘接接頭216的限制，肘接接頭216在其下臂處借助于 軸218彼此剛性連接，其中軸218平行于梯子的臺階延伸，且肘接接頭216連 接在伸出梯子側欄桿外的軸上。梯子通過氣壓彈簧219而被彈簧偏壓到停止位 置處，氣壓彈簧n9—端與一側欄桿的外部相連，另一端則通過活塞桿219a與 力臂"8a相連，力臂以如下角度與軸218剛性連接，即在該角度下當所 述門幾乎完全關閉時能夠產生的最大的力矩。當氣壓彈簧219和力臂218a之間 的連接點已經越過力矩中心的線(即，氣壓彈簧219和梯子213的連接處與軸 218之間的連接線，上述越過發生在當所述門完全打開時)時，氣壓彈簧219驅 動所述門以使其鎖固在折向下的位置處，這個過程是必須的，這是因為所述梯子部件一旦折開所述門的重量就會減小。
編號為7165649的美國專利描述了一種適用于折疊梯的位置調節系統，該 位置調節系統利用支柱控制打開或閉合折疊梯時所需的力。為連接所述支柱， 每個支柱的近端或基礎端(即，直徑較大的一端)都扣合在各自的柱式球窩接 頭上方的位置處，所述柱狀球窩接頭設置在梯子裝置的一側；每個支柱的遠端 或終端都連接在支架板610球形支座623上，該支架板610球形支座623可在 框架側板230內滑動(如圖4和圖5所示)。 一旦連接好所述支柱，可使用扳手 (如，7/8"扳手)轉動齒輪615直到所述支柱被壓縮，此時支架板610扣合在 其第四和最后的位置上。例如，如果在支撐框架200的頂板210處觀察，位于 左框架側板230上的齒4侖615將沿逆時針方向轉動，而位于右框架側板230上 的齒輪615將沿順時針方向轉動。
支架板610和棘齒系統620在所述支柱被壓縮時順序地碰到、偏離并越過 每個扣環201。扣環201用作后部阻擋物或鎖閘以防止所述支柱的意外和突然擴 張。否則，所述支柱的意外和突然擴張可導致對安裝者造成傷害，或對折疊梯 IOO或相關組件造成毀壞。 一旦所述支柱被基本上完全壓縮，則可在相當于第四 扣環201的位置處將支架板610固定在支撐框架側板230上，例如通過1/4" x 11/2"的方頭螺釘穿過位于所述棘齒系統上方的支架板610上的孔，并將該方頭 螺釘擰入木托梁中。
每個支柱的近端都適合于憑借柱子在彎曲托架216中的連接狹槽內滑動， 每個支柱的遠端都固定在上面記述的結構中。因此，所述支柱初始時被安裝在 完全開放的位置處，此時每個氣體支柱的遠端都與棘齒系統620球形支座623 相連，且每個氣體支柱的近端都與連接在梯子欄桿上的托架相連，之后所述支 柱可被壓縮至預先確定的最終位置處。如果沒有上述位置調節系統，那么應用氣體支柱的折疊梯將要求所述支柱 的遠端通過適當的連接件固定在所述支撐框架上，并要求支柱的近端固定在所 述梯子上。這樣的折疊梯構造將必須安裝在如下位置處，即將該位置向后旋轉
并基本上越過其90°的靜止位置，從而將所述系統設置在合適的位置處以充分
地旋轉回所述梯子以壓縮所述支柱。以這種方式旋轉所述梯子裝置整體將需要 圍繞所述折疊梯的安裝位置具有相當大的空曠空間，這對一些空間有限的應用 場合來說是不利的。
一般而言，所述支柱用于控制打開或閉合所述折疊梯時需要的力。所述支 柱，其中除非受力壓縮所述支柱始終保持完全打開的狀態，與普通的應用于折 疊梯中的杠桿機構和彈簧機構相比具有多個優點(如，占用空間較少)。而且所 述支柱使得受力分配平穩，并允許在打開或閉合梯子的過程中對所述梯子的力 和速度進行進一步地控制。所述支柱也減少了折疊梯所需的空間大小，這反過 來允許在所述梯子上設置更寬的臺階和在所述梯子欄桿上提供更大的抓握區
域。然而，在編號為7165649的專利中公布的位置調節系統需要額外的空間和 將所述支柱壓縮至靠近收回位置處的額外步驟。
發明內容
為克服與折疊梯的安裝有關的上述問題，本發明一方面提供了一種預壓縮 氣體支柱，所述預壓縮氣體支柱包括圓柱狀殼體，所述圓柱狀殼體的一個終端 具有開口；活塞桿，所述活塞桿的一部分裝在所述圓柱狀殼體內，且所述活塞 桿能夠從該圓柱狀殼體的開口中向外伸出；端蓋，所述端蓋設置在所述圓柱狀 殼體的另一個終端上，所述另一個終端與具有所述開口的終端相對；端蓋，所 述端蓋設置在所述活塞桿的終端上，所述終端位于所述圓柱狀殼體的外部；所 述各端蓋均具有至少 一個伸出部，所述伸出部沿基本上從所述氣體支柱的軸線輻射出的方向伸出；保持組件，所述保持組件包括至少一個帶子，所述帶子的 各端均具有開口部，所述開口部能夠圍繞所述伸出部進行安裝。所述保持組件 通過阻止所述活塞桿從所述圓柱狀殼體中向外伸出，而保持所述氣體支柱處于 壓縮狀態。
本發明另一方面提供了一種裝配折疊梯的方法，所述方法包括步驟將預 壓縮氣體支柱連接至裝配板和梯子框架鉸鏈支座。當折疊梯門組件處于部分開 啟狀態時，所述裝配板和所述梯子框架鉸鏈支座與所述折疊梯框架相連，所述 氣體支柱包括圓柱狀殼體，所述圓柱狀殼體的一個終端具有開口；活塞桿，所 述活塞桿的一部分裝在所述圓柱狀殼體內，其中所述活塞桿能夠從所述圓柱狀 殼體的所述開口中向外伸出；端蓋，所述端蓋設置在所述圓柱狀殼體的另一個 終端上，所述另一個終端與具有所述開口的終端相對；端蓋，所述端蓋設置在 所述活塞桿的終端上，所述終端位于所述圓柱狀殼體的外部；所述各端蓋均具 有至少一個伸出部，所述伸出部沿基本上從所述氣體支柱的軸線輻射出的方向 伸出；保持組件，所述保持組件包括至少一個帶子，所述帶子各端均具有開口 部，所述開口部能夠圍繞所述伸出部進行安裝；其中所述保持組件通過阻止所 述活塞桿從所述圓柱狀殼體中向外伸出而保持所述氣體支柱處于壓縮狀態。所 述方法還包括步驟之后，打開所述折疊梯門組件至完全開啟狀態，此時保持 所述氣體支柱處于壓縮狀態的所述至少一個帶子從所述端蓋的伸出部上脫離并 被移走。
本發明的另一方面還提供了一種具有氣體支柱的折疊梯，所述氣體支柱包 括圓柱狀殼體，所述圓柱狀殼體的一個終端具有開口；活塞桿，所述活塞桿的 一部分裝在所述圓柱狀殼體內，其中所述活塞桿能夠從所述圓柱狀殼體的所述 開口中向外伸出；端蓋，所述端蓋設置在所述圓柱狀殼體的另一個終端上，所述另一個終端與具有所述開口的終端相對；端蓋，所述端蓋設置在所述活塞桿 的終端上，所述終端位于所述圓柱狀殼體的外部；所述各端蓋均具有至少一個 伸出部，所述伸出部沿基本上從所述氣體支柱的軸線輻射出的方向伸出。
使用所述預壓縮氣體支柱的其中一個優點是，不需要使用配置支架，因此 在所述折疊梯框架中占用的空間較小。
通過下面的詳細說明，本發明的其他優點對本領域的^支術人員而言是顯而 易見的，其中僅顯示和描述了本發明的優選方面。應當認識到，本發明還包括 其他不同的實施例，且在各顯而易見的方面內能夠對本發明的多個細節進行修 改，而不脫離本發明的實質。相應地，附圖和說明書應當被認為是對本發明實 質的示例性描述，而不是一種限制。
參照所述附圖，其中相同的參考標記標識相同的部件。 圖1和圖2為設置在閣樓中的一種傳統折疊梯的透^L圖； 圖3為設置在閣樓中的另一種傳統折疊梯的透視圖； 圖4為另一種傳統折疊梯中支撐框架的透視圖5為圖4所示氣體支柱位置調節系統中的棘齒系統的局部的等比例放大
圖6A和6B為本發明氣體支柱的俯視圖和側^L圖7A、 7B和7C為本發明實施例氣體支柱的端部的側視圖和俯視圖8A和8B為本發明實施例帶子的俯視圖和側視圖9為本發明實施例中利用所述氣體支柱對梯子進行安裝前的側面透視圖； 圖10為本發明實施例中氣體支柱安裝前狀態的側面透視放大圖； 圖11為本發明實施例的安裝有氣體支柱的梯子的側面透視10圖12為本發明實施例的安裝有氣體支柱的梯子的側面透視放大圖13為本發明實施例中安裝有所述氣體支柱的梯子的側面透視圖，該側面 透視圖顯示了所述帶子的移除；
圖14為本發明實施例中安裝有所述氣體支柱的梯子的放大側面放大圖，該 放大側面分解圖顯示了所述帶子的移除；
圖15為本發明實施例中安裝有所述氣體支柱且移走所述帶子后的梯子的側 面透一見圖16為本發明實施例中安裝有所述氣體支柱且移走所述帶子后的梯子的放 大側面透視圖。
具體實施例方式
參照上述附圖，在此描述了一種預壓縮氣體支柱和一種使用該氣體支柱安 裝折疊梯的方法。
在其中 一個實施例中，所述預壓縮氣體支柱包括終端具有開口的圓柱狀殼 體和活塞桿，該活塞桿的一部分裝入該圓柱狀殼體內，其中該活塞桿能夠從該 圓柱狀殼體的開口中向外伸出。圓柱狀殼體的一個終端具有端蓋，該終端與圓 柱狀殼體的具有開口的終端相對，且活塞桿上位于圓柱狀殼體外部的終端也具 有端蓋。上述端蓋具有至少一個伸出部，該伸出部沿基本上從氣體支柱軸線輻 射出的方向伸出。保持組件包括至少一個帶子，該帶子的各端均具有開口部， 所述開口部能夠圍繞所述伸出部進行安裝。其中，該保持組件通過阻止活塞桿 從圓柱狀殼體中向外伸出，而保持氣體支柱處于壓縮狀態。
支柱1包括具有活塞桿lb的圓柱狀殼體la,活塞桿lb裝在圓柱狀殼體la中。
由于圓柱狀殼體la中包含有壓縮氣體，所以活塞桿lb從圓柱狀殼體la—端的開口向外伸出。圓柱狀殼體la及活塞桿lb的兩個相對端都與端蓋2相連，每 個端蓋2均包括至少一個伸出部3，伸出部3沿基本上從氣體支柱的縱軸輻射出 的方向^f申出。
圖7A、 7B和7C顯示了本發明實施例中處于預壓狀態下的氣體支柱。該圖 中，帶子4通過套設在伸出部3上的開口部5 (如圖8所示)而連接在氣體支柱 上。帶子4的兩端都具有開口部5,以使該開口部可以安裝在端蓋2的伸出部3 上。
在上述氣體支柱的一方面中，所述保持部分包括兩個帶子，且每個端蓋都 包括兩個伸出部3。
在上述氣體支柱的另一方面中，所述至少一個帶子由剛性材料制成。適合 制作該帶子的剛性材料包括金屬、塑料、木材或陶資。
在上述氣體支柱的某一方面中，所述剛性材料為金屬。且適合制作該帶子 的金屬包括鋼鐵和鋁。
在上述氣體支柱的另一方面中，所述至少一個帶子由具有高抗拉強度的柔 性材料制成。合適的具有高抗拉強度的柔性材料包括橡膠和經過增強的合成聚 合物。
在上述氣體支柱的某一方面中，所述柔性材料為橡膠。 在本發明的某一方面中，所述帶子上的開口部的形狀為狹縫。 這里還描述了 一種折疊梯的安裝方法，該方法包括將預壓縮氣體支柱連接 在裝配板和梯子框架鉸鏈支座上。當折疊梯門組件處于部分開啟狀態時，所述 裝配板和梯子框架鉸鏈支座與折疊梯框架相連。所述氣體支柱包括終端具有開 口的圓柱狀殼體、和活塞桿，活塞桿的一部分裝在該圓柱狀殼體中。該活塞桿 能夠從該圓柱狀殼體的開口中向外伸出。在該圓柱狀殼體的一個終端上設有端蓋，該終端與圓柱狀殼體的具有開口的終端相對。在該活塞桿的位于該圓柱狀 殼體外部的終端上也設有端蓋。上述端蓋具有至少一個伸出部，該伸出部沿基 本上從氣體支柱的軸線輻射出的方向伸出。保持組件包括至少一個帶子，該帶 子的各端均具有狹縫，該狹縫能夠圍繞所述伸出部進行安裝。該保持組件通過 阻止活塞桿從圓柱狀殼體中向外伸出，而保持氣體支柱處于壓縮狀態。將折疊 梯的門組件打開至完全開啟狀態后，所述用于保持氣體支柱處于壓縮狀態的至 少一個帶子從所述端蓋的伸出部上脫離并被移走。
在上述方法的一個方面中，所述保持組件包括兩個帶子，且每個端蓋都包 括兩個伸出部。
下面的部分描述本發明實施例中的預壓縮氣體支柱，和利用所述預壓縮氣 體支柱安裝所述折疊梯的方法。
本發明的所述氣體支柱可進行如下安裝。圖9和圖IO顯示了預壓縮氣體支 柱1的與所述開口相對的終端，該終端不僅與梯子框架鉸鏈支座12相連、也與 折疊梯框架9相連，其中預壓縮氣體支柱1包含有帶子4。通過旋轉氣體支柱1 至與裝配板8相連的位置處，則氣體支柱1的位于具有所述開口一側的端部就 安裝在裝配板8上，其中所述裝配板也連接在折疊梯框架9上。每個端蓋2均 包括孔6，孔6用于將氣體支柱1裝配在螺栓7上，螺栓7設置在裝配板8上。
圖11和圖12顯示了處于部分開啟狀態的預壓縮氣體支柱1，此時預壓縮氣 體支柱1已經連接至裝配板8上的螺栓7,其中所述支撐臂組件11沒有完全打 開。可以通過本領域技術人員所習知的任何手^殳保持氣體支柱1位于適當位置 處。其中一個保持氣體支柱1位于適當位置處的優選手段為使用標準止動螺母。
圖13和圖14顯示了處于開啟狀態的折疊梯門組件10，在該狀態下所述支 撐臂組件ll完全打開。當折疊梯門組件轉動到完全打開的狀態時，所述氣體支柱組件1上的帶子4從伸出部3上脫離。在帶子4從伸出部3上脫離后，就可 將帶子4移走。
圖15和圖16顯示了處于完全打開狀態的折疊梯門組件10,且此時帶子4 已經完全脫離預壓縮氣體支柱l,并被從預壓縮氣體支柱1上移走。 一旦帶子4 被移走，所述氣體支柱就完全安裝好了。
在前面的描述中，為了舉例說明本發明，列舉了一些具體材料、結構等。 然而應當認識到，不采取具體列舉的所述細節也可以實施本發明。應當這樣理 解在各種其他組合或環境中也能夠利用本發明，且在此處陳述的發明構思的 范圍內能夠對本發明進行改變或修改。
權利要求
1、一種預壓縮氣體支柱，包括圓柱狀殼體，所述圓柱狀殼體的一個終端具有開口；活塞桿，所述活塞桿的一部分裝在所述圓柱狀殼體內，其中所述活塞桿能夠從所述圓柱狀殼體的所述開口中向外伸出；端蓋，所述端蓋設置在所述圓柱狀殼體的另一個終端上，所述另一個終端與具有所述開口的終端相對；端蓋，所述端蓋設置在所述活塞桿的終端上，所述終端位于所述圓柱狀殼體的外部；所述各端蓋均具有至少一個伸出部，所述伸出部沿基本上從所述氣體支柱的軸線輻射出的方向伸出；保持組件，所述保持組件包括至少一個帶子，所述帶子各端均具有開口部，所述開口部能夠套設在所述伸出部上；其中所述保持組件通過阻止所述活塞桿從所述圓柱狀殼體中向外伸出而保持所述氣體支柱處于壓縮狀態。
2、 根據權利要求1所述的氣體支柱，其中，所述保持組件包括兩個帶子， 且各所述端蓋均具有兩個伸出部。
3、 根據權利要求1所述的氣體支柱，其中，所述至少一個帶子由剛性材料 制成。
4、 根據權利要求3所述的氣體支柱，其中，所述剛性材料為金屬。
5、 根據權利要求1所述的氣體支柱，其中，所述至少一個帶子由柔性材料 制成。
6、 根據權利要求5所述的氣體支柱，其中，所述柔性材料為橡膠。
7、 一種裝配折疊梯的方法，包括如下步驟(a) 、將預壓縮氣體支柱連接至裝配板和梯子框架鉸鏈支座，其中當折疊 梯門組件處于部分開啟狀態時，所述裝配板和所述梯子框架鉸鏈支座均與折疊 梯框架相連，所述氣體支柱包括圓柱狀殼體，所述圓柱狀殼體的一個終端具有開口；活塞桿，所述活塞桿的一部分裝在所述圓柱狀殼體內，其中所述活塞桿能 夠從所述圓柱狀殼體的所述開口中向外伸出；端蓋，所述端蓋設置在所述圓柱狀殼體的另一個終端上，所述另一個終端 與具有所述開口的終端相對；端蓋，所述端蓋設置在所述活塞桿的終端上，所述終端位于所述圓柱狀殼 體的外部；所述各端蓋均具有至少一個伸出部，所述伸出部沿基本上從所述氣體支柱 的軸線輻射出的方向伸出；保持組件，所述保持組件包括至少一個帶子，所述帶子各端均具有狹縫， 所述狹縫能夠套設在所述伸出部上；其中所述保持組件通過阻止所述活塞桿從所述圓柱狀殼體中向外伸出而保 持所述氣體支柱處于壓縮狀態；(b) 、在步驟(a)之后，通過打開所述折疊梯門組件至完全開啟狀態，使 所述至少一個帶子從所述伸出部上脫離，從而移走所述至少一個帶子。
8、 根據權利要求7所述的方法，其中，所述保持組件包括兩個帶子，且各 所述端蓋均具有兩個伸出部。
9、 根據權利要求7所述的方法，其中，所述至少一個帶子由剛性材料制成。
10、 根據權利要求9所述的方法，其中，所述剛性材料為金屬。
11、 根據權利要求7所述的方法，其中，所述至少一個帶子由柔性材料制成。
12、 根據權利要求ll所述的方法，其中，所述柔性材料為橡膠。
13、 一種折疊梯，包括 折疊梯門組件； 支撐臂組件； 折疊梯框架； 梯子框架鉸鏈支座；和 權利要求1所述的預壓縮氣體支柱，其中所述折疊梯門組件通過所述支撐臂組件的第一終端、并通過所述梯子 框架鉸鏈支座和所述支撐臂組件的第二終端上的預壓縮氣體支柱，連接在所述 折疊梯框架上。
14、 根據權利要求13所述的折疊梯，其中，所述保持組件包括兩個帶子， 且各所述端蓋均具有兩個伸出部。
15、 根據權利要求13所述的折疊梯，其中，所述至少一個帶子由剛性材料制成。
16、 根據權利要求15所述的折疊梯，其中，所述剛性材料為金屬。
17、 根據權利要求13所述的折疊梯，其中，所述至少一個帶子由柔性材料 制成。
18、 根據權利要求17所述的折疊梯，其中，所述柔性材料為橡膠。
全文摘要
本發明公開了一種預壓縮氣體支柱組件，以及一種將預壓縮氣體支柱用作折疊梯的伸出和收回部的安裝方法，其中該折疊梯用于安裝在開口中、如房屋或其他建筑物的天花板上的開口中。所述預壓縮氣體支柱(1)包括保持組件(4)，該保持組件與具有徑向伸出部(3)的端蓋(2)相連，該端蓋設置在所述氣體支柱的兩相對端，保持組件使所述氣體支柱在折疊梯裝置的安裝過程中保持壓縮狀態。
文檔編號E04F11/06GK101611238SQ200880001602
公開日2009年12月23日 申請日期2008年1月8日 優先權日2007年1月9日
發明者布雷特·A·拉蒂默, 羅伯特·D·伯格斯 申請人:沃納公司