预压缩气体支柱、将其用于装配折叠梯的用法及具有预压缩气体支柱的折叠梯.pdf

本发明公开了一种预压缩气体支柱组件，以及一种将预压缩气体支柱用作折叠梯的伸出和收回部的安装方法，其中该折叠梯用于安装在开口中、如房屋或其他建筑物的天花板上的开口中。所述预压缩气体支柱(1)包括保持组件(4)，该保持组件与具有径向伸出部(3)的端盖(2)相连，该端盖设置在所述气体支柱的两相对端，保持组件使所述气体支柱在折叠梯装置的安装过程中保持压缩状态。

1、  一种预压缩气体支柱，包括：
圆柱状壳体，所述圆柱状壳体的一个终端具有开口；
活塞杆，所述活塞杆的一部分装在所述圆柱状壳体内，其中所述活塞杆能够从所述圆柱状壳体的所述开口中向外伸出；
端盖，所述端盖设置在所述圆柱状壳体的另一个终端上，所述另一个终端与具有所述开口的终端相对；
端盖，所述端盖设置在所述活塞杆的终端上，所述终端位于所述圆柱状壳体的外部；
所述各端盖均具有至少一个伸出部，所述伸出部沿基本上从所述气体支柱的轴线辐射出的方向伸出；
保持组件，所述保持组件包括至少一个带子，所述带子各端均具有开口部，所述开口部能够套设在所述伸出部上；
其中所述保持组件通过阻止所述活塞杆从所述圆柱状壳体中向外伸出而保持所述气体支柱处于压缩状态。

2、  根据权利要求1所述的气体支柱，其中，所述保持组件包括两个带子，且各所述端盖均具有两个伸出部。

3、  根据权利要求1所述的气体支柱，其中，所述至少一个带子由刚性材料制成。

4、  根据权利要求3所述的气体支柱，其中，所述刚性材料为金属。

5、  根据权利要求1所述的气体支柱，其中，所述至少一个带子由柔性材料制成。

6、  根据权利要求5所述的气体支柱，其中，所述柔性材料为橡胶。

7、  一种装配折叠梯的方法，包括如下步骤：
(a)、将预压缩气体支柱连接至装配板和梯子框架铰链支座，其中当折叠梯门组件处于部分开启状态时，所述装配板和所述梯子框架铰链支座均与折叠梯框架相连，所述气体支柱包括：
圆柱状壳体，所述圆柱状壳体的一个终端具有开口；
活塞杆，所述活塞杆的一部分装在所述圆柱状壳体内，其中所述活塞杆能够从所述圆柱状壳体的所述开口中向外伸出；
端盖，所述端盖设置在所述圆柱状壳体的另一个终端上，所述另一个终端与具有所述开口的终端相对；
端盖，所述端盖设置在所述活塞杆的终端上，所述终端位于所述圆柱状壳体的外部；
所述各端盖均具有至少一个伸出部，所述伸出部沿基本上从所述气体支柱的轴线辐射出的方向伸出；
保持组件，所述保持组件包括至少一个带子，所述带子各端均具有狭缝，所述狭缝能够套设在所述伸出部上；
其中所述保持组件通过阻止所述活塞杆从所述圆柱状壳体中向外伸出而保持所述气体支柱处于压缩状态；
(b)、在步骤(a)之后，通过打开所述折叠梯门组件至完全开启状态，使所述至少一个带子从所述伸出部上脱离，从而移走所述至少一个带子。

8、  根据权利要求7所述的方法，其中，所述保持组件包括两个带子，且各所述端盖均具有两个伸出部。

9、  根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个带子由刚性材料制成。

10、  根据权利要求9所述的方法，其中，所述刚性材料为金属。

11、  根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个带子由柔性材料制成。

12、  根据权利要求11所述的方法，其中，所述柔性材料为橡胶。

13、  一种折叠梯，包括：
折叠梯门组件；
支撑臂组件；
折叠梯框架；
梯子框架铰链支座；和
权利要求1所述的预压缩气体支柱，
其中所述折叠梯门组件通过所述支撑臂组件的第一终端、并通过所述梯子框架铰链支座和所述支撑臂组件的第二终端上的预压缩气体支柱，连接在所述折叠梯框架上。

14、  根据权利要求13所述的折叠梯，其中，所述保持组件包括两个带子，且各所述端盖均具有两个伸出部。

15、  根据权利要求13所述的折叠梯，其中，所述至少一个带子由刚性材料制成。

16、  根据权利要求15所述的折叠梯，其中，所述刚性材料为金属。

17、  根据权利要求13所述的折叠梯，其中，所述至少一个带子由柔性材料制成。

18、  根据权利要求17所述的折叠梯，其中，所述柔性材料为橡胶。

预压缩气体支柱、将其用于装配折叠梯的用法及具有预压缩气体支柱的折叠梯
相关申请
本申请要求2007年1月9日递交的编号为60/879356的临时申请的优先权。
技术领域
本发明涉及一种预压缩气体支柱组件和一种将预压缩气体支柱用作折叠梯的伸出和收回部的安装方法，其中该折叠梯用于安装在开口中、如房屋或其他建筑物的天花板上的开口中。本发明尤其涉及一种具有保持组件的预压缩气体支柱，保持组件保持所述预压缩气体支柱处于压缩状态以使梯子装置更容易安装。
背景技术
折叠梯用于搭建通向房间或地板的上方区域或下方区域的通道，其中该区域内可利用的空间有限。上述折叠梯的一个关键特征是其向上折叠或收回在天花板中的性能，以使得除在其伸出时外不占用屋顶面积。相对于典型的固定式的楼梯而言，使用折叠梯的其他优点还包括低成本和易于制造。
例如，编号为2649237和2852176的美国专利示出了折叠梯或“可消失的楼梯”的例子。这些梯子通常向上折叠和收回到框架中，该框架固设在阁楼的两相邻托梁之间，且折叠好的梯子会被门挡住，该门通常几乎与设置有上述梯子的房间中已盖好的天花板相平齐。
1981年8月4日颁发给富勒的编号为4281743的美国专利示出了另一种传统的折叠梯。如图1A和图1B所示，折叠梯111包括外部框架112，外部框架112设在阁楼屋顶114的两相邻屋顶托梁113之间。在一对相邻的屋顶托梁113之间设置有横向支架115，横向支架115用于为该梯子的框架112提供端部支撑。通过将框架112固定在托梁113和横向支架115上，从而可将梯子111设置在天花板中。覆盖板116形成梯子111的一部分，且覆盖板116与外部框架112铰链连接，因此当梯子111折叠好以后，所述门就变得几乎和天花板119相平齐。第一梯子部分117附着在覆盖板116的内表面上，为了在打开或合拢梯子时能够展开或折叠第二梯子部分，第二梯子部分118回转地铰接在第一梯子部分上。在市场上出现的许多规格的折叠梯或可消失的楼梯中，大部分都具有多种标准宽度和长度以适应传统的建筑。
编号为4541508的美国专利也示出了另一种传统折叠梯。图2显示了一种可折叠的梯子，该可折叠的梯子由下面部分211、中间部分212和上面部分213组成。中间部分212通过铰链铰接至其余两部分211和213，因此中间部分212和下面部分211可以折叠在上面部分213上。上面部分213通过铰链215以铰接形式连接在框架214上，且上面部分213折向下的运动受到一对与上面梯子部分和框架214相连的肘接接头216的限制，肘接接头216在其下臂处借助于轴218彼此刚性连接，其中轴218平行于梯子的台阶延伸，且肘接接头216连接在伸出梯子侧栏杆外的轴上。梯子通过气压弹簧219而被弹簧偏压到停止位置处，气压弹簧219一端与一侧栏杆的外部相连，另一端则通过活塞杆219a与力臂218a相连，力臂218a以如下角度与轴218刚性连接，即在该角度下当所述门几乎完全关闭时能够产生的最大的力矩。当气压弹簧219和力臂218a之间的连接点已经越过力矩中心的线(即，气压弹簧219和梯子213的连接处与轴218之间的连接线，上述越过发生在当所述门完全打开时)时，气压弹簧219驱动所述门以使其锁固在折向下的位置处，这个过程是必须的，这是因为所述梯子部件一旦折开所述门的重量就会减小。
编号为7165649的美国专利描述了一种适用于折叠梯的位置调节系统，该位置调节系统利用支柱控制打开或闭合折叠梯时所需的力。为连接所述支柱，每个支柱的近端或基础端(即，直径较大的一端)都扣合在各自的柱式球窝接头上方的位置处，所述柱状球窝接头设置在梯子装置的一侧；每个支柱的远端或终端都连接在支架板610球形支座623上，该支架板610球形支座623可在框架侧板230内滑动(如图4和图5所示)。一旦连接好所述支柱，可使用扳手(如，7/8″扳手)转动齿轮615直到所述支柱被压缩，此时支架板610扣合在其第四和最后的位置上。例如，如果在支撑框架200的顶板210处观察，位于左框架侧板230上的齿轮615将沿逆时针方向转动，而位于右框架侧板230上的齿轮615将沿顺时针方向转动。
支架板610和棘齿系统620在所述支柱被压缩时顺序地碰到、偏离并越过每个扣环201。扣环201用作后部阻挡物或锁闸以防止所述支柱的意外和突然扩张。否则，所述支柱的意外和突然扩张可导致对安装者造成伤害，或对折叠梯100或相关组件造成毁坏。一旦所述支柱被基本上完全压缩，则可在相当于第四扣环201的位置处将支架板610固定在支撑框架侧板230上，例如通过1/4″×11/2″的方头螺钉穿过位于所述棘齿系统上方的支架板610上的孔，并将该方头螺钉拧入木托梁中。
每个支柱的近端都适合于凭借柱子在弯曲托架216中的连接狭槽内滑动，每个支柱的远端都固定在上面记述的结构中。因此，所述支柱初始时被安装在完全开放的位置处，此时每个气体支柱的远端都与棘齿系统620球形支座623相连，且每个气体支柱的近端都与连接在梯子栏杆上的托架相连，之后所述支柱可被压缩至预先确定的最终位置处。
如果没有上述位置调节系统，那么应用气体支柱的折叠梯将要求所述支柱的远端通过适当的连接件固定在所述支撑框架上，并要求支柱的近端固定在所述梯子上。这样的折叠梯构造将必须安装在如下位置处，即将该位置向后旋转并基本上越过其90°的静止位置，从而将所述系统设置在合适的位置处以充分地旋转回所述梯子以压缩所述支柱。以这种方式旋转所述梯子装置整体将需要围绕所述折叠梯的安装位置具有相当大的空旷空间，这对一些空间有限的应用场合来说是不利的。
一般而言，所述支柱用于控制打开或闭合所述折叠梯时需要的力。所述支柱，其中除非受力压缩所述支柱始终保持完全打开的状态，与普通的应用于折叠梯中的杠杆机构和弹簧机构相比具有多个优点(如，占用空间较少)。而且所述支柱使得受力分配平稳，并允许在打开或闭合梯子的过程中对所述梯子的力和速度进行进一步地控制。所述支柱也减少了折叠梯所需的空间大小，这反过来允许在所述梯子上设置更宽的台阶和在所述梯子栏杆上提供更大的抓握区域。然而，在编号为7165649的专利中公布的位置调节系统需要额外的空间和将所述支柱压缩至靠近收回位置处的额外步骤。
发明内容
为克服与折叠梯的安装有关的上述问题，本发明一方面提供了一种预压缩气体支柱，所述预压缩气体支柱包括圆柱状壳体，所述圆柱状壳体的一个终端具有开口；活塞杆，所述活塞杆的一部分装在所述圆柱状壳体内，且所述活塞杆能够从该圆柱状壳体的开口中向外伸出；端盖，所述端盖设置在所述圆柱状壳体的另一个终端上，所述另一个终端与具有所述开口的终端相对；端盖，所述端盖设置在所述活塞杆的终端上，所述终端位于所述圆柱状壳体的外部；所述各端盖均具有至少一个伸出部，所述伸出部沿基本上从所述气体支柱的轴线辐射出的方向伸出；保持组件，所述保持组件包括至少一个带子，所述带子的各端均具有开口部，所述开口部能够围绕所述伸出部进行安装。所述保持组件通过阻止所述活塞杆从所述圆柱状壳体中向外伸出，而保持所述气体支柱处于压缩状态。
本发明另一方面提供了一种装配折叠梯的方法，所述方法包括步骤：将预压缩气体支柱连接至装配板和梯子框架铰链支座。当折叠梯门组件处于部分开启状态时，所述装配板和所述梯子框架铰链支座与所述折叠梯框架相连，所述气体支柱包括圆柱状壳体，所述圆柱状壳体的一个终端具有开口；活塞杆，所述活塞杆的一部分装在所述圆柱状壳体内，其中所述活塞杆能够从所述圆柱状壳体的所述开口中向外伸出；端盖，所述端盖设置在所述圆柱状壳体的另一个终端上，所述另一个终端与具有所述开口的终端相对；端盖，所述端盖设置在所述活塞杆的终端上，所述终端位于所述圆柱状壳体的外部；所述各端盖均具有至少一个伸出部，所述伸出部沿基本上从所述气体支柱的轴线辐射出的方向伸出；保持组件，所述保持组件包括至少一个带子，所述带子各端均具有开口部，所述开口部能够围绕所述伸出部进行安装；其中所述保持组件通过阻止所述活塞杆从所述圆柱状壳体中向外伸出而保持所述气体支柱处于压缩状态。所述方法还包括步骤：之后，打开所述折叠梯门组件至完全开启状态，此时保持所述气体支柱处于压缩状态的所述至少一个带子从所述端盖的伸出部上脱离并被移走。
本发明的另一方面还提供了一种具有气体支柱的折叠梯，所述气体支柱包括圆柱状壳体，所述圆柱状壳体的一个终端具有开口；活塞杆，所述活塞杆的一部分装在所述圆柱状壳体内，其中所述活塞杆能够从所述圆柱状壳体的所述开口中向外伸出；端盖，所述端盖设置在所述圆柱状壳体的另一个终端上，所述另一个终端与具有所述开口的终端相对；端盖，所述端盖设置在所述活塞杆的终端上，所述终端位于所述圆柱状壳体的外部；所述各端盖均具有至少一个伸出部，所述伸出部沿基本上从所述气体支柱的轴线辐射出的方向伸出。
使用所述预压缩气体支柱的其中一个优点是，不需要使用配置支架，因此在所述折叠梯框架中占用的空间较小。
通过下面的详细说明，本发明的其他优点对本领域的技术人员而言是显而易见的，其中仅显示和描述了本发明的优选方面。应当认识到，本发明还包括其他不同的实施例，且在各显而易见的方面内能够对本发明的多个细节进行修改，而不脱离本发明的实质。相应地，附图和说明书应当被认为是对本发明实质的示例性描述，而不是一种限制。
附图说明
参照所述附图，其中相同的参考标记标识相同的部件。
图1和图2为设置在阁楼中的一种传统折叠梯的透视图；
图3为设置在阁楼中的另一种传统折叠梯的透视图；
图4为另一种传统折叠梯中支撑框架的透视图；
图5为图4所示气体支柱位置调节系统中的棘齿系统的局部的等比例放大图；
图6A和6B为本发明气体支柱的俯视图和侧视图；
图7A、7B和7C为本发明实施例气体支柱的端部的侧视图和俯视图；
图8A和8B为本发明实施例带子的俯视图和侧视图；
图9为本发明实施例中利用所述气体支柱对梯子进行安装前的侧面透视图；
图10为本发明实施例中气体支柱安装前状态的侧面透视放大图；
图11为本发明实施例的安装有气体支柱的梯子的侧面透视图；
图12为本发明实施例的安装有气体支柱的梯子的侧面透视放大图；
图13为本发明实施例中安装有所述气体支柱的梯子的侧面透视图，该侧面透视图显示了所述带子的移除；
图14为本发明实施例中安装有所述气体支柱的梯子的放大侧面放大图，该放大侧面分解图显示了所述带子的移除；
图15为本发明实施例中安装有所述气体支柱且移走所述带子后的梯子的侧面透视图；
图16为本发明实施例中安装有所述气体支柱且移走所述带子后的梯子的放大侧面透视图。
具体实施方式
参照上述附图，在此描述了一种预压缩气体支柱和一种使用该气体支柱安装折叠梯的方法。
在其中一个实施例中，所述预压缩气体支柱包括终端具有开口的圆柱状壳体和活塞杆，该活塞杆的一部分装入该圆柱状壳体内，其中该活塞杆能够从该圆柱状壳体的开口中向外伸出。圆柱状壳体的一个终端具有端盖，该终端与圆柱状壳体的具有开口的终端相对，且活塞杆上位于圆柱状壳体外部的终端也具有端盖。上述端盖具有至少一个伸出部，该伸出部沿基本上从气体支柱轴线辐射出的方向伸出。保持组件包括至少一个带子，该带子的各端均具有开口部，所述开口部能够围绕所述伸出部进行安装。其中，该保持组件通过阻止活塞杆从圆柱状壳体中向外伸出，而保持气体支柱处于压缩状态。
图6A和6B显示了本发明实施例中处于非压缩状态下的气体支柱。该气体支柱1包括具有活塞杆1b的圆柱状壳体1a，活塞杆1b装在圆柱状壳体1a中。由于圆柱状壳体1a中包含有压缩气体，所以活塞杆1b从圆柱状壳体1a一端的开口向外伸出。圆柱状壳体1a及活塞杆1b的两个相对端都与端盖2相连，每个端盖2均包括至少一个伸出部3，伸出部3沿基本上从气体支柱的纵轴辐射出的方向伸出。
图7A、7B和7C显示了本发明实施例中处于预压状态下的气体支柱。该图中，带子4通过套设在伸出部3上的开口部5(如图8所示)而连接在气体支柱上。带子4的两端都具有开口部5，以使该开口部可以安装在端盖2的伸出部3上。
在上述气体支柱的一方面中，所述保持部分包括两个带子，且每个端盖都包括两个伸出部3。
在上述气体支柱的另一方面中，所述至少一个带子由刚性材料制成。适合制作该带子的刚性材料包括金属、塑料、木材或陶瓷。
在上述气体支柱的某一方面中，所述刚性材料为金属。且适合制作该带子的金属包括钢铁和铝。
在上述气体支柱的另一方面中，所述至少一个带子由具有高抗拉强度的柔性材料制成。合适的具有高抗拉强度的柔性材料包括橡胶和经过增强的合成聚合物。
在上述气体支柱的某一方面中，所述柔性材料为橡胶。
在本发明的某一方面中，所述带子上的开口部的形状为狭缝。
这里还描述了一种折叠梯的安装方法，该方法包括将预压缩气体支柱连接在装配板和梯子框架铰链支座上。当折叠梯门组件处于部分开启状态时，所述装配板和梯子框架铰链支座与折叠梯框架相连。所述气体支柱包括终端具有开口的圆柱状壳体、和活塞杆，活塞杆的一部分装在该圆柱状壳体中。该活塞杆能够从该圆柱状壳体的开口中向外伸出。在该圆柱状壳体的一个终端上设有端盖，该终端与圆柱状壳体的具有开口的终端相对。在该活塞杆的位于该圆柱状壳体外部的终端上也设有端盖。上述端盖具有至少一个伸出部，该伸出部沿基本上从气体支柱的轴线辐射出的方向伸出。保持组件包括至少一个带子，该带子的各端均具有狭缝，该狭缝能够围绕所述伸出部进行安装。该保持组件通过阻止活塞杆从圆柱状壳体中向外伸出，而保持气体支柱处于压缩状态。将折叠梯的门组件打开至完全开启状态后，所述用于保持气体支柱处于压缩状态的至少一个带子从所述端盖的伸出部上脱离并被移走。
在上述方法的一个方面中，所述保持组件包括两个带子，且每个端盖都包括两个伸出部。
下面的部分描述本发明实施例中的预压缩气体支柱，和利用所述预压缩气体支柱安装所述折叠梯的方法。
本发明的所述气体支柱可进行如下安装。图9和图10显示了预压缩气体支柱1的与所述开口相对的终端，该终端不仅与梯子框架铰链支座12相连、也与折叠梯框架9相连，其中预压缩气体支柱1包含有带子4。通过旋转气体支柱1至与装配板8相连的位置处，则气体支柱1的位于具有所述开口一侧的端部就安装在装配板8上，其中所述装配板也连接在折叠梯框架9上。每个端盖2均包括孔6，孔6用于将气体支柱1装配在螺栓7上，螺栓7设置在装配板8上。
图11和图12显示了处于部分开启状态的预压缩气体支柱1，此时预压缩气体支柱1已经连接至装配板8上的螺栓7，其中所述支撑臂组件11没有完全打开。可以通过本领域技术人员所习知的任何手段保持气体支柱1位于适当位置处。其中一个保持气体支柱1位于适当位置处的优选手段为使用标准止动螺母。
图13和图14显示了处于开启状态的折叠梯门组件10，在该状态下所述支撑臂组件11完全打开。当折叠梯门组件转动到完全打开的状态时，所述气体支柱组件1上的带子4从伸出部3上脱离。在带子4从伸出部3上脱离后，就可将带子4移走。
图15和图16显示了处于完全打开状态的折叠梯门组件10，且此时带子4已经完全脱离预压缩气体支柱1，并被从预压缩气体支柱1上移走。一旦带子4被移走，所述气体支柱就完全安装好了。
在前面的描述中，为了举例说明本发明，列举了一些具体材料、结构等。然而应当认识到，不采取具体列举的所述细节也可以实施本发明。应当这样理解：在各种其他组合或环境中也能够利用本发明，且在此处陈述的发明构思的范围内能够对本发明进行改变或修改。