调节机构、包括调节机构的梯子和相关方法与流程

本申请要求于2016年3月4日提交的名称为“adjustmentmechanisms,laddersincorporatedsameandrelatedmethods(调节机构、包括调节机构的梯子和相关方法)”的美国临时申请62/303,588的优先权，其公开内容通过引用以它的整体并入本文。

传统上采用梯子以向其使用者提供对于可能无法以其它方式接近的场所的改进接近。梯子许多形状和尺寸，例如直梯、直伸缩梯、活梯以及组合阶梯和伸缩梯。

背景技术

所谓的组合梯是特别有用的，因为它们在单个梯子中包含其它梯子设计的许多优点。然而，由组合梯提供的增加数目的特征也给梯子的操作、梯子的制造或两者带来添加的复杂性。

在一个示例中，可以通过致动梯子的侧面上的锁定构件(有时称为“锁定突片”)来调节组合梯的高度。致动这种锁定构件的动作通常需要锁定构件向外或离开梯子的侧轨的横向移位。对于某些人来说，执行这样的动作会是不便且困难的。在许多情况下，例如当较小的使用者试图调节梯子的高度时，可能需要巨大的努力。

为了解决这样的担忧，已经采取各种途径，包括在2012年5月29日授权的名称为“ladders,laddercomponentsandrelatedmethods(梯子、梯子部件和相关方法)”的美国专利8,186,481中所描述的那些途径，美国专利8,186,481的公开内容通过引用以它的整体并入本文。其中描述的锁定机构提供梯子的改进的人体工程学和功能性。

有时，增加的特征例如在以上参考的美国专利中描述的锁定机构将复杂性引入到设计中，这可能增加制造的成本和时间，并因此推动消费者的最终成本。此外，增加的复杂性可能引入额外的潜在故障点，其中增加数目的部件可能由于重复使用而遭受磨损或失效。

考虑到工业内期望不断改进梯子的安全性、功能性和效率，本公开提供涉及增强的易用性、易于制造性、在梯子使用中的稳定性和安全性等的实施例。

技术实现要素：

根据本发明的各种实施例提供梯子、梯子部件和相关方法。在一个实施例中，一种梯子包括：第一组件，所述第一组件具有一对内轨和一对外轨，所述一对内轨与所述一对外轨以可滑动的方式联接；以及至少一个锁定机构。所述锁定机构包括：支架，所述支架与所述一对外轨中的第一外轨联接；杆，所述杆与所述支架枢转地联接；接合销，所述接合销与所述杆联接，并且所述接合销具有接合部分，所述接合部分被定尺寸且被构造成接合被形成在所述第一外轨中的开口和被形成在所述一对内轨中的第一内轨中的对准开口；偏压构件，所述偏压构件将所述杆朝向第一位置偏压；以及止动机构。所述止动机构包括：滑块体，所述滑块体以可滑动的方式被布置在止动腔中，所述止动腔被形成在所述杆的内部部分内；止动弹簧，所述止动弹簧被布置在所述止动腔内，并在第一方向上偏压所述滑块体；和止动沟槽，所述止动沟槽被形成在所述支架的一部分中。止动机构被构造成使得：当所述杆相对于所述支架枢转到第二位置时，所述滑块体的一部分被止动弹簧偏压成与所述止动沟槽接合，从而将所述杆维持在所述第二位置中，直到预定力被施加到所述杆的规定部分。

在一个实施例中，所述接合销进一步包括杆部分，所述杆部分从所述接合部分向下延伸，所述杆部分包括带沟槽表面，所述杆部分的所述带沟槽表面枢转地接合所述支架的枢转结构。

在一个实施例中，所述接合销进一步包括钩部分，所述钩部分延伸离开所述接合部分，所述钩部分接合被形成在所述杆中的沟槽。

在一个实施例中，所述锁定机构进一步包括保持板，所述保持板与所述滑块体邻近地与所述杆联接，所述保持板被定位并构造成将所述滑块体保持在所述止动腔内。

在一个实施例中，所述锁定机构进一步包括枢转销，所述枢转销将所述杆联接到所述支架。

在一个实施例中，所述梯子进一步包括：被联接在所述一对内轨之间的至少一个梯级；以及被联接在所述一对外轨之间的至少一个梯级。

在一个实施例中，所述至少一个锁定机构包括：第一锁定机构，所述第一锁定机构与所述一对外轨中的所述第一外轨相关联；和第二锁定机构，所述第二锁定机构与所述一对外轨中的第二外轨相关联。

在一个实施例中，所述梯子进一步包括：顶盖，所述顶盖与所述第一组件联接；以及第二组件，所述第二组件与所述顶盖联接，其中所述第一组件和所述第二组件中的至少一个与所述顶盖以可枢转的方式联接。

在一个实施例中，所述第二组件包括一对外轨和与所述第二组件的所述一对外轨以可滑动的方式联接的一对内轨。

在一个实施例中，所述第二组件包括一对外轨和与所述第二组件的所述一对外轨以可滑动的方式联接的一对内轨。

在一个实施例中，所述杆相对于所述支架绕第一轴线枢转，并且其中所述接合销相对于所述支架绕第二轴线枢转。在一个实施例中，所述第一轴线和所述第二轴线彼此平行。

在一个实施例中，接合销包括肩部，该肩部邻近接合部分，肩部具有突出边缘，当锁定机构在第一位置中时，该突出边缘接合外轨中的开口。

根据本公开的另一个实施例，提供一种梯子，包括：第一组件，所述第一组件具有一对内轨和一对外轨，所述一对内轨与所述一对外轨以可滑动的方式联接；以及至少一个锁定机构。所述至少一个锁定机构包括：支架，所述支架与所述一对外轨中的第一外轨联接；杆，所述杆在第一枢转点处与所述支架联接；以及接合销，所述接合销与所述杆联接。所述接合销还在第二枢转点处与所述支架枢转地联接。所述接合销包括接合部分，所述接合部分被定尺寸且被构造成接合被形成在所述第一外轨中的开口和被形成在所述一对内轨中的第一内轨中的对准开口。

在一个实施例中，所述至少一个锁定机构进一步包括偏压构件，所述偏压构件与所述杆的一部分接触且与所述接合销的一部分接触。

在一个实施例中，所述至少一个锁定机构进一步包括止动机构，所述止动机构包括：滑块体，所述滑块体以可滑动的方式被布置在止动腔中，所述止动腔被形成在所述杆的内部部分内；止动弹簧，所述止动弹簧被布置在所述止动腔内，并在第一方向上偏压所述滑块体；止动沟槽，所述止动沟槽被形成在所述支架的一部分中，其中当所述杆相对于所述支架枢转到第二位置时，所述滑块体的一部分被止动弹簧偏压成与所述止动沟槽接合，使得将所述杆维持在所述第二位置中，直到预定力被施加到所述杆的规定部分。

在一个实施例中，所述第一方向大致垂直于所述杆的相对于所述支架而言的旋转轴线。

在一个实施例中，所述偏压构件在所述第一枢转点和所述止动腔之间的部位处接合杆。

在一个实施例中，所述杆相对于所述支架绕第一轴线枢转，并且其中所述接合销相对于所述支架绕第二轴线枢转，并且其中所述第一轴线和所述第二轴线彼此平行。

在一个实施例中，所述第二枢转点被定位得离所述第一外轨比所述第一枢转点离所述第一外轨近。

在一个实施例中，所述第一枢转点在所述支架的上部处，并且所述第二枢转点在所述支架的下部处。

在一个实施例中，所述接合销包括钩部分，所述钩部分接合被形成在所述杆中的开口。

在一个实施例中，接合销包括肩部，该肩部邻近接合部分，肩部具有突出边缘，当锁定机构在第一或接合位置中时，该突出边缘接合外轨中的开口。

附图说明

通过阅读以下详细描述并参考附图，本发明的上述和其它优点将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的梯子的透视图；

图2是图1中所示的梯子的透视图，其中以分解视图示出调节机构；

图3是图2的调节机构的放大分解图；

图4是图2的调节机构的放大的旋转的分解图；

图5是调节机构的一个部件，示出在其内表面上形成的特征；

图6是在第一状态或位置中时的调节机构的局部剖视图；

图7是在第二状态或位置中时的调节机构的局部剖视图；

图8是图6中所示的视图的放大部分；并且

图9是图6中所示的调节机构的透视图。

具体实施方式

参照图1和图2，示出根据本发明的一个实施例的梯子100。该梯子100被示出为活梯且包括第一组件102，该第一组件102包括：内轨101；和在这些内轨101之间延伸且联接到这些内轨101的一个或更多个梯级103。第一组件102进一步包括：外轨105；和在这些外轨105之间延伸且联接到这些外轨105的一个或更多个梯级107。内轨101和外轨105以可滑动的方式彼此联接，使得第一组件102可伸展或缩回以呈现不同的高度。在kummerlin的美国专利4,210,224中描述了一种这样的组件，该专利的公开内容通过引用以它的整体并入本文。第一组件102进一步包括锁定机构104，该锁定机构104与外轨105联接且被构造成将内轨101与外轨105接合或从外轨105释放，使得内轨101和外轨105可以相对于彼此选择性地移位且实现不同的梯子高度。锁定机构104将在下面进一步详细讨论。

梯子100进一步包括第二组件106，该第二组件106也可包括彼此滑动地联接的内轨109和外轨111。在所示的实施例中，第二组件106包括交叉支撑件以加强第二组件106并提供期望的结构刚度。然而，在图1和图2中所示的实施例中，第二组件106不包括供使用者爬上的梯级。这种构造对于许多活梯构造是传统的。然而，应注意，在其它实施例中，第二组件106可包括梯级并且可被构造成例如类似于第一组件102。

可以使用另一锁定机构108以相对于第二组件106的外轨111选择性地锁定和释放内轨109。在一个实施例中，与第二组件106相关联的锁定机构108可诸如在先前并入的美国专利8,186,481中所描述的那样构造。在其它实施例中，类似于与第一组件102相关联的锁定机构104的一个或更多个锁定机构可以与第二组件106一起使用。

第一组件102和第二组件106可各自联接到顶盖110。第一组件102和第二组件106中的一个(或两者)可被构造成相对于顶盖110枢转，使得为了紧凑存储且如本领域普通技术人员将理解的那样，组件102和106可以朝向彼此移位。顶盖110可以包括许多特征以提高梯子100的效率和可用性，例如在先前并入的美国专利8,186,481中所描述的那样。

梯子100进一步包括被联接在第一组件102和第二组件106之间的撑开器机构112，该撑开器机构112在第一组件102和第二组件106之间延伸，以在使用时对梯子100提供期望的结构稳定性，同时也被构造成例如通过枢轴或铰链折叠，从而使得第一组件102和第二组件106能够朝向彼此摺叠(其中组件102和组件106中的至少一个组件相对于顶盖110枢转)以将梯子100置于存储状态下。

在所示的实施例中，撑开器机构112包括与第二组件106枢转地联接(例如，直接或经由支架与外轨111枢转地联接)的一对撑杆114或其它构件。撑开器机构112进一步包括平台116或台阶，该平台116或台阶具有与第一组件102枢转地联接的一个端部和与该对撑杆114枢转地联接的第二端部。平台116可包括用于使用者抓握和向上提升的把手118，以便实现撑开器机构112的折叠，并因此实现两个组件102和106相对于彼此的摺叠或折叠。平台112被放置且定位成使得它从与外轨105相关联的梯级107或从与内轨101相关联的梯级103向内延伸，或从该梯级107和该梯级103两者向内延伸。在一个实施例中，平台116可以代替与内轨101相关联的梯级103(例如，与第一组件102的内轨101相关联的最上梯级103)。因此，当使用者站在撑开器机构112的高度时，平台116为使用者提供站在上面的扩展区域。当然，可以采用其它撑开器机构，包括传统机构以及在先前并入的美国专利8,186,481中描述的撑开器机构。

参照图3至图5，示出锁定机构104。图3示出根据本发明的实施例的锁定机构104的分解图。图4示出锁定机构的旋转的分解图。图5示出锁定机构104的部件之一的内部部分，如下面进一步详细讨论。

锁定机构104包括基部构件或支架120，该基部构件或支架120被联接到第一组件102的相关联的外轨105。在一个实施例中，支架120可经由铆钉122(图2)、螺钉、螺栓或其它机械紧固件联接。在其它实施例中，支架可以经由粘合剂、通过焊接或其它材料连接技术或通过其它适当的机械连接技术与轨105联接。

锁定机构104进一步包括接合销130，该接合销130具有接合部分132和从该接合部分132向下延伸的杆部分134。接合销130进一步包括向外延伸离开销部分132的钩部分136。该钩部分136被构造成与被形成在如下面将进一步详细讨论的把手或杆138中的对应特征接合。杆部分134的下端部包括带沟槽端部140，该带沟槽端部140被构造成接合支架120的一部分，这也将在下面进一步详细讨论。

锁定机构104包括附加的内部工作部件，例如偏压构件，示为螺旋弹簧142，该螺旋弹簧142位于杆138的一部分之间(例如，弹簧142的一个端部可被布置在被形成在把手中的腔139中)，并且可以延伸穿过支架120中的开口143以接合销130的一部分(例如，杆部分134的一部分)。螺旋弹簧142或其它偏压构件在杆138和接合销130之间提供偏压力，当杆138(和销130)如在下面将讨论的那样从第一位置(即，关闭或接合状态)转换到第二位置(即，打开或脱离状态)时，该偏压力增大。

此外，锁定机构104包括止动机构144，该止动机构144被构造成将杆138和相关联的接合销130维持在第二位置(例如，其中销部分132与内轨101和/或外轨105脱离)直到期望级别的力被施加到杆138。在所示的实施例中，止动机构144包括：滑块体146；止动弹簧148或其它偏压构件；以及带有相关联的紧固件152的保持板150。保持板150和紧固件将滑块体146和止动弹簧148以可滑动的方式保持在形成于杆138的内部部分(即，当组装时不暴露给使用者的部分)内的腔154内。

枢转构件156(例如，销)延伸穿过被形成在杆138中的开口158以及被形成在支架120中的开口160。当组装时，杆138绕枢转构件156在第一接合位置和第二脱离位置之间旋转或枢转。如上所述，将杆138朝向第一接合位置偏压。接合销130与杆138联接使得：当杆从它的第一位置旋转或枢转到它的第二位置时，接合销130也相对于支架120从第一位置枢转或旋转到第二位置，但是它绕与杆138不同的枢转点枢转，如在下面将进一步详细讨论。当接合销130从它的第一位置枢转到它的第二位置时，销部分132脱离第一组件102的内轨101，从而使得相关联的外轨105能够相对于相关联的内梯级101滑动，使得第一组件102的高度可以被调节。

参照图6和图7，在图6中示出已组装的锁定机构104的局部剖视图，其中锁定机构104在第一接合位置中，在图7中示出锁定机构在第二脱离位置中。如在图6和图7中所见，杆部分134的带沟槽端部140接合被形成在支架120中的枢转结构161(例如，圆化肩或轴状结构)。此外，接合销130的钩部分136接合被形成在把手或杆138中的狭槽或其它接合结构162，从而将接合销130与杆138联接，使得它们作为一个单元绕枢转构件156一起枢转。

应注意，虽然接合销130和杆138可被声明为作为一个单元一起枢转，但是这两个部件实际上相对于支架120绕不同的轴线枢转。例如，如在比较图6和图7时所见，并且如前面已经讨论，杆138绕第一枢转点(例如，枢转销156)枢转，而接合销130绕第二枢转点(例如，枢转结构161)枢转。在一个实施例中，如图6和图7中所示，这两个枢转点沿平行的轴线定位，第二枢转点(例如，枢转结构161)低于第一枢转点(例如，枢转构件156)，并且第二枢转点被定位得离梯子100的轨105比第一枢转点离梯子100的轨105近。

当锁定机构104在第一接合位置中时，如图6中所示，销部分132延伸穿过被形成在第一轨组件102的外轨105中的开口166，穿过内轨101的开口168，且可选地延伸到与内轨101相关联的梯级103的内部部分170中。因此，在锁定机构104在第一接合位置中的情况下，由于销部分132与对准的开口或孔166和168的接合，销部分132防止内轨101相对于外轨105滑动。在图6和图7中所描绘的实施例中，螺旋弹簧142位于枢转构件156的下方，并朝向第一接合位置偏压杆138和接合销130。

当锁定机构104在第二脱离位置中时，如图7中所示，销部分132移位至少不与第一组件102的内轨101接触。另外，销部分132可以移位，使得它不接触或不接合第一组件102的外轨105。当在该第二脱离位置中时，止动机构144的滑块体146被止动弹簧148在腔154内向下按压，使得滑块体的下端部接合被形成在支架120中的止动狭槽或沟槽180，从而尽管由压缩的螺旋弹簧142施加增加的偏压力，但仍将锁定机构104维持在第二位置中。锁定机构104因此停留在第二位置中，直到例如被施加到杆的上部分(即，在枢转构件156的上方)的力足以引起滑块体146在腔154内向上移位，从而克服止动弹簧148的力，使得滑块体146从止动沟槽180释放，从而使得杆138和接合销130能够旋转回到第一位置。滑块体146的下部分可以成角度或圆化，以实现与止动沟槽180的接合及在止动沟槽182的相关联的肩182上的移动(即，如它接触并滑过那样)，从而随着锁定机构104在它的第一位置和第二位置之间转换，使得滑块体146在止动腔154内移位。

因此，当使用者期望第一组件102的内轨101和外轨105相对于彼此移位时，使用者可以例如将杆138的下部(即，在枢转构件156的下方的部分)抓握在他们的手掌中，用他们的手指抓住外轨105的一部分(且可选地抓住内轨101)，并挤压以使杆138的下部朝向外轨105移位，且由此使杆138的上部(且因此使接合销130)移位离开内轨101和外轨105，使得它至少脱离被形成在内轨101中的孔或开口且将锁定机构置于第二位置中(如图7中所示)。无论内轨101中形成的开口168和外轨105中形成的开口166是否对准，锁定机构然后都停留在该位置中。

当梯子100的两个锁定机构104都在第二脱离位置中时，内轨101可以相对于外轨滑动，以便调节第一组件102的高度。可以在内轨101中(例如，在与内轨101相关联的梯级103对应的部位处)形成多个间隔开的开口，使得可以以规定的高度增量调节第一组件102。当期望将锁定机构104放置在第一接合位置中时，使用者可以用他们的手掌抓握杆138的上部，用他们的手指抓握外轨105(和/或内轨101)的一部分，并施加足以将止动机构的保持力克服的力。螺旋弹簧142然后将协助使杆138和接合销130旋转回到与被形成在内轨101中的开口接合，从而再次防止内轨101相对于外轨105滑动移位。

简要地参考图8和图9，示出接合销130在它接合外轨105的开口166时的放大视图。在图8和图9中所示的实施例中，上肩200邻近接合部分132定位，且包括被构造成用于接合外轨105的相关联的开口166且接合杆138的特征。例如，可以将可以大致在肩200的整个宽度上延伸的突出边缘202构造成使得：当锁定机构104在第一位置中(如图8和图9中都示出且如上讨论)时，突出边缘202沿着外轨105的内侧204向上延伸，从而与开口166的边缘206干涉。当梯子在意图使用的取向中时，该突出边缘202或干涉唇帮助将锁定机构104维持在第一位置(即，锁定或接合状态)中。已经确定，突出边缘202提供保护免于由如在梯子的使用期间可能出现的由工具或下落物体对杆的意外打击或撞击造成的锁定机构(从第一位置到第二位置)的无意致动。

考虑到突出边缘202，可以在接合部分132的下边缘和开口的下边缘210之间形成小面积的间隙208，以帮助促进接合销130与开口166的接合和脱离。

还应注意，凹进部212与突出边缘202间隔开但位于突出边缘202的附近。在所示实施例中，凹进部212可包括大致在整个肩200上延伸的圆化通道，该圆化通道可大致平行于突出边缘202延伸。当锁定机构104在第一位置中时，杆138的一部分(例如，如图8中所见的上段的内部部分)可以抵接并接合凹进部210。弹簧142将杆138偏压成与凹进部212接合，以在第一位置中时对接合销130的肩部200施加直接压力，从而帮助将锁定机构维持在锁定或接合状态下，直到由有致动锁定机构104的意图的使用者施加足够的压力到杆138的下部。

如附图中所见，接合部分132也可包括包含圆化面或倒角面、圆化边或倒角边等的特征，以改善接合部分132与它接合和脱离的各种开口的相互作用。

虽然上面将锁定机构104的操作描述为使用者的挤压动作，但是可以采用其它操作锁定机构的手段。例如，使用者可以用足够的力快速击打杆138的下部，以将它从第一位置移位到第二位置。可以同样完成重新接合。

本公开的锁定机构的实施例提供优于现有技术机构的许多优点，仅举几例，包括：健壮设计、通过减少数目的部件而容易使用以及容易制造。例如，锁定机构的组装相对简单在于：将支架紧固到外轨，将止动机构组装到杆或把手，将接合销插入到支架中，将偏压构件/弹簧置于接合销和杆之间，将杆定位到位，并且将枢转构件(例如，机械紧固件)放置到位以将机构保持在它的组装条件下。

各种部件可以由各种材料(包括塑料、金属、金属合金和其它适当的材料)制成。在一个实施例中，杆或把手可以由塑料材料形成，而接合销和支架由金属或金属合金材料形成。当然，也设想其它材料组合。

虽然已经以可调节高度的阶梯的形式描述上述实施例，但是本文所述的锁定机构可以用于其它类型的梯子，包括例如所谓的铰接或组合梯子。在2015年4月28日授权的名称为“ladders,laddercomponentsandrelatedmethods(梯子、梯子部件和相关方法)”的美国专利9,016,434中描述了可以结合这种锁定机构的铰接梯子的一个示例，该专利的公开内容以它的整体并入本文。

虽然本发明可以容许各种变型和替代形式，但是已经在附图中以示例的方式示出且已经在本文中详细描述具体实施例。然而，应该理解，本发明不意图限于所公开的特定形式。相反，本发明包括落入如由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有变型、等同物和替代物。