用于梯子的支架、包括该支架的梯子以及相关方法
阅读说明：本技术 用于梯子的支架、包括该支架的梯子以及相关方法 (Support for a ladder, ladder including the same, and related methods ) 是由 本杰明·L·库克 N·瑞安·莫斯 布赖恩·B·鲁塞尔 于 2018-04-13 设计创作，主要内容包括：提供了诸如支架的梯子部件以及梯子和制造梯子的方法。在一个实施例中,提供了在导轨和横梁构件(例如,梯级或横梁支架)之间延伸的梯子支架。该梯子支架可以包括：第一连接部,其与导轨相关联；第二连接部,其与横梁构件相关联；和支柱部,其在第一连接部和第二连接部之间延伸。第一连接部和第二连接部中的至少一个被构造用以完全包围其相关联的部件(例如分别地,导轨或横梁构件)。(Ladder components, such as brackets, are provided, as well as ladders and methods of manufacturing ladders. In one embodiment, a ladder support extending between the rails and a cross member (e.g., a rung or a cross member support) is provided. The ladder support may include: a first connection associated with the rail; a second connecting portion associated with the cross member; and a pillar portion extending between the first connection portion and the second connection portion. At least one of the first and second connection portions is configured to completely enclose its associated component (e.g., rail or cross member, respectively).)
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年4月13日提交的美国临时专利申请62/485,172号的权益，其公开内容通过引用被整体并入本文中。
背景技术
梯子通常用于向其使用者提供对原本是不可接近的高架位置的改进的接近。梯子有多种形状和尺寸，诸如直梯、直伸缩梯、折梯(stepladder)以及折梯和伸缩梯的组合梯。所谓的组合梯可以在单个梯子中结合多种梯子设计的许多益处。
各种商人和房主经常使用梯子，诸如折梯和梯凳。这些梯子是“自支撑的”，因为它们不需要将梯子的上端抵靠支撑结构(如抵靠墙壁或屋顶的边缘)而定位。而是，折梯(包括梯凳)包括多个脚(通常为三个或四个)，当将其放置在例如地板或地面上时，这些脚彼此间隔开，以提供稳定的基座或基础结构来支撑梯子和使用者。这使得即使所接近的区域可能例如在房间的中间、远离墙壁或远离使用直梯或伸缩梯时通常需要的其它潜在支撑结构，梯子的使用者也能够接近该高架区域。
由于这些原因和其它原因，被构造成折梯或梯凳的梯子是包括了大部分梯子市场的流行构造。然而，总存在一些潜在的改进空间。例如，一直期望提供满足甚至超过现有强度和安全标准的梯子。同时，期望能够实现与梯子制作相关的更高效的生产和改进的制造技术。
发明内容
本公开提供了梯子、梯子部件以及制造梯子的方法。根据一个实施例，提供了一种梯子，该梯子包括第一导轨、与第一导轨间隔开的第二导轨和在第一导轨与第二导轨之间延伸的至少一个构件，并且所述至少一个构件联接到第一导轨和第二导轨。该梯子还包括至少一个支架，其中该支架包括：第一连接部，其与第一导轨联接；第二连接部，其与所述至少一个构件联接；和支柱部，该支柱部在第一连接部和第二连接部之间延伸，并且连接到第一连接部和第二连接部，其中第一连接部包括包围第一导轨的一部分的管状构造。
在一个实施例中，第二连接部包括包围所述至少一个构件的一部分的管状构造。
在一个实施例中，所述至少一个构件包括梯子梯级。
在一个实施例中，所述至少一个构件包括横梁构件。
在一个实施例中，所述至少一个支架形成为一体构件。
在一个实施例中，第二连接部包括至少一个凸缘，其中所述至少一个凸缘与所述至少一个构件联接。
在一个实施例中，该梯子还包括将所述至少一个凸缘与所述至少一个构件联接的机械紧固件。
在一个实施例中，第一连接部不通过机械紧固件或粘合剂紧固到第一导轨。
在一个实施例中，第一连接部保持与第一导轨的滑动关系。
在一个实施例中，管状部与第一导轨的外表面适形地接合。
在一个实施例中，第一导轨具有C形截面轮廓，该C形截面轮廓具有腹板构件和两个凸缘构件，并且其中第一连接部包括延伸成与腹板构件接触的抵靠突起。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种方法，该方法包括：提供第一导轨；提供横梁构件；提供第一支架，该第一支架具有第一连接部、第二连接部和在第一连接部与第二连接部之间的支柱部，第一连接部具有管状构造；使第一导轨滑动穿过管状构造的开口，使得第一连接部围绕第一导轨的一部分；以及将第二连接部与第一横梁构件联接。
在一个实施例中，将第二连接部与第一横梁构件联接包括：使横梁构件滑动穿过第二连接部的管状构造的开口，使得第二连接部围绕横梁构件的一部分。
在一个实施例中，该方法还包括：在使滑动横梁构件穿过第二连接部的管状构造的开口之后，将横梁构件与第一导轨联接。
在一个实施例中，该方法还包括将横梁构件联接到第一导轨。
在一个实施例中，将横梁构件联接到第一导轨发生在将第一导轨滑动穿过管状构造的开口之前。
在一个实施例中，将第二连接部与横梁构件联接包括：使用机械紧固件，将第一连接部的凸缘与第一横梁构件联接。
在一个实施例中，该方法还包括：提供第二导轨；提供第二支架，该第二支架具有第一连接部、第二连接部和在第一连接部与第二连接部之间的支柱部，第一连接部具有管状构造；使第二导轨滑动穿过第二支架的管状构造的开口，使得第二支架的第一连接部围绕第二导轨的一部分；以及将第二支架的第二连接部与横梁构件联接。
在一个实施例中，该方法还包括允许第一导轨在管状构造内自由地滑动。
在一个实施例中，该方法还包括利用机械紧固件将第一连接部与第一导轨紧固。
下文中阐述了另外的细节和实施例。注意，一个实施例的特征、部件或动作可以不受限制地与其它实施例的特征、部件或动作组合。
附图说明
通过阅读以下详细描述并参考附图，本发明的前述和其它优点将变得显而易见，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的折梯的透视图；
图2是图1中所示的折梯的一部分的透视图；
图3是图1中所示的折梯的一部分的另一透视图；
图4是图1中所示的折梯的支架的透视图；
图5是图1中所示的折梯的一部分的透视图；
图6是图1中所示的折梯的一部分的另一透视图；
图7是图1中所示的折梯的另一个支架的透视图；
图8是根据本公开的另一个实施例的包括支架的梯子的一部分的前俯视透视图；
图9是图8中所示的梯子部分和支架的后仰视透视图。
具体实施方式
大体上参考图1，示出了根据本发明的实施例的梯子100。图1中所示的梯子100被构造成大体为平台折梯，并且包括第一组件102，该第一组件102具有一对间隔开的导轨104以及多个梯级106，所述多个梯级106在导轨104之间延伸并且(例如，通过机械紧固件、粘合剂或材料结合技术)联接到导轨104。本领域技术人员应明白，梯级106大致均匀地间隔开且彼此平行，并且梯级106被构造用以在梯子100处于预期使用的取向时是大致水平的，使得梯级106可以被用作“台阶”，以在使用者攀登梯子100时支撑使用者。
梯子100还包括第二组件108，该第二组件108具有一对间隔开的导轨110。第二组件108还可以包括在导轨110之间延伸的横梁构件112或其它结构部件，以向间隔开的导轨110提供期望水平的结构支撑和强度。在一些实施例中，第二组件108的横梁构件112可以被构造成梯级以支撑使用者。因而，如图1中大体描绘的那样，第二组件108可以用于在梯子100处于预期操作状态时帮助支撑梯子100。
在图1中所示的实施例中，铰接或枢转连接件114将第一导轨组件102和第二导轨组件108联接在一起，使得两个组件102和108可以被折叠或折起成储存或存放状态。本领域技术人员应明白，当处于存放状态时，第一导轨组件102和第二导轨组件108被定位成以相对薄的轮廓彼此相邻。
注意，在图1中所示的实施例中，第一组件102的导轨104延伸明显超过铰接连接件114，并且与顶盖116联接。在这样的实施例中，延伸的导轨104和顶盖116可以用作工具、用品或其它材料的储存托盘。另外，顶盖116可以用作扶手，以在使用者站立在梯子100上时帮助支撑或平衡使用者。然而，注意，本发明的各种特征和方面可应用于并且被设想成与其它类型的梯子结合，这些梯子包括例如具有与第一组件和第二组件直接联接的传统顶盖的折梯，以及伸缩梯、直梯、组合梯或其它类型的梯子。
在图1中所示的实施例中，平台118位于梯级106的上方，并且从第一组件102的导轨104延伸到第二组件108的导轨110。平台118可以构造用以支撑使用者脚部的全部或至少大部分，由此为使用者提供舒适且安全的工作表面。在当前所述的实施例中，平台118以铰接方式联接到第一组件102的导轨104，并且接合与第二组件108相关联的横梁构件112。在一个实施例中，平台118可以简单地搁置在相关联的横梁构件112上。在另一个实施例中，在展开状态或位置，可以使用锁定构件选择性地联接平台118和相关联的横梁构件112。
第一组件102和第二组件108可以由各种材料形成，并且使用各种制造技术来形成。例如，在一个实施例中，导轨104和110可以由复合材料(诸如玻璃纤维)形成，而梯级和其它结构部件可以由铝或铝合金形成。在其它实施例中，组件的基本所有部件可以由铝或铝合金形成。在其它实施例中，组件102和108(以及其各种部件)可以由其它材料形成，包括其它的复合材料、塑料、聚合物、各种金属和金属合金。
梯子100还可以包括各种支撑和结构增强构件，包括但不限于位于第一组件102的最下梯级106下方的前支架130以及位于第二组件108的最下横梁构件112下方的后支架150。
如图2至图4中所示，前支架130包括第一连接部(为了方便和清楚，其在本文中被称为导轨连接部132)，该第一连接部与第一组件102的相关联的导轨104连接。前支架130还包括第二连接部(在本文中被称为梯级连接部134，参见图4)，该第二连接部连接到梯级106(例如，最下梯级)。在一个示例中，梯级连接部134可以包括一对凸缘136A和136B，该对凸缘136A和136B构造用以联接到相关联的梯级106的一部分。前支架130还包括梁或支柱构件138，该梁或支柱构件138在梯级连接部134和导轨连接部132之间延伸，并且与梯级连接部134和导轨连接部132联接。
在一个实施例中，凸缘136A和136B可以通过铆钉、螺钉、螺栓或其它机械紧固件分别地紧固到梯级106的前部和后部。在其它实施例中，凸缘136A和136B可以通过夹具、粘合剂、焊接或其它材料结合过程而与梯级106联接。
在一个实施例中，前支架130可以制成一体构件。例如，前支架130可以由塑料材料模制成单个单元。在其它实施例中，前支架130可以由以适当结合技术彼此联接的单独的部件制成。另外，在其它实施例中，前支架130可以由各种其它材料中的任一种制成，包括金属、金属合金和复合材料。
如图4中所示，并结合图2和图3，导轨连接部132可以包括大体管状部。换句话说，导轨连接部132可以呈现出具有从中延伸穿过的开口的闭合截面几何形状(例如多边形截面)，使得导轨连接部132构造用以包围第一组件102的导轨104。在一些实施例中，管状部的开口可以构造用以与导轨104的形状大致适形。因而，在组装梯子100时，前支架130的导轨连接部132可以在导轨104上滑动，直到凸缘构件136A和136B位于相对于梯级106的适当位置处，以与梯级106紧固。在一个实施例中，导轨连接部132除通过其大体管状构造的性质而包围导轨104之外，导轨连接部132保持为不固定到导轨104。换句话说，在这样的实施例中，前支架130不通过机械紧固件(例如，铆钉、螺钉等)、粘合剂或其它材料结合技术而固定到导轨104。
注意，导轨104可以形成为呈现出各种不同形状中的任一种形状。例如，在一个实施例中，导轨104可以构造成呈现出基本矩形的截面(例如，箱形通道或通道管)。在另一个实施例中，导轨104可以构造成呈现出大致C形的截面(C形通道)或I形或H形的截面。在这些实施例中，导轨连接部132的管状部可以构造用以包围导轨，而不完全与导轨的形状适形(例如，管状部可以是基本矩形，而导轨是C形——因而管状部与导轨的形状部分地适形)。在其它实施例中，管状部可以成形为与导轨的形状更完全地适形(例如，导轨可以是C形的，管状部的开口也可以是C形的)。在其它实施例中，诸如下文所述的那样，管状部可以成形为与导轨的形状部分地适形。
前支架130的设计在梯子100的制造和日常使用方面提供了各种优点。例如，在制作梯子100时，通过使用在导轨上滑动而不需要通过机械或其它方式紧固的支架，前支架的组装可以被流水线化，从而减少时间和成本。另外，导轨连接部132的“卷绕”构造为梯子的导轨104提供了改进的冲击保护。例如，当使用梯子时，导轨104的下部(诸如与脚140相邻且恰好在脚140上方的部分)暴露于刮擦和冲击。这可能发生在设置梯子、折起梯子、运输梯子时，甚至发生在仅是储存梯子时。这些冲击通常会损坏导轨。例如，如果玻璃纤维导轨被凿击或刺孔——甚至被大量刮擦——则导轨的强度可能会受损。同样地，铝导轨中的屈曲型凹陷可能导致梯子的结构稳定性和安全性受损。因而，由导轨连接部132卷绕导轨可以为导轨提供显著保护——无论导轨是由玻璃纤维、铝还是一些其它材料形成。
另外，该支架的设计有助于提供在给定梯型的某些标准下的可能需要的强度和弹性。例如，在某些标准下，需要梯子通过所谓的悬臂测试，其中梯子或梯子的一部分(例如，组件102或108中的一个)需要承担规定的悬臂负载并且在该负载下经历规定的偏转，但是一旦将该负载移除不会在部件(例如，导轨)中出现超过规定量的永久变形。该支架的设计(包括卷绕连接部)使得能够满足这些类型的测试要求，即使在卷绕连接件没有机械地紧固定到导轨上时也是如此(即，在向梯子施加负载期间，导轨可以在卷绕连接部内滑动或者相对于支架移动有限的量，但是在移除了负载之后返回到其原始位置)。
注意，虽然在图1至图3中导轨连接部132未被示出为机械地紧固到导轨104，并且实际上诸如上文描述的一些实施例特别地排除了这种机械紧固，但在一些其它实施例中，可以期望提供紧固件(例如，铆钉或螺钉)以将支架130与导轨104机械地联接。在这种情况下，支架的构造仍然为梯子100的导轨提供大量的冲击保护，并且提供组装和制造效率的优点。
现在参考图5至图7，后支架150包括第一连接部(在本文中被称为导轨连接部152)，该第一连接部与第二组件108的相关联的导轨110连接。后支架150还包括第二连接部(在本文中被称为横梁构件连接部154)，该第二连接部与横梁构件112(例如，最下横梁构件)连接。后支架150还包括梁或支柱构件158，该梁或支柱构件158在横梁构件连接部154和导轨连接部152之间延伸，并且与横梁构件连接部154和导轨连接部152联接。
在一个实施例中，后支架150可以制成一体构件。例如，前支架150可以由塑料材料模制成单个单元。在其它实施例中，后支架150可以由通过适当结合技术彼此联接的单独的部件制成。另外，在其它实施例中，后支架150可以由多种其它材料中的任一种材料制成，包括金属、金属合金和复合材料。
后支架150的导轨连接部152和横梁构件连接部154可以包括大体管状部。换句话说，导轨连接部152可以呈现出具有从中延伸穿过开口的闭合截面几何形状(例如，闭合多边形截面)，使得导轨连接部152构造用以适形地包围第二组件108的导轨110。同样，横梁构件连接部154可以呈现出具有从中延伸穿过开口的闭合截面几何形状，使得横梁构件连接部154构造用以适形地包围相关联的横梁构件112。
因而，在组装梯子100时，后支架150的导轨连接部152可以在其相关联的导轨110上滑动，后支架150的横梁构件连接部154可以在其相关联的横梁构件112上滑动，并且横梁构件112可以诸如通过机械紧固件、粘合剂和/或其它材料结合技术而与导轨110联接。在一个实施例中，导轨连接部152除了通过其大体管状构造的性质而包围导轨104之外，导轨连接部152保持为不固定到导轨110。另外，在一个实施例中，横梁构件连接部154除通过其大体管状构造的性质而包围横梁构件112之外，横梁构件连接部154保持为不固定到横梁构件112。换句话说，在这样的实施例中，后支架150既不通过机械紧固件(例如，铆钉、螺钉、螺栓等)、粘合剂或其它材料结合技术固定到导轨110，也不固定到横梁构件112。
注意，与导轨以及对应的导轨连接部的形状一样，横梁构件可以呈现出各种不同形状中的任一种形状，并且同样，横梁构件连接部也可以呈现出各种不同形状中的任一种形状，包括与横梁构件的截面形状部分地适形或完全适形。
与前支架130一样，后支架150的设计在梯子100的制造和日常使用方面提供了各种优点，包括更简单且更高效的组装，以及为导轨和/或横梁构件的一些部分提供冲击和磨蚀保护。例如，如上文关于前支架130所述的那样，为导轨110的下部，诸如与脚160相邻且恰好在脚160上方的部分(这些部分特别容易受到意外冲击的伤害)，提供了来自后支架的额外保护。
注意，虽然在图1、图5和图6中导轨连接部152和横梁构件连接部154未被示出为机械地紧固到其相应的部件(即，导轨110和横梁构件112)，并且实际上在某些实施例中如上文所述地明确排除了这种机械紧固，但在其它实施例中，可以期望提供紧固件(例如，铆钉或螺钉)以将支架150与导轨110、与横梁构件112或与导轨110和横梁构件112机械地联接。在这种情况下，支架的构造仍然为梯子100的某些部件提供大量的冲击保护，并且提供制造和组装效率。
在本文中所述的各种实施例中，支架(130和150)的导轨连接部被构造成具有从中延伸穿过的开口的管状部件，使得导轨(例如104和110)可以滑动穿过该管状部件。在其它实施例中，导轨连接部可以与构造有盲孔的脚构件(例如140和160)结合，使得导轨连接部在导轨(104和110)的最下端上方滑动，并且充当用于支架的连接结构以及用于梯子导轨的脚。在这些实施例中，连接部可以在某些实施例中同样不与其关联的导轨机械紧固。在其它实施例中，除了导轨连接部的适形配合之外，还可以期望使用机械紧固件。另外，在脚和导轨连接部合并成单个一体构件的实施例中，导轨连接部可以在导轨上延伸明显超过正常脚构件的距离。换句话说，脚和导轨连接部这两个部件的合并不需要减少由支架保护而免受意外冲击的导轨的面积量。
现在参考图8和图9，梯子200的一部分包括导轨204和梯级206，该梯级206联接到导轨204。梯级206和导轨204可以是任何类型的梯子的一部分，所述任何类型的梯子包括例如折梯、平台折梯、伸缩梯、直梯或组合梯。如已经关于本文中所述的其它实施例描述的那样，支架230在梯级206和导轨204之间延伸。支架230包括第一连接部(为了方便和清楚，其在本文中被称为导轨连接部232)，该第一连接部与其相关联的导轨204连接。支架230还包括第二连接部(在本文中被称为梯级连接部234)，该第二连接部连接到梯级206。在一个示例中，梯级连接部234可以包括一对凸缘236A和236B，该对凸缘236A和236B构造用以联接到相关联的梯级206的一部分。支架230还包括梁或支柱构件238，该梁或支柱构件238在梯级连接部234和导轨连接部232之间延伸，并且与梯级连接部234和导轨连接部232联接。
在一个实施例中，凸缘236A和236B可以通过铆钉、螺钉、螺栓或其它机械紧固件分别紧固到梯级206的前部和后部。在其它实施例中，凸缘236A和236B可以通过夹具、粘合剂、焊接或其它材料结合过程而与梯级206联接。
在一个实施例中，支架230可以制成一体构件。例如，支架230可以由塑料材料模制成单个单元。在其它实施例中，支架230可以由通过适当的结合技术彼此联接的单独的部件制成。另外，在其它实施例中，支架230可以由各种其它材料中的任一种材料制成，包括金属、金属合金和复合材料。
与本文中所述的其它实施例一样，导轨连接部232可以包括大体管状部。换句话说，导轨连接部232可以呈现出具有从中延伸穿过的开口的闭合截面几何形状(例如，多边形截面)，使得导轨连接部232构造用以包围导轨204。在一些实施例中，管状部的开口可以构造成与导轨204的形状大致适形。因而，在组装所得的梯子时，支架230的导轨连接部232可以在导轨204上滑动，直到凸缘构件236A和236B位于相对于梯级206的适当位置处，以与梯级206紧固。在一个实施例中，导轨连接部232除了通过其大体管状构造的性质而包围导轨204之外，导轨连接中232保持为不固定到导轨204。换句话说，在这样的实施例中，支架230不通过机械紧固件(例如，铆钉、螺钉等)、粘合剂或其它材料结合技术而固定到导轨204。
注意，在图8和图9中所示的实施例中，导轨204被形成为呈现出C形通道的截面轮廓(例如腹板构件，在该腹板构件的各侧上具有凸缘构件)。导轨连接部232的管状构造被构造用以与导轨204的C形轮廓至少部分地适形。例如，导轨连接部232包括突起抵靠部240，该突起抵靠部240朝着C形导轨204的腹板部向内延伸，并且抵靠该腹板部。突起抵靠部240和导轨的腹板之间的接触可以为所得到的组件提供额外的强度和稳定性。例如，这种构造可以提供与如上所述的悬臂测试相关联的额外强度。在某些情况下，这种构造可以提供对于导轨230扭转的阻力。
在其它实施例中，导轨连接部232可以被构造成完全适形，从而模仿导轨204的C形轮廓的轮廓。例如，在这样的实施例中，突起抵靠部可以构造使得其延伸成与C形导轨构件204的腹板以及每一个凸缘构件接触。
虽然已经在附图中通过示例的方式示出了并在本文中详细地描述了特定实施例，但本发明可以易于实现各种变型和替选形式。当然，一个所述实施例的一个或多个特征可以与另一个所述实施例的一个或多个特征结合使用。应理解，本发明不旨在限于所公开的特定形式。而是，本发明包括落入由所附权利要求限定的本发明精神和范围内的所有变型、等同和替选。还应注意，本公开的支架可以用在各种其它类型的梯子上，包括伸缩梯、直梯以及其它构造的梯子。