专利名称：可伸缩的梯子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种梯子，更详细地说涉及一种可伸缩的梯子。
过去，可伸缩梯子在日本专利公开特开平第6—341281中被公开。如
图1所示，这种梯子具有数段梯节21—2n，n是梯子的梯级数。21—2n每段梯节都有一对中空的支柱4，它们彼此平行，相互间隔。在彼此平行的支柱顶端，横梁6与支柱4相互连接，彼此垂直。支柱4和横梁6，例如，可以是金属制成。
每段梯节的支柱厚度，(在支柱为圆形断面时，为直径)都不一样。最下面一段梯节21的支柱厚度最大，到最上面的一段梯节2n的支柱厚度顺次减小。将梯节22的支柱4底端从梯节21的支柱上端插到梯节21相对的支柱里面，将梯节23的支柱4底端从梯节22的支柱上端插到梯节23相对的支柱里面。同样，上方梯节的支柱4底端插到下方梯节相对支柱的里面。
假如梯子处于收缩状态，即梯节21到2n段彼此相邻的横梁6相互接触，如图1的下半部分。假如梯子处于伸张状态，即梯节21到2n彼此相邻的横梁按预先设定的距离相互隔离，如图1上半部分所示。在收缩状态，即在所有相邻横梁6互相接触时，出售和搬运梯子；在伸张状态，即在所有相邻横梁互相隔离时，使用梯子。
除了最上面一段梯节2n，从21到2n－1的每段梯节都配有卡紧装置11，此装置设在相应支柱4附近的横梁6的向下开口的槽中，如图2所示，此卡紧机构设在支柱4附近横梁6的两端。(除向下开口的凹槽外，有时横梁也形成整体U字形)。
图2只表示出装在横梁一端的卡紧装置11，当然另一端及其它横梁也装有同样的卡紧装置11。下文仅就一对卡紧装置11中的一个加以解释，不过这个卡紧装置也适合另一个，以及其它段梯节的卡紧装置。
梯节卡紧装置具有插入机构10，它装在靠近支柱4的横梁6的凹槽中。插入机构10配有推力机构12，它能推动插入机构向支柱4运动。每个卡紧装置还有一配合孔8，配合孔8形成于在相邻的上方梯节支柱4’上，支柱4’插在支柱4中。插入机构10被推力装置12推进孔8中，此时梯子就保持在伸张状态。
与每个梯节卡紧装置11相对应的是松开装置14，当运作它时，它能把插入机构10孔8中拉出。
插入机构10成棒状，它有主体部16、颈部18和头部20。主体部16可滑动地插入通孔24，通孔24形成在支承壁22上，支承壁22设在横梁6的两壁25附近。推力装置12推动主体部16，使插入机构的顶端通过壁25上的导孔26向支柱4移动。
每个推力装置12都有一螺旋弹簧31，螺旋弹簧31装在支承壁22和卡环之间，卡环固定在主体部16上。
松开装置14具有一绕轴32旋转的手柄，轴32固定在横梁上。手柄的一端34与插入机构10的颈部18铰接，另一端36是操纵手柄的把手。在插入机构10与上段梯节的孔8嵌合的状态下，如图3所示，把手从横梁6的下面向下突出。当将把手36向上推动，直到与横梁6的下表面齐平时，插入机构10就从孔8中收回，如图2所示。如图1所示，在最下面一段梯节21的支柱4的底端装有防滑橡胶塞37，加固横梁38设于支柱4之间。
为将梯子从完全伸张状态，(即所有梯节都处在伸张状态)，变成完全收缩状态(即所有梯节处在收缩状态)，把最下面一段梯节21的横梁36向下突出的把手36，向上推进横梁6的凹槽中。这样就将梯节21的卡紧装置从上方梯节22的支柱4’中松开，梯节22由于自重和上方23到2n梯节的重量而下滑，滑进梯节21中。因此，梯节22的支柱4’进入下方梯节21的支柱4中，直到梯节22的横梁6与梯节21的横梁6接触为止。当梯节22的横梁6与梯节21的横梁6接触时，伸出横梁6下面的、梯节22的折开装置14的把手36，被下方的梯节21的横梁36推了上去。这样顺次引起梯节23的卡紧装置11松开，梯节23靠自重和梯节24到2n的重量下滑。梯节23的下滑2引起了梯节24的卡紧装置松开。同样，梯节25至2n－1的所有卡紧装置松开，梯节21至2n下滑收缩，最后，梯子处于完全收缩状态。
为了使用所描述的这个可伸缩梯子，不得不拉开所有梯节，梯子才能完全伸张。伸张时，梯节卡紧装置11的把手36从横梁6的下表面伸出。这会出现把手36挂住梯子使用者的衣服和鞋袜，危及使用者。此外，在工厂装配梯子时，横梁6还得与每段梯节的支柱4的上端连接，把手36必须与轴32的铰接。可见现有的人工可伸缩梯子需要许多装配工序。此外，可伸缩梯子的支柱4和横梁6由金属制成，即使是由相对较轻的铸铝作成的横梁6，它还是重得难搬。
本发明的一个目的就是要减少现有人工可伸缩梯子中的缺陷。
依据本发明，可伸缩梯子具有n段梯节，每段梯节具有一对互相平行、彼此间隔、中空的支柱，支柱有一定厚度(即图示实施例中每根支柱圆剖面的直径)，还有一根与支柱上端相连的横梁，此处n是n≥3的整数。每根支柱都有自上而下的轴向通孔。支柱的厚度从第一段梯节(最下面一段)到第n段梯节(最上面一段)依次减小，第m＋1段梯节的支柱从第m段梯节的支柱上方滑进或插入第m段梯节的支柱通孔中。两段梯节可处在收缩状态及伸张状态，前者是m段梯节的横梁与M＋1段梯节的横梁互相接触的状态；后者是m段和m＋1段梯节的横梁彼此间隔距离为预先确定的支柱长度的状态。
每根横梁在其的两端附近可以作成凹槽，也可以由截面为“U”型的部件组成。
梯节卡紧装置安放在第m段梯节的横梁凹槽中，维持第m和m＋1段梯节处于伸张状态，在第l段梯节横梁凹槽中(1≤l≤n－2)，安放有松开装置，它能把第l＋1和l＋2段梯节从伸张状态脱开。
每个卡紧装置都具有通孔，当第m和m＋1段梯节为伸开状态时，它在第m段梯节横梁处垂直穿过第仇和m＋1段梯节支柱的重叠部位；销钉，它能从第仇段梯节横梁中伸出穿入支柱上的孔；滑块，它安放在第仇段梯节横梁凹槽中，可上下滑动。滑块与销钉的后部铰接。当滑块向下滑动时，使销钉伸入；当滑块向上滑动时，使销钉缩回第m段梯节横梁中。卡紧装置还有向下推压滑块的推力机构。
每个松开装置都有一凸台，它设在第l段梯节横梁的上表面。当第l和l＋1段梯节处于收缩状态时，第l段梯节横梁上表面的凸台向上推动第l＋1段梯节卡紧装置的相应滑块。
卡紧装置的每个销钉都有一颈部和连接在颈部后端的鼓出部分，每个滑块有第一凸轮表面，它与临接于颈部的鼓出部分接触，使销钉后退。每个滑块还有第2滑块表面，它与颈部相对的鼓出部分的另一面接触，推动销钉插入支柱的孔中。
上述鼓出部分可以是球状，第一、第二滑块表面是形成于上述滑块的圆孔的内表面，它的直径与球状鼓出部分的直径相当。滑块还有一供销钉的颈部穿过的长缝(开口)。
横梁由合成树脂和热塑性树脂制成，树脂能够制成所要求的形状。最好，树脂在形成所要求的形状后，可以有热膨胀性能。
每根支柱都有一环形槽，它沿支柱的上端外侧形成。每根横梁在它的每一端都有一支柱装配孔。每个装配孔都有数个凸台，它沿孔的内侧周向以一定间隔排列，并突入相应支柱的环形槽中。凸台的高度等于在树脂制成横梁后，为强化横梁而进行热处理时的支柱装配孔的径向膨胀量。
下面结合图来说明本发明的实施例。
图面简要说明图1是原来人工可伸缩梯子的局部正视图。
图2是当两段梯节相互脱开时，图1中梯子的局部放大剖面图。
图3是当两段梯节相互卡住时，图1中梯子的局部放大剖面图。
图4是关于本发明一实施例的可伸缩梯子的局部正视图。
图5a是相邻梯节相互卡住时，图4所示梯子的局部放大正视剖面图。
图5b是图5a沿A—A线的剖面图。
图6a是图5a沿B—B线的剖面图。
图6b是图5a沿C—C线的剖面图。
图7是解除二相邻梯节的卡紧状态下，图4所示梯子的局部放大正面剖面图。
参照图4至7来描述本发明的一实施例。依据这个实施例，可伸缩梯子包括421至42n段梯节的多个卡紧装置40，多个松开装置41。依据这个实施例的制成的可伸缩梯子和图1至图3所示的现有的梯子之间最主要的区别是卡紧装置的结构、松开装置的结构以及横梁的结构不同。
如图4所示，421至42n的每段梯节与现有梯子有相似的结构，即都具有一对支柱44和一根横梁46，且每段梯节都有收缩和伸张两种状态。
421至42n每段梯节都有卡紧装置40，它装在支柱44附近的形成于横梁46的凹槽里。代替横梁内形成的凹槽的横梁，横梁也可以由具有U型横断面的部件组成，每个卡紧装置40和其它构件装在每个横梁46的U型空间里。松开装置41装在421至42n－2段梯节横梁46的上面的支柱44附近，所有卡紧装置40的结构相同，所有松开装置41的结构也相同。为简化说明，下文只描述装在422段梯节左边支柱附近的卡紧装置40和松开装置41。
梯节卡紧装置40包括孔47、48，销钉49，滑块50和弹簧51。
孔47是贯穿梯节422的支柱44形成的，孔48是贯穿梯节423的支柱44而形成的。当梯节423处于伸张状态时，即梯节423的横梁46与梯节422的横梁46彼此间隔预定距离时，用这种方式形成的孔47和48，彼此相对，形成一穿过梯节422和423双方支柱的通孔。
销钉49安放在横梁46的长度方向，它的顶端从横梁46的槽中进入对齐的配合孔47和48。销钉49上有一球状鼓出部分53，它在销钉49的后端通过柱状颈部52与销钉49连为一体。颈部52的直径比销钉49的直径小，球状鼓出部53的直径比颈部52的直径大。销钉49有一段中间部，它穿过横梁46向下开口的槽54。止动环55固定在销钉49的适当位置。当销钉向支柱44方向移动时，止动环与横梁46的壁100相接触，限制销钉插入通孔47和48的长度。
滑块50可上下滑动地安装在槽56中，槽56向下开口，处在横梁46安放销钉49后部的位置上。滑块50是方块状的，在其上形成圆孔57。它从滑块靠近支柱44的一边上，向滑块斜下方远离支柱44的一边沿伸。圆孔57的直径与销钉49的球状鼓出部53的直径相一致。和图6b所示，开口(缝)68的宽度比圆孔57的直径小，它在靠近支柱44的一边，沿孔圆57的长度方向延伸。销钉49的颈部52穿过开口68，球状部分53则安置在圆孔57中。靠近颈部52的圆孔57的表面是滑块的第一表面58，远离颈部52的圆孔57的表面是滑块的第2表面59。当滑块50在如图5a和5b所示的位置时，梯节处于卡紧状态，此时销钉49的顶端穿过孔47和48进入支柱44中。当滑块50向上滑动时，滑块第一表面推动球状鼓出部53向后移动，使销钉49缩回到如图7所示的松开状态。在松开状态下，如果滑块50向下滑动，滑块第2表面59作用在球状部53上，推动销钉向前移动，迫使销钉49向支柱44移动进入插入状态。
弹簧51预先压缩在槽56的顶部和滑块50的上表面之间，向下推动滑块。弹簧可以是螺旋弹簧。滑动50上表面的凸出部分60是用来固定弹簧51下端的。
柱状凸部61从滑块50的底面向下伸。当销钉49处在和图5a和5b所示状态时，凸部61的下端面与横梁46的下面大致相齐。
松开装置41是设在横梁46上面向上突起的圆柱状凸台。象前面所述的那样，在梯节421到42n－2上装有与图示说明的松开装置一样的松开装置，梯节422的凸台41正对着上一段梯节423的滑块50的凸部61的底端面。
当把梯节422和423收到如图7所示的压缩状态时，梯节421的松开装置41(点划线所示)与梯节422的滑块50的凸部61的下端面相接触，向上推动梯节422的凸部61，由于使滑块50向上运动，所以解除了由卡紧装置40构成的梯节422和423的卡紧，结果，梯节422和423处在松开状态。
支柱44可以是金属如不锈钢制成的管。横梁46和滑块50是由合成树脂制成，最好是由成形后热处理时可以膨胀的热塑性树脂制成，更好的是由乙醛树脂构成。
横梁46和支柱44的连接是金属与合成树脂的连接，故由嵌合的方式进行。如图5a和5b所示，支柱44的上端外侧有一环形槽63；每根横梁46的两端各有一嵌合支柱44的装配孔64。支柱装配孔64的内侧沿圆周有多个，在图示实施例中为四条凸台65；见图5b。凸台65与槽63嵌合。凸台65的高度应等于在树脂制成横梁后，为强化横梁而进行热处理，例如横梁受热80℃时、横梁支柱装配孔64的径向伸长量。
图4所示，最下面一段梯节421的支柱底部有防滑橡胶垫137。在梯节421的支柱两端连接加强用横梁138。
由于最上面的梯节421的顶上没有梯节了，因此在它的横梁46中就没有安装卡紧装置40，又由于最上面的梯节421的顶上不同再与梯节组合了，所以梯节421和梯节42n－1也就不用安装松开装置62了。
虽然未图示，但为了防止上方梯节的支柱从下方梯节的支柱中滑脱，因而在下方梯节的每根支柱的上端部内侧都作一环形凸台，在上面梯节的每个支柱的下端外表面上有一卡环。卡环与环形凸部互相接触以防上面支柱被拉出。
当上面描述的梯子不用时，所有的梯节收到短缩状态。准备使用梯子时，把所有的梯节都设在伸张状态，并将他们互相卡紧，首先把最下面的梯节421从压缩的422—42n梯节中拉出。因为松开装置没有作用在梯节421的滑块50，因此作用在直销钉49上的力迫使他们向相应支柱方向运动。当拉出梯节421时，上段梯节422的相应支柱44的孔48与下段梯节421的相应支柱44的孔47对准，此时梯节421处于伸开状态。这时梯节421的销钉49插入并穿过相互对准的孔47和48，这样梯节421和422就互相卡紧。
在这种状态下，在第2段梯节422的滑块50与梯节421的松开装置脱开，由于弹簧51的作用，梯节422的滑块50降下，作用在第二段梯节422的销钉49上的力迫使他们向相应支柱运动。然后，将第3段及以上段梯节423—42n从第2段，梯节422中拉出，或者说，第1及第2段梯节421、422从第3段及3以上段梯节423—42n中拉出。梯节422的支柱44上的孔47和梯节423的支柱44上的孔48对准，梯节422的销钉49穿入孔47和48，将两梯节卡紧。用同样的方式，将上方的梯节从下方伸开的梯节中拉出，或将下方伸开的梯节从上方梯节中拉出，依次将上方的梯节伸开并自动将他们与下方的梯节卡紧。
为把梯子收回到压缩状态，那么向上推动最下段梯节421的滑块50的凸部61，它能将梯节422从梯节421中松开。由于自重，第2段到第n段梯节422—42n下滑，引起梯节422的横梁46和与梯节421的横梁46靠在一起。这样就引起梯节421的凸部41即松开装置向上推动梯节422的滑块50，致使梯节423和梯节422之间的固定被解除。用同样的方式，上方的梯节依次从与它们组合的下方梯节中松开，上方梯节依次滑下，最后，梯子就处于压缩状态。
由以上所描述的装置可以看出，本发明的可伸缩梯子有许多优点。例如，当拉出梯节421—42n时，梯子就处于伸张状态，梯节的所有滑块50都处于最低位置。但是，滑块50的凸部61的底面没有超出横梁46的底边。因此，当使用本发明制成的梯子处于伸张状态时，决不会出现挂住使用者的衣服和身体某一部位的现象。可见这种梯子是安全的。
因每个销钉49都有颈部52和处在销钉后部与颈部52相连的球状部53，每个滑块50都有带第一和第二滑块表面58和59的圆形孔57，因此利用一简单机构，即滑块50，就能引起销钉49插入或从支柱的孔中抽出。可见，梯节的卡紧和松开装置是简单的。此外，鼓出部53使用球型部件，内表面为第一和第二凸轮表面的截面为圆形的孔57的使用，可以简单结构的凸轮用作滑块50。
另外，由于横梁46由合成树脂制成，因此使用本发明制成的梯子大部分比原先全部用金属制成的梯子轻。特别是热塑性树脂的使用，如乙醛树脂，横梁的抗冲击和抗化学腐蚀能力提高。
支柱44和横梁46可按以下方式连结。首先，将每根横梁46热膨胀，当其处在胀大状态时，将支柱44插入横梁两端的装配孔64中。槽63中每个凸台65的高度按前述的要求确定，凸部65不妨碍支柱44插入装配孔64中。之后，冷却横梁46和支柱44，随着横梁46的收缩，凸台65嵌入槽63中。这种结合如同金属间的热压配合，且凸部65嵌入槽63中，故可得到很牢固的结合。横梁和支柱连结完成之后，加固横梁的热处理也就完成。因此，梯子的装配是简单容易的，并且装配所花的时间也不长。
虽然图中所述的支柱的截面是圆的，在实际中他们的截面可以是矩形或其它多边形。另外，如果横梁的重量和抗化学能力没什么问题，横梁也可以由金属制成，如铸铝。当然，乙醛树脂、其它树脂，象尼龙和FRP等都可以。
权利要求
1.一种可伸缩梯子，包括n段梯节，n是大于等于3的整数，每段梯节有一对互相平行并隔有一定间隔的中空的支柱，和一根与支柱上端相连结的横梁，每根支柱都有沿长度方向从上向下延伸的支柱通孔，和一定的厚度，支柱的厚度从作为最下段的第一段梯节到第n段梯节依次减小，将第m＋1段梯节的支柱插进紧挨着它且比其低一段的支柱通孔中，m是1≤m≤n－1的整数 ，第仇段和第m＋1段梯节可处在压缩状态和伸出状态，前者是第m段和第m＋1段梯节的横梁互相接触的状态，后者是第m段和第m＋1段梯节的横梁彼此相距预先设定的支柱长度的状态；卡紧装置，卡紧装置设在第m段梯节的横梁中以用来卡紧第m和m＋1段梯节处于伸张状态；松开装置，装在第l段梯节的横梁中，l是1≤l≤n－2的整数，装在第l段梯节横梁中的松开装置，是用来将第l＋1和l＋2段节从伸张状态脱开。卡紧装置具有通孔，梯节处于伸张时，在第m段梯节的横梁与其支柱结合处，它穿过m和m＋1段梯节支柱的重叠部位；销钉，它能从m段梯节横梁中伸入前述重叠部位处的通孔中；滑块，它安装在m段梯节的横梁中可上下滑动；以及推动滑块向下移动的推压机构；滑块与销钉的末端配合，当滑块向下运动时，滑块推动销钉伸入m和m＋1段梯节支柱重叠部位处的通孔中，当滑块向上运动时，滑块迫使销钉缩回m段梯节的横梁中；前述每个松开装置包括一凸台，凸台在第l段梯节的横梁上表面，当l和l＋1段梯节处在压缩状态时，l段梯节的凸台向上顶着l＋1段梯节的滑块。
2.如权利要求1所述可伸缩梯子，每个销钉都包括颈部和在销钉后部与颈部相连接的鼓出部分，这部分的尺寸比颈部的尺寸大，每个滑块都含有第一滑块表面，它与销钉鼓出部分的颈部侧接触，将销钉从两段梯节支柱的重叠部分的孔中退出，每个滑块还具有第2滑块表面，它与销钉鼓出大部分的另一与颈部相对端接触，推动销钉插入两段梯节支柱重叠部分的孔中。
3.如权利要求2所述的可伸缩梯子，上述销钉的鼓出部分都是球形状的，第一、第二滑块表面是形成滑块中圆孔的内表面的一部分，其断面直径与销钉的球形部的直径相当；滑块有一开口，便于销钉的颈部从此穿过。
4.如权利要求1，2，3所述的可伸缩梯子，其特征在于每根横梁由合成树脂制成。
5.如权利要求4所述的可伸缩梯子，每根支柱的上端部外周都有一环形槽；每根横梁的两端都有一支柱装配孔，它用来安装支柱，每个支柱装配孔沿其内周以一定间隔分布有数个凸台，凸台与支柱上的槽嵌合，当梯节横梁加热到强化热处理温度时，凸台的高度等于支柱装配孔的径向膨胀量。
全文摘要
可伸缩梯子具有n段梯节(n≥3)，还具有卡紧装置和松开装置。每个卡紧装置都具有通孔，伸张状态时，它穿过第m和m+1段梯节的支柱重叠部位；此处第m段梯节的横梁与支柱的连接处；销钉，它从第m段梯节的横梁插入通孔中；滑块，它在第m段梯节的横梁中上下滑动；还有推动滑块向下运动的推力机构。滑块与销钉的后部配合。当滑块向下运动时，滑块引导销钉插入第m和m+1段梯节支柱的通孔中；当滑块向上运动时，滑块将销钉收回到第m段梯节的横梁中。松开装置是一凸台，它在第1段梯节横梁的上表面。当第1和1+1段梯节处于收缩状态时，它向上推动第1+1段梯节的滑块。
文档编号E06B1/12GK1123870SQ95117319
公开日1996年6月5日 申请日期1995年9月11日 优先权日1994年11月29日
发明者寺本隆 申请人:寺本隆