免手操作式开门器的制作方法

本公开涉及开门机构，具体涉及一种脚踏式开门装置，该装置能够在无需手接触的情况下打开门。

背景技术：

1、在公共卫生和卫生领域，病原体和病菌通过公共和私人空间中的常见表面传播一直是长期受到关注的问题。传统的开门机构，例如把手和旋钮，需要直接的物理接触，通常是手接触。这种操作方式造成微生物（包括细菌和病毒）在人与人之间传播的重大风险。在人流量大且使用频繁的环境中，例如公共卫生间、医院和食品制备区域，该问题尤其突出，在这些环境中交叉污染的可能性显著更高。在此类环境中保持卫生标准对于防止传染病的传播至关重要。

2、公共和共用环境，包括卫生间、医院、食品服务机构以及教育设施，是高流量区域，个人在这些区域频繁接触包括门把手在内的各种表面。这些表面可能成为多种病原体（包括细菌、病毒和真菌）的传播媒介，从而导致传染病传播。可以通过接触受污染表面传播的最常见病原体包括流感病毒、诺如病毒、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及各种冠状病毒株，包括导致covid-19等疾病爆发的冠状病毒株。

3、当个人接触受污染的表面并随后触摸其面部，特别是口、鼻或眼的黏膜时，这些病原体可能会传播并由此进入体内。这种传播方式在公共卫生间中尤其令人担忧，因为粪便细菌的存在增加了疾病传播的风险。洗手是预防疾病传播的关键措施；然而，洗手后必须触摸门把手可能会抵消洗手的益处。

4、已经提出并实施了各种解决方案来解决经由门把手传播病菌的问题，包括使用抗微生物涂层和鼓励保持手部卫生。然而，这些方法具有局限性。抗微生物涂层会随时间磨损并且需要定期维护，而保持手部卫生在很大程度上依赖于个人依从性，这无法得到保证。此外，在某些环境中，并不总是能够在触摸门把手之前洗手。

5、非接触式技术（例如自动门）的出现提供了一种减轻与门表面直接接触问题的方式。然而，安装此类系统的成本、复杂性和空间要求可能过高，特别是在现有结构或较小空间中，因为在这些位置可能不易进行改造。此外，自动门系统通常需要电力，这可能进一步复杂化其在没有容易获得的电力基础设施的位置或电力可靠性成问题的场景中的安装。

6、在公共场所中通过表面接触传播感染构成重大的公共卫生挑战，包括疾病发生率上升、对医疗资源的需求增加以及与生产力损失和医疗护理相关的经济影响。鉴于这些挑战，公认需要采用创新方法来降低病原体经由表面接触传播的风险，特别是在高风险环境例如公共卫生间中。开发能够尽量减少手与可能受污染表面的直接接触的机构，是通过减少传染病传播来增强公共卫生和安全的一种潜在策略。

7、因此，需要一种简单、且具有成本效益的解决方案，该解决方案可以容易地应用于广泛的环境中，以降低病菌经由门表面传播的风险。理想情况下，此类解决方案理当是具有简单的机械结构、不依赖电力，并且能够在无需进行大量修改的情况下加装到现有门机构。该解决方案应当以可供广泛设施采用且切实可行的方式增强公共卫生和卫生实践，这些设施包括公共卫生间、医院、私人住宅和商业厨房。

技术实现思路

1、在第一总体方面，提供了一种用于铰链门的免手操作式门操作装置，包括配置为附接至所述门的壳体。第一致动机构从所述壳体延伸并包括致动臂，所述致动臂设置成接收脚部压力。开门机构也从所述壳体延伸并包括开门臂，所述开门臂配置为联接至邻近所述门的结构并且向所述结构施加拉力或推力，以分别使所述门打开或关闭。所述致动臂响应于脚部压力而运动，以致动所述开门机构，由此提供用于将所述门从关闭位置移向打开位置的免手操作机构。

2、在所述第一总体方面的一些实施方式中，所述致动机构是第一可旋转齿轮轴，并且所述开门机构是第二可旋转齿轮轴。另外的实施方式包括可操作地关联于所述第一可旋转轴的关门齿条-小齿轮组件，以及可操作地关联于所述第二可旋转轴的开门齿条-小齿轮组件，其中每个齿条-小齿轮组件配置为将其各自的可旋转轴的旋转运动转换成其各自的齿条的线性运动。更进一步地，所述装置可包括将所述关门齿条朝向所述开门齿条偏压的第一弹簧，以及将所述开门齿条朝向所述关门齿条偏压的第二弹簧，其中所述第一弹簧具有比所述第二弹簧更大的弹簧力。

3、在另外的实施方式中，肘节杆设置成阻挡所述关门齿条在所述第一弹簧的力作用下返回，直到所述开门齿条移动足够距离以旋转所述第二可旋转轴。所述肘节杆可受弹簧偏压，以相对于所述关门齿条在阻挡位置和释放位置之间移动。在另一实施方式中，连杆可附接至所述开门臂和邻近所述门的结构，使得所述第二可旋转轴的旋转通过所述开门臂相对于所述结构拉动或推动所述门。所述连杆可以在第一端处枢转连接至所述开门臂，并在第二端处枢转连接至所述结构。所述关门齿条和所述开门齿条中的每个可形成为至少部分地包围其各自的弹簧的中空细长圆柱体。

4、在第二总体方面，提供了一种用于铰链门的免手操作式门操作装置，包括可附接至所述门并围封第一齿条-小齿轮组件和第二齿条-小齿轮组件的壳体，所述第一齿条-小齿轮组件和所述第二齿条-小齿轮组件分别具有第一齿条和第一弹簧以及第二齿条和第二弹簧，所述第一齿条和第二齿条被所述第一弹簧和第二弹簧独立地朝向彼此偏压。所述第一弹簧的弹簧力大于所述第二弹簧的弹簧力。致动臂联接至所述第一齿条-小齿轮组件，并设置成响应于脚部压力平移所述第一齿条并压缩所述第一弹簧，从而允许所述第二齿条在所述第二弹簧的推压力下平移。开门臂机械连接至所述第二齿条-小齿轮组件，并设置成经由连杆联接至邻近所述门的结构，使得所述门通过所述致动臂的单次动作从关闭位置移向打开位置，并随后由所述第一弹簧返回至所述关闭位置。

5、在所述第二总体方面的一些实施方式中，肘节杆设置成克服所述第一弹簧的作用力而将所述第一齿条保持在其压缩位置，同时允许所述第二齿条在所述第二弹簧的推压力下平移，并在所述第二齿条已前进足够距离以打开所述门之后释放所述第一齿条。在替代实施方式中，所述肘节杆设置成限制所述第一齿条在所述更强的第一弹簧的力作用下移动，直到所述第二齿条已移动足够距离以切换所述肘节杆并释放所述第一齿条，之后所述更强的弹簧推压所述第二齿条以将所述门从所述打开位置移回朝向所述关闭位置。

6、在另外的实施方式中，所述肘节杆枢转安装在所述壳体的支柱上并包括抵接部，所述抵接部配置为接合所述第一齿条的端部。所述肘节杆可被杠杆弹簧向上朝所述第一齿条和第二齿条的平移平面推压，所述杠杆弹簧将所述抵接部偏压到阻挡位置，直到所述第二齿条平移足够距离以将所述肘节杆向下推离所述第一齿条和第二齿条的平移平面。所述第一齿条和所述第二齿条中的每个可以是中空细长圆柱体，所述中空细长圆柱体在内部空腔内部分地容纳其各自的弹簧，并且可以在所述壳体内大致彼此平行布置。脚踏板也可以设置在所述致动臂的远端，并定位成当所述壳体安装在所述门的下部时接收使用者的脚。

7、在第三总体方面，提供了一种用于铰链门的免手操作式门操作装置，包括可附接至所述门的壳体。第一齿轮轴至少部分地设置在所述壳体内并包括致动臂，所述致动臂配置为接收脚部输入。第二齿轮轴也至少部分地设置在所述壳体内并包括开门臂，所述开门臂设置成经由连杆联接至邻近所述门的结构。第一齿条-小齿轮组件与所述第一齿轮轴相关联并由具有较大力的第一弹簧偏压。第二齿条-小齿轮组件与所述第二齿轮轴相关联并由具有较小力的第二弹簧偏压。

8、所述壳体中包括肘节杆，其配置为在所述致动臂被压下时，克服所述第一弹簧的偏压力将所述第一齿条保持在压缩状态，从而允许所述第二齿条在所述第二弹簧的偏压下平移并使所述第二齿轮轴旋转，以将所述门从关闭位置移向打开位置。所述肘节杆随后释放所述第一齿条，使得所述第一弹簧移动所述第二齿条并使所述门返回朝向所述关闭位置。以此方式，通过单次脚致动动作完成所述铰链门的打开和关闭。

9、在所述第三总体方面的一些实施方式中，所述肘节杆枢转安装在所述壳体的底部区域中并包括抵接部，所述抵接部配置为当所述致动臂被压下时接合所述第一齿条。此外，所述第一齿条和所述第二齿条中的每个可形成为至少部分地包围其各自的弹簧的中空细长圆柱体。

10、如本文详述的免手操作式开门器相对于传统开门方法呈现出若干显著优点，特别是在增强可用性、促进卫生和确保可及性方面。这些益处在公共和私人环境中都至关重要，体现出广泛的适用性以及应对当代需求的潜力。

11、开门器的一个优点是其对改善卫生的贡献。通过使用户能够在不使用手的情况下打开和关闭门，通过门表面传播病菌和病毒的风险显著降低。这一方面在医疗保健环境中特别有价值，例如医院和诊所，在这些坏境中，保持无菌环境对于防止感染传播至关重要。此外，在公共卫生问题加剧的时期，例如流感季节或大流行病期间，免手操作可以通过最小化可能藏匿病原体的接触点，从而促进对商业机构和教育机构中的公共卫生安全。

12、免手操作式开门器的另一优点是其增强的可及性。对于残疾人或由于身体限制而可能难以使用传统旋钮或门把手的人，开门器特别有利。脚踏式机构使上肢活动受限者能够更加独立，使其成为致力于提高包容性的公共建筑、卫生间和住宅中的一种贴心增设设施。用脚致动开门器这一简单动作使每个人都能更容易地进出，包括携带重物的人或推婴儿车的父母，从而提高了使用者的整体便利性。

13、由于其坚固的结构和适应性设计，开门器具有耐久性和与各种门类型的兼容性。壳体使用坚固材料例如钢或铝，确保开门器能够承受日常使用、清洁的磨损，并且耐受化学品，特别是商业、业务、医院或其他非住宅环境中使用的那些化学品，并且适用于高流量区域。开门器能够安装在由任何材料制成的摆动门上，这种通用性增强了其对不同建筑风格和环境的适用性，包括现代办公楼、医院和传统教育机构等。在齿条-小齿轮组件内设置内部弹簧机构确保平稳且可靠的操作，有助于延长装置的寿命并减少频繁维护的需要。

14、除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本领域普通技术人员通常所理解的含义。尽管与本文所述方法和材料类似或等同的方法和材料可用于实施或测试任何所述实施方式，但合适的方法和材料在下文描述。此外，材料、方法和示例仅是说明性的，而不旨在控模型限制。如果与本领域所用术语发生冲突，则应以本说明书（包括其中的定义）为准。

15、前述 技术实现要素： 仅是说明性的，而不旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下具体实施方式及权利要求，其他方面、实施方式和特征将变得显而易见。