用于梯子的支脚、结合有该支脚的梯子及相关方法与流程

用于梯子的支脚、结合有该支脚的梯子及相关方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于209年1月25日提交的标题为“用于梯子的支脚、结合有该支脚的梯子和相关方法(foot for ladders,ladders incorporating same and related methods)”的美国临时专利申请第62/797,045号的优先权，该申请的公开内容通过引用整体上并入本文。
技术领域
3.本发明总体涉及梯子、用于梯子的支脚以及相关方法。


背景技术：

4.传梯子通常用以为其用户提供到达高架位置的更好途径，否则这些位置可能无法进入。梯子有许多形状和尺寸，诸如直梯、直伸缩梯、阶梯、以及阶梯和延伸梯的组合梯。所谓组合梯可以在单个梯子中结合多个梯子设计的许多优点。
5.已知为阶梯的梯子有时也称为a型框架梯，是一种自支撑梯子，这意味着它们不需要为了稳定性而斜靠在墙壁、主柱或其他结构上。相反，阶梯可布置在地板上(或其他类似表面)，使得梯子的至少三个并且通常是四个支脚提供稳定支撑结构，用于用户向上爬，即使在没有墙壁、屋顶、立柱或为梯子稳定所需的其他类型结构的开放空间(例如，在房间外或在房间的中间)也是这样。
6.梯子(诸如组合梯)由各种商家和房主高度利用。这种梯子在一种构造(例如，阶梯构造)中是“自支撑”的，从而它们不需要将梯子上端设置为抵靠支撑结构(如，墙壁或屋顶边缘)。相反，当处于这种构造时，组合梯在例如布置在地板或地面上时通常利用彼此分离开的四个支脚来提供稳定结构，对梯子和使用者提供支撑。这使得梯子使用者能够进入高架区域，即使进入区域可是在例如房间的中间，远离墙壁或其他可能支撑结构(当使用直梯或伸缩梯时通常需要这些)。
7.组合梯可布置在其它构造中，包括其中梯子基本在单个平面中延伸的构造，诸如直梯或伸缩梯，以提供到增大高度(与其处阶梯构造时相比)的通路，但通常需要一些高架结构来支撑梯子(如墙壁或屋顶边缘)。
8.几乎所有的梯子包括在其扶手的下端处的支脚，用于在支撑表面上的定位。支脚可以包括防滑构造(牵引垫、尖钉等)，并且可以特别地构造用于室内或室外使用。支脚通常使用紧固件附接到扶手，这些紧固件在不破坏紧固件的情况下通常是不能拆卸的(例如，铆钉)。由于这个原因，许多用户即使希望更换支脚(例如，用“室内”专用支脚更换“室外”专用支脚，或者由于磨损而更换支脚)也不更换支脚。
9.人们一直希望改进梯子和梯子附件的功能性和灵活性，包括提供各种产品和选项，诸如可由梯子使用者改变或替换的可更换或可互换支脚。


技术实现要素：

10.本文描述了梯子、梯子的支脚和相关方法的实施例。在一个实施例中，提供了一种梯子，其包括：第一扶手和第二扶手；多个梯级，所述多个梯级在第一扶手和第二扶手之间延伸，并且联接到第一扶手和第二扶手；第一支脚，其联接到第一扶手。第一支脚包括：低踏面部；第一壁，其联接到低踏面部并且设置为邻近第一扶手；和第一凸台，其设置为抵靠第一扶手的第二表面。第一紧固件延伸穿过第一壁、穿过扶手的第一表面和第二表面，并进入到第一凸台中。
11.在一个实施例中，所述扶手呈现c形横截面轮廓。
12.在一个实施例中，所述扶手呈现封闭多边形横截面轮廓。
13.在一个实施例中，所述第一表面位于第一扶手的腹板的第一侧上，并且其中，第二表面位于第一扶手的腹板的相反第二侧上。
14.在一个实施例中，第一表面位于第一扶手的第一腹板上，并且其中，第二表面位于第一扶手的第二腹板上。
15.在一个实施例中，所述凸台位于由第一扶手限定的中空部内。
16.在一个实施例中，所述支脚包括第二凸台，并且其中，第二紧固件延伸穿过第一扶手，并且进入到第二凸台中。
17.在一个实施例中，所述低踏面部以可枢转方式联接到第一壁。
18.在一个实施例中，所述第一壁约束所述扶手的一部分。
19.在一个实施例中，第一凸台与插入构件相关联。
20.在一个实施例中，第一壁和第一凸台是整体构件。
21.在一个实施例中，第一支脚进一步包括第二壁，第一凸台形成在第二壁中。
22.在一个实施例中，所述紧固件包括螺钉。在一个实施例中，所述螺钉是自攻或自钻的。
23.在一个实施例中，所述紧固件延伸到第一凸台内的盲孔中。
24.在一个实施例中，提供了制造梯子的方法，所述方法包括：提供第一扶手和第二扶手；将梯级的第一端联接到第一扶手，并且将梯级的第二端联接到第二扶手；将第一支脚联接到第一扶手的端部。将第一支脚到第一扶手的端部的动作包括：将第一支脚的第一壁设置为邻近第一扶手的第一表面；将第一支脚的第一凸台设置为邻近第一扶手的第二表面；使第一紧固件穿过第一壁、第一表面、第二表面，并进入到第一凸台中。
25.在一个实施例中，将第一支脚联接所述第一扶手的端部进一步包括：将第一支脚的第二凸台设置为邻近第一扶手的一部分；并且使第二紧固件穿过所述第一壁，穿过所述扶手，并且进入到所述第二凸台中。
26.在一个实施例中，使所述第一紧固件进入到所述第一凸台中包括将螺钉拧入到形成在第一凸台中的光滑壁的孔中。
27.在一个实施例中，使所述第一紧固件进入到所述第一凸台中包括将机械螺钉拧入到形成在第一凸台中的预攻孔中。
28.在一个实施例中，使所述第一紧固件进入到所述第一凸台中包括将螺钉直接拧入到实体凸台中。
29.应当注意，一个实施例的特征、方面或部件可以不受限制地与其他实施例的特征、
方面或部件组合。
附图说明
30.通过阅读以下详细说明并参考附图，本发明的上述优点和其他优点将变得显见，在图中：
31.图1是根据本公开实施例的在每天状态的梯子的前立体图；
32.图2是根据本公开实施例的梯子的支脚和扶手的部分截面图；
33.图3是根据本公开另一实施例的梯子的支脚和扶手的部分截面图；
34.图4是是根据本公开另一实施例的样子的支脚和扶手的部分截面图；
35.图5是根据本公开实施例的样子的支脚和扶手的立体图；
36.图6是图5所示的支脚和扶手的部分分解图；
37.图7是图5所示的支脚和扶手的部分横截面；
38.图8是图5所示的支脚和扶手的分解图；
39.图9是图5至8中所示的支脚的一部分的立体图。
具体实施方式
40.本文中描述了梯子和梯子部件的各种实施例。所描述的实施例不能相互彼此排斥的。相反，一个所述实施例中的各种特征可以与其他所述实施例中的特征结合使用。
41.本文中描述的实施例可适于各种类型的(除对本文提出的某些梯子的指定描述之外的)梯子，并可结合各种类型梯子使用，并且可以包括附加的特性和部件，包括但不限于2019年12月12日公布的标题为“组合梯子、梯子部件和相关方法(combination ladders,ladder components and related methods)”的美国专利公布第20190376341号，以及2018年8月16日公布的标题为“梯子、梯子的支脚机构和相关方法(ladder,foot mechanisms for ladder,and related methods)”的美国专利公布第20180230746号中所描述那些特性和部件，其中每一个的公开内容通过引用以其整体并入本文。
42.参考图1，示出了根据本发明实施例的梯子100。梯子100包括第一组件102，该第一组件具有一对间隔开的扶手104和多个梯级106，所述多个梯级106在扶手104之间延伸并且联接到扶手。为方便起见，第一组件102的梯级106和扶手104在本文中可分别称为“前梯级106”或“前扶手104”。
43.前梯级106是间隔开的，彼此基本平行，并且如本领域技术人员将理解的，前梯级106被构造为当梯子100处于预期使用定向时是基本水平的，从而梯级106可用作“台阶”以使用户攀登梯子100。在各种实施例中，梯级106的上表面可以包括牵引构造(例如，凹槽和突脊、抓持带或其它防滑构造)，用以在用户站在梯级106上时为用户提供牵引。顶盖110可以与扶手104的上部联接，并且可构造用以当用户站在顶盖110上时支持用户的重量。顶盖110的上表面还可以包括牵引或防滑构造，以便在用户站在上面时提供牵引。
44.梯子100还包括第二组件112，第二组件112具有一对间隔开的扶手114。多个梯级116在间隔开的扶手110之间延伸并且联接到扶手110。为方便起见，第二组件的梯子116和扶手114在本文中可分别称为“后梯级116”和“后扶手114”。应当注意，术语“前”和“后”在本文中的使用并不被认为是限制的，而是为了方便和清晰的目的，在描述本公开实施例的各
种部件或组件中使用。
45.后梯级116被间隔开，基本上彼此平行，并且后梯级116被构造用以当梯子100处于预期使用定向时是基本水平的，从而梯级106可以用作“台阶”，用于用户攀登梯子100。在各种实施例中，后梯级116的上表面(考虑如图1中观察时梯子的定向)可包括牵引构造(例如，凹槽和突脊、抓持带或其他防滑构造)，用以当用户站在梯级106上时为用户提供牵引。附加地或作为补充，在一些实施例中，后梯级116可包括在其下表面上形成的牵引构造或防滑构造(同样，如图1中观察的)。
46.第二组件112经由一对铰链组件120(为简洁起见，本文中有时称为“铰链”)与第一组件102枢转地联接。在所示实施例中，铰链120沿第一组件102的扶手104的长度与顶盖110间隔开。例如，铰链120可以设置为邻近最接近顶盖110的梯级106。在一个实施例中，这可以是距第一组件102的顶部约12英寸。铰链120被构造用以将第一组件102和第二组件112相对于彼此锁定在一个或多个期望位置中。因此，例如，在图1中，锁定第一组件102和第二组件112，使得后梯级114相对于前梯级104以锐角延伸，从而梯子置于阶梯(step ladder)结构。
47.应当注意，在一些实施例中，梯子100不包括任何横撑(spreader)机构(即，在第一组件和第二组件之间延伸的铰接式折叠撑杆)，该横撑机构在传统上用于适应梯子的折叠，以及适应第一组件102和第二组件112在阶梯结构中相对于彼此的“锁定”。相反，在本公开的各种实施例中，如图1所示，铰链120的锁定维持第一组件和第二组件在已部署阶梯构造中的期望定位。
48.如在先前并入的美国专利公布第20190376341号中描述的，铰链120也使第二组件112能够选择性地相对于第一组件102旋转，使得后扶手114可定位成从前扶手104延伸基本180度的角度。换句话说，前扶手104和后扶手114相对彼此以大致平行方式延伸，其中第二组件112的大幅部分向上延伸并超过顶盖110。铰链120还可构造用以将第一组件102和第二组件112锁定在该相对位置，这可被认为是直梯构造，从而当梯子斜靠在适当支撑表面(例如，墙壁或屋顶边缘)上时，使得用户有能力达到伸展的高度(超过阶梯构造的高度)。
49.另外，第二组件112可相对于第一组件选择性地设置在收纳或倾斜构造中，其中后扶手114布置为邻近前扶手104，并且基本平行于前扶手104延伸。在这种构造中，第二组件的任何部分都不会像在直梯构造中那样向上延伸超过顶盖110。在这种构造中，梯子100可被收纳在相对紧凑空间中，或者它可用以斜靠在支撑表面或物体(例如，墙壁或柱子)，从而用户被布置为更接近支撑表面。
50.另外，第一组件102和第二组件112可包括支脚130和支脚132，支脚130和支脚132分别形成于或联接到前扶手104和后扶手114的端部。支脚130和支脚132可构造用以接合支撑表面，例如地面。支脚130和支脚132可取决于例如预期使用梯子的环境类型而呈现各种构造中的任一构造。例如，支脚130和支脚132可由塑料或聚合物材料形成，并构造有多个突脊、瘤节或其他接合构造，以在梯子和相对刚性支撑表面(如混凝土、瓷砖或木材)之间提供增大摩擦。在一个实施例中，支脚130和支脚132可以包括由第一材料(如塑料或金属)形成的主体部分，该第一材料用橡胶或聚合物材料包覆成型以提供期望表面(在几何形状和摩擦性能两个方面)。附加地或作为补充，支脚130和支脚132可能包括诸如倒刺或其他尖锐突出物的某些构造，这些被构造用以掘入到相对较软的支撑表面(例如，泥土或草地)中。
51.在某些实施例中，梯子100可以包括其他部件，例如各种支撑构件。例如，一个或多
个撑杆构件可用以为梯子提供增加的强度、刚度和/或耐用性。在一个示例中，参考图1至6，撑杆构件140可联接在扶手(如前扶手104)和其关联的梯级(如前梯级106)之间。这种撑杆140可通过机械紧固、材料接合、使用粘合剂或通过其他技术连接到各种构件。在一个特定示例中，该撑杆可通过机械紧固件方式紧固到一个部件(如梯级106)上，同时通过环绕该部件而与另一部件(如扶手104)联接。在2018年10月18日发布的标题为“用于梯子的撑杆、整合该撑杆的梯子和相关方法(braces for ladders,ladders incorporating same and related methods)”的美国专利公布第20180298691号中描述了一些可能撑杆以及将支撑与相关部件联接的技术的示例，其公开内容通过引用在整体上并入本文。
52.在一些实施例中，构造为最后级指示器的机构或组件144可并入到或以其它方式关联于最低的梯级或梯子(例如，第一组件102的最低梯级104)。组件144年可构造为使得当用户从梯子100下行并将体重置于最低梯级上时，警报(例如，声音、光或振动信号)被提供给用户，指示这是他们下行时的最后梯级，并且他们的下一“下降(step down)”将是支撑表面(例如，地板或地面)。在2016年3月17日发布的美国专利公布第20160076304号中描述了作为最后级指示器的机构或组件的一些示例，其公开内容通过引用整体上并入本文。
53.第一组件102和第二组件112可以由各种材料并使用各种制造技术形成。例如，在一个实施例中，扶手104和扶手114可由复合材料形成，如玻璃纤维，而梯级106、梯级116和其他结构部件可由铝或铝合金形成。在某些实施例中，顶盖110可由塑料材料形成并且可以模制成。在其他实施例中，组件102和组件112(以及其各种部件)可由各种其他材料形成，包括，例如其他复合材料、塑料、聚合物、金属和金属合金。
54.现参考图2，进一步详细描述了根据本发明实施例的支脚130。图2描绘了前扶手104和相关的支脚130的部分截面图。支脚130包括主体部分140，该主体部分限定通道142，通道142用于接纳扶手构件104。通道142可以构造成盲通道，这意味着它有底板144或构造用以抵接扶手的底边缘的其他抵接表面，如图2所示。
55.该通道可构造成呈现与扶手104的横截面轮廓互补的几何形状。例如，如果扶手104被构造成大体呈现c形横截面轮廓，则通道142可构造成呈现相应c形几何形状，以互补地接纳扶手104。虽然图2中的例示仅示出了扶手104和支脚130的一部分(包括扶手104的腹板部分146和扶手104的凸缘部分148)，应注意到，扶手104可包括与第一凸缘部分148间隔开的第二凸缘部分，并且第二凸缘部分与腹板部分146联接以形成这种c形轮廓。
56.通道142可以限定相对的一对壁，包括可以称为外壁150和内壁152的壁。这两个壁150和152设置在扶手104的相反两侧上(如，在扶手104的腹板部分146的相反两侧上)。通道142可限定与凸缘部分148相关联的附加壁(如，内壁和外壁)。如图2所示，与腹板部分146相关联的壁和与凸缘部分148相关联的壁可以彼此连接，以形成其中具有拐角、弯曲部或其它过渡的连续壁。
57.一对紧固件160(图2中仅示出一个)可用于帮助将支脚130紧固到扶手104。每个紧固件延伸穿过外壁150中的开口、穿过扶手104并延伸到内壁152中，以将支脚130紧固或联接到梯子扶手104。一对凸台162可以形成在内壁152中，使得每个紧固件160延伸到关联的凸台162中。在一个实施例中，紧固件160可以包括螺钉，螺钉的螺纹接合凸台162的内部部分。在一些实施例中，除了提供保持支脚130以防从扶手104滑落的干涉结构之外，可拧紧紧固件160以夹紧或挤压扶手104的位于外壁150和相关联的凸台162之间。
58.在一些实施例中，孔可以在外壁150、扶手104(如在腹板部分146中)和内壁152中预形成到凸台162中。延伸到凸台162中的所述孔可以是盲孔。在一个实施例中，所述孔(包括凸台162中的孔)可以是光滑壁的(例如，没有攻丝或螺纹)，使得螺钉的螺纹切入并接合至少凸台162内的孔的壁。在一些实施例中，紧固件可以包括自攻螺钉。
59.在另一个实施例中，紧固件160可以包括自钻螺钉，并且所述孔不需要在安装紧固件160之前被预形成在支脚130(包括在凸台162中)或扶手104中。在又一实施例中，一个或多个孔(如，延伸到凸台162中的孔)可以预形成并预攻丝，并且紧固件160可以包括机械螺钉或其他类似紧固件。
60.如图2所示，支脚130可以包括设置在相邻的部件之间(例如，在内壁152和凸台162之间，在支脚的最下部分或底板与内壁152之间等)的多个肋164、角撑板或其他加强构件。如前所述，支脚可包括各种牵引构造，诸如交替的肋和凹槽、其他纹理几何形状等。在一个实施例中，支脚130可以例如通过模制形成的整体构件。支脚130可由各种不同材料形成，包括塑料材料、聚合物材料、金属和金属合金或复合材料。在一些实施例中，支脚130可以形成为具有整体主体构件(如，包括外壁和内壁)，同时对其包覆(或以其它方式接合或粘合)橡胶化或聚合物踏面部。在其他实施例中，支脚130可以由使用适当制造技术(如，焊接接合、共模制、熔接、粘附等)连接在一起的多个部件形成。
61.使用具有诸如图2所示构造(并且根据本文描述的其他实施例)的支脚提供了各种优点。例如，将螺钉用于紧固件160使得梯子的典型所有者(无论是行业商人还是房主)能够容易地移除支脚而不需要特殊工具或技能，并且没有损坏梯子扶手的风险(诸如因钻出铆钉)。此外，通过将螺钉的螺纹紧固到支脚的主体的一部分中而不是将其紧固到扶手本身中，则如果螺钉从其插入的孔(例如，凸台内的孔)中剥离，可容易地且低成本地更换支脚，而不是更换或维修梯子的扶手(例如，诸如在螺钉在扶手上开孔的情况下)。
62.参照图3，描述了根据本公开实施的另一支脚132。支脚132联接到图1中所示的梯子100的后扶手114。扶手114可以构造用以呈现闭合横截面轮廓，诸如具有中空内部部分170的大体矩形形状。支脚132可以包括低踏面部172，低踏面部172构造用以为接合地面或其他支撑表面。踏面部172可联接外周壁174和向上延伸的突出部176或附件，突出部176或附件安装在扶手114的中空的内部部分170内。突出部176可包括一个或多个凸台178，凸台178被构造用于接纳一个或多个紧固件180。通道或凹槽179被限定在外壁174和突出部176(及其相关联的凸台178)之间，其接纳扶手114的端部。紧固件180延伸穿过形成在外周壁174、扶手114和相关联的凸台178(或突出部176的其他部分)中的孔。在所示的实施例中，紧固件180不延伸超出凸台178或延伸到或穿过扶手114的相对壁。然而，在其他实施例中，紧固件可以延伸穿过扶手114的相对壁，甚至延伸到在外壁的相对部分中形成的附加凸台中，诸如以下根据另外实施例描述的。
63.紧固件和孔可以如以上关于图2中所示实施例那样描述的构造成。如上所述，除提供保持支脚132以防从扶手114滑落的干涉结构之外，可以拧紧紧固件180以夹住或挤压扶手114的位于外周壁174和相关联的凸台176之间的部分。支脚132可以用多种制造技术由多种材料形成，诸如以上关于图2所示实施例描述的。在一个实施例中，支脚132可以形成为整体构件。在一些实施例中，支脚132可形成为具有整体的主体构件(如，包括外周壁和突出部)，同时对其包覆(或以其他方式接合或粘附)橡胶化或聚合物踏面部。在其他实施例中，
支脚132可由使用合适制造技术(如，焊接接合、共模制、熔接、粘附等)结合在一起的多个部件形成。
64.参考图4，示出了根据本公开实施例的另一支脚132'。支脚132'联接到图1所示的梯子100的后扶手114。扶手114可以构造为呈现展示封闭横截面轮廓，例如大体矩形形状，并且可以具有中空的内部部分170。支脚132'可以包括构造用以接合地面或其它支撑表面的低踏面部(图4中未示出)。踏面部172可以联接外周壁174。外周壁174可构造用以限定用于接纳扶手114的端部的空隙或开口。紧固件190延伸穿过在外周壁174、扶手114的第一部分(例如，第一腹板部分)、扶手114的第二部分(例如，第二腹板部分)、外周壁174的第二部分中形成的孔，延伸到在外周壁174的第二部分上形成的凸台192中。紧固件和孔可以如以上关于图2中例示的实施例描述的那样构造成。如上所述，除提供保持支脚132以防从扶手114滑落的干涉结构之外，可以拧紧紧固件180以在外周壁174和相关联的凸台176之间的位置处夹住或挤压扶手114。在这种情况下，不是简单地用紧固件190夹紧扶手的腹板(或凸缘)的单个部分，而是两个间隔开的腹板部分(或凸缘部分)可通过紧固件190施加的夹紧力而朝向彼此挤压，该紧固件190(经由螺纹)与凸台192联接并通过紧固件头部194抵接外周壁174。同样，如上所述，这种构造可以与关于图3所述实施例组合，具有向上延伸到扶手114的中空内部部分170中的突起部或其他部分。
65.现在参考图5
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9，描述根据本公开另一实施例的支脚200。支脚200附接到扶手202(其可例如包括类似于关于图1至4所示和描述的那些扶手)，并且可以是可调节的支脚并且包括诸如在先前并入的美国专利申请第15/897,995号中描述的特征和部件。
66.因此，支脚200可包括低踏面部204，其可枢转地联接到扶手安装部分206。扶手安装部分206可包括套筒208和插入构件210。扶手202可布置于限定在套筒208和插入部分210之间的通道中。例如，如图7中所示，扶手202可以呈现c形横截面轮廓，并且使其腹板部分和凸缘部分的下端被部分地设置在套筒208内。插入构件210的一部分可以设置在由扶手202的腹板和凸缘部分限定的通道内，使得扶手202(或其至少一部分)设置在套筒208和插入构件210之间。
67.如图8所示，各种部件的组装可包括将插入构件210从套筒208的底部或下侧布置在套筒208中，使得突脊或邻接肩部212(也见图9)抵靠套筒208的下边缘。如在图7中最佳示出的，支脚200通过紧固件220附接到扶手202，紧固件220延伸穿过套筒208的壁、穿过扶手202(例如，穿过扶手202的腹板部分)，延伸到插入构件210的凸台222(或其他加厚部分)中。如本文上述的实施例那样，除提供保持支脚200以防从扶手202滑落的干涉结构之外，可以拧紧紧固件220以夹住或挤压扶手202的位于套筒208和插入构件210之间的部分。
68.如本文描述的其他实施例那样，可使用各种材料和制造技术来形成支脚200。例如，在一个实施例中，低踏面部204可以由橡胶或聚合物踏面构件形成，该踏面构件联接到(粘附、包覆或以其他方式接合)由金属或金属合金形成的支架。此外，套筒208可以由金属或金属合金材料形成。此外，插入构件210可以由塑料或聚合物材料形成并且可以通过模制形成。
69.应该注意，本文描述的支脚和支脚扶手组件不限于特定类型的梯子。本公开考虑将支脚和支脚扶手组件整合到各种类型的梯子中，包括但不限于阶梯、直梯、伸缩梯，和包括铰接梯的组合梯。
70.虽然附图中已经举例示出了本公开的特定实施例并在本文中已经描述详细，但本公开实施例可易于进行各种修改和替代形式。然而应理解，这些实施例不旨在限于所公开的特定形式。此外，一个实施例的特征可以与其他实施例的特征组合，而不受限制。所有的修改、等同和替代均被认为落入本公开的主旨和范围内，包括由以下所附权利要求限定的那些。