專利名稱：樓梯自動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樓梯，特別是一種常用于閣樓或中樓面的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)樓梯。
類似閣樓樓梯的梯子常用來提供一種通向建筑物或其它結(jié)構(gòu)的閣樓的便捷通道而不會損失由固定樓梯裝置所占用的地板空間。典型的閣樓樓梯有一個(gè)蓋板，在非工作位置時(shí)，可折疊、滑動(dòng)或收縮在位于天花板內(nèi)的框架中。為了縮小該開口和所需閣樓空間的尺寸，通常，樓梯可收縮或被分為可折疊在一起的若干段，分別順次折疊或滑收固定在天花板框架中，而在使用時(shí)又可伸展，打開或相互滑出。
三折式樓梯由于其簡單的設(shè)計(jì)、低廉的制造成本以及空間占用較小而得到了廣泛應(yīng)用。但是由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的三折式樓梯卻不為所知。
現(xiàn)有一些涉及由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)伸縮和滑動(dòng)的樓梯的方案，如，根據(jù)DE-A2458788，DE-A 1509491，DE-A 1905220，DE-GM 9214710，DE-A 4325366，以及GB-A 2252588的方案。這類樓梯由于樓梯結(jié)構(gòu)和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜而使制造成本較高。
由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的閣樓樓梯需要解決的主要問題是蓋板打開與樓梯打開之間的簡單配合，即在蓋板打開后，樓梯才開始打開、伸展或滑出，而在蓋板開始關(guān)閉之前，樓梯已折疊、收縮或滑收完畢。
由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的三折式閣樓樓梯的另一個(gè)問題是兩相互鉸接的梯段運(yùn)動(dòng)的銜接，該銜接必須能保證樓梯的正常使用與收存。
由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的三折式閣樓樓梯的再一個(gè)問題是通常在使用連桿機(jī)構(gòu)折疊梯段或銜接梯段運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的死點(diǎn)問題。
另外，當(dāng)樓梯負(fù)載使用或當(dāng)其延伸至其使用位置時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和馬達(dá)中受力過大。這是由于在相應(yīng)的操作中，馬達(dá)過早或過晚關(guān)閉造成的。
目前市面上有一般用于平臺或中樓面的二折式無蓋板樓梯。其結(jié)構(gòu)類似于三折式閣樓樓梯的中段和末段。但由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的這類樓梯也不為所知。其馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的問題與三折式閣樓樓梯的相似，即兩相互鉸接的梯段運(yùn)動(dòng)的配合以及當(dāng)樓梯負(fù)載使用或當(dāng)其延伸至其使用位置時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和馬達(dá)受力過大的問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種簡單的機(jī)構(gòu)以使兩相互鉸接的梯段的運(yùn)動(dòng)相配合。
本發(fā)明的次一個(gè)目的是提供一種樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)樓梯負(fù)載使用或當(dāng)其延伸至其使用位置時(shí)，可避免傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和馬達(dá)受力過大。
本發(fā)明的再一個(gè)重要目的是提供一種連接裝置用來銜接蓋板的開啟和樓梯的開啟，使得當(dāng)蓋板打開后，樓梯才開始打開、伸展或滑出，而在蓋板開始關(guān)閉之前，樓梯已折疊、收縮或滑收完畢。
本發(fā)明的另一目的是提供一種方法以避免樓梯折疊或打開時(shí)的死點(diǎn)問題。
本發(fā)明包括一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)以連接兩相互鉸接的梯段。在工作位置的上梯段為四桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)桿，末梯段為連接桿，中樓面或通常固定在蓋板上的梯段作為框架，一單連桿為從動(dòng)桿。所述的從動(dòng)桿可設(shè)計(jì)成如較佳實(shí)施例中所示的樓梯的扶攔。
為了緊湊地存放樓梯裝置，可以在上述四桿機(jī)構(gòu)中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)附加運(yùn)動(dòng)副，諸如另一個(gè)實(shí)施例所示的從動(dòng)桿中采用的滑動(dòng)副。在樓梯打開至其工作位置之前，附加運(yùn)動(dòng)副的相對運(yùn)動(dòng)受阻而形成四桿機(jī)構(gòu)，從而將樓梯放至使用位置。
對于用于平臺或中樓面的二折式樓梯，本發(fā)明還提供一個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使得當(dāng)樓梯負(fù)載使用或延伸至其使用位置時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和馬達(dá)不受力。該結(jié)構(gòu)是一個(gè)帶有導(dǎo)軌的曲柄，該曲柄是由線性馬達(dá)或其等效體通過一銷軸驅(qū)動(dòng)。所述導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)是使樓梯在工作位置時(shí)銷軸通常不在導(dǎo)軌最末端。因此，上述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和馬達(dá)不受力就可以實(shí)現(xiàn)，且通過調(diào)整樓梯的傾斜度而達(dá)到適當(dāng)高度也可能實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明包括一個(gè)用于一般閣樓樓梯的連接裝置。該連接裝置至少包括一有一滑塊的導(dǎo)軌，固定在第一段樓梯或其等效體，如蓋板之上；一安裝在導(dǎo)軌上并與其它梯段相連的滑塊，當(dāng)該滑塊沿導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)，各梯段相應(yīng)地折疊或打開、伸展或收縮，滑出或滑進(jìn)；一軸向受力的驅(qū)動(dòng)桿，可以是一連桿，一線性馬達(dá)，一繩索或其它等效件，其與滑塊鉸接，并與導(dǎo)軌之間的角度α等于或小于90°。
在較佳實(shí)施例中，所述軸向受力的驅(qū)動(dòng)桿是一個(gè)連桿，其另一端鉸接一懸臂，該懸臂通常通過一固定板與天花板框架鉸接并通常通過線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
所述軸向受力驅(qū)動(dòng)桿也可以是一線性馬達(dá)或其等效件，其另一端通常通過固定板與天花板框架鉸接。
如果沒有設(shè)置彈簧或足夠的彈力以維持重力平衡，則該軸向受力驅(qū)動(dòng)桿僅受拉力。所述連桿和線性馬達(dá)可以由一繩索或一卷揚(yáng)機(jī)分別代替。
通過上述連接裝置可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的蓋板和樓梯順次動(dòng)作的銜接。有時(shí)借助彈力，樓梯很容易設(shè)計(jì)成當(dāng)蓋板打開后，滑塊只沿著導(dǎo)軌移動(dòng)，而當(dāng)蓋板關(guān)閉前，滑塊被軸向受力的驅(qū)動(dòng)桿拉回，也即，樓梯被折疊或收縮。
這種兩個(gè)動(dòng)作順次的機(jī)械連接簡單可靠，幾乎無需任何維護(hù)，所以可以為所有具有普通天花板開口尺寸的一般類型的閣樓樓梯制造一種經(jīng)濟(jì)有效的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。而且，由于有了馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在手工操作中所存在的閣樓樓梯的重量問題便可以解決，所以樓梯的重量就可以根據(jù)使用上的便利及安全的需要來決定。
就可伸縮閣樓樓梯而言，位于蓋板上的末尾的連接副在工作位置最好由滑塊或位于兩個(gè)滑塊之間的橫梁傳動(dòng)，而位于其前方的連接副則鉸接于框架的端板、蓋板或其等效部份本發(fā)明包括一種用于可折疊閣樓樓梯的簡單的折疊或展開的方法，也就是在相互鉸接的第一和第二梯段之間設(shè)置一個(gè)起始角β(通常30°＜β＜50°)，從而避免兩樓梯段之間的連接死點(diǎn)以及上述四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)。
采用彈簧平衡重力，使所需的馬達(dá)功率盡可能地小，或者用于關(guān)閉一側(cè)的蓋板，而另一側(cè)的蓋板則由馬達(dá)關(guān)閉。
本發(fā)明還可從下面的描述和附圖中得到了解

圖1為三折式閣樓樓梯的垂直縱剖面圖，顯示了在天花板框架中折疊的部件。
圖2為類似的三折式閣樓樓梯的縱剖面圖，顯示了依靠在打開的蓋板上的樓梯部件和仍然折疊的閣樓樓梯。
圖3為類似的三折式閣樓樓梯的縱剖面圖，顯示了展開使用時(shí)的各部件。
圖4為二折式樓梯的垂直縱剖面圖，顯示了存放時(shí)折疊的部件。
圖5為類似的二折式樓梯的剖面圖，顯示了展開使用時(shí)的各部件。
圖6為線性馬達(dá)與具有導(dǎo)軌的曲柄連接的局部剖視圖，這時(shí)樓梯處于折疊位置。
圖7為類似的連接的局部剖視圖，這時(shí)，樓梯處于展開使用位置。
首先參閱圖1、2、3，顯示了三折式閣樓樓梯，其梯段3、4、5和蓋板2通過兩個(gè)搖臂6、7與框架1相連，所述搖臂通過固定板8固定在框架1的兩側(cè)。通過固定在框架兩側(cè)的銷軸25限定蓋板開啟，該銷軸25阻止拉桿9脫出并在使用時(shí)承載。上梯段3通過墊片26與蓋板2相連。兩個(gè)直導(dǎo)軌12固定在蓋板2上。通過橫梁18相互連接的兩個(gè)滑塊13分別安裝在其各自的導(dǎo)軌12上，且其中一個(gè)滑塊由連桿15傳動(dòng)。該連桿15與導(dǎo)軌12之間有一個(gè)角度α(α＜90°)并且由一鉸接在框架1上的彎臂16傳動(dòng)。該彎臂16由一電動(dòng)線性馬達(dá)17驅(qū)動(dòng)。
通過采用自鎖的線性馬達(dá)17或連桿15和彎臂16之間的自鎖機(jī)構(gòu)可避免蓋板2從存放位置(圖1)不希望發(fā)生地下降。將彎臂16輕輕地推或拉動(dòng)便可解除該機(jī)構(gòu)的自鎖，這樣，該樓梯在斷電或馬達(dá)出故障時(shí)仍可手動(dòng)操作，例如通過一個(gè)拉線操作。
中間梯段4與上梯段3鉸接，通過連桿19，其運(yùn)動(dòng)與滑塊13的運(yùn)動(dòng)耦合。在折疊位置，兩個(gè)梯段3和4之間有一個(gè)起始角β從而使兩者之間的滑塊曲柄機(jī)構(gòu)和連接樓梯4和5的四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置得以避開。起始角β的形成可以通過不同的方式輕易實(shí)現(xiàn)。例如，通過梯段之間鉸鏈而形成的β角。
當(dāng)樓梯負(fù)載使用時(shí)或伸展至其使用位置時(shí)，為了避免傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和馬達(dá)受力過大，可以使連桿15或19在設(shè)定壓力下產(chǎn)生大幅變形，或其中之一由一氣簧代替。本結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是無論何種高度的天花板，馬達(dá)都能由其限位開關(guān)關(guān)閉。
下梯段5與鉸接在上梯段3上的中間梯段4鉸接。通過設(shè)計(jì)為下護(hù)欄(直接固定在蓋板2上的上護(hù)攔未示出)的連桿22，下梯段5與上梯段3相連接。結(jié)果，形成所述的四桿機(jī)構(gòu)，即，梯段4和5的折疊與打開相互關(guān)聯(lián)(見圖2和圖3)。
如果將樓梯從圖1所示的折疊位置放至使用位置，線性馬達(dá)17首先開始延伸。蓋板隨之打開，但滑塊13并不延著導(dǎo)軌12移動(dòng)。只有當(dāng)蓋板2到達(dá)如圖2所示的打開位置，滑塊13才開始隨著線性馬達(dá)17的繼續(xù)延伸而延著導(dǎo)軌12移動(dòng)。這樣，梯段4和5隨即打開直到如圖3所示的工作位置。
從如圖3所示的工作位置開始收存樓梯由上述線性傳動(dòng)的逆過程完成，即，線性馬達(dá)縮回。梯段4和5折疊至如圖2所示的位置，這時(shí)，蓋板2才開始關(guān)閉至如圖1所示的存放位置。
圖4和圖5顯示了通常用于平臺和中層樓面的二折式樓梯的非工作位置和工作位置。該樓梯由梯段34和35以及臺階39組成。壓桿38裝有滑動(dòng)副且由符號表示以便于理解。
上梯段34的一端固定在曲柄軸33上。具有導(dǎo)軌41的曲柄40同樣如圖6和圖7所示固接在曲柄軸33上。曲柄40由線性馬達(dá)42驅(qū)動(dòng)。曲柄軸33裝于固定在中樓面30上的固定板31中。
上梯段34的另一端與下梯段35鉸接。壓桿38通過固定板31安裝在下梯段35和中樓面30之間。在折疊位置，壓桿38拉出了一點(diǎn)。在樓梯打開的過程中，壓桿38將被壓縮至其最小長度并作為一剛性桿起作用。所述四桿機(jī)構(gòu)形成的結(jié)果可使樓梯精確地到達(dá)使用位置。
圖6和圖7顯示了線性馬達(dá)42和曲柄40之間連接的局部圖。線性馬達(dá)42通過一常規(guī)接頭固定在樓面上的支架43上。該馬達(dá)的另一端通過一銷軸44直接與曲柄40的導(dǎo)軌41相連。在如圖6所示的折疊位置，銷軸44通常位于導(dǎo)軌41的端部。然而在如圖7所示的工作位置，銷軸44一般不在導(dǎo)軌41的端部，這樣通過調(diào)整樓梯的傾角可以適配樓面的高度。此外，該馬達(dá)42和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在樓梯負(fù)載使用或延伸至其使用位置時(shí)均未受到更多的應(yīng)力。該馬達(dá)42也可由其限位開關(guān)關(guān)閉(操作簡單)。
如果該樓梯從如圖4所示的折疊位置開始啟動(dòng)，則線性馬達(dá)42開始延伸，樓梯34和35借助于壓桿38隨之打開直到如圖5所示的使用位置。該馬達(dá)42一般可繼續(xù)伸展，直到由其限位開關(guān)關(guān)閉。這時(shí)，銷軸44將不在導(dǎo)軌41的端部。
從圖5所示的工作位置開始收存該樓梯由上述線性傳動(dòng)的逆過程完成，即，線性馬達(dá)縮回，銷軸44移至導(dǎo)軌41的端部并驅(qū)動(dòng)曲柄40。然后，梯段34和35折疊，由曲柄40推動(dòng)至如圖4所示的存放位置。
盡管本發(fā)明在上述為達(dá)到說明目的的實(shí)施例中有詳細(xì)描述，但這種詳述只為說明的目的而本發(fā)明并不局限于此，除了下述權(quán)項(xiàng)所描述的以外，在不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下，本發(fā)明還可以有多種不同實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于耦合折疊式樓梯兩個(gè)相互鉸接的樓梯段運(yùn)動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)，其特征在于其包括一個(gè)作為該四桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)桿的上梯段；一個(gè)與上梯段鉸接的作為該四桿機(jī)構(gòu)的連桿的下梯段；一個(gè)作為該四桿機(jī)構(gòu)從動(dòng)桿的單連桿；以及一個(gè)作為該四桿機(jī)構(gòu)框架的部件，是三折式閣樓樓梯通常固定在蓋板上的樓梯段、中樓面或其它等效件。
2.如權(quán)利要求1所述的四桿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的四桿機(jī)構(gòu)的形成是通過一個(gè)或幾個(gè)附加運(yùn)動(dòng)副里的相對運(yùn)動(dòng)受阻而產(chǎn)生，且該四桿機(jī)構(gòu)的形成在所述樓梯打開至其使用位置之前發(fā)生。
3.一種由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的二折式樓梯，其特征在于其包括一個(gè)如權(quán)利要求1或2所述的四桿機(jī)構(gòu)；以及一個(gè)直接或間接固定于上梯段的曲柄，該曲柄上有一導(dǎo)軌，線性馬達(dá)或其等效件通過一銷軸驅(qū)動(dòng)該導(dǎo)軌，且該銷軸在樓梯處于工作位置時(shí)通常不在該導(dǎo)軌的端部。
4.一種用于多段樓梯的連接裝置，該樓梯在使用時(shí)可打開、伸展或滑出而形成一連續(xù)樓梯，在收存時(shí)可折疊、收縮或滑進(jìn)和置于天花板框架里，該連接裝置的特征在于其至少包括一個(gè)固定在第一梯段或其等效件，如蓋板上的導(dǎo)軌；一個(gè)安裝在所述導(dǎo)軌上并與其它梯段相連的滑塊，當(dāng)該滑塊沿導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)，梯段相應(yīng)地折疊或打開、伸展或收縮、滑出或滑進(jìn)；以及一軸向受力的驅(qū)動(dòng)桿，可以是一連桿、一線性馬達(dá)、一繩索或其它等效體，其與滑塊鉸接，并與導(dǎo)軌之間的角度α等于或小于90°。
5.如權(quán)利要求4所述的連接裝置，其特征是該軸向受力的驅(qū)動(dòng)桿為一連桿或其等效件，該連桿的另一端鉸接在一懸臂上，該懸臂通常通過一固定板鉸接在天花板的框架上并通常由一線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求4所述的連接裝置，其特征在于所述軸向受力的驅(qū)動(dòng)桿為一線性馬達(dá)或其等效體，其通常通過一固定板鉸接在天花板框架上。
7.設(shè)置一起始角β，通常為30°＜β＜50°，以避開馬達(dá)驅(qū)動(dòng)折疊式樓梯的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置，其特征在于該起始角β形成于樓梯折疊后相互鉸接的第一和第二梯段之間，所述第一梯段在收存位置時(shí)水平位于天花板框架中，而其它梯段則位于其上方。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種樓梯,諸如帶有一蓋板的閣樓樓梯,其具有相互匹配的多個(gè)梯段,使用時(shí)形成連續(xù)樓梯并可折疊、收縮或滑動(dòng)存放在天花板框架中。蓋板與樓梯順次打開的銜接是由一機(jī)械連接裝置完成。該機(jī)械連接簡單可靠且?guī)缀鯚o需任何維護(hù)。對于三折式閣樓樓梯和用于中樓面的二折式樓梯,可以采用簡便的四桿機(jī)構(gòu)將兩個(gè)相互鉸接的梯段的運(yùn)動(dòng)耦合在一起。這樣不僅二折式樓梯而且常用的三折式樓梯可由一線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
文檔編號E04F11/06GK1266936SQ0010411
公開日2000年9月20日 申請日期2000年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月11日
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