CN102215915A - 具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置 - Google Patents

Abstract

具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置包括壳体、鼓状物、救生索、第一和第二制动组件、以及控制器。鼓状物可转动地操作地连接到壳体。救生索具有将第一端和第二端互连的中间部分。第一端操作地连接到鼓状物。第一和第二组件操作地连接到鼓状物。控制器操作地连接到第一和第二制动组件并具有第一位置和第二位置。第一位置在下降模式中选择性地与第一制动组件配合，且第二位置在跌落阻止模式中选择性地与第二制动组件配合。

Description

具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置

技术领域

本发明涉及具有掉落阻止模式和下降模式的安全装置。

背景技术

安全装置在工人在执行过程中可能发生掉落危险的任务中使用的跌落保护安全设备领域中是众所周知的。通常使用的一种类型的安全装置是自缩回救生索，其通常连接到工人执行任务附近的支承结构，且缆绳的端部通常连接到工人佩戴的安全带束。自缩回救生索通常包括壳体，该壳体容纳缆绳、绳子或缚带绕其缠绕的鼓状物。鼓状物是弹簧，该弹簧偏置成当施加拉出缆索的张力时放出缆绳并当缆绳上的张力减小或释放时从鼓状物缩回任何已展开的缆绳。该壳体还包括用于当缆绳突然以大于预定最大角速度的速率从鼓状物展开时阻止鼓状物转动的制动组件。当鼓状物的转动停止时，防止额外缆绳从壳体放出以阻止工人跌落。

如果发生跌落，或者如果工人需要以其它方式被营救，工人可能需要帮助来转危为安。在这些情况下，可使用其它类型的安全装置、受控的下降装置来辅助工人变得安全。

出于阅读和理解本说明书时对本领域对技术人员来说显而易见的上述原因和下述其它原因，本领域需要具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置。

发明内容

通过本发明的各实施例解决并通过阅读和理解本说明书来理解与现有装置相关的上述问题。示例地而非限制地作出以下概述。仅用于辅助读者理解本发明地某些方面。

在具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置的一实施例中，鼓状物可转动地操作地连接到壳体。救生索具有将第一端和第二端互连的中间部分。第一端操作地连接到鼓状物。第一制动组件操作地连接到鼓状物，且第二制动组件操作地连接到鼓状物。控制器操作地连接到第一和第二制动组件并具有第一位置和第二位置。第一位置选择性地与第一制动组件配合，且第二位置选择性地与第二制动组件配合。

在具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置的一实施例中，鼓状物可转动地操作地连接到壳体。救生索具有将第一端和第二端互连的中间部分。第一端操作地连接到鼓状物，中间部分的至少一部分绕鼓状物缠绕，且第二端操作地连接到钩。第一制动组件和第二制动组件操作地连接到鼓状物。第一制动组件包括转子以及第一直齿轮，具有摩擦垫的至少一个棘爪枢转地操作地连接到该转子。转子包括转子齿轮。第一直齿轮包括内齿和外齿。第二制动组件包括齿轮组件和至少一个第二棘爪。齿轮组件包括第二直齿轮。轴包括第一和第二齿并操作地连接第一和第二制动组件。第一直齿轮的内齿与轴的第一齿啮合，且外齿与转子齿轮啮合以将轴与转子互连。第二直齿轮与轴的第二齿啮合。控制器操作地连接到轴并具有第一位置和第二位置。第一位置允许轴转动并选择性地在下降模式中与第一制动组件配合，在下降模式中当转子转动时摩擦垫与壳体接触。第二位置将轴锁定并选择性地在跌落阻止模式中与第二制动组件配合，在跌落阻止模式中，至少一个第二棘爪操作地连接到鼓状物并构造和布置成当鼓状物以预定速度转动时与齿轮组件配合。

一实施例的制动组件包括壳体、至少一个棘爪、转子以及配合表面。至少一个棘爪包括枢轴端和自由端。枢轴端包括第一侧和第二侧，且第一侧包括凸缘部分。转子包括基部和操作地连接到该基部的至少一个接纳件。该至少一个接纳件构造和布置成接纳至少一个棘爪的枢轴端，且该枢轴端枢转地操作地连接到至少一个接纳件。凸缘部分在转子和壳体之间靠近该至少一个接纳件的一侧定位。配合表面在该至少一个棘爪附近。当转子转动以与配合表面配合时，该至少一个棘爪相对于转子向外枢转。

在使用具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置的一实施例方法中，该装置包括：壳体；鼓状物，该鼓状物可转动地操作地连接到壳体；救生索，该救生索具有将第一端与第二端互连的中间部分，第一端操作地连接到鼓状物；第一制动组件和第二制动组件，第一制动组件和第二制动组件操作地连接到鼓状物；轴，该轴将第一和第二制动组件互连；以及控制器，该控制器操作地连接到轴并具有第一位置和第二位置，第一位置允许轴转动并选择性地在下降模式中与第一制动组件配合，第二位置将轴锁定并选择性地在跌落阻止模式中与第二制动组件配合。该方法包括将控制器定位在第二位置，由此将轴锁定并在跌落阻止模式中触发第二制动组件。

该方法还包括将控制器定位在第一位置，由此允许轴转动并在下降模式中触发第一制动组件。

该方法还包括将控制器定位在第一位置，由此允许轴转动并在发生跌落之后在下降模式中触发第一制动组件。

附图说明

当鉴于详细说明书和以下附图考虑时，可更容易地理解本发明，且其它优点和其用途可更容易地显现出来，附图中：

图1是根据本发明原理构造的具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置的正视立体图；

图2是图1中所示安全装置的后视图；

图3是图1中所示安全装置的侧视图；

图4为图1中所示安全装置的分解立体图；

图5A是图1中所示安全装置的控制器和下降组件的分解正视立体图；

图5B是图5A中所示控制器和下降组件的分解后视立体图；

图6是图1中所示安全装置的制动组件的一部分的分解立体图；

图7是图1中所示安全装置处于跌落阻止模式的正视图；

图8是沿图7中线8-8截取的安全装置的剖视图；

图9是控制器和下降组件处于跌落阻止模式的立体图；

图10是控制器和下降组件处于跌落阻止模式的剖视图；

图11是图1中所示安全装置处于下降模式的正视图；

图12是沿图11中线12-12截取的安全装置的剖视图；

图13是控制器和下降组件处于下降模式的立体图；

图14是控制器和下降组件处于下降模式的剖视图；

图15是图5A和5B中所示控制器和下降组件的第一制动组件的分解立体图；以及

图16是靠近图15中所示组件的转动轴线截取的第一制动组件的剖视图。

根据通常实践，各种所述特征不是按比例绘制的，而是绘制成强调与本发明相关的特定特征。在各附图中和全文中附图标记标示相同的构件。

具体实施方式

在以下详细描述中，参照形成本发明一部分的附图，而且在附图中通过示例示出了可实施本发明的实施例。以足够的细节描述了这些实施例，以使本领域技术人员能实施本发明，而且应当理解的是，可利用其它实施例，而且可作出机械修改而不偏离本发明的精神和范围。因此以下详细描述不应认为是限制意义，且本发明的范围仅由权利要求书和其等同物限定。

根据本发明的原理构造的一实施例的安全装置在附图中由附图标记100标示。安全装置100包括前部壳体部分101和后部壳体部分121，两者形成某些其它部件可容纳在其中的空腔。前部壳体部分101包括前板102，该前板102包括：顶部附近的突起103、中心小孔104、底部开口105、以及底部小孔107，底部开口105具有靠近底部开口105的两侧和底部附近的小孔106，底部小孔107在底部开口105下方。顶部108、第一侧111、第二侧112、以及底部114从前板102向外延伸以形成其间的空腔(未示出)。顶部108包括槽口或开口110，该槽口或开口110提供到空腔(未示出)的通路，该空腔构造和布置成接纳转环眼240的一部分。第二侧112包括靠近第二侧112的中部和底部附近的手柄部分113。底部114包括槽口或开口116，该槽口或开口116提供到空腔117的通路。

后部壳体部分121包括后板122，该后板122包括中心小孔124和其它小孔(未示出)。顶部128、第一侧131、第二侧132、以及底部134从后板122向外延伸以形成空腔137。顶部128包括槽口或开口130，该槽口或开口130提供到空腔129的通路，该空腔129构造和布置成接纳转环眼240的一部分。第二侧132包括靠近第二侧132的中部和底部附近的手柄部分133。在空腔137内靠近底部134是从第二侧132延伸到第一侧131附近的分隔件135，分隔件135与第一侧131之间存在间隙。底部134包括槽口或开口136，该槽口或开口136提供到空腔138的通路。

控制器和下降组件145靠近底部开口105操作地连接到前板102。图5A和5B中示出的组件145包括壳体146和控制旋钮148，该壳体146容纳某些其它组件部件，控制旋钮148操作地连接到壳体146。靠近前侧的底部，壳体146包括孔147，该孔147具有靠近孔147的周界向外延伸的凸缘部分147a。靠近凸缘部分147a，孔147包括各槽口280，各槽口280较佳地间隔开约90度。在图5A所示的定向中，顶部右槽口280比顶部左槽口280深，这使得花键套筒155能够具有向内和向外位置或相对于壳体146配合。当位置指示件149a定位在顶部右槽口280附近时，花键套筒155处于向内位置，且当位置指示件149a靠近顶部左槽口280定位时，花键套筒155处于向外位置。当花键套筒155处于向内位置时，其与小齿轮172配合并锁定。当花键套筒155处于向外位置时，其与小齿轮172脱开配合并解除锁定。相对于组件145的前部，在底部左槽口与底部右槽口280之间是凹陷部分281，该凹陷部分281进一步延伸到壳体146内。靠近顶部两个槽口280，在凸缘部分147a的相对侧上是狭槽278和279。

如图5B所示，壳体146的后侧包括空腔260，空腔260具有侧面260b。在空腔260内，靠近壳体146前部的一侧面包括接纳件260a。在空腔260上方是在每侧上具有小孔262的孔261。孔147在空腔260与壳体146的底部之间延伸穿过壳体146。壳体146的底部包括在底部每侧上的孔263。

旋钮148包括凸缘部分149，凸缘部分149较佳地具有滚花的外表面和位置指示件149a，以及从凸缘部分149向外延伸的圆筒形部分151。孔150轴向延伸穿过旋钮148。圆筒形部分151构造和布置成容纳组件145的某些部件。花键套筒155呈大致垫圈形，具有从基部155a向外延伸的凸片155b。凸片155b构造和布置成对应于壳体146内的槽口280。孔156延伸穿过基部155a的中心，且小孔157和157a围绕孔156定位。小孔157在孔156的相对侧上，且小孔157a在孔156的小孔157之间的一侧上。基部155a的形成孔156的表面包括齿156a。弹簧154靠近孔156定位，且垫圈153和螺旋环152定位在弹簧154与旋钮148的前板部分之间。弹簧154施加抵靠花键套筒155的偏置力，这使得花键套筒155相对于壳体146向内和向外移动。

固定件158延伸穿过旋钮148的孔150，并延伸进入花键套筒155的两相对小孔157内以连接旋钮148与花键套筒。当控制器和下降组件145处于相对于壳体146的选择位置时，固定件159延伸穿过相对小孔157之间的小孔157a，并构造和布置成接纳在凹陷部分281内。

定位在旋钮148上方，在壳体146的相对侧上的是第一制动组件。第一制动组件包括转子162、棘爪161以及摩擦垫160，它们配装在空腔260内。转子162包括基部，枢轴接纳件162a在基部的相对侧上从基部延伸，且齿轮162b操作地连接到基部。枢轴接纳件162a的端部包括相对平坦的表面162d。孔162c延伸穿过基部和齿轮162b。每个棘爪161包括枢轴部分161a，该枢轴部分161a构造和布置成配装在相应的枢轴接纳件162a内并在相应的枢轴接纳件162a内枢转。每个枢轴部分161a包括靠近枢轴部分161a一侧的凸缘部分161e。每个棘爪161还包括自由端161b和垫接纳件161c。垫接纳件161c定位在棘爪161的在枢轴部分161a与自由端161b之间的外表面上。垫接纳件161c构造和布置成接纳摩擦垫160的一部分。每个棘爪161还包括靠近枢轴部分161a与垫接纳件161c之间的相对平坦表面161d。较佳地由具有低摩擦系数的塑料制成的选配的盘264可定位在棘爪161与壳体146之间以减小凸缘部分161e在壳体146上的摩擦。盘264在图15和16中示出但未在图5A和5B中示出。沟槽销163延伸穿过孔162c，且沟槽销163的一端配装在接纳件260a内，且另一端配装在中间小孔167内。

直齿轮164包括绕其周界的齿164a、小孔164b、以及绕形成小孔164b的周界的齿164c。基板165具有对应于壳体146的形状的形状，并包括顶部小孔166和166a、中部小孔167、孔168、以及底部小孔170，孔168具有绕孔168的两侧和底部的小孔169。固定件171延伸穿过小孔166a和170进入孔261和263以将基板165连接到壳体146。

小齿轮172包括轴部分173，第一齿174和第二齿175操作地连接到轴部分173。第一齿174靠近一端，且第二齿175靠近轴部分173的中间。第二齿175包括阳部分175a，该阳部分175a以较小直径从第二齿175向外延伸。阳部分175a构造和布置成与直齿轮164的齿164c啮合。轴部分173的端部较佳地具有比轴部分173的中间小的直径。

当组件145组装好时，小齿轮172延伸穿过基板165的孔168、直齿轮164的小孔164b、壳体146的孔147、花键套筒155的孔156、弹簧154的孔、垫圈153的小孔、以及螺旋环152的小孔。因为旋钮148连接到花键套筒155，旋钮148通过花键套筒155连接到小齿轮172。因为弹簧154靠近第一齿174固定地连接到轴部分173的端部，弹簧154施加朝向壳体146抵靠花键套筒155的偏置力。第一齿174与花键套筒155的齿156a啮合，且第二齿175的阳部分175a与直齿轮164的齿164c啮合。直齿轮164的齿164a与齿轮162b的齿啮合。

如图15和16所示，枢轴接纳件162a接纳棘爪161的相应枢轴部分161a，且凸缘部分161e在转子162与壳体146之间靠近转子162的一侧定位。凸缘部分161e防止枢轴部分161a从转子162的相对侧滑出枢轴接纳件162。尽管相对于第一制动组件示出该转子和棘爪布置，但认识到该布置也可用于其它类型的制动组件。

靠近前部壳体部分101的另一内侧有齿轮组件180，齿轮组件180操作地连接到第二齿175，第二齿175延伸穿过前部壳体部分101的底部开口105。图6中所示的齿轮组件180包括毂184、直齿轮181、摩擦盘188、棘齿盘190、摩擦盘193、弹簧盘195、以及锁定螺母197。毂184包括凸缘部分185和从凸缘部分185向外延伸的柱形部分186。孔187纵向延伸穿过毂184。直齿轮181包括小孔182和齿183。摩擦盘188包括小孔189。棘齿盘190包括小孔191和齿192。摩擦盘193包括小孔194。摩擦盘195包括小孔196。锁定螺母197包括小孔198。柱形部分186延伸穿过直齿轮181的小孔182、摩擦盘188的小孔189、棘齿盘190的小孔191、摩擦盘193的小孔194、弹簧盘195的小孔196。柱形部分186具有平坦的相反侧，且形成小孔182、189以及194的各表面具有相应的平坦部分，使得直齿轮181、摩擦盘188以及摩擦盘193不绕柱形部分186转动。锁定螺母197的小孔198接纳柱形部分186的端部，且毂184的凸缘部分185和锁定螺母197将其它部件固定到柱形部分186。直齿轮181的齿183与小齿轮172的第二齿175啮合。

具有小孔203的隔离盘202靠近齿轮组件180定位，且鼓状物220靠近隔离盘202定位。鼓状物220包括圆筒形毂部分221和凸缘224，该圆筒形毂部分221具有覆盖一端的端部221a，凸缘224靠近相对端从毂部分221向外延伸。端部221a包括圆柱形部分222和孔223，圆柱形部分222具有小孔且孔223靠近端部221a的中间。

毂部分221形成空腔，第二制动组件的一部分容纳在该空腔内。第二制动组件包括齿轮组件180和棘爪205。每个棘爪205包括摇臂部分206、配合部分207、以及延伸部分208。延伸部分208从相应棘爪205向外延伸并配装在由端部221a内相应圆柱形部分222形成的孔内。弹簧210将棘爪205偏置到脱开配合位置。每个弹簧210包括第一端211、第二端212、以及端部221与212之间的盘绕部分213。第一端211操作地连接到端部221a且第二端212操作地连接到相应棘爪205。轴216延伸穿过孔223，且轴承215定位在圆柱形部分222的孔和孔223内。轴承235靠近孔223定位，且轴216还延伸穿过轴承235。

缆绳225包括第一端226和第二端227，第一端226操作地连接到鼓状物220，第二端227操作地连接到钩230。靠近钩230有止挡件228和缓冲件229，该止挡件靠近开口116配装在空腔117内，缓冲件229保护缆绳225的第二端227并防止缆绳225完全缩回到壳体内。剪切销232形成缆绳225的保留部分，且间隔件233定位缆绳225和剪切销232以保持恒定的断裂点。

凸缘238用延伸穿过小孔238a的固定件239操作地连接到端部221a。缆绳225的中间部分至少部分地围绕毂221的外侧缠绕，且凸缘224和238防止缆绳225滑出毂221。隔离盘241靠近凸缘238定位，且较佳地为电动机弹簧的弹簧242定位在隔离盘241与后板122之间。弹簧242的一端连接到后部壳体部分121，且弹簧242的另一端通过接纳该端部的狭槽(未示出)连接到轴216。弹簧242在轴216上施加偏置力。

前部负载条245定位在前板102与控制器和下降组件145之间。前部负载条245包括顶部小孔246、顶部小孔246下方的小孔247、靠近中间的小孔248、小孔248下方的小孔249、小孔249下方的孔250、靠近孔250的两侧和底部定位的小孔251、以及底部小孔252。固定件253延伸穿过小孔246以连接到间隔件236，且固定件254延伸穿过各小孔252以连接到相应联接六角螺母234。对准销177延伸到小孔249内并延伸穿过顶部小孔166进入小孔262。

后部负载条265靠近后板122定位。后部负载条265包括顶部小孔266、顶部小孔266下方的小孔267、靠近中间的小孔268、小孔268下方的小孔271、以及底部小孔272。固定件273延伸穿过小孔266以连接到间隔件236，且固定件274延伸穿过各小孔272以连接到相应联接六角螺母234。

联接六角螺母234a和234b以及间隔件236辅助将前部壳体部分101与后部壳体部分121互连。壳体部分的顶部包括各孔(仅示出顶部108上的孔110a)，各孔构造和布置成接纳间隔件236，间隔件236包括构造和布置成接纳固定件253和273的螺纹孔。固定件253延伸穿过前部负载条245内的小孔246并进入间隔件236的螺纹孔。固定件273延伸穿过前部负载条265内的小孔266并进入间隔件236的螺纹孔。靠近壳体部分101和121的两侧，壳体部分101和121形成孔141，孔141构造和布置成接纳联接六角螺母234a，联接六角螺母234a包括构造和布置成接纳固定件254a和274a的螺纹孔。各壳体部分的底部包括对应于构造和布置成接纳联接六角螺母234b的小孔(仅示出小孔107)的孔，联接六角螺母234b包括构造和布置成接纳固定件254b和274b的螺纹孔。固定件254b延伸穿过前部负载条245内的小孔252并进入联接六角螺母234b的螺纹孔。固定件274b延伸穿过后部负载条265内的小孔272并进入联接六角螺母234b的螺纹孔。海绵条237有助于密封前部壳体部分101和后部壳体部分121。

当安全装置100组装好时，轴216从靠近前部壳体部分101延伸到后部壳体部分121。固定件258延伸穿过前部负载条245内的小孔248、穿过前板102内的中心小孔104、并进入轴216内的孔。固定件259延伸穿过前部负载条265内的小孔268、穿过后板122内的中心小孔124、并进入轴216内的孔。轴216在前部壳体部分101与鼓状物220之间延伸穿过齿轮组件180的孔187和隔离盘202的小孔203，轴216延伸穿过鼓状物的孔223以及轴承215和235，且轴216延伸穿过隔离盘241的小孔241a并在鼓状物220与后部壳体部分121之间操作地连接到弹簧242的端部。弹簧242的端部靠近轴216的端部插入狭槽(未示出)，因此在轴216上施加偏置力。当缆绳225从绕鼓状物220放出时轴216转动并将弹簧242更紧地缠绕。因为弹簧242想要解开缠绕，所以弹簧242在轴216上施加偏置力以围绕鼓状物220自动缩回和缠绕缆绳225。如果缆绳225从鼓状物220放开得太快，例如如果发生跌落，则棘爪205向外枢转并与棘齿盘190上的齿192配合，这使得当定位在跌落阻止模式时阻止鼓状物220转动。

如图4所示，固定件176延伸穿过前板102的小孔106、穿过前部负载条245的小孔251、并进入基板165内的孔169，从而将控制器和下降组件145连接到前部壳体部分101。轴部分173和小齿轮172的第二齿175的一部分延伸穿过前部负载条245的孔250并穿过前板102的底部开口105，从而第二齿175的阳部分175a与直齿轮164的齿164c啮合，且第二齿175与齿轮组件180的齿183啮合。轴部分173进一步向外延伸进入后部壳体部分121内的孔139。

当控制器和下降组件145的旋钮148定位在第一位置278时，装置100定位在下降模式，如图11所示。在下降模式中，允许小齿轮172转动，这是因为旋钮148未相对于壳体146锁定。如图12-14所示，花键套筒凸片155b不与壳体146配合，且旋钮148处于脱开配合位置301，旋钮148相对于壳体146向外定位。因此，因为小齿轮172可转动，所以齿轮组件180可转动，且第二制动组件不能正确运行。这允许第一制动组件运行。当小齿轮172转动时，直齿轮164和转子162转动，且当转子162转动时，棘爪161向外枢转，使得摩擦垫160与壳体146的两侧260b接触。摩擦垫160与壳体146之间的摩擦减慢小齿轮172的转动速率，这减慢鼓状物220的转动速率，这减慢缆绳225放出的速率以控制连接到钩230的使用者的下降速率。第一制动组件不包括弹簧，所以在使用装置100期间棘爪161可向外枢转。因此，可能摩擦垫160可与壳体146的两侧260b接触，但直到小齿轮172快速转动为止，只会发生相对小至零的制动力。当转动速率增加时，制动力增加。认识到第一制动组件也可包括弹簧，以将棘爪相对于转子162向内偏置。

棘爪161包括表面161d，该表面161d在棘爪161相对于转子162向外枢转时与转子162的表面162d接触。但是，摩擦垫160在表面161d和162d彼此接触之前与壳体146的两侧260b接触，因此限制棘爪161的向外运动。

当旋钮148定位在第二位置279时，装置100定位在跌落阻止模式，如图7所示。在跌落阻止模式，小齿轮172不转动，这是因为旋钮148相对于壳体146锁定。如图8-10所示，花键套筒凸片155b与壳体146配合，且旋钮148处于配合位置300，旋钮148相对于壳体146向内定位。凸片155b接纳在相应槽口280内，且固定件159接纳在凹陷部分281内，如图8-10中所示。固定件159和凹陷部分281防止旋钮148过度转动过位置278和278。弹簧154在花键套筒155上施加偏置力，且因此在旋钮148上施加偏置力，以保持旋钮148偏置在第二位置279。因此，因为小齿轮172不能转动，所以齿轮组件180不能转动，且第二制动组件可正确运行。换言之，棘齿盘190锁定就位，从而当鼓状物220以预定速度转动且棘爪205枢转以与棘齿盘190的齿192配合时，鼓状物220的转动停止，因为齿轮组件180不转动。

运行时，安全装置100操作地连接到支承结构，且缆绳操作地连接到工人穿戴的安全带束。工人在安全装置100附近周围自由移动，仅缆绳的长度限制工人运动的距离。当工人进一步远离安全装置100移动时，当缆绳从鼓状物220展开时缆绳从装置放出。当工人更靠近安全装置100移动时，当缆绳绕鼓状物220缠绕时缆绳缩回到装置内。

鼓状物220转动以放出缆绳的突然加速或预定速率使棘爪205克服弹簧210的力。离心力使棘爪205远离毂221的中心部分枢转。弹簧210的力被克服，延伸部分208在圆柱形部分222内转动，且配合部分207向外移动，从而棘爪205中的至少一个与齿轮组件180的棘齿192中的至少一个配合。当齿轮组件180锁定在跌落阻止模式时，齿轮组件180与棘爪205中的至少一个的配合触发第二制动组件的停止。因为棘爪205与棘齿192配合，且不再转动，棘爪205使制动毂184转动。可转动地安装到轴216但不绕轴216正常转动的制动毂184开始与棘爪205和鼓状物220一起转动。扭矩设置成预定水平以减慢和均匀地停止制动毂184的转动。一旦棘爪205中的至少一个与棘齿192中的至少一个配合，它们直到鼓状物220开始向后转动以将缆绳展开到鼓状毂221上时才脱开配合。如果允许齿轮组件180在下降模式转动，齿轮组件180与棘爪205中的至少一个配合不触发第二制动组件的停止，并触发第一制动组件。

在下降模式，尽管齿轮组件180与棘爪205中的至少一个配合，但第二制动组件不能正确运行，因为齿轮组件180与小齿轮172一起转动。转动小齿轮172使直齿轮164转动，这使转子162的齿轮162b转动，这使转子162和棘爪161转动。棘爪161的枢轴部分161a将在枢轴接纳件162a内枢转，且自由端161b将相对于转子162向外运动以与壳体146的表面接触。摩擦垫160与壳体146之间的摩擦减慢小齿轮172的转动速率，这减慢鼓状物220的转动速率，这减慢缆绳225放出的速率以控制连接到钩230的使用者的下降速率。当转子转动时，该类型的离心制动件(第一制动组件)将配合到一定程度，且当角速度增加时制动力将增加。尽管未使用弹簧，但认识到弹簧可用于将棘爪向内偏置且可防止制动垫与壳体接触和施加任何制动力，直到达到预定角速度为止。

在另一实施例中，在发生跌落以后，旋钮可从第二位置(跌落阻止模式)移动到第一位置(下降模式)。可使用工具(未示出)辅助将旋钮向外移动，因此使跌落阻止系统脱开配合并允许下降系统起作用，且旋钮可转动到第一位置。一旦将旋钮向外拉(将花键套筒与小齿轮脱开配合)，下降系统就起作用。

上述说明书、实例和数据提供本发明的各实施例的组成的制造和使用的完整描述。因为可作出本发明的许多实施例而不偏离本发明的精神和范围，所以本发明在于此后所附的权利要求书。

Claims (19)

1.一种具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置，所述安全装置包括：

壳体；

鼓状物，所述鼓状物可转动地操作地连接到所述壳体；

救生索，所述救生索具有将第一端和第二端互连的中间部分，所述第一端操作地连接到所述鼓状物；

第一制动组件，所述第一制动组件操作地连接到所述鼓状物；

第二制动组件，所述第二制动组件操作地连接到所述鼓状物；以及

控制器，所述控制器操作地连接到所述第一和第二制动组件并具有第一位置和第二位置，所述第一位置选择性地与所述第一制动组件配合，且所述第二位置选择性地与所述第二制动组件配合。

2.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述第一位置触发下降模式，且所述第二位置触发跌落阻止模式。

3.如权利要求2所述的安全装置，其特征在于，所述控制器构造和布置成从所述第二位置切换到所述第一位置。

4.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述第一和第二制动组件操作地连接。

5.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述第一制动组件包括转子，具有摩擦垫的至少一个第一棘爪枢转地操作地连接到所述转子，当所述转子转动时，所述摩擦垫与所述壳体接触以减慢所述转子的转动速率。

6.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述第二制动组件包括齿轮组件和至少一个第二棘爪，当所述鼓状物以预定速度转动时，所述至少一个第二棘爪操作地连接到所述鼓状物并构造和布置成与所述齿轮组件配合。

7.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，还包括轴和所述控制器，所述轴操作地连接所述第一和第二制动组件，所述控制器将所述轴锁定在所述第二位置，由此触发跌落阻止模式，所述控制器允许所述轴在所述第一位置转动，由此触发下降模式。

8.如权利要求7所述的安全装置，其特征在于，所述轴包括第一和第二齿。

9.如权利要求8所述的安全装置，其特征在于，所述第一制动组件包括转子，具有摩擦垫的至少一个第一棘爪枢转地操作地连接到所述转子，所述转子包括齿轮，所述齿轮包括具有内齿和外齿的第一直齿轮，所述内齿与所述轴的所述第一齿啮合，且所述外齿与所述转子的所述齿轮啮合，从而将所述轴与所述转子互连，当所述转子转动时所述摩擦垫与所述壳体接触以减慢所述转子的转动速率。

10.如权利要求8所述的安全装置，其特征在于，所述第二制动组件包括齿轮组件和至少一个第二棘爪，所述齿轮组件包括与所述轴的所述第二齿啮合的第二直齿轮，当所述鼓状物以预定速度转动时，所述至少一个第二棘爪操作地连接到所述鼓状物并构造和布置成与所述齿轮组件配合。

11.一种具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置，所述安全装置包括：

壳体；

鼓状物，所述鼓状物可转动地操作地连接到所述壳体；

救生索，所述救生索具有将第一端与第二端互连的中间部分，所述第一端操作地连接到所述鼓状物，所述中间部分的至少一部分绕所述鼓状物缠绕，所述第二端操作地连接到钩；

第一制动组件和第二制动组件操作地连接到所述鼓状物，所述第一制动组件包括转子和第一直齿轮，具有摩擦垫的至少一个第一棘爪枢转地操作地连接到所述转子，所述转子包括转子齿轮，所述第一直齿轮包括内齿和外齿，所述第二制动组件包括齿轮组件和至少一个第二棘爪，所述齿轮组件包括第二直齿轮；

轴，所述轴包括第一和第二齿并操作地连接所述第一和第二制动组件，所述第一直齿轮的所述内齿与所述轴的所述第一齿啮合，且所述外齿与所述转子齿轮啮合以将所述轴与所述转子互连，所述第二直齿轮与所述轴的所述第二齿啮合；以及

控制器，所述控制器操作地连接到所述轴并具有第一位置和第二位置，所述第一位置允许所述轴转动并在下降模式中选择性地与所述第一制动组件配合，当所述转子转动时，所述摩擦垫与所述壳体接触以减慢所述转子的转动速率，所述第二位置锁定所述轴并在跌落阻止模式中选择性地与所述第二制动组件配合，所述至少一个第二棘爪操作地连接到所述鼓状物并构造和布置成当所述鼓状物以预定速度转动时与所述齿轮组件配合。

12.如权利要求11所述的安全装置，其特征在于，所述控制器构造和布置成从所述第二位置切换到所述第一位置。

13.一种制动组件，包括：

壳体；

至少一个棘爪，所述至少一个棘爪包括枢转端和自由端，所述枢转端包括第一侧和第二侧，所述第一侧包括凸缘部分；

转子，所述转子包括基部和操作地连接到所述基部的至少一个接纳件，所述至少一个接纳件构造和布置成接纳所述至少一个棘爪的所述枢轴端，所述枢轴端枢转地操作地连接到所述至少一个接纳件，所述凸缘部分在所述转子与所述壳体之间靠近所述至少一个接纳件的一侧定位；以及

配合表面，所述配合表面靠近所述至少一个棘爪，其中当所述转子转动以与所述配合表面配合时，所述至少一个棘爪相对于所述转子向外枢转。

14.如权利要求13所述的制动组件，其特征在于，所述配合表面是所述壳体的表面，且所述至少一个棘爪包括摩擦垫，所述摩擦垫构造和布置成当所述转子转动时与所述壳体接触以减慢所述转子的转动速度。

15.如权利要求13所述的制动组件，其特征在于，所述配合表面是至少一个棘齿，且当所述转子以预定速度转动时所述至少一个棘爪的所述自由端与所述至少一个棘齿配合。

16.如权利要求13所述的制动组件，其特征在于，还包括壳体和轴，所述轴可转动地操作地连接到所述壳体，所述鼓状物操作地连接到所述轴。

17.一种使用具有跌落阻止模式和下降模式的安全装置的方法，所述装置包括：壳体；鼓状物，所述鼓状物可转动地操作地连接到所述壳体；救生索，所述救生索具有将第一端与第二端互连的中间部分，所述第一端操作地连接到所述鼓状物；第一制动组件和第二制动组件，所述第一制动组件和第二制动组件操作地连接到所述鼓状物；轴，所述轴将所述第一和第二制动组件互连；以及控制器，所述控制器操作地连接到所述轴并具有第一位置和第二位置，所述第一位置允许所述轴转动并选择性地在下降模式中与所述第一制动组件配合，所述第二位置将所述轴锁定并选择性地在跌落阻止模式中与所述第二制动组件配合，所述方法包括：

将所述控制器定位在所述第二位置，由此将所述轴锁定并在所述跌落阻止模式中触发所述第二制动组件。

18.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括将所述控制器定位在所述第一位置，由此允许所述轴转动并在所述下降模式中触发所述第一制动组件。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括将所述控制器定位在所述第一位置，由此允许所述轴转动并在发生跌落之后在所述下降模式中触发所述第一制动组件。

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