CN106685108A - 一种便携式爬绳器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式爬绳器，包括电源、支架、电机、转轮，所述电源与电机连接，所述电机的转轴绕自身轴线可转动地穿过所述电机外壳的一侧，并固定在所述支架上，所述电机的定子和转子均套在所述转轴上，并设在所述电机外壳内，其中，所述转子分别设置在所述定子的两侧，所述定子与所述转轴固定，所述转子和所述电机外壳均通过轴承套在所述转轴上；所述转子为永磁体，所述定子为多层电子线路板；所述电机外壳远离支架的一面，其中心轴向凸起一圆柱部，所述圆柱部通过减速齿轮与所述转轮齿轮连接。使爬绳器的结构得到简化，大大减小了爬绳器的体积和重量；整体结构小巧、轻盈，非常便于携带，具有很好的市场应用前景。

Description

一种便携式爬绳器

技术领域

本发明涉及一种升降设备，特别是涉及一种便携式爬绳器。

背景技术

普通的爬绳器，是一种经过巧妙设计的机械，依靠人力操作，可以使身体循绳上升或下降，并可停留于绳索上的任何位置。然而依靠人力毕竟费力且效率不高，不经锻炼力气小者，使用难度较大。于是，社会上出现了电机驱动的爬绳器。如中国专利公布号为CN102188796A的专利文献便公开了一种便携式动力爬绳器及爬绳方法，其包括电池组，机体上装有电磁制动式直流电机，电磁制动式直流电机输出轴与减速齿轮输入轴连接，减速齿轮输出轴与减速齿轮输入轴呈90度分布且减速齿轮输出轴上固有主动绳轮，通过彼此间的作用，实现电机驱动带动人体进行上升或下降。但是上述专利的缺点也很显然，一是体积较大，重量也较大；二是没有紧急制动装置，万一电机没有制动力，将会下坠。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种新的便携式爬绳器，以降低爬绳器的体积、质量。

本发明的技术方案如下：一种便携式爬绳器，包括电源、支架、电机、转轮，所述电源与电机连接，所述电机的转轴绕自身轴线可转动地穿过所述电机外壳的一侧，并固定在所述支架上，所述电机的定子和转子均套在所述转轴上，并设在所述电机外壳内，其中，所述转子分别设置在所述定子的两侧，所述定子与所述转轴固定，所述转子和所述电机外壳均通过轴承套在所述转轴上；所述转子为永磁体，所述定子为多层印刷电路板；所述电机外壳远离支架的一面，其中心轴向凸起一圆柱部，所述圆柱部通过减速齿轮与所述转轮齿轮连接。

优选的，所述支架设置有扣环和若干安装位。

优选的，所述转轮的圆周表面设置有至少两条滚花槽和一齿轮。

优选的，还包括设置在所述支架上的至少一个导绳轮、至少一个压紧轮；所述压紧轮固定在所述支架上，并设置至少一条滚花槽。

优选的，还包括一制动装置。

优选的，还设置一电机控制模块，用于控制电机的上升、下降和停止，所述电机控制模块分别与电源和电机连接。

优选的，所述电机控制模块设置有无线控制单元，用于接收外部遥控器的信号，控制电机的上升、下降和停止。

优选的，所述制动装置包括支架、与支架固定的自动触发结构和与支架铰接的把手结构、制动结构；所述把手结构设有把手和杠杆，用于在把手掰开或者归位时带动所述制动结构转动；所述制动结构的一端与所述杠杆的制动端铰接，所述制动结构的另一端与所述自动触发结构活动连接，并且设有制动部；所述自动触发结构用于在掉电时，将制动部弹起。

优选的，所述制动装置还包括与所述支架铰接的压绳结构，所述压绳结构的一端与所述杠杆的压绳端铰接，另一端活动设置一压绳轮。

优选的，还设置一保护外壳，所述保护外壳设有一扶手。

采用上述方案，本发明的便携式爬绳器的电机采用多层印刷电路板作为定子，采用永磁体作为转子，电机的磁场轴向设置，定子、转子套在转轴上，并且通过转轴带动转轮转动，从而实现爬绳器功能，使得爬绳器的结构得到简化，大大减小了爬绳器的体积和重量；整体结构小巧、轻盈，非常便于携带，具有很好的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明一个实施例的示意图。

图2是本发明一个实施例的电机内部示意图。

图3是本发明一个实施例的电机外部示意图。

图4是本发明一个实施例的电机的转轴示意图。

图5是本发明一个实施例的转轮示意图。

图6是本发明一个实施例的制动装置示意图。

图7是本发明另一个实施例的制动装置示意图。

图8是本发明一个实施例的把手结构示意图。

图9是本发明一个实施例的制动结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻、全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定”或“固定于”另一个元件，它可以直接固定在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本说明书所使用的技术和科学术语与本发明所属技术领域的技术人员所通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是用于描述具体的实施例，不作为对本发明的限制。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如,一种便携式爬绳器，包括电源、支架、电机、转轮，所述电源与电机连接，所述电机的转轴绕自身轴线可转动地穿过所述电机外壳的一侧，并固定在所述支架上，所述电机的定子和转子均套在所述转轴上，并设在所述电机外壳内，其中，所述转子分别设置在所述定子的两侧，所述定子与所述转轴固定，所述转子和所述电机外壳均通过轴承套在所述转轴上；所述转子为永磁体，所述定子为多层印刷电路板；所述电机外壳远离支架的一面，其中心轴向凸起一圆柱部，所述圆柱部通过减速齿轮与所述转轮齿轮连接。所述支架设置有扣环和若干安装位。所述转轮的圆周表面设置有至少两条滚花槽和一齿轮。便携式爬绳器还包括设置在所述支架上的至少一个导绳轮、至少一个压紧轮；所述压紧轮固定在所述支架上，并设置至少一条滚花槽。便携式爬绳器还包括一制动装置、一电机控制模块，用于控制电机的上升、下降和停止，所述电机控制模块分别与电源和电机连接。所述电机控制模块设置有无线控制单元，用于接收外部遥控器的信号，控制电机的上升、下降和停止。所述制动装置包括支架、与支架固定的自动触发结构和与支架铰接的把手结构、制动结构；所述把手结构设有把手和杠杆，用于在把手掰开或者归位时带动所述制动结构转动；所述制动结构的一端与所述杠杆的制动端铰接，所述制动结构的另一端与所述自动触发结构活动连接，并且设有制动部；所述自动触发结构用于在掉电时，将制动部弹起。所述制动装置还包括与所述支架铰接的压绳结构，所述压绳结构的一端与所述杠杆的压绳端铰接，另一端活动设置一压绳轮。便携式爬绳器还设置一保护外壳，所述保护外壳设有一扶手。

如图1、图2、图3所示，本发明的一个实施例是，一种便携式爬绳器，包括电源1、支架2、电机、转轮4，所述电源与电机连接，所述电机的转轴31绕自身轴线可转动地穿过所述电机外壳34的一侧，并固定在所述支架上。所述电机的定子32和转子33均套在所述转轴上，并设在所述电机外壳内，其中，所述转子分别设置在所述定子的两侧，所述定子与所述转轴固定，所述转子和所述电机外壳均通过轴承套在所述转轴上。优选的，所述转轴中空设置，并且在定子的附近设有导线孔。优选的，所述转子为永磁体，具体的，所述转子是一含有环形腔体的磁性金属结构，腔体内装载环形永磁材料，由此可以将转子固定于转轴上，并能保护永磁材料不受外力损坏，导致形状变化从而磁场变化。所述定子为多层印刷电路板；所述电机外壳远离支架的一面，其中心轴向凸起一圆柱部341，所述圆柱部通过减速齿轮与所述转轮齿轮连接。优选的，所述转轴中空设置，由此电机的电线可从所述转轴的内部连接到多层印刷电路板。优选的，所述多层印刷电路板至少三层以上，并且为了进行散热，所述多层印刷电路板的表面或者内部设置有至少一层导热层，所述导热层贴合设置在所述多层印刷电路板上，与所述电机外壳的散热片连接。优选的，所述便携式爬绳器还设置有散热风扇。

优选的，如图4所示，所述转轴在电机外壳内部的部分，分别设置不同半径的固定部。其中，半径最大的是定子固定部311，其两侧对称设置半径相同的转子固定部312，所述转轴固定部的两侧对称设置半径相同的电机外壳固定部313。所述转子固定部的半径大于所述电机外壳固定部的半径，两位置对称的电机外壳通过螺栓连接进行固定。由此，转子和电机外壳可以紧密的固定在一起。

优选的，所述支架设置有扣环和若干安装位，所述扣环用于将人或物品载重，安装位用于安装各种部件。

优选的，如图5所示，所述转轮设置有至少一内齿轮41，便携式爬绳器设有一减速齿轮，所述电机外壳通过减速齿轮与所述转轮齿轮连接，即所述电机外壳的圆柱部与所述减速齿轮齿轮连接，所述转轮的内齿轮与所述减速齿轮齿轮连接。所述减速齿轮固定在支架上，所述圆柱部设有齿轮，所述减速齿轮与所述圆柱部齿轮齿轮连接，所述转轮的内齿轮与所述减速齿轮齿轮连接；或者，所述减速齿轮套在转轴上，并与圆柱部固定，所述转轮的内齿轮与所述减速齿轮齿轮连接，所述转轮的内齿轮与所述减速齿轮齿轮连接。由此，电机通过减速齿轮带动转轮转动。

优选的，所述转轮的圆周表面设置有至少两条滚花槽42和一外齿轮43，滚花槽用于增大绳索与转轮的摩擦力，外齿轮用于与制动装置配合，制动转轮转动。

优选的，便携式爬绳器还包括设置在所述支架上的至少一个导绳轮5、至少一个压紧轮6；所述导绳轮、压紧轮固定在所述支架上一位置，并设置至少一条滚花槽，所述导绳轮、压紧轮的圆周绕中心转动。所述压紧轮与所述转轮之间设有一连接杆51，所述压紧轮、所述转轮分别与连接杆铰接，从而固定两者的中心距离。

优选的，便携式爬绳器还包括一电机控制模块，电机控制模块用于控制电机的上升、下降和停止，所述电机控制模块分别与电源和电机连接。优选的，所述电机控制模块设置有无线控制单元，用于接收外部遥控器的信号，控制电机的上升、下降和停止。由此，方便了操作，并且还可以远处操作，实现物品的上升或下降。优先的，所述电机控制模块还设置有电机控制单元，用于控制电机的功率、转速等。

优选的，便携式爬绳器还包括一制动装置7。优选的，所述制动装置包括与支架固定的自动触发结构73和与支架铰接的把手结构71、制动结构72；所述把手结构设有把手712和杠杆711，用于在把手掰开或者归位时带动所述制动结构转动；所述制动结构的一端与所述杠杆的制动端铰接，所述制动结构的另一端与所述自动触发结构活动连接，并且设有制动部；所述自动触发结构用于在掉电时，将制动部弹起。

优选的，如图6所示，所述把手的一端与所述杠杆铰接于所述杠杆的中部，所述把手结构与所述支架铰接于所述把手的中部。所谓中部，并非是指所述把手的中心位置，而是其本体中不靠近两端的中间部分，可以是离本体一端的本体的二分之一处、三分之一、四分之一处或五分之一处。由此，把手形成一个杠杆结构，把手掰开和归位时，可以带动杠杆运动。

或者，如图7、图8所示，所述杠杆弯曲成一大于90度的夹角设置，所述把手与所述杠杆固定。优选的，所述杠杆弯曲形成第一分杆7112和第二分杆7111，两分杆形成的夹角大于90度，所述第一分杆设有定轴，并且在端部设有第一制动轴孔7114，所述把手与杠杆固定于所述第二分杆；所述制动结构的一端与所述第一分杆铰接于所述第一制动轴孔，另一端设有制动部723以及触发轴孔724，两端的中间设有制动定轴722，所述触发轴孔为长圆形；所述自动触发结构与所述制动结构铰接于所述触发轴孔，用于在所述自动触发结构掉电时，将制动部弹起；所述把手结构、制动结构分别通过所述定轴、制动定轴与所述支架铰接；所述自动触发结构固定在所述支架上。由此，当绳索牵引装置发生掉电意外时，制动装置可以第一时间进行制动动作，防止垂直下坠。同时，通过可以掰开或归位把手，可以拉下或弹出制动部，进行安全降落。所述第二分杆设有压绳轴孔7113，所述压绳轴孔为长圆形。

在上述任一实施例基础上，优先的，所述制动装置还包括与所述支架铰接的压绳结构74，所述压绳结构的一端与所述杠杆的压绳端铰接，另一端活动设置一压绳轮741。即所述杠杆的一端连接所述制动结构，另一端连接所述压绳结构。

优先的，所述压绳结构与所述支架铰接于所述压绳结构的中部。由此，当把手掰开时，压绳轮将往里靠，可以使外部的绳索更紧密地与转轮压紧，从而增大两者的摩擦力，并且在下降过程，绳子与压绳并不会产生摩擦，因而不会导致绳索的磨损。同时，不管绳子牵引装置是上升还是下降，掰开把手均可以增大绳子与转轮的摩擦力，使绳子与转轮之间不会产生摩擦位移，上升或者下降更为快速以及安全。

为了使第一分杆与制动结构的滑动更为顺畅，在上述任一实施例基础上，优先的，如图9所示，所述制动结构连接所述第一分杆的一端设置第二制动轴孔721，第二制动轴孔为长圆形。

为了使制动结构在把手掰开时可以拉下制动部，在归位时制动结构可以自由地以制动定轴为中心转动，优先的，所述第一制动轴孔弯曲设置且角度大于90度，所述第一制动轴孔的弯曲朝向与所述杠杆的弯曲朝向相反，所谓弯曲朝向，即弯曲的部分组成的夹角方向，第一制动轴孔的弯曲朝向为向左，杠杆的弯曲朝向为向右。此处仅为解释弯曲朝向的意义，不代表本申请的其他技术方案限于此。

为了增大压绳结构对绳子的附着力，优先的，所述压绳轮的外圆周设置为齿状。

优先的，所述自动触发结构设有一线圈，所述制动部为磁性金属，当自动触发结构通电时，所述通电线圈产生的磁力将制动部拉下。优先的，所述自动触发结构还设有一弹簧，所述弹簧用于将制动部弹起。所述自动触发结构通电时，线圈产生的磁力大于弹簧的弹力，使制动部被磁力拉下，从而无法被弹出，导致无法制动外部转轮。

优先的，所述制动部制动一侧表面设有间距均匀的条纹。由此形成一阶梯表面，把手掰开拉下制动部的时候可以一步步放松。

在上述任一实施例的基础上，所述杠杆、所述制动结构、所述压绳结构三者之间的铰接处均设有一长圆形轴孔，比如所述杠杆和所述制动结构铰接处、所述杠杆和所述压绳结构铰接处，所述长圆形轴孔可以设置在两者铰接的任意一边，所述长圆形为一长方形以及在其两侧宽上以宽为直径的两个半圆所组成的形状，类似于球场的形状，中间为长方形，两边各为一个半圆。优选的，所述所述杠杆和所述制动结构铰接处还设置一弯曲轴孔，使得制动部在把手归位状态时，可以自由地被自动触发结构弹开与拉下。具体的，所述弯曲轴孔设置在杠杆或者制动结构的一端。

在上述任意一实施例的基础上，所述便携式爬绳器还设置一保护外壳8，所述保护外壳设有一扶手，由此可以调节操作人员的身体平衡。优选的，所述保护外壳设置有通风孔。优选的，所述转轮设置在所述保护外壳外部，由此，绳索可以直接被放置于导绳通道和转轮槽里，便于操作人员将绳索快速安置在爬绳器，同时，也便于操作人员将绳索快速地从爬绳器上拆脱下来。从而实现在绳索上快速安装爬绳器。

优选的，所述保护外壳上设置有三个按钮，分别对应爬绳器的上升、下降和停止功能。所述按钮连接到所述电机控制模块的操作开关。

在上述任意一实施例的基础上，优选的，所述电源设置有一充电模块，所述充电模块的接口11设置在所述保护外壳上。优选的，所述充电模块为快速充电模块。优选的，所述电源为高能量密度电池，所述支架、制动装置、转轮的材料为高强度金属，由此使爬绳器的结构在载重时不会产生问题。

需要说明的是，上述各技术特征的相互组合，形成各个实施例，应视为本发明说明书记载的范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种便携式爬绳器，包括电源、支架、电机、转轮，所述电源与电机连接，其特征在于，

所述电机的转轴绕自身轴线可转动地穿过所述电机外壳的一侧，并固定在所述支架上，所述电机的定子和转子均套在所述转轴上，并设在所述电机外壳内，其中，所述转子分别设置在所述定子的两侧，所述定子与所述转轴固定，所述转子和所述电机外壳均通过轴承套在所述转轴上；

所述转子为永磁体，所述定子为多层印刷电路板；

所述电机外壳远离支架的一面，其中心轴向凸起一圆柱部，所述圆柱部通过减速齿轮与所述转轮齿轮连接。

2.根据权利要求1所述的便携式爬绳器，其特征在于，所述支架设置有扣环和若干安装位。

3.根据权利要求1所述的便携式爬绳器，其特征在于，所述转轮的圆周表面设置有至少两条滚花槽和至少一齿轮。

4.根据权利要求3所述的便携式爬绳器，其特征在于，还包括设置在所述支架上的至少一个导绳轮、至少一个压紧轮；所述压紧轮固定在所述支架上，并设置至少一条滚花槽。

5.根据权利要求1所述的便携式爬绳器，其特征在于，还包括一制动装置。

6.根据权利要求1所述的便携式爬绳器，其特征在于，还设置一电机控制模块，用于控制电机的上升、下降和停止，所述电机控制模块分别与电源和电机连接。

7.根据权利要求6所述的便携式爬绳器，其特征在于，所述电机控制模块设置有无线控制单元，用于接收外部遥控器的信号，控制电机的上升、下降和停止。

8.根据权利要求5所述的便携式爬绳器，其特征在于，所述制动装置包括支架、与支架固定的自动触发结构和与支架铰接的把手结构、制动结构；所述把手结构设有把手和杠杆，用于在把手掰开或者归位时带动所述制动结构转动；所述制动结构的一端与所述杠杆的制动端铰接，所述制动结构的另一端与所述自动触发结构活动连接，并且设有制动部；所述自动触发结构用于在掉电时，将制动部弹起。

9.根据权利要求8所述的便携式爬绳器，其特征在于，所述制动装置还包括与所述支架铰接的压绳结构，所述压绳结构的一端与所述杠杆的压绳端铰接，另一端活动设置一压绳轮。

10.根据权利要求1-9任一所述的便携式爬绳器，其特征在于，还设置一保护外壳，所述保护外壳设有一扶手。