CN107427705A - 能量吸收器布置和坠落制动装置 - Google Patents

Abstract

一种坠落制动装置，具有上面有安全线的可转动的卷筒，坠落制动装置包括至少一个能量吸收器环，至少一个能量吸收器环被配置成发生坠落时吸收能量并且被定位至卷筒的侧面且在被配置成与卷筒一起转动的第一组成部件与被配置成基于卷筒的转动的速度而激活的第二组成部件之间。

Description

能量吸收器布置和坠落制动装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年1月28日提交的英国申请序列号为1501378.2、题为“能量吸收器和坠落制动系统安全装置”的的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明总体涉及坠落制动系统能量吸收器和坠落制动装置，并且特别地涉及包括用能量吸收器布置以在坠落制动事件期间吸收能量的坠落制动装置。

背景技术

坠落制动系统用来防止在高处工作的人员作为坠落或其他这样的事件的结果而受伤。坠落制动系统经常称为高度安全系统或坠落防护系统。往往这样的系统利用如果施加高于预定阈值的负载则可操作成被激活的能量吸收器装置。能量吸收器装置可以采取许多形式，诸如织物撕裂装置、摩擦制动装置或者在部署期间塑性变形以便吸收能量的可塑性变形布置。

依赖于能量吸收器的一个类型的装置是“安全块”，其被布置成在顶上从锚固结构上悬挂下来。这样的布置典型地包括安全线卷绕在其上的卷筒、布置成禁止卷筒以高于预定转动速度转动的速度响应机构和被布置成如果当速度响应机构部署时遇到高于预定阈值的负载则将部署的能量吸收器装置。在国际申请公开号WO2009/047541和WO2008/007119中公开了示例性布置。

在国际申请公开号WO95/01815中示出并描述了另一类型的坠落制动或坠落防护装置，其公开了用于与系索一起使用的装置，并且包括能量吸收器，并且用于在用户的背带与用于系索的锚固点之间连接。

另一类型的坠落制动或坠落防护装置是能量吸收锚固立柱，诸如欧洲专利号EP1282460中示出并描述的布置。该系统例如适合于用在锚固至诸如屋顶等的结构的基于缆绳的坠落制动系统中。缆绳需要被保持远离屋顶表面以准许坠落制动系统用户沿着缆绳畅通无阻地行进。立柱的壳体使得这一点能够实现。在欧洲专利号EP1282460中公开了一种螺旋可塑性变形能量吸收器。

在欧洲专利号EP0605538中示出并描述了用于坠落防护系统的安全装置的进一步的替代实施例的示例。该系统例如适合于用在安全线系统中以吸收突然的撞击载荷和吸收冲量或冲击能量。如上面讨论的那些一样，该系统利用能量吸收器装置，但是在该实例中，它在两个组成部件相对于彼此平移或线性移动而不是如先前描述的现有技术示例中那样转动时吸收能量。在欧洲专利号EP0605538中的主要描述的实施例中，杆的移动引起保持螺母被迫沿着套筒以使套筒永久性向外塑性变形。套筒的塑性变形吸收能量。

国际申请公开号WO2013/061087公开了一种布置，其中能量吸收器布置包括提供装置的第一组成部件与装置的第二组成部件之间的过盈配合的弹性元件。典型地，该一个组成部件可以包括围绕装置的诸如轮毂或轴等的另一组成部件安装的转动组成部件。

发明内容

因此总体而言，提供一种改进的能量吸收器布置和坠落制动装置。

根据一个优选且非限制性的实施例或方面，提供的是一种坠落制动装置，包括：卷筒，用于卷绕安全线；能量吸收器环，被配置成发生坠落时吸收能量并且促进装置的第一组成部件与装置的第二组成部件之间的过盈配合；和速度响应接合布置，对卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成部署以能够实现第一和第二组成部件的相对转动，其中能量吸收器环被安装至卷筒的一侧并与卷筒同轴。

卷筒可以是任何大小的并且术语“卷筒”处于限定的目的也可以与卷轴、卷盘、线轴和/或安全线可以卷绕在其上的其他装置互换地使用。类似地，“安全线”可以呈缆绳、线、丝、带、织带、皮带或可用作安全线的任何其他产品或材料的形式。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，第一组成部件包括安装能量吸收器环的安装轴环(或凸台(boss))。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，安装轴环(或凸台)被设置或定位到卷筒的一侧，并且被布置成与卷筒一起转动。于是，轴环(或凸台)和能量吸收器环的大小可以与卷筒或卷筒安装所至的轴的大小无关地制成。此外，也使能量吸收器和组成部件的装配的容易性和精度最大化。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，第二组成部件包括速度响应接合布置的一部分。此外，第二组成部件可以包括承载一个或多个可动棘爪的棘爪承载件。在一个优选且非限制性的实施例或方面中，棘爪承载件具有装配到能量吸收器环的中心孔。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，一个或多个棘爪被偏置到初始位置，优选地其中棘爪的径向限度处于最小的位置。当抵着偏置力部署时，棘爪优选地径向向外延伸至最大距离，优选地使得棘爪被引起接合固定的组成部件并禁止卷筒的转动。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，密封件设置在能量吸收器环的相对侧。这些密封件可以是O型圈密封件。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，用于能量吸收器环的安装轴环(或凸台)包括用于使能量吸收器环和第一O型圈密封件在能量吸收器环的一侧就座的座(诸如，肩)，并且第二组成部件(例如，棘爪承载件)包括用于第一O型圈密封件的就座表面和用于使与第一O型圈密封件间隔开的第二O型圈密封件在能量吸收器环的另一侧就座的第二就座表面。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，装置包括装配到装置中且具有抵着第二O型圈紧固的凸缘或唇缘的封闭件或塞。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，棘爪当部署时与如下组成部件接合，该组成部件包括装置的基座或框架、或者被固定至装置的基座或框架。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，提供的是一种坠落制动装置，包括：卷筒，用于卷绕安全线；和速度响应接合布置，对卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成部署以禁止卷筒的转动，其中速度响应接合布置包括被配置成可与卷筒一起转动的棘爪承载件，棘爪承载件承载一个或多个转动安装的接合棘爪，各棘爪由相应的偏置元件偏置，相应的偏置元件被定位在棘爪的可转动安装的径向外侧。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，提供的是一种坠落制动装置，包括：被配置成在坠落的事件或其他冲量事件中吸收能量的能量吸收器环，其中所述能量吸收器环促进装置的第一组成部件与装置的第二组成部件之间的过盈配合，环装配至第一组成部件，第二组成部件装配至环上，其中第一组成部件包括用于使能量吸收器环和第一O型圈密封件就座在能量吸收器环的一侧的座(诸如，肩)，并且第二组成部件包括用于第一O型圈密封件的就座表面和用于使与第一O型圈密封件间隔开的第二O型圈密封件在能量吸收器环的另一侧就座的第二就座表面。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，提供的是一种坠落制动装置，包括：安装为转动的卷筒；对卷筒的转动的速度做出响应的速度响应接合机构，其在处于或高于卷筒的预定转动速度时被激活；和充当能量吸收器布置的能量吸收器环，以当速度响应接合机构被激活时吸收能量并减慢安全线卷筒的转动。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，弹性能量吸收器环提供或促进装置的转动组成部件与装置的另一组成部件之间的过盈配合，并且被配置或布置成当达到、到达和/或施加预定阈值扭矩水平时准许所连接的组成部件的相对转动运动。在一个优选且非限制性的实施例或方面中，装置进一步包括使卷筒转动的重新卷绕或重新缠绕机构以在在安全线上不存在足以放出线的张力的情况下将安全线重新卷绕到卷筒上。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，提供的是一种坠落制动装置，具有上面有安全线的可转动的卷筒，坠落制动装置包括至少一个能量吸收器环，至少一个能量吸收器环被配置成发生坠落时吸收能量并且被定位至卷筒的侧面且在被配置成与卷筒一起转动的第一组成部件与被配置成基于卷筒的转动的速度而激活的第二组成部件之间。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，第一组成部件包括以下中的至少一个：被配置成与卷筒一起转动的轴的一部分、直接或间接连接至被配置成与卷筒一起转动的轴的组成部件、直接或间接连接至卷筒的组成部件或者其任何组合。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，第一组成部件包括具有被配置成接纳至少一个能量吸收器环的至少一部分的座的安装轴环。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，坠落制动装置进一步包括被配置成将至少一个能量吸收器环密封在第一组成部件的至少一部分与第二组成部件的至少一部分之间的至少一个密封件。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，至少一个密封件是至少一个O型圈密封件。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，至少一个密封件包括：被配置成将至少一个能量吸收器环的内部分密封在第一组成部件的内部分与第二组成部件的内部分之间的内密封件；和被配置成将至少一个能量吸收器环的外部分密封在第一组成部件的外部分与第二组成部件的外部分之间的外密封件。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，坠落制动装置进一步包括被附接至轴的一部分的塞，其中内密封件被定位在第一组成部件的肩与塞的凸缘之间，由此将至少一个能量吸收器环密封在第一组成部件与第二组成部件之间。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，至少一个能量吸收器环与卷筒同轴地定位。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，第二组成部件包括对卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成激活以能够实现第一组成部件与第二组成部件之间的相对转动的速度响应接合布置。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，速度响应接合布置包括被枢转地附接至配置成与卷筒一起转动的棘爪承载件的至少一个可动棘爪。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，至少一个可动棘爪被配置成从初始位置枢转到激活位置，其中在激活位置中，至少一个棘爪被配置成接触或接合止动成形部。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，止动成形部是被附接至框架或与框架一体形成，其中卷筒相对于框架转动。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，至少一个棘爪被偏置到初始位置，其中当卷筒和棘爪承载件以指定速度或超过指定速度转动时，偏置被克服并且至少一个棘爪移动至激活位置并接触或接合止动成形部。在进一步的优选且非限制性的实施例或方面中，偏置由偏置弹簧偏置，偏置弹簧被定位在孔中且被配置成接触至少一个棘爪的端部且将至少一个棘爪施力至初始位置。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，棘爪承载件包括形成被配置成接触并压缩至少一个能量吸收器环的表面的中心孔。在另一优选且非限制性的实施例或方面中，至少一个棘爪包括被定位在棘爪承载件上且彼此间隔开的两个棘爪。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，至少一个能量吸收器环包括多个突起，其被配置成当至少一个能量吸收器环被定位在第一组成部件与第二组成部件之间时被压缩。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，提供的是一种坠落制动装置，包括：框架，被配置用于附接至锚固点；卷筒，其上具有安全线并且被配置成相对于框架转动，使得安全线可以从卷筒上放出和围绕卷筒收回；和至少一个能量吸收器环，被配置成发生坠落时吸收能量并且被定位至卷筒的侧面且在被配置成与卷筒一起转动的第一组成部件与被配置成基于卷筒的转动的速度而激活的第二组成部件之间。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，第一组成部件包括以下中的至少一个：被配置成与卷筒一起转动的轴的一部分、直接或间接连接至被配置成与卷筒一起转动的轴的组成部件、直接或间接连接至卷筒的组成部件或者其任何组合，并且其中第二组成部件包括对卷筒的转动的速度做出响应且被配置成激活能够实现第一组成部件与第二组成部件之间的相对转动的速度响应接合布置。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，至少一个能量吸收器环与卷筒同轴地定位。

现在将在以下编号的条款汇总描述进一步的实施例或方面。

条款1：一种坠落制动装置，包括：卷筒，用于卷绕安全线；能量吸收器环，被配置成发生坠落时吸收能量并且促进装置的第一组成部件与装置的第二组成部件之间的过盈配合；和速度响应接合布置，对卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成部署以能够实现第一和第二组成部件的相对转动，其中能量吸收器环被安装至卷筒的一侧并与卷筒同轴。

条款2：根据条款1的坠落制动装置，其中第一组成部件包括安装能量吸收器环的安装轴环或凸台。

条款3：根据条款2或3的坠落制动装置，其中安装轴环或凸台被设置到卷筒的一侧并且被布置成与卷筒一起转动。

条款4：根据条款1至3中的任一项的坠落制动装置，其中第二组成部件包括速度响应接合布置的一部分。

条款5：根据条款1至4中的任一项的坠落制动装置，其中第二组成部件包括承载一个或多个可动棘爪的棘爪承载件。

条款6：根据条款1至5中的任一项的坠落制动装置，其中棘爪承载件具有装配到能量吸收器环的中心孔。

条款7：根据条款1至6中的任一项的坠落制动装置，其中一个或多个棘爪被偏置到初始位置。

条款8：根据条款1至7中的任一项的坠落制动装置，其中密封件设置在能量吸收器环的相对侧。

条款9：根据条款1至8中的任一项的坠落制动装置，其中棘爪当部署时与包括装置的框架的至少一个组成部件接合。

条款10：一种坠落制动装置，包括：卷筒，用于卷绕安全线；和速度响应接合布置，对卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成部署以禁止卷筒的转动，其中速度响应接合布置包括被配置成可与卷筒一起转动的棘爪承载件，棘爪承载件承载一个或多个转动安装的接合棘爪，各棘爪由被定位在棘爪的可转动安装的径向外侧的相应的偏置元件偏置。

条款11：一种坠落制动装置，包括被配置成发生坠落时吸收能量的能量吸收器环，其中能量吸收器环促进装置的第一组成部件与装置的的第二组成部件之间的过盈配合，环装配至第一组成部件，第二组成部件装配至环上，其中第一组成部件包括被配置成使能量吸收器环和第一O型圈密封件在能量吸收器环的一侧就座的座，并且第二组成部件包括用于第一O型圈密封件的就座表面和用于使与第一O型圈密封件间隔开的第二O型圈密封件在能量吸收器环的另一侧就座的第二就座表面。

条款12：根据条款11的坠落制动装置，其中装置包括装配到装置中且具有被配置成抵着第二O型圈紧固的凸缘和唇缘中的至少一个的封闭件和塞中的至少一个。

条款13：一种坠落制动装置，具有上面有安全线的可转动的卷筒，坠落制动装置包括至少一个能量吸收器环，至少一个能量吸收器环被配置成发生坠落时吸收能量并且被定位至卷筒的侧面且在被配置成与卷筒一起转动的第一组成部件与被配置成基于卷筒的转动的速度而激活的第二组成部件之间。

条款14：根据条款13的坠落制动装置，其中第一组成部件包括以下中的至少一个：被配置成与卷筒一起转动的轴的一部分、直接或间接连接至被配置成与卷筒一起转动的轴的组成部件、直接或间接连接至卷筒的组成部件或者其任何组合。

条款15：根据条款13或14的坠落制动装置，其中第一组成部件包括具有被配置成接纳至少一个能量吸收器环的至少一部分的座的安装轴环。

条款16：根据条款13至15中的任一项的坠落制动装置，进一步包括被配置成将至少一个能量吸收器环密封在第一组成部件的至少一部分与第二组成部件的至少一部分之间的至少一个密封件。

条款17：根据条款13至16中的任一项的坠落制动装置，其中至少一个密封件是至少一个O型圈密封件。

条款18：根据条款13至17中的任一项的坠落制动装置，其中至少一个密封件包括：被配置成将至少一个能量吸收器环的内部分密封在第一组成部件的内部分与第二组成部件的内部分之间的内密封件；和被配置成将至少一个能量吸收器环的外部分密封在第一组成部件的外部分与第二组成部件的外部分之间的外密封件。

条款19：根据条款13至18中的任一项的坠落制动装置，进一步包括被附接至轴的一部分的塞，其中内密封件被定位在第一组成部件的肩与塞的凸缘之间，由此将至少一个能量吸收器环密封在第一组成部件与第二组成部件之间。

条款20：根据条款13至19中的任一项的坠落制动装置，其中至少一个能量吸收器环与卷筒同轴地定位。

条款21：根据条款13至20中的任一项的坠落制动装置，其中第二组成部件包括对卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成激活已能够实现第一组成部件与第二组成部件之间的相对转动的速度响应接合布置。

条款22：根据条款13至21中的任一项的坠落制动装置，其中速度响应接合布置包括至少一个可动棘爪，至少一个可动棘爪被枢转地附接至配置成与卷筒一起转动的棘爪承载件。

条款23：根据条款13至22中的任一项的坠落制动装置，其中至少一个可动棘爪被配置成从初始位置枢转到激活位置，其中在激活位置中，至少一个棘爪被配置成接触或接合止动成形部。

条款24：根据条款13至23中的任一项的坠落制动装置，其中止动成形部是被附接至框架或与框架一体形成，卷筒相对于框架转动。

条款25：根据条款13至24中的任一项的坠落制动装置，其中至少一个棘爪被偏置到初始位置，其中当卷筒和棘爪承载件以指定速度或超过指定速度转动时，偏置被克服并且至少一个棘爪移动至激活位置并接触或接合止动成形部。

条款26：根据条款13至25中的任一项的坠落制动装置，其中偏置由被定位在孔中且被配置成接触至少一个棘爪的端部且将至少一个棘爪施力至初始位置的偏置弹簧偏置。

条款27：根据条款13至26中的任一项的坠落制动装置，其中棘爪承载件包括形成了被配置成接触并压缩至少一个能量吸收器环的表面的中心孔。

条款28：根据条款13至27中的任一项的坠落制动装置，其中至少一个棘爪包括被定位在棘爪承载件上且彼此间隔开的两个棘爪。

条款29：根据条款13至28中的任一项的坠落制动装置，其中至少一个能量吸收器环包括多个突起，多个突起被配置成当至少一个能量吸收器环被定位在第一组成部件与第二组成部件之间时压缩。

条款30：一种坠落制动装置，包括：框架，被配置用于附接至锚固点；卷筒，其上具有安全线并且被配置成相对于框架转动，使得安全线可以从卷筒上放出和围绕卷筒收回；和至少一个能量吸收器环，被配置成发生坠落时吸收能量并且被定位至卷筒的侧面且在被配置成与卷筒一起转动的第一组成部件与被配置成基于卷筒的转动的速度而激活的第二组成部件之间。

条款31：根据条款30的坠落制动装置，其中第一组成部件包括以下中的至少一个：被配置成与卷筒一起转动的轴的一部分、直接或间接连接至被配置成与卷筒一起转动的轴的组成部件、直接或间接连接至卷筒的组成部件或者其任何组合，并且其中第二组成部件包括对卷筒的转动的速度做出响应且被配置成激活能够实现第一组成部件与第二组成部件之间的相对转动的速度响应接合布置。

条款32：根据条款30或31的坠落制动装置，其中至少一个能量吸收器环与卷筒同轴地定位。

本发明的这些及其他特征和特性以及结构的相关元件的操作的方法和功能及部件与制造经济的组合将参照随附附图在以下描述和所附权利要求的考虑下变得更加显而易见，其中所有的都形成本说明书的一部分，其中类似的附图标记在各种图中表示对应的部件。然而，要明确理解的是，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在作为本发明的限制的定义。如在说明书和权利要求中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。将在权利要求和随后的实施例的具体描述中阐明优选特征。将容易领会的是，某些方面或实施例的优选特征可有用地并入其他描述的实施例中，即使在本文的那些项中没有具体描述。

附图说明

图1是根据现有技术的坠落制动装置的前视图；

图2是图1的坠落制动装置的侧截面图；

图3是根据现有技术的坠落制动装置的前视图；

图4是图3的坠落制动装置的侧截面图；

图5A至图5C是用于坠落制动装置的能量吸收器环的立体图；

图6是根据本发明的原理的坠落制动装置的分解立体图；

图7是图6的坠落制动装置的侧视图；

图8是图7的坠落制动装置的沿着截面线A-A的侧截面图；

图9是图6的坠落制动装置的进一步的截面图；

图10是图9的坠落制动装置的一部分的详细图；

图11处于操作模式的根据本发明的原理的坠落制动装置的示意图；

图12是处于另一操作模式的根据本发明的原理的坠落制动装置的示意图；和

图13是图12的坠落制动装置的立体图。

具体实施方式

为了下文描述的目的，术语“端部”、“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”及其衍生物应在本发明中是指在它在附图中的定向。然而，要理解的是，本发明可以呈现各种替代变化和步骤序列，除非明确规定相反。还要理解的是，附图中图示出且在下面的说明书中描述的具体装置和过程仅仅是本发明的示例性实施例或方面。因此，与本文公开的实施例或方面相关的具体尺寸和其他物理特性不认为是限制性的。

参见附图，并且最初参见图1至图4，示出了如国际申请公开号WO2013/061087中公开的现有技术坠落制动装置2。装置2具有U形基座框架体1，其具有相对的基座板1a和1b。在基座板1a与1b之间安装有轴5和旋转卷筒3，旋转卷筒被安装并配置成通过设置在轴5的各端部处的一对间隔开的能量吸收器环4的使用与轴5一致地转动。

典型地，这些能量吸收器环4呈弹性材料(例如弹簧钢)的分裂弹簧带的形式，其端部被朝向彼此设置以形成环。在图5A至图5C中示出这样的能量吸收器环4的示例，其可以称为公差环。突起6的条从能量吸收器环4径向地延伸，从环4的中心向外(如示出的)或者向内朝向环4的中心(在备选实施例中)。突起6可以是诸如褶皱、脊、波浪和/或指形件等的例如均匀间隔成形部构成。此外，能量吸收器环4可以包括非成形区，突起6从非成形区例如在径向方向上延伸，并且可以有两排或更多排的突起6。能量吸收器环4可以诸如在区域7处是分裂的，如图5B中图示出的。此外，形成能量吸收器环4的弹性材料的条是弯曲的以允许例如通过使弹簧条或带的端部重叠而的容易的形成环。

在使用中，能量吸收器环4位于轴5与卷筒3之间的环形空间中，使得突起6被压缩在轴5与卷筒3之间。典型地，所有的突起6向外或者向内延伸，使得轴5和卷筒3中的一个抵接突起6并且另一个抵接非成形区。各突起6充当弹簧并抵着轴5和卷筒3施加径向力，由此在它们之间提供过盈配合。由于通过能量吸收器环4传递扭矩，轴5或卷筒3组成部件的转动将在另一个中产生类似的转动(使得它们一致地转动)。

如果扭矩施加至轴5和卷筒3中的一个或两者，使得组成部件之间所形成的力高于阈值，则内、外组成部件可能会相对于彼此移动，即能量吸收器环4准许它们打滑。另外地，或有益地，能量吸收器环4被布置成响应于轴5与卷筒3之间的相互转动移动而吸收能量。

在装置2的组装期间，包括轴5与卷筒3之间的该过盈配合，在使第二组成部件(例如，轴5或卷筒3)移动成与第一组成部件匹配接合的时候将能量吸收器环4典型地相对于第一(内或外)组成部件(例如，轴5或卷筒3)保持静止不动，由此接触并压缩能量吸收器环4的突起6以提供过盈配合。一旦装配好，能量吸收器环4就保持在被给予能量状态。组装设备所要求的力的大小可以取决于突起6的刚度和所要求的压缩的程度。类似地，由处于其最终位置的能量吸收器环4传递的负载可以取决于压缩力的大小和突起6的刚度和/或配置，并因此所提供的保持/阈值力的大小或可传递的扭矩也可以取决于压缩力的大小和突起6的刚度和/或配置。

如图3中示出，装置包括用于悬挂于锚固结构的附件19，如本领域已知的。安全线(未示出)围绕卷筒卷绕。

继续参照图1至图4，装置可以包括重新卷绕或重新缠绕机构，其典型地邻接于旋转卷筒3定位或连接至旋转卷筒3。在例如国际申请公开号WO2009/047541和WO2008/007119中示出了这样的布置。当从卷筒3上放出一段安全线(引起卷筒3的转动)时，重新卷绕机构对卷筒3施加小的扭矩，引起其在相反方向上转动，卷筒3倾向于将安全线重新卷绕回到卷筒3上。一个优选类型的重新卷绕机构是螺旋弹簧、例如时钟弹簧。许多合适的重新卷绕机构是本领域已知的并因此本文不再详细描述。这样的重新卷绕机构的使用确保在正常使用中在用户来回移动时从装置上放出的安全线具有用以收回的松弛部。

继续参照图1，在其另一侧还耦合至卷筒3的是速度响应接合布置，其包括棘爪10和棘轮9。棘爪10和棘轮9布置可以例如是与国际申请公开号WO2008/007119中描述的那个类似类型的。棘轮9被安装为通过设置在轴5的端部上的用螺栓连接的板11和紧固用螺母15(如图2中示出的)的使用而与轴5一起转动。棘爪10被紧固至基座框架1、特别是基座板1a，并且被安装为围绕基座板1a上的枢转成形部20枢转移动。特别地，棘爪10可以在第一、脱离的位置(其中棘轮9和轴5能够相对于固定的基座框架1转动)(图1和图2中示出)与第二、接合的位置(在该位置处，棘爪10中的至少一个与棘轮9接合，使得防止棘轮9和轴5的相对于基座框架1进一步的转动(在第一方向上、典型地是顺时针方向上)(如图3和图4中示出的)之间枢转地移动。

在卷筒3的转动的速度低于预定速率下，安全线能够从卷筒3上自由地放出。以该方式，并且由于棘爪10保持固定至基座板1a，所以棘轮9与轴5和卷筒3一起转动，并且棘爪10保持与棘轮9的齿18脱离。在国际申请公开号WO2008/007119中详细描述了该操作。于是，当卷筒3、轴5和附接的棘轮9在第一顺时针方向上转动时(如图1中示出的)，棘轮9的各齿18进而接触棘爪10的第一(踵)端部10b并且抵着板簧21的偏置向外对棘爪10的第二(趾)端部10a施力。作为结果，棘爪10接着进行振荡类型的移动，但是不会跳到接合的位置。

卷筒3、轴5和棘轮9的转动的速度越高，棘爪10的振荡的振幅越大。当卷筒3、轴5和棘轮9的转动的速度上升到阈值速度时，棘爪10的振荡的振幅将足以使棘爪10跳到或触发到接合的位置(如图3和图4中示出的)，由此推动棘爪10的第二(趾)端部10a成与棘轮9的齿18接触，由此防止卷筒3、轴5和棘轮9的进一步的转动。

在坠落事件中，安全线以与它在正常放出情况期间相比更高的速度从卷筒3上放出。当卷筒3转动速度达到设定的预定阈值时，棘轮9引起棘爪10移(或“踢”)出来，使得枢转安装的棘爪10围绕它们的枢转成形部20枢转超过临界点，并且被定向到其中棘爪10与棘轮9的齿18接触和/或接合的接合位置。在国际申请公开号WO2008/007119中详细描述了该操作。

在齿接合的位置中，轴5被相对于基座框架1有效地锁定并且被防止进一步的转动。于是，相对扭矩差施加在当前静止不动的轴5与卷筒3之间，卷筒3归因于由坠落事件期间放出的安全线施加的力而继续倾向于转动。如果扭矩高于连接用能量吸收器环4的设计阈值，那么轴5与卷筒3之间的相对转动将被准许；然而，卷筒3的转动将归因于夹在轴5与卷筒3之间的能量吸收器环4的能量吸收制动效果而被减慢(最终停止)。取决于能量吸收器环4的设计特性和轴5与卷筒3的尺寸，用以停止卷筒3的放出时间可以被控制成期望的结果。于是，用以将轴5与卷筒3耦合的这样的能量吸收器环4的使用在达到预定扭矩差时准许相对转动，并且还提供了能量吸收/制动效果，因为能量吸收器环4保持被给予能量。当施加的扭矩减小回到较低水平时，卷筒3的进一步的转动被停止(即，卷筒3和轴5通过能量吸收器环4重新耦合)。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，本发明指向于如图6至图12中图示出的坠落制动装置100。装置100包括卷筒103，安全线(未示出)围绕卷筒103卷绕。卷筒103被安装至旋转轴105，如图8中图示出的。在一个优选且非限制性的实施例或方面中，轴105和卷筒103被安装成使得它们一起转动(即，它们相对于彼此旋转固定)。于是，在该实施例或方面中，坠落制动装置100在卷筒103与轴105之间没有利用能量吸收器环4。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，并且如图9和图10所最佳图示的，轴105的从卷筒103的外壁103a向外延伸的部分包括轴环110或者呈轴环110的形式，能量吸收器环104被安装至轴环110。该轴环110包括内肩110a，其被配置成使能量吸收器环104与内O型圈密封件111一起就座。外O型圈密封件113通过附接至(例如，螺纹连接到)轴105(内)的密封塞116的凸缘115的使用而就座在轴环110的外边缘处。对于这样的螺纹配合，并且在一个优选且非限制性的实施例或方面中，匹配的螺纹成形部(或突起)105b和116b分别设置在轴105和密封塞116上。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，棘爪承载件121通过能量吸收器环104被安装至轴环110，如图9中最清楚地示出的，使得当装配好时，能量吸收器环104被给予能量。特别地，这通过提供过盈配合来实现，使得轴环110和棘爪承载件121有效地一起转动，直到预定水平的施加扭矩被施加在轴环110与棘爪承载件121之间。

在坠落制动装置100的组装期间，在棘爪承载件121、能量吸收器环104与轴环110之间创建该过盈配合。在将密封塞116附接至轴105之前，将内O型圈密封件111和能量吸收器环104定位在轴环110上。在能量吸收器环104保持静止不动的状态下，使棘爪承载件121的内支承表面移动成与轴环110且围绕轴环110匹配接合，由此接触并压缩能量吸收器环104的突起104a(见图6和图11)以提供过盈配合。一旦装配好，能量吸收器环104就保持在被给予能量状态、即突起104a被压缩。组装装置100所要求的力的大小可以取决于突起104a的刚度和所要求的压缩的程度。类似地，由处于其最终位置的能量吸收器环104传递的负载并因此所提供的保持/阈值力的大小或可传递的扭矩也可以取决于压缩力的大小和突起104a的刚度和/或配置。

一旦棘爪承载件121装配到轴环110上，就装配外O型圈密封件113并将密封塞116附接至轴105(例如，螺纹连接成与轴105的轴环110的匹配接合)以保持外O型圈密封圈113就位，并且密封轴105和棘爪承载件121/轴环110组件。该布置使得能量吸收器环104能够被抵着其周围的组成部件密封。在一个优选且非限制性的实施例或方面中，棘爪承载件121包括用以容纳O型圈密封件111和113的倾斜密封抵接表面。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，并且如图6和图9中示出的，棘爪承载件121包括一对(优选地180°)间隔开的枢转安装的夹爪130和140。如图11和图12中示意性地示出的，棘爪130和140均在其端部上包括或形成安装凸台130a和140a(其形式可以基本上和/或部分是柱形的)，其中各安装凸台130a和140a被接纳在棘爪承载件121的相应的座171和172(其形式可以对应地基本上和/或部分是柱形的)中。棘爪130和140在卷筒103和轴105的转动轴线的方向上滑动到座171和172内。此外，安装凸台130a和140a可在安装座171和172中归因于(优选柱形)支承表面的存在而在分别如图11和图12中示出的两个极端位置之间转动。棘爪130和140具有与安装凸台130a和140a间隔开且配置成与坠落制动装置100的止动成形部150接合的接合端部130b和140b，如下文将描述的。

在一个优选且非限制性的实施例或方面中，偏置弹簧135被定位在棘爪承载件121的孔137中且分别抵着各棘爪130和140的抵接表面130c和140c施力。以该方式，各棘爪130和140的接触面130d和140d分别被施力并推动成抵靠棘爪承载件121的初始表面121a。棘爪130和140因此正常情况下被偏置到初始位置，如图11中示出的，其中各棘爪130和140的接触面130d和140d被推动成抵靠棘爪承载件121的初始表面121a。在正常使用中(即，当在正常操作期间从装置100放出安全线时)，卷筒103和轴105由于棘爪130和140保持在如图11中示出的它们的初始位置而与棘爪承载件121一起转动。棘爪130和140因此由相应的偏置弹簧135偏置，相应的偏置弹簧135在一个优选且非限制性的实施例或方面中被定位在相应的棘爪130和140的可转动安装凸台130a和140a的径向外侧。这样的独特布置导致与例如诸如国际申请公开号WO2005/025678中示出且描述的装置等的现有装置中所使用的那些相比不太复杂的棘爪构造布置。

在发生坠落事件时，安全线被快得多地放出，这引起棘爪130和140抵着偏置弹簧135的偏置力转动(如图12中用箭头A指示的)。当这种情况发生时，偏置弹簧135和棘爪130和140重新配置或移动至图12和图13中示出的被激活的位置，其中棘爪130和140的接合端部130b和140b径向向外移动并且它们中的至少一个将移动成与装置100的止动成形部150接合。在一个优选且非限制性的实施例或方面中，止动成形部150被附接至装置100的基座框架101和/或与基座框架101一体形成。一旦出现这种情况，棘爪承载件121就与轴105、卷筒103和轴环110一起被抵着基座框架101锁定并且相对于基座框架101固定(因此防止进一步的转动)。如果由坠落制动事件施加的扭矩是足够的，则卷筒103、轴105和轴环110将倾向于继续转动。在该情况中，能量吸收器环104将与轴环110一起转动或者与棘爪承载件121一起转动，并且轴环110或者棘爪承载件121中的另一个的相对于能量吸收器环104的相对转动将确保能量被吸收直到坠落被完全防止。

本发明的一个益处是基于能量吸收环104的定位，即能量吸收器环104没有装配在轴105与卷筒103之间，而是在与卷筒103间隔开的旋转组成部件(在一个优选且非限制性的实施例或方面中是轴环110)与速度响应接合装置(在一个优选且非限制性的实施例或方面中是棘爪承载件121)的一部分之间。这样的布置使得能量吸收器环104能够被有效地密封以防止湿气和其他环境污染物的侵入，并且还使得能够使用和安装较大直径的能量吸收器环104，因为能量吸收器环104的尺寸不受轴105直径的限制。这样的布置导致在尺寸公差方面的益处，并且还能够实现对适当大小的能量吸收器环104的选择，以用于部署要承受的扭矩。于是，本发明使得能量吸收器环104的大小能够与卷筒103和轴105的尺寸无关。此外，能量吸收器环104安装至轴105的侧面还具有在组装和维护期间对能量吸收器环104和密封件(例如，内O型圈密封件111和外O型圈密封件113)的访问方面的益处。

已主要在使速度响应接合棘爪130和140安装成与卷筒103和轴105一起转动的装置方面描述了本发明。然而，应注意的是，该布置可以相对于上面描述的现有装置反转。虽然相对于本发明描述的实施例是技术上优选的，但容易领会的是，本发明可以通过将现有装置的棘轮安装至轴环110和将枢转接合棘爪安装至基座来实现。

尽管已基于目前被认为是最实际和优选的实施例或方面的那些实施例或方面为了说明的目的详细描述了本发明，但是要理解的是，这样的细节仅用于该目的并且本发明不限于所公开的实施例或方面，而是相反地旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如，要理解的是，本发明设想，在可能的范围内，任何实施例或方面的一个或多个特征可以与任何其他实施例或方面的一个或多个特征组合。

Claims (32)

1.一种坠落制动装置，包括：

卷筒，用于卷绕安全线；

能量吸收器环，被配置成发生坠落时吸收能量并且促进所述装置的第一组成部件与所述装置的第二组成部件之间的过盈配合；和

速度响应接合布置，对所述卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成部署以能够实现所述第一和第二组成部件的相对转动，

其中所述能量吸收器环被安装至所述卷筒的一侧并与所述卷筒同轴。

2.根据权利要求1所述的坠落制动装置，其中所述第一组成部件包括安装所述能量吸收器环的安装轴环或凸台。

3.根据权利要求2所述的坠落制动装置，其中所述安装轴环或凸台被设置到所述卷筒的一侧并且被布置成与所述卷筒一起转动。

4.根据权利要求1或2所述的坠落制动装置，其中所述第二组成部件包括所述速度响应接合布置的一部分。

5.根据权利要求4所述的坠落制动装置，其中所述第二组成部件包括承载一个或多个可动棘爪的棘爪承载件。

6.根据权利要求5所述的坠落制动装置，其中所述棘爪承载件具有装配到所述能量吸收器环的中心孔。

7.根据权利要求5或6所述的坠落制动装置，其中所述一个或多个棘爪被偏置到初始位置。

8.根据任一项前述权利要求所述的坠落制动装置，其中密封件设置在所述能量吸收器环的相对侧。

9.根据权利要求5至8中的任一项所述的坠落制动装置，其中所述棘爪当部署时与包括所述装置的框架的至少一个组成部件接合。

10.一种坠落制动装置，包括：

卷筒，用于卷绕安全线；和

速度响应接合布置，对所述卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成部署以禁止所述卷筒的转动，其中所述速度响应接合布置包括被配置成可与所述卷筒一起转动的棘爪承载件，所述棘爪承载件承载一个或多个转动安装的接合棘爪，各棘爪由相应的偏置元件偏置，相应的偏置元件被定位在可转动安装的所述棘爪的径向外侧。

11.一种坠落制动装置，包括被配置成发生坠落时吸收能量的能量吸收器环，其中所述能量吸收器环促进所述装置的第一组成部件与所述装置的第二组成部件之间的过盈配合，所述环被装配至所述第一组成部件，第二组成部件被装配在所述环上，其中所述第一组成部件包括被配置成使所述能量吸收器环和第一O型圈密封件在所述能量吸收器环的一侧就座的座，并且所述第二组成部件包括用于所述第一O型圈密封件的就座表面和用于使与所述第一O型圈密封件间隔开的第二O型圈密封件在所述能量吸收器环的另一侧就座的第二就座表面。

12.根据权利要求11所述的坠落制动装置，其中所述装置包括封闭件和塞中的至少一个，其被装配到所述装置中且具有被配置成抵着所述第二O型圈紧固的凸缘和唇缘中的至少一个。

13.一种坠落制动装置，具有上面有安全线的可转动的卷筒，所述坠落制动装置包括至少一个能量吸收器环，所述至少一个能量吸收器环被配置成发生坠落时吸收能量并且被定位至所述卷筒的侧面，且在被配置成与所述卷筒一起转动的第一组成部件与被配置成基于所述卷筒的转动的速度而激活的第二组成部件之间。

14.根据权利要求13所述的坠落制动装置，其中所述第一组成部件包括以下中的至少一个：被配置成与所述卷筒一起转动的轴的一部分、直接或间接连接至被配置成与所述卷筒一起转动的轴的组成部件、直接或间接连接至所述卷筒的组成部件或者其任何组合。

15.根据权利要求14所述的坠落制动装置，其中所述第一组成部件包括安装轴环，所述安装轴环具有被配置成接纳所述至少一个能量吸收器环的至少一部分的座。

16.根据权利要求15所述的坠落制动装置，进一步包括被配置成将所述至少一个能量吸收器环密封在所述第一组成部件的至少一部分与所述第二组成部件的至少一部分之间的至少一个密封件。

17.根据权利要求16所述的坠落制动装置，其中所述至少一个密封件是至少一个O型圈密封件。

18.根据权利要求16所述的坠落制动装置，其中所述至少一个密封件包括：被配置成将所述至少一个能量吸收器环的内部分密封在所述第一组成部件的内部分与所述第二组成部件的内部分之间的内密封件；和被配置成将所述至少一个能量吸收器环的外部分密封在所述第一组成部件的外部分与所述第二组成部件的外部分之间的外密封件。

19.根据权利要求18所述的坠落制动装置，进一步包括被附接至所述轴的一部分的塞，其中所述内密封件被定位在所述第一组成部件的肩与所述塞的凸缘之间，由此将所述至少一个能量吸收器环密封在所述第一组成部件与所述第二组成部件之间。

20.根据权利要求13所述的坠落制动装置，其中所述至少一个能量吸收器环与所述卷筒同轴地定位。

21.根据权利要求13所述的坠落制动装置，其中所述第二组成部件包括对所述卷筒的转动的速度做出响应并且被配置成激活以能够实现所述第一组成部件与所述第二组成部件之间的相对转动的速度响应接合布置。

22.根据权利要求21所述的坠落制动装置，其中所述速度响应接合布置包括至少一个可动棘爪，至少一个可动棘爪被枢转地附接至配置成与所述卷筒一起转动的棘爪承载件。

23.根据权利要求22所述的坠落制动装置，其中所述至少一个可动棘爪被配置成从初始位置枢转到激活位置，其中在所述激活位置中，所述至少一个棘爪被配置成接触或接合止动成形部。

24.根据权利要求23所述的坠落制动装置，其中所述止动成形部是被附接至框架或与所述框架一体形成，其中所述卷筒相对于所述框架转动。

25.根据权利要求23所述的坠落制动装置，其中所述至少一个棘爪被偏置到所述初始位置，其中当所述卷筒和所述棘爪承载件以指定速度或超过指定速度转动时，所述偏置被克服并且所述至少一个棘爪移动至所述激活位置并接触或接合所述止动成形部。

26.根据权利要求25所述的坠落制动装置，其中所述偏置由偏置弹簧提供，所述偏置弹簧被定位在孔中且被配置成接触所述至少一个棘爪的端部且将所述至少一个棘爪施力至所述初始位置。

27.根据权利要求22所述的坠落制动装置，其中所述棘爪承载件包括形成被配置成接触并压缩所述至少一个能量吸收器环的表面的中心孔。

28.根据权利要求22所述的坠落制动装置，其中所述至少一个棘爪包括被定位在所述棘爪承载件上且彼此间隔开的两个棘爪。

29.根据权利要求13所述的坠落制动装置，其中所述至少一个能量吸收器环包括被配置成当所述至少一个能量吸收器环被定位在所述第一组成部件与所述第二组成部件之间时能被压缩的多个突起。

30.一种坠落制动装置，包括：

框架，被配置用于附接至锚固点；

卷筒，其上具有安全线并且被配置成相对于所述框架转动，使得所述安全线可以从所述卷筒上放出和围绕所述卷筒收回；和

至少一个能量吸收器环，被配置成发生坠落时吸收能量并且被定位至所述卷筒的侧面，且在被配置成与所述卷筒一起转动的第一组成部件与被配置成基于所述卷筒的转动的速度而激活的第二组成部件之间。

31.根据权利要求30所述的坠落制动装置，其中所述第一组成部件包括以下中的至少一个：被配置成与所述卷筒一起转动的轴的一部分、直接或间接连接至被配置成与所述卷筒一起转动的轴的组成部件、直接或间接连接至所述卷筒的组成部件或者其任何组合，并且其中所述第二组成部件包括对所述卷筒的转动的速度做出响应且被配置成激活以能够实现所述第一组成部件与所述第二组成部件之间的相对转动的速度响应接合布置。

32.根据权利要求30所述的坠落制动装置，其中所述至少一个能量吸收器环与所述卷筒同轴地定位。