CN111712652A - 绳索连接系统、装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种装置，其被构造成结合两根绳索，该装置包括沿着中心轴线从第一端延伸到第二端的装置主体，装置主体包括限定延伸穿过第一端和第二端两者的通孔的内表面，装置主体限定内部尺寸。装置限定未组装构造，其中第一绳索和第二绳索位于通孔外部并且内部尺寸小于第一外径和第二外径两者。装置限定组装构造，其中第一绳索的一部分和第二绳索的一部分均位于通孔中，并且内部尺寸大于第一外径和第二外径两者。

Description

绳索连接系统、装置和方法

交叉引用

本申请根据U.S.C.第35章第119(e)条要求2017年9月20日提交的第62/560,925号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及被构造成结合第一绳索和第二绳索的系统、装置和方法。

背景技术

结合两根分开的绳索以有效地形成一根更长的绳索的装置和方法是已知的。现有的绳索接头技术包括使用熔融金属或聚合物的长接头、短接头、型锻端头和锌压头。确定绳索结合技术功效时要考虑的因素包括安装简便性、强度、疲劳寿命、检查能力和直径增加。现有的绳索接头技术通常使考虑到一个因素的结果最大化，而牺牲一种或多种其它类别的结果。

附图说明

当连同附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及以下对例示性实施方式的详细说明。为了说明的目的，在附图中示出了示例性实施方式；然而，本公开不限于所公开的特定方法和机构。在附图中：

图1是根据一个实施方式的包括第一绳索、第二绳索和绳索连接装置的绳索连接系统的侧视截面图；

图2是图1所示的绳索连接装置的侧视图；

图3是图2所示的绳索连接装置的放大部分的侧视图；

图4是根据另一实施方式的绳索连接系统的一部分的侧视图；

图5是根据另一实施方式的绳索连接系统的一部分的侧视图；和

图6是根据另一实施方式的绳索连接系统的一部分的侧视图。

具体实施方式

本文公开的实施方式在应用中不限于在以下说明中阐述或在附图中示出的构造细节和部件的配置。本公开能够具有其它实施方式并且能够以各种方式被实践或执行。同样，本文所使用的措词和术语是出于说明的目的而不应被视为限制。

现在将参照附图详细说明本公开的方面，其中，除非另外指出，否则相同的附图标记始终表示相同的元件。在以下说明中使用特定术语只是为了方便，而不是限制。如本文所使用的术语“多个”是指多于一个。结构的术语“部分”和“至少部分”包括整个结构。在单独的实施方式的上下文中，在本文中说明的本公开的特定特征也可以在单个实施方式中组合地设置。相反地，在单个实施方式的上下文中说明的本公开的各种特征也可以单独地或以任何变形来设置。

本文设置并说明了径向或极坐标系统。极坐标系统包括二维径向平面，该二维径向平面以例如延伸轴线或中心轴线等参考轴线为中心并垂直于参考轴线。词语“内部”和“外部”分别表示靠近和远离参考轴线的位置。

参照图1至图3，绳索连接系统10(以下称为系统)被构造成将第一绳索12结合至第二绳索14。系统10可以包括具有第一绳索12和第二绳索14的多根绳索。系统10还可以包括绳索连接装置20(以下称为装置)，绳索连接装置20被构造成结合两根绳索，例如将多根绳索中的一根绳索结合到多根绳索中的另一根绳索，或者将第一绳索12结合到第二绳索14。

第一绳索12沿着第一绳索轴线16延伸，并且限定了沿着与第一绳索轴线16垂直相交的直线测量的外部尺寸OD1。第二绳索14沿着第二绳索轴线18延伸，并且限定了沿着与第二绳索轴线18垂直相交的直线测量的外部尺寸OD2。如图示的实施方式中所示，外部尺寸OD1和OD2基本相等。多根绳索可以包括外部尺寸不同于OD1和OD2的绳索。

多根绳索中的一根或多根可以包括紧固到绳索的一端以防止绳索磨损的结构。根据一个实施方式，该结构是绳索端盖，该绳索端盖被构造为在将相应的绳索插入装置20中之前安装到该相应的绳索上。绳索端盖可以被构造为安装于第一绳索12和第二绳索14中的一者。替代地，绳索端盖可以被构造为安装于第一绳索12和第二绳索14两者。绳索端盖可以被构造为通过压接、包裹、粘合剂、摩擦配合等紧固。

装置20包括装置主体22，装置主体22具有沿着纵向L间隔开的第一端24和第二端26。装置主体22限定了沿着纵向L从第一端24到第二端26测量的长度L1。如图示的实施方式中所示，装置20可以沿着纵向L为长形。

装置主体22具有管状形状，该管状形状限定了延伸穿过装置主体22的通孔28。通孔28可以沿着装置中心轴线30延伸。装置主体22包括面对装置中心轴线30的内表面32，并且装置主体22还包括背离装置中心轴线30的外表面34。因此，内表面32相对于装置中心轴线30位于外表面34的径向内侧。装置主体22限定沿着与装置中心轴线30垂直相交的直线40从内表面32上的第一点36到内表面32上的第二点38测量的内部尺寸ID1。如图示的实施方式中所示，内部尺寸ID1可以是内径。装置主体22限定沿着与装置中心轴线30垂直相交的直线41从外表面34上的第一点37到外表面34上的第二点39测量的外部尺寸OD3。如图示的实施方式中所示，外部尺寸OD3可以是外径。

装置主体22被构造为使得长度L1、内部尺寸IDl或两者可以响应于施加到装置主体22的力而改变。例如，装置主体22可以被构造为使得在远离第二端26的方向上施加到第一端24和在远离第一端24的方向上施加到第二端26的“拉”力F1增大长度L1，减小内部尺寸ID1，或两者。装置主体22可以被构造为使得在朝向第二端26的方向上施加到第一端24和在朝向第一端24的方向上施加到第二端26的“推”力F2减小长度L1，增大内部尺寸ID1，或两者。

装置主体22可以包括多个构件42，例如线或绞线。多个构件42可以相对于装置中心轴线30成角度地缠绕。多个构件42均终止于相反的第一和第二绞线端。各第一绞线端可以例如通过环形构件彼此机械地连接。附加地或替代地，各第二绞线端可以机械地联结在一起。替代地，各第一绞线端可以与其它第一绞线端间隔开并且不连接。替代地，装置主体22可以是整体的。

参照图4，系统10可以包括外部套50，该外部套50被构造为当第一绳索12和第二绳索14位于通孔28中时装配在装置20上。外部套50可以被构造成增加装置20与第一绳索12和第二绳索14之间的摩擦。外部套50还可以被构造成例如当装置20穿过绞缆轮和滑轮时降低装置20的磨损。外部套50包括外部套主体52，与装置主体22相同，外部套主体52被构造为柔性的，使得外部套50的长度、外部套50的内部尺寸ID2或两者能够响应于施加到外部套50的力而变化。外部套主体52可以被构造成使得在松弛状态下，在没有外力施加到外部套50的情况下，内部尺寸ID2小于内部尺寸ID1。外部套主体52可以被构造成使得外部套50的长度大于长度L1。替代地，外部套主体52可以被构造成使得外部套主体52的长度小于或等于长度L1。根据一个实施方式，外部套50是收缩管。根据另一实施方式，外部套50是螺旋线，如图4所示，该线的一部分被切除以为下面的元件提供可见性。

参照图5，装置20可以包括诸如附接到装置主体22的一端的装置端盖60的结构。装置端盖60可以被构造为在将多根绳索中的相应一根绳索插入通孔28之后连接到多根绳索中的该相应一根绳索。将装置端盖60连接到相应绳索可以防止相应绳索意外地从装置20释放。装置端盖60可以被构造成被压接、粘附或以其它方式附接到相应绳索。装置20可以包括两个装置端盖60，第一装置端盖附接至第一端24，第二装置端盖附接至第二端26。第一装置端盖可以被构造成连接至插入通孔28的第一绳索，第二装置端盖可以被构造为连接到插入通孔28的第二绳索。

参照图6，装置20可以包括具有诸如弹簧的施力构件62的装置端盖60。在将第二装置端盖60连接到多根绳索中的一根绳索之前，施力构件62可以加载初始力，使得弹簧被构造成在装置主体22上保持张力，并且如果发生相对滑动则使相应的绳索在通孔28中重新居中。

如图示的实施方式中所示，装置端盖60可以包括第一构件64，第一构件64被构造成紧固到第一绳索12，使得第一构件64相对于第一绳索12的运动受到限制，例如第一构件64和第一绳索12中的至少一者无塑性变形地防止上述运动。装置端盖60还可以包括联结到多个构件42的第二构件66。装置端盖60可以包括位于第一构件64和第二构件66之间的施力构件62。

装置20可以包括两个装置端盖60，其中一个装置端盖60的第一构件64被构造为紧固到第一绳索12，另一个装置端盖60的第一构件64被构造成紧固到系统10的另一根绳索。装置20可以被构造成使得一旦两个装置端盖60紧固，施力构件62就在第二构件66上施加力，朝向第一构件64对第二构件66施力，从而增大装置20的长度L1并减小装置20的内径ID1。减小的内径ID1会导致通孔28内的多根绳索上的力增大，从而防止多根绳索移出通孔28。

参照图1至图6，装置20可以限定组装构造和未组装构造。在未组装构造中，整个第一绳索12位于通孔28的外部，整个第二绳索14位于通孔28的外部，并且内部尺寸ID1小于第一绳索12的外径OD1和第二绳索14的外径OD2两者。装置20限定如下组装构造：第一绳索12的一部分(例如第一端13)位于通孔28中，第二绳索14的一部分(例如第一端15)位于通孔28中，并且内部尺寸ID1大于第一绳索12的第一外径OD1和第二绳索14的外径OD2两者。

根据一个实施方式，装置20被构造为使得装置20将保持第一绳索12和第二绳索14的结合直至最大力。保持第一绳索12和第二绳索14的结合包括防止装置20的塑性变形、防止第一端13和第一端15中的任一者或两者从通孔28移动，或两者。根据一个实施方式，装置20可以被构造为使得最大力为第一绳索12和第二绳索14中的一者的最大抗拉强度的大约75％。根据一个实施方式，装置20可以被构造为使得最大力为第一绳索12和第二绳索14中的一者的最大抗拉强度的大约100％。

根据装置20的一个实施方式，装置主体22的外径OD3在第一绳索12的外径OD1的大约100％至125％之间，并且在第二绳索14的外径OD2的大约100％至125％之间。

根据一个实施方式，系统10可以包括例如抵靠内表面32的诸如位于通孔28中的内部套的摩擦增强件，使得内部套在内表面32和位于通孔28中的一根或多根绳索之间。内部套可以包括橡胶、聚合物、有机材料或其任意组合。装置主体22可以包括高摩擦涂层，诸如复合金刚石涂层、化学镀镍碳化硅或其它类似物质。装置主体22可以包括视觉指示器，该视觉指示器示出装置主体22的中心在第一端24和第二端26之间的位置。装置主体22可以包括从内表面32朝向装置中心轴线30延伸的内壁，使得内壁被构造为在绳索插入通孔28期间提供硬停止。内壁可以被构造为相对于纵向L阻塞通孔28的一部分直到阻塞通孔28的整个部分。

在使用中，系统10被构造成将第一绳索12结合到第二绳索14。将第一绳索12的第一端13插入通孔28中并前进直到第一端13相对于纵向L位于第一端24和第二端26之间，例如装置主体22的中央附近。将第二绳索14的第一端15插入通孔28中并前进直到第一端15相对于纵向L位于第一端24和第二端26之间，例如装置主体22的中央附近。

第一端13和第一端15可以抵接，或者可以以第一端13和第一端15之间限定间隙的方式彼此面对。根据本公开的一个方面，整个第一绳索12相对于纵向L从整个第二绳索14偏移。换言之，第一绳索12的任何部分相对于纵向L都不与第二绳索14的任何部分重叠。第一端13和第一端15可以位于通孔28内，使得第一绳索轴线16和第二绳索轴线18对准，或者换言之共线。

在第一绳索12、第二绳索14或两者的插入期间，可以对装置主体22施加力，以将内部尺寸ID1从第一尺寸增加到第二尺寸。第一尺寸可以小于第一绳索的外径OD1和第二绳索的外径OD2，并且第二尺寸可以大于第一绳索的外径OD1和第二绳索的外径OD2。一旦第一端13和第一端15位于通孔28内，就可以从装置主体22移除力，从而允许内部尺寸ID1从第二尺寸减小。内部尺寸ID1可以减小到第一尺寸，或者可以减小直到内部尺寸ID1匹配第一绳索12的外部尺寸OD1和第二绳索14的外部尺寸OD2中的至少一者。

在远离第一绳索12和第二绳索14中的一者的方向上对第一绳索12和第二绳索14中的另一者或两者施加任何力都导致装置主体22的长度L1增大并且内径ID1减小，从而增大将第一绳索12和第二绳索14保持在通孔28内就位的摩擦力。

根据本公开的一个方面，提供一种套件，该套件包括多根绳索以及被构造为将多根绳索中的第一绳索结合至多根绳索中的第二绳索的至少一个装置20。

应当理解，以上说明提供了所公开系统的示例。然而，可以预期的是，本公开的其它实施方案可以在细节上与前述示例不同。对本公开或其示例的所有引用旨在参照此时所讨论的特定示例，并且无意于更一般地暗示对本公开范围的任何限制。除非另有说明，否则关于特定特征的所有区分和贬低的语言旨在指示对那些特征不优选，而不是将其完全排除在本公开的范围之外。

除非在本文中另外指出，否则本文中数值范围的引用仅旨在用作分别指代落入包括范围的末端的所述范围内的各单独值的简写方法，并且将各单独值并入本文中，如同在本文中单独叙述一样。除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则本文说明的所有方法可以以任何合适的顺序执行。

尽管已经详细说明了本公开，但是应当理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明的主旨和范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。而且，本公开的范围不旨在限制说明书中说明的特定实施方式。如本领域的普通技术人员将从本发明的公开中容易地理解地，执行与本文中所述的相应实施方式基本相同的功能或获得基本相同的结果的目前存在或将要开发的工艺、机器、制造，物质组成、手段、方法或步骤可以根据本公开被利用。

Claims (20)

1.一种被构造为将至少两根绳索结合的系统，所述系统包括：

第一绳索，其限定第一外径；

第二绳索，其限定第二外径；和

装置，其被构造成将所述第一绳索结合到所述第二绳索，所述装置包括沿着中心轴线从第一端延伸到第二端的装置主体，所述装置主体包括内表面，所述内表面限定延伸穿过所述第一端和所述第二端两者的通孔，所述装置主体限定沿着与所述中心轴线垂直相交的直线从所述内表面上的第一点到所述内表面上的第二点测量的内部尺寸，

其中，所述装置限定未组装构造，其中：1)整个所述第一绳索位于所述通孔的外部，2)整个所述第二绳索位于所述通孔的外部，并且3)所述内部尺寸小于所述第一外径和所述第二外径两者，并且

所述装置限定组装，其被构造成：1)所述第一绳索的一部分位于所述通孔中，2)所述第二绳索的一部分位于所述通孔中，并且3)所述内部尺寸大于所述第一外径和所述第二外径两者。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一绳索限定第一绳索轴线，沿着与所述第一绳索轴线垂直相交的第一线测量所述第一外径，所述第二绳索限定第二绳索轴线，沿着与所述第二绳索轴线垂直相交的第二线测量所述第二外径，并且在所述组装构造中，所述第一绳索轴线与所述第二绳索轴线共线。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一外径等于所述第二外径。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其特征在于，所述装置主体限定沿着所述中心轴线从所述第一端到所述第二端测量的长度，并且所述装置主体被构造为使得当所述装置处于所述未组装构造时的所述长度大于当所述装置处于所述组装构造时的所述长度。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其特征在于，所述装置主体包括相对于所述中心轴线成角度地绕着所述中心轴线缠绕的多根线。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：外部套，其限定套内部尺寸，所述装置主体限定外部尺寸，并且在所述组装构造中，所述装置的至少一部分位于所述外部套内部，使得所述套内部尺寸大于所述外部尺寸。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述未组装构造中，所述外部尺寸大于所述套内部尺寸。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其特征在于，所述装置包括端盖，所述端盖被构造成在所述组装构造中附接到所述第一绳索，使得所述端盖相对于所述第一绳索的运动受到限制。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述端盖是第一端盖，所述装置包括第二端盖，所述第二端盖被构造为在所述组装构造中附接到所述第二绳索，使得所述第二端盖相对于所述第二绳索的运动受到限制。

10.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其特征在于，所述装置包括施力构件，所述施力构件被构造成使得在所述组装构造中，所述施力构件施加减小所述内部尺寸的力。

11.一种将第一绳索结合到第二绳索的方法，所述方法包括以下步骤：

将装置的内部尺寸从第一尺寸增大到第二尺寸，其中，沿着与所述装置的中心轴线垂直相交的直线从所述装置的内表面上的第一点到所述内表面上的第二点测量所述内部尺寸；

将第一绳索的第一端插入所述装置的通孔，其中，所述通孔由所述内表面限定，所述第一绳索限定第一外部尺寸，所述第一外部尺寸大于所述第一尺寸并且小于所述第二尺寸；

以使所述第一绳索的第一端面对第二绳索的第一端的方式将所述第二绳索的第一端插入所述通孔，其中，所述第二绳索限定第二外部尺寸，所述第二外部尺寸大于所述第一尺寸并且小于所述第二尺寸；和

从所述第二尺寸减小所述内部尺寸直到所述内表面对所述第一绳索和所述第二绳索中的每一者施加足以防止所述第一绳索和所述第二绳索中的每一者从所述通孔移除的力。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述增大步骤包括对所述装置施加推力的步骤。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述增大步骤包括减小所述装置的长度的步骤，其中，沿着所述中心轴线从所述装置的第一端到所述装置的第二端测量所述长度。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述减小步骤包括对所述装置施加拉力的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述减小步骤包括增大所述装置的长度的步骤，其中，沿着所述中心轴线从所述装置的第一端到所述装置的第二端测量所述长度。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将套联结到所述装置上，使得：1)所述装置的至少一部分位于由所述套限定的通孔内，2)所述第一绳索的至少一部分位于由所述套限定的通孔内，3)所述第二绳索的至少一部分位于由所述套限定的通孔内。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述联结步骤包括以下步骤：

增大所述套的内部尺寸，其中，从所述套的内表面上的第三点到所述套的内表面上的第四点测量所述套的内部尺寸；和

减小所述套的内部尺寸，从而从所述套的内表面对所述装置施加力。

18.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将所述装置的端盖紧固至所述第一绳索，使得所述端盖相对于所述第一绳索的运动受到限制。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述端盖是第一端盖，所述方法还包括以下步骤：将所述装置的第二端盖紧固至所述第二绳索，使得所述第二端盖相对于所述第二绳索的运动受到限制。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在紧固所述第一端盖和紧固所述第二端盖的步骤之后，对所述第一端盖和所述第二端盖两者施加力的步骤，其中，所述力由所述装置的施力构件产生。

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