CN113559474A - 一种户外探险用的降升器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种户外探险用的降升器，包括机体盒、转轴、单向轴承、弹簧、驱动件、卷绳轮、缆绳、行星齿轮组、储能器、变速齿轮组、抓钩、系身器；本发明适用于先从高处下降到低处再从低处上升到高处，也适用于先从低处上升到高处再从高处下降到低处。本发明的升降完全受人控制，不会发生人体意外下降，安全可靠；储能器使人体上升时不会很吃力；缆绳外表面设有耐磨的外包层，有效增强缆绳安全性；抓钩上的钩爪可根据需要调整倾角，也可将钩爪完全收纳凹槽内，方便携带；系身器不仅安全可靠，而且将受力分布在身体各个部位，增强舒适度。
Description
技术领域
本发明属于户外探险用品技术领域，具体为一种户外探险用的降升器。
技术背景
在户外探险过程中，经常遇到这种情况，需要探险的地方处于悬崖峭壁之中，探险人员无法徒步到达，解决这类问题方法有，探险人员在悬崖峭壁下方将带有抓钩的缆绳投射到悬崖峭壁固定物上，然后探险人员沿缆绳攀登上去，这种方法适用高度非常有限，且不能保证抓钩的牢固性，风险性较高；还有一种方法，绕道到达悬崖峭壁的上方，将缆绳拴牢，探险人员沿缆绳下降到探险地方，这种方法适用高度范围较广，安全性较高。但无论是哪种方法都要探险人员付出较大的体力，特别是较高的悬崖峭壁，探险人员的体力无法保障其顺利完成任务。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种户外探险用的降升器，包括机体盒、转轴、单向轴承、弹簧、驱动件、卷绳轮、缆绳、行星齿轮组、储能器、变速齿轮组、抓钩、系身器；
所述机体盒内部设有安置腔，机体盒上侧设有通孔，机体盒下侧外面设有挂环，机体盒左侧外面设有手握把，机体盒右侧外面设有能转动的手摇把；
所述转轴设置在机体盒安置腔内，转轴两端与机体盒左右侧面转动连接；
所述单向轴承只能正向转动，不能反向转动，单向轴承的内圈固定在机体盒安置腔左侧面上，单向轴承与转轴同轴且能相对转轴自由转动；
所述弹簧内径等于单向轴承外径，弹簧的一端沿径向向外弯折有第一变径钩，弹簧的另一端沿径向向外弯折有第二变径钩，第一变径钩和第二变径钩在周向上间隔一段距离，将弹簧穿套在单向轴承外周，当第一变径钩受反向转动力时，弹簧内径变大，弹簧能在单向轴承外周上转动，当第二变径钩受反向转动力时，弹簧内径变小，弹簧不能在单向轴承外周上转动；
所述驱动件包括驱动杆和限位杆，驱动杆和限位杆的一端分别固定在转轴上，驱动杆和限位杆的另一端向弹簧方向弯折，使弹簧的第一变径钩和第二变径钩位于两个弯折之间，当转轴反向转动时，驱动杆的弯折与第一变径钩阻挡配合，使第一变径钩受反向转动力，弹簧内径变大，弹簧能在单向轴承外周上转动；
所述卷绳轮穿套在转轴上，卷绳轮靠近弹簧的一侧设有伸向弹簧的挡杆，当卷绳轮受反向转动力时，挡杆与弹簧的第二变径钩阻挡配合，使第二变径钩受反向转动力，弹簧内径变小，弹簧不能在单向轴承外周上转动；
所述缆绳包括绳芯和外包层，其中绳芯为多股钢丝螺旋捻制而成，外包层为聚氨酯喷涂在绳芯外表面，缆绳缠绕在卷绳轮上，缆绳的一端固定在卷绳轮上，缆绳的另一端穿过机体盒上侧的通孔并在其末端设有抓钩；
所述行星齿轮组包括太阳轮、行星架、行星轮、外齿圈，其中太阳轮固定在转轴上，行星架固定在机体盒上，行星轮转动连接在行星架上，外齿圈固定在储能器的圆盘上，太阳轮与行星轮啮合，行星轮与外齿圈啮合；
所述储能器穿套在转轴上，储能器包括中心带孔的圆盘、空心轴、卷簧、壳体，其中圆盘的一侧固定行星齿轮组中的外齿圈，圆盘的另一侧中心处固定空心轴，空心轴上卷绕有卷簧，卷簧的一端固定在空心轴上，卷簧的另一端固定在壳体上，壳体固定在机体盒上并包围卷簧；
所述变速齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮的齿数大于从动齿轮的齿数，主动齿轮与手摇把传动连接，从动齿轮固定在转轴上，主动齿轮和从动齿轮相啮合；
所述抓钩包括圆筒、若干个钩爪、螺杆，其中圆筒的顶端设有螺帽，圆筒的底端设有与缆绳连接的连接件，圆筒的侧身上设有若干个容纳钩爪的纵向凹槽，若干个钩爪通过销轴转动设置在凹槽内，若干个钩爪的尾端位于圆筒内，若干个钩爪的尾端设有圆孔，若干个圆孔与一个圆环活动连接，圆环与螺杆底端转动连接，螺杆上端与圆筒顶端的螺帽配合，螺杆上端伸出圆筒并在其端点上设置手柄，左右转动手柄能带动圆环上下移动，圆环上下移动能带动若干个钩爪收缩或展开；
所述系身器包括腰带、背带、胸带、肩带、腿带、挂钩，其中背带和胸带连接在腰带上方，肩带为两个，两个肩带分别连接背带和胸带，腿带为两个，两个腿带分别连接在腰带的下方，挂钩连接在腰带上，挂钩与机体盒上的挂环相匹配，腰带、胸带、腿带分別设有能调节长短的带扣。
进一步，所述机体盒上侧的通孔设有耐磨圈。
进一步，为了方便收纳抓钩，所述机体盒上侧设有卡住抓钩的卡扣。
进一步，为了方便携带，所述机体盒上设有肩跨带。
进一步，所述系身器采用高强度尼龙织带。
进一步，所述挂钩上设有锁扣，锁扣转动设置在挂钩开口处，锁扣转动处设有扭簧。
进一步，为了方便携带工具，所述腰带上设有工具包。
本发明适用于先从高处下降到低处再从低处上升到高处，也适用于先从低处上升到高处再从高处下降到低处。本发明更适用于前者。
当先从高处下降到低处时，将抓钩固定在固定物上，穿套好系身器，将挂钩挂在挂环上，左手握住手握把，右手反向转动手摇把，缆绳从机体盒内逐渐伸出，人体逐渐下降，停止转动手摇把，缆绳停止从机体盒内伸出，人体不会下降，即使手松开摇把，缆绳也不会从机体盒内伸出。人体下降过程中，因为人体重力的作用，反向转动手摇把非常轻松，此时储能器储存能量。当需要从低处上升到高处时，正向转动手摇把，缆绳逐渐收入机体盒内，人体上升。人体上升过程中，储能器释放能量，由于储能器提供了部分动力，正向转动手摇把不会很吃力。
当先从低处上升到高处时，反向转动手摇把将缆绳从机体盒内逐渐拉出，此过程储能器储存能量，将抓钩投放高处抓牢高处固定物，穿套好系身器，将挂钩挂在挂环上，左手握住手握把，右手正向转动手摇把，缆绳逐渐收入机体盒内，人体上升，人体上升过程中，储能器释放能量，由于储能器提供了部分动力，正向转动手摇把不会很吃力。当需要从高处下降到低处时，反向转动手摇把，缆绳从机体盒内逐渐伸出，人体逐渐下降。
缆绳对卷绳轮有一个拉力，缆绳的拉力使卷绳轮有反向转动趋势，卷绳轮转动趋势方向与单向轴承转动方向相反，同时，卷绳轮的反向转动趋势使挡杆与弹簧的第二变径钩阻挡配合，使第二变径钩受反向转动力，弹簧内径变小，弹簧不令在单向轴承外周上转动；因此，缆绳的拉力不会使对卷绳轮转动，缆绳的拉力不会使缆绳从机体盒内伸出，避免了意外下降可能。
当反向转动手摇把时，转轴正向转动，转轴转向与单向轴承能转动方向相同，卷绳轮随单向轴承转动而转动，缆绳随卷绳轮转动逐渐伸出，人体下降。
当正向转动摇把时，转轴反向转动，转轴转向与单向轴承能转动方向相反，单向轴承不转动，驱动杆的弯折与第一变径钩阻挡配合，使第一变径钩受反向转动力，弹簧内径变大，弹簧能在单向轴承外周上转动，从而带动卷绳轮转动，缆绳向机体盒内收卷，人体上升。
本发明的有益效果：
人体升降和停顿完全受人控制，不会发生人体意外下降，安全可靠；
储能器将人体下降时能量储存起来，在人体上升时释放能量，使人体上升时不会很吃力；
行星齿轮组在人体下降时，通过减速增大对卷簧的作用力，使得卷簧不需要很长就能储存较多能量；
缆绳外表面设有耐磨的外包层，有效增强缆绳安全性；
变速齿轮组能加快缆绳出入速度，提高工作效率；
抓钩上的钩爪可根据需要调整倾角，也可将钩爪完全收纳凹槽内，方便携带；
系身器不仅安全可靠，而且将受力分布在身体各个部位，增强舒适度。
附图说明
如图1是本发明外观结构示意图。
如图2是本发明内部结构分解图。
如图3是本发明纵切面结构示意图。
如图4是本发明储能器内部结构分解图。
如图5是本发明抓钩纵切面结构示意图。
如图6是本发明系身器结构示意图。
如图7是本发明挂钩结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种户外探险用的降升器，包括机体盒1、转轴2、单向轴承3、弹簧4、驱动件5、卷绳轮6、缆绳7、行星齿轮组8、储能器9、变速齿轮组10、抓钩11、系身器12；
所述机体盒1内部设有安置腔，机体盒1上侧设有通孔13，机体盒1下侧外面设有挂环14，机体盒1左侧外面设有手握把15，机体盒1右侧外面设有能转动的手摇把16；
所述转轴2设置在机体盒1安置腔内，转轴2两端与机体盒1左右侧面转动连接；
所述单向轴承3只能正向转动，不能反向转动，单向轴承3的内圈固定在机体盒1安置腔左侧面上，单向轴承3与转轴2同轴且能相对转轴2自由转动；
所述弹簧4内径等于单向轴承3外径，弹簧4的一端沿径向向外弯折有第一变径钩17，弹簧4的另一端沿径向向外弯折有第二变径钩18，第一变径钩17和第二变径钩18在周向上间隔一段距离，将弹簧4穿套在单向轴承3外周，当第一变径钩17受反向转动力时，弹簧4内径变大，弹簧4能在单向轴承3外周上转动，当第二变径钩18受反向转动力时，弹簧4内径变小，弹簧4不能在单向轴承3外周上转动；
所述驱动件5包括驱动杆19和限位杆20，驱动杆19和限位杆20的一端分别固定在转轴2上，驱动杆19和限位杆20的另一端向弹簧4方向弯折，使弹簧4的第一变径钩17和第二变径钩18位于两个弯折之间，当转轴2反向转动时，驱动杆19的弯折与第一变径钩17阻挡配合，使第一变径钩17受反向转动力，弹簧4内径变大，弹簧4能在单向轴承3外周上转动；
所述卷绳轮6穿套在转轴2上，卷绳轮6靠近弹簧4的一侧设有伸向弹簧4的挡杆21，当卷绳轮6受反向转动力时，挡杆21与弹簧4的第二变径钩18阻挡配合，使第二变径钩18受反向转动力，弹簧4内径变小，弹簧4不能在单向轴承3外周上转动；
所述缆绳7包括绳芯和外包层，其中绳芯为多股钢丝螺旋捻制而成，外包层为聚氨酯喷涂在绳芯外表面，缆绳7缠绕在卷绳轮6上，缆绳7的一端固定在卷绳轮6上，缆绳7的另一端穿过机体盒1上侧的通孔13并在其末端设有抓钩11；
所述行星齿轮组8包括太阳轮22、行星架23、行星轮24、外齿圈25，其中太阳轮22固定在转轴2上，行星架23固定在机体盒1上，行星轮24转动连接在行星架23上，外齿圈25固定在储能器9的圆盘26上，太阳轮22与行星轮24啮合，行星轮24与外齿圈25啮合；
所述储能器9穿套在转轴2上，储能器9包括中心带孔的圆盘26、空心轴27、卷簧28、壳体29，其中圆盘26的一侧固定行星齿轮组8中的外齿圈25，圆盘26的另一侧中心处固定空心轴27，空心轴27上卷绕有卷簧28，卷簧28的一端固定在空心轴27上，卷簧28的另一端固定在壳体29上，壳体29固定在机体盒1上并包围卷簧28；
所述变速齿轮组10包括主动齿轮30和从动齿轮31，主动齿轮30的齿数大于从动齿轮30的齿数，主动齿轮30与手摇把16传动连接，从动齿轮30固定在转轴2上，主动齿轮30和从动齿轮31相啮合；
所述抓钩11包括圆筒32、若干个钩爪33、螺杆34，其中圆筒32的顶端设有螺帽35，圆筒32的底端设有与缆绳7连接的连接件36，圆筒32的侧身上设有若干个容纳钩爪33的纵向凹槽37，若干个钩爪33通过销轴转动设置在凹槽37上，若干个钩爪33的尾端位于圆筒32内，若干个钩爪33的尾端设有圆孔，若干个圆孔与一个圆环38活动连接，圆环38与螺杆34底端转动连接，螺杆34上端与圆筒32顶端的螺帽35配合，螺杆34上端伸出圆筒32并在其端点上设置手柄39，左右转动手柄39能带动圆环38上下移动，圆环38上下移动能带动若干个钩爪33收缩或展开；
所述系身器12包括腰带40、背带41、胸带42、肩带43、腿带44、挂钩45，其中背带41和胸带42连接在腰带40上方，肩带43为两个，两个肩带43分别连接背带41和胸带42，腿带44为两个，两个腿带44分别连接在腰带40的下方，挂钩45连接在腰带40上，挂钩40与机体盒1上的挂环14相匹配，腰带40、胸带42、腿带44分別设有能调节长短的带扣46。
进一步，所述机体盒1上侧的通孔13设有耐磨圈（图中没有标出）。
进一步，为了方便收纳抓钩11，所述机体盒1上侧设有卡住抓钩11的卡扣（图中没有标出）。
进一步，为了方便携带，所述机体盒1上设有肩跨带（图中没有标出）。
进一步，所述系身器12采用高强度尼龙织带。
进一步，所述挂钩45上设有锁扣47，锁扣47转动设置在挂钩45开口处，锁扣47转动处设有扭簧48。
进一步，为了方便携带工具，所述腰带40上设有工具包（图中没有标出）。
Claims (7)
1.一种户外探险用的降升器，其特征是：该户外探险用的降升器包括机体盒、转轴、单向轴承、弹簧、驱动件、卷绳轮、缆绳、行星齿轮组、储能器、变速齿轮组、抓钩、系身器；
所述机体盒内部设有安置腔，机体盒上侧设有通孔，机体盒下侧外面设有挂环，机体盒左侧外面设有手握把，机体盒右侧外面设有能转动的手摇把；
所述转轴设置在机体盒安置腔内，转轴两端与机体盒左右侧面转动连接；
所述单向轴承只能正向转动，不能反向转动，单向轴承的内圈固定在机体盒安置腔左侧面上，单向轴承与转轴同轴且能相对转轴自由转动；
所述弹簧内径等于单向轴承外径，弹簧的一端沿径向向外弯折有第一变径钩，弹簧的另一端沿径向向外弯折有第二变径钩，第一变径钩和第二变径钩在周向上间隔一段距离，将弹簧穿套在单向轴承外周，当第一变径钩受反向转动力时，弹簧内径变大，弹簧能在单向轴承外周上转动，当第二变径钩受反向转动力时，弹簧内径变小，弹簧不能在单向轴承外周上转动；
所述驱动件包括驱动杆和限位杆，驱动杆和限位杆的一端分别固定在转轴上，驱动杆和限位杆的另一端向弹簧方向弯折，使弹簧的第一变径钩和第二变径钩位于两个弯折之间，当转轴反向转动时，驱动杆的弯折与第一变径钩阻挡配合，使第一变径钩受反向转动力，弹簧内径变大，弹簧能在单向轴承外周上转动；
所述卷绳轮穿套在转轴上，卷绳轮靠近弹簧的一侧设有伸向弹簧的挡杆，当卷绳轮受反向转动力时，挡杆与弹簧的第二变径钩阻挡配合，使第二变径钩受反向转动力，弹簧内径变小，弹簧不能在单向轴承外周上转动；
所述缆绳包括绳芯和外包层，其中绳芯为多股钢丝螺旋捻制而成，外包层为聚氨酯喷涂在绳芯外表面，缆绳缠绕在卷绳轮上，缆绳的一端固定在卷绳轮上，缆绳的另一端穿过机体盒上侧的通孔并在其末端设有抓钩；
所述行星齿轮组包括太阳轮、行星架、行星轮、外齿圈，其中太阳轮固定在转轴上，行星架固定在机体盒上，行星轮转动连接在行星架上，外齿圈固定在储能器的圆盘上，太阳轮与行星轮啮合，行星轮与外齿圈啮合；
所述储能器穿套在转轴上，储能器包括中心带孔的圆盘、空心轴、卷簧、壳体，其中圆盘的一侧固定行星齿轮组中的外齿圈，圆盘的另一侧中心处固定空心轴，空心轴上卷绕有卷簧，卷簧的一端固定在空心轴上，卷簧的另一端固定在壳体上，壳体固定在机体盒上并包围卷簧；
所述变速齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮的齿数大于从动齿轮的齿数，主动齿轮与手摇把传动连接，从动齿轮固定在转轴上，主动齿轮和从动齿轮相啮合；
所述抓钩包括圆筒、若干个钩爪、螺杆，其中圆筒的顶端设有螺帽，圆筒的底端设有与缆绳连接的连接件，圆筒的侧身上设有若干个容纳钩爪的纵向凹槽，若干个钩爪通过销轴转动设置在凹槽内，若干个钩爪的尾端位于圆筒内，若干个钩爪的尾端设有圆孔，若干个圆孔与一个圆环活动连接，圆环与螺杆底端转动连接，螺杆上端与圆筒顶端的螺帽配合，螺杆上端伸出圆筒并在其端点上设置手柄，左右转动手柄能带动圆环上下移动，圆环上下移动能带动若干个钩爪收缩或展开；
所述系身器包括腰带、背带、胸带、肩带、腿带、挂钩，其中背带和胸带连接在腰带上方，肩带为两个，两个肩带分别连接背带和胸带，腿带为两个，两个腿带分别连接在腰带的下方，挂钩连接在腰带上，挂钩与机体盒上的挂环相匹配，腰带、胸带、腿带分別设有能调节长短的带扣。
2.根据权利要求1所述一种户外探险用的降升器，其特征是：所述机体盒上侧的通孔设有耐磨圈。
3.根据权利要求1所述一种户外探险用的降升器，其特征是：所述机体盒上侧设有卡住抓钩的卡扣。
4.根据权利要求1所述一种户外探险用的降升器，其特征是：所述机体盒上设有肩跨带。
5.根据权利要求1所述一种户外探险用的降升器，其特征是：所述系身器采用高强度尼龙织带。
6.根据权利要求1所述一种户外探险用的降升器，其特征是：所述挂钩上设有锁扣，锁扣转动设置在挂钩开口处，锁扣转动处设有扭簧。
7.根据权利要求1所述一种户外探险用的降升器，其特征是：所述腰带上设有工具包。
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