TWI804818B - 抗扭矩性安全鈎 - Google Patents

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TWI804818B
TWI804818B TW110106135A TW110106135A TWI804818B TW I804818 B TWI804818 B TW I804818B TW 110106135 A TW110106135 A TW 110106135A TW 110106135 A TW110106135 A TW 110106135A TW I804818 B TWI804818 B TW I804818B
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楊凱傑
林易靖
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貝加工業股份有限公司
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • F16B45/028—Hooks with pivoting or elastically bending closing member and having position-locking means for the closing member the position-locking means being pivotally connected

Abstract

本發明包括有本體、閘門及掣動件。本體具有一貫穿前後之勾孔、一連通勾孔右側之通道、一設於通道上方之母扣、一設於勾孔下方之聯結單元，以及一設於勾孔左方之吸能區。閘門第一端係安裝於本體、第二端設有能離合母扣之公扣，用以使閘門可以開啟通道或封閉通道。掣動件是耦接於本體且保持於第一位置，用以保險閘門封閉通道，但在操作掣動件移動至第二位置時，係能解除該保險。本發明主要控制掣動件在保險閘門封閉通道，而本體在承受設定扭矩時，令吸能區可供本體變形因應，且控制閘門仍能封閉通道，俾避免脫勾危險，以符合ANSI/ASSP Z359.12-2019標準。

Description

抗扭矩性安全鈎
本發明是一種符合ANSI/ASSP Z359.12-2019標準之安全鈎領域。
按，在攀岩運動、登山運動、建築施工...等等高空操作環境，人員皆需繫結安全帶，而安全帶自由端則聯結有安全鈎，此安全鈎係能扣入高空預定之錨點，用以確保人員在墜落時，能懸吊於半空中的等待救援。
但在人員墜落時，安全鈎除承受向下之拉力及衝擊力外，還需承受錨點或高空環境因側向碰撞所施加之扭矩，故而有ANSI/ASSP Z359.12-2019 Connecting Components for Personal Fall Arrest Systems標準產生，其進一步規定安全鈎在承受設定扭矩時，仍不能有斷裂或脫勾危險情形發生，是故，現今相關廠商均需重新開發符合該標準之安全鈎。
本發明內容包括：
一本體，其具有一貫穿前後之勾孔、一連通勾孔右側之通道、一設於通道上方之母扣、一設於勾孔下方之聯結單元，以及一設於勾孔左方之吸能區；
一閘門，其第一端係安裝於本體、第二端設有能離合母扣之公扣，用以使閘門可以開啟通道或封閉通道；以及
一掣動件，其耦接於本體且保持於第一位置，用以保險閘門封閉通道，但在操作掣動件移動至第二位置時，則能解除該保險，使閘門可操作的開啟通道；其進一步控制掣動件在保險閘門封閉通道時，該本體在承受設定扭矩時，令吸能區可供本體變形因應，從而確保閘門仍保持封閉通道。
是以，本發明透過該本體、吸能區、勾孔及通道之整體配置，使之可以符合ANSI/ASSP Z359.12-2019標準要求，尤其針對該標準之3.1.3.5及3.1.3.6細項規範而言。
10:本體
11:主臂
111:前板
112:後板
12:勾臂
13:聯結單元
131:中介塊
131A:遮蔽部
131B:裸露部
1310:吊掛孔
1311:導槽
132:主栓
133:破壞栓
134:導栓
E:吸能區
15:勾孔
16:通道
17:母扣
171:卡槽
172:嘴塊
173:深入區
181:第一槽
182:第二槽
183:第三槽
184:第四槽
185:第一孔
20:閘門
21:擋板
22:側板
23:第一軸
24:第二軸
25:公扣
30:掣動件
31:第三軸
32:第五槽
33:第六槽
34:推拔面
35:鎖掣面
40:彈簧
50:治具
51:立柱
52:抗力座
53:動力源
D1:擠壓區
D2:拉伸區
第1圖係本發明分解示意圖。
第2圖係本發明本體組合前視示意圖。
第3圖係本發明組合外觀示意圖。
第4圖係本發明組合剖面示意圖。
第5圖係本發明強迫開啟通道之前視示意圖。
第6圖係第5圖之剖面示意圖。
第7圖係本發明聯結單元緩衝人員墜落之示意圖。
第8圖係本發明以治具模擬測試承受設定扭矩之示意圖。
第9圖係本發明在承受模擬設定扭矩後之前視示意圖。
第10圖係第9圖之左側示意圖。
請參看第1至7圖，本發明係於本體10安裝閘門20、掣動件30及彈簧40；
前述本體10包括有主臂11、勾臂12、聯結單元13及吸能區E；
該主臂11具有形狀對稱之前板111、後板112，令勾臂12一端夾制於前板111頂端與後板112頂端之間，並透過鉚設而使主臂11頂端一體連接有勾臂12，用以於本體10界定出貫穿前後方向之勾孔15，並控制勾臂12自由端與主臂11右側之間保持有一連通勾孔15右側之通道16，故而高空之錨點得經通道16而扣入勾孔15，在經後述閘門20封閉通道16後，使錨點能不虞脫勾的支持該本體10；前述勾臂12自由端設有母扣17，此母扣17是位於通道16上方，其具有連通勾孔15之卡槽171，用以於卡槽171與通道16之間形成有嘴塊172，該卡槽171頂端更接通有深入區173；此外，該前板111、後板112在通道16下方設有貫穿前後方向之第一槽181，更在第一槽181上方貫穿有第二槽182，此第二槽182是以第一槽181為圓心而呈弧形設置，而第二槽182右端向上接通有第三槽183，至於前板111、後板112左側在第二槽182上方則設有第四槽184，而第一槽181與第二槽182左端間另貫穿有第一孔185；
該聯結單元13是安裝於主臂11，且位於勾孔15及 第一槽181下方，而由中介塊131、主栓132及破壞栓133組成，該中介塊131具有遮蔽部131A及裸露部131B，令遮蔽部131A是夾制於前板111底端與後板112底端之間，並透過主栓132、破壞栓133穿掣而彼此一體固結，該主栓132、破壞栓133呈相互平行，令破壞栓133強度小於主栓132，至於裸露部131B則貫穿有吊掛孔1310，吊掛孔1310是供人員背後安全帶連接，故而人員在墜落所產生之衝擊力，會透過中介塊131而施加至主臂11，令主栓132、破壞栓133在將衝擊力傳遞至本體10過程中，如第7圖所示般，該破壞栓133會先行斷裂，俾先行減緩該衝擊力，用以降低前板111、後板112受力，使前板111、後板112能按預先設計的逐漸變形直到停止，進而將人員有效吊掛在半空中，而不會產生本體10斷裂之危險情事，為減少該中介塊131在破壞栓133斷裂後，該吊掛半空中的人員會以主栓132為支點不當晃動，可於中介塊131遮蔽部131A設置導槽1311，而前板111、後板112固設有一貫穿導槽1311之導栓134，令破壞栓133尚未斷裂時，該導栓134是保持於導槽1311原始位置，但當破壞栓133斷裂後，令導槽1311能提供導栓134定位至預定位置，使該中介塊131能以主栓132及導栓134支持人員吊掛，較佳地，該破壞栓133是位於主栓132與導栓134之間；在此特說明，本發明中介塊131得於遮蔽部131A設置告警標誌(圖中未示)，以便如第7圖所示的在本體10承受衝擊力較小，僅使破壞栓133斷裂而本體10未變形時，該告警標誌可裸 露在外，以提醒後續人員不要重覆使用，而需送廠檢修；前述吸能區E是設在主臂11，使之位於勾孔15左方而與母扣17及通道16遙遙相對，該吸能區E是位於勾臂12、聯結單元13之間，而為前板111背面與後板112前面之間所形成的槽道，此吸能區E頂端是透過勾臂12一端夾制於前板111與後板112間而保持，吸能區E底端則是透過中介塊131遮蔽部131A夾制於前板111與後板112間而保持，據此，令吸能區E具有呈長矩形環狀配置之內壁，且呈橫向的貫穿主臂11左側及右側，故而吸能區E右端是連通勾孔15，且控制母扣17及通道16是位於該吸能區E右方範圍內，俾在本體10承受設定扭矩時，該吸能區E除具有足夠裕度提供前板111、後板112變形因應外，且能緩衝母扣17與閘門20，前述第一槽181、第二槽182、第三槽183、第四槽184及第一孔185則是位於吸能區E下半部；為使前板111、後板112能按預先設計的逐漸變形，本發明前板111、後板112是採用靭性較佳之材質，至於勾臂12及中介塊131則是採用剛性較高之金屬材質，事實上本發明控制前板111、後板112之靭性，是大於勾臂12及中介塊131之靭性，且令前板111、後板112之剛性，是小於勾臂12及中介塊131之剛性，俾使該本體10在承受設定扭矩時不會有斷裂情形，同理，該主臂11與勾臂12可直接採用同一材質一體成型，然後利用切削或成型製造，用以於主臂11製造出吸能區E，使該吸能區E具有呈環狀配置之內壁，且呈橫向的貫穿主臂11左 側及右側，其為本發明之均等變化；
前述閘門20之斷面概呈ㄇ形，而具有能封閉通道16之擋板21，以及在擋板21兩側對稱彎折有側板22，兩側板22具有相對之第一端、第二端，該第一端係包覆第一槽181及第三槽183，俾橋接有貫穿第一槽181上部之第一軸23，以及橋接有貫穿第三槽183之第二軸24，用以使閘門20第一端呈兩點定位的方式而安裝於主臂11，至於閘門20第二端則於兩側板22橋接有桿狀之公扣25，該公扣25係卡入母扣17之卡槽171，且限位於深入區173，用以使閘門20封閉通道16，如欲開啟通道16，其需透過按壓後述掣動件30，從而迫動閘門20下移，同步使第一軸23移至第一槽181下部、第二軸24下移進入第二槽182，以及使公扣25向下脫出深入區173，繼之，強迫閘門20以第一軸23為支點的朝勾孔15內逆時針擺動，從而促動第二軸24沿第二槽182移動，以及使公扣25脫出母扣17之卡槽171，此時閘門20便能開啟通道16，且在閘門20靠抵主臂11右側時，該通道16是呈完全打開狀態；
該掣動件30係滑配於主臂11之吸能區E下半部，且透過第三軸31而耦接於第一孔185，其另具有匹配第一槽181之第五槽32，此第五槽32係供第一軸23貫穿，藉此第一軸23及第三軸31，使掣動件30呈樞轉的耦接於主臂11，且能於第四槽184伸縮的切換第一位置或第二位置；事實上掣動件30設有與第二槽182弧度相當之第六槽33，此第六槽33右端係呈 開放設置，且向上銜接有推拔面34、向下延伸有鎖掣面35，當閘門20封閉通道16，而使第二軸24定位於第三槽183時，令鎖掣面35係抵接於第二軸24底端，用以保險閘門20封閉通道16，此時掣動件30是保持於第一位置，此時，掣動件30於第四槽184則是處於伸展狀態，但是在按壓掣動件30，而使掣動件30於第四槽184處於收縮狀態時，掣動件30便會切換至第二位置，促動鎖掣面35釋放第二軸24，用以解除上述保險，以利後續閘門20能下移，同步使第六槽33與第二槽182重疊、第一軸23移至第一槽181及第五槽32下部、第二軸24下移的進入第二槽182及第六槽33，以及使公扣25脫出深入區173，繼之，使閘門20以第一軸23為支點的朝勾孔15內逆時針擺動，從而促動第二軸24沿第二槽182第六槽33移動，以使公扣25脫出母扣17，即可開啟通道16，使本發明得以扣入高空預定錨點；該彈簧40係安裝於掣動件30與中介塊131間，俾提供預設作用力予掣動件30，使掣動件30保持於第一位置，用以保險閘門20封閉通道16，以提供錨點不會由勾孔15脫出，但在人員墜落而使本發明承受錨點或高空環境因側向碰撞所施加之設定扭矩時，該本體10底端能相對朝上彎折，令吸能區E可供主臂11變形因應，此時吸能區E能同步緩衝閘門20、公扣25及母扣17，使公扣25無法脫離母扣17，俾確保閘門20仍能保持封閉通道16，據以防止錨點脫勾，從而符合ANSI/ASSP Z359.12-2019標準。
請參看第8至10圖，其係進一步說明本發明能符合前述標準之3.1.3.5及3.1.3.6細項規範，其以一治具50之立柱51來模擬錨點，用以提供本體10及閘門20進行抗扭矩性測試，該治具50於立柱51一端設有徑向突出之抗力座52，然後操作閘門20、掣動件30，使立柱51閉鎖於勾孔15內，繼之，以一動力源53外接聯結單元13而模擬人員墜落之應力，故而在開啟動力源53後，本體10上端與下端之間，會受到抗力座52側向碰撞及擠壓而承受設定扭矩，從而促使本體10下端會相對的朝本體10上端彎折，此時，本發明吸能區E確有效提供主臂11變形因應，使後板112抵靠抗力座52的部位，會朝吸能區E壓迫彎折變形而產生擠壓區D1，至於前板111相對應的部位則會由吸能區E彎折變形而產生拉伸區D2，由於閘門20、公扣及母扣是位於該吸能區E右方範圍，所以前述擠壓區D1及拉伸區D2除能保持本體10不會斷裂外，且能有效控制公扣無法釋放母扣，令閘門20仍能保持閉鎖勾孔15，據以使勾孔15不會脫離立柱51(錨點)；
本發明主要透過吸能區E變形來吸收大部份的設定扭矩，使本體10不會斷裂以及閘門20不會開啟通道16，在此前提下，該前板111與後板112之厚度、材質，及該兩者之間距等參數，係呈可變動配置。
綜上所述，本發明之整體結構特徵，其在現有結構中可以說是前所未見，且為一相當傑出且優異之設計，其 在同類產品中均未見有類似之發明或公開之發表，故符合發明專利之申請要件，乃爰依法提出申請。惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆屬本發明之範圍。
10:本體
11:主臂
111:前板
112:後板
12:勾臂
13:聯結單元
131:中介塊
131B:裸露部
1310:吊掛孔
132:主栓
133:破壞栓
134:導栓
E:吸能區
15:勾孔
182:第二槽
184:第四槽
20:閘門
21:擋板
22:側板
23:第一軸
24:第二軸
25:公扣
30:掣動件
31:第三軸

Claims (10)

  1. 一種抗扭矩性安全鈎，至少包括：一本體，其具有一貫穿前後之勾孔、一連通該勾孔右側之通道、一設於該通道上方之母扣、一設於該勾孔下方之聯結單元，以及一設於該勾孔左方之吸能區；一閘門，其第一端係安裝於該本體、第二端設有能離合該母扣之公扣，用以使該閘門可以開啟該通道或封閉該通道；以及一掣動件，其是耦接於該本體且保持於第一位置，用以保險該閘門封閉該通道，但在操作該掣動件移動至第二位置時，則能解除該保險，使該閘門可操作的開啟該通道；其進一步控制該掣動件在保險該閘門封閉該通道時，該本體在承受設定扭矩時，令該吸能區可供該本體變形因應，據以確保該閘門仍保持封閉該通道。
  2. 如請求項1之抗扭矩性安全鈎，該本體是以一主臂頂端連接一勾臂而界定出該勾孔，並控制該勾臂自由端與該主臂右側之間保持有該通道；前述勾臂自由端設有該母扣；該主臂在該勾孔下方設有該聯結單元，並在該聯結單元與該勾臂之間設有該吸能區，該吸能區係為橫向貫穿該主臂左側及右側之槽道，且進一步控制該母扣及該通道是位於該吸能區右方範圍內。
  3. 如請求項2之抗扭矩性安全鈎，該主臂具有形狀對稱之前板、後板；令該勾臂一端夾制的固定於該前板頂端與該後板頂端之間；該聯結單元則具有一中介塊，該中介塊是夾制的固定於該前板底端與該後板底端之間；令前述勾臂、中介塊控制該前板背面與該後板前面之間保持有該吸能區。
  4. 如請求項3之抗扭矩性安全鈎，該聯結單元是由前述中介塊與一主栓、一破壞栓所組成，該中介塊具有遮蔽部及裸露部，令該遮蔽部夾制於該前板底端與該後板底端之間，並透過該主栓、該破壞栓穿掣而固結，該破壞栓強度是小於該主栓，而該裸露部貫穿有吊掛孔。
  5. 如請求項4之抗扭矩性安全鈎，該中介塊於該遮蔽部設有導槽，而該前板、該後板則固設有貫穿該導槽之導栓，令該破壞栓尚未斷裂時，該導栓是保持於該導槽原始位置，但當該破壞栓斷裂後，令該導槽能提供該導栓定位至預定位置；該中介塊更在該遮蔽部設置有告警標誌，待該破壞栓斷裂時，控制該告警標誌可裸露在外。
  6. 如請求項3之抗扭矩性安全鈎，該前板、該後板之靭性，是大於該勾臂及該中介塊之靭性，且令該前板、該後板之剛性，是小於該勾臂及該中介塊之剛性。
  7. 如請求項3、4、5或6之抗扭矩性安全鈎，該母扣係由連通該勾孔之卡槽，以及連接該卡槽頂端之深入區所構 成；該前板、該後板在該通道下方貫設有第一槽，並以該第一槽為圓心而呈弧形設置有第二槽，該第二槽右端向上接通有第三槽；該閘門具有能封閉該通道之擋板，以及在該擋板兩側彎折有側板，該兩側板具有相對之第一端、第二端，該第一端係能包覆該第一槽及該第三槽，且橋接有貫穿該第一槽上部之第一軸，以及貫穿該第三槽之第二軸，該兩側板第二端則橋接有卡入該深入區之該公扣，用以使該閘門封閉該通道，如欲開啟該通道，需迫動該閘門下移，俾連動該第一軸移至該第一槽下部、該第二軸下移進入該第二槽、該公扣脫出該深入區，以使該閘門能以該第一軸為支點的朝該勾孔擺動，從而促動該第二軸沿該第二槽移動，以使該公扣脫出該母扣。
  8. 如請求項7之抗扭矩性安全鈎，該前板、該後板左側在該第二槽上方設有第四槽，並在適當位置貫穿有第一孔，控制該第一槽、該第二槽、該第三槽、該第四槽及該第一孔位於該吸能區下半部，而該母扣則是對應的位於該吸能區上半部；該掣動件是滑配於該吸能區下半部，並透過該第三軸耦接於該第一孔，使該掣動件能於該第四槽伸縮的切換該第一位置或該第二位置；該掣動件具有供該第一軸貫穿之第五槽，更設有匹配該第二槽之第六槽，該第六槽右端係呈開放，且向下延伸有鎖掣面，當該閘門封閉該通道而使該第二軸位於該第三槽時，令該鎖掣面係抵 接於該第二軸底端，用以處於保險該閘門封閉該通道之該第一位置，但當該掣動件切換至該第二位置，該鎖掣面即可釋放該第二軸，且使該第六槽與該第二槽重疊的引導該第二軸，以利開啟該通道。
  9. 如請求項3之抗扭矩性安全鈎，該主臂與該勾臂是採用同一材質而一體成型，然後於該主臂製造出該吸能區，使該吸能區具有呈環狀配置之內壁。
  10. 如請求項3、4、5或6之抗扭矩性安全鈎，該掣動件與該中介塊之間安裝有一彈簧，令該彈簧提供預設作用力予該掣動件，使該掣動件隨時具有保持該第一位置之勢。
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