TWM572765U - Built-in cushioning type fall arrester - Google Patents

Abstract

本新型係於一殼體內部界定出容室，並該容室跨設有一軸桿，此軸桿係支持一轉鼓及一掣動結構同步自轉，所述轉鼓中心具有匹配軸桿之內環面，而轉鼓外環面圈繞有救生帶，前述殼體更安裝有一制動環，該制動環外徑係較外環面外徑大、內徑則界定有棘孔，制動環外徑係透過一彈性單元而固結於殼體，以便在救生帶牽引轉鼓加速轉動至掣動結構扣入棘孔時，令彈性單元會提供一份預壓力來減緩制動環外徑轉動，用以緩衝救生帶下降速度。

Description

內建緩衝型防墜器

本新型係提供一種結構性更佳、方便回收再使用及安全性更優秀之內建緩衝型防墜器。

先前技術便如US09861841B1『fall protection device』專利公告所示般，該案具有能繞軸桿自轉之減速件，此減速件一端固結於制動組件，且外周係以摩擦面結合於轉鼓內環面，轉鼓外環面捲繞有救生帶，救生帶外端係繫結於使用者，使用者如墜落時，該減速件固定不動而轉鼓可相對於減速件轉動，使摩擦面與內環面間產生轉動摩擦力，以減緩轉鼓轉速，藉以緩衝救生帶下降速度。

然而，在救生帶牽引轉鼓相對減速件轉動時，因為救生帶所形成之施力臂係遠遠大於減速件所形成之抗力臂，以及在使用者墜落的重力加速度加乘作用下，其轉鼓可能轉不到2圈，摩擦面就會磨損失效，造成減速件無法減緩轉鼓後續轉速，是以，該專利前案確有緩衝性較不持久的問題。再則，該專利前案有不易回收再使用之缺點，因為軸桿、減速件及轉鼓的更換成本並不便宜外，且拆裝架體及制動組件更是費時費力。

至於US 09670980B2『Energy absorber and fall arrest system safety device』則沒有US09861841B1案之緩衝性不持久問題，其主要在轉鼓內環面與軸桿外周之間安裝彈性元件，令轉鼓相對於軸桿轉動時，彈性元件能以預壓力來減緩轉鼓旋轉。但是，受限於彈性元件係安裝於轉鼓內環面與軸桿外周之間，故而彈性元件在吸收使用者墜落能量時，該彈性元件半徑係形成抗力臂，而救生帶纒繞轉鼓外環面之半徑則形成施力臂，在抗力臂遠遠小於施力臂下，彈性元件所能承受的扭矩便大為縮減，而承受扭矩的穩定程度，亦同樣因接觸面較少而減少，造成使用上承受應力較小，其適用範圍較小。

本新型主要內容在於提供一種能同時改善US09861841B1及US 09670980B2兩專利前案缺失之內建緩衝型防墜器，其至少包括：一殼體，其內部界定有容室；一軸桿，其係跨設於容室；一位於容室之轉鼓，其中心設有匹配軸桿之內環面，該轉鼓外環面圈繞有救生帶，且於轉鼓一端安裝有掣動結構；以及一制動環，其外徑較外環面外徑大、內徑界定有棘孔，該制動環外徑迫緊有一彈性單元，此彈性單元係以預壓力將制動環外徑固結於殼體，俾在救生帶牽引轉鼓加速轉動至掣動結 構扣入棘孔時，令彈性單元會以預壓力來減緩制動環外徑轉動。

10‧‧‧殼體

100‧‧‧容室

11‧‧‧托架

111‧‧‧吊環

112‧‧‧帶槽

12‧‧‧第一蓋

121‧‧‧嵌塊

122‧‧‧方栓孔

13‧‧‧第二蓋

131‧‧‧中孔

14‧‧‧金屬環

141‧‧‧強化孔

142‧‧‧嵌孔

20‧‧‧軸桿

21‧‧‧抵肩

22‧‧‧組裝槽

30‧‧‧轉鼓

31‧‧‧內環面

32‧‧‧外環面

33‧‧‧鎖栓

34‧‧‧第一側板

35‧‧‧第二側板

40‧‧‧救生帶

50‧‧‧掣動結構

51‧‧‧樞座

52‧‧‧彈簧座

53‧‧‧離心塊

54‧‧‧復位彈簧

60‧‧‧渦卷彈簧

61‧‧‧腔室

62‧‧‧外端

63‧‧‧內端

70‧‧‧制動環

71‧‧‧外徑

72‧‧‧棘孔

73‧‧‧節點

80‧‧‧彈性單元

81‧‧‧內齒

82‧‧‧第一齒槽

83‧‧‧第二齒槽

84‧‧‧外齒

第1圖係本新型之分解示意圖。

第2圖係第一蓋、金屬環、制動環及彈性單元之放大示意圖。

第3圖係第2圖之立體組合示意圖。

第4圖係第1圖組合時之左側示意圖。

第5圖係本新型沿軸桿軸向之組合剖面(制動環沒剖)示意圖。

第6圖係本新型掣動結構扣入棘孔時之剖面示意圖。

第7圖係第6圖C部位之局部放大示意圖。

請參看第1至7圖，本新型至少包括有：一殼體10，其係由托架11、第一蓋12、第二蓋13及金屬環14所組成；所述托架11界定有貫穿左右之容室100，並於托架11左端閉合有一可拆卸之第一蓋12、右端封閉有一可拆卸之第二蓋13，用以使容室100隔絕內外；前述托架11頂端安裝有一可供吊掛錨點之吊環111、底端設有一連通容室100內外之帶槽112；所述第一蓋12在封閉容室100的內面則結合有一金屬環14，就實際製造而言，本新型係先將金屬環14置入第一蓋12之塑膠成型模具中，用以在成型第一蓋12過程中，直接將第一蓋12結合於金屬環14外圈，令金屬環14內圈形成強化孔141，為增加金屬環14 與第一蓋12間的結構性，該金屬環14可間隔設有若干徑向貫穿之嵌孔142，而第一蓋12則具有相應嵌入嵌孔142之嵌塊121，俾令金屬環14能穩定的固結於第一蓋12，前述第一蓋12另於強化孔141中心貫穿有一方栓孔122，至於第二蓋13則設有與方栓孔122匹配之中孔131；一軸桿20，其左端係對應的卡合於方栓孔122，右端則插合於中孔131，用以使軸桿20呈無法自轉的跨設於容室100中，該軸桿20於左端緣設有徑向突出之抵肩21，以及於軸桿20右端緣設有組裝槽22；一置於容室100之轉鼓30，其具有相對之內環面31、外環面32，該內環面31係供軸桿20樞設，而轉鼓30左端則設有若干鎖栓33，此鎖栓33係固結有第一側板34，至於轉鼓30另端則具有一體徑向突出外環面32之第二側板35，令該第一側板34、第二側板35與外環面32之間形成一能供救生帶40圈繞之環狀限位空間，該救生帶40一端係固結於外環面32、另端係通過殼體10帶槽112，用以連接使用者安全衣；如第1及5圖所示，前述第一側板34左端係定位於抵肩21，至於第二側板35右端係鄰接於第二蓋13，故而該轉鼓30係限制於抵肩21與第二蓋13之間，使之在以內環面31繞軸桿20自轉時，不會隨便沿軸向移動；一伸入強化孔141之掣動結構50，如第1、6及7圖所示，其係於第一側板34左端面對稱的設有兩樞座5 1、兩彈簧座52，該樞座51樞接有離心塊53，且在離心塊53與彈簧座52之間安裝有復位彈簧54，使離心塊53具有隨時內縮定位之勢，但在救生帶40因應墜落而牽引轉鼓30加速轉動至一定速度時，該離心塊53係能克服復位彈簧54而扣入後述之棘孔72；一渦卷彈簧60，如第1及5圖所示，其係安裝於轉鼓30第二側板35右端預先凹設之腔室61，該渦卷彈簧60外端62係固設於腔室61之壁面、內端63係安裝於軸桿20之組裝槽22，以提供轉鼓30定位於一角度，使救生帶40不會隨便脫出，但使用者在高空正常行走時，該救生帶40可以逐漸克服渦卷彈簧60，使轉鼓30、掣動結構50能同步繞軸桿20自轉，用以因應救生帶40徐徐拉出；一安裝於強化孔141之制動環70，如第1、2、3、6及7圖所示，其外徑71係較外環面32直徑大、內徑則界定有棘孔72，前述掣動結構50係置於棘孔72範圍內，在轉鼓30、掣動結構50同步繞軸桿20正常自轉時，令棘孔72不會干涉掣動結構50自轉，所述制動環70外徑71另間隔設有若干節點73；以及一彈性單元80，其可採用公差環(tolerance ring)為之，令該彈性單元80以交錯配置之內齒81、第一齒槽82而迫緊於制動環70外徑71，至於制動環70之節點73係對位於第一齒槽82範圍，另以交錯配置之第二齒槽83、外齒8 4而迫緊於金屬環14之強化孔141，令該內齒81、第一齒槽82、第二齒槽83、外齒84能提供一份預壓力予金屬環14與制動環70之間，使前述制動環70外徑71係透過該彈性單元80而固結於殼體10，該彈性單元80係提供一份預壓力，以便在使用者墜落時，該救生帶40會牽引轉鼓30加速轉動，待掣動結構50之離心塊53扣入棘孔72時，彈性單元80會以預壓力來減緩制動環70外徑71轉動，使制動環70與彈性單元80之間產生相對轉動摩擦，俾吸收該轉鼓30瞬間轉動加速度之部份能量，以便能持續性的緩衝救生帶40下降速度，此時，制動環70之節點73係能順序通過內齒81、第一齒槽82，除產生答答聲響外，且能獲致第二重緩衝效果，在此另外說明，由於彈性單元80之內齒81直徑係一定小於外齒84，所以外齒84能承受之扭矩是相對大於內齒81，故而相對轉動摩擦一般是產生於彈性單元80與制動環70之間，但是，在節點73無法順序通過內齒81、第一齒槽82時，該彈性單元80、金屬環14之間是有可能產生相對轉動摩擦，其端視節點73通過內齒81之預壓力而定；在此特別說明，本新型彈性單元80與第一蓋12可直接採用金屬或塑膠一體成型製造，只須令該彈性單元80或第一蓋12能以預壓力將制動環70外徑71固結於殼體10，其即屬本新型。

由以上結構說明得知本新型至少具有以下進步性：

一、本新型彈性單元80係安裝於制動環70外徑 71與殼體10之間，而制動環70外徑71又較外環面32直徑大，故而彈性單元80在吸收墜落能量時，如第5圖所示，該彈性單元80半徑係形成抗力臂、救生帶40纒繞半徑係形成施力臂，此抗力臂與施力臂比值是趨近於1，所以可大大增加彈性單元80所能承受的扭矩，而承受扭矩的穩定程度，亦同樣因接觸面增加而進一步改善，故而本新型使用上承受應力較大，其適用範圍更廣泛。在此特別說明，本新型殼體10可以精簡的選用倒U狀設置，前述制動環70及彈性單元80係直接安裝於該殼體10一側，該種結構置也是可以達成承受應力較大的目的。

二、請配合第2及3圖觀之，本新型具有容易回收再使用之優點，因為第一蓋12、金屬環14、制動環70及彈性單元80係呈一模組化配置，所以只需透過將第一蓋12拆卸，便能輕易換上全新之第一蓋12、金屬環14、制動環70及彈性單元80模組化配置，是以，本新型更換相當簡便，此外，該模組化配置之製造成本亦較符合經濟效益要求。

三、請配合第2、3及7圖觀之，本新型彈性單元80以內齒81、第一齒槽82迫緊於制動環70外徑71而構成第一重緩衝技術，另透過該內齒81、第一齒槽82與節點73之配合而構成第二重緩衝技術，由是可知，本新型具有雙重緩衝效果，其安全性確較US 09670980B2及US09861841B1兩案更佳。

綜上所述，本新型之整體結構特徵，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創作或公開之發表，故符合新型專利之申請要件，乃爰依法提出申請。惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能以之限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆屬本創作之範圍。

Claims (10)

1. 一種內建緩衝型防墜器，其至少包括：一殼體，其界定有容室；一軸桿，其係跨設於容室；一位於容室之轉鼓，其中心設有匹配軸桿之內環面，該轉鼓外環面圈繞有救生帶，且於轉鼓一端安裝有掣動結構；以及一制動環，其外徑係較外環面外徑大、內徑則界定有棘孔，該制動環外徑係透過一彈性單元而固結於殼體，該彈性單元係提供一份預壓力，用以在救生帶牽引轉鼓加速轉動至掣動結構扣入棘孔時，令彈性單元會以預壓力來減緩制動環外徑轉動。
2. 如請求項1所述之內建緩衝型防墜器，其彈性單元係以交錯配置之內齒、第一齒槽而迫緊於制動環外徑。
3. 如請求項2所述之內建緩衝型防墜器，其制動環外徑另設有節點，該節點係對位於彈性單元之第一齒槽範圍，令該節點在強迫通過彈性單元之內齒、第一齒槽時，能提供另外緩衝制動環外徑轉動之效果。
4. 如請求項1、2或3所述之內建緩衝型防墜器，其殼體安裝有一可拆卸之第一蓋，此第一蓋在封閉容室的內面則設有彈性單元。
5. 如請求項4所述之內建緩衝型防墜器，其第一蓋在封閉容室的內面則設有一強化孔，彈性單元係安裝於強化孔中。
6. 如請求項5所述之內建緩衝型防墜器，其彈性單元另具有交錯配置之第二齒槽、外齒，令彈性單元係以該第二齒槽、外齒而迫緊於強化孔。
7. 如請求項5所述之內建緩衝型防墜器，其第一蓋安裝有一金屬環，令金屬環內圈界定出強化孔，此金屬環間隔設有若干徑向之嵌孔，而第一蓋則具有嵌入嵌孔之嵌塊。
8. 如請求項1、2或3所述之內建緩衝型防墜器，其軸桿係呈無法自轉的安裝殼體，該軸桿設有能擋止轉鼓一端之抵肩，而轉鼓另端係鄰接容室一側，且在該轉鼓另端凹設有腔室，此腔室內安裝有渦卷彈簧，該渦卷彈簧外端係固設於腔室、內端係固設於軸桿，以提供轉鼓定位。
9. 如請求項8所述之內建緩衝型防墜器，其轉鼓一端組裝有第一側板，至於轉鼓另端則具有一體徑向突出外環面之第二側板，令第一側板、第二側板與外環面之間形成一能供救生帶圈繞之環狀限位空間，而救生帶一端係固結於外環面；掣動結構係於第一側板對稱的設有若干樞座及若干彈簧座，該樞座樞接有離心塊，且在相對應離心塊與彈簧座之間安裝有復位彈簧，令復位彈簧作用離心塊隨時內縮定位，但在救生帶牽引轉鼓加速轉動至一定速度時，該離心塊係能克服復位彈簧而扣入棘孔。
10. 如請求項8所述之內建緩衝型防墜器，其殼體係由托架、第一蓋、第二蓋組成；所述托架界定有貫穿左右之容室，並於托架一端安裝有可拆卸之第一蓋、另端封閉有第二蓋；前述托架頂端安裝有一可供吊掛錨點之吊環、底端設有一連通容室內外之帶槽，該帶槽係供救生帶拉出。