专利名称：用于悬挂和锁定攀登用绳索的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与绳索结合使用的装置，其用于停止一正在坠落的物体和/或以受控方式来下降一物体。特别地，本发明涉及一种用于攀岩运动的绳索悬挂锁定装置(belay device)，更明确地说涉及一种自锁式绳索悬挂锁定装置。
背景技术：
在攀岩运动中，经常使用绳索悬挂锁定装置来保护攀登者免于因坠落而受伤。一般来说，攀登者会穿上安全带，将此安全带系在绳索的一端上。绳索穿过悬挂锁定装置，且此悬挂锁定装置通常会装配至另一人“保护者”的安全带上。保护者负责操作悬挂锁定装置，并且当攀登者往上攀登时他会停留在一稳定点。当攀登者在引领攀登时，随着他的攀登会将绳索往上拉。在此攀登期间的不同点上，攀登者会将绳索夹持在金属钩环(carabiner)内，而这些钩环装附到岩石的表面上。当攀登者进行“顶绳式攀登”时，绳索从上方朝下方的攀登者延伸。在“先锋式攀登”的情形时，随着攀登者往上攀爬，保护者会放出绳索。在“顶绳式攀登”的情形时，随着攀登者往上攀爬，保护者会收回绳索，在任一种上述情形中，假如攀登者坠落的话，保护者必须借助于悬挂锁定装置来牢牢地抓住绳索，因此可借助于悬挂锁定装置来停止坠落，且攀登者可借助于悬吊在上方的绳索而停住。之后，保护者可借助于操作悬挂锁定装置而缓慢地将攀登者降下至地面，以便逐渐释放绳索的张力，任何从事过攀岩运动的人对于上述练习及各种形式的悬挂锁定装置一定很熟悉。
如上所述，当进行先锋式攀登时，绳索从悬挂锁定装置送出到攀登者上。假如，攀登者处于一个危险不稳的位置时，他需要赶快将绳索夹入一附着点上。为了完成此项移动，攀登者需要立刻将大约八英尺长的绳索穿过悬挂锁定装置，当攀登者无法通过快速流畅的动作获得足够长的绳索时，攀登者被称作“绳索不够”。绳索不够现象由于会扰乱其平衡而导致攀登者坠落，由于悬挂锁定装置的主要目的就是要停止攀登者的坠落，所以大部分的装置均包含有弯曲复杂的路径以供绳索通过，当绳索通过此弯曲复杂的路径时所产生的摩擦力就能妨碍绳索的移动，这样的效果对于停止坠落是很有利的，但对于当攀登者进行先锋式攀登时，必须非常快速地将绳索供应至攀登者，却产生很大的阻力。
多年来，已经发展出许多装置，能够抓住绳索且能控制绳索移动的速率，且许多这类的装置均以用于悬挂锁定装置上或用于类似减缓下降的用途上。许多在先技术中涉及垂降器，也可以用作悬挂锁定装置，设计垂降器就是用来使人员或物体以受控方式垂降。
在先技术中提到的这类装置广义地可分成两大类。
第一类手动式悬挂锁定装置，其由相当简单的装置构成且未合移动部件，这些装置相当有效，且完全依赖绳索通过的弯曲复杂路径内产生的摩擦力，此类装置的优点在于价格便宜，因为设计简单且不含移动部件。但是，另一方面，这类装置需要保护者的操作来停止坠落。假如保护者不注意或是放开绳索的话，则后果将会相当悲惨，而且，此类装置尚有一项缺点，就是由于弯曲复杂的路径而使绳索难以快速通过，这类装置的范例可参考Graham的美国专利No.D413786、Potter的美国专利No.5217092及Phillips的美国专利No.5671822。
第二类自锁式悬挂锁定装置，其由相当复杂的设计构成，通常具有移动部件。其优点是不需要保护者的操作就能停止落下。而且，这类装置通常在绳索通过之处具有一个或多个凸轮，这些凸轮可具有偏离中心的旋转轴线或可随凸轮旋转而增加的变化半径。在这类装置中，会设计有至少一个这种凸轮，以便在正常攀登情形下，绳索会滑过凸轮的表面而凸轮仍然保持静止，但是当攀登者突然坠落时，绳索沿着凸轮表面快速通过所产生的摩擦力会使凸轮旋转。由于凸轮形状的缘故，所以其旋转会使绳索夹持而停止，这种旋转凸轮通常受到具有弹簧负载，以便当到达特定的临界摩擦力时可以阻止旋转，此类装置的优点在于保护者几乎不需要操作就能停止坠落，但是，另一方面，由于这类装置的设计复杂且具有多数移动部件，所以其价格较为昂贵。存在一个移动部件意味着在组装时需要多一份的人力，也就是需要较高的制造成本，此类装置的另一项缺点与第一类装置的缺点一样，就是难以使绳索快速通过这些装置，在本质上，绳索快速抽拉通过此装置的情形很像坠落时的情形，因此会导致凸轮旋转且停止绳索，这类自锁装置的范例可参考Fertier等的美国专利No.4531610，Hede的美国专利No.5360083，Petzl等的美国专利No.3577576及Rogleia的美国专利No.5597052。
上述专利文件中所揭示的装置并未揭示或教导出本发明悬挂锁定装置的独特结构、功能与优点。
由于攀登者的性命与悬挂锁定装置的性能以及保护者的专注与反应有极密切的关系，所以悬挂锁定装置与保护者对攀岩运动来说相当重要，因此，对于悬挂锁定装置来说，应具有如下一些理想的特性。
应当操作简单。一个装置若容易操作，则能使保护者更多注意到攀登者的动态而不用太过注意到装置的操作。
应当坚固但质地轻巧。由于攀登者通常必须携带大量装备，所以悬挂锁定装置的重量与尺寸也是很重要的因素。
当攀登者坠落时，悬挂锁定装置必须非常牢固地抓住绳索。有时候，攀登者会从上一个绳索附着点上掉下一段很大的高度，此装置必须能够停得住一位正在坠落且体重很大的攀登者才行。
当攀登者在攀登时，装置必须让绳索容易通过才行。此一特点能有助于防止发生绳索不够的情形。
万一保护者不慎松脱悬挂锁定装置或绳索时，此悬挂锁定装置必须能使攀登者处于安全位置才行。
此装置须能使保护者以受控方式轻易地降下攀登者。
制造成本必须能够负担得起才行。
此装置不应使绳索产生不当的磨损。
这些特性可引导出一些设计特征，但这些特征却是彼此有所冲突。例如很坚固的装置可能很大或很沉重；可牢牢抓住绳索的装置可能无法使保护者轻易降下攀登者；可牢牢抓住绳索的装置可能会在绳索上产生过度磨损；可允许绳索容易通过的装置，当攀登者坠落时可能无法有效抓住绳索；即使当保护者松脱其握持而仍能使攀登者处于安全位置的话，此装置由于其结构更加复杂，而使高制造成本也随之上升。
发明内容
本发明涉及一种用于攀岩运动的悬挂锁定装置，在所有重要的特性上均表现得很好，且能够在这些重要的设计特征上达到最佳的平衡。
有鉴于上述缺点，本发明的主要目的是提供一种悬挂锁定装置，能使许多彼此冲突的理想特性达成最佳的平衡，特别地，此装置小巧，却能牢牢抓住绳索，但又能以受控方式用最小的力来降下攀登者。
本发明的另一目的是提供一种装置，保护者几乎不需要操作就能停止坠落，假如保护者在使用本发明的装置时整个松脱其握持的话，也可以停止坠落的现象。另一方面，假如保护者不会妨碍到绳索锁定机构的移动的话，他可以在坠落期间继续握住装置。
本发明的另一目的就是要提供一种不昂贵的装置，却依然具有上述的性能特征，本发明仅包含一简单的移动部件，其具有绳索锁环，可以绕着中心轴线而旋转，此装置不具有变化半径的复杂凸轮。从图中可以看出，在操作期间能被钩环穿过的孔还被用来固定前面板。
本发明的另一目的是提供一种简单机构，其能以缓慢与受控方式将坠落的攀登者降下至地面上，借助于本发明，保护者仅须在小巧舒适的下降把手施加很小的力就能降下攀登者，且下降的速度与保护者施加的力成正比。
本发明的另一目的是提供一种能牢牢抓住绳索的装置，即使当很沉重的攀登者坠落时也是如此。
本发明的另一目的是要使装置不会对绳索产生不当的磨损，绳索通过本发明的路径仅包含平滑的表面且所有的转弯均具有平缓的曲率，此装置不具有牙齿或粗糙的表面来抓住绳索。
本发明的另一目的是要使装置小巧且质轻。
本发明的另一目的是要使装置具有相当平滑的绳索路径，使得保护者能非常快速地送出绳索。
当参阅以下详细的说明之后，借助于显示出新颖的结构，组成与组件，可清楚了解本发明的所有目的及不同种类的悬挂锁定装置。而且，在不背离权利要求所揭示的范围之内，仍可以产生出许多变化。
图1是分解图，显示悬挂锁定装置的第一实施例；图2显示此第一实施例的悬挂锁定装置不具有盖的情形，暴露出内部零件及其组装方式；图3显示此第一实施例的悬挂锁定装置的结构，其中不具有盖且已经锁定绳索；图4是分解图，显示关于第一实施例的悬挂锁定装置的第二实施例的悬挂锁定装置，其中在绳索上较不粗糙却同时能达成较大的绳索抓紧力；图5显示此第二实施例的悬挂锁定装置不具有盖的情形，暴露出内部零件及其组装方式；图6显示此第一实施例的悬挂锁定装置的结构，其中不具有盖且已经锁定绳索；
图7是分解图，显示第三实施例的悬挂锁定装置；图8是分解图，显示第三实施例的悬挂锁定装置，乃从图7的正对侧看到的情形；图9显示第三实施例的底座；图10显示第三实施例的盖；图11显示组装好的第三实施例的悬挂锁定装置，其中移除了第三实施例的盖。
附图标记列表10第一实施例的悬挂锁定装置12底座钩环装配臂14底座16圆形板18突出圆柱芯部20底座绳索通道22底座绳索通道左壁24底座绳索通道右壁26轴顶面28后轴部30底座钩环孔32底座连接销孔34中心孔36绳索锁环38上环绳索通道40下环绳索通道42连续环
44把手46弯曲通道47凹陷区域48盖50圆形盖板52盖钩环装配臂54盖钩环孔56盖连接销孔58连接销60上环绳索通道左侧61绳索夹持过渡区域62第二实施例的悬挂锁定装置64后轴部前表面66底座绳索通道左顶表面68底座绳索通道右顶表面70绳索锁臂72替代性的绳索锁环74第三实施例的悬挂锁定装置76第三实施例的底座78底座突出部80弹簧止挡件82第三实施例的底座连接销孔84第三实施例的盖86盖突出部88第三实施例的盖连接销孔90第三实施例的绳索锁环
92第三实施例的弯曲通道94第三实施例的把手96弹簧容腔98第三实施例的连接销100夹持槽孔102夹持台座104夹持帽106弹簧具体实施方式
图1是分解图，显示第一实施例(基本实施例)的悬挂锁定装置10。底座钩环装配臂12固定至底座14上，底座14包括圆形板16，其具有从圆形板16的中心向外延伸的突出圆柱芯部18，所述突出圆柱芯部18被圆形板16以悬臂梁的方式支撑。弯曲的底座绳索通道20经由突出圆柱芯部18而延伸，弯曲的底座绳索通道20的两侧由底座绳索通道左壁22与底座绳索通道右壁24来限定边界。底座绳索通道20开口于轴顶面26，底座绳索通道20的宽度与深度能使绳索的整个横截面完全装入底座绳索通道20内。突出圆柱芯部18具有足够的长度，使得在底座绳索通道20后面且靠近圆形板16的后轴部28是完全实心的。底座钩环装配臂12向外延伸朝出圆形板16，底座钩环装配臂12的外部具有底座钩环孔30，其具有足够的直径使得钩环能够穿过此孔而被夹持。底座连接销孔32穿过圆形板16且被定位在圆形板16的与底座钩环孔30大致相反的靠外的点上。
突出圆柱芯部18装配在绳索锁环36的中心孔34内，绳索锁环36包含上环绳索通道38与下环绳索通道40。当处在准备待用的位置时，上环绳索通道38与下环绳索通道40的各自内端会与底座绳索通道20的外端吻合，以便形成连续的通道，而供绳索(未示出)穿过。当绳索不存在时，绳索锁环36可以自由地绕着突出圆柱芯部18来旋转。绳索锁环36的宽度与突出圆柱芯部18的宽度尺寸一样，上环绳索通道38与下环绳索通道40具有与底座绳索通道20相同的深度。因此，在上环绳索通道38与下环绳索通道40后面，绳索锁环36的后部就是连续环42，其宽度等于后轴部28的宽度，绳索锁环36具有向外延伸的把手44，其位置是在底座钩环装配臂12的上方。绳索锁环36还包含弯曲通道46，其穿过整个绳索锁环36的宽度，且大致在把手44对面位于绳索锁环36的边缘附近。此外，绳索锁环36包含凹陷区域47，以便减少重量。
盖48包括圆形盖板50，从该处延伸出盖钩环装配臂52。盖钩环装配臂52具有盖钩环孔54，其具有与底座钩环孔30相同的直径，盖连接销孔56穿透圆形盖板50，且定位在圆形盖板50上的与盖钩环孔54大致相反一侧的靠外的点上。
连接销58穿过底座连接销孔32、弯曲通道46及盖连接销孔56。弯曲通道46能允许连接销58通过绳索锁环36，而不会妨碍用于锁定绳索所需的绳索锁环36的旋转。
图2显示第一实施例的悬挂锁定装置10不具有盖48的情形，此图显示其内部零件组合的情形。
在操作时，保护者将盖48绕着连接销58旋转，而暴露出上环绳索通道38、底座绳索通道20及下环绳索通道40。绳索(未示出)穿过所有的绳索通道而使朝向保护者的绳索部分在下环绳索通道40的外部末端处进入装置内，至于朝向攀登者的绳索部位则在上环绳索通道38的外部末端处离开装置，然后，盖48旋转到关闭位置上，在此位置，盖钩环孔54放置在底座钩环孔30的正前方。锁定钩环(未示出)的开放端则穿过保护者的安全带(未示出)。然后，通过底座钩环孔30与盖钩环孔54，钩环然后关闭且锁定。
图3显示第一实施例的悬挂锁定装置10没有盖48的情形，就是当攀登者坠落时会出现的情形，假如攀登者下落的话，此装置会移动到与从攀登者延伸出来的绳索呈一直线，使得会在上环绳索通道左侧60上施加一个力。此力会使绳索锁环36开始绕着突出圆柱芯部18以逆时针方向旋转，这样的旋转使得绳索在两个绳索夹持过渡区域61内被夹持，其中一过渡区域介于下环绳索通道40的左上边缘与底座绳索通道20的右下边缘之间，而另一过渡区域则介于底座绳索通道20的左上边缘与上环绳索通道38的右下边缘之间。这样，夹住绳索便能停住绳索，也因此而停止攀登者的坠落。
在此装置已经停止攀登者的坠落之后，保护者可以借助于施力于把手44上而缓慢地降下攀登者，把手44的操作能使绳索锁环36以顺时钟的方向旋转，因此而除去在两个绳索夹聚过渡区域61内的绳索上的夹持力。为了能快速提供绳索到攀登者，保护者可以施加轻微的压力到绳索锁环36上又同时供应绳索，如此就能简单地防止绳索锁环36的旋转。
图4是分解图，显示第二实施例的悬挂锁定装置62，此第二实施例的悬挂锁定装置62非常类似于第一实施例的悬挂锁定装置10，其中唯一的差异说明如下，相对于第一实施例的悬挂锁定装置10而言，去除了底座绳索通道20壁的上部，而暴露出后轴部前表面64，且产生底座绳索通道左顶表面66与底座绳索通道右顶表面68。绳索锁臂70从替代性的绳索锁环72的右上部开始向内延伸，延伸在底座绳索通道右项表面68上方且覆盖后轴部前表面64的右部。
图5显示第二实施例的悬挂锁定装置62不具有盖的情形，此图显示其内部零件组合的情形。
图6显示第二实施例的悬挂锁定装置62不具有盖的情形，就是在攀登者坠落时出现的情形，此第二实施例的悬挂锁定装置62以类似于第一实施例的悬挂锁定装置10的方式来操作，但却具备两项优点，在操作时，当替代性的绳索锁环72旋转时，绳索则会被夹持在绳索锁臂70与底座绳索通道左顶表面66之间。相对于第一实施例的悬挂锁定装置10而言，第二实施例的悬挂锁定装置62在相应的锁环旋转轴线与夹住绳索的区域之间能产生较短的距离，因此产生较大的机械优点及较强的夹绳力。相对于第一实施例的止锁装置10而言，第二实施例的悬挂锁定装置62还在较不尖锐的上侧绳索夹持点上提供一表面，如此在绳索上就能减少磨损。图6显示一装置，其中弯曲通道46的长度已经受到限制，使得在绳索锁臂70接触到底座绳索通道左顶表面66之前，替代性的绳索锁环72就会借助于连接销58而停止。以此方式，弯曲通道46具有如机械止挡件的作用，以便防止过大的力整个传送到夹持点处的绳索，在未具有这类的机械止挡件时，由于坠落而产生的过大的力会整个传送到夹持点处的绳，如此会导致绳索断裂或边缘磨损。借助于弯曲通道46的机械止挡件，假如在坠落期间产生过大的力时，在达到止挡件之前，绳索会稍微滑过此装置。
本发明有一项新颖特点在于绳索实际上能穿过装置的旋转轴线。此特点不仅能产生较小却更坚固的装置之外，还可以允许两个绳索夹持点。任何熟知杠杆的物理原理的人都会了解到当装置旋转轴线与绳索夹持区域之间的距离越短时，则装置的抓持力就越强，这样的事实使得此装置允许绳索穿过旋转轴线，由此产生出一种装置，其中介于旋转轴线与绳索夹持区域之间的距离相当小，这样就能产生一种比现有技术更小更坚固的装置。在现有技术中，带有旋转部件的自锁式悬挂锁定装置均具有坚固的轴而形成旋转轴线，因此，在这些现有技术的装置中的绳索路径必定会围绕着这些坚固的旋转轴线。相对于本发明而言，这些现有技术的设计会导致旋转轴线与夹持区域之间的距离更大，因此会产生比本发明更大的装置，才能达到与本发明相同的抓持力。此外，绳索路径通过旋转轴线的事实能使装置具有两个绳索夹持区域，如图所示的两个绳索夹持过渡区域61。
弯曲通道46还提供了新颖与独特的功能，此特性不仅能产生相当小的装置，而且还能防止过大的力损坏绳索。弯曲通道46能允许连接底座14与盖48的连接销58落在绳索锁环36的延伸尺寸之内，而不会妨碍绳索锁环36的旋转。若没有此弯曲通道46，连接销58就会落在绳索锁环36的延伸尺寸外，形成更大的底座14与盖48，因此而便产生更大的装置。也可以制作弯曲通道46的大小，使其形成机械止挡件。在此结构中，当弯曲通道46接触连接销58时，就会停止绳索锁环的旋转。如此能防止过大的力整个传送到夹持点处的绳索。由于确保绳索不会受到这类过大的力导致破裂或损伤，本发明此项特点能增加安全性。
在图7到11中，显示第三实施例的悬挂锁定装置74，基于美学与人体工学的原因，相对于第二实施例的悬挂锁定装置62而言，本实施例形成一些差异以及三项显着的进步。这三项显着的进步叙述如下。
第三实施例的底座76具有圆柱形的底座突出部78。取代第一实施例的悬挂锁定装置10的底座连接销孔32，第三实施例的底座76具有第三实施例的底座连接销孔82，其穿透底座突出部78。第三实施例的底座76还具有突出的弹簧止挡件80。
第三实施例的盖84具有圆柱形的盖突出部86。取代第一实施例的悬挂锁定装置10的盖连接销孔56，第三实施例的盖84具有第三实施例的盖连接销孔88，其穿透盖突出部86。
第三实施例的绳索锁环90类似于替代性的绳索锁环72，其中含有第三实施例的弯曲通道92与第三实施例的把手94。第三实施例的绳索锁环90还具有弯曲的弹簧容腔96。
当组装时，第三实施例的连接销98穿过第三实施例的底座连接销孔82、第三实施例的弯曲通道92及第三实施例的盖连接销孔88。第三实施例的连接销98的尺寸能使底座突出部78与盖突出部86在第三实施例的弯曲通道92中彼此接触。底座突出部78与盖突出部86的尺寸能提供微小的间隙，供第三实施例的绳索锁环90旋转之用，此结构提供了额外的稳定性，且有助于确保第三实施例的绳索锁环90有足够的间隙来旋转与停住绳索。与其它实施例不同之处在于，在此第三实施例的悬挂锁定装置74中，第三实施例的连接销98并未直接参与形成机械止挡件。当第三实施例的绳索锁环90能产生充分旋转时，通过接触第三实施例的弯曲通道92的端部，底座突出部78与盖突出部86的表面可参与形成机械止挡件。
设置一夹子，其有助于固定第三实施例的底座76与第三实施例的盖84，以便抵抗彼此之间的变形或分离。此夹子包括夹持槽孔100、夹持台座102与夹持帽104。夹持台座102从第三实施例的底座76开始向内延伸，夹持帽104则固定安装在夹持台座102的端部上，夹持槽孔100位于第三实施例的盖84中。夹持槽孔100的位置、形状与尺寸的设计条件如下当第三实施例的盖84旋转而关闭第三实施例的悬挂锁定装74时，夹持台座102必须能容纳于夹持槽孔100内才行，夹持帽104的尺寸会大于夹持槽孔100的宽度。由于夹持帽104无法通过夹持槽孔100，所以能固持住第三实施例的底座76与第三实施例的盖84，以便对抗向外的变形或分离。
第三实施例的绳索锁环90的弹簧容腔96被设计为用来容纳弹簧106，当组装时，弹簧106会放置在弹簧止挡件80下方的弹簧容腔96内，通过在第三实施例的绳索锁环90与第三实施例的底座76之间施加轻微的膨胀力，弹簧106便能将第三实施例的把手94保持在期望的(较佳)停止位置。
因此，在看过上述详细说明之后，可以理解，本发明的悬挂锁定装置能提供一种坚固耐用又经济的装置，可使许多想要的性能特征达成最佳化。此悬挂锁定装置设计简单，高效率且操作容易。在攀岩运动时，此装置可作为悬挂锁定装置或垂降器，它也可用于其它不同的场合，将一物体以受控方式垂降。
虽然前面已经借助于上述实施例说明本发明，但应理解，这些说明并非用来局限本发明的范围，而仅为实施例的示范说明而已，上述实施例内的每个零件均可作一些修改且不会影响其功效。因此，本发明的范围不应由上述实施例来界定，而应由权利要求来界定。
权利要求
1.一种与绳索结合使用以控制附着在绳索上的重物的移动的装置，包括a)底座，其具有突出圆柱芯部和安装机构；所述突出圆柱芯部被所述底座以悬臂梁的方式支撑，且包含供绳索穿过的底座绳索通道；所述底座绳索通道延伸穿过所述突出圆柱芯部，且开口于所述突出圆柱芯部的前表面；所述突出圆柱芯部的位于所述底座绳索通道后面的后部形成连续圆柱；所述底座绳索通道被设置成穿过所述装置的旋转轴线；所述安装机构用于将所述装置安装至保护者的安全带或固定的锚固点上；b)绳索锁环，其具有受控释放机构；所述绳索锁环包含中心开口、可供绳索穿过的上侧绳索通道及可供绳索穿过的下侧绳索通道；所述中心开口的尺寸适于容纳所述突出圆柱芯部；所述上侧绳索通道用于被所述绳索锁环的上部穿过；所述下侧绳索通道用于被所述绳索锁环的下部穿过；所述上侧绳索通道与下侧绳索通道均开口于所述绳索锁环的前表面；当所述装置处于正常操作状态时，所述下侧绳索通道、所述上侧绳索通道和所述底座绳索通道一起形成贯穿所述装置的连续绳索通道；所述绳索锁环还包括连续环部，其位于所述上侧绳索通道与下侧绳索通道后面以形成完整的结构；如果绳索快速移动通过所述装置，例如攀登者坠落时，所述绳索导致具有受控释放机构的所述绳索锁环相对于所述突出圆柱芯部旋转；所述绳索锁环的旋转使所述绳索夹持在所述下侧绳索通道、所述底座绳索通道和所述上侧绳索通道之间的两个绳索通道过渡区域中的任一或两个处；在所述装置锁定所述绳索后，通过在所述受控释放机构上施力使所述绳索锁环在下述方向上旋转，导致在所述两个绳索通道过渡区域的任一或两个处的绳索夹持得以释放；c)盖，其具有盖关闭机构和盖旋转机构；所述盖的尺寸与位置以下述方式设置，即在正常操作状态下，所述盖充分阻挡所述连续绳索通道的前部开口，使得所述绳索无法从所述装置脱离；所述盖旋转机构允许所述盖旋转到暴露所述连续绳索通道以使得所述绳索可以穿过所述装置的位置，然后旋转回到正常操作状态；所述盖关闭机构允许所述盖被固定于正常操作状态；d)连接机构，其允许所述底座与绳索锁环一起连接到所述盖上，而不妨碍所述绳索锁环所需的旋转。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安装机构包括钩环装配臂，其具有钩环装配孔；当所述装置处于正常操作状态时，所述钩环装配臂延伸超出所述绳索臂销环的外轮廓；所述钩环装配孔延伸穿过所述钩环装配臂，且其尺寸适于容纳供装配用的钩环。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述受控释放机构包括把手，其安装在所述绳索锁环上，且从所述绳索锁环开始向外延伸。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述盖关闭机构包括盖钩环孔，其延伸穿过所述盖；当所述装置处于正常操作状态时，所述盖钩环孔对正所述钩环装配孔，使得所述钩环可穿过所述钩环装配孔和所述盖钩环孔而被夹持。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包括弹簧通道、弹簧止挡件及弹簧；所述弹簧通道定位在所述绳索锁环的下部内；所述弹簧止挡件固定安装在所述底座上且从所述底座向内延伸；所述弹簧止挡件的尺寸与位置被设置成使之适于装配在所述弹簧通道内；所述弹簧在所述弹簧通道内被定位；所述弹簧的下端接触所述弹簧通道的下壁；所述弹簧的上端接触所述弹簧止挡件；所述弹簧、所述弹簧通道及所述弹簧止挡件的位置与尺寸均被设置成不妨碍所述绳索锁环的所需旋转；来自所述弹簧的轻微膨胀力导致所述绳索锁环保持在期望的停止位置。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接机构包括底座销孔、销及盖销孔；所述底座销孔延伸穿过所述底座且大致上位于所述安装机构的相反侧，所述底座销孔的尺寸适于容纳所述销；所述盖销孔延伸穿过所述盖且被定位成对正所述底座销孔，所述盖销孔的尺寸适于容纳所述销，所述销延伸穿过所述底座销孔和所述盖销孔。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述盖旋转机构包括所述销与所述盖销孔；所述盖适于相对于所述销旋转。
8.如权利要求6所述的装置，进一步包括弯曲通道；所述弯曲通道延伸穿过所述绳索锁环，且其位置被设置成使得所述销延伸穿过所述弯曲通道；所述弯曲通道的曲率被设置成使得所述销不妨碍为锁定所述绳索所需的所述绳索锁环的旋转；所述弯曲通道允许所述销安置在所述绳索锁环的尺寸范围之内，以使所述装置相对较小。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述弯曲通道进一步设有机械止挡件，所述弯曲通道的长度以下述方式设定，即在所述绳索锁环旋转时，所述销接触所述弯曲通道的上壁，由此停止所述绳索锁环的进一步旋转；所述弯曲通道的长度被设置成，在所述绳索在所述绳索通道过渡区域内被过度夹持之前就停止所述绳索锁环的旋转；由此，所述机械止挡件防止可能会损坏绳索的过大的力在所述绳索通道过渡区域内的绳索夹持点完全处传递到绳索上，而仍然允许产生足以锁定绳索的力。
10.如权利要求8所述的装置，进一步包括底座突出部和盖突出部，所述底座突出部围绕所述底座销孔且向内延伸；所述盖突出部围绕所述盖销孔且向内延伸；所述底座突出部和所述盖突出部均足够薄，以适于装配到所述弯曲通道的宽度内；所述底座突出部的内表面接触所述盖突出部的内表面；所述销允许具有底座突出部的所述底座相对于具有所述盖突出部的所述盖旋转；所述底座突出部与所述盖突出部的组合长度略大于所述绳索锁环的宽度，由此产生供所述绳索锁环旋转的间隙。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述弯曲通道进一步设有机械止挡件，所述弯曲通道的长度以下述方式设定，即在所述绳索锁环旋转时，所述底座突出部和所述盖突出部中的任一或二者接触所述弯曲通道的上壁，由此停止所述绳索锁环的进一步旋转；所述弯曲通道的长度被设置成，在所述绳索在所述绳索通道过渡区域内被过度夹持之前就停止所述绳索锁环的旋转；由此，所述机械止挡件防止可能会损坏绳索的过大的力在任一或两个绳索通道过渡区域内的绳索夹持点完全处传递到绳索上，而仍然允许产生足以锁定绳索的力。
12.如权利要求1所述的装置，进一步包括固定机构，所述固定机构提供额外的保护以防止所述底座与所述盖之间的相应向外变形或移动。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述固定机构包括盖槽孔、底座固定台座及底座台座帽；所述盖槽孔位于所述盖上；所述底座固定台座位于所述底座上，且其尺寸以下述方式设置，即在所述底座与所述盖彼此之间相对旋转时，所述底座固定台座的横截面容纳于所述盖槽内，以便关闭所述装置；所述底座台座帽固定安装在所述底座固定台座的端部上，且具有比所述盖槽孔更宽的尺寸；所述底座固定台座的长度以下述方式设置，即当所述装置关闭时，所述底座台座帽恰好超出所述盖的外表面。
14.一种与绳索结合使用以控制附着在绳索上的重物的移动的装置，包括a)底座，其具有突出圆柱芯部和安装机构；所述突出圆柱芯部由所述底座以悬臂梁的方式支撑，且包含供绳索穿过的底座绳索通道；所述底座绳索通道延伸穿过所述突出圆柱芯部，且开口于所述突出圆柱芯部的前表面；所述突出圆柱芯部的位于所述底座绳索通道后面的后部形成连续圆柱；所述底座绳索通道的壁向上延伸，延伸的距离小于所述突出圆柱芯部的整个直径一半，由此，在所述底座绳索通道的所述壁以及底座绳索通道左壁顶部和底座绳索通道右壁顶部上方的区域内暴露出所述连续圆柱的前表面的上部；所述底座绳索通道被设置成穿过所述装置的旋转轴线；所述安装机构用于将所述装置安装至保护者的安全带或固定的锚固点上；b)绳索锁环，其具有受控释放机构；所述绳索锁环包含中心开口、供绳索穿过的上侧绳索通道及供绳索穿过的下侧绳索通道；所述中心开口的尺寸适于容纳所述突出圆柱芯部；所述中心开口的后部呈圆形横截面，所述中心开口的前部的横截面为部分圆形，所述形状是因从所述绳索锁环的一侧开始向内突出的部位的中断而形成的；所述绳索锁环的所述中心开口的后部的横截面为完整圆形；所述从绳索锁环的一侧开始向内突出的部位因此形成绳索锁臂；所述绳索锁臂的位置与尺寸以下述方式设置，即在正常操作状态下，所述绳索锁臂的后表面恰好位于所述连续圆柱的前表面的上部右侧的前面，且所述绳索锁臂的底面恰好位于所述底座绳索通道右壁顶部上方；所述上侧绳索通道穿过所述绳索锁环的上部；所述下侧绳索通道穿过所述绳索锁环的下部；所述上侧绳索通道与下侧绳索通道均开口于所述绳索锁环的前表面；当所述装置处于正常操作状态时，所述下侧绳索通道、所述上侧绳索通道和所述底座绳索通道一起形成贯穿所述装置的连续绳索通道；所述绳索锁环进一步包括连续的环部，其位于所述上侧绳索通道与下侧绳索通道后面以形成完整的结构；如果绳索快速移动通过所述装置，例如攀登者坠落时，所述绳索使具有受控释放机构的所述绳索板锁环相对于所述突出圆柱芯部旋转；所述绳索锁环的旋转使所述绳索在两个绳索夹持区域的任一或二者处被夹持，其中一个下侧绳索夹持区域是介于所述下侧绳索通道与所述底座绳索通道之间的过渡区域，而一个上侧绳索夹持区域是介于所述绳索锁臂与所述底座绳索通道左壁顶部之间的区域；在所述装置锁定所述绳索后，通过在所述受控释放机构上施力使所述绳索锁环在下述方向上旋转，导致在所述两个绳索夹持区域中的任一或两个处的绳索夹持得以释放；c)盖，其具有盖关闭机构和盖旋转机构；所述盖的尺寸与位置以下述方式设置，即在正常操作状态下，所述盖充分阻挡所述连续绳索通道的前部开口，使得所述绳索无法从所述装置脱离；所述盖旋转机构允许所述盖旋转到暴露所述连续绳索通道以使得所述绳索可以穿过所述装置的位置，然后旋转回到正常操作状态；所述盖关闭机构允许所述盖被固定于正常操作状态；d)连接机构，其允许所述底座与绳索锁环一起连接到所述盖上，而不妨碍所述绳索锁环所需的旋转。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述安装机构包括钩环装配臂，其具有钩环装配孔；当所述装置处于正常操作状态时，所述钩环装配臂延伸超出所述绳索臂锁环的外轮廓；所述钩环装配孔延伸穿过所述钩环装配臂，且其尺寸适于容纳供装配用的钩环。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述受控释放机构包括把手，其安装在所述绳索锁环上，且从所述绳索锁环开始向外延伸。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述盖关闭机构包括盖钩环孔，其延伸穿过所述盖；当所述装置处于正常操作状态时，所述盖钩环孔对正所述钩环装配孔，使得所述钩环可穿过所述钩环装配孔和所述盖钩环孔而被夹持。
18.如权利要求14所述的装置，进一步包括弹簧通道、弹簧止挡件及弹簧；所述弹簧通道定位在所述绳索锁环的下部内；所述弹簧止挡件固定安装在所述底座上且从所述底座向内延伸；所述弹簧止挡件的尺寸与位置被设置成使之适于装配在所述弹簧通道内；所述弹簧在所述弹簧通道内被定位；所述弹簧的下端接触所述弹簧通道的下壁；所述弹簧的上端接触所述弹簧止挡件；所述弹簧、所述弹簧通道及所述弹簧止挡件的位置与尺寸均被设置成不妨碍所述绳索锁环的所需旋转；来自所述弹簧的轻微膨胀力导致所述绳索锁环保持在期望的停止位置上。
19.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述连接机构包括底座销孔、销及盖销孔；所述底座销孔延伸穿过所述底座且大致上位于所述安装机构的相反侧，所述底座销孔的尺寸适于容纳所述销；所述盖销孔延伸穿过所述盖且被定位成对正所述底座销孔，所述盖销孔的尺寸适于容纳所述销，所述销延伸穿过所述底座销孔和所述盖销孔。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述盖旋转机构包括所述销与所述盖销孔；所述盖相对于所述销旋转。
21.如权利要求19所述的装置，进一步包括弯曲通道；所述弯曲通道延伸穿过所述绳索锁环，且其位置被设置成使得所述销延伸穿过所述弯曲通道；所述弯曲通道的曲率被设置成使得所述销不妨碍为锁定所述绳索所需的所述绳索锁环的旋转；所述弯曲通道允许所述销安置在所述绳索锁环的尺寸范围之内，以使所述装置相对较小。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述弯曲通道进一步设有机械止挡件，所述弯曲通道的长度以下述方式设定，即在所述绳索锁环旋转时，所述销会接触所述绳索锁环的上壁，由此停止所述绳索锁环的进一步旋转；所述弯曲通道的长度被设置成，在所述绳索在所述绳索通道过渡区域内被过度夹持之前就停止所述绳索锁环的旋转；由此，所述机械止挡件防止可能会损坏绳索的过大的力在所述绳索通道过渡区域内的绳索夹持点完全处传递到绳索上，而仍然允许产生足以锁定绳索的力。
23.如权利要求21所述的装置，进一步包括底座突出部和盖突出部，所述底座突出部围绕所述底座销孔且向内延伸；所述盖突出部围绕所述盖销孔且向内延伸；所述底座突出部和所述盖突出部均足够薄，以适于装配到所述弯曲通道的宽度内；所述底座突出部的内表面接触所述盖突出部的内表面；所述销允许具有底座突出部的所述底座相对于具有所述盖突出部的所述盖旋转；所述底座突出部与所述盖突出部的组合长度略大于所述绳索锁环的宽度，由此产生供所述绳索锁环旋转的间隙。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述弯曲通道进一步设有机械止挡件，所述弯曲通道的长度以下述方式设定，即在所述绳索锁环旋转时，所述底座突出部和所述盖突出部中的任一或二者接触所述弯曲通道的上壁，由此停止所述绳索锁环的进一步旋转；所述弯曲通道的长度被设置成，在所述绳索在所述绳索通道过渡区域内被过度夹持之前就停止所述绳索锁环的旋转；由此，所述机械止挡件防止可能会损坏绳索的过大的力在任一或两个绳索通道过渡区域内的绳索夹持点完全处传递到绳索上，而仍然允许产生足以锁定绳索的力。
25.如权利要求14所述的装置，进一步包括固定机构，所述固定机构提供额外的保护以防止所述底座与所述盖之间的相应向外变形或移动。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述固定机构包括盖槽孔、底座固定台座及底座台座帽；所述盖槽孔位于所述盖上；所述底座固定台座位于所述底座上，且其尺寸以下述方式设置，即在所述底座与所述盖彼此之间相对旋转时，所述底座固定台座的横截面可容纳于所述盖槽孔内，以便关闭所述装置；所述底座台座帽固定安装在所述底座固定台座的端部上，且具有比所述盖更宽的尺寸；所述底座固定台座的长度以下述方式设置，即当所述装置关闭时，所述底座台座帽恰好超出所述盖的外表面。
全文摘要
本发明涉及用于悬挂和锁定攀登用绳索的装置，包括底座(14)、绳索锁环(36)、盖(48)和连接销(58)。底座约束带底座绳索通道(20)的突出圆柱芯部(18)。芯部容纳在绳索锁环的中心孔(34)中。绳索锁环设有上环绳索通道(38)和下环绳索通道(40)，二者在正常操作状态下对正底座绳索通道以形成连续绳索通道。当急突发力施加在穿过装置的绳索上时，绳索锁环相对于突出圆柱芯部旋转以中断绳索通道间的对正，绳索被夹持锁定在各绳索通道间的过渡区。向从绳索锁环伸出的把手(44)施加压力可释放绳索。绳索路径穿过绳索锁环的旋转轴线。相对于现有技术，旋转轴线与绳索夹持区域之间距离减小，以提供加强的杠杆作用。
文档编号A62B1/00GK1856340SQ200480027581
公开日2006年11月1日 申请日期2004年8月2日 优先权日2003年9月9日
发明者葛列格里·L·克林格勒, 乔斯·A·席瑞拉·诺古拉斯 申请人:菲德司股份有限公司, 辛普利特尔吉兹莫斯公司