预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以及制造包含这种摩擦制动器的安全装置的方法
专利名称：预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以及制造包含这种摩擦制动器的安全装置的方法
预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以及制造包含这种摩擦制动器的安全装置的方法
背景技术：
摩擦制动器已应用于设计成阻止或限制人或物体的下降速率的安全装置。此类安全装置可以包括，例如，救生索、自回缩救生索、防堕装置、坠落限制器、下降器等。通常，此类安全装置使用摩擦制动器，所述摩擦制动器采用与一个或多个以离心方式启动的棘爪结合的棘轮环，所述棘爪能够与摩擦制动器的棘轮环接合。
发明内容
本文公开一种预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器，其至少包括压力板、棘轮环、摩擦环以及背垫板。还公开了一种包括所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的以离心方式运行的安全装置，以及制造方法。
因此，一方面，本文公开一种以离心方式运行的安全装置，所述安全装置包括预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器，其至少包括压力板、棘轮环、摩擦环以及背垫板；以及可旋转滚筒，其包括至少一个棘爪，所述棘爪被朝向第一位置偏压，在所述第一位置，所述棘爪不接合所述摩擦制动器的所述棘轮环，其中使所述滚筒以超出预定速度的速度旋转导致所述棘爪被离心地推压到第二构造，在所述第二构造中，所述棘爪接合所述摩擦制动器的所述棘轮环。因此，另一方面，本文公开一种制造以离心方式运行的安全装置的方法，所述方法包括使用至少一个紧固件，以至少将压力板、棘轮环、摩擦环和背垫板一起预先组装成摩擦制动器；通过调整所述至少一个紧固件来对所述摩擦制动器预先施加扭矩，从而使所述压力板和所述背垫板共同以预定的力将所述摩擦环压到所述棘轮环上；以及将预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与包含可旋转滚筒的壳体配合，所述滚筒包括具有接合端的至少一个棘爪，从而使所述摩擦制动器的所述棘轮环大致成环状地围绕所述至少一个棘爪，其中所述棘爪由偏压机构偏压，以使所述棘爪的所述接合端推向第一位置，在所述第一位置，所述棘爪的所述接合端不接合所述棘轮环，并且其中使所述滚筒以超出预定速度的速度旋转导致所述棘爪被离心地推压到第二位置，在所述第二位置，所述棘爪接合所述棘轮环。在以下具体实施方式
中，本发明的这些方面和其他方面将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅由所附权利要求书限定，并且在审查期间可以进行修改。
图I为本文所公开的示例性预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的分解侧视透视图。图2为包括图I所示的预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的示例性自回缩救生索的局部分解侧视透视图。
图3为图2所示的救生索的壳体部分的正视图。图4为图2所示的自回缩救生索的示例性滚筒和棘爪的正视图。在多张图中，类似的参考标号表示类似的元件。一些元件可能以相同或相等的倍数存在；在此类情况下，参考标号可能仅标出一个或多个代表性元件，但应当理解，此类参考标号适用于所有此类相同的元件。除非另外指明，否则本文档中的所有图和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本发明的不同实施例。具体地讲，除非另外指明，否则仅用示例性术语描述各种部件的尺寸，并且不应从附图推断各种部件的尺寸之间的关系。尽管本发明中可能使用了“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向夕卜”、“向内”、“向上”和“向下”以及“第一”和“第二”等术语，但应当理解，除非另外指明，否则这些术语仅以它们的相对意义使用。
具体实施例方式本文公开预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80，如分解侧视透视图I中的·示例性图所示。摩擦制动器80至少包括棘轮环70、摩擦环73、压力板74以及背垫板75。术语“棘轮环”广义地用来表示任何结构，该结构可在其能够由如本文稍后所述的棘爪接合的配置中提供至少一个棘轮齿71。通常，棘轮环70包括主体72，所述主体提供一个、两个、三个或更多个棘轮齿71，所述棘轮齿围绕由一个或多个棘爪的旋转路径扫出的区域成环状(即，径向向外)隔开。主体72可以便利地通常成环形，但未必一定如此；主体72需要的是提供并支撑至少一个棘轮齿71，从而可由棘爪的接合端接合。类似地，摩擦环73可以便利地通常成圆形，但这不是必须的要求。同样，压力板74和背垫板75可以便利地通常成圆形，但只要它们提供以所需的力将摩擦环73和棘轮环70压在一起的功能，就不必成圆形。因此，在此所用的术语“环”广义地涵盖将提供上述功能的任何几何形状。摩擦环73可以由任何合适的材料制成，所述材料在摩擦环73的表面被压到棘轮环70的表面上时将提供所需的摩擦。此类材料可以包括，例如，软木、橡胶，或其他天然聚合物材料、合成聚合物材料等。棘轮环70、背垫板75以及压力板74可以由任何合适的材料制成，包括，例如，钢、黄铜、青铜等金属。在一些实施例中，这些部件中的至少一个或多个部件(例如，棘轮环70)可以由模制的聚合物材料构成，只要所述部件适当地执行所需功能即可。在至少一个实施例中，压力板74的表面被压在棘轮环70的表面上。在这种情况下，压力板74与棘轮环70之间的摩擦(例如，除了摩擦环73与棘轮环70之间的摩擦之外)可以有助于使棘轮环70变慢或停止，因此在这种情况下，在选择构成压力板74的材料时，至少应考虑压力板74的棘轮环接触表面的摩擦性质。其他部件(例如，一个或多个垫圈等)可以根据需要包括在摩擦制动器80中。摩擦制动器可以应用于包括一个或多个以离心方式启动的棘爪的安全装置。此类以离心方式运行的安全装置可包括自回缩救生索等，如本文稍后所述。使用摩擦制动器(例如，取代以不可旋转的方式(固定地)附接到采用棘轮环的安全装置的壳体)可出现以下情况在棘爪与棘轮环70接合(如本文稍后详细论述)之后，棘轮环70在因摩擦环73与棘轮环70之间的摩擦而变慢或停止之前，在压力板74与背垫板75的压力下可以至少稍微(例如，相对于采用摩擦制动器的安全装置的壳体)旋转(如上所述，压力板74的表面与摩擦环73的表面之间的摩擦也可以起作用)。因此，与棘轮环固定地附接到安全装置的壳体从而使棘轮环无法相对于壳体旋转的情况相比，使用摩擦制动器可以提供更渐进的停止过程。在自回缩救生索和类似的安全装置中，摩擦制动器通常以一定方式附接到安全装置的壳体，使得至少摩擦制动器的部件(例如，背垫板和/或压力板)无法旋转。按照传统，执行这种附接的方式是，将摩擦制动器的部件置于壳体中的适当位置(例如，抵靠壳体部分的内表面，稍后互补的壳体部分与所述壳体部分配合并附接以便形成完整的壳体)，随后使用一个或多个螺栓或者其他紧固件，以将摩擦制动器的部件附接到壳体，以便组装成摩擦制动器。按照传统，在将摩擦制动器部件附接到壳体的过程中，对将摩擦制动器部件压在一起所用的力进行设定(例如，压力板和背垫板将摩擦环压到棘轮环上所用的力)。例如，常用的工序是将一个或多个螺栓的螺纹杆插入穿过压力板和背垫板中的一个或多个开口，以便通过螺纹而将螺栓杆与壳体的螺纹插孔接合，并且拧紧螺栓，这个过程用来将摩擦制动器附接到壳体，还用来对压力板和背垫板将摩擦环压到棘轮环上所用的力进行设定。因此，按照传统惯例，摩擦制动器的部件在安全装置中的适当位置组装在一起，其中在同一操作中将部件一起组装成功能制动器、将部件附接到壳体并且设定各种部件之间 的力。相比之下，如本文所公开，在并入到安全装置的壳体中之前，摩擦制动器80的部件是预先组装且预先施加有扭矩的。预先组装是指，构成摩擦制动器80的部件在并入到安全装置中之前已经一起组装成摩擦制动器80。也就是说，参考图2的示例性自回缩救生索安全装置200，在以不可旋转的方式安装(本文稍后更详细地描述)到自回缩救生索200的壳体220内的适当位置之前，摩擦制动器80已经呈图2所示的预先组装形式(B卩，部件70、73、74和75已经彼此组装在一起)。预先施加有扭矩是指，在摩擦制动器80以不可旋转的方式安装到自回缩救生索200等安全装置的壳体内的适当位置之前，构成摩擦制动器80的部件就已经一起紧到所需量(即，提供摩擦环73对棘轮环70所需的摩擦力)。预先施加有扭矩还指，将摩擦制动器80以不可旋转的方式安装到壳体220内的适当位置(例如，将摩擦制动器80以不可旋转的方式与壳体220的壳体部分221或222配合)的行为，以及将预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80附接到壳体220 (如果执行这种附接的话)的行为都不会显著改变将摩擦制动器80的部件压在一起所用的力(即，改变超过约10%)，将部件压在一起是在预先施加有扭矩过程中实现的。在另外的实施例中，将预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80以不可旋转的方式与壳体220配合(且任选地附接)的行为不会使得将摩擦制动器80的部件压在一起所用的力改变超过约2%，或超过约1%，将部件压在一起是在预先施加有扭矩过程中实现的。任何合适的紧固件都可以用于预先组装和预先施加有扭矩摩擦制动器80。相同的紧固件可以用于这两个目的；或者，一个或多个紧固件可以用来将部件组装在一起，且一个或多个其他的紧固件可以用来将部件一起紧到所需的力。例如，在示例性图I中，一个或多个螺栓76 (术语“螺栓”用来广义地涵盖与或不与螺母等互补的螺纹紧固装置一起使用的任何螺纹连接型紧固件)可以用来将上述部件紧固在一起，以便形成摩擦制动器80，其中压力板74和背垫板75合并，从而以所需，例如预定的力将摩擦环73压到棘轮环70上。在示例性图I中，螺栓76的头顶靠着压力板74的螺栓头安置孔隙78，其中螺栓76的螺纹杆77通过螺纹接合到背垫板75的螺纹孔79中，以便将压力板74和背垫板75 —起紧到预定的力，其中棘轮环70和摩擦环73被夹在所述压力板与背垫板之间。达到预定力的方式可以为，例如，使用转矩扳手来拧紧螺栓76’以便将压力板74和背垫板75拉向彼此，直到摩擦环73和棘轮环70以所需的力压到彼此上为止，从而产生预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80。尽管上文参照使用螺纹螺栓来描述对摩擦制动器80的预先组装和预先施加有扭矩，但技术人员将会知道这仅仅是一种方便的方法，而且可以使用任何合适的紧固件，只要能以预定的力将各种部件必要地压在一起即可，如上所述。使用预先组装的摩擦制动器80允许根据需要来制造和清点多个摩擦制动器80。摩擦制动器80随后可作为预先组装的模块进入制造安全装置的组装过程，而不是必须使摩擦制动器80的部件单独进入并且在安全装置中的适当位置组装，以便形成摩擦制动器80。使用预先施加有扭矩的摩擦制动器80使得扭转摩擦制动器80的过程能够与将摩擦制动器80与装置200的壳体220配合(且任选地附接)的过程分开，并且独立于该配合过程。这样使制动器扭转过程与将制动器插入到适当位置和/或将其附接到安全装置的壳体的过程解除关联，可显著使制造此类安全装置和/或维修此类装置成流水线。现在将参考图2的示例性安全装置200，讨论采用了预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80的安全装置的其他细节。尽管图2所示的特定安全装置是自回缩救生索， 但技术人员将会知道，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80可以应用于任何以离心方式运行的安全装置，所述安全装置经设计以减慢或阻止人或物体下降。也就是说，本领域的技术人员将认识到，救生索200等安全装置的特征和部件可能存在多种变型形式，而且本文所呈现的具体实施例和设计仅仅是为了说明可以应用预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80的示例性情况。自回缩救生索200包括滚筒330，该滚筒上缠绕(例如，以螺旋形缠绕)了一定长度的绳索365 (术语“绳索”广义地涵盖任何能缠绕的细长承载构件，包括带子、缆绳、绳索等，由任何合适的合成或天然聚合物材料、金属等或它们的任何组合制成)。绳索365可缠绕在，例如，滚筒330的凸缘331和336所限定的空间中。滚筒330可以由彼此附接的单独凸缘构成；或者滚筒330可以包括单个(或模制的聚合物)整体部分。如图4所示，滚筒330还包括棘爪350，所述棘爪以可枢转方式安装在，例如，滚筒330的凸缘336的外表面337的支柱338上(技术人员将认识到，在使用包括一个或多个棘爪的滚筒的以离心方式运行的装置中，棘爪可以如图4所示直接安装在滚筒330上，或者可以安装轴上，所述轴上安装有滚筒)。每个棘爪350均包括接合端351，所述接合端能够与摩擦制动器80的棘轮环70的齿71接合。棘爪350被弹簧340偏压，从而接合端351相对于滚筒330的旋转轴径向向内偏压,如正视图4中更详细地图示。在使用时，自回缩救生索200通常附接到工地结构(例如，大梁、横梁等)的固定锚固点(固定的点)。绳索365最外端随后可由工人(例如，通过铁锁或D形环等)附接到带具。当工人移动远离固定锚固点时，绳索365从壳体220内伸出；当工人朝固定锚固点移动时，滚筒330在扭转弹簧的作用下旋转，从而绳索365回缩到壳体220内并且缠绕在滚筒330上。图2的示例性自回缩救生索220包括图2中不可见的内部扭转弹簧(位于滚筒330内)；然而，还有可能使用位于滚筒330外部的扭转弹簧。在这种工人活动过程中，棘爪350被上述偏压弹簧340偏压，从而每个棘爪350的接合端351不接合棘轮环70。万一工人下降，滚筒330的旋转增加到预定速度以上，借此使得棘爪350的接合端351接合棘轮环70。摩擦制动器80随后如本文先前所述那样起作用，以便减慢或阻止滚筒330的旋转速率，因此工人的下降速度得以减慢或阻止。因此，将理解，将摩擦制动器80称为承受负载对应于以下情况，即棘轮环70承受由一个或多个接合的棘爪350施加的旋转负载。在这种情况下，下降工人的动能可以由上述摩擦制动器80发散，所述摩擦制动器任选地由一个或多个减震器(本文稍后更详细地描述)(如果存在的话)辅助。在进行这种使用时，安全装置可以经设计以使工人完全停止(例如，如在通常称为自回缩救生索的产品中那样)，或者仅仅控制或限制下降速率(例如，如在通常称为下降器的产品中那样)。在一些情况下，这些通用类型的产品之间的区别可能并不是绝对的，其中一些产品用来至少部分提供一个或两个功能。本文所公开的预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器可以用于任何此类安全装置，所述安全装置能够限制或阻止使用该装置的工人的下降速率。在一些实施例中，使用本文所公开的预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的安全装置满足ANSI Z359. I 2007的要求(2007年规定)。安全装置200包括壳体220。术语“壳体”被广义地使用，且应理解成涵盖任何结构，所述结构至少部分、基本上或几乎完全密封特定空间，该空间包含滚筒330、预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80，以及任何其他附属装置或结构。装置200的壳体220包 括第一互补的壳体部分222和第二互补的壳体部分221，这两个壳体部分组装在一起以形成壳体220。(正视图3中更详细地图示了壳体部分222)。互补的部分222和221可以通过任何方便的紧固件而紧固在一起。在图2所示的实施例中，它们通过螺纹螺栓246和247而连在一起，所述螺纹螺栓顶靠着其中一个壳体部分的螺栓安置特征上，螺栓的螺纹杆通过螺纹接合到螺纹套筒255，所述螺纹套筒设在另一壳体部分中(例如，设在壳体220的侧边缘250处的紧固件插孔251中)。并未将螺纹套筒255插入紧固件插孔251中，而在一些实施例中，紧固件插孔251可以包括，例如，形成于壳体材料本身中的螺纹表面。在图2的示例性实施例中，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80以不可旋转的方式与安全装置200的壳体220配合，这意味着，摩擦制动器80的背垫板75和压力板74无法相对于壳体220旋转。棘轮环70当然可以能够相对于背垫板75、压力板74和/或壳体220至少稍微旋转，棘轮环70的这种旋转会受摩擦制动器80的功能限制或阻止，如本文先前所述。在一些实施例中，壳体220和/或摩擦制动器80可以包括一些特征，该特征可以进一步防止背垫板75和/或压力板74在摩擦制动器80承受负载时旋转。在具体实施例中，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80可能以不可旋转的方式与壳体220配合，方式是摩擦制动器80的至少一个配合结构与壳体220的至少一个互补的配合结构配合，以便至少有助于防止摩擦制动器80的至少背垫板75在摩擦制动器80承受负载时旋转。摩擦制动器80的这种配合结构可为任何合适的特征，例如，突出特征或凹入特征、它们的组合等，所述特征，例如，构建到、连接到、附接到等背垫板75和/或压力板74。在一些实施例中，摩擦制动器80的配合结构是突出构件，壳体220的互补配合结构是插孔(例如，孔230)，所述插孔经设计以容纳摩擦制动器80的突出构件。便利地，摩擦制动器80的这种突出构件配合结构可以由螺栓76的杆77的一部分形成，所述杆的一部分突出到背垫板75之夕卜，以便可用于固定在壳体220中所设的配合插孔中。(虽然螺栓76的杆77在图2的摩擦制动器80视图中较为模糊，但分解图I示出了螺栓76的杆77可以足够长，以便延伸穿过背垫板75的孔79，从而突出到背垫板75之外。)本领域的技术人员将会知道，这只是一种可能的设计。例如，还有可能在壳体220中设置一个或多个突出构件，例如支柱，它们接纳在(例如)摩擦制动器80的背垫板75中所设的插孔中，以便使摩擦制动器80以不可旋转的方式与壳体220配合。根据需要，摩擦制动器80的一个或多个突出构件配合结构(例如，螺栓76的突出杆77)可仅仅置于壳体220中所设的一个或多个互补插孔中，而无需附接到该插孔(和/或壳体220的一个或多个突出构件配合结构可置于摩擦制动器80的一个或多个互补插孔(例如，孔230)中，而无需附接到该插孔)。在这种类型的任何情况下(而且如果没有单独的紧固件用于将摩擦制动器80附接到壳体220的话)，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80包括浮动式制动器。在这个背景下，术语“浮动”表明，摩擦制动器80以不可旋转的方式与壳体220配合，但并不附接到壳体220，而且可手动地与该壳体分开(例如，在将壳体220拆成部分221和222以便暴露摩擦制动器80之后)，例如，仅仅将摩擦制动器80从壳体220拉开，而无需使用任何工具，需要这种工具以，例如，通过螺纹而使螺栓或其他此类紧固件脱离壳体220。(本领域的技术人员将会知道，救生索等安全装置通常并不制造成可实地使用，因此可能并不预期安全装置的使用者能实际执行这种操作。上述说明仅仅是为了清楚地表明术语“浮动”意味着什么。)在替代实施例中，摩擦制动器80可以通过附接到壳体220而以不可旋转的方式与 壳体220配合。在这种情况下，摩擦制动器80并非浮动式制动器。这可通过以下方式来执行，例如，使用粘合剂以将螺栓76的突出杆部分77附接到壳体220 (例如，粘合剂可注入到壳体220的插孔中，杆部分77置于所述插孔中)。或者，摩擦制动器80的一些其他部分或部件可粘附到壳体220 (在这种情况下，可能无需配合结构，例如孔230)。在一些实施例中，可以使用一个或多个机械紧固件来替代粘附。例如，可以使用额外的螺纹螺栓(例如，与用来预先组装且预先施加有扭矩摩擦制动器80的螺栓76分开)，以将预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80附接到壳体220。无论使用的是何种具体的附接方法，通过并非浮动式制动器的摩擦制动器，便不可能使制动器与壳体分离(即，在不损坏制动器或壳体或者这两者的情况下)；或者制动器可仅通过使用机械工具(例如，套筒扳手等)而与壳体分离。在一些实施例中，壳体220的插孔经设计以容纳摩擦制动器80的突出构件，可以各包括从壳体220向内突出的凸起231内的孔230。如本文所用，向内突出意味着，在将壳体部分组装成壳体220时，凸起231通常突出到至少部分由壳体220限定的内部体积中。在一些实施例中，凸起231在大致垂直于棘轮环70的平面的方向上向内突出。如果存在的话，可以使用单个孔230。或者，如图2和图3所示，多个孔230 (各位于凸起231内)可以存在，布置成使每个孔230可接纳摩擦制动器80的突出构件配合结构。凸起231可以单独地插入壳体220中，但在一些实施例中，连接到壳体220 (例如，壳体部分222或221)并且与该壳体一体模制。在一些实施例中，凸起231包括向内突出的环面，所述环面基本上或完全环绕孔230，如在图2的示例性实施例中那样。在一些实施例中，壳体220的互补部分222和221可以由铝等铸造(模制)金属制成，其中模制有凸起231和孔230。在其他实施例中，壳体220的部分可以由模制的复合聚合物材料制成，其中模制有凸起231和孔230。在一些实施例中，装置200的壳体220包括至少一个主要肋232，该主要肋连接到壳体220的至少一个模制凸起231并且与其一体模制。肋是指细长构件，该细长构件连接到壳体220 (例如，壳体部分222)并与其一体模制，而且通常向内突出到至少部分由壳体220限定的内空间中。在一些实施例中，肋232在大致垂直于棘轮环70的平面的方向上向内突出，如图2所示。
如示例性图2和3所示，主要肋232是在特定方向上从模制凸起231延伸的肋，所述特定方向与模制凸起231的受力方向大致一致，所述力是在摩擦制动器80承受负载时由摩擦制动器80的配合结构施加的。这种主要肋可以成线性或弧形。在一些实施例中，主要肋可以从第一模制凸起231延伸到第二模制凸起231，还与所述第二模制凸起一体模制。在另外的实施例中，壳体220可以包括各位于模制凸起231中的多个孔230，每个孔230经配置以接纳摩擦制动器80的突出构件配合结构，壳体220还包括多个主要肋232，肋232沿大致的半圆形弧在两个模制凸起231之间延伸，而且连接到这两个模制凸起并与它们一体模制，如在图2和图3所示的示例性实施例中那样。在图2的示例性实施例中，轴310以承载的方式连接到壳体220。例如，安全装置200的壳体220可以包括轴接纳插孔223和224，轴310的第一末端315和第二末端317可以分别安置到所述轴接纳插孔中(例如，安装到其上或其中)。在一些实施例中，轴310的末端315可能以不可旋转的方式安装在轴接纳插孔223和224内。这种不可旋转的安装可以通过以下方式来实现，在轴的一个或两个末端处设置销(例如，销316和销318)，并且在靠 近壳体220的轴接纳插孔的位置设置配合槽(例如，槽226)。这种销可安置在这种配合槽中，以便基本上防止轴310相对于壳体220旋转。技术人员将会知道，以上仅仅是可以将轴310安置到壳体220的轴安置特征的特定方式，而且将理解，存在安置这种轴的许多此类方式。例如，壳体220的轴安置特征可以为壳体220的突出构件而不是插孔224，所述突出部接纳在轴310末端处的轴310的轴向孔中。轴310支撑滚筒330，从而滚筒330可相对于壳体220旋转。如果轴310如上所述以不可旋转的方式连接到壳体220，则滚筒330可能以可旋转方式安装在轴310上。然而，在一些实施例中，轴310可能以可旋转方式连接到壳体220，在这种情况下，滚筒330可能以不可旋转的方式安装在轴310上。在任一种情况下，通常需要滚筒330和/或轴310能够相对于壳体220旋转，以便绳索365可以缠绕和解开。壳体部分222的轴接纳插孔224可以为模制凸起225中的孔(例如，模制孔)(轴接纳插孔223同样可以为壳体部分221的模制凸起中的孔)。在一些实施例中，壳体220 (例如，壳体部分222或221)包括至少一个径向肋233，所述径向肋连接到包括轴接纳插孔224的模制凸起225并与该模制凸起一体模制。径向肋233可以通常径向向外延伸并连接到模制凸起231，并且与该模制凸起一体模制，所述模制凸起包括孔230，该孔经配置以接纳摩擦制动器的突出部构件。替代于延伸到模制凸起231或除此之外，径向肋233可以径向向外延伸并连接到主要肋232，并且与该主要肋一体模制。图2和图3中示出了这两种类型的径向肋。尽管在第二壳体部分221中不可见，但应当理解，一些特征也可以采用与设于壳体部分221中相同的方式而设在壳体部分222中，所述特征例如，具有用以接纳摩擦制动器80的突出构件的孔的一个或多个凸起、主要肋、径向肋等。然而，还应当理解，在特定安全装置中，任何或所有此类特征可以是任选的。通常，自回缩救生索200的壳体220附接到固定锚固点，如先前所述。在这种情况下，为此可以使用装置200的锚固端235的锚固开口 244 (源于分别位于锚固板240、第一互补的壳体部分222和第二互补的壳体部分221中的一致开口 241、243和242)。可以通过以下方式实现这种附接例如，使锚固线、绳索、缆绳等(其一端附接到固定锚固点)穿过锚固开口 244，并且将锚固线牢固地紧固到壳体220，例如，将锚固线牢固地系到装置200的壳体220的锚固横梁248上。根据需要，可以使用多根锚固线，并且可以将它们附接到相同的固定锚固点，或者附接到不同的固定锚固点。可以使用D形环、钩环等装置，以将锚固线的一端附接到装置200的锚固开口 244。根据需要，还可以使用回转接头等装置。在一些情况下，可能需要将壳体220直接(例如，牢固地)附接到固定锚固点，方法是借助于穿过锚固开口 244的刚性紧固(锚固)构件(例如，而不使用从壳体220延伸到固定锚固点的柔性锚固线或缆绳)。在一种对自回缩救生索200的使用中，绳索365的外端附接到工人佩戴的带具上，并且延伸到自回缩救生索200的壳体220之外(例如，在任选的导辊271之间延伸，每个导辊均安置在导辊轴270上。任选的分隔件272可以通常布置在导辊271之间，以进一步增强对绳索365的引导)。在一种替代使用方法中，绳索365的外端可以附接到固定锚固点，其中自回缩救生索200的壳体220附接到工人佩戴的带具上。然而，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80将以基本上相同的方式起作用(救生索200的其他附属部件也可以如此)。
根据需要，其他附属设备可以与自回缩救生索200 —起使用。例如，所谓的减震器可以用在，例如，那根绳索365内的某处，或者用来将壳体220固定到固定锚固点的那根锚固线中的某处。这种减震器(通常称为开裂幅材(tear web))可以包括，例如，一定长度的绳索，所述绳索折叠成手风琴式配置，并且稍微缝在一起和/或装入合适的壳体中，从而在施加预定负载的情况下，所述绳索展开。壳体220可以由金属(例如，铸造或模制金属)制成，或者任选地，可以由复合聚合物材料(是指包含玻璃纤维等增强填料的聚合物材料)构成或组成。合适的复合聚合物材料可以包括，例如，根据商品名GRIV0RY可得自南卡罗来纳州桑特尔市的艾曼斯化学品北美公司(EMS-CHEMIE AG North America)的那些材料(具体地讲，包括根据商品名GV和GVX得到的产品)。壳体220可以任选地包括锚固板240，所述锚固板被夹在第一互补的壳体部分222与第二互补的壳体部分221之间。锚固板240可以承载，并且可以通过锚固板240中的至少一个贯穿开口 249而连接到壳体220，当螺栓246的杆将部分222和221附接在一起时，所述杆会穿过所述贯穿开口(例如，螺栓246的螺纹杆可以穿过锚固板240的贯穿开口 249，并且通过螺纹接合到壳体部分222的凸起256的插孔245中)。螺栓246可以与用来将壳体部分222和221附接在一起的其他螺栓(通常用参考标号247指示)类似或相同；参考标号246仅仅用来指示具有将锚固板240附接到壳体220的额外功能的特定螺栓。复合聚合物壳体和/或承载锚固板的任选使用在第xx/xxxxxx号共同待决的美国专利申请中更详细地论述，所述专利申请的代理人档案号为66459US002，标题为“SAFETY DEVICES COMPRISINGA LOAD-BEARING COMPOSITE POLYMERIC HOUSING AND A LOAD-BEARING ANCHORAGE PLATE(包括承载型复合聚合物壳体和承载型锚固板的安全装置)”，与此同一日期提交，以引用的方式并入本文。还可以使用主要撑条252和/或次要撑条253和/或第三撑条254，而且上文引用的共同待决临时专利申请还对它们进行了详细描述。在一些实施例中，本文所公开的预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器可以与以离心方式运行的设备结合使用，所述设备包括轴，滚筒以同轴方式安装在所述轴上，而且所述轴的旋转轴与所述轴的长轴大致一致；以及棘爪，所述棘爪以同轴方式安装在所述轴上，并且可以从所述轴径向向内和向外移动，而且所述棘爪包括接合端，其经配置以接合棘轮环；以及偏压机构，用于使所述棘爪的所述接合端朝所述轴径向向内偏压。这些部件可以配置成使所述轴的旋转轴穿过所述棘爪的主体，从而所述棘爪包括从所述轴的旋转轴径向错开的质量中心。这种以离心方式运行的设备(可以取代，例如，安全装置中的传统棘爪350、弹簧340和支柱338)的任选使用在第xx/xxxxxx号共同待决的美国专利申请中更详细地论述，所述专利申请的代理人档案号为66458US002，标题为“CENTRIFUGALLY-OPERATED APPARATUS (以离心方式运行的设备)”，与此同一日期提交，以引用的方式并入本文。本领域的技术人员将显而易见，本文所公开的具体示例性结构、特征、细节、配置等在许多实施例中可修改和/或组合。发明人构思的所有此类变型和组合均在所构思的发明的范围内。因此，本发明的范围不应受本文所述的具体示例性结构限制，而是延伸到权利要求书的语言所描述的结构或那些结构的等同形式。如果在本说明书与以引用方式并入本文的任何文献的公开内容之间存在冲突或差异，则以本说明书为准。·
权利要求
1.一种以离心方式运行的安全装置，其包括 预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器，其至少包括压力板、棘轮环、摩擦环以及背垫板；以及 可旋转滚筒，其包括被朝向第一位置偏压的至少一个棘爪，在所述第一位置，所述棘爪不接合所述摩擦制动器的所述棘轮环； 其中使所述滚筒以超出预定速度的速度旋转导致所述棘爪被离心地推压到第二构造，在所述第二构造，所述棘爪接合所述摩擦制动器的所述棘轮环。
2.根据权利要求I所述的安全装置，其中所述可旋转滚筒以可旋转方式连接到壳体，而且其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与所述壳体配合，从而所述摩擦制动器的至少一个配合结构与所述壳体的至少一个互补的配合结构配合，以便在所述棘爪与所述棘轮环接合时至少防止所述摩擦制动器的所述背垫板旋转。
3.根据权利要求2所述的安全装置，其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器是不附接到所述壳体的浮动式制动器。
4.根据权利要求2所述的安全装置，其中所述壳体的互补配合结构包括插孔，而且其中所述摩擦制动器的所述至少一个配合结构包括突出构件，所述突出构件通过至少部分延伸到所述插孔中而与所述插孔配合。
5.根据权利要求4所述的安全装置，其中所述摩擦制动器的至少一个突出构件包括螺栓的杆的一部分，所述螺栓用来对所述摩擦制动器进行预先组装并预先施加扭矩，而且其中所述杆的所述部分突出到所述摩擦制动器的所述背垫板之外。
6.根据权利要求5所述的安全装置，其中所述壳体的至少一个插孔包括模制凸起中的孔，所述模制凸起从所述壳体向内突出，并且与所述壳体一体模制。
7.根据权利要求6所述的安全装置，其中所述壳体包括至少一个主要肋，所述主要肋连接到所述壳体的所述至少一个模制凸起并且与所述至少一个模制凸起一体模制，而且所述主要肋的延伸方向与所述壳体的所述至少一个模制凸起的受力方向大致一致，所述力是在所述棘爪与所述摩擦制动器的所述棘轮环接合时由所述摩擦制动器的所述突出构件施加的。
8.根据权利要求7所述的安全装置，其中所述摩擦制动器包括多个突出构件，而且其中所述壳体包括各位于模制凸起中的多个孔，其中每个孔经配置以接纳所述摩擦制动器的突出构件，而且其中所述壳体包括多个主要肋，每个所述主要肋沿大致的半圆形弧在所述壳体的所述模制凸起中的两个模制凸起之间延伸并且与所述两个模制凸起一体模制，所述两个模制凸起之间延伸有所述肋。
9.根据权利要求8所述的安全装置，其还包括轴，所述轴上安装有所述滚筒，所述轴具有第一末端，其以不可旋转的方式安置在所述壳体的第一轴接纳插孔中；以及第二末端，其以不可旋转的方式安置在所述壳体的第二轴接纳插孔中； 其中每个所述轴接纳插孔为从所述壳体向内延伸的模制凸起中的孔，而且其中所述壳体还包括至少一个径向肋，所述径向肋连接到包括所述轴接纳插孔的所述模制凸起并且与所述模制凸起一体模制，所述径向肋径向延伸并连接到包括经配置以接纳所述摩擦制动器的所述突出构件的模制凸起并且与所述模制凸起一体模制。
10.根据权利要求9所述的安全装置，其还包括至少一个径向肋，所述径向肋连接到包括轴接纳插孔的模制凸起并且与所述模制凸起一体模制，所述径向肋径向延伸并连接到主要肋，并且与所述主要肋一体模制。
11.根据权利要求I所述的安全装置，其还包括轴，所述轴上安装有所述滚筒，其中所述滚筒包括至少两个棘爪，所述棘爪中的每个棘爪以可枢转方式安装在所述滚筒上并且连接到偏压弹簧，所述偏压弹簧用来偏压所述棘爪以使所述棘爪不与所述棘轮环接合，而且其中在所述滚筒以超出预定速度的速度围绕所述轴旋转时，每个所述棘爪可枢转成与所述棘轮环接合。
12.根据权利要求I所述的安全装置，其还包括轴，所述轴上安装有所述滚筒，其中所述滚筒包括第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘和第二凸缘各自从所述轴大致径向向外延伸，并且布置成彼此大致平行，以便在它们之间限定空间，而且其中所述安全装置还包括一定长度的绳索，所述绳索的第一端固定到所述轴或所述滚筒上，所述一定长度的绳索至少部分缠绕在所述滚筒的所述第一凸缘与第二凸缘之间的所述空间中。
13.根据权利要求12所述的安全装置，其还包括扭转弹簧，所述扭转弹簧施加偏压力，所述偏压力迫使所述滚筒将所述绳索缠绕到所述滚筒的所述第一凸缘与第二凸缘之间的所述空间中。
14.根据权利要求12所述的安全装置，其中所述装置是经配置以阻止所述安全装置的使用者下降或限制所述安全装置的使用者下降的速率的安全装置。
15.根据权利要求14所述的安全装置，其中所述安全装置是自回缩救生索。
16.一种制造以离心方式运行的安全装置的方法，其包括 使用至少一个紧固件以至少将压力板、棘轮环、摩擦环和背垫板一起预先组装成摩擦制动器； 通过调整所述至少一个紧固件来对所述摩擦制动器预先施加扭矩，从而使所述压力板和所述背垫板共同以预定的力将所述摩擦环压到所述棘轮环上；以及 使预先组装且预先施加有扭矩的所述摩擦制动器以不可旋转的方式与壳体配合，所述壳体包含可旋转滚筒，所述滚筒包括具有接合端的至少一个棘爪，从而使所述摩擦制动器的所述棘轮环大致成环状地围绕所述至少一个棘爪， 其中所述棘爪由偏压机构偏压，以使所述棘爪的所述接合端被推向第一位置，在所述第一位置，所述棘爪的所述接合端不接合所述棘轮环，而且其中使所述滚筒以超出预定速度的速度旋转导致所述棘爪被以离心方式推压到第二位置，在所述第二位置，所述棘爪接合所述棘轮环。
17.根据权利要求16所述的方法，其中使所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与所述壳体配合并不显著改变所述压力板和所述背垫板共同将所述摩擦环压到所述棘轮环上所用的力。
18.根据权利要求17所述的方法，其中使所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与所述壳体配合是通过以下方式执行的将所述摩擦制动器的至少一个配合结构与所述壳体的至少一个互补的配合结构配合，以便在所述棘爪与所述棘轮环接合时至少防止所述摩擦制动器的所述背垫板旋转。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述壳体的互补配合结构包括插孔，而且其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的所述至少一个配合结构包括突出构件，所述突出构件通过至少部分延伸到所述插孔中而与所述插孔配合。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的所述至少一个突出构件包括螺栓的杆的一部分，所述螺栓用来对所述摩擦制动器进行预先组装并预先施加扭矩，而且其中所述杆的所述部分突出到所述摩擦制动器的所述背垫板之外。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述壳体的至少一个插孔包括模制凸起中的孔，所述模制凸起从所述壳体向内突出并且与所述壳体一体模制。
22.根据权利要求16所述的方法，其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器是浮动式制动器，其中在将所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与所述壳体配合期间或之后，所述摩擦制动器不附接到所述壳体。
全文摘要
本发明公开一种预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器，其至少包括压力板、棘轮环、摩擦环以及背垫板。还公开了一种包括所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的以离心方式运行的安全装置，以及制造方法。
文档编号A62B1/08GK102946947SQ201180029920
公开日2013年2月27日 申请日期2011年6月10日 优先权日2010年6月23日
发明者史蒂芬·格里菲斯, 库尔特·D·迪特里赫 申请人:3M创新有限公司
预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以及制造包含这种摩擦制动器的安全装置的方法
背景技术：
摩擦制动器已应用于设计成阻止或限制人或物体的下降速率的安全装置。此类安全装置可以包括，例如，救生索、自回缩救生索、防堕装置、坠落限制器、下降器等。通常，此类安全装置使用摩擦制动器，所述摩擦制动器采用与一个或多个以离心方式启动的棘爪结合的棘轮环，所述棘爪能够与摩擦制动器的棘轮环接合。
发明内容
本文公开一种预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器，其至少包括压力板、棘轮环、摩擦环以及背垫板。还公开了一种包括所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的以离心方式运行的安全装置，以及制造方法。
因此，一方面，本文公开一种以离心方式运行的安全装置，所述安全装置包括预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器，其至少包括压力板、棘轮环、摩擦环以及背垫板；以及可旋转滚筒，其包括至少一个棘爪，所述棘爪被朝向第一位置偏压，在所述第一位置，所述棘爪不接合所述摩擦制动器的所述棘轮环，其中使所述滚筒以超出预定速度的速度旋转导致所述棘爪被离心地推压到第二构造，在所述第二构造中，所述棘爪接合所述摩擦制动器的所述棘轮环。因此，另一方面，本文公开一种制造以离心方式运行的安全装置的方法，所述方法包括使用至少一个紧固件，以至少将压力板、棘轮环、摩擦环和背垫板一起预先组装成摩擦制动器；通过调整所述至少一个紧固件来对所述摩擦制动器预先施加扭矩，从而使所述压力板和所述背垫板共同以预定的力将所述摩擦环压到所述棘轮环上；以及将预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与包含可旋转滚筒的壳体配合，所述滚筒包括具有接合端的至少一个棘爪，从而使所述摩擦制动器的所述棘轮环大致成环状地围绕所述至少一个棘爪，其中所述棘爪由偏压机构偏压，以使所述棘爪的所述接合端推向第一位置，在所述第一位置，所述棘爪的所述接合端不接合所述棘轮环，并且其中使所述滚筒以超出预定速度的速度旋转导致所述棘爪被离心地推压到第二位置，在所述第二位置，所述棘爪接合所述棘轮环。在以下具体实施方式
中，本发明的这些方面和其他方面将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅由所附权利要求书限定，并且在审查期间可以进行修改。
图I为本文所公开的示例性预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的分解侧视透视图。图2为包括图I所示的预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的示例性自回缩救生索的局部分解侧视透视图。
图3为图2所示的救生索的壳体部分的正视图。图4为图2所示的自回缩救生索的示例性滚筒和棘爪的正视图。在多张图中，类似的参考标号表示类似的元件。一些元件可能以相同或相等的倍数存在；在此类情况下，参考标号可能仅标出一个或多个代表性元件，但应当理解，此类参考标号适用于所有此类相同的元件。除非另外指明，否则本文档中的所有图和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本发明的不同实施例。具体地讲，除非另外指明，否则仅用示例性术语描述各种部件的尺寸，并且不应从附图推断各种部件的尺寸之间的关系。尽管本发明中可能使用了“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向夕卜”、“向内”、“向上”和“向下”以及“第一”和“第二”等术语，但应当理解，除非另外指明，否则这些术语仅以它们的相对意义使用。
具体实施例方式本文公开预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80，如分解侧视透视图I中的·示例性图所示。摩擦制动器80至少包括棘轮环70、摩擦环73、压力板74以及背垫板75。术语“棘轮环”广义地用来表示任何结构，该结构可在其能够由如本文稍后所述的棘爪接合的配置中提供至少一个棘轮齿71。通常，棘轮环70包括主体72，所述主体提供一个、两个、三个或更多个棘轮齿71，所述棘轮齿围绕由一个或多个棘爪的旋转路径扫出的区域成环状(即，径向向外)隔开。主体72可以便利地通常成环形，但未必一定如此；主体72需要的是提供并支撑至少一个棘轮齿71，从而可由棘爪的接合端接合。类似地，摩擦环73可以便利地通常成圆形，但这不是必须的要求。同样，压力板74和背垫板75可以便利地通常成圆形，但只要它们提供以所需的力将摩擦环73和棘轮环70压在一起的功能，就不必成圆形。因此，在此所用的术语“环”广义地涵盖将提供上述功能的任何几何形状。摩擦环73可以由任何合适的材料制成，所述材料在摩擦环73的表面被压到棘轮环70的表面上时将提供所需的摩擦。此类材料可以包括，例如，软木、橡胶，或其他天然聚合物材料、合成聚合物材料等。棘轮环70、背垫板75以及压力板74可以由任何合适的材料制成，包括，例如，钢、黄铜、青铜等金属。在一些实施例中，这些部件中的至少一个或多个部件(例如，棘轮环70)可以由模制的聚合物材料构成，只要所述部件适当地执行所需功能即可。在至少一个实施例中，压力板74的表面被压在棘轮环70的表面上。在这种情况下，压力板74与棘轮环70之间的摩擦(例如，除了摩擦环73与棘轮环70之间的摩擦之外)可以有助于使棘轮环70变慢或停止，因此在这种情况下，在选择构成压力板74的材料时，至少应考虑压力板74的棘轮环接触表面的摩擦性质。其他部件(例如，一个或多个垫圈等)可以根据需要包括在摩擦制动器80中。摩擦制动器可以应用于包括一个或多个以离心方式启动的棘爪的安全装置。此类以离心方式运行的安全装置可包括自回缩救生索等，如本文稍后所述。使用摩擦制动器(例如，取代以不可旋转的方式(固定地)附接到采用棘轮环的安全装置的壳体)可出现以下情况在棘爪与棘轮环70接合(如本文稍后详细论述)之后，棘轮环70在因摩擦环73与棘轮环70之间的摩擦而变慢或停止之前，在压力板74与背垫板75的压力下可以至少稍微(例如，相对于采用摩擦制动器的安全装置的壳体)旋转(如上所述，压力板74的表面与摩擦环73的表面之间的摩擦也可以起作用)。因此，与棘轮环固定地附接到安全装置的壳体从而使棘轮环无法相对于壳体旋转的情况相比，使用摩擦制动器可以提供更渐进的停止过程。在自回缩救生索和类似的安全装置中，摩擦制动器通常以一定方式附接到安全装置的壳体，使得至少摩擦制动器的部件(例如，背垫板和/或压力板)无法旋转。按照传统，执行这种附接的方式是，将摩擦制动器的部件置于壳体中的适当位置(例如，抵靠壳体部分的内表面，稍后互补的壳体部分与所述壳体部分配合并附接以便形成完整的壳体)，随后使用一个或多个螺栓或者其他紧固件，以将摩擦制动器的部件附接到壳体，以便组装成摩擦制动器。按照传统，在将摩擦制动器部件附接到壳体的过程中，对将摩擦制动器部件压在一起所用的力进行设定(例如，压力板和背垫板将摩擦环压到棘轮环上所用的力)。例如，常用的工序是将一个或多个螺栓的螺纹杆插入穿过压力板和背垫板中的一个或多个开口，以便通过螺纹而将螺栓杆与壳体的螺纹插孔接合，并且拧紧螺栓，这个过程用来将摩擦制动器附接到壳体，还用来对压力板和背垫板将摩擦环压到棘轮环上所用的力进行设定。因此，按照传统惯例，摩擦制动器的部件在安全装置中的适当位置组装在一起，其中在同一操作中将部件一起组装成功能制动器、将部件附接到壳体并且设定各种部件之间 的力。相比之下，如本文所公开，在并入到安全装置的壳体中之前，摩擦制动器80的部件是预先组装且预先施加有扭矩的。预先组装是指，构成摩擦制动器80的部件在并入到安全装置中之前已经一起组装成摩擦制动器80。也就是说，参考图2的示例性自回缩救生索安全装置200，在以不可旋转的方式安装(本文稍后更详细地描述)到自回缩救生索200的壳体220内的适当位置之前，摩擦制动器80已经呈图2所示的预先组装形式(B卩，部件70、73、74和75已经彼此组装在一起)。预先施加有扭矩是指，在摩擦制动器80以不可旋转的方式安装到自回缩救生索200等安全装置的壳体内的适当位置之前，构成摩擦制动器80的部件就已经一起紧到所需量(即，提供摩擦环73对棘轮环70所需的摩擦力)。预先施加有扭矩还指，将摩擦制动器80以不可旋转的方式安装到壳体220内的适当位置(例如，将摩擦制动器80以不可旋转的方式与壳体220的壳体部分221或222配合)的行为，以及将预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80附接到壳体220 (如果执行这种附接的话)的行为都不会显著改变将摩擦制动器80的部件压在一起所用的力(即，改变超过约10%)，将部件压在一起是在预先施加有扭矩过程中实现的。在另外的实施例中，将预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80以不可旋转的方式与壳体220配合(且任选地附接)的行为不会使得将摩擦制动器80的部件压在一起所用的力改变超过约2%，或超过约1%，将部件压在一起是在预先施加有扭矩过程中实现的。任何合适的紧固件都可以用于预先组装和预先施加有扭矩摩擦制动器80。相同的紧固件可以用于这两个目的；或者，一个或多个紧固件可以用来将部件组装在一起，且一个或多个其他的紧固件可以用来将部件一起紧到所需的力。例如，在示例性图I中，一个或多个螺栓76 (术语“螺栓”用来广义地涵盖与或不与螺母等互补的螺纹紧固装置一起使用的任何螺纹连接型紧固件)可以用来将上述部件紧固在一起，以便形成摩擦制动器80，其中压力板74和背垫板75合并，从而以所需，例如预定的力将摩擦环73压到棘轮环70上。在示例性图I中，螺栓76的头顶靠着压力板74的螺栓头安置孔隙78，其中螺栓76的螺纹杆77通过螺纹接合到背垫板75的螺纹孔79中，以便将压力板74和背垫板75 —起紧到预定的力，其中棘轮环70和摩擦环73被夹在所述压力板与背垫板之间。达到预定力的方式可以为，例如，使用转矩扳手来拧紧螺栓76’以便将压力板74和背垫板75拉向彼此，直到摩擦环73和棘轮环70以所需的力压到彼此上为止，从而产生预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80。尽管上文参照使用螺纹螺栓来描述对摩擦制动器80的预先组装和预先施加有扭矩，但技术人员将会知道这仅仅是一种方便的方法，而且可以使用任何合适的紧固件，只要能以预定的力将各种部件必要地压在一起即可，如上所述。使用预先组装的摩擦制动器80允许根据需要来制造和清点多个摩擦制动器80。摩擦制动器80随后可作为预先组装的模块进入制造安全装置的组装过程，而不是必须使摩擦制动器80的部件单独进入并且在安全装置中的适当位置组装，以便形成摩擦制动器80。使用预先施加有扭矩的摩擦制动器80使得扭转摩擦制动器80的过程能够与将摩擦制动器80与装置200的壳体220配合(且任选地附接)的过程分开，并且独立于该配合过程。这样使制动器扭转过程与将制动器插入到适当位置和/或将其附接到安全装置的壳体的过程解除关联，可显著使制造此类安全装置和/或维修此类装置成流水线。现在将参考图2的示例性安全装置200，讨论采用了预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80的安全装置的其他细节。尽管图2所示的特定安全装置是自回缩救生索， 但技术人员将会知道，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80可以应用于任何以离心方式运行的安全装置，所述安全装置经设计以减慢或阻止人或物体下降。也就是说，本领域的技术人员将认识到，救生索200等安全装置的特征和部件可能存在多种变型形式，而且本文所呈现的具体实施例和设计仅仅是为了说明可以应用预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80的示例性情况。自回缩救生索200包括滚筒330，该滚筒上缠绕(例如，以螺旋形缠绕)了一定长度的绳索365 (术语“绳索”广义地涵盖任何能缠绕的细长承载构件，包括带子、缆绳、绳索等，由任何合适的合成或天然聚合物材料、金属等或它们的任何组合制成)。绳索365可缠绕在，例如，滚筒330的凸缘331和336所限定的空间中。滚筒330可以由彼此附接的单独凸缘构成；或者滚筒330可以包括单个(或模制的聚合物)整体部分。如图4所示，滚筒330还包括棘爪350，所述棘爪以可枢转方式安装在，例如，滚筒330的凸缘336的外表面337的支柱338上(技术人员将认识到，在使用包括一个或多个棘爪的滚筒的以离心方式运行的装置中，棘爪可以如图4所示直接安装在滚筒330上，或者可以安装轴上，所述轴上安装有滚筒)。每个棘爪350均包括接合端351，所述接合端能够与摩擦制动器80的棘轮环70的齿71接合。棘爪350被弹簧340偏压，从而接合端351相对于滚筒330的旋转轴径向向内偏压,如正视图4中更详细地图示。在使用时，自回缩救生索200通常附接到工地结构(例如，大梁、横梁等)的固定锚固点(固定的点)。绳索365最外端随后可由工人(例如，通过铁锁或D形环等)附接到带具。当工人移动远离固定锚固点时，绳索365从壳体220内伸出；当工人朝固定锚固点移动时，滚筒330在扭转弹簧的作用下旋转，从而绳索365回缩到壳体220内并且缠绕在滚筒330上。图2的示例性自回缩救生索220包括图2中不可见的内部扭转弹簧(位于滚筒330内)；然而，还有可能使用位于滚筒330外部的扭转弹簧。在这种工人活动过程中，棘爪350被上述偏压弹簧340偏压，从而每个棘爪350的接合端351不接合棘轮环70。万一工人下降，滚筒330的旋转增加到预定速度以上，借此使得棘爪350的接合端351接合棘轮环70。摩擦制动器80随后如本文先前所述那样起作用，以便减慢或阻止滚筒330的旋转速率，因此工人的下降速度得以减慢或阻止。因此，将理解，将摩擦制动器80称为承受负载对应于以下情况，即棘轮环70承受由一个或多个接合的棘爪350施加的旋转负载。在这种情况下，下降工人的动能可以由上述摩擦制动器80发散，所述摩擦制动器任选地由一个或多个减震器(本文稍后更详细地描述)(如果存在的话)辅助。在进行这种使用时，安全装置可以经设计以使工人完全停止(例如，如在通常称为自回缩救生索的产品中那样)，或者仅仅控制或限制下降速率(例如，如在通常称为下降器的产品中那样)。在一些情况下，这些通用类型的产品之间的区别可能并不是绝对的，其中一些产品用来至少部分提供一个或两个功能。本文所公开的预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器可以用于任何此类安全装置，所述安全装置能够限制或阻止使用该装置的工人的下降速率。在一些实施例中，使用本文所公开的预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的安全装置满足ANSI Z359. I 2007的要求(2007年规定)。安全装置200包括壳体220。术语“壳体”被广义地使用，且应理解成涵盖任何结构，所述结构至少部分、基本上或几乎完全密封特定空间，该空间包含滚筒330、预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80，以及任何其他附属装置或结构。装置200的壳体220包 括第一互补的壳体部分222和第二互补的壳体部分221，这两个壳体部分组装在一起以形成壳体220。(正视图3中更详细地图示了壳体部分222)。互补的部分222和221可以通过任何方便的紧固件而紧固在一起。在图2所示的实施例中，它们通过螺纹螺栓246和247而连在一起，所述螺纹螺栓顶靠着其中一个壳体部分的螺栓安置特征上，螺栓的螺纹杆通过螺纹接合到螺纹套筒255，所述螺纹套筒设在另一壳体部分中(例如，设在壳体220的侧边缘250处的紧固件插孔251中)。并未将螺纹套筒255插入紧固件插孔251中，而在一些实施例中，紧固件插孔251可以包括，例如，形成于壳体材料本身中的螺纹表面。在图2的示例性实施例中，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80以不可旋转的方式与安全装置200的壳体220配合，这意味着，摩擦制动器80的背垫板75和压力板74无法相对于壳体220旋转。棘轮环70当然可以能够相对于背垫板75、压力板74和/或壳体220至少稍微旋转，棘轮环70的这种旋转会受摩擦制动器80的功能限制或阻止，如本文先前所述。在一些实施例中，壳体220和/或摩擦制动器80可以包括一些特征，该特征可以进一步防止背垫板75和/或压力板74在摩擦制动器80承受负载时旋转。在具体实施例中，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80可能以不可旋转的方式与壳体220配合，方式是摩擦制动器80的至少一个配合结构与壳体220的至少一个互补的配合结构配合，以便至少有助于防止摩擦制动器80的至少背垫板75在摩擦制动器80承受负载时旋转。摩擦制动器80的这种配合结构可为任何合适的特征，例如，突出特征或凹入特征、它们的组合等，所述特征，例如，构建到、连接到、附接到等背垫板75和/或压力板74。在一些实施例中，摩擦制动器80的配合结构是突出构件，壳体220的互补配合结构是插孔(例如，孔230)，所述插孔经设计以容纳摩擦制动器80的突出构件。便利地，摩擦制动器80的这种突出构件配合结构可以由螺栓76的杆77的一部分形成，所述杆的一部分突出到背垫板75之夕卜，以便可用于固定在壳体220中所设的配合插孔中。(虽然螺栓76的杆77在图2的摩擦制动器80视图中较为模糊，但分解图I示出了螺栓76的杆77可以足够长，以便延伸穿过背垫板75的孔79，从而突出到背垫板75之外。)本领域的技术人员将会知道，这只是一种可能的设计。例如，还有可能在壳体220中设置一个或多个突出构件，例如支柱，它们接纳在(例如)摩擦制动器80的背垫板75中所设的插孔中，以便使摩擦制动器80以不可旋转的方式与壳体220配合。根据需要，摩擦制动器80的一个或多个突出构件配合结构(例如，螺栓76的突出杆77)可仅仅置于壳体220中所设的一个或多个互补插孔中，而无需附接到该插孔(和/或壳体220的一个或多个突出构件配合结构可置于摩擦制动器80的一个或多个互补插孔(例如，孔230)中，而无需附接到该插孔)。在这种类型的任何情况下(而且如果没有单独的紧固件用于将摩擦制动器80附接到壳体220的话)，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80包括浮动式制动器。在这个背景下，术语“浮动”表明，摩擦制动器80以不可旋转的方式与壳体220配合，但并不附接到壳体220，而且可手动地与该壳体分开(例如，在将壳体220拆成部分221和222以便暴露摩擦制动器80之后)，例如，仅仅将摩擦制动器80从壳体220拉开，而无需使用任何工具，需要这种工具以，例如，通过螺纹而使螺栓或其他此类紧固件脱离壳体220。(本领域的技术人员将会知道，救生索等安全装置通常并不制造成可实地使用，因此可能并不预期安全装置的使用者能实际执行这种操作。上述说明仅仅是为了清楚地表明术语“浮动”意味着什么。)在替代实施例中，摩擦制动器80可以通过附接到壳体220而以不可旋转的方式与 壳体220配合。在这种情况下，摩擦制动器80并非浮动式制动器。这可通过以下方式来执行，例如，使用粘合剂以将螺栓76的突出杆部分77附接到壳体220 (例如，粘合剂可注入到壳体220的插孔中，杆部分77置于所述插孔中)。或者，摩擦制动器80的一些其他部分或部件可粘附到壳体220 (在这种情况下，可能无需配合结构，例如孔230)。在一些实施例中，可以使用一个或多个机械紧固件来替代粘附。例如，可以使用额外的螺纹螺栓(例如，与用来预先组装且预先施加有扭矩摩擦制动器80的螺栓76分开)，以将预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80附接到壳体220。无论使用的是何种具体的附接方法，通过并非浮动式制动器的摩擦制动器，便不可能使制动器与壳体分离(即，在不损坏制动器或壳体或者这两者的情况下)；或者制动器可仅通过使用机械工具(例如，套筒扳手等)而与壳体分离。在一些实施例中，壳体220的插孔经设计以容纳摩擦制动器80的突出构件，可以各包括从壳体220向内突出的凸起231内的孔230。如本文所用，向内突出意味着，在将壳体部分组装成壳体220时，凸起231通常突出到至少部分由壳体220限定的内部体积中。在一些实施例中，凸起231在大致垂直于棘轮环70的平面的方向上向内突出。如果存在的话，可以使用单个孔230。或者，如图2和图3所示，多个孔230 (各位于凸起231内)可以存在，布置成使每个孔230可接纳摩擦制动器80的突出构件配合结构。凸起231可以单独地插入壳体220中，但在一些实施例中，连接到壳体220 (例如，壳体部分222或221)并且与该壳体一体模制。在一些实施例中，凸起231包括向内突出的环面，所述环面基本上或完全环绕孔230，如在图2的示例性实施例中那样。在一些实施例中，壳体220的互补部分222和221可以由铝等铸造(模制)金属制成，其中模制有凸起231和孔230。在其他实施例中，壳体220的部分可以由模制的复合聚合物材料制成，其中模制有凸起231和孔230。在一些实施例中，装置200的壳体220包括至少一个主要肋232，该主要肋连接到壳体220的至少一个模制凸起231并且与其一体模制。肋是指细长构件，该细长构件连接到壳体220 (例如，壳体部分222)并与其一体模制，而且通常向内突出到至少部分由壳体220限定的内空间中。在一些实施例中，肋232在大致垂直于棘轮环70的平面的方向上向内突出，如图2所示。
如示例性图2和3所示，主要肋232是在特定方向上从模制凸起231延伸的肋，所述特定方向与模制凸起231的受力方向大致一致，所述力是在摩擦制动器80承受负载时由摩擦制动器80的配合结构施加的。这种主要肋可以成线性或弧形。在一些实施例中，主要肋可以从第一模制凸起231延伸到第二模制凸起231，还与所述第二模制凸起一体模制。在另外的实施例中，壳体220可以包括各位于模制凸起231中的多个孔230，每个孔230经配置以接纳摩擦制动器80的突出构件配合结构，壳体220还包括多个主要肋232，肋232沿大致的半圆形弧在两个模制凸起231之间延伸，而且连接到这两个模制凸起并与它们一体模制，如在图2和图3所示的示例性实施例中那样。在图2的示例性实施例中，轴310以承载的方式连接到壳体220。例如，安全装置200的壳体220可以包括轴接纳插孔223和224，轴310的第一末端315和第二末端317可以分别安置到所述轴接纳插孔中(例如，安装到其上或其中)。在一些实施例中，轴310的末端315可能以不可旋转的方式安装在轴接纳插孔223和224内。这种不可旋转的安装可以通过以下方式来实现，在轴的一个或两个末端处设置销(例如，销316和销318)，并且在靠 近壳体220的轴接纳插孔的位置设置配合槽(例如，槽226)。这种销可安置在这种配合槽中，以便基本上防止轴310相对于壳体220旋转。技术人员将会知道，以上仅仅是可以将轴310安置到壳体220的轴安置特征的特定方式，而且将理解，存在安置这种轴的许多此类方式。例如，壳体220的轴安置特征可以为壳体220的突出构件而不是插孔224，所述突出部接纳在轴310末端处的轴310的轴向孔中。轴310支撑滚筒330，从而滚筒330可相对于壳体220旋转。如果轴310如上所述以不可旋转的方式连接到壳体220，则滚筒330可能以可旋转方式安装在轴310上。然而，在一些实施例中，轴310可能以可旋转方式连接到壳体220，在这种情况下，滚筒330可能以不可旋转的方式安装在轴310上。在任一种情况下，通常需要滚筒330和/或轴310能够相对于壳体220旋转，以便绳索365可以缠绕和解开。壳体部分222的轴接纳插孔224可以为模制凸起225中的孔(例如，模制孔)(轴接纳插孔223同样可以为壳体部分221的模制凸起中的孔)。在一些实施例中，壳体220 (例如，壳体部分222或221)包括至少一个径向肋233，所述径向肋连接到包括轴接纳插孔224的模制凸起225并与该模制凸起一体模制。径向肋233可以通常径向向外延伸并连接到模制凸起231，并且与该模制凸起一体模制，所述模制凸起包括孔230，该孔经配置以接纳摩擦制动器的突出部构件。替代于延伸到模制凸起231或除此之外，径向肋233可以径向向外延伸并连接到主要肋232，并且与该主要肋一体模制。图2和图3中示出了这两种类型的径向肋。尽管在第二壳体部分221中不可见，但应当理解，一些特征也可以采用与设于壳体部分221中相同的方式而设在壳体部分222中，所述特征例如，具有用以接纳摩擦制动器80的突出构件的孔的一个或多个凸起、主要肋、径向肋等。然而，还应当理解，在特定安全装置中，任何或所有此类特征可以是任选的。通常，自回缩救生索200的壳体220附接到固定锚固点，如先前所述。在这种情况下，为此可以使用装置200的锚固端235的锚固开口 244 (源于分别位于锚固板240、第一互补的壳体部分222和第二互补的壳体部分221中的一致开口 241、243和242)。可以通过以下方式实现这种附接例如，使锚固线、绳索、缆绳等(其一端附接到固定锚固点)穿过锚固开口 244，并且将锚固线牢固地紧固到壳体220，例如，将锚固线牢固地系到装置200的壳体220的锚固横梁248上。根据需要，可以使用多根锚固线，并且可以将它们附接到相同的固定锚固点，或者附接到不同的固定锚固点。可以使用D形环、钩环等装置，以将锚固线的一端附接到装置200的锚固开口 244。根据需要，还可以使用回转接头等装置。在一些情况下，可能需要将壳体220直接(例如，牢固地)附接到固定锚固点，方法是借助于穿过锚固开口 244的刚性紧固(锚固)构件(例如，而不使用从壳体220延伸到固定锚固点的柔性锚固线或缆绳)。在一种对自回缩救生索200的使用中，绳索365的外端附接到工人佩戴的带具上，并且延伸到自回缩救生索200的壳体220之外(例如，在任选的导辊271之间延伸，每个导辊均安置在导辊轴270上。任选的分隔件272可以通常布置在导辊271之间，以进一步增强对绳索365的引导)。在一种替代使用方法中，绳索365的外端可以附接到固定锚固点，其中自回缩救生索200的壳体220附接到工人佩戴的带具上。然而，预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器80将以基本上相同的方式起作用(救生索200的其他附属部件也可以如此)。
根据需要，其他附属设备可以与自回缩救生索200 —起使用。例如，所谓的减震器可以用在，例如，那根绳索365内的某处，或者用来将壳体220固定到固定锚固点的那根锚固线中的某处。这种减震器(通常称为开裂幅材(tear web))可以包括，例如，一定长度的绳索，所述绳索折叠成手风琴式配置，并且稍微缝在一起和/或装入合适的壳体中，从而在施加预定负载的情况下，所述绳索展开。壳体220可以由金属(例如，铸造或模制金属)制成，或者任选地，可以由复合聚合物材料(是指包含玻璃纤维等增强填料的聚合物材料)构成或组成。合适的复合聚合物材料可以包括，例如，根据商品名GRIV0RY可得自南卡罗来纳州桑特尔市的艾曼斯化学品北美公司(EMS-CHEMIE AG North America)的那些材料(具体地讲，包括根据商品名GV和GVX得到的产品)。壳体220可以任选地包括锚固板240，所述锚固板被夹在第一互补的壳体部分222与第二互补的壳体部分221之间。锚固板240可以承载，并且可以通过锚固板240中的至少一个贯穿开口 249而连接到壳体220，当螺栓246的杆将部分222和221附接在一起时，所述杆会穿过所述贯穿开口(例如，螺栓246的螺纹杆可以穿过锚固板240的贯穿开口 249，并且通过螺纹接合到壳体部分222的凸起256的插孔245中)。螺栓246可以与用来将壳体部分222和221附接在一起的其他螺栓(通常用参考标号247指示)类似或相同；参考标号246仅仅用来指示具有将锚固板240附接到壳体220的额外功能的特定螺栓。复合聚合物壳体和/或承载锚固板的任选使用在第xx/xxxxxx号共同待决的美国专利申请中更详细地论述，所述专利申请的代理人档案号为66459US002，标题为“SAFETY DEVICES COMPRISINGA LOAD-BEARING COMPOSITE POLYMERIC HOUSING AND A LOAD-BEARING ANCHORAGE PLATE(包括承载型复合聚合物壳体和承载型锚固板的安全装置)”，与此同一日期提交，以引用的方式并入本文。还可以使用主要撑条252和/或次要撑条253和/或第三撑条254，而且上文引用的共同待决临时专利申请还对它们进行了详细描述。在一些实施例中，本文所公开的预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器可以与以离心方式运行的设备结合使用，所述设备包括轴，滚筒以同轴方式安装在所述轴上，而且所述轴的旋转轴与所述轴的长轴大致一致；以及棘爪，所述棘爪以同轴方式安装在所述轴上，并且可以从所述轴径向向内和向外移动，而且所述棘爪包括接合端，其经配置以接合棘轮环；以及偏压机构，用于使所述棘爪的所述接合端朝所述轴径向向内偏压。这些部件可以配置成使所述轴的旋转轴穿过所述棘爪的主体，从而所述棘爪包括从所述轴的旋转轴径向错开的质量中心。这种以离心方式运行的设备(可以取代，例如，安全装置中的传统棘爪350、弹簧340和支柱338)的任选使用在第xx/xxxxxx号共同待决的美国专利申请中更详细地论述，所述专利申请的代理人档案号为66458US002，标题为“CENTRIFUGALLY-OPERATED APPARATUS (以离心方式运行的设备)”，与此同一日期提交，以引用的方式并入本文。本领域的技术人员将显而易见，本文所公开的具体示例性结构、特征、细节、配置等在许多实施例中可修改和/或组合。发明人构思的所有此类变型和组合均在所构思的发明的范围内。因此，本发明的范围不应受本文所述的具体示例性结构限制，而是延伸到权利要求书的语言所描述的结构或那些结构的等同形式。如果在本说明书与以引用方式并入本文的任何文献的公开内容之间存在冲突或差异，则以本说明书为准。·
权利要求
1.一种以离心方式运行的安全装置，其包括 预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器，其至少包括压力板、棘轮环、摩擦环以及背垫板；以及 可旋转滚筒，其包括被朝向第一位置偏压的至少一个棘爪，在所述第一位置，所述棘爪不接合所述摩擦制动器的所述棘轮环； 其中使所述滚筒以超出预定速度的速度旋转导致所述棘爪被离心地推压到第二构造，在所述第二构造，所述棘爪接合所述摩擦制动器的所述棘轮环。
2.根据权利要求I所述的安全装置，其中所述可旋转滚筒以可旋转方式连接到壳体，而且其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与所述壳体配合，从而所述摩擦制动器的至少一个配合结构与所述壳体的至少一个互补的配合结构配合，以便在所述棘爪与所述棘轮环接合时至少防止所述摩擦制动器的所述背垫板旋转。
3.根据权利要求2所述的安全装置，其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器是不附接到所述壳体的浮动式制动器。
4.根据权利要求2所述的安全装置，其中所述壳体的互补配合结构包括插孔，而且其中所述摩擦制动器的所述至少一个配合结构包括突出构件，所述突出构件通过至少部分延伸到所述插孔中而与所述插孔配合。
5.根据权利要求4所述的安全装置，其中所述摩擦制动器的至少一个突出构件包括螺栓的杆的一部分，所述螺栓用来对所述摩擦制动器进行预先组装并预先施加扭矩，而且其中所述杆的所述部分突出到所述摩擦制动器的所述背垫板之外。
6.根据权利要求5所述的安全装置，其中所述壳体的至少一个插孔包括模制凸起中的孔，所述模制凸起从所述壳体向内突出，并且与所述壳体一体模制。
7.根据权利要求6所述的安全装置，其中所述壳体包括至少一个主要肋，所述主要肋连接到所述壳体的所述至少一个模制凸起并且与所述至少一个模制凸起一体模制，而且所述主要肋的延伸方向与所述壳体的所述至少一个模制凸起的受力方向大致一致，所述力是在所述棘爪与所述摩擦制动器的所述棘轮环接合时由所述摩擦制动器的所述突出构件施加的。
8.根据权利要求7所述的安全装置，其中所述摩擦制动器包括多个突出构件，而且其中所述壳体包括各位于模制凸起中的多个孔，其中每个孔经配置以接纳所述摩擦制动器的突出构件，而且其中所述壳体包括多个主要肋，每个所述主要肋沿大致的半圆形弧在所述壳体的所述模制凸起中的两个模制凸起之间延伸并且与所述两个模制凸起一体模制，所述两个模制凸起之间延伸有所述肋。
9.根据权利要求8所述的安全装置，其还包括轴，所述轴上安装有所述滚筒，所述轴具有第一末端，其以不可旋转的方式安置在所述壳体的第一轴接纳插孔中；以及第二末端，其以不可旋转的方式安置在所述壳体的第二轴接纳插孔中； 其中每个所述轴接纳插孔为从所述壳体向内延伸的模制凸起中的孔，而且其中所述壳体还包括至少一个径向肋，所述径向肋连接到包括所述轴接纳插孔的所述模制凸起并且与所述模制凸起一体模制，所述径向肋径向延伸并连接到包括经配置以接纳所述摩擦制动器的所述突出构件的模制凸起并且与所述模制凸起一体模制。
10.根据权利要求9所述的安全装置，其还包括至少一个径向肋，所述径向肋连接到包括轴接纳插孔的模制凸起并且与所述模制凸起一体模制，所述径向肋径向延伸并连接到主要肋，并且与所述主要肋一体模制。
11.根据权利要求I所述的安全装置，其还包括轴，所述轴上安装有所述滚筒，其中所述滚筒包括至少两个棘爪，所述棘爪中的每个棘爪以可枢转方式安装在所述滚筒上并且连接到偏压弹簧，所述偏压弹簧用来偏压所述棘爪以使所述棘爪不与所述棘轮环接合，而且其中在所述滚筒以超出预定速度的速度围绕所述轴旋转时，每个所述棘爪可枢转成与所述棘轮环接合。
12.根据权利要求I所述的安全装置，其还包括轴，所述轴上安装有所述滚筒，其中所述滚筒包括第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘和第二凸缘各自从所述轴大致径向向外延伸，并且布置成彼此大致平行，以便在它们之间限定空间，而且其中所述安全装置还包括一定长度的绳索，所述绳索的第一端固定到所述轴或所述滚筒上，所述一定长度的绳索至少部分缠绕在所述滚筒的所述第一凸缘与第二凸缘之间的所述空间中。
13.根据权利要求12所述的安全装置，其还包括扭转弹簧，所述扭转弹簧施加偏压力，所述偏压力迫使所述滚筒将所述绳索缠绕到所述滚筒的所述第一凸缘与第二凸缘之间的所述空间中。
14.根据权利要求12所述的安全装置，其中所述装置是经配置以阻止所述安全装置的使用者下降或限制所述安全装置的使用者下降的速率的安全装置。
15.根据权利要求14所述的安全装置，其中所述安全装置是自回缩救生索。
16.一种制造以离心方式运行的安全装置的方法，其包括 使用至少一个紧固件以至少将压力板、棘轮环、摩擦环和背垫板一起预先组装成摩擦制动器； 通过调整所述至少一个紧固件来对所述摩擦制动器预先施加扭矩，从而使所述压力板和所述背垫板共同以预定的力将所述摩擦环压到所述棘轮环上；以及 使预先组装且预先施加有扭矩的所述摩擦制动器以不可旋转的方式与壳体配合，所述壳体包含可旋转滚筒，所述滚筒包括具有接合端的至少一个棘爪，从而使所述摩擦制动器的所述棘轮环大致成环状地围绕所述至少一个棘爪， 其中所述棘爪由偏压机构偏压，以使所述棘爪的所述接合端被推向第一位置，在所述第一位置，所述棘爪的所述接合端不接合所述棘轮环，而且其中使所述滚筒以超出预定速度的速度旋转导致所述棘爪被以离心方式推压到第二位置，在所述第二位置，所述棘爪接合所述棘轮环。
17.根据权利要求16所述的方法，其中使所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与所述壳体配合并不显著改变所述压力板和所述背垫板共同将所述摩擦环压到所述棘轮环上所用的力。
18.根据权利要求17所述的方法，其中使所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与所述壳体配合是通过以下方式执行的将所述摩擦制动器的至少一个配合结构与所述壳体的至少一个互补的配合结构配合，以便在所述棘爪与所述棘轮环接合时至少防止所述摩擦制动器的所述背垫板旋转。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述壳体的互补配合结构包括插孔，而且其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的所述至少一个配合结构包括突出构件，所述突出构件通过至少部分延伸到所述插孔中而与所述插孔配合。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的所述至少一个突出构件包括螺栓的杆的一部分，所述螺栓用来对所述摩擦制动器进行预先组装并预先施加扭矩，而且其中所述杆的所述部分突出到所述摩擦制动器的所述背垫板之外。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述壳体的至少一个插孔包括模制凸起中的孔，所述模制凸起从所述壳体向内突出并且与所述壳体一体模制。
22.根据权利要求16所述的方法，其中所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器是浮动式制动器，其中在将所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器以不可旋转的方式与所述壳体配合期间或之后，所述摩擦制动器不附接到所述壳体。
全文摘要
本发明公开一种预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器，其至少包括压力板、棘轮环、摩擦环以及背垫板。还公开了一种包括所述预先组装且预先施加有扭矩的摩擦制动器的以离心方式运行的安全装置，以及制造方法。
文档编号A62B1/08GK102946947SQ201180029920
公开日2013年2月27日 申请日期2011年6月10日 优先权日2010年6月23日
发明者史蒂芬·格里菲斯, 库尔特·D·迪特里赫 申请人:3M创新有限公司
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