自动回缩式救生索系统和用于自动回缩式救生索系统的制动系统的制作方法
专利名称：自动回缩式救生索系统和用于自动回缩式救生索系统的制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及救生索系统，具体地，本发明涉及自动回缩式救生索系统以及用于自 动回缩式救生索系统的制动系统。
背景技术：
提供下面的信息以帮助读者理解下面公开的本发明以及典型地使用本发明的环 境。本文中使用的术语并不意图局限于任何特定的狭义解释，除非在本文中以其他方式清 楚地声明。本文中给出的参考文献可以帮助理解本发明或者本发明的背景。本文中引用的 所有参考文献的公开内容都通过引用并入本文中。已经开发了许多设备，尝试用于防止从高空坠落的工作者受伤或者使其受伤降至 最低。例如，已经开发了许多设备(或者已知的自动回缩式救生索、自动回缩式系索、坠落 制动器(fall arrest block)，等等)，它们能够将工作者的自由坠落距离限制到指定的距 离并且将防坠落作用力限制到指定值。一般地，大多数目前可以获得的自动回缩式救生索安全设备或系统都包括许多常 用部件。通常，外壳或盖提供对内部容纳的部件的包封/保护。外壳包括连接至其上的连 接件，用于将自动回缩式救生索锚定在使用者身上或者将自动回缩式救生索锚定在固定的 锚定点上。连接件必须能够承受在给定距离内使给定质量的坠落物体停止所需的作用力。鼓或线轴在外壳内旋转，鼓或线轴上卷绕或者缠绕有救生索。通常，在足够的旋转 张力的作用下，鼓将过度延伸的救生索卷起，而不会妨碍使用者的移动。与锚定连接件和回 缩式救生索安全设备的其他操作性部件一样，形成的鼓用于承受在给定距离内使给定质量 的坠落物体停止所需的作用力。系索或救生索在其一端连接至鼓，以允许鼓卷起过量的救 生索。救生索的另一端连接至使用者或者连接至锚定点，使用者或者锚定点都不连接至外壳 O自动回缩式救生索系统还包括制动机构，当指示发生坠落时，所述制动机构锁定 自动回缩式救生索的鼓组件(即，阻止鼓组件旋转)。例如，当从自动回缩式救生索系统中 拉出的安全索(safety line)(例如，绳子、线缆或网(web))导致鼓组件以高于特定角速率 的速率旋转时，制动机构能够导致鼓组件突然锁定。用于自动回缩式系索系统的许多目前可获得的制动系统在鼓组件达到预定角速 率时启动。鼓组件的旋转速率与安全索的线速率成比例。对于在预定或极限角速率下启动 的自动回缩式系索制动系统(例如美国专利No. 5，771，993中所公开的系统)，棘爪典型地在棘爪枢轴(pawl pivot)处连接至鼓组件，棘爪枢轴与棘爪的重力中心分开。棘爪可以围 绕棘爪枢轴相对于鼓组件枢转。棘爪弹簧施加作用力，该作用力倾向于使得棘爪抵靠鼓组 件上的棘爪止挡件而回缩。当棘爪回缩时，鼓组件旋转时棘爪无法撞击接合点(abutment)。 当鼓组件旋转时，棘爪的质量中心倾向于沿与鼓组件相切的直线路径移动，但是棘爪弹簧 的作用力阻止棘爪向外枢转。但是，如果鼓以足够的速率旋转，则保持棘爪抵靠棘爪止挡件 所需的向心力将会超过棘爪弹簧所提供的作用力。在这一点处，棘爪围绕棘爪枢轴旋转到 径向向外延伸的位置，其中棘爪紧靠接合点(例如，位于外壳上)并且使鼓组件(以及安全 索)停止运动。在速率启动的制动器的设计方面，必须限定所需的最大或极限安全索速率(以及 鼓组件的相应角速率)。例如，可以使用快速步行的速率或速度。可以由最大安全索速率来 确定鼓组件的最大或极限角速率或旋转速率。然后由棘爪的质量确定必须由棘爪弹簧提供 的向心力。基于角加速度的制动系统例如通常与汽车安全带约束系统(automobile seatbelt restraint) 一起使用。目前可获得的加速度制动系统通常包括复杂地相互作用 的低强度部件的系统，这些加速度制动系统没有在坠落保护领域中得到广泛应用。虽然已经开发了用于与自动回缩式救生索和其他系统一起使用的多种制动机构， 但是这些机构经常是复杂的(例如，需要大量相互连接的并且经常操作复杂的部件)、具有 相对较高的成本，并且不够结实(rugged)。因此需要开发减少或消除与目前可获得的自动回缩式救生索系统相关联的上述 和/或其他问题的系统、设备和方法。
发明内容
在一个方面中，本发明提供一种救生索系统，所述救生索系统包括救生索和鼓组 件，救生索围绕鼓组件卷绕起来。在拉伸救生索期间，鼓组件可以围绕第一轴线在第一方向 上旋转，并且在救生索回缩期间，鼓组件可以围绕第一轴线在与第一方向相反的第二方向 上旋转。救生索系统进一步包括张力机构，张力机构与鼓组件操作性连接，以在鼓组件上施 加偏压力，从而偏压鼓组件使其围绕第一轴线在第二方向上旋转。救生索系统进一步包括 制动机构，制动机构与鼓组件操作性连接。制动机构包括止动片，止动片可以围绕第二轴线 相对于鼓组件旋转，第二轴线与第一轴线不是同心的。第二轴线与第一轴线操作性连接，使 得当鼓组件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕第一轴线在与鼓组件相同的方向上旋转。 止动片的质量中心定位在第二轴线的附近。当鼓组件在第一方向上以至少确定的角加速度 旋转时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转，从而引起止动片的对接区段紧靠救生索 系统的对接构件(例如，通过径向向外运动足够的量)并且使鼓组件停止旋转。所述系统可以进一步包括偏压机构，从而偏压止动片以使其围绕第二轴线在第一 方向上旋转(或者，相同地，偏压止动片以阻止其在第二方向上旋转)。在几个实施方式中， 偏压机构的偏压力抵消止动片的转动惯量，使得仅当以相应于鼓组件的确定角加速度的加 速度拉伸救生索时止动片在第二方向上旋转。制动机构例如可以包括弹簧机构，弹簧机构 的一端连接至鼓组件并且另一端连接至止动片。弹簧机构例如可以包括扭力弹簧、拉伸弹 簧、压缩弹簧或弹簧夹。
第一轴线例如可以由基本上穿过鼓组件的中心的轴的轴线限定，或者，第一轴线 可以相应于基本上穿过鼓组件的中心的轴的轴线。在几个实施方式中，所述轴穿过在止动 片中形成的狭槽。止动片例如可以围绕第二轴线并且围绕从鼓组件延伸出来的延伸构件相对于鼓 组件旋转。延伸构件可以限定第二轴线。鼓组件可以进一步包括至少一个对接元件，以限制止动片在第一方向上的旋转并 且限制止动片在第二方向上的旋转。在止动片包括位于其中的狭槽的几个实施方式中，止 动片的狭槽是弧形的或者曲线的，并且狭槽的边缘与轴的接触或对接限制止动片在第一方 向上的旋转并且限制止动片在第二方向上的旋转。止动片的质量中心例如可以定位在邻近第二轴线的位置或者可以基本上定位在 第二轴线上。在另一个方面中，本发明提供一种用于救生索系统中的制动机构。救生索系统包 括救生索和鼓组件，救生索围绕鼓组件卷绕起来。在拉伸救生索期间，鼓组件可以围绕限定 第一轴线的轴在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，鼓组件可以围绕限定第一轴线 的轴在与第一方向相反的第二方向上旋转。救生索系统进一步包括对接构件。制动机构包 括止动片，止动片包括狭槽，轴可以穿过其中；限定第二轴线的元件，止动片可以围绕第 二轴线相对于鼓组件旋转，第二轴线与第一轴线不是同心的；以及至少一个对接区段，以紧 靠救生索系统的对接构件并且使鼓组件停止旋转。第二轴线与轴操作性连接，使得当鼓组 件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕第一轴线在与鼓组件相同的方向上旋转。止动片的 质量中心定位在第二轴线的附近。止动片的质量中心例如可以基本上(或者确切地)定位 在第二轴线上。当止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转时，止动片的对接区段紧靠救生 索的对接构件。当鼓组件在第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，止动片围绕第二轴 线在第二方向上旋转。在另一个方面中，本发明提供一种救生索系统，所述救生索系统包括救生索；具 有第一轴线的轴；以及，毂，其连接至轴从而与轴和对接构件一起旋转。救生索围绕毂卷绕 起来。在拉伸救生索期间，毂可以与轴一起在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，毂 可以与轴一起在与第一方向相反的第二方向上旋转。救生索系统进一步包括张力机构，张 力机构与轴操作性连接，以在轴上施加偏压力，从而偏压轴使其围绕第一轴线在第二方向 上旋转。救生索系统进一步包括制动机构，制动机构与轴操作性连接。制动机构包括止动 片，止动片可以围绕第二轴线旋转，第二轴线与由轴限定的第一轴线不是同心的。第二轴线 与轴操作性连接，使得当鼓组件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕第一轴线在与鼓组件 相同的方向上旋转。止动片的质量中心定位在第二轴线的附近。当轴在第一方向上以至少 确定的角加速度旋转时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转，从而引起止动片的对接 区段(相对于轴/第一轴线)径向向外运动足够的量以紧靠救生索系统的对接构件并且使 轴停止旋转。止动片的质量中心优选定位在邻近第二轴线的位置或者优选基本上定位在第 二轴线上。在另一个方面中，本发明提供一种用于救生索系统中的制动机构，所述救生索系 统包括救生索；具有第一轴线的轴；以及，毂，其连接至轴从而与轴一起旋转。救生索围绕 毂卷绕起来。在拉伸救生索期间，毂可以与轴一起在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，毂可以与轴一起在与第一方向相反的第二方向上旋转。救生索系统进一步包括对接构 件。制动机构包括止动片，止动片包括狭槽，轴可以穿过其中；以及，具有或限定第二轴线 的元件，止动片可以围绕第二轴线旋转，第二轴线与轴所限定的第一轴线不是同心的。所述 元件与轴操作性连接，使得当毂围绕第一轴线旋转时，所述元件围绕第一轴线在与毂相同 的方向上旋转。止动片的质量中心定位在所述元件的第二轴线的附近。止动片进一步包括 位于止动片周边附近的至少一个对接区段。当轴在第一方向上以至少确定的角加速度旋转 时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转，从而引起止动片的对接区段相对于轴径向向 外运动足够的量以紧靠救生索系统的对接构件并且使轴停止旋转。止动片的质量中心可以 基本上定位在第二轴线上或者与第二轴线重合。在另一个方面中，本发明提供一种在如上所述的救生索系统中提供制动功能的方 法。关于这一点，救生索系统包括救生索和鼓组件，救生索围绕鼓组件卷绕起来。在拉伸救 生索期间，鼓组件可以围绕第一轴线在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，鼓组件可 以围绕第一轴线在与第一方向相反的第二方向上旋转。张力机构与鼓组件操作性连接，以 在鼓组件上施加偏压力，从而偏压鼓组件使其围绕第一轴线在第二方向上旋转。救生索系 统还包括对接构件。所述方法包括将制动机构放置成与救生索系统的鼓组件操作性连接，其中制动机 构包括止动片，止动片可以围绕第二轴线相对于鼓组件旋转，第二轴线与第一轴线不是同 心的。第二轴线与第一轴线操作性连接，使得当鼓组件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕 第一轴线在与鼓组件相同的方向上旋转。止动片的质量中心定位在第二轴线的附近。当 鼓组件在第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋 转，从而引起止动片的对接区段(相对于第一轴线)径向向外运动足够的量以紧靠救生索 系统的对接构件并且使鼓组件停止旋转。可以对止动片施加偏压作用以防止其在第二方向上旋转。施加在止动片的偏压力 例如可以抵消止动片的转动惯量，使得仅当以相应于鼓组件的确定角加速度的加速度拉伸 救生索时，止动片在第二方向上旋转。所述方法可以进一步包括提供至少一个对接元件，以限制止动片在第一方向上的 旋转并且限制止动片在第二方向上的旋转。由此，在几个实施方式中，本发明提供用于提供个人坠落保护的自动回缩式救生 索系统中的加速度促动的止挡件、制动或止动设备、系统或方法。本发明的自动回缩式救生 索系统允许使用者通过根据需要释放或回缩救生索从而自由地到处运动。但是，如果使用 者将要发生坠落，则本发明的止挡件、制动或止动设备或系统锁定自动回缩式救生索的鼓 组件以减小坠落距离。相比于目前可获得的自动回缩式救生索系统上的制动机构，本发明 的制动设备、系统和/或方法明显地更为简单、成本更低并且更为结实。考虑到下面结合附图提供的详细描述，将能够最好地理解本发明以及其特性和伴 随的优点。
图1示出本发明的自动回缩式救生索系统的实施方式的立体图，其中，用虚线示 意性地示出外壳。
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图2示出图1的自动回缩式救生索系统的分解或拆卸立体图。图3A示出图1的自动回缩式救生索系统的主视透视图。图3B示出自动回缩式救生索系统沿图3A中示出的剖面A-A的横截面图。图4示出自动回缩式救生索系统，其中，止动片与鼓组件一起旋转。图5示出自动回缩式救生索系统，其中，以足够的加速度从自动回缩式救生索系 统中拉伸救生索，使得止动片在与鼓组件相反的方向上旋转。图6示出自动回缩式救生索系统，其中，自动回缩式救生索系统的框架是部分透 明的，在鼓组件上施加足以导致止动片围绕枢轴相对于毂衬或止动底座逆时针旋转的顺时 针角加速度，从而使得止动片的对接区段或拐角紧靠或钩住形成在框架构件上的两个对接 构件之一。图7示出自动回缩式救生索系统，其中，示出的框架同样是部分透明的，从图6的 状态放松施加在救生索上的张力，以允许鼓组件导致救生索回缩一小段距离，并且移动止 动片的对接区段使其脱离与框架构件的对接构件的对接。图8示出本发明的自动回缩式救生索系统的另一实施方式的立体图，其中，外壳 被拆卸下来。图9示出图8的自动回缩式救生索系统的分解或拆卸立体图。图IOA示出图8的自动回缩式救生索系统的主视图。图IOB示出自动回缩式救生索系统沿图IOA中示出的剖面A-A的部分横截面图。图11示出图8的自动回缩式救生索系统，其中，止动片与鼓组件一起旋转。图12示出图8的自动回缩式救生索系统，其中，以足够的加速度从自动回缩式救 生索系统中拉伸救生索，使得止动片在与鼓组件围绕轴旋转方向的相反的方向上围绕枢轴 构件旋转。图13示出图8的自动回缩式救生索系统，其中，自动回缩式救生索系统的框架是 部分透明的，在鼓组件上施加足以导致止动片相对于毂衬或止动底座逆时针旋转的顺时针 角加速度，从而使得止动片的对接区段或拐角紧靠或钩住形成在框架构件上的两个对接构 件之一。图14示出图8的自动回缩式救生索系统，其中，示出的框架同样是部分透明的，从 图13的状态放松施加在救生索上的张力，以允许鼓组件导致救生索回缩一小段距离，并且 移动止动片的对接区段使其脱离(旋转离开)与框架构件的对接构件的对接。
具体实施例方式如本文和权利要求书中使用的，除非另外清楚地说明，单数形式“一个”、“一种”、 “一条”、“所述”包括复数指代。因此，例如，提及“一个连接件”包括多个连接件和本领域熟 练技术人员已知的等同物等等，因此，提及“所述连接件”是指一个或多个这种连接件和本 领域熟练技术人员已知的等同物，等等。图1示出本发明的自动回缩式救生索系统10的一个实施方式，其中以虚线示意性 地示出外部盖子或外壳20。盖子20 (如本领域技术人员已知的，盖子20例如可以形成两个 半截构件或外壳构件)用于保护自动回缩式救生索的内部机构不受损坏，但是不能以其他 方式显著地影响这些内部机构的工作。在正常使用中，自动回缩式救生索系统10例如能够经由连接件30连接至某个固定物体。救生索或救生索网40 (如本领域技术人员已知的，例 如聚合物网材料)的远端44例如可以连接至使用者5穿戴的安全带400(参见图1)。或 者，连接件30可以连接至使用者(例如，经由扣环或竖钩500连接至D型环410)，并且救生 索网40的远端44可以连接至某个固定物体。图2示出处于拆卸状态的自动回缩式救生索系统10的部件。图2中不包括外壳 20。多个部件相对于框架构件50和60在轴70上旋转或者与轴70—起旋转。框架构件50 和60可以例如由金属制成，所述金属例如是不锈钢或铝，并且，轴70可以由金属制成，所述 金属例如是不锈钢。轴70在轴衬80内旋转，轴衬80分别安装在框架构件50和60的孔52 和62中。保持器例如扣环90与形成在轴70内的支座72配合，以保持轴70与轴衬80可 旋转地连接。毂或鼓组件100包括第一毂缘或毂衬110、救生索网40围绕其卷绕起来的毂或 鼓120、网套管130 (例如参见图2)、第二毂缘140，以及连接件例如螺钉150。适用于本发 明中的毂和鼓组件例如在以下专利申请中有描述2009年2月24日提交的、发明名称为 "ENERGYABSORBING LIFELINESYSTEMS”的 PCT 国际专利申请No. PCT/US09/34981 (代理人卷 号No. 07-018PCT)。当组装在一起时，毂衬110、毂120、毂缘140和螺钉150形成毂或鼓组 件100，毂或鼓组件100与轴70—起旋转。救生索网40的环端例如可以围绕网套管130 (网 套管130借助形成在毂120内的通道123定位)和轴70，由此将环端紧固地锚定在鼓组件 100内。环端例如可以延伸穿过形成在毂120 (与通道123连接或连通)中的狭槽121(未 示出)，一部分救生索网40围绕毂120卷绕，留下自由端44，自由端44从外壳20中伸出并 且通过合适的硬件(例如，通过末端连接件，其与连接件500和D型环410配合)连接至使 用者。或者，自由端44可以连接至某个固定点，同时，如上所述，自动回缩式系索系统10连 接至使用者。对于自动回缩式救生索而言常见的是，可以向鼓组件100施加张力从而在拉伸救 生索网40之后使其回缩。关于这一点，轴70可以借助轴销74经由毂衬110旋转地锁定至 毂或鼓组件100 (如下面所描述的，毂或鼓组件100还可以用作止动底座或制动底座)，轴销 74接合毂衬110中的狭槽111。动力弹簧组件(power spring assembly) 160可以包括常 规的弹簧钢卷绕带(图1至图7中未详细示出)，弹簧钢卷绕带位于塑料壳体内。弹簧钢带 的一端可以锚定至外壳20。另一端(参见图3B)可以接合轴70中的狭槽76 (参见图2)。 动力弹簧组件160的壳体可以借助位于壳体上的短柱164旋转地锁定至框架60，短柱164 接合框架60中的孔64。如上所述，救生索网40锚定至毂120并且围绕毂120卷绕。组装 时，动力弹簧被“卷起”，以向轴70提供扭矩并且因此向毂或鼓组件100提供扭矩。施加在 轴70上的扭矩预拉伸救生索网40并且导致救生索网40围绕毂120卷绕，或者，在将救生 索网40从毂40上展开(即，从外壳20中拉出或伸出)之后，导致救生索网40围绕毂120 回缩。自动回缩式救生索系统10还包括基本上由图2示出中的附图标记165表示的制 动机构。关于这一点，止动枢轴170可以安装在毂衬/止动底座110内并且延伸穿过毂衬 /止动底座110中的通道114，以提供用于止动轴衬180和止动片190 (其例如可以由金属 如铸造不锈钢制成)的枢轴轴线或轴。在示出的实施方式中，止动片190的直径或宽度基 本上等于毂衬/止动底座110的直径。止动轴衬180穿过形成在止动片190中的通道191，从而与止动枢轴170配合。制动机构165还可以包括偏压机构或设备，例如大体上V型的 止动弹簧200，止动弹簧200的一端202接合毂衬/止动底座110中的孔116，并且，止动弹 簧200的另一端204接合止动片190中的孔192。图3A示出自动回缩式救生索10的透视图或虚线图，图3B示出自动回缩式救生索 10沿图3A中示出的剖面A-A的横截面图。轴70被轴销74旋转式地锁定至毂衬或止动底 座110，轴销74接合止动底座110中的狭槽111，如上所述。为了避免混乱和/或拥挤，图 3A至图7中并没有标记出所有的元件。图4示出自动回缩式救生索10，其中扣环90、轴衬80、框架构件50和止动轴衬180 被隐藏。止动弹簧200的末端202和204是可见的，而止动弹簧200部分地被隐藏。止动 弹簧200的两个腿施加偏压力，该偏压力倾向于导致止动片190在第一方向上(例如，在示 出的实施方式中是顺时针方向)旋转或者倾向于阻止止动片190在相反的第二方向上围绕 止动枢轴170的轴线并且相对于毂衬或止动底座110旋转。在图4中，止动片190相对于 毂衬或止动底座110旋转尽可能远，因为位于毂衬或止动底座110上的对接元件或短柱117 接触形成在止动片190中的基本上肾脏形状的狭槽193的侧面。止动片190的质量中心定位在轴线附近或者大体上位于轴线上，止动片190围绕 所述轴线在止动枢轴170上枢转或旋转。优选地，止动枢轴170的轴线定位在止动片190 的质量中心或者尽可能地接近止动片190的质量中心。由此，当以恒定速率从自动回缩式 救生索10中拉出救生索网40时，鼓组件100以恒定角速率旋转，此时，止动片190将保持 其相对于止动底座110的位置。也就是说，止动片190和毂衬/止动底座110将作为一个 单元旋转，并且离心力不会导致止动片190相对于毂衬/止动底座110旋转(围绕止动枢 轴170)。但是，如果鼓组件100承受用于使止动片190的转动惯量克服止动弹簧200的作 用力的足够高的顺时针角加速度(与以增加的速率从自动回缩式救生索10中拉出救生索 网40时的情况相同)，止动片190将围绕止动枢轴170在第二方向上(在示出的实施方式 中，是逆时针方向)相对于毂衬/止动底座110旋转。这一条件在图5中示出。与具有线速率的质量的行为类似，旋转质量将倾向于保持以恒定的旋转速率旋 转，除非有根据等式T = IX α的某个外部扭矩作用于其上，其中I是旋转质量的惯量的旋 转力矩，并且α是旋转加速度。在一个熟悉的实例中，一个人可以站在旋转木马上，旋转木马借助其车轴固定车 轮，车轴的轴线呈竖直取向。假定车轴轴承无摩擦并且车轮和旋转木马的初始旋转速率为 零。还假定车轮的其中一个轮辐碰巧指向正北。如果旋转木马开始顺时针旋转式加速到 某个新的旋转速率，则将会观察到车轮开始相对于抓握它的人逆时针旋转，但是轮辐将会 仍然指向正北。车轮会在环形路径中平移，但是不会发生旋转。车轮被旋转地“丢在后面 (left behind)”，因为它保持其初始的零的旋转速率。如果抓握车轮的人抓住车轮的轮缘， 则将提供使车轮“达到一定速率”以匹配旋转木马的旋转速率所需的扭矩。车轮的车轴不需要与旋转木马的轴线位于同一条直线上，而是仅仅与旋转木马的 轴线平行。如果在车轮的质量中心位于车轴的中心的情况下车轮处于最佳的平衡，则旋转 木马的旋转速率不会产生作用于车轮上的任何扭矩(来自向心力)。对于止动片190，止动片190的质量中心位于止动枢轴170附近或者位于止动枢 轴170的中心。因此，不管鼓组件100的旋转速率如何，由于向心力的作用，止动片190不
11会倾向于相对于鼓组件100旋转。当鼓组件100旋转式地顺时针加速时，止动片190也将会旋转式加速，因为止动弹 簧200的作用力足以提供保持止动片190与对接元件117紧靠接触所需的扭矩。但是，如 果鼓组件100的旋转加速度足够大，则止动弹簧200所提供的扭矩不足以防止止动片190 被“丢在后面”以及运动/旋转至图5中所示的延伸的锁定位置。在图5中，扣环90、轴衬80、框架构件50和止动轴衬180仍然被隐藏。示出的止动 片190围绕止动枢轴170相对于毂衬/止动底座110逆时针旋转。在示出的实施方式中， 狭槽193的一端与轴70的接触限制止动片190的逆时针旋转。由于止动弹簧200的末端 (或连接点202和204)以及止动枢轴170没有成一直线，因此止动弹簧200的作用力仍然 施加倾向于使止动片相对于毂衬/止动底座110返回其顺时针位置的作用力。由此，一旦 鼓组件100的顺时针角加速度减小或停止，止动片190将围绕止动枢轴170并且相对于毂 衬/止动底座110顺时针旋转(也就是，返回图4中示出的位置)。当止动片190围绕止动枢轴170相对于毂衬/止动底座110逆时针旋转时，止动 片190的对接区段、止挡区段或拐角195径向向外延伸到毂衬/止动底座110的周边外，因 为止动枢轴170与轴70不是同心的。图6示出自动回缩式救生索10的虚线图，其中所示的框架构件50部分地是透明 的。如图6所示，鼓组件100承受足以使止动片190围绕止动枢轴170相对于毂衬/止动 底座190逆时针旋转的顺时针角加速度。示出的止动片190的两个对接区段195中的一个 紧靠或钩住两个对接构件一从框架构件50延伸出来的止挡构件或短柱54和56——之一 (还参见图2)。结果，使鼓组件100停止旋转。由于存在两个对接构件54和56，在施加足 够高的角加速度(如上所述)之后并且在停止之前，鼓组件100最多旋转1/2圈。由此，止 动片190工作以经由直接紧靠止挡构件54和56而对鼓组件100(以及连接的轴70)进行 制动或使鼓组件100 (以及连接的轴70)停止旋转，而不需要与其他任何部件的复杂相互作 用。在几个实施方式中，如上所述，止动弹簧200施加的偏压力抵消止动片190的转动 惯量，使得仅当以相应于例如坠落开始时的加速度从自动回缩式系索10拉出救生索网40 时，止动片190“启动”。例如，可以方便地将止动片190和止动弹簧200设计(使用本领域 熟练技术人员已知的工程原理)成当以特定的确定(最大或极限)加速度(例如，重力加 速度的1/2或3/4)拉出救生索网40时启动。由救生索网40的最大线性加速度确定相应 的最大鼓旋转加速度或角加速度。止动片190的惯量的旋转力矩确定了止动弹簧200必须 提供的最大扭矩。对于低于极限加速度的线性加速度/角加速度或者当使用者以恒定速率 例如步行时的速率拉伸救生索网时，止动片190不会启动并且鼓组件100将会自由转动。图7示出自动回缩式救生索10，其中示出的框架构件50也是部分透明的。图7示 出这种情况下自动回缩式救生索10的部件的位置，其中，在如图6中所示的锁定或制动之 后，使用者放松作用在救生索网40上的张力，以允许鼓组件100致使救生索网40回缩一小 段距离。当鼓组件100逆时针旋转(作为张力机构160的张力的结果)时，止动片190的 对接区段195脱离与对接构件或短柱54的对接。然后，止动片190围绕止动枢轴170相对 于毂衬/止动底座110顺时针旋转(作为止动弹簧200的偏压力的结果)。在这一点处，鼓 组件100现在同样自由旋转。
图8示出本发明的自动回缩式救生索系统IOa的另一实施方式，其中外部盖子或 外壳被拆卸下来。盖子例如可以由如图9中所示的两个可连接的外壳构件20a形成并且用 于保护自动回缩式救生索IOa的内部机构不被损坏，如针对自动回缩式救生索系统10所描 述的。图8至图14中所示的自动回缩式救生索系统IOa以与自动回缩式救生索10相似的 方式工作。在图8至图14中，与系统10中的相应元件相似地标记系统IOa的类似部件，在 系统10的相应元件标记上增加标记“a”。自动回缩式救生索IOa例如可以借助连接件30a连接至某个固定物体或锚定点。 救生索或救生索网40的远端44a例如可以连接至使用者5穿戴的安全带400 (参见图1)。 或者，连接件30a可以连接至使用者，并且救生索网40a的远端44a可以连接至某个固定物 体。图9示出处于拆卸状态的自动回缩式救生索系统IOa的部件。如结合系统10所 述的，系统IOa的多个部件围绕轴70a相对于框架构件50a和60a旋转或者在轴70a上相 对于框架构件50a和60a旋转。在图8至图14的实施方式中，框架构件50a和60a —体地 形成，作为U型金属(例如，不锈钢)段的一部分。轴70a(例如由金属例如不锈钢形成) 分别在框架构件50a和60a的通道52a和62a内旋转。轴70a例如可以在轴衬80a内旋 转，轴衬80a分别按照在框架构件50a和60a的孔52a和62a内。凸缘保持器例如螺纹构 件92a与在轴70a中形成的螺纹通道73a配合，以保持轴70a与框架构件50a和60a旋转 连接。位于轴70a的一端的凸缘71a例如可以紧靠框架构件60a。例如可以设置垫圈94a 以配合螺纹构件92a，从而保持轴70a与框架构件50a和60a操作性连接。系统IOa的毂或鼓组件IOOa包括第一毂缘或毂衬IlOa ；毂或鼓120a，救生索网 40a围绕毂或鼓120a卷绕起来；第二毂缘140a ；以及连接件，例如螺钉150a(以与系统10 的螺钉150相反的方向取向)。当组装时，毂衬110a、毂120a、毂缘140a以及螺钉150a形 成毂或鼓组件100a，毂或鼓组件IOOa围绕轴70a旋转。相比于毂120，毂120a具有减小的 直径和增大的宽度，以容纳具有大约25mm的宽度的救生索网(与毂120a相比，毂120a设 计成与宽度大约为17mm的救生索网一起使用)。救生索的环端42a定位在围绕轴70a形成 在毂120a内的通道123a内，从而将环端42a紧固地锚定在鼓组件IOOa内。环端42a延伸 穿过形成在毂120a中的狭槽121a，救生索网40a的一部分围绕毂120a卷绕，留下自由端 44a，自由端44a从外壳20中延伸出来。救生索网40a还包括能量吸收部分或区段46a，在 能量吸收部分或区段46a中，如坠落保护领域已知的，例如，一段救生索网40a向后折叠并 且缝制或者缝纫在一起。在坠落的情况下，能量吸收部分46a的缝边(stitching)发生撕 裂以吸收能量。轴70a借助止动或制动底座112a (例如由金属例如铸造不锈钢形成)旋转式地锁 定至毂衬110，止动或制动底座112a借助螺钉150a连接至毂衬110a。关于这一点，止动底 座112a包括形成于其中的通道113a和径向向内突出的构件114a，轴70a穿过通道113a， 径向向内突出的构件114a接合毂衬110的狭槽76a的径向向外的部分。在鼓组件IOOa上 施加张力，从而在拉伸救生索40a之后借助动力弹簧组件160a使救生索40a回缩，动力弹 簧组件160a包括位于外壳构件168a形成的塑料外壳内的弹簧钢162a的卷绕带。弹簧钢 带的径向向外的端部163a可以锚定至框架60a。径向向内的端部163a’可以接合轴70a中 的狭槽76a的径向向内的狭窄部分。动力弹簧组件160的一个外壳构件168a例如可以借助位于外壳构件168a上的突出构件或短柱164a旋转式地锁定至框架60，突出构件或短柱 164a接合形成在框架60a中的对接构件64a。如上所述，救生索网40a锚定至鼓组件IOOa 的毂120a并且围绕毂120a卷绕起来。组装时，动力弹簧162a “卷起”以向轴70a提供扭 矩并且由此向鼓组件IOOa提供扭矩。施加在轴70a上的扭矩预拉伸救生索网40并且导致 救生索网40围绕毂120a卷绕起来或者在救生索网40从毂120a上伸直之后围绕毂120a 回缩，如上面针对自动回缩式系索系统10所描述的。与自动回缩式救生索系统10相似，自动回缩式救生索系统IOa还包括制动机构。 关于这一点，经由部分带螺纹的构件180a枢转地或者旋转地安装(与轴70a的轴线不是同 心的)止动片190a (例如由金属例如铸造不锈钢形成)，部分带螺纹的构件180a穿过形成 在止动片190a中的通道192a，以经由形成在止动底座112a中的通道116a连接至制动或止 动底座。如前面针对止动片190所描述的，枢轴构件180a(和通道192a)的轴线优选基本 上相应于止动片190a的质量中心。制动机构还可以包括止动弹簧200，止动弹簧200的一 端接合止动底座112a中的连接件117a，止动弹簧200的另一端接合止动片190a中的连接 件194a。止动弹簧200a施加的作用力基本上抵消止动片190a的转动惯量，使得仅当以例 如相应于坠落开始的加速度从自动回缩式救生索系统IOa拉出救生索网40a时启动止动片 190a(借助离心力)以实现制动。如上所述，轴70a旋转式地锁定至止动底座112a并且由此锁定至鼓组件100a。 图11和图12示出自动回缩式救生索10a，其中连接件92a、垫圈94a、轴衬80a和框架构件 50a被隐藏。止动弹簧200a施加偏压力，倾向于使得止动片190a在第一方向上旋转(例 如，在示出的实施方式中，顺时针旋转)，或者，同样地，偏压止动片190a以阻止其在枢轴构 件180a上相对于鼓组件IOOa在第二方向上旋转。在图11中，止动片190a相对于鼓组件 IOOa顺时针旋转尽可能地远以到达某点，其中轴70a紧靠在止动片190a中形成的基本上肾 脏形状的、弧形的或曲线形的细长狭槽193a的第一边缘、侧面或末端。由此，止动弹簧200a 偏压止动片190a抵靠轴70a。止动片190a的质量中心大体上定位在止动片190a在枢轴构件180a上枢转或旋 转的位置。当以恒定速率从自动回缩式救生索IOa中拉出救生索网40a时，鼓组件IOOa以 恒定的角速率旋转，此时，止动片190a将保持其相对于鼓组件IOOa的位置。也就是说，止动 片190a和止动底座112a/鼓组件IOOa将作为一个单元旋转，并且离心力不会导致止动片 190a相对于止动底座112a/鼓组件IOOa围绕枢轴构件180a旋转。但是，如果鼓组件IOOa 承受用于使止动片190a的转动惯量克服止动弹簧200a的作用力的足够高的顺时针(图11 至图14中示出的取向)角加速度(与以增加的速率从自动回缩式救生索IOa中拉出救生 索网40a时的情况相同)，止动片190a将围绕枢轴构件180a在第二方向上(在示出的实施 方式中，是逆时针方向)相对于止动底座112a/鼓组件IOOa旋转。这一条件在图12中示 出ο在图12中，示出的止动片190a围绕枢轴构件180a相对于鼓组件IOOa逆时针旋 转。在示出的实施方式中，狭槽193a的第二端与轴70a的接触限制止动片190a的逆时针 旋转。由于止动弹簧200a的末端与枢轴构件180a没有成一直线，因此止动弹簧200a的作 用力施加倾向于使止动片190a相对于鼓组件IOOa返回其顺时针(未启动)位置(参见图 11)的作用力。由此，一旦鼓组件IOOa的顺时针角加速度减小或停止，止动片190a将相对
14于鼓组件IOOa顺时针旋转(也就是，返回图11中示出的未启动位置)。当止动片190a围绕枢轴构件180a相对于鼓组件IOOa逆时针旋转时，止动片190a 的对接区段、止挡区段或拐角195a径向向外延伸(因为止动枢轴170a与轴70a不是同心 的)。图13示出自动回缩式救生索IOa的虚线图，其中所示的框架构件50a部分地是透 明的。如图13中所示的，鼓组件IOOa承受足以使止动片190a相对于鼓组件IOOa逆时针旋 转的顺时针角加速度。示出的止动片190a的对接区段195a紧靠或钩住两个对接构件—— 从框架构件50a延伸出来的止挡构件或短柱54a和56a——之一(还参见图9)。由于轴 70a紧靠曲线形狭槽或孔193a的第二端，因此止动片190不能沿逆时针方向旋转。对接区 段195a与短柱54a和56a之一的接触以及狭槽193a与轴70a的紧靠导致鼓组件IOOa停 止旋转。如结合自动回缩式救生索系统10所描述的，止动弹簧200a施加的偏压力能够抵 消止动片190a的转动惯量，使得仅当以相应于例如坠落开始时的预定加速度从自动回缩 式系索IOa拉出救生索网40a时，止动片190a“启动”。例如，可以方便地将止动片190a和 止动弹簧200a设计(使用本领域熟练技术人员已知的工程原理)成当以特定的确定加速 度(例如，重力加速度的1/2或3/4)拉出救生索网40a时启动。对于较低的加速度或者当 使用者以恒定速率例如步行时的速率拉伸救生索网时，止动片190a不会启动并且鼓组件 IOOa将会自由转动。图14示出自动回缩式救生索10a，其中示出的框架构件50a也是部分透明的。图 14示出这种情况下自动回缩式救生索IOa的部件的位置，其中，在如图13中所示的锁定或 制动之后，使用者放松作用在救生索网40a上的张力，以允许鼓组件100致使救生索网40a 回缩一小段距离。当鼓组件IOOa逆时针旋转(作为张力机构160a的张力的结果)时，止动 片190a的对接区段195a脱离与对接构件或短柱54a的紧靠。然后，止动片190a围绕枢轴 构件180a的轴线相对于鼓组件IOOa顺时针旋转(作为止动弹簧200a的偏压力的结果)。 在这一点处，鼓组件IOOa现在同样自由旋转。在上述实施方式中，止动底座是鼓组件的部件或者止动底座连接至鼓组件。但是， 本领域熟练技术人员应当理解，止动底座(即，止动片可以围绕除主轴的轴线以外的轴线 旋转式地连接的元件)可以与鼓组件分离或者可以不连接至鼓组件。关于这一点，止动底 座可以是单独的元件或者可以连接至除鼓组件以外的救生索系统的其他部件。止动底座例 如可以独立地连接至或者锁定至轴，使得轴和止动底座可以一起旋转。旋转式地连接至止 动底座的止动片(围绕与轴的轴线不同心的轴线旋转)可以如上所述工作，以阻止轴旋转， 并且由此，阻止连接至轴的救生索毂(其可以是鼓组件的部件)旋转。虽然已经结合由网材料制成的救生索的实例描述了本发明，但是本发明的系统、 设备和方法将会与卷绕或缠绕在毂或鼓组件上的线缆、绳索或其他类型的救生索一起同样 地良好工作。而且，本发明的基于加速度的制动系统可以与除自动回缩式系索以外的系统 一起使用。前面的描述以及后面的附图阐述了本发明的优选实施方式。根据前面的教导，在 不背离本发明的范围的前提下，各种改进、增加和替代设计对于本领域熟练技术人员当然 是显而易见的。权利要求书而不是前面的描述限定了本发明的范围。权利要求书将涵盖落入权利要求书的等同方案的含义和范围中的所有变化和改变。
权利要求
一种救生索系统，所述救生索系统包括救生索；鼓组件，所述救生索围绕所述鼓组件卷绕起来，在拉伸所述救生索期间，所述鼓组件可以围绕第一轴线在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩期间，所述鼓组件可以围绕所述第一轴线在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；张力机构，所述张力机构与所述鼓组件操作性连接，以在所述鼓组件上施加偏压力，从而偏压所述鼓组件使其围绕所述第一轴线在所述第二方向上旋转；以及制动机构，所述制动机构与所述鼓组件操作性连接，所述制动机构包括止动片，所述止动片可以围绕第二轴线旋转，所述第二轴线与所述第一轴线不是同心的，所述第二轴线与所述第一轴线操作性连接，使得当所述鼓组件围绕所述第一轴线旋转时，所述第二轴线围绕所述第一轴线在与所述鼓组件相同的方向上旋转，所述止动片的质量中心定位在邻近所述第二轴线的位置，当所述鼓组件在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述止动片围绕所述第二轴线在所述第二方向上旋转，从而引起所述止动片的对接区段紧靠所述救生索系统的对接构件并且使所述鼓组件停止旋转。
2.根据权利要求1所述的救生索系统，所述救生索系统进一步包括偏压机构，从而偏 压所述止动片以阻止其在所述第二方向上旋转。
3.根据权利要求2所述的救生索系统，其中，所述偏压机构的偏压力抵消所述止动片 的转动惯量，使得仅当以相应于所述鼓组件的确定角加速度的加速度拉伸所述救生索时， 所述止动片在所述第二方向上旋转。
4.根据权利要求3所述的救生索系统，其中，所述偏压机构包括扭力弹簧，所述扭力弹 簧的一端连接至所述鼓组件并且所述扭力弹簧的另一端连接至所述止动片。
5.根据权利要求3所述的救生索系统，其中，所述偏压机构包括拉伸弹簧、压缩弹簧或 弹簧夹，所述拉伸弹簧、压缩弹簧或弹簧夹的一端连接至所述鼓组件并且所述拉伸弹簧、压 缩弹簧或弹簧夹的另一端连接至所述止动片。
6.根据权利要求3所述的救生索系统，其中，所述第一轴线由基本上穿过所述鼓组件 的中心的轴限定，所述轴还穿过在所述止动片中形成的狭槽。
7.根据权利要求6所述的救生索系统，其中，所述止动片可以围绕所述第二轴线并且 可以围绕从所述鼓组件延伸出来的延伸构件相对于所述鼓组件旋转，所述延伸构件限定所 述第二轴线。
8.根据权利要求6所述的救生索系统，其中，所述救生索系统包括至少一个对接元件， 以限制所述止动片在所述第一方向上的旋转并且限制所述止动片在所述第二方向上的旋转。
9.根据权利要求6所述的救生索系统，其中，所述止动片的所述狭槽是曲线形的，并且 所述狭槽的边缘与所述轴的紧靠限制所述止动片在所述第一方向上的旋转并且限制所述 止动片在所述第二方向上的旋转。
10.根据权利要求6所述的救生索系统，其中，所述止动片的质量中心基本上定位在所 述第二轴线上。
11.一种用于救生索系统中的制动机构，所述救生索系统包括救生索；鼓组件，所述 救生索围绕所述鼓组件卷绕起来，在拉伸所述救生索期间，所述鼓组件可以围绕限定第一轴线的轴在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩期间，所述鼓组件可以围绕所述轴在 与所述第一方向相反的第二方向上旋转；以及，对接构件；所述制动机构包括止动片，所述止动片包括狭槽，所述轴可以穿过其中；限定第二轴线的元件，所述止 动片可以围绕所述第二轴线旋转，所述第二轴线与所述第一轴线不是同心的，所述第二轴 线与所述轴操作性连接，使得当所述鼓组件围绕所述第一轴线旋转时，所述第二轴线围绕 所述第一轴线在与所述鼓组件相同的方向上旋转，止动片的质量中心定位在邻近所述第二 轴线的位置；以及，至少一个对接区段，从而在所述止动片围绕所述第二轴线在所述第二方 向上旋转时，紧靠所述救生索系统的所述对接构件并且使所述鼓组件停止旋转，其中，当所 述鼓组件在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述止动片围绕所述第二轴线 在所述第二方向上旋转。
12.根据权利要求11所述的制动机构，其中，所述止动片的质量中心基本上定位在所 述第二轴线上。
13.一种救生索系统，所述救生索系统包括救生索；具有第一轴线的轴；毂，其连接至所述轴从而与所述轴一起旋转，所述救生索围绕所述毂卷绕起来，在拉伸 所述救生索期间，所述毂可以与所述轴一起在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩期 间，所述毂可以与所述轴一起在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；对接构件；张力机构，所述张力机构与所述轴操作性连接，以在所述轴上施加偏压力，从而偏压所 述轴使其围绕所述第一轴线在所述第二方向上旋转；以及制动机构，所述制动机构与所述轴操作性连接，所述制动机构包括止动片，所述止动片 可以围绕第二轴线旋转，所述第二轴线与所述第一轴线不是同心的，所述第二轴线与所述 轴操作性连接，使得当所述鼓组件围绕所述第一轴线旋转时，所述第二轴线围绕所述第一 轴线在与所述鼓组件相同的方向上旋转，所述止动片的质量中心定位在邻近所述第二轴线 的位置，当所述轴在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述止动片围绕所述 第二轴线在所述第二方向上旋转，从而引起所述止动片的对接区段相对于所述轴径向向外 运动足够的量以紧靠所述救生索系统的所述对接构件并且使所述轴停止旋转。
14.根据权利要求13所述的制动机构，其中，所述止动片的质量中心基本上定位在所 述第二轴线上。
15.一种用于救生索系统中的制动机构，所述救生索系统包括救生索；具有第一轴线 的轴；毂，其连接至所述轴从而与所述轴一起旋转，所述救生索围绕所述毂卷绕起来，在拉 伸所述救生索期间，所述毂可以与所述轴一起在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩 期间，所述毂可以与所述轴一起在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；以及，对接构 件；所述制动机构包括止动片，所述止动片包括狭槽，所述轴可以穿过其中；具有第二轴线的元件，所述止 动片可以围绕所述第二轴线旋转，所述第二轴线与由所述轴限定的第一轴线不是同心的， 所述元件与所述轴操作性连接，使得当所述毂围绕所述第一轴线旋转时，所述元件围绕所 述第一轴线在与所述毂相同的方向上旋转，所述止动片的质量中心定位在所述元件的所述第二轴线的附近；以及，至少一个对接区段，其位于邻近所述止动片周边的位置，当所述轴 在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述止动片围绕所述第二轴线在所述第 二方向上旋转，从而引起所述止动片的所述对接区段相对于所述轴径向向外运动足够的量 以紧靠所述救生索系统的所述对接构件并且使所述轴停止旋转。
16.根据权利要求15所述的制动机构，其中，所述止动片的质量中心基本上定位在所 述第二轴线上。
17.一种在救生索系统中提供制动功能的方法，所述救生索系统包括救生索；鼓组 件，所述救生索围绕所述鼓组件卷绕起来，其中，在拉伸所述救生索期间，所述鼓组件可以 围绕第一轴线在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩期间，所述鼓组件可以围绕所述 第一轴线在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；张力机构；所述张力机构与所述鼓组 件操作性连接，以在所述鼓组件上施加偏压力，从而偏压所述鼓组件使其围绕所述第一轴 线在所述第二方向上旋转；以及，对接构件，所述方法包括将所述制动机构放置成与所述鼓组件操作性连接，其中所述制动机构包括止动片，所 述止动片可以围绕第二轴线旋转，所述第二轴线与所述第一轴线不是同心的，所述第二轴 线与所述第一轴线操作性连接，使得当所述鼓组件围绕所述第一轴线旋转时，所述第二轴 线围绕所述第一轴线在与所述鼓组件相同的方向上旋转，所述止动片的质量中心定位在所 述第二轴线的附近，当所述鼓组件在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述 止动片围绕所述第二轴线在所述第二方向上旋转，从而引起所述止动片的所述对接区段相 对于所述第一轴线径向向外运动足够的量以紧靠所述救生索系统的所述对接构件并且使 所述鼓组件停止旋转。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括偏压所述止动片以阻止其在所述第二 方向上旋转。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，施加在所述止动片上的偏压力抵消所述止动 片的转动惯量，使得仅当以相应于所述鼓组件的确定角加速度的加速度拉伸所述救生索 时，所述止动片在所述第二方向上旋转。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括设置至少一个对接元件，以限制所述 止动片在所述第一方向上的旋转并且限制所述止动片在所述第二方向上的旋转。
全文摘要
救生索系统包括救生索和鼓组件，救生索围绕鼓组件卷绕起来。在拉伸救生索期间，鼓组件可以围绕第一轴线在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，鼓组件可以围绕第一轴线在与第一方向相反的第二方向上旋转。救生索系统进一步包括张力机构，张力机构与鼓组件操作性连接，以在鼓组件上施加偏压力，从而偏压鼓组件使其围绕第一轴线在第二方向上旋转。救生索系统进一步包括制动机构，制动机构与鼓组件操作性连接。制动机构包括止动片，止动片可以围绕第二轴线相对于鼓组件旋转，第二轴线与第一轴线不是同心的。第二轴线与第一轴线操作性连接，使得当鼓组件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕第一轴线在与鼓组件相同的方向上旋转。止动片的质量中心定位在第二轴线的附近。当鼓组件在第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转，从而引起止动片的对接区段紧靠救生索系统的对接构件(例如，通过径向向外运动足够的量)并且使鼓组件停止旋转。
文档编号A62B35/04GK101959559SQ200980106323
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月24日 优先权日2008年2月25日
发明者托马斯·W·帕克, 罗斯·巴尔凯斯特 申请人:斯博瑞安保值公司
技术领域：
本发明涉及救生索系统，具体地，本发明涉及自动回缩式救生索系统以及用于自 动回缩式救生索系统的制动系统。
背景技术：
提供下面的信息以帮助读者理解下面公开的本发明以及典型地使用本发明的环 境。本文中使用的术语并不意图局限于任何特定的狭义解释，除非在本文中以其他方式清 楚地声明。本文中给出的参考文献可以帮助理解本发明或者本发明的背景。本文中引用的 所有参考文献的公开内容都通过引用并入本文中。已经开发了许多设备，尝试用于防止从高空坠落的工作者受伤或者使其受伤降至 最低。例如，已经开发了许多设备(或者已知的自动回缩式救生索、自动回缩式系索、坠落 制动器(fall arrest block)，等等)，它们能够将工作者的自由坠落距离限制到指定的距 离并且将防坠落作用力限制到指定值。一般地，大多数目前可以获得的自动回缩式救生索安全设备或系统都包括许多常 用部件。通常，外壳或盖提供对内部容纳的部件的包封/保护。外壳包括连接至其上的连 接件，用于将自动回缩式救生索锚定在使用者身上或者将自动回缩式救生索锚定在固定的 锚定点上。连接件必须能够承受在给定距离内使给定质量的坠落物体停止所需的作用力。鼓或线轴在外壳内旋转，鼓或线轴上卷绕或者缠绕有救生索。通常，在足够的旋转 张力的作用下，鼓将过度延伸的救生索卷起，而不会妨碍使用者的移动。与锚定连接件和回 缩式救生索安全设备的其他操作性部件一样，形成的鼓用于承受在给定距离内使给定质量 的坠落物体停止所需的作用力。系索或救生索在其一端连接至鼓，以允许鼓卷起过量的救 生索。救生索的另一端连接至使用者或者连接至锚定点，使用者或者锚定点都不连接至外壳 O自动回缩式救生索系统还包括制动机构，当指示发生坠落时，所述制动机构锁定 自动回缩式救生索的鼓组件(即，阻止鼓组件旋转)。例如，当从自动回缩式救生索系统中 拉出的安全索(safety line)(例如，绳子、线缆或网(web))导致鼓组件以高于特定角速率 的速率旋转时，制动机构能够导致鼓组件突然锁定。用于自动回缩式系索系统的许多目前可获得的制动系统在鼓组件达到预定角速 率时启动。鼓组件的旋转速率与安全索的线速率成比例。对于在预定或极限角速率下启动 的自动回缩式系索制动系统(例如美国专利No. 5，771，993中所公开的系统)，棘爪典型地在棘爪枢轴(pawl pivot)处连接至鼓组件，棘爪枢轴与棘爪的重力中心分开。棘爪可以围 绕棘爪枢轴相对于鼓组件枢转。棘爪弹簧施加作用力，该作用力倾向于使得棘爪抵靠鼓组 件上的棘爪止挡件而回缩。当棘爪回缩时，鼓组件旋转时棘爪无法撞击接合点(abutment)。 当鼓组件旋转时，棘爪的质量中心倾向于沿与鼓组件相切的直线路径移动，但是棘爪弹簧 的作用力阻止棘爪向外枢转。但是，如果鼓以足够的速率旋转，则保持棘爪抵靠棘爪止挡件 所需的向心力将会超过棘爪弹簧所提供的作用力。在这一点处，棘爪围绕棘爪枢轴旋转到 径向向外延伸的位置，其中棘爪紧靠接合点(例如，位于外壳上)并且使鼓组件(以及安全 索)停止运动。在速率启动的制动器的设计方面，必须限定所需的最大或极限安全索速率(以及 鼓组件的相应角速率)。例如，可以使用快速步行的速率或速度。可以由最大安全索速率来 确定鼓组件的最大或极限角速率或旋转速率。然后由棘爪的质量确定必须由棘爪弹簧提供 的向心力。基于角加速度的制动系统例如通常与汽车安全带约束系统(automobile seatbelt restraint) 一起使用。目前可获得的加速度制动系统通常包括复杂地相互作用 的低强度部件的系统，这些加速度制动系统没有在坠落保护领域中得到广泛应用。虽然已经开发了用于与自动回缩式救生索和其他系统一起使用的多种制动机构， 但是这些机构经常是复杂的(例如，需要大量相互连接的并且经常操作复杂的部件)、具有 相对较高的成本，并且不够结实(rugged)。因此需要开发减少或消除与目前可获得的自动回缩式救生索系统相关联的上述 和/或其他问题的系统、设备和方法。
发明内容
在一个方面中，本发明提供一种救生索系统，所述救生索系统包括救生索和鼓组 件，救生索围绕鼓组件卷绕起来。在拉伸救生索期间，鼓组件可以围绕第一轴线在第一方向 上旋转，并且在救生索回缩期间，鼓组件可以围绕第一轴线在与第一方向相反的第二方向 上旋转。救生索系统进一步包括张力机构，张力机构与鼓组件操作性连接，以在鼓组件上施 加偏压力，从而偏压鼓组件使其围绕第一轴线在第二方向上旋转。救生索系统进一步包括 制动机构，制动机构与鼓组件操作性连接。制动机构包括止动片，止动片可以围绕第二轴线 相对于鼓组件旋转，第二轴线与第一轴线不是同心的。第二轴线与第一轴线操作性连接，使 得当鼓组件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕第一轴线在与鼓组件相同的方向上旋转。 止动片的质量中心定位在第二轴线的附近。当鼓组件在第一方向上以至少确定的角加速度 旋转时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转，从而引起止动片的对接区段紧靠救生索 系统的对接构件(例如，通过径向向外运动足够的量)并且使鼓组件停止旋转。所述系统可以进一步包括偏压机构，从而偏压止动片以使其围绕第二轴线在第一 方向上旋转(或者，相同地，偏压止动片以阻止其在第二方向上旋转)。在几个实施方式中， 偏压机构的偏压力抵消止动片的转动惯量，使得仅当以相应于鼓组件的确定角加速度的加 速度拉伸救生索时止动片在第二方向上旋转。制动机构例如可以包括弹簧机构，弹簧机构 的一端连接至鼓组件并且另一端连接至止动片。弹簧机构例如可以包括扭力弹簧、拉伸弹 簧、压缩弹簧或弹簧夹。
第一轴线例如可以由基本上穿过鼓组件的中心的轴的轴线限定，或者，第一轴线 可以相应于基本上穿过鼓组件的中心的轴的轴线。在几个实施方式中，所述轴穿过在止动 片中形成的狭槽。止动片例如可以围绕第二轴线并且围绕从鼓组件延伸出来的延伸构件相对于鼓 组件旋转。延伸构件可以限定第二轴线。鼓组件可以进一步包括至少一个对接元件，以限制止动片在第一方向上的旋转并 且限制止动片在第二方向上的旋转。在止动片包括位于其中的狭槽的几个实施方式中，止 动片的狭槽是弧形的或者曲线的，并且狭槽的边缘与轴的接触或对接限制止动片在第一方 向上的旋转并且限制止动片在第二方向上的旋转。止动片的质量中心例如可以定位在邻近第二轴线的位置或者可以基本上定位在 第二轴线上。在另一个方面中，本发明提供一种用于救生索系统中的制动机构。救生索系统包 括救生索和鼓组件，救生索围绕鼓组件卷绕起来。在拉伸救生索期间，鼓组件可以围绕限定 第一轴线的轴在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，鼓组件可以围绕限定第一轴线 的轴在与第一方向相反的第二方向上旋转。救生索系统进一步包括对接构件。制动机构包 括止动片，止动片包括狭槽，轴可以穿过其中；限定第二轴线的元件，止动片可以围绕第 二轴线相对于鼓组件旋转，第二轴线与第一轴线不是同心的；以及至少一个对接区段，以紧 靠救生索系统的对接构件并且使鼓组件停止旋转。第二轴线与轴操作性连接，使得当鼓组 件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕第一轴线在与鼓组件相同的方向上旋转。止动片的 质量中心定位在第二轴线的附近。止动片的质量中心例如可以基本上(或者确切地)定位 在第二轴线上。当止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转时，止动片的对接区段紧靠救生 索的对接构件。当鼓组件在第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，止动片围绕第二轴 线在第二方向上旋转。在另一个方面中，本发明提供一种救生索系统，所述救生索系统包括救生索；具 有第一轴线的轴；以及，毂，其连接至轴从而与轴和对接构件一起旋转。救生索围绕毂卷绕 起来。在拉伸救生索期间，毂可以与轴一起在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，毂 可以与轴一起在与第一方向相反的第二方向上旋转。救生索系统进一步包括张力机构，张 力机构与轴操作性连接，以在轴上施加偏压力，从而偏压轴使其围绕第一轴线在第二方向 上旋转。救生索系统进一步包括制动机构，制动机构与轴操作性连接。制动机构包括止动 片，止动片可以围绕第二轴线旋转，第二轴线与由轴限定的第一轴线不是同心的。第二轴线 与轴操作性连接，使得当鼓组件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕第一轴线在与鼓组件 相同的方向上旋转。止动片的质量中心定位在第二轴线的附近。当轴在第一方向上以至少 确定的角加速度旋转时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转，从而引起止动片的对接 区段(相对于轴/第一轴线)径向向外运动足够的量以紧靠救生索系统的对接构件并且使 轴停止旋转。止动片的质量中心优选定位在邻近第二轴线的位置或者优选基本上定位在第 二轴线上。在另一个方面中，本发明提供一种用于救生索系统中的制动机构，所述救生索系 统包括救生索；具有第一轴线的轴；以及，毂，其连接至轴从而与轴一起旋转。救生索围绕 毂卷绕起来。在拉伸救生索期间，毂可以与轴一起在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，毂可以与轴一起在与第一方向相反的第二方向上旋转。救生索系统进一步包括对接构 件。制动机构包括止动片，止动片包括狭槽，轴可以穿过其中；以及，具有或限定第二轴线 的元件，止动片可以围绕第二轴线旋转，第二轴线与轴所限定的第一轴线不是同心的。所述 元件与轴操作性连接，使得当毂围绕第一轴线旋转时，所述元件围绕第一轴线在与毂相同 的方向上旋转。止动片的质量中心定位在所述元件的第二轴线的附近。止动片进一步包括 位于止动片周边附近的至少一个对接区段。当轴在第一方向上以至少确定的角加速度旋转 时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转，从而引起止动片的对接区段相对于轴径向向 外运动足够的量以紧靠救生索系统的对接构件并且使轴停止旋转。止动片的质量中心可以 基本上定位在第二轴线上或者与第二轴线重合。在另一个方面中，本发明提供一种在如上所述的救生索系统中提供制动功能的方 法。关于这一点，救生索系统包括救生索和鼓组件，救生索围绕鼓组件卷绕起来。在拉伸救 生索期间，鼓组件可以围绕第一轴线在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，鼓组件可 以围绕第一轴线在与第一方向相反的第二方向上旋转。张力机构与鼓组件操作性连接，以 在鼓组件上施加偏压力，从而偏压鼓组件使其围绕第一轴线在第二方向上旋转。救生索系 统还包括对接构件。所述方法包括将制动机构放置成与救生索系统的鼓组件操作性连接，其中制动机 构包括止动片，止动片可以围绕第二轴线相对于鼓组件旋转，第二轴线与第一轴线不是同 心的。第二轴线与第一轴线操作性连接，使得当鼓组件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕 第一轴线在与鼓组件相同的方向上旋转。止动片的质量中心定位在第二轴线的附近。当 鼓组件在第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋 转，从而引起止动片的对接区段(相对于第一轴线)径向向外运动足够的量以紧靠救生索 系统的对接构件并且使鼓组件停止旋转。可以对止动片施加偏压作用以防止其在第二方向上旋转。施加在止动片的偏压力 例如可以抵消止动片的转动惯量，使得仅当以相应于鼓组件的确定角加速度的加速度拉伸 救生索时，止动片在第二方向上旋转。所述方法可以进一步包括提供至少一个对接元件，以限制止动片在第一方向上的 旋转并且限制止动片在第二方向上的旋转。由此，在几个实施方式中，本发明提供用于提供个人坠落保护的自动回缩式救生 索系统中的加速度促动的止挡件、制动或止动设备、系统或方法。本发明的自动回缩式救生 索系统允许使用者通过根据需要释放或回缩救生索从而自由地到处运动。但是，如果使用 者将要发生坠落，则本发明的止挡件、制动或止动设备或系统锁定自动回缩式救生索的鼓 组件以减小坠落距离。相比于目前可获得的自动回缩式救生索系统上的制动机构，本发明 的制动设备、系统和/或方法明显地更为简单、成本更低并且更为结实。考虑到下面结合附图提供的详细描述，将能够最好地理解本发明以及其特性和伴 随的优点。
图1示出本发明的自动回缩式救生索系统的实施方式的立体图，其中，用虚线示 意性地示出外壳。
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图2示出图1的自动回缩式救生索系统的分解或拆卸立体图。图3A示出图1的自动回缩式救生索系统的主视透视图。图3B示出自动回缩式救生索系统沿图3A中示出的剖面A-A的横截面图。图4示出自动回缩式救生索系统，其中，止动片与鼓组件一起旋转。图5示出自动回缩式救生索系统，其中，以足够的加速度从自动回缩式救生索系 统中拉伸救生索，使得止动片在与鼓组件相反的方向上旋转。图6示出自动回缩式救生索系统，其中，自动回缩式救生索系统的框架是部分透 明的，在鼓组件上施加足以导致止动片围绕枢轴相对于毂衬或止动底座逆时针旋转的顺时 针角加速度，从而使得止动片的对接区段或拐角紧靠或钩住形成在框架构件上的两个对接 构件之一。图7示出自动回缩式救生索系统，其中，示出的框架同样是部分透明的，从图6的 状态放松施加在救生索上的张力，以允许鼓组件导致救生索回缩一小段距离，并且移动止 动片的对接区段使其脱离与框架构件的对接构件的对接。图8示出本发明的自动回缩式救生索系统的另一实施方式的立体图，其中，外壳 被拆卸下来。图9示出图8的自动回缩式救生索系统的分解或拆卸立体图。图IOA示出图8的自动回缩式救生索系统的主视图。图IOB示出自动回缩式救生索系统沿图IOA中示出的剖面A-A的部分横截面图。图11示出图8的自动回缩式救生索系统，其中，止动片与鼓组件一起旋转。图12示出图8的自动回缩式救生索系统，其中，以足够的加速度从自动回缩式救 生索系统中拉伸救生索，使得止动片在与鼓组件围绕轴旋转方向的相反的方向上围绕枢轴 构件旋转。图13示出图8的自动回缩式救生索系统，其中，自动回缩式救生索系统的框架是 部分透明的，在鼓组件上施加足以导致止动片相对于毂衬或止动底座逆时针旋转的顺时针 角加速度，从而使得止动片的对接区段或拐角紧靠或钩住形成在框架构件上的两个对接构 件之一。图14示出图8的自动回缩式救生索系统，其中，示出的框架同样是部分透明的，从 图13的状态放松施加在救生索上的张力，以允许鼓组件导致救生索回缩一小段距离，并且 移动止动片的对接区段使其脱离(旋转离开)与框架构件的对接构件的对接。
具体实施例方式如本文和权利要求书中使用的，除非另外清楚地说明，单数形式“一个”、“一种”、 “一条”、“所述”包括复数指代。因此，例如，提及“一个连接件”包括多个连接件和本领域熟 练技术人员已知的等同物等等，因此，提及“所述连接件”是指一个或多个这种连接件和本 领域熟练技术人员已知的等同物，等等。图1示出本发明的自动回缩式救生索系统10的一个实施方式，其中以虚线示意性 地示出外部盖子或外壳20。盖子20 (如本领域技术人员已知的，盖子20例如可以形成两个 半截构件或外壳构件)用于保护自动回缩式救生索的内部机构不受损坏，但是不能以其他 方式显著地影响这些内部机构的工作。在正常使用中，自动回缩式救生索系统10例如能够经由连接件30连接至某个固定物体。救生索或救生索网40 (如本领域技术人员已知的，例 如聚合物网材料)的远端44例如可以连接至使用者5穿戴的安全带400(参见图1)。或 者，连接件30可以连接至使用者(例如，经由扣环或竖钩500连接至D型环410)，并且救生 索网40的远端44可以连接至某个固定物体。图2示出处于拆卸状态的自动回缩式救生索系统10的部件。图2中不包括外壳 20。多个部件相对于框架构件50和60在轴70上旋转或者与轴70—起旋转。框架构件50 和60可以例如由金属制成，所述金属例如是不锈钢或铝，并且，轴70可以由金属制成，所述 金属例如是不锈钢。轴70在轴衬80内旋转，轴衬80分别安装在框架构件50和60的孔52 和62中。保持器例如扣环90与形成在轴70内的支座72配合，以保持轴70与轴衬80可 旋转地连接。毂或鼓组件100包括第一毂缘或毂衬110、救生索网40围绕其卷绕起来的毂或 鼓120、网套管130 (例如参见图2)、第二毂缘140，以及连接件例如螺钉150。适用于本发 明中的毂和鼓组件例如在以下专利申请中有描述2009年2月24日提交的、发明名称为 "ENERGYABSORBING LIFELINESYSTEMS”的 PCT 国际专利申请No. PCT/US09/34981 (代理人卷 号No. 07-018PCT)。当组装在一起时，毂衬110、毂120、毂缘140和螺钉150形成毂或鼓组 件100，毂或鼓组件100与轴70—起旋转。救生索网40的环端例如可以围绕网套管130 (网 套管130借助形成在毂120内的通道123定位)和轴70，由此将环端紧固地锚定在鼓组件 100内。环端例如可以延伸穿过形成在毂120 (与通道123连接或连通)中的狭槽121(未 示出)，一部分救生索网40围绕毂120卷绕，留下自由端44，自由端44从外壳20中伸出并 且通过合适的硬件(例如，通过末端连接件，其与连接件500和D型环410配合)连接至使 用者。或者，自由端44可以连接至某个固定点，同时，如上所述，自动回缩式系索系统10连 接至使用者。对于自动回缩式救生索而言常见的是，可以向鼓组件100施加张力从而在拉伸救 生索网40之后使其回缩。关于这一点，轴70可以借助轴销74经由毂衬110旋转地锁定至 毂或鼓组件100 (如下面所描述的，毂或鼓组件100还可以用作止动底座或制动底座)，轴销 74接合毂衬110中的狭槽111。动力弹簧组件(power spring assembly) 160可以包括常 规的弹簧钢卷绕带(图1至图7中未详细示出)，弹簧钢卷绕带位于塑料壳体内。弹簧钢带 的一端可以锚定至外壳20。另一端(参见图3B)可以接合轴70中的狭槽76 (参见图2)。 动力弹簧组件160的壳体可以借助位于壳体上的短柱164旋转地锁定至框架60，短柱164 接合框架60中的孔64。如上所述，救生索网40锚定至毂120并且围绕毂120卷绕。组装 时，动力弹簧被“卷起”，以向轴70提供扭矩并且因此向毂或鼓组件100提供扭矩。施加在 轴70上的扭矩预拉伸救生索网40并且导致救生索网40围绕毂120卷绕，或者，在将救生 索网40从毂40上展开(即，从外壳20中拉出或伸出)之后，导致救生索网40围绕毂120 回缩。自动回缩式救生索系统10还包括基本上由图2示出中的附图标记165表示的制 动机构。关于这一点，止动枢轴170可以安装在毂衬/止动底座110内并且延伸穿过毂衬 /止动底座110中的通道114，以提供用于止动轴衬180和止动片190 (其例如可以由金属 如铸造不锈钢制成)的枢轴轴线或轴。在示出的实施方式中，止动片190的直径或宽度基 本上等于毂衬/止动底座110的直径。止动轴衬180穿过形成在止动片190中的通道191，从而与止动枢轴170配合。制动机构165还可以包括偏压机构或设备，例如大体上V型的 止动弹簧200，止动弹簧200的一端202接合毂衬/止动底座110中的孔116，并且，止动弹 簧200的另一端204接合止动片190中的孔192。图3A示出自动回缩式救生索10的透视图或虚线图，图3B示出自动回缩式救生索 10沿图3A中示出的剖面A-A的横截面图。轴70被轴销74旋转式地锁定至毂衬或止动底 座110，轴销74接合止动底座110中的狭槽111，如上所述。为了避免混乱和/或拥挤，图 3A至图7中并没有标记出所有的元件。图4示出自动回缩式救生索10，其中扣环90、轴衬80、框架构件50和止动轴衬180 被隐藏。止动弹簧200的末端202和204是可见的，而止动弹簧200部分地被隐藏。止动 弹簧200的两个腿施加偏压力，该偏压力倾向于导致止动片190在第一方向上(例如，在示 出的实施方式中是顺时针方向)旋转或者倾向于阻止止动片190在相反的第二方向上围绕 止动枢轴170的轴线并且相对于毂衬或止动底座110旋转。在图4中，止动片190相对于 毂衬或止动底座110旋转尽可能远，因为位于毂衬或止动底座110上的对接元件或短柱117 接触形成在止动片190中的基本上肾脏形状的狭槽193的侧面。止动片190的质量中心定位在轴线附近或者大体上位于轴线上，止动片190围绕 所述轴线在止动枢轴170上枢转或旋转。优选地，止动枢轴170的轴线定位在止动片190 的质量中心或者尽可能地接近止动片190的质量中心。由此，当以恒定速率从自动回缩式 救生索10中拉出救生索网40时，鼓组件100以恒定角速率旋转，此时，止动片190将保持 其相对于止动底座110的位置。也就是说，止动片190和毂衬/止动底座110将作为一个 单元旋转，并且离心力不会导致止动片190相对于毂衬/止动底座110旋转(围绕止动枢 轴170)。但是，如果鼓组件100承受用于使止动片190的转动惯量克服止动弹簧200的作 用力的足够高的顺时针角加速度(与以增加的速率从自动回缩式救生索10中拉出救生索 网40时的情况相同)，止动片190将围绕止动枢轴170在第二方向上(在示出的实施方式 中，是逆时针方向)相对于毂衬/止动底座110旋转。这一条件在图5中示出。与具有线速率的质量的行为类似，旋转质量将倾向于保持以恒定的旋转速率旋 转，除非有根据等式T = IX α的某个外部扭矩作用于其上，其中I是旋转质量的惯量的旋 转力矩，并且α是旋转加速度。在一个熟悉的实例中，一个人可以站在旋转木马上，旋转木马借助其车轴固定车 轮，车轴的轴线呈竖直取向。假定车轴轴承无摩擦并且车轮和旋转木马的初始旋转速率为 零。还假定车轮的其中一个轮辐碰巧指向正北。如果旋转木马开始顺时针旋转式加速到 某个新的旋转速率，则将会观察到车轮开始相对于抓握它的人逆时针旋转，但是轮辐将会 仍然指向正北。车轮会在环形路径中平移，但是不会发生旋转。车轮被旋转地“丢在后面 (left behind)”，因为它保持其初始的零的旋转速率。如果抓握车轮的人抓住车轮的轮缘， 则将提供使车轮“达到一定速率”以匹配旋转木马的旋转速率所需的扭矩。车轮的车轴不需要与旋转木马的轴线位于同一条直线上，而是仅仅与旋转木马的 轴线平行。如果在车轮的质量中心位于车轴的中心的情况下车轮处于最佳的平衡，则旋转 木马的旋转速率不会产生作用于车轮上的任何扭矩(来自向心力)。对于止动片190，止动片190的质量中心位于止动枢轴170附近或者位于止动枢 轴170的中心。因此，不管鼓组件100的旋转速率如何，由于向心力的作用，止动片190不
11会倾向于相对于鼓组件100旋转。当鼓组件100旋转式地顺时针加速时，止动片190也将会旋转式加速，因为止动弹 簧200的作用力足以提供保持止动片190与对接元件117紧靠接触所需的扭矩。但是，如 果鼓组件100的旋转加速度足够大，则止动弹簧200所提供的扭矩不足以防止止动片190 被“丢在后面”以及运动/旋转至图5中所示的延伸的锁定位置。在图5中，扣环90、轴衬80、框架构件50和止动轴衬180仍然被隐藏。示出的止动 片190围绕止动枢轴170相对于毂衬/止动底座110逆时针旋转。在示出的实施方式中， 狭槽193的一端与轴70的接触限制止动片190的逆时针旋转。由于止动弹簧200的末端 (或连接点202和204)以及止动枢轴170没有成一直线，因此止动弹簧200的作用力仍然 施加倾向于使止动片相对于毂衬/止动底座110返回其顺时针位置的作用力。由此，一旦 鼓组件100的顺时针角加速度减小或停止，止动片190将围绕止动枢轴170并且相对于毂 衬/止动底座110顺时针旋转(也就是，返回图4中示出的位置)。当止动片190围绕止动枢轴170相对于毂衬/止动底座110逆时针旋转时，止动 片190的对接区段、止挡区段或拐角195径向向外延伸到毂衬/止动底座110的周边外，因 为止动枢轴170与轴70不是同心的。图6示出自动回缩式救生索10的虚线图，其中所示的框架构件50部分地是透明 的。如图6所示，鼓组件100承受足以使止动片190围绕止动枢轴170相对于毂衬/止动 底座190逆时针旋转的顺时针角加速度。示出的止动片190的两个对接区段195中的一个 紧靠或钩住两个对接构件一从框架构件50延伸出来的止挡构件或短柱54和56——之一 (还参见图2)。结果，使鼓组件100停止旋转。由于存在两个对接构件54和56，在施加足 够高的角加速度(如上所述)之后并且在停止之前，鼓组件100最多旋转1/2圈。由此，止 动片190工作以经由直接紧靠止挡构件54和56而对鼓组件100(以及连接的轴70)进行 制动或使鼓组件100 (以及连接的轴70)停止旋转，而不需要与其他任何部件的复杂相互作 用。在几个实施方式中，如上所述，止动弹簧200施加的偏压力抵消止动片190的转动 惯量，使得仅当以相应于例如坠落开始时的加速度从自动回缩式系索10拉出救生索网40 时，止动片190“启动”。例如，可以方便地将止动片190和止动弹簧200设计(使用本领域 熟练技术人员已知的工程原理)成当以特定的确定(最大或极限)加速度(例如，重力加 速度的1/2或3/4)拉出救生索网40时启动。由救生索网40的最大线性加速度确定相应 的最大鼓旋转加速度或角加速度。止动片190的惯量的旋转力矩确定了止动弹簧200必须 提供的最大扭矩。对于低于极限加速度的线性加速度/角加速度或者当使用者以恒定速率 例如步行时的速率拉伸救生索网时，止动片190不会启动并且鼓组件100将会自由转动。图7示出自动回缩式救生索10，其中示出的框架构件50也是部分透明的。图7示 出这种情况下自动回缩式救生索10的部件的位置，其中，在如图6中所示的锁定或制动之 后，使用者放松作用在救生索网40上的张力，以允许鼓组件100致使救生索网40回缩一小 段距离。当鼓组件100逆时针旋转(作为张力机构160的张力的结果)时，止动片190的 对接区段195脱离与对接构件或短柱54的对接。然后，止动片190围绕止动枢轴170相对 于毂衬/止动底座110顺时针旋转(作为止动弹簧200的偏压力的结果)。在这一点处，鼓 组件100现在同样自由旋转。
图8示出本发明的自动回缩式救生索系统IOa的另一实施方式，其中外部盖子或 外壳被拆卸下来。盖子例如可以由如图9中所示的两个可连接的外壳构件20a形成并且用 于保护自动回缩式救生索IOa的内部机构不被损坏，如针对自动回缩式救生索系统10所描 述的。图8至图14中所示的自动回缩式救生索系统IOa以与自动回缩式救生索10相似的 方式工作。在图8至图14中，与系统10中的相应元件相似地标记系统IOa的类似部件，在 系统10的相应元件标记上增加标记“a”。自动回缩式救生索IOa例如可以借助连接件30a连接至某个固定物体或锚定点。 救生索或救生索网40的远端44a例如可以连接至使用者5穿戴的安全带400 (参见图1)。 或者，连接件30a可以连接至使用者，并且救生索网40a的远端44a可以连接至某个固定物 体。图9示出处于拆卸状态的自动回缩式救生索系统IOa的部件。如结合系统10所 述的，系统IOa的多个部件围绕轴70a相对于框架构件50a和60a旋转或者在轴70a上相 对于框架构件50a和60a旋转。在图8至图14的实施方式中，框架构件50a和60a —体地 形成，作为U型金属(例如，不锈钢)段的一部分。轴70a(例如由金属例如不锈钢形成) 分别在框架构件50a和60a的通道52a和62a内旋转。轴70a例如可以在轴衬80a内旋 转，轴衬80a分别按照在框架构件50a和60a的孔52a和62a内。凸缘保持器例如螺纹构 件92a与在轴70a中形成的螺纹通道73a配合，以保持轴70a与框架构件50a和60a旋转 连接。位于轴70a的一端的凸缘71a例如可以紧靠框架构件60a。例如可以设置垫圈94a 以配合螺纹构件92a，从而保持轴70a与框架构件50a和60a操作性连接。系统IOa的毂或鼓组件IOOa包括第一毂缘或毂衬IlOa ；毂或鼓120a，救生索网 40a围绕毂或鼓120a卷绕起来；第二毂缘140a ；以及连接件，例如螺钉150a(以与系统10 的螺钉150相反的方向取向)。当组装时，毂衬110a、毂120a、毂缘140a以及螺钉150a形 成毂或鼓组件100a，毂或鼓组件IOOa围绕轴70a旋转。相比于毂120，毂120a具有减小的 直径和增大的宽度，以容纳具有大约25mm的宽度的救生索网(与毂120a相比，毂120a设 计成与宽度大约为17mm的救生索网一起使用)。救生索的环端42a定位在围绕轴70a形成 在毂120a内的通道123a内，从而将环端42a紧固地锚定在鼓组件IOOa内。环端42a延伸 穿过形成在毂120a中的狭槽121a，救生索网40a的一部分围绕毂120a卷绕，留下自由端 44a，自由端44a从外壳20中延伸出来。救生索网40a还包括能量吸收部分或区段46a，在 能量吸收部分或区段46a中，如坠落保护领域已知的，例如，一段救生索网40a向后折叠并 且缝制或者缝纫在一起。在坠落的情况下，能量吸收部分46a的缝边(stitching)发生撕 裂以吸收能量。轴70a借助止动或制动底座112a (例如由金属例如铸造不锈钢形成)旋转式地锁 定至毂衬110，止动或制动底座112a借助螺钉150a连接至毂衬110a。关于这一点，止动底 座112a包括形成于其中的通道113a和径向向内突出的构件114a，轴70a穿过通道113a， 径向向内突出的构件114a接合毂衬110的狭槽76a的径向向外的部分。在鼓组件IOOa上 施加张力，从而在拉伸救生索40a之后借助动力弹簧组件160a使救生索40a回缩，动力弹 簧组件160a包括位于外壳构件168a形成的塑料外壳内的弹簧钢162a的卷绕带。弹簧钢 带的径向向外的端部163a可以锚定至框架60a。径向向内的端部163a’可以接合轴70a中 的狭槽76a的径向向内的狭窄部分。动力弹簧组件160的一个外壳构件168a例如可以借助位于外壳构件168a上的突出构件或短柱164a旋转式地锁定至框架60，突出构件或短柱 164a接合形成在框架60a中的对接构件64a。如上所述，救生索网40a锚定至鼓组件IOOa 的毂120a并且围绕毂120a卷绕起来。组装时，动力弹簧162a “卷起”以向轴70a提供扭 矩并且由此向鼓组件IOOa提供扭矩。施加在轴70a上的扭矩预拉伸救生索网40并且导致 救生索网40围绕毂120a卷绕起来或者在救生索网40从毂120a上伸直之后围绕毂120a 回缩，如上面针对自动回缩式系索系统10所描述的。与自动回缩式救生索系统10相似，自动回缩式救生索系统IOa还包括制动机构。 关于这一点，经由部分带螺纹的构件180a枢转地或者旋转地安装(与轴70a的轴线不是同 心的)止动片190a (例如由金属例如铸造不锈钢形成)，部分带螺纹的构件180a穿过形成 在止动片190a中的通道192a，以经由形成在止动底座112a中的通道116a连接至制动或止 动底座。如前面针对止动片190所描述的，枢轴构件180a(和通道192a)的轴线优选基本 上相应于止动片190a的质量中心。制动机构还可以包括止动弹簧200，止动弹簧200的一 端接合止动底座112a中的连接件117a，止动弹簧200的另一端接合止动片190a中的连接 件194a。止动弹簧200a施加的作用力基本上抵消止动片190a的转动惯量，使得仅当以例 如相应于坠落开始的加速度从自动回缩式救生索系统IOa拉出救生索网40a时启动止动片 190a(借助离心力)以实现制动。如上所述，轴70a旋转式地锁定至止动底座112a并且由此锁定至鼓组件100a。 图11和图12示出自动回缩式救生索10a，其中连接件92a、垫圈94a、轴衬80a和框架构件 50a被隐藏。止动弹簧200a施加偏压力，倾向于使得止动片190a在第一方向上旋转(例 如，在示出的实施方式中，顺时针旋转)，或者，同样地，偏压止动片190a以阻止其在枢轴构 件180a上相对于鼓组件IOOa在第二方向上旋转。在图11中，止动片190a相对于鼓组件 IOOa顺时针旋转尽可能地远以到达某点，其中轴70a紧靠在止动片190a中形成的基本上肾 脏形状的、弧形的或曲线形的细长狭槽193a的第一边缘、侧面或末端。由此，止动弹簧200a 偏压止动片190a抵靠轴70a。止动片190a的质量中心大体上定位在止动片190a在枢轴构件180a上枢转或旋 转的位置。当以恒定速率从自动回缩式救生索IOa中拉出救生索网40a时，鼓组件IOOa以 恒定的角速率旋转，此时，止动片190a将保持其相对于鼓组件IOOa的位置。也就是说，止动 片190a和止动底座112a/鼓组件IOOa将作为一个单元旋转，并且离心力不会导致止动片 190a相对于止动底座112a/鼓组件IOOa围绕枢轴构件180a旋转。但是，如果鼓组件IOOa 承受用于使止动片190a的转动惯量克服止动弹簧200a的作用力的足够高的顺时针(图11 至图14中示出的取向)角加速度(与以增加的速率从自动回缩式救生索IOa中拉出救生 索网40a时的情况相同)，止动片190a将围绕枢轴构件180a在第二方向上(在示出的实施 方式中，是逆时针方向)相对于止动底座112a/鼓组件IOOa旋转。这一条件在图12中示 出ο在图12中，示出的止动片190a围绕枢轴构件180a相对于鼓组件IOOa逆时针旋 转。在示出的实施方式中，狭槽193a的第二端与轴70a的接触限制止动片190a的逆时针 旋转。由于止动弹簧200a的末端与枢轴构件180a没有成一直线，因此止动弹簧200a的作 用力施加倾向于使止动片190a相对于鼓组件IOOa返回其顺时针(未启动)位置(参见图 11)的作用力。由此，一旦鼓组件IOOa的顺时针角加速度减小或停止，止动片190a将相对
14于鼓组件IOOa顺时针旋转(也就是，返回图11中示出的未启动位置)。当止动片190a围绕枢轴构件180a相对于鼓组件IOOa逆时针旋转时，止动片190a 的对接区段、止挡区段或拐角195a径向向外延伸(因为止动枢轴170a与轴70a不是同心 的)。图13示出自动回缩式救生索IOa的虚线图，其中所示的框架构件50a部分地是透 明的。如图13中所示的，鼓组件IOOa承受足以使止动片190a相对于鼓组件IOOa逆时针旋 转的顺时针角加速度。示出的止动片190a的对接区段195a紧靠或钩住两个对接构件—— 从框架构件50a延伸出来的止挡构件或短柱54a和56a——之一(还参见图9)。由于轴 70a紧靠曲线形狭槽或孔193a的第二端，因此止动片190不能沿逆时针方向旋转。对接区 段195a与短柱54a和56a之一的接触以及狭槽193a与轴70a的紧靠导致鼓组件IOOa停 止旋转。如结合自动回缩式救生索系统10所描述的，止动弹簧200a施加的偏压力能够抵 消止动片190a的转动惯量，使得仅当以相应于例如坠落开始时的预定加速度从自动回缩 式系索IOa拉出救生索网40a时，止动片190a“启动”。例如，可以方便地将止动片190a和 止动弹簧200a设计(使用本领域熟练技术人员已知的工程原理)成当以特定的确定加速 度(例如，重力加速度的1/2或3/4)拉出救生索网40a时启动。对于较低的加速度或者当 使用者以恒定速率例如步行时的速率拉伸救生索网时，止动片190a不会启动并且鼓组件 IOOa将会自由转动。图14示出自动回缩式救生索10a，其中示出的框架构件50a也是部分透明的。图 14示出这种情况下自动回缩式救生索IOa的部件的位置，其中，在如图13中所示的锁定或 制动之后，使用者放松作用在救生索网40a上的张力，以允许鼓组件100致使救生索网40a 回缩一小段距离。当鼓组件IOOa逆时针旋转(作为张力机构160a的张力的结果)时，止动 片190a的对接区段195a脱离与对接构件或短柱54a的紧靠。然后，止动片190a围绕枢轴 构件180a的轴线相对于鼓组件IOOa顺时针旋转(作为止动弹簧200a的偏压力的结果)。 在这一点处，鼓组件IOOa现在同样自由旋转。在上述实施方式中，止动底座是鼓组件的部件或者止动底座连接至鼓组件。但是， 本领域熟练技术人员应当理解，止动底座(即，止动片可以围绕除主轴的轴线以外的轴线 旋转式地连接的元件)可以与鼓组件分离或者可以不连接至鼓组件。关于这一点，止动底 座可以是单独的元件或者可以连接至除鼓组件以外的救生索系统的其他部件。止动底座例 如可以独立地连接至或者锁定至轴，使得轴和止动底座可以一起旋转。旋转式地连接至止 动底座的止动片(围绕与轴的轴线不同心的轴线旋转)可以如上所述工作，以阻止轴旋转， 并且由此，阻止连接至轴的救生索毂(其可以是鼓组件的部件)旋转。虽然已经结合由网材料制成的救生索的实例描述了本发明，但是本发明的系统、 设备和方法将会与卷绕或缠绕在毂或鼓组件上的线缆、绳索或其他类型的救生索一起同样 地良好工作。而且，本发明的基于加速度的制动系统可以与除自动回缩式系索以外的系统 一起使用。前面的描述以及后面的附图阐述了本发明的优选实施方式。根据前面的教导，在 不背离本发明的范围的前提下，各种改进、增加和替代设计对于本领域熟练技术人员当然 是显而易见的。权利要求书而不是前面的描述限定了本发明的范围。权利要求书将涵盖落入权利要求书的等同方案的含义和范围中的所有变化和改变。
权利要求
一种救生索系统，所述救生索系统包括救生索；鼓组件，所述救生索围绕所述鼓组件卷绕起来，在拉伸所述救生索期间，所述鼓组件可以围绕第一轴线在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩期间，所述鼓组件可以围绕所述第一轴线在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；张力机构，所述张力机构与所述鼓组件操作性连接，以在所述鼓组件上施加偏压力，从而偏压所述鼓组件使其围绕所述第一轴线在所述第二方向上旋转；以及制动机构，所述制动机构与所述鼓组件操作性连接，所述制动机构包括止动片，所述止动片可以围绕第二轴线旋转，所述第二轴线与所述第一轴线不是同心的，所述第二轴线与所述第一轴线操作性连接，使得当所述鼓组件围绕所述第一轴线旋转时，所述第二轴线围绕所述第一轴线在与所述鼓组件相同的方向上旋转，所述止动片的质量中心定位在邻近所述第二轴线的位置，当所述鼓组件在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述止动片围绕所述第二轴线在所述第二方向上旋转，从而引起所述止动片的对接区段紧靠所述救生索系统的对接构件并且使所述鼓组件停止旋转。
2.根据权利要求1所述的救生索系统，所述救生索系统进一步包括偏压机构，从而偏 压所述止动片以阻止其在所述第二方向上旋转。
3.根据权利要求2所述的救生索系统，其中，所述偏压机构的偏压力抵消所述止动片 的转动惯量，使得仅当以相应于所述鼓组件的确定角加速度的加速度拉伸所述救生索时， 所述止动片在所述第二方向上旋转。
4.根据权利要求3所述的救生索系统，其中，所述偏压机构包括扭力弹簧，所述扭力弹 簧的一端连接至所述鼓组件并且所述扭力弹簧的另一端连接至所述止动片。
5.根据权利要求3所述的救生索系统，其中，所述偏压机构包括拉伸弹簧、压缩弹簧或 弹簧夹，所述拉伸弹簧、压缩弹簧或弹簧夹的一端连接至所述鼓组件并且所述拉伸弹簧、压 缩弹簧或弹簧夹的另一端连接至所述止动片。
6.根据权利要求3所述的救生索系统，其中，所述第一轴线由基本上穿过所述鼓组件 的中心的轴限定，所述轴还穿过在所述止动片中形成的狭槽。
7.根据权利要求6所述的救生索系统，其中，所述止动片可以围绕所述第二轴线并且 可以围绕从所述鼓组件延伸出来的延伸构件相对于所述鼓组件旋转，所述延伸构件限定所 述第二轴线。
8.根据权利要求6所述的救生索系统，其中，所述救生索系统包括至少一个对接元件， 以限制所述止动片在所述第一方向上的旋转并且限制所述止动片在所述第二方向上的旋转。
9.根据权利要求6所述的救生索系统，其中，所述止动片的所述狭槽是曲线形的，并且 所述狭槽的边缘与所述轴的紧靠限制所述止动片在所述第一方向上的旋转并且限制所述 止动片在所述第二方向上的旋转。
10.根据权利要求6所述的救生索系统，其中，所述止动片的质量中心基本上定位在所 述第二轴线上。
11.一种用于救生索系统中的制动机构，所述救生索系统包括救生索；鼓组件，所述 救生索围绕所述鼓组件卷绕起来，在拉伸所述救生索期间，所述鼓组件可以围绕限定第一轴线的轴在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩期间，所述鼓组件可以围绕所述轴在 与所述第一方向相反的第二方向上旋转；以及，对接构件；所述制动机构包括止动片，所述止动片包括狭槽，所述轴可以穿过其中；限定第二轴线的元件，所述止 动片可以围绕所述第二轴线旋转，所述第二轴线与所述第一轴线不是同心的，所述第二轴 线与所述轴操作性连接，使得当所述鼓组件围绕所述第一轴线旋转时，所述第二轴线围绕 所述第一轴线在与所述鼓组件相同的方向上旋转，止动片的质量中心定位在邻近所述第二 轴线的位置；以及，至少一个对接区段，从而在所述止动片围绕所述第二轴线在所述第二方 向上旋转时，紧靠所述救生索系统的所述对接构件并且使所述鼓组件停止旋转，其中，当所 述鼓组件在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述止动片围绕所述第二轴线 在所述第二方向上旋转。
12.根据权利要求11所述的制动机构，其中，所述止动片的质量中心基本上定位在所 述第二轴线上。
13.一种救生索系统，所述救生索系统包括救生索；具有第一轴线的轴；毂，其连接至所述轴从而与所述轴一起旋转，所述救生索围绕所述毂卷绕起来，在拉伸 所述救生索期间，所述毂可以与所述轴一起在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩期 间，所述毂可以与所述轴一起在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；对接构件；张力机构，所述张力机构与所述轴操作性连接，以在所述轴上施加偏压力，从而偏压所 述轴使其围绕所述第一轴线在所述第二方向上旋转；以及制动机构，所述制动机构与所述轴操作性连接，所述制动机构包括止动片，所述止动片 可以围绕第二轴线旋转，所述第二轴线与所述第一轴线不是同心的，所述第二轴线与所述 轴操作性连接，使得当所述鼓组件围绕所述第一轴线旋转时，所述第二轴线围绕所述第一 轴线在与所述鼓组件相同的方向上旋转，所述止动片的质量中心定位在邻近所述第二轴线 的位置，当所述轴在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述止动片围绕所述 第二轴线在所述第二方向上旋转，从而引起所述止动片的对接区段相对于所述轴径向向外 运动足够的量以紧靠所述救生索系统的所述对接构件并且使所述轴停止旋转。
14.根据权利要求13所述的制动机构，其中，所述止动片的质量中心基本上定位在所 述第二轴线上。
15.一种用于救生索系统中的制动机构，所述救生索系统包括救生索；具有第一轴线 的轴；毂，其连接至所述轴从而与所述轴一起旋转，所述救生索围绕所述毂卷绕起来，在拉 伸所述救生索期间，所述毂可以与所述轴一起在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩 期间，所述毂可以与所述轴一起在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；以及，对接构 件；所述制动机构包括止动片，所述止动片包括狭槽，所述轴可以穿过其中；具有第二轴线的元件，所述止 动片可以围绕所述第二轴线旋转，所述第二轴线与由所述轴限定的第一轴线不是同心的， 所述元件与所述轴操作性连接，使得当所述毂围绕所述第一轴线旋转时，所述元件围绕所 述第一轴线在与所述毂相同的方向上旋转，所述止动片的质量中心定位在所述元件的所述第二轴线的附近；以及，至少一个对接区段，其位于邻近所述止动片周边的位置，当所述轴 在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述止动片围绕所述第二轴线在所述第 二方向上旋转，从而引起所述止动片的所述对接区段相对于所述轴径向向外运动足够的量 以紧靠所述救生索系统的所述对接构件并且使所述轴停止旋转。
16.根据权利要求15所述的制动机构，其中，所述止动片的质量中心基本上定位在所 述第二轴线上。
17.一种在救生索系统中提供制动功能的方法，所述救生索系统包括救生索；鼓组 件，所述救生索围绕所述鼓组件卷绕起来，其中，在拉伸所述救生索期间，所述鼓组件可以 围绕第一轴线在第一方向上旋转，并且在所述救生索回缩期间，所述鼓组件可以围绕所述 第一轴线在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；张力机构；所述张力机构与所述鼓组 件操作性连接，以在所述鼓组件上施加偏压力，从而偏压所述鼓组件使其围绕所述第一轴 线在所述第二方向上旋转；以及，对接构件，所述方法包括将所述制动机构放置成与所述鼓组件操作性连接，其中所述制动机构包括止动片，所 述止动片可以围绕第二轴线旋转，所述第二轴线与所述第一轴线不是同心的，所述第二轴 线与所述第一轴线操作性连接，使得当所述鼓组件围绕所述第一轴线旋转时，所述第二轴 线围绕所述第一轴线在与所述鼓组件相同的方向上旋转，所述止动片的质量中心定位在所 述第二轴线的附近，当所述鼓组件在所述第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，所述 止动片围绕所述第二轴线在所述第二方向上旋转，从而引起所述止动片的所述对接区段相 对于所述第一轴线径向向外运动足够的量以紧靠所述救生索系统的所述对接构件并且使 所述鼓组件停止旋转。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括偏压所述止动片以阻止其在所述第二 方向上旋转。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，施加在所述止动片上的偏压力抵消所述止动 片的转动惯量，使得仅当以相应于所述鼓组件的确定角加速度的加速度拉伸所述救生索 时，所述止动片在所述第二方向上旋转。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括设置至少一个对接元件，以限制所述 止动片在所述第一方向上的旋转并且限制所述止动片在所述第二方向上的旋转。
全文摘要
救生索系统包括救生索和鼓组件，救生索围绕鼓组件卷绕起来。在拉伸救生索期间，鼓组件可以围绕第一轴线在第一方向上旋转，并且在救生索回缩期间，鼓组件可以围绕第一轴线在与第一方向相反的第二方向上旋转。救生索系统进一步包括张力机构，张力机构与鼓组件操作性连接，以在鼓组件上施加偏压力，从而偏压鼓组件使其围绕第一轴线在第二方向上旋转。救生索系统进一步包括制动机构，制动机构与鼓组件操作性连接。制动机构包括止动片，止动片可以围绕第二轴线相对于鼓组件旋转，第二轴线与第一轴线不是同心的。第二轴线与第一轴线操作性连接，使得当鼓组件围绕第一轴线旋转时，第二轴线围绕第一轴线在与鼓组件相同的方向上旋转。止动片的质量中心定位在第二轴线的附近。当鼓组件在第一方向上以至少确定的角加速度旋转时，止动片围绕第二轴线在第二方向上旋转，从而引起止动片的对接区段紧靠救生索系统的对接构件(例如，通过径向向外运动足够的量)并且使鼓组件停止旋转。
文档编号A62B35/04GK101959559SQ200980106323
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月24日 优先权日2008年2月25日
发明者托马斯·W·帕克, 罗斯·巴尔凯斯特 申请人:斯博瑞安保值公司
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