一种带有防恐慌功能的自动制停下降保护器的制作方法

1.本实用新型涉及下降保护器技术领域，具体涉及一种带有防恐慌功能的自动制停下降保护器。


背景技术：

2.传统钢制葫芦钩下降保护器、八字环式下降保护器、多孔式下降保护器等需要进行打结，然后进行翻窗逃生，浪费了宝贵的逃生自救时间。
3.传统的下降保护器在下降过程中，需用手握住自由绳端施加压力以控制下降的速度，这种方式不但让操作者易疲劳，若操作不当甚至有坠落的可能性，且体积较大，只能适用大直径绳索，携带不便。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种带有防恐慌功能的自动制停下降保护器。
5.本实用新型的技术方案为：
6.本实用新型提供了一种带有防恐慌功能的自动制停下降保护器，包括：
7.主体，所述主体的一端设有与挂锁配合的挂锁部，另一端设置有摩擦面；
8.绳索夹紧组件，设置在所述主体内，绳索穿过所述绳索夹紧组件；
9.手柄，转动安装于所述绳索夹紧组件的外侧，所述手柄内部设置有挤压组件；
10.其中，手柄转动行程从初始位置向末位置转动过程依次包括首段转动范围、中段转动范围和末段转动范围；所述手柄位于首段转动范围和末段转动范围时绳索被绳索夹紧组件挤压到摩擦面将绳索夹紧锁死；所述手柄转动至中段转动范围时所述挤压组件与所述主体的一轮廓面抵接削弱所述绳索夹紧组件与摩擦面的夹紧力，调节绳索下降。
11.进一步地，所述绳索夹紧组件包括：
12.中心转轴；
13.凸轮基座，通过所述中心转轴与所述主体固定连接；所述手柄转动安装于所述凸轮基座上；
14.凸轮，通过所述中心转轴与所述凸轮基座铰接，所述凸轮设置有与所述摩擦面配合夹紧绳索的凸轮摩擦部；
15.回转弹簧，设置在所述中心转轴和所述凸轮之间，可使所述凸轮绕所述中心转轴回转复位；
16.所述手柄与所述凸轮基座之间设置有手柄转轴；
17.所述主体上设置有可与所述挤压组件配合的主体限位轮廓面；
18.其中，所述凸轮摩擦部与所述摩擦面存在间隙，绳索贯穿所述间隙；所述手柄转动至中段转动范围，挤压组件与主体限位轮廓面相抵并给与手柄连接的凸轮基座一个推力，所述推力大于凸轮摩擦部和摩擦面之间的绳索摩擦力，凸轮转动，凸轮摩擦部与摩擦面之
间的间隙随凸轮转动增大，调节绳索下降；
19.手柄转动至末段转动范围时挤压组件与主体限位轮廓面自动分离，回转弹簧使凸轮回转复位，凸轮摩擦部与摩擦面之间的间隙随凸轮复位变小，绳索再次被凸轮摩擦部与摩擦面夹紧锁死。
20.进一步地，所述主体包括：
21.主体基座，一端固设有摩擦组件，所述摩擦面为所述摩擦组件靠近所述凸轮的一面，另一端开设有用于挂锁的第一孔；
22.滑盖，一端开设有用于挂锁的第二孔，所述第二孔通过转轴套与所述第一孔转动连接，所述滑盖的另一端与所述摩擦组件卡接；
23.所述主体限位轮廓面设置在所述主体基座上；
24.所述主体基座的中部通过所述中心转轴固接所述凸轮基座。
25.进一步地，所述手柄包括旋转连接部和与所述旋转连接部一体的手持部，所述旋转连接部通过所述手柄转轴与所述凸轮基座转动连接，在所述旋转连接部与所述凸轮基座之间安装有手柄弹簧，手柄转轴穿过手柄弹簧，手柄可通过手柄弹簧复位；所述旋转连接部内部开设有第一导向槽；
26.所述挤压组件包括楔块和压缩弹簧；所述楔块安装在所述旋转连接部内部、一端设置在所述第一导向槽内；所述压缩弹簧安装在所述第一导向槽内，所述压缩弹簧一端与所述楔块相抵，另一端与所述第一导向槽内壁相抵；
27.其中，所述楔块向下伸出工作部，手柄转动至中段转动范围时，工作部的侧面与所述主体基座的限位外轮廓接触并挤压楔块产生挤压力，挤压力传递给手柄，手柄传递给凸轮基座，凸轮与磨檫面之间的绳索摩擦力减小，所述绳索摩擦力小于操作者的自身重量，操作者下降。
28.进一步地，所述摩擦组件包括摩擦块，所述摩擦块靠近所述凸轮侧设置为所述摩擦面，所述摩擦面为平面；所述摩擦块顶部开设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔通过铆钉与所述主体基座固定连接；所述第二安装孔连接有弹性插销组件，所述弹性插销组件包括按钮；
29.其中，所述按钮插入到第二安装孔后将所述滑盖锁定，所述滑盖无法绕所述转轴套转动处于关闭状态；按压所述按钮使按钮从第二安装孔脱离，所述滑盖能绕所述转轴套转动至打开状态。
30.进一步地，所述弹性插销组件从上到下依次包括安装在第二安装孔的所述按钮、按钮丝堵、按钮弹簧和丝堵。
31.进一步地，所述凸轮摩擦部结构为径向凸出的圆弧结构。
32.进一步地，所述滑盖的外表面上还设置有绳索导引部，所述绳索导引部为伸出的弯钩结构。
33.进一步地，所述绳索导引部的数量为两个，分别设置在外表面的左右两侧，所述弯钩结构的弯钩方向相对。
34.进一步地，首段转动范围对应的角度为0
°
《θ《150
°
，末段转动范围对应的角度为160
°
《θ《165
°
，中段转动范围位于首段转动范围和末段转动范围之间。
35.本实用新型所达到的有益效果为：
36.本实用新型采用绳索夹紧组件与主体自锁实现离手制停功能，操作者即使失误松开了手柄，绳索给凸轮的摩擦力及凸轮的回转弹簧的弹力合力使凸轮自动复位至初始位置，实现自动将绳索夹紧锁死；具有防慌乱功能，操作者在下降过程中如果由于收到惊吓等情况而发生慌乱，此时操作者多数极尽所能的紧紧抓住身边一切可抓之物，无论操作者给手柄施加哪一个方向的过大的力，手柄都不会在中段转动范围内停留，该下降保护器在操作者受到惊吓乱抓紧手柄时能快速锁紧绳索，使人员停止下降而避免危险；还具有免开锁装绳设计且整体结构小巧，具有巧妙的设计。
附图说明
37.图1是本实用新型一实施例下降保护器整体示意图。
38.图2是本实用新型一实施例一视角结构分解示意图。
39.图3是本实用新型一实施例另一视角结构分解示意图。
40.图4是滑盖打开后缠绕绳索结构示意图。
41.图5是安装好绳索即挂锁后的下降保护器结构示意图。
42.图6是凸轮与摩擦组件距离d最大距离示意图。
43.图7是绳索夹紧锁死的凸轮与摩擦组件距离d示意图。
44.图8是本实用新型一实施例的转动手柄到达首段转动范围时下降保护器局部剖视示意图。
45.图9是本实用新型一实施例的转动手柄到达中段转动范围时下降保护器局部剖视示意图。
46.图10是本实用新型一实施例的转动手柄到达末段转动范围时下降保护器局部剖视示意图。
47.图中，100、主体；110、主体基座；111、主体限位轮廓面；112、摩擦组件；1120、摩擦块；1121、摩擦面；1122、第一安装孔；1123、第二安装孔；1124、铆钉；1125、按钮；1126、按钮丝堵；1127、按钮弹簧；1128、丝堵； 113、第一孔；114、凸起台；115、凸起块；116、立柱；120、滑盖；121、第二孔；122、绳索导引部；130、转轴套；200、绳索夹紧组件；210、中心转轴； 220、凸轮基座；230、凸轮；231、凸轮摩擦部；240、回转弹簧；300、手柄； 310、手柄转轴；320、转连接部；321、第一导向槽；322、第二导向槽；330、手持部；340、手柄弹簧；350、挤压组件；351、楔块；352、压缩弹簧；400、绳索；500、挂锁。
具体实施方式
48.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组
件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
50.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
51.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
52.为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合图1至图10说明本实用新型的具体实施方式。
53.如图1～3所示，本实用新型提供了一种带有防恐慌功能的自动制停下降保护器，包括：
54.主体100，主体100的下部设有与挂锁500配合的挂锁部，另一端设置有摩擦面1121；
55.绳索夹紧组件200，设置在主体100内，绳索400穿过绳索夹紧组件200；
56.手柄300，转动安装于绳索夹紧组件200的外侧，手柄300内部设置有挤压组件350；
57.其中，手柄300转动行程从初始位置向末位置转动过程依次包括首段转动范围、中段转动范围和末段转动范围；手柄300位于首段转动范围和末段转动范围时绳索400被绳索夹紧组件200挤压到摩擦面1121将绳索400夹紧锁死；手柄300转动至中段转动范围时挤压组件350与主体100的一轮廓面抵接削弱绳索夹紧组件200与摩擦面1121的夹紧力，调节绳索400下降。
58.这样可以实现自动将绳索400夹紧锁死，同时还具有防慌乱功能，操作者受到惊吓乱抓紧手柄300时能快速锁紧绳索400，使人员停止下降而避免危险。
59.具体的，绳索夹紧组件200包括中心转轴210、凸轮基座220、凸轮230 和回转弹簧240。主体100包括主体基座110和滑盖120。手柄300包括旋转连接部320和与旋转连接部320一体的手持部330，还包括手柄转轴310、手柄弹簧340。挤压组件350包括楔块351和压缩弹簧352。
60.本实用新型适用小直径绳索400，且体积小巧，大大减少了负重，携带方便。
61.凸轮基座220通过中心转轴210与主体基座110固定连接。手柄300转动安装于凸轮基座220上。在手柄300与凸轮基座220之间安装手柄转轴310。
62.凸轮230通过中心转轴210与凸轮基座220铰接，凸轮230设置有与摩擦面1121配合夹紧绳索400的凸轮摩擦部231。该凸轮摩擦部231设置为径向凸出的圆弧结构。回转弹簧240，设置在中心转轴210和凸轮230之间，可使凸轮230绕中心转轴210回转复位。回转弹簧240可以选用扭簧。
63.该实施例中，为了凸轮230安装在凸轮基座220上的定位更加精准，在凸轮基座220相应位置上突出设置有与凸轮230配合的凸起台114，凸轮230结构为壳状，套在该凸起台114外。凸起台114可以与凸轮基座220为一体结构。
64.主体基座110设置有可与楔块351配合的主体限位轮廓面111，该主体限位轮廓面111为曲面，该曲面与在手柄300中段转动范围内楔块351的受力面的运动轨迹相同。
65.主体基座110的中部通过中心转轴210固接所述凸轮基座220。
66.主体基座110一端安装摩擦组件112，该摩擦组件112靠近凸轮230的一面为摩擦面1121，另一端开设有用于挂锁500的第一孔113。摩擦组件112包括摩擦块1120，摩擦块1120靠近所述凸轮230侧设置摩擦面1121，摩擦面1121 为平面。摩擦块1120顶部开设有第一安装孔1122和第二安装孔1123，第一安装孔1122通过铆钉1124与主体基座110固定连接，第二安装孔1123连接有弹性插销组件。
67.如图2所示，弹性插销组件从左到右依次包括安装在第二安装孔1123的所述按钮1125、按钮丝堵1126、按钮弹簧1127和丝堵1128。
68.该实施例中，为了摩擦组件112安装在主体基座110上的定位更加精准，在主体基座110相应位置上突出设置有与摩擦组件112配合的凸起块115，摩擦块1120结构为壳状，套在该凸起块115外。凸起块115可以与主体基座110 为一体结构。
69.滑盖120一端开设有用于挂锁500的第二孔121，第二孔121通过转轴套 130与第一孔113转动连接，第一孔113和第二孔121通过转轴套130是同心结构连接方式，实现不用去掉挂锁500就能实现装绳的功能，且能保障在操作时因为其他原因导致脱手遗失。第一孔113、转轴套130第二孔121组成安全钩挂孔，用于挂锁500。滑盖120的另一端与摩擦组件112通过弹性插销组件卡接，操作人员按压按钮1125，滑盖120从主体基座110上脱离连接，滑盖 120可以相对于主体基座110旋转运动；当需要将滑盖120与主体基座110固定，将滑盖120反向旋转回按钮1125处，滑盖120与主体基座110卡接。
70.凸轮摩擦部231与摩擦面1121存在间隙，绳索400贯穿该间隙。
71.手柄300的旋转连接部320通过手柄转轴310与凸轮基座220转动连接，在旋转连接部320与凸轮基座220之间安装有手柄弹簧340，手柄转轴310穿过手柄弹簧340，手柄300可通过手柄弹簧340复位。手柄弹簧340选用扭簧。旋转连接部320内部开设有第一导向槽321和第二导向槽322。
72.楔块351安装在旋转连接部320内部，楔块351一端安装在第一导向槽 321内。压缩弹簧352安装在第一导向槽321内，压缩弹簧352一端与楔块351 相抵，另一端与第一导向槽321内壁相抵。
73.为了手柄300安装在凸轮基座220上的定位更加精准，在凸轮基座220相应位置上突出设置有与凸轮230配合的立柱116，该立柱116安装在第二导向槽322内。立柱116与凸轮基座220为一体结构。
74.手柄300转动至中段转动范围，挤压组件350与主体限位轮廓面111相抵并给与手柄300连接的凸轮基座220一个推力，该推力大于凸轮摩擦部231和摩擦面1121之间的绳索400摩擦力时，凸轮230转动，凸轮摩擦部231与摩擦面1121之间的间隙随凸轮230转动增大，调节绳索400下降。
75.手柄300转动至末段转动范围时挤压组件350与主体限位轮廓面111自动分离，回转弹簧240使凸轮230回转复位，凸轮摩擦部231与摩擦面1121之间的间隙随凸轮230复位变小，绳索400再次被凸轮摩擦部231与摩擦面1121 夹紧锁死。
76.如图4～5所示，下降保护器的主体100下端安全钩挂孔挂锁500，绳索夹紧组件200
的凸轮230与主体基座110的摩擦组件112夹紧绳索400，能够实现离手制停，即下降保护器受力以后便处于常闭状态。为了方便清楚看到绳索 400在凸轮230和摩擦组件112之间的连接状态，此图将滑盖120打开，并旋转在边，实际使用时，滑盖120与主体基座110卡接在一起(状态如图5所示)。图4中，左边的绳索400端为固定端，右边的绳索400端为控绳端。
77.滑盖120的外表面上还设置有绳索导引部122，绳索导引部122为伸出的弯钩结构。
78.如图5所示，该实施例中，绳索导引部122的数量为两个，分别设置在外表面的左右两侧，弯钩结构的弯钩方向相对。
79.现以图4～5所示来说明绳索400的缠绕方式：
80.将下降保护器的滑盖120面向操作者，安全钩挂孔朝下水平放置；
81.按动按钮1125将滑盖120逆时针打开至不干扰装绳；
82.将绳索400如图中所示方式缠绕，缠绕完成后将滑盖120顺时针合上，按钮1125与滑盖120卡合；
83.再将控绳端绳绕过滑盖120外表面上的两个绳索导引部122。
84.操作者的重量通过挂钩传递到下降保护器上的挂锁部，有带动下降保护器向下运动的趋势，缠绕绳索400的凸轮230受绳索400摩擦受力而旋转，凸轮 230上的凸轮摩擦部231将绳索400挤压到磨檫面上，从而完全将绳子挤压住，达到锁紧、止坠目的。因凸轮230与凸轮基座220完全固定在一起的，因此凸轮基座220转过的角度与凸轮230转过的角度相同。
85.为了方便技术方案的描述，θ设置为手柄300转动的角度；d设置为凸轮 230磨檫面与磨檫套磨檫面之间的距离；f设置为操作者对手柄300施加的拉力；f1设置为楔块351受到基座外轮廓的反作用力；f
合
设置为凸轮基座220 受到手柄300作用力的合力。
86.如图6所示，下降保护器处于初始状态，距离d为最大值。
87.如图7所示，下降保护器处于制动状态，绳索400夹紧锁死，凸轮230顺时针旋转，距离d为最小值。
88.在该实施例中，首段转动范围对应的角度为0
°
《θ《150
°
，中段转动范围 150
°
≤θ≤160
°
，末段转动范围对应的角度为160
°
《θ《165
°
。
89.手柄300旋转角度在0
°
《θ《150
°
和160
°
《θ《165
°
之间时，下降器是锁死的；手柄300旋转角度只有在150
°
≤θ≤160
°
之间才处于可下降状态，这就防止了人在逃生时因两个本能反而导致逃生失败，其一是整个人处于慌乱状态什么也做不了，其二是在短暂的慌乱后又极尽所能的紧紧抓住身边一切可抓之物，在操作者受到惊吓乱抓紧手柄300时能快速锁紧绳索400，使人员停止下降而避免危险，设计更人性化，提高了使用的安全性。
90.如图8所示，手柄300处于首段转动范围，即手柄300角度处于0
°
《θ《150
°
，按图示力f方向拉动手柄300，力f方向与手柄300垂直，手柄300带着其内部的楔块351沿顺时针转动，当其转过角度小于150
°
时，楔块351并不与基座外轮廓接触。即凸轮230受到的合转矩沿图中所示n的方向，这个转矩将人员重力转化为绳子与下降保护器之间的摩擦力及挤压力，从而将绳子死死卡住。从图中可以看出，手柄300处于首段转动范围内,手柄300内的楔块351并不与主体限位轮廓面111接触。
91.如图9所示，中段转动范围对应的角度为150
°
≤θ≤160
°
，续沿f方向施加力，楔块351与主体限位轮廓面111接触并产生相互作用力，楔块351收到主体基座110的力f1。因楔块351安装在手柄300上，故力f1将传递到手柄300 上。手柄300安装在凸轮基座220上，手柄
300对凸轮基座220的合力为力f 合
。因凸轮基座220绕主体基座110旋转，则力f
合
对凸轮基座220产生一个顺时针方向的力矩n，即与图4中转矩m相反，当力f
合
持续增大，将使得凸轮 230与磨檫套间绳索400压力减小，这将减小下降保护器与绳索400间的摩擦力，当这个磨檫力小于操作者自身重量时，操作者将开始下降。
92.如图10所示，末段转动范围对应的角度为160
°
《θ《165
°
，由于主体限位轮廓面111与楔块351接触位置采用与楔块351运动轨迹相配合的曲线，f
合
刚刚达到最大值，距离d也达到最大值时，楔块351便会脱离主体限位轮廓面111，不再与其接触，凸轮基座220受到手柄300推力f
合
在瞬间为零。凸轮230将在绳索400对其产生的摩擦转矩和回转弹簧240回拉力的作用下回到凸轮230、绳索400和摩擦面1121压紧状态，即图4所示，其合转矩为图中所示m的方向，这个转矩将人体重力转化为绳索400与下降保护器之间的摩擦力及挤压力，从而将绳子死死卡住，操作人员停止下降。
93.以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。