TW201713392A - 繩上作業定位裝置 - Google Patents

Abstract

一種繩索攀爬裝置，其具有：上部總成，該上部總成具有由輥隔開之平面側板，以使得所述側板繞輥軸相對於彼此旋轉；脊柱單元，其包含平面連桿，所述平面連桿具有各自為板間距的一半之共用寬度，所述連桿在中心點處樞轉；以及下部總成，其包含第三側板及第四側板，該第三側板及該第四側板由夾緊元件隔開，以使得該第三側板及該第四側板能夠繞夾緊軸相對於彼此旋轉，並且使得該夾緊元件能夠將繩索夾緊在所述板之間。該裝置可藉由對準樞轉點打開、插入繩索，並且在該繩索上關閉。接合於該繩索上，該裝置可經設定來在該繩索上滑動，或藉由使用者之動作夾緊至該繩索。

Description

繩上作業定位裝置

本發明係關於繩索上升/下降設備。此類設備之用途係關於，但不限於：繩索接入、攀岩、救援作業，並且更具體而言，作業定位係關於繩索輔助之樹木工作。

在許多工作及活動中，非常需要提供安全、可靠及容易的使用方式來攀爬及下降繩索。此包括樹木作業、攀岩、救援作業及塔或建築物修理或維護。樹木作業之本質尤其亦需要的是，此類系統/裝置/設備允許攀爬者在樹木內垂直及水平地移動。傳統系統依賴施加至加倍長度之繩索的摩擦掛鉤或氫氰結，該加倍長度之繩索以動態2：1型式在分支或其他錨固點上運行。此被稱為加倍動態繩索技術(DdRT)。更現代的系統利用單長度之繩索，該繩索在一個末端處以靜態1：1型式附連至分支或其他錨固點。此被稱為單繩索技術(SRT)。攀爬者利用允許沿著繩索之非錨固腿移動及定位之裝置或設備。由於SRT之1：1本質，傳統摩擦掛鉤及氫氰結未令人滿意地起作用。此必需使用機械元件或裝置。

因為將SRT引入至樹木作業領域，所以需要不僅可用來以安全方式上升及下降，而且僅使用一隻手來管理上升器/下降器機構，以簡單、容易方式這樣做的單個裝置。另外，需要提供此類型之裝置：該裝置 為耐用的，當施加重量時，自動夾緊，容易且快速地附接至繩索及自繩索拆離，針對繩索大小及構造之範圍容易地調整，不需要使用可移除銷或零件，並且大小緊湊且手感舒適。進一步需要能夠使用採用SRT或DdRT之單個裝置而不修改。

在本發明之一個實施例中，提供繩索攀爬裝置，其包含上部總成，其包含第一平行平面側板及第二平行平面側板，該等平行平面側板各自具有共用形狀，該共用形狀具有第一自由端及第二樞轉端，第一側板及第二側板藉由穿過第一側板及第二側板兩者之輥軸，在第一末端與第二末端之間的點處藉由輥隔開第一尺寸，以使得使側板能夠繞輥軸相對於彼此旋轉，並且使輥能夠在輥軸上旋轉，第一側板具有第一固定銷，該第一固定銷在自由端與輥軸之間的點處延伸超過第一尺寸，並且第二側板具有狹槽，該狹槽自一個邊緣延伸一段距離至第二側板，以使得在側板處於第一自由端及樞轉端匹配之旋轉位置中的情況下，銷完全接合於狹槽中，脊柱單元，其包含第一延長平面連桿及第二延長平面連桿，該等連桿具有共用長度及形狀以及各自為板間距之一半的共用寬度，連桿在中心點處彼此樞轉，其中第一連桿之一個末端樞轉連接至上部總成之第一側板的樞轉端，並且第二連桿之一個末端樞轉連接至上部總成之第二側板的樞轉端，以及下部總成，其包含第三平行平面側板及第四平行平面側板，該等平行平面側板各自具有共用形狀，該共用形狀具有第一自由端及第二樞轉端，第三側板及第四側板藉由穿過第三側板及第四側板兩者之夾緊軸，在第一末端與第二末端之間的點處藉由夾緊元件隔開第一尺寸，以使得使第 三側板及第四側板能夠繞夾緊軸相對於彼此旋轉，並且使夾緊元件能夠在夾緊軸上旋轉，夾緊元件具有經組配來耦接至使用者之身體線束的操作端，以及夾緊端，第三側板具有第二固定銷，該第二固定銷在自由端與夾緊軸之間的點處延伸超過第三側板及第四側板之間距，並且第三側板具有狹槽，該狹槽自一個邊緣延伸一段距離至第二側板，以使得在側板處於自由端及樞轉端匹配之旋轉位置中的情況下，銷完全接合於狹槽中。裝置的僅在一個特定圖案中對準之樞轉點允許上部總成之第一側板及第二側板、脊柱總成之連桿及下部總成之第三側板及第四側板一齊旋轉，從而打開裝置以允許繩索接合在上部總成之第一固定銷與輥之間，以及下部總成之夾緊元件與第二固定銷之間。並且其中，在繩索接合的情況下，使裝置之元件能夠一齊旋轉以繞繩索關閉該裝置，並且使用者能夠在該裝置關閉的情況下旋轉元件，藉以在繩索上自由滑動或利用施加至夾緊元件之操作端的重量來夾緊至繩索。

在本發明之一個實施例中，夾緊元件之操作端包含環，該環具有用以接合卡扣之大小。亦在一個實施例中，第一固定銷包含第一主體，該第一主體偏心於銷軸，以使得第一偏心主體可旋轉且固定於不同位置中，以便調整輥與銷之偏心主體之間的距離，從而適應不同直徑之繩索。亦在一個實施例中，主體及固定銷包含栓槽延伸部，該栓槽延伸部經組配來將栓槽開口接合於第一側板中，以使得偏心主體可在不同點處插入且緊固，以便在使用中強烈地抵抗偏心主體之旋轉。在一個實施例中，第二固定銷包含第二主體，該第二主體偏心於銷軸，以使得該主體可旋轉且固定於不同位置中，以便調整夾緊元件與銷之偏心主體之間的距離，從而適應 不同直徑之繩索。並且在一個實施例中，裝置進一步包含第三偏心主體，該第三偏心主體具有顯著大於第二偏心主體之彼直徑的直徑，該第三偏心主體可調整地連接至第三側板，以旋轉第二偏心主體之方式接合第二偏心主體調整第三偏心主體相對於夾緊元件之夾緊端的位置，從而提供額外的補償以便適應不同直徑之繩索。

圖1為根據本發明之一個實施例的繩上作業定位裝置之等角視圖，展示處於安裝於繩索上之中性作業位置中。

圖2為圖1之定位裝置的等角視圖，展示處於用於繩索之安裝的打開位置中。

圖3為圖1之定位裝置的側視圖，展示處於準備安裝繩索以便使用之打開位置中。

圖4為圖1之定位裝置的側視圖，展示處於繩索上之加重位置中(為了清晰，未展示零件101)。

圖5為圖1之定位裝置的偏心銷及護柱總成的分解圖。

圖1例示用於在繩索上上升及下降，處於繩索115上之中性或折疊位置中之繩上作業定位裝置100。裝置100包含上部總成111、脊柱總成112、下部總成113及銷/護柱總成114。

上部總成111包含兩個一般平行側板101及102。此等側板為延長形狀、一般平坦橫截面，由適合於高磨損及應力施加之剛性材料構 造，且各自包含第一孔隙、第二孔隙及第三孔隙，該等孔隙沿著長度連續地佈置，經圖案化以使得側板101及102之孔隙匹配。側板101及102兩者包含樞轉端及控制端。側板101之控制端的遠端孔隙形成為狹槽，該狹槽經設定大小以配對偏心銷108a之末端部分，該末端部分為螺栓119a，且經成形以使得該螺栓可藉助於相對於另一側板旋轉側板101或102來離開該狹槽。在處於關閉位置中時，螺栓119a另外將偏心銷108a側向地限制於該狹槽內，從而隔開側板。在一些實施例中，側板102之控制端的遠端孔隙形成為(但不限於)圓孔，且在一些其他實施例中，形成為葉狀星形孔，該孔經圖案化以配對偏心銷108a之延伸部分中的匹配圖案，(參見以下圖5)。輥元件107藉由穿過該等側板之中心孔隙的螺栓118a附連於側板101與102之間，從而提供用於輥107之樞轉軸，以使得繩索115可在由側板101及102、輥107及偏心銷108a形成之孔隙內通過。側板102之樞轉端孔隙藉由螺栓116c樞轉連接至連桿106之上部孔隙。側板101之樞轉端藉由螺栓116a(參見圖2)類似地樞轉連接至連桿105之上部孔隙。

下部總成113包含兩個一般平行側板103及104。此等側板為延長形狀、一般平坦橫截面，且由適合於高磨損及應力施加之剛性材料構造，正如上部總成之側板。下部側板103包含沿著長度連續佈置之第一孔隙、第二孔隙及第三孔隙。下部側板104包含第一孔隙、第二孔隙、第三孔隙及第四孔隙，該等孔隙沿著長度連續地佈置(參見圖5)，經圖案化以使得側板103及104之第一孔隙、第二孔隙及第三孔隙對準。側板103及104兩者包含樞轉端及銷/護柱端。側板103之銷/護柱端處的遠端(第三)孔隙形成為狹槽，該狹槽經設定大小以配對偏心銷108b之末端部分，該末端部 分為螺栓119b，且經成形以使得該螺栓可藉助於側板103與104之間的相對旋轉來離開該狹槽。在處於關閉位置中時，螺栓119b另外將偏心銷108b側向地限制於該狹槽內。側板104之銷/護柱端的第四孔隙形成為(但不限於)狹槽，該狹槽具有一般平行於下部側板104之長軸的長軸(參見以下圖5)。在一些實施例中，下部側板104之銷/護柱端的第三孔隙包含，但不限於，圓孔，或葉狀星形孔，該孔經圖案化以配對偏心銷108b之末端部分中磨銑或澆鑄之匹配圖案，(參見以下圖5)。凸輪/錨固元件110藉由穿過該等側板之中心孔隙的螺栓118b樞轉連接在側板103與104之間，以使得該凸輪/錨固元件110可繞該螺栓之主軸自由旋轉，並且使得穿過上部總成111之繩索115然後可在由側板103及104、凸輪/錨固件110及偏心銷108b形成之孔隙內通過，而沒有干擾。

凸輪/錨固件110包含第一孔隙及第二孔隙，以及凹形凸輪/摩擦面。凸輪/錨固件110之第一孔隙經設定大小以使得標準攀爬卡扣可容易地穿過該孔隙，以便將攀爬者附接至裝置100。凸輪/錨固件110之第二孔隙藉助於螺栓118b樞轉配對至下部側板103及104之第二孔隙，並且用作用於凸輪/錨固件110之凸輪動作的樞轉支點。

銷/護柱總成114充當可調整對立面，凸輪/錨固件110在該對立面上壓縮繩索115(參見以下圖4)，且包含偏心銷108b、護柱109及螺栓119b、119d及501。偏心銷108a及108b相同且由諸如鋼之耐磨材料構造，並且具有中心部分，該中心部分具有匹配上部側板101及102與下部側板103及104之間的空間之彼寬度的寬度。在中心部分之每一末端處存在以共用長軸為中心之延伸部，該末端也平行於銷之中心部分的長軸且自銷之中 心部分的長軸偏移。因此，當偏心銷108a及108b繞較小端延伸部之長軸(旋轉軸)旋轉時，中心部分以偏心型式繞該軸旋轉。偏心銷108a及108b穿過旋轉軸鑽孔及攻絲，以便接收螺栓119a-c。此外，偏心銷108a及108b中之每一者的一個末端可經磨銑及/或設定形狀來圖案匹配，該圖案匹配切割/磨銑至上部側板102及下部側板104之第三孔隙中，從而提供用於指示偏心銷之旋轉的位置之機構(參見以下圖5)。以此方式，繩索孔隙之總大小可經調整以適應各種繩索大小及構造。

護柱109由諸如鋁之耐磨及輕型材料構造，且包含具有與偏心銷108a及108b之中心筒體相同寬度之圓形筒體。護柱109包含第一孔隙及第二孔隙。護柱109之第一孔隙自中心偏移且平行於中心線，以使得第一孔隙覆蓋筒體之邊緣，從而形成半圓形切口(參見以下圖2至圖5)。半圓形切口之直徑與偏心銷108b之中心部分的直徑相同。第二孔隙包含螺絲孔，該螺絲孔自護柱109之中心軸偏移且平行於護柱109之中心軸，並且藉助於螺栓501與下部側板104之狹槽(第四孔隙)配對，以使得螺栓501可在該狹槽內自由移動，並且螺栓501進一步限制護柱109之外面，以便與下部側板104之內面齊平(參見圖5)。偏心銷108b之中心部分裝配於護柱109之第一孔隙內，且在其中自由旋轉。隨著偏心銷108b旋轉至不同位置，因而中心筒體之偏心位置以往復型式移動護柱109，該往復型式受下部側板104中之狹槽(第四孔隙)內的螺栓501限制(參見以下圖5)。

螺栓119d被鬆開來做出此類調整，並且被再次緊固來將護柱109固持於新位置中。

上部總成111及下部總成113藉助於脊柱總成112連接。脊 柱總成112包含連桿105及連桿106，該等連桿為彼此之鏡像，各自具有上端及下端。連桿105及106兩者為延長形狀、一般平坦橫截面，由適合於高磨損及應力施加之剛性材料構造，且各自包含沿著長度連續佈置之第一孔隙、第二孔隙及第三孔隙。連桿105及106兩者以其可繞該螺栓之主軸自由旋轉之方式，藉由穿過其最中心(第二)孔隙之螺栓117樞轉地彼此附連。連桿105及106之最上部(第一)孔隙藉由螺栓116a及116c(參見圖2)分別附連至上部側板101及102之樞轉端(第一)孔隙。螺栓116a-c相同且包含埋入連桿105中之平頭，以使得連桿105可與連桿106齊平且通過連桿106自由移動而沒有來自該螺栓頭之干擾，並且使得上部側板101另外可繞螺栓116a之主軸旋轉。螺栓116c(參見圖2)、連桿106及上部側板102反映螺栓116a、連桿105及上部側板101之佈置。連桿105及106之下部(第三)孔隙以與連桿105及106之上部(第一)孔隙配對上部側板101及102之樞轉端(第一)孔隙相同的方式分別與下部側板103及104之樞轉端的第一孔隙配對。

如圖1中之中性位置所示，裝置100沿著繩索115之長度自由移動，直至將攀爬者重量施加至凸輪/錨固元件110，從而移動元件110之摩擦面來將繩索壓縮在摩擦面與護柱108b之間，此時裝置被組配於如圖4中所示之鎖定位置中。

圖4展示處於鎖定或固定位置中之裝置100，其中為清晰而移除了上部側板101及下部側板103。在此位置中，裝置100支撐攀爬者之重量且在繩索115上保持固定，直至藉由在上部總成111上施加向下的力來解鎖該裝置的此類時間，將該裝置返回到圖1中所示之自由滑動位置。當施加攀爬者之重量時，力自凸輪/錨固件經過下部側板103及104、經過連桿 105及106傳輸至上部側板101及102，其中繩索115與偏心銷108a之間的摩擦致使側板101及102大致繞螺栓118a之主軸旋轉。此也致使繩索繞輥107及偏心銷108a以大致「s」形曲線彎曲，從而增加偏心銷108a處所產生之摩擦，且在上部總成111上賦予拖曳力。此力自脊柱總成112向下傳輸至下部側板103及104之連接端，從而致使該等側板繞螺栓118b之主軸樞轉，迫使銷/護柱總成114向下且將繩索推動至凸輪/錨固件110之面中。其為一齊作用於上部總成及下部總成之摩擦力的組合，從而允許將攀爬者之位置支撐於繩索上。

圖5展示銷/護柱總成114及將偏心銷108a與上部側板102配對的分解圖，以便例示此等元件之指示功能。被製成偏心銷108a之末端部分的圖案與上部側板102之第三孔隙中製造之圖案配對，以便指示偏心銷108a之旋轉位置。藉由自偏心銷108a中取出螺栓119c，該銷可被拉出其配對孔隙且旋轉至新位置。然後將其重新插入，且緊固螺栓119c以便在使用期間將偏心銷108a固持於適當位置中。偏心銷108b以與以上附加護柱109相同的方式與下部側板104之第三孔隙配對。護柱109包含第一孔隙及第二孔隙。護柱109之第一孔隙自中心偏移且平行於中心線，以使得第一孔隙覆蓋筒體之邊緣，從而形成半圓形切口，該半圓形切口之直徑與偏心銷108b之中心筒體的直徑相同。第二孔隙包含螺絲孔，該螺絲孔自護柱109之中心軸偏移且平行於護柱109之中心軸，並且藉助於螺栓501與下部側板104之狹槽(第四孔隙)配對，以使得螺栓501可在該狹槽內自由移動，並且螺栓501進一步限制護柱109之外面，以便與下部側板104之內面齊平。偏心銷108b之中心筒體裝配於護柱109之第一孔隙內，且在其中自由旋轉。 隨著偏心銷108b旋轉至不同位置，因而中心筒體之偏心位置以往復型式移動護柱109，該往復型式受下部側板104中之狹槽(第四孔隙)內的螺栓501限制。

圖2展示在將裝置接合至繩索或自繩索鬆開裝置之前處於打開位置中之裝置100。為了自中性位置打開裝置，上部總成111、脊柱總成112及下部總成113必須以螺栓118a、116a、117、116b及118b沿直線一個與另一個對準之方式對準。然後，上部側板101及102可繞螺栓118a之主軸在相反方向上旋轉，連桿105及106可繞螺栓117之主軸在相反方向上旋轉，並且下部側板103及104可繞螺栓118b之主軸在相反方向上旋轉。此產生使上部側板101及下部側板103分別遠離偏心銷108a及108b移動之剪刀狀動作，並且允許繩索插入上部總成111之輥107及偏心銷108a與下部總成113之凸輪/錨固件110及銷/護柱總成114之間。若五個樞轉點中之任何者不與其他四個成直線，則裝置不可打開。

圖3展示處於打開位置中之裝置100，其中例示繩索路徑115，為清晰而移除了上部側板101。如所示，繩索在偏心銷108a與輥107之間通過，然後向下且處於偏心銷108b與凸輪/錨固元件110之凹形摩擦面之間。然後可關閉裝置，並且可將重量施加至凸輪/錨固元件110，從而將致使裝置抓住繩索且支承重量。

技藝人士應理解，以上做出之描述為示例性的，且存在可在本發明之範疇內做出之相當大範圍的尺寸、材料、緊固件、樞軸等等之可變性。因而，本發明之範疇僅由以下申請專利範圍限制。

Claims (6)

1. 一種繩索攀爬裝置，其包含一上部總成，其包含平行之平面的第一側板及第二側板，所述側板各自具有一共用形狀，該共用形狀具有一第一自由端及一第二樞轉端，該第一側板及該第二側板藉由穿過該第一側板及該第二側板兩者之一輥軸而在該第一末端與該第二末端之間的一點處藉由一輥隔開一第一尺寸，以使得所述側板能夠繞該輥軸相對於彼此旋轉，並且使得該輥能夠在該輥軸上旋轉，該第一側板具有一第一固定銷，該第一固定銷在該自由端與該輥軸之間的一點處延伸超過該第一尺寸，並且該第二側板具有一狹槽，該狹槽自一個邊緣延伸一距離至該第二側板，以使得在所述側板處於第一自由端及樞轉端匹配之旋轉位置中的情況下，該銷完全接合於該狹槽中；一脊柱單元，其包含延長之平面的第一連桿及第二連桿，所述連桿具有共用長度及形狀以及各自為板間距之一半的共用寬度，所述連桿在一中心點處彼此樞轉，其中該第一連桿之一個末端樞轉連接至該上部總成之該第一側板的該樞轉端，並且該第二連桿之一個末端樞轉連接至該上部總成之該第二側板的該樞轉端；以及一下部總成，其包含平行之平面的第三側板及第四側板，所述側板各自具有一共用形狀，該共用形狀具有一第一自由端及一第二樞轉端，該第三側板及該第四側板藉由穿過該第三側板及該第四側板兩者之一夾緊軸而在該第一末端與該第二末端之間的一點處藉由一夾緊元件隔開該第一尺寸，以使得該第三側板及該第四側板能夠繞該夾緊軸相對於彼此旋轉，並且使得該夾緊元件能夠在該夾緊軸上旋轉，該夾緊元件具有經組配來耦接 至一使用者之身體線束的一操作端，以及一夾緊端，該第三側板具有一第二固定銷，該第二固定銷在該自由端與該夾緊軸之間的一點處延伸超過該第三側板及該第四側板之間距，並且該第三側板具有一狹槽，該狹槽自一個邊緣延伸一距離至該第二側板，以使得在所述側板處於自由端及樞轉端匹配之旋轉位置中的情況下，該銷完全接合於該狹槽中；其中該裝置之僅在一個特定圖案中對準之所述樞轉點允許該上部總成之該第一側板及該第二側板、該脊柱總成之所述連桿及該下部總成之該第三側板及該第四側板一齊旋轉，從而打開該裝置以允許一繩索接合於該上部總成之該第一固定銷與該輥之間，以及該下部總成之該夾緊元件與該第二固定銷之間，並且其中，在該繩索接合的情況下，該裝置之所述元件能夠一齊旋轉以繞該繩索來關閉該裝置，並且一使用者能夠在該裝置關閉的情況下旋轉所述元件，藉以在該繩索上自由滑動或利用施加至該夾緊元件之該操作端的重量來夾緊至該繩索。
2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該夾緊元件之該操作端包含一環，該環具有用以接合一卡扣之一大小。
3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一固定銷包含一第一主體，該第一主體偏心於該銷之軸，以使得該第一偏心主體可旋轉且固定於不同位置中，以便調整該輥與該銷之該偏心主體之間的一距離，從而適應不同直徑之繩索。
4. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該主體及該固定銷包含一栓槽延伸部，該栓槽延伸部經組配來將一栓槽開口接合於該第一側板中，以使得該偏心主體可在不同點處插入且緊固，以便在使用中強烈地抵抗該偏心 主體之旋轉。
5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第二固定銷包含一第二主體，該第二主體偏心於該銷之軸，以使得該主體可旋轉且固定於不同位置中，以便調整該夾緊元件與該銷之該偏心主體之間的一距離，從而適應不同直徑之繩索。
6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包含一第三偏心主體，該第三偏心主體具有顯著大於該第二偏心主體之直徑的一直徑，該第三偏心主體可調整地連接至該第三側板，以旋轉該第二偏心主體之一方式接合該第二偏心主體調整該第三偏心主體相對於該夾緊元件之該夾緊端的位置，從而提供額外的補償以便適應不同直徑之繩索。