用于调节柔性连接件的长度的装置及其在用于背带条带的舒适单元中的使用

摘要

本发明涉及一种用于根据施加在柔性连接件(1、2)上的牵引力调节所述连接件的长度的装置，所述连续的连接件在所述装置的两个基本上对置的输入/输出端之间贯穿该装置。按照本发明，该装置包括用于产生至少一个连接件环的机构，该连接件环的跨度能按照牵引力改变。至少一个返回机构(7)倾向于当所述连接件上没有任何牵引力时使所述环的跨度增加到预定的最大值，这与该装置设在其上的连接件的表观长度的减少相对应，而该牵引力导致环的跨度减小到预定的最小值，这与装置设在其上的连接件的表观长度的增加相对应。本发明还涉及具有S形或Ω形环的装置以及涉及用于背带条带的舒适壳体。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节柔性连接件的表观长度的装置。它具有各种 不同的应用，尤其是在安全领域，特别是保持人或负载以防它们掉落。它 甚至能用于使物体或人、救生索、保持索等停止移动。本文说明一种具有 舒适单元的应用，该舒适单元用于条带、特别是安全背带的条带。

背景技术

用于高空作业人员的防掉落装置中使用了背带，该背带由人穿戴并连 接到救生索上。这种类型的背带必须调节成足够绷紧，以防止松开而使人 掉落。然而，这种调节限制了人的运动的可能性或产生障碍。因此专利申 请EP0902710提出了一种背带的使用，该背带由在低应力下具有某种弹 性但有限制的材料制成，所述限制使得在掉落停止的情况下-因此在高应 力下-该背带无弹性作用以供有效保持。因此这种背带具有不过度限制人 正常运动的舒适特性并通过具有有益的掉落停止性能而具有安全特性。

然而，这种类型的背带存在某些缺点。例如，当背带中使用弹性材料 的情况下，由于物理/化学老化过程，所以即使在没有过大应力时，过一段 时间也可能发生机械性能降低。而且，这种类型的背带比由无弹性性能的 材料制成的常规背带更复杂和生产成本更高。

机械调节装置也从专利申请DE 2419193、EP 0629530和US  2004/095004已知。然而，这些装置具有某些局限性，例如尤其是不可逆性 或没有偏转轴的位移。

发明内容

总体上说，本发明涉及一种机械装置，该机械装置使得可以调节柔性 连接件(绳，带)的表观长度，所述连接件可以像吊索那样为柱形或者可 以像条带那样是扁平的。为此，连接件通过形成至少一个环而从该装置中 穿过，该环可以或多或少地根据施加在连接件上的拉力伸展，使用返回机 构以便在所述连接件上没有拉力时增加环的尺度(大小，范围)并因此减 少连接件的表观长度。这样的结果是具有本发明的装置的连接件具有至少 延长的性能(特性，行为)，优选总体为弹性的性能，即使连接件本身可 能不具有内在的可伸展(延长)性或弹性特征该性能也很明显。此外，优 选地，连接件不具有任何特定的弹性性能并且实际上不可伸展。本发明在 安全应用中尤其有利。

因此，本发明涉及一种用于根据施加在柔性连接件上的拉力调节该柔 性连接件的长度的装置，所述连续的连接件在所述装置的两个基本上对置 的输入/输出端之间穿过该装置。

按照本发明，该装置包括用于产生至少一个其尺度能根据拉力改变的 连接件环的机构，当所述连接件上没有拉力时倾向于使所述环的尺度增加 到预定的最大值的至少一个返回机构(回动机构)，这种环的尺度的增加 与该装置安放在其上的连接件的表观长度的减小相对应，连接件的拉力导 致环的尺度减小到预定的最小值，这种环的尺度的减小与装置安放在其上 的连接件的表观长度的延长相对应。

在本发明的不同实施例中，下列措施可以单独使用或者可以以技术上 的所有可能的组合使用，这些措施尤其是：

-该装置仅具有一个环，

-该环是基本上扁平的，

-基本上扁平的环在该装置的两个输入/输出端之间在一显著展开的平 面中延伸，

-该环是基本上扁平的，并且在该装置的两个输入/输出端之间在一显 著展开的平面中延伸，

-连接件是织物连接件或非织物连接件，

-非织物连接件是金属的(单股或多股)，

-非织物连接件由合成材料(单股或多股)制成，

-织物连接件是机织织物或无纺织物，

-连接件由合成材料特别是尼龙、聚酰胺、聚酯等或它们的组合制成，

-连接件由天然材料特别是亚麻、棉花、苎麻等的纤维或它们的组合制 成，

-连接件是复合材料连接件，

-连接件是织物和非织物复合材料连接件，

-连接件是机织织物和无纺织物复合材料连接件，

-连接件是合成材料和天然材料的复合材料连接件，

-当被拉动时，该连接件本身是无弹性的，

-当被拉动时，该连接件本身至少部分地具有弹性性能，

-连接件本身在拉力开始时显示弹性性能而在此后无弹性性能，

-连接件是扁平的(＝条带)，

-连接件是柱形的，

-柱形连接件是绞线(股)，

-在柱形连接件的情况下，偏转轴包括槽，

-在柱形连接件的情况下，包括槽的偏转轴是滑轮，

-连接件选自柱形连接件或扁平连接件(＝条带)，

-连接件是扁平的，并且环是开口的，

-环是开口的(优选地用于扁平连接件)，

-环是闭合的(对于柱形连接件而言易于生产，其中环的两个端部之间 的偏差至少等于连接件的直径)，

-该装置对于每个环都包括至少两个连接件偏转轴，所轴中的至少一个 能平移移动并且在功能上附接到所述至少一个返回机构上，

-该返回机构是有弹性的，

-该返回机构具有形状记忆(例如橡胶块)，

-该返回机构具有尺寸记忆，

-该返回机构是弹性材料块，

-该返回机构是弹簧，

-该弹簧通过伸展工作(在环的最大尺度处，弹簧具有减小的长度，其 螺旋(簧圈)相互靠近；而在环的最小尺度处，弹簧具有增加的长度，它 伸展，它的螺旋间距变大)，

-该弹簧通过压缩工作(在环的最大尺度处，弹簧具有增加的长度，其 螺旋间距更大；而在环的最小尺度处，弹簧具有减小的长度，其螺旋相互 靠近)，

-该返回机构是弹簧，该弹簧通过伸展工作：连接件上的导致环的尺度 减小的拉力使得弹簧伸展，

-该返回机构是弹簧，该弹簧通过压缩工作：连接件上的导致环的尺度 减小的拉力使得弹簧压缩，

-两个偏转轴各自朝与另一轴相对的方向使连接件返回，

-偏转轴中的至少一个可以旋转移动(该偏转轴不能平移和/或该偏转 轴能够平移)，

-该装置包括S形环，连接件的第一偏转轴在平移上被固定(不能平 移)，第二偏转轴能够平移并且在功能上附接到所述至少一个返回机构上， 该返回机构在该装置的一个或多个固定点和第二偏转轴之间起作用，

-该装置包括Ω形环，连接件的第一偏转轴能够平移并且在功能上附接 到所述至少一个返回机构中的第一返回机构上，第二偏转轴能够平移并且 在功能上附接到所述至少一个返回机构中的第二返回机构上，在第一和第 二至少一个返回机构独立的情况下，所述返回机构分别在该装置的一个或 多个固定点和它们对应的偏转轴之间起作用，而在第一和第二至少一个返 回机构是至少一个同一返回机构的情况下，所述返回机构在第一和第二偏 转轴之间起作用，

-具有Ω形环的装置还包括反作用板或两个固定的Ω偏转轴(反作用板 的两个端部具有与两个固定的Ω偏转轴相同的连接件返回功能)，

-可平移的偏转轴沿着该装置的至少一个平移路线就位，

-该装置对于每个可平移的偏转轴都包括两个平行且对置的平移路线， 所述平移路线容纳可平移的偏转轴的两个相对端，

-与环的最小预定尺度相对应的平移路线的端部具有端部止挡，

-该装置对于每个可平移的偏转轴都包括两个平行且对置的平移路线， 所述平移路线容纳偏转轴的两个相对的端部，以便允许所述偏转轴被平移 引导，

-该装置包括基本上扁平的单元，所述环布置在所述单元内部。

本发明还涉及本发明的装置的应用，它用于形成舒适单元(组件，壳 体，箱体)，该舒适单元用于背带(挽具，系在身上的成套绳子，harnais) 条带(扁阔的带子)、特别是安全背带。

在各种各样的变型中，所述舒适单元具有一个或多个下述特征，即：

-该单元由框架形成，它的主表面基本上是敞开的(“骨架”单元)，

-该单元是基本上闭合的(它在主表面上具有实际的壁)，

-该单元由刚性材料制成，

-该单元由塑料或金属或复合材料制成，

-该单元由两个尤其是通过卡扣配合和/或焊接和/或螺栓连接而接合在 一起的壳体组成，每个壳体都形成所述单元的两个主表面的其中之一，

-连接件的输入/输出端的至少其中之一在分别属于两个壳体的两个对 置的边缘之间产生，

-连接件的输入/输出端的至少其中之一以两个壳体的其中之一的侧壁 中的孔口(壳体输入/输出端壁孔口)的形式产生，

-连接件的输入/输出端的通道尺寸稍大于连接件的尺寸，以引导所述 连接件(以便防止例如在其拉力不是轴向的扁平连接件的情况下，连接件 自身的折叠或绕组导致阻塞在该装置中)，

-该单元基本上是扁平的，

-该单元的主表面的至少其中之一是弯曲(向内弯曲)的凹面，以用于 适应背带的穿戴者的肩部，

-该舒适单元略微弯曲(向内弯曲)，以用于适应背带的穿戴者的肩部，

本发明涉及或具有下列特征：

-能改变连接件如形成环的条带或绳的两端之间的距离的装置，该装置 取框架的形式并具有两个横向轴，这两个横向轴在它们的端部处连接到该 框架上，所述连接件以“S”形行进连续地缠绕在该框架上，因此两个轴的 至少其中之一通过返回机构连接到该框架上，以便在施加在连接件的一端 或两端上的拉力的作用下自动地和永久地使该轴能沿连接件的纵向轴线的 方向位移，

-这种装置设计成将返回机构布置在活动的轴和框架之间以便通过压 缩工作，

-这种装置设计成将返回机构布置在活动的轴和框架之间以便通过延 伸工作，

-这种装置设计成使将活动的轴连接到框架上的返回机构附接到框架 在连接件的轴上的其中一个的纵向端上，

-这种装置设计成使将活动的轴连接到框架上的返回机构包括两个分 别附接到框架的侧面部分上的部分，

-这种装置设计成使活动的轴的端部在分别形成于框架的两个侧面部 分的每个中的长方形开口中滑动，从而为这些轴提供引导功能和限制它们 的行程的功能，

-该返回机构由弹性材料组成，

-该返回机构由具有形状记忆的材料组成，

-该返回机构由具有尺寸记忆的材料组成，

-该返回机构由至少一个弹性材料块组成，

-该返回机构由至少一个弹簧组成，

-这种装置设计成布置在连接件的端部处，为此它将其端部连接到系留 机构(moyen d’amarrage)上，

-该装置的环用形成背带的一部分的刚性条带产生，由环装置提供的可 伸展性甚至弹性这样计算，即，保证通过伸长条带的两个端部之间的距离 便于穿戴背带的人运动，所述环为此布置在合适的一个或多个地方，

-该环布置在弹性条带上，以便补充该条带的弹性。

-两个轴可以在返回机构的作用下移动。

本发明尤其适于由使用者穿戴的背带，所述背带可包括条带，尤其是 调节装置放置于其上的肩部条带。背带是常规背带，例如用于婴儿、用于 飞机或船舶领航员、用于汽车或重型车辆驾驶员、用于动物等的背带，或 安全背带，尤其是防坠背带。本发明还适用于连接到设有背带或其它固定 机构的使用者上的连接件(例如救生索、狗链、或类似类型的连接件)， 调节装置放置在所述连接件上。

本发明最后涉及一种条带型背带，所述条带的至少其中之一包括用于 根据上述的一个或多个特征的调节连接件长度的装置，所述装置形成一单 元(该装置称为“舒适单元”)，并包括用于产生至少一个条带环的机构， 该条带环的尺度能根据条带上的拉力改变，至少一个返回机构倾向于在所 述条带上没有拉力时将所述环的尺度增加到预定的最大值-它与装置放在 其上的条带的表观长度的减小相对应，条带上的拉力造成环的尺度减小到 预定的最小值-它与装置放在其上的条带的表观长度的伸长相对应。

附图说明

现在将通过下面参照附图对实施例和实施方式的以非限制性的方式说 明举例说明本发明，在附图中：

图1是当闲置而不经受任何拉力时，用于条带的第一示例性舒适单元 (S形环)的横断面侧视图，

图2是当闲置而不经受任何拉力时，用于条带的第一示例性舒适单元 的前视图，

图3是第一示例性舒适单元在没有它的条带的情况下的部件分解透视 图，

图4是用于经受拉力的条带的第一示例性舒适单元的横断面侧视图，

图5是用于经受拉力的条带第一示例性舒适单元的前视图，

图6是当闲置而不经受任何拉力时，用于条带的第二示例性舒适单元 (Ω形环)的横断面侧视图，

图7是当闲置而不经受任何拉力时，用于条带的第二示例性舒适单元 的前视图，

图8是第二示例性舒适单元在没有它的条带的情况下的部件分解透视 图，

图9是用于经受拉力的条带的第二示例性舒适单元的横断面侧视图，

图10是用于经受拉力的条带的第二示例性舒适单元的前视图，

图11是包括舒适单元的安全背带的后视图，该舒适单元处在该背带的 背侧部分的肩部条带上，

图12是图11的安全背带的前视图。

具体实施方式

在这些附图中，第一实施例的舒适单元在内侧包含条带的S形环，而 在第二实施例中包含一Ω形环。图1、2、4-7、9、10在舒适单元两侧的条 带中示出固定标记(黑线)，以便示出在所述条带上的拉力和松驰(闲置/ 无拉力)的作用。

下面将更具体地详细说明用于背带条带的舒适单元，该舒适单元为使 用它的条带提供至少一个伸长特征，以便保证背带的穿戴者的某种使用舒 适性。

该舒适单元可以安放在肩部条带上，以便保证身体上部的运动自由度。 更一般地，该舒适单元也可以安放在背带条带上的能改善背带的使用舒适 性的任何其它点处。该舒适单元可以与具有给定宽度的条带成一直线地安 放，并且在不需要损坏性干预的情况下将该单元放在该条带上。特别地， 条带不必进行切割或用任何其它方法修改。舒适单元的装配无论如何不影 响条带的原始机械强度。

由舒适单元的使用所提供的伸长效果通过连接到活动的和/或固定的 偏转轴的旁路上的条带轨道和可能的反作用板-视所采用的环构型(S形 或Ω形)而定-的组合实现，所述活动的偏转轴上附接有弹簧，该弹簧当 条带上的拉力趋向于减少环的范围时产生返回反作用。该单元本身在此仅 是保持所有部件处于合适位置，并且用于引导和然后在行进结束时固定偏 转轴的平移。

当施加拉力到连接件/条带上时，得到连接件/条带的这种表观伸长效 果。当拉力停止时，该舒适单元还优先提供连接件/条带的表观缩短(伸长 之后)效果。这些连接件/条带的表观伸长和缩短的效果涉及连接件/条带的 表观弹性的总体效果。

因此，舒适单元具有两种特定构型，这视所采用的环的构型而定：S 形或Ω形。

在S形环构型中，两个条带偏转轴中仅有一个平移移动。对应的装置 在图1-5中示出。在该构型中，连续的条带穿过舒适单元，它具有相对于 单元3的上游部分1和下游部分2。修饰词“上游”和“下游”在此纯粹 是任意地使用，并规定以有助于说明。该条带的上游部分1通过单元的输 入/输出端-在此为上游点9-伸入该单元内，并在已穿过单元的大部分之 后绕固定的偏转轴6(不可平移，但优选可旋转)卷绕约半匝(周，圈)， 然后该条带绕偏转轴5卷绕约180°-该偏转轴5能在已返回到单元的上 游输入/输出端之后平移，接着，条带将穿过单元的另一输入/输出端-在此 为下游点10-离开，以形成条带的下游部分2。优选地，如果固定的偏转 轴6可以旋转，则可平移的偏转轴5也能旋转。

在图1和2中，在条带的上游部分和下游部分之间没有显著的拉力施 加在其上。该装置因而是休止的，两个偏转轴在弹簧7的作用下相互远离， 该弹簧作用在可平移的偏转轴5的两个侧向端上，并趋向于将所述轴5拉 向单元的上游输入/输出端9，以使所述环具有最大的尺度/伸展。

在图4和5中，例如由于具有舒适单元的背带条带的穿戴者进行运动， 在条带的上游部分1和下游部分2之间在该条带上施加有拉力。然后该条 带压在固定的偏转轴6上，并通过“滑轮”原理而克服弹簧7的作用使得 可平移的偏转轴5移向固定的偏转轴6，这减少了环的尺度并因此产生条 带的表观伸长(形式为黑线的条带标记彼此远离)。当条带上的拉力停止 时，弹簧7使活动的偏转轴返回它的起始位置，这使得环的尺度增加并因 此引起如图1和2中所示的条带的表观缩短。

图3提供了舒适单元的结构的更好视图，该舒适单元由装配在一起的 两个部分制成，这两个部分彼此卡扣配合并且在内部包含所述固定的偏转 轴6和可平移的偏转轴5。所述可平移的轴5在其两端处在该单元的对置 壁的平行槽(或开口)-即一对槽-中被引导。弹簧7在所述单元的附装 结构和该可平移的轴5之间伸展。

优选地，条带在其整个长度上具有基本恒定的宽度，以便尤其例如当 条带上存在非轴向拉力的情况下避免条带的可能妨碍舒适单元的操作的偏 斜(倾滑)、折叠(打褶)或翻转等任何问题。更一般地，为改善连接件 在单元的输入/输出处和单元中的引导，调节输入/输出端处的用作连接件的 通道的孔口，以使连接件和偏转轴的尺寸(用于条带的宽度和厚度以及用 于绳的直径)可以包括侧向凸肩或槽。作为例子，用于安全背带的条带具 有约45mm的宽度。

在Ω形环构型中，两个条带偏转轴都是可平移的。对应的装置在图6-10 中示出。在该构型中，连续的条带穿过舒适单元，并且具有相对于单元3 的上游部分1和下游部分2。如前所述，修饰词“上游”和“下游”在此 纯粹是任意的，并且规定以有助于说明。条带的上游部分1穿过单元的输 入/输出端-在此为上游点9-伸入单元，并将绕可平移的第一偏转轴5卷 绕约半匝，然后该条带将绕反作用板8的第一端卷绕约180°，随后绕所 述反作用板8的第二端卷绕约180°，接着绕可平移的第二偏转轴5’卷绕 约半匝，然后，该条带将穿过单元的另一输入/输出端-在此为下游点10- 离开，以形成条带的下游部分2。在不同方案中，可平移的偏转轴线5、5’ 是也可以旋转的。

显然应该理解，支承板8的主要功能是在它的两端处提供用于条带的 路线的偏转机构，所述板可以例如用固定地布置在反作用板的端部位置处 的两个另外的所谓Ω偏转轴代替。然而，反作用板的小厚度使得条带的滑 动可能性以及因此舒适单元沿条带位移的可能性变得更困难，所以如果希 望使舒适单元的位移变得更困难，则可以使用这种反作用板。

优选地，设置一种手段(机构)以使得将舒适单元完全或在一定限度 内相对于条带固定成为可能，以防止它(过度地)位移以及防止它能最终 到达妨碍背带的穿戴者的位置。

在图6和7中，在条带的上游部分1和下游部分2之间没有显著的拉 力施加在该条带上。因而该装置是休止的，并且两个偏转轴在弹簧7的作 用下相互接近，该弹簧-在本例中在两个点处-作用在可平移的偏转轴5、 5’的侧端之间，并倾向于将所述轴5、5’拉在一起以使该环具有最大尺度/ 伸展。

在图9和10中，例如由于具有舒适单元的背带条带的穿戴者进行运动， 在条带的上游部分1和下游部分2之间在所述条带上施加有拉力。然后该 条带压在反作用板8上，并利用“滑轮”原理而通过使可平移的偏转轴5、 5’克服弹簧7的作用分开而移位，这减小环的尺度并因此导致条带的表观 伸长(形式为黑线的条带标记相互远离)。当条带上的拉力停止时，该弹 簧使活动的偏转轴返回它们的起始位置，这导致环的尺度增加并因此引起 条带的如图6和7中所示的表观缩短。

如已经看到的，该单元通常由两个接合在一起的壳体组成。优选地， 所述壳体中的一个形成单元3的较大部分，而另一个壳体则形成盖4。所 述单元的具有Ω形环的结构在图8中更好地示出，其中它的两个部分装配 在一起并卡扣装配到彼此之中，以便包含可平移的偏转轴5、5’和反作用板 8。可平移的偏转轴5、5’在它们的两端处在单元的对置壁中的两对相互平 行的槽中被引导。弹簧7在可平移的偏转轴5和5’之间延伸。

在上述实施例中，所涉及的连接件-在此为条带-从装置的每侧离开 该装置。在一种变型中，连接件的一端可以固定到该装置上，并且该装置 包括专用的附接机构(钩、鱼尾形锚定装置、螺纹锚定装置、弹簧钩等)， 由此使得拉力能施加在连接件上。另外，已经将装置的休止状态说成与连 接件上没有拉力时的最大环尺度相对应。然而，应该理解，在某些应用中， 连接件通常是拉紧的(环的尺度因此较小)，然后该装置用于补偿连接件 的张力的降低(减少连接的表观长度)。在另一些应用中，连接件上的张 力通常使得环的尺度处于该环的最小和最大尺度之间，并因而能在两个方 向上补偿连接件的表观长度，这视张力是增加还是减少而定。而且，固定 的(包括Ω)或活动的偏转轴可以旋转或不旋转，这视生产方法而定。优 选地，该单元不具有任何外部锋利边缘，因为它要与使用者接触。

舒适单元在防掉落安全背带中的应用在图11和12中示出。在该应用 中，舒适单元安放在背带的每个肩部条带上并处于使用者的背部。优选地， 设置用于沿着条带固定舒适单元的机构，以便当使用背带时使舒适单元不 沿着条带(过度)位移。在该应用中，背带的条带优选为不可伸展的(由 非弹性材料制成)，而舒适单元为肩部条带提供表观弹性。