能量吸收器、连接件以及水平救生索系统技术方案

本发明专利技术涉及一种包括带的能量吸收器，所述带包括在所述带的至少一部分上延伸的具有相对较低强度的至少第一路径。能量吸收器还包括至少第一过渡区域，所述第一过渡区域包括第一起始点和第一终止点，当（在能量吸收器／带上）施加大于极限力的作用力时在第一起始点处开始沿着第一过渡区域撕裂。第一终止点与第一路径上的第一点操作性连接，使得在沿着第一过渡区域撕裂之后继续沿着第一路径撕裂。当沿着过渡区域撕裂时，载荷逐渐增大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能量吸收器或减震器以及转移能量的连接件，特别地，本专利技术涉及与 安全系统例如水平救生索系统一起使用的能量吸收器和连接件。
技术介绍
提供下面的信息以帮助读者理解下面公开的本专利技术以及典型地使用本专利技术的环 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专利技术或者本专利技术的背景。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。能量吸收器或减震器吸收能量从而例如保护设备不受损坏和/或保护人体不受 伤害。能量吸收器例如已经在坠落保护中用作防坠落安全系统例如水平救生索系统的一部 分。水平救生索系统包括连接在支撑件例如支柱之间的通常水平的绳索，各个工作者的安 全绳索能够连接在所述支撑件上。例如，参见美国专利No. 6，722，470。作为美国职业安全与健康管理局(United States Occupational Safety and Health Administration(OSHA))和美国国家标准协会(American National Standards Institute(ANSI))订立的要求的一部分，水平救生索系统应当设计成保持至少为2的安 全因子。由于存在其他规定，坠落保护部件(例如，连接件，等等)通常制成具有5，000磅 (Ibs)的等级(例如，极限拉伸载荷)。因此，对于坠落保护生产者而言，在使用通常与其他 坠落保护系统一起使用的部件(如上所述，所述部件通常具有50001bs的等级)方面，有利 的是防止水平救生索系统的载荷超过2，5001bs( S卩，对于2 1的安全因子，为5，OOOlbs)。 为了保持最小的线缆伸长以及在使用水平救生索的工作者下方保持合适的总坠落距离，优 选保持载荷尽可能地接近2，5001bs。然而，在特定的系统中，水平救生索支柱可能要承受大 的作用力。水平救生索系统中的能量吸收器或减震器的目的是吸收来自坠落的能量并因 此将作用力限制到特定的力以下(例如，在安全因子为2 1的情况下，力的大小是 50001bs)。虽然存在许多类型的能够实现这种功能的能量吸收器，但是对于所有这些能量 吸收器来说，一个共同的设计问题是如何在初始展开或激活时满足作用力需求。无论在初 始展开之后的连续阶段能量吸收器是否能够稳定地工作并且符合设计和调节要求，在设计 能量吸收器时必须非常小心以确保在能量吸收器的动态的初始激活期间满足这些要求。8在一种类型的能量吸收器中，在两个元件之间连接有金属条，在受到通过所述两 个元件的超过特定极限力的作用力时，金属被撕裂。美国专利No. 6，279，680公开了这种能 量吸收器在水平救生索系统中的用途。这种类型的能量吸收器或减震器中的金属发生撕裂 能够吸收能量。为了确保这种能量吸收器在初始激活时满足设计和调节要求，生产时需要 使能量吸收器经历初始的“预撕裂”(pre-tear)过程，在该过程中，能量吸收器受到足够大 的作用力从而引发小程度的撕裂。其他几个问题与包括被撕裂的材料条或材料带的能量吸收器相关联。例如，这种 能量吸收器通常发生撕裂，使得一段所述材料带被拉动沿第一方向运动，而另一段所述材 料带被拉动沿基本上与第一方向相反的第二方向运动。虽然所述材料带例如能够被生产者 卷绕起来从而使得能量吸收器最初占据很小的空间，但是能量吸收器的激活和完全(或者 甚至部分地)展开(包括拉直和撕裂)导致所述带失去效用，失去效用的带具有相对较大 的总长度/面积。这种能量吸收器可能不适合以下用途，其中只有有限的空间用于失去效 用的能量吸收器或者希望限制总的位移。虽然能够获得多种可以与坠落保护和其他系统一起使用的能量吸收器，但是仍然 希望开发改进的能量吸收设备、系统和方法。
技术实现思路
在许多实施方式中，本专利技术提供了能量吸收器或能量吸收器系统，其包括一个或 多个过渡区域，在所述过渡区域中，在使用时动态地引发撕裂或其他形变以吸收能量。本发 明的过渡区域具有限定的设计，其导致载荷在过渡区域的长度上发生可预见的变化。对于 用于例如水平救生索系统的能量吸收器，优选地，在动态引发能量吸收期间避免出现高于 预定值(例如，如上所述的25001bs)的载荷峰值，并且之后保持等于或小于所述预定值的 通常恒定的载荷。优选地，所述通常恒定的载荷尽可能地接近所述预定值。在本专利技术的几 个实施方式中，载荷在过渡区域上逐渐增大，直至到达具有相对较低强度的路径，在所述路 径上的载荷通常是恒定的。在一个方面，本专利技术提供了一种能量吸收器，其包括带，所述带包括在所述带的至 少一部分长度上延伸的具有相对较低强度的至少第一路径。能量吸收器还包括至少第一过 渡区域，所述第一过渡区域包括第一起始点和第一终止点，当(在能量吸收器/带上)施加 大于极限力的作用力时从第一起始点开始沿着第一过渡区域撕裂。第一终止点与第一路径 上的第一点操作性连接，使得在沿着第一过渡区域撕裂之后沿着第一路径继续撕裂。当沿 着过渡区域发生撕裂时，载荷逐渐增大。过渡区域中的沿着第一路径的载荷优选地不超过 预定的载荷值(例如，2500磅)。在几个实施方式中，位于第一过渡区域的带的厚度沿着第一过渡区域的长度从第 一起始点处的第一起始厚度(第一起始厚度小于带的厚度)增大到第一终止点处的第一终 止厚度，第一终止厚度大于第一起始厚度。在多个实施方式中，第一路径是第一凹槽，在第一过渡区域的第一终止点处的终 止厚度等于位于第一凹槽上的第一点处的带的厚度。第一终止点和位于第一凹槽上的第一 点例如可以是同一点。第一起始厚度例如可以大约为零。或者，第一起始厚度可以大于零。在几个实施方式中，所述带是金属带。所述带例如可以包括第一端、第二端，以及 位于第一端和第二端之间的中间区段。所述带可以包括大体上呈U型的狭槽，所述狭槽穿 过带的第一端，将第一端分成第一连接区段和第二连接区段。第一连接区段和第二连接区 段例如可以发生形变从而沿不同方向延伸远离彼此。可以在第一连接区段中形成第一连接 通道，并且可以在第二连接区段中形成第二连接通道。在几个实施方式中，第一过渡区域从 邻近狭槽的第一端的位置延伸到邻近第一路径上的第一点的位置。第二过渡区域可以从邻近狭槽的第二端的位置延伸到邻近第二路径上的第一点 的位置，第二路径具有相对较小的强度，从而使得在沿着第二过渡区域撕裂之后沿着第二 路径继续发生撕裂。所述带的厚度沿着第二过渡区域的长度从第二过渡区域的第二起始点 处的第二起始厚度增大到在第二过渡区域的第二终止点处的第二终止厚度，所述第二终止 厚度大于第二过渡区域的第二起始厚度。当施加大于极限力的作用力而沿着第二过渡区域 发生撕裂时，载荷逐渐增大。第一路径和第二路径例如可以是形成在所述带中的具有小厚度的线路。在几个实 施方式中，第一路径在其长度上具有大体上恒定的厚度，并且第二路径在其长度上具有大 体上恒定的厚度。在多个实施方式中，第一路径从第一过渡区域的终止点延伸到接近所述带的第二 端的位置，并且第二路径从第二过渡区域的终止点延伸到接近所述带的第二端的位置。所 述带的第二端和所述带的中间区段的一部分可以以螺旋方式卷绕在所述带的中间区段的 其余部分中，由此，当以足够的作用力沿相反方向拉动第一连接区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量吸收器，其包括：带，所述带包括在所述带的至少一部分长度上延伸的具有相对较低强度的至少第一路径；以及至少第一过渡区域，所述第一过渡区域包括第一起始点和第一终止点，当施加大于极限力的作用力时从所述第一起始点开始沿着所述第一过渡区域发生撕裂，所述第一终止点与所述第一路径上的第一点操作性连接，使得在沿着所述第一过渡区域撕裂之后沿着所述第一路径继续发生撕裂，当沿着所述过渡区域发生撕裂时，载荷逐渐增大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-2-6 61/026,573;US 2008-2-6 61/026,530;US 2一种能量吸收器，其包括带，所述带包括在所述带的至少一部分长度上延伸的具有相对较低强度的至少第一路径；以及至少第一过渡区域，所述第一过渡区域包括第一起始点和第一终止点，当施加大于极限力的作用力时从所述第一起始点开始沿着所述第一过渡区域发生撕裂，所述第一终止点与所述第一路径上的第一点操作性连接，使得在沿着所述第一过渡区域撕裂之后沿着所述第一路径继续发生撕裂，当沿着所述过渡区域发生撕裂时，载荷逐渐增大。2.根据权利要求1所述的能量吸收器，其中，位于所述第一过渡区域的所述带的厚度 沿着所述第一过渡区域的长度从所述第一起始点处的第一起始厚度增大到所述第一终止 点处的第一终止厚度，所述第一起始厚度小于所述带的厚度，所述第一终止厚度大于所述 第一起始厚度。3.根据权利要求2所述的能量吸收器，其中，所述第一路径是第一凹槽，在所述第一过 渡区域的所述第一终止点处的终止厚度等于位于所述第一凹槽上的第一点处的所述带的厚度。4.根据权利要求3所述的能量吸收器，其中，所述第一起始厚度等于零。5.根据权利要求3所述的能量吸收器，其中，所述第一起始厚度大于零。6.根据权利要求2所述的能量吸收器，其中，所述带是金属带，所述带包括第一端、第 二端，以及位于第一端和第二端之间的中间区段，所述带包括大体上呈U型的狭槽，其穿过 所述带的第一端，将第一端分成第一连接区段和第二连接区段，所述第一连接区段和所述 第二连接区段发生形变从而沿不同方向延伸远离彼此，在所述第一连接区段中形成第一连 接通道，在所述第二连接区段中形成第二连接通道，所述第一过渡区域从邻近狭槽的第一 端的位置延伸到邻近所述第一路径上的第一点的位置，第二过渡区域从邻近所述狭槽的第 二端的位置延伸到邻近所述第二路径上的第一点的位置，所述第二路径具有相对较低的强 度，从而使得在沿着所述第二过渡区域撕裂之后沿着所述第二路径继续发生撕裂，所述带 的厚度沿着所述第二过渡区域的长度从所述第二过渡区域的第二起始点处的第二起始厚 度增大到第二过渡区域的第二终止点处的第二终止厚度，所述第二终止厚度大于所述第二 过渡区域的第二起始厚度，当施加大于极限力的作用力而沿着所述第二过渡区域发生撕裂 时，载荷逐渐增大。7.根据权利要求6所述的能量吸收器，其中，所述第一路径和所述第二路径是形成在 所述带中的具有较小厚度的线路。8.根据权利要求7所述的能量吸收器，其中，所述第一路径在其长度上具有大体上恒 定的厚度，并且所述第二路径在其长度上具有大体上恒定的厚度。9.根据权利要求6所述的能量吸收器，其中，所述第一路径从所述第一过渡区域的终 止点延伸到接近所述带的第二端的位置，并且所述第二路径从所述第二过渡区域的终止点 延伸到接近所述带的第二端的位置，所述带的第二端和所述带的中间区段的一部分以螺旋 方式卷绕在所述带的中间区段的其余部分中，由此，当以足够的作用力沿相反方向拉动所 述第一连接区段和所述第二连接区段时，所述连接件发生撕裂并且伸直以吸收能量。10.根据权利要求9所述的能量吸收器，其中，所述第一路径和所述第二路径是形成在 所述带中的具有较小厚度的线路。11.根据权利要求10所述的能量吸收器，其中，所述第一路径在其长度上具有大体上 恒定的厚度，并且所述第二路径在其长度上具有大体上恒定的厚度。12.根据权利要求6所述的能量吸收器，其中，所述第一过渡区域包括从零到所述第一 过渡区域的第一起始点处的第一起始厚度的阶梯式厚度变化，位于所述第一过渡区域的所 述带的厚度从第一起始厚度增加到第一终止厚度，所述第一终止厚度等于位于第一路径上 的第一点处的所述带的厚度，所述第二过渡区域包括从零到所述第二过渡区域的第二起始 点处的第二起始厚度的阶梯式厚度变化，位于所述第二过渡区域的所述带的厚度从第二起 始厚度增加到第二终止厚度，所述第二终止厚度等于位于所述第二路径上的第一点处的所 述带的厚度。13.根据权利要求1所述的能量吸收器，其进一步包括相对于所述过渡区域定位的对 接元件，使得施加在所述带上的大于极限力的作用力将所述带压在所述对接元件上并且导 致所述带大体上沿着所述第一过渡区域然后沿着所述第一路径撕裂，而且导致所述带相对 于所述对接元件运动。14.一种水平救生索系统，其包括水平救生索；以及与所述水平救生索操作性连接的能量吸收器，所述能量吸收器包括带，所述带包括在所述带的至少一部分长度上延伸的具有相对较低强度的至少第一路 径；以及至少第一过渡区域，所述第一过渡区域包括第一起始点和第一终止点，当施加大于极 限力的作用力时从所述第一起始点开始沿着所述第一过渡区域发生撕裂，第一终止点与第 一路径上的第一点操作性连接，使得在沿着所述第一过渡区域撕裂之后沿着所述第一路径 继续发生撕裂，当沿着所述过渡区域发生撕裂时，载荷逐渐增大。15.根据权利要求14所述的水平救生索系统，其中，位于所述第一过渡区域的所述带 的厚度沿着所述第一过渡区域的长度从第一起始点处的第一起始厚度增大到第一终止点 处的第一终止厚度，所述第一起始厚度小于所述带的厚度，所述第一终止厚度大于所述第 一起始厚度。16.根据权利要求14所述的水平救生索系统，其进一步包括至少一个支柱系统，所述 支柱系统包括立柱和可活动地连接至所述立柱的连接件，所述连接件包括第一连接元件以 操作性地连接至所述水平救生索，所述连接件还包括第二连接元件以连接至锚定件。17.根据权利要求16所述的水平救生索系统，其中，所述连接件包括至少第一延伸狭 槽，所述支柱系统进一步包括第一联接构件，所述第一联接构件穿过所述第一狭槽以将所 述连接件连接至所述立柱，从而使得所述连接件能够沿着所述第一狭槽的长度相对于所述 第一联接构件滑动。18.根据权利要求16所述的水平救生索系统，其中，所述连接件和所述能量吸收器与 所述水平救生索以串联的形式操作性连接。19.根据权利要求16所述的水平救生索系统，其中，所述连接件和所述能量吸收器相 邻连接。20.一种使用能量吸收器来提供逐渐增加的载荷的方法，所述能量吸收器包括带，所述 带包括在所述带的至少一部分长度上延伸的具有相对较低强度的至少第一路径，所述第一路径导致在能量吸收过程中在施加作用力时所述带大体上沿着所述第一路径发生撕裂，所 述方法包括提供与所述第一路径上的第一点操作性连接的第一过渡区域，从所述第一点 开始沿着所述第一路径开始发生撕裂，当施加大于极限力的作用力而沿着所述过渡区域发 生撕裂时，载荷逐渐增大。21.根据权利要求20所述的方法，其中，位于所述第一过渡区域的所述带的厚度沿着 所述第一过渡区域的长度从第一起始点处的第一起始厚度增大到第一终止点处的第一终 止厚度，所述第一起始厚度小于所述带的厚度，所述第一终止厚度大于所述第一起始厚度。22.一种能量吸收组件，其包括带，所述带包括在所述带的至少一部分长度上具有相对较低强度的至少一条路径，以及对接元件，所述对接元件相对于所述路径定位，使得施加在所述带上的大于预定极限 值的作用力将所述带压在所述对接元件上并且导致所述带大体上沿着所述路径发生形变， 而且导致所述带相对于所述对接元件运动。23.一种与救生索一起使用的支柱系统，其包括 立柱；以及可活动地连接至所述立柱的连接件，所述连接件包括第一连接元件以连接至所述救生 索，所述连接件还包括第二连接元件以连接至锚定件。24.根据权利要求23所述的支柱系统，其中，所述连接件还包括至少第一延伸狭槽，所 述支柱系统进一步包括第一联接构件，所述第一联接构件穿过所述第一狭槽以将所述连接 件连接至所述立柱，使得所述连接件能够沿着所述第一狭槽的长度相对于所述第一联接构 件滑动。25.根据权利要求23所述的支柱系统，其中，所述连接件包括至少第二延伸狭槽，所述 支柱系统进一步包括第二联接构件，所述第二联接构件穿过所述第二狭槽以将所述连接件 连接至所述立柱，使得所述连接件能够沿着所述第二狭槽的长度相对于所述第二联接构件滑动。26.根据权利要求25所述的支柱系统，其中，所述第一狭槽和所述第二狭槽大体上纵 向延伸。27.根据权利要求26所述的支柱系统，其中，所述第一连接元件定位在邻近所述连接 件的第一端的位置，并且所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯W帕克，大卫A温斯洛，埃里克M曼森，普雷斯顿L安德森，
申请(专利权)人：斯博瑞安保值公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]