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滑车

文献发布时间:2023-06-19 11:17:41


滑车

技术领域

本发明涉及用于轨道的滑车和包括轨道和这种滑车的轨道组件。

背景技术

通常,滑索(也称为飞索、吊索、空中跑道或空中绳索滑轨)包括仅在其上端和下端固定的倾斜缆绳和包括自由滚动的滑轮的滑车(trolley)(也称为小车(bogey))。悬挂在滑车上的用户(即负载)可能通过重力从倾斜缆绳的上端到下端加速。在使用中,滑轮沿着倾斜缆绳的最上部分滚动。倾斜缆绳的倾斜度通常在1/20到1/30的范围内。通常,倾斜缆绳下垂,并且需要适当张紧倾斜缆绳来控制用户的加速。由于倾斜缆绳仅在其上端和下端固定,因此倾斜缆绳被限制在直线路径上,没有例如曲线或弯曲的横向偏移。

为了提供包括横向偏移的非直线路径,例如曲线或弯曲,可以用轨道(通常为单轨)代替缆绳。例如,非直线路径使轨道能够绕着障碍物弯曲,和/或增加用户的乐趣。例如,轨道的最上部分可以固定到机架上或悬挂在天花板托梁上或树上,使轨道下方的区域保持畅通无阻以供滑车和用户行进通过。典型的轨道包括用于固定或悬挂的管,该管具有直立于管上的轴向(也称为纵向)凸缘。滑轮由一个或多个自由滚动的车轮代替,车轮沿着轨道在轨道的一个或多个上部侧向部分上滚动,避开固定的最上部。例如,车轮可以在轴向凸缘的任一侧滚动。虽然轨道可以包括下降部分、上升部分和/或水平部分中的一个或多个,但轨道一般是倾斜的,具有通常在1/10到1/60的范围内的平均倾斜度。

然而,用于轨道的滑车可能有时出乎意料地在轨道上被束缚并因此制动。这可能导致用户受伤,例如由于突然减速而导致的挥鞭样损伤。此外,用户可能因为停止的滑车而困在轨道上,从而需要救援。此外,跟随的滑车可能与停止的滑车相撞,这也会导致受伤。为了减少由于被束缚引起的制动而增加轨道的倾斜度,则会增加滑车的速度,这与提高安全性的需求相反。

因此,需要改进用于轨道的滑车,例如以提高用户的安全性和/或滑车可靠性。

发明内容

在多个目的中,本发明的一个目的是提供一种滑车、一种包括轨道和滑车的轨道组件以及用于包括轨道和滑车的轨道组件的成套部件,至少部分地消除或减轻现有技术的至少一些缺点,无论是在本文还是在其他地方指出的缺点。以这种方式,可以提高用户的安全性和/或滑车可靠性。

根据第一方面,提供了一种用于轨道的滑车,所述滑车包括:

框架;

车轮组,所述车轮组包括第一车轮和第二车轮,所述车轮组可旋转地联接至所述框架;和

附接构件,所述附接构件联接至所述框架,用于在使用中附接负载,优选地悬挂负载;

其中,所述第一车轮可在第一平面内绕第一轴线旋转,并且所述第二车轮可在第二平面内绕第二轴线旋转;

其中,所述第一平面和所述第二平面限定线;

其中,所述滑车可布置在:

第一构造,其中所述附接构件围绕所述线布置在第一角位移处;和

第二构造,其中所述附接构件围绕所述线布置在第二角位移处,其中,所述第一角位移和所述第二角位移不同。

根据第二方面,提供了包括轨道和根据第一方面的滑车的轨道组件。

根据第三方面,提供了用于包括轨道和根据第一方面的滑车的轨道组件的成套部件。

本发明的详细描述

根据本发明,提供了如所附权利要求中所述的滑车。还提供了轨道组件和用于轨道组件的成套部件。从从属权利要求和以下描述中可以明显看出本发明的其它特征。

根据第一方面,提供了一种用于轨道的滑车,所述滑车包括:

框架;

车轮组,所述车轮组包括第一车轮和第二车轮,所述车轮组可旋转地联接至所述框架;和

附接构件,所述附接构件联接至所述框架,用于在使用中附接负载,优选地悬挂负载;

其中,所述第一车轮可在第一平面内绕第一轴线旋转,并且所述第二车轮可在第二平面内绕第二轴线旋转;

其中,所述第一平面和所述第二平面限定线;

其中,所述滑车可布置在:

第一构造,其中所述附接构件围绕所述线布置在第一角位移处;和

第二构造,其中所述附接构件围绕所述线布置在第二角位移处,其中,所述第一角位移和所述第二角位移不同。

应当理解,在使用中,由于重力,负载导致(即引起)向下的垂直力,该向下垂直力可至少部分地经由滑车施加在轨道上。例如由于负载的俯仰、偏转和/或滚转和/或由于负载上的向心力(如下所述),负载可能导致(即引起)其它力,这些力可能施加在滑车上和/或经由滑车施加在轨道上。应当理解,虽然轨道可以包括下降部分、上升部分和/或水平部分中的一个或多个,但轨道一般是倾斜的,具有通常在1/10到1/60的范围内的平均倾斜度。例如,轨道可以包括具有约1/13的平均倾斜度的初始长度(以便最初使滑车加速),接着是具有约1/25的平均倾斜度(大致与滑车的恒定速度相对应)的中间长度和具有约1/50的平均倾斜度(以使滑车减速)的最终长度。

本发明人已经确定,由于轨道上增加的横向力(即横向于所述线的侧向力),传统的滑车有时会意外地在轨道上被束缚并因此制动。轨道上这些增加的侧向力可能是因为当滑车绕轨道的弯曲部分行进时的向心力和/或由于负载的摆动(例如用户从一侧摆动到另一侧)所引起。意外被束缚并因此制动通常是由于用户从一侧摆动到另一侧引起,这可能既不能预料也不能防止。

由于附接构件可在第一构造和第二构造之间移动,因此与例如固定的附接构件相比,可以减小轨道上的横向力。以这种方式,减小了滑车在轨道上被束缚并因此制动的可能性。以这种方式,可以减少用户受伤和/或受困的可能性。以这种方式,可以提高用户的安全性和/或滑车可靠性。

此外,由于例如与固定的附接构件相比,可以减小轨道上的横向力,因此包括在车轮组中的车轮的数量和/或包括在车轮组中的车轮的尺寸可以减小,如下文更详细地描述。另外和/或可替代地,可以降低框架的强度。以这种方式,可以减小滑车的重量和/或成本。例如,由于横向力减小,滑车的质量可以从约4.8kg减小到约3.7kg(即,约22%)。相反,增加的负载可以附接到滑车上。

负载

通常,负载包括和/或为用户,用户的质量在30kg至120kg的范围内,因此重量在294N至1177N的范围内。此外,由于转弯而产生的向心力可能在水平方向上增加至1.5g(即,多达441N至1766N)。此外,由于向下摆动(例如,用户从倾斜摆动到垂直位置)而导致的增加的垂直负载可以在没有水平分量的情况下垂直地增加至0.6g(即,多达176N至706N)。例如,用户可以经由背带(也称为悬吊背带)附接到附接构件。例如,该背带可以包括背部D形环,用于经由吊索或系绳附接到附接构件。以这种方式,在使用中,用户可以悬挂在悬挂式滑翔机类型(也称为超人)位置(即俯卧或面朝下)。滑车可包括把手,用于当用户处于这种俯卧或面朝下位置时抓握把手。

滑车

滑车(也称为小车)适于与轨道(也称为滑轨)一起使用,并且布置成在其上滚动。通常,滑车例如通过车轮组保持在轨道上,使得滑车在使用中不能从轨道上移除(即脱落)。

滑车包括框架,车轮组可旋转地联接至框架,附接构件联接至框架。也就是说,框架将由于负载而产生的力传递到车轮组中的多个车轮中的至少一个车轮上,例如第一车轮和/或第二车轮。在一个示例中,框架包括例如由一个或多个支柱和/或一个或多个系带提供的开放结构(也称为机架或吊笼)。在一个示例中,框架包括封闭结构和/或单壳结构。在一个示例中,框架包括用于轨道从中穿过的通道。

车轮组

滑车包括车轮组,所述车轮组包括第一车轮和第二车轮,所述车轮组可旋转地联接至框架。至少部分地由于负载而产生的力经由框架传递到车轮组中的多个车轮中的至少一个车轮,例如第一车轮和/或第二车轮。

在一个示例中,第一车轮和第二车轮被布置成在轨道的一个或多个上部和/或侧向部分上滚动,从而至少部分地将由于负载引起的重量传递到轨道和/或将由于负载的运动(例如俯仰和/或偏转)引起的力传递到轨道。在一个示例中,第一车轮和第二车轮布置在框架的相对的两端。在一个示例中,第一车轮和第二车轮布置在框架的同一端。在一个示例中,第一车轮和第二车轮布置在框架中的通道的相对的两侧,由此第一车轮和第二车轮在使用中布置在轨道的相对的两侧。在一个示例中,该车轮组包括第三车轮,如关于第一车轮和/或第二车轮所描述的,第一车轮和第二车轮布置在框架的相对的两端,而第三车轮布置在框架中的通道的相对侧,由此在使用中第一车轮(和第二车轮)和第三车轮布置在轨道的相对的两侧。在一个示例中,该车轮组包括第三车轮和第四车轮,分别如关于第一车轮和第二车轮所描述的。在一个示例中,第一车轮和第二车轮布置在框架的相对的两端,第三车轮和第四车轮布置在框架的相对的两端,第一车轮和第三车轮布置在框架中的通道的相对的两侧,第二车轮和第四车轮布置在框架中的通道的相对的两侧。

在一个示例中,该车轮组被布置成将滑车保持在轨道上,使得滑车在使用中不会从轨道上移除(即,脱离)。换句话说,滑车被束缚在轨道上,从而提高了安全性。

在一个示例中,该车轮组被布置成至少部分地抵抗在1、2或3个相互正交方向上的力,例如由于负载的重量和/或滑车俯仰、滚转和/或偏转引起的力。在一个优选示例中,该车轮组被布置成至少部分地抵抗在2个相互正交方向上的力,例如由于负载的重量和/或滑车俯仰、滚转和/或偏转引起的力,同时允许滑车在第三个相互正交方向上的运动,例如沿着轨道向下和/或向上运动。

在一个示例中,该车轮组包括3个或更多车轮。

车轮子组

在一个示例中,车轮组包括第一车轮子组,第一车轮子组包括第一车轮、第二车轮,并且可选地,包括第三车轮和/或第四车轮。在一个示例中,第一车轮子组包括多于四个的车轮。在一个示例中,第一车轮子组布置成在轨道的一个或多个上部和/或侧向部分上滚动,并由此至少部分地将由于负载引起的重量传递到轨道和/或由于负载的运动(例如俯仰和/或偏转)引起的力传递到轨道。以这种方式,可以抵抗滑车围绕轨道的俯仰和/或偏转。在一个示例中,车轮组包括第二车轮子组,第二车轮子组包括第五车轮,并且可选地,包括第六车轮、第七车轮和/或第八车轮。在一个示例中,第二车轮子组包括多于四个的车轮。在一个示例中,第二车轮子组布置成在轨道的一个或多个下部和/或侧向部分上滚动,从而至少部分地将由于负载的运动(例如俯仰和/或偏转)而产生的力传递到轨道。以这种方式,可以抵抗滑车围绕轨道的俯仰和/或偏转。在一个示例中,车轮组包括第三车轮子组,第三车轮子组包括第九车轮,并且可选地,包括第十车轮。在一个示例中,第三车轮子组包括多于两个的车轮。在一个示例中,第三车轮子组布置成在轨道的一个或多个侧向部分上滚动,从而至少部分地将由于负载的运动(例如滚转)而产生的力传递到轨道。以这种方式,可以抵抗滑车围绕轨道的滚转。也就是说,第二车轮子组和/或第三车轮子组的车轮在使用中改善稳定性,并且可以称为稳定性车轮。在一个示例中,第二车轮子组和/或第三车轮子组中包括的车轮比第一车轮子组中包括的车轮相对更小和/或更轻。特别地,由于与固定的附接构件相比,轨道上的横向力可以被减小,因此例如包括在第二车轮子组和/或第三车轮子组中的车轮的尺寸和/或重量可以被减小。

在一个示例中,在使用中,包括第一车轮和第二车轮的车轮子组的一个或多个或所有车轮通常与轨道接触。在一个示例中,在使用中,车轮子组的一个或多个或所有车轮和/或车轮子组通常不与轨道接触,与轨道间隔开的间隙在1mm至10mm的范围内,优选地在3mm至7mm的范围内,但是可以在滑车的偏转、俯仰和/或滚转期间接触轨道。

在一个示例中,第三车轮可在第一平面内围绕平行于第一轴线的第三轴线旋转,并且第四车轮可在第二平面内围绕平行于第二轴线的第四轴线旋转,其中第一平面和第二平面限定该线。在一个示例中,包括在第一车轮子组中的车轮限定该线。在一个示例中,包括在第一车轮子组和第二车轮子组中的车轮限定该线。

车轮定位

第一车轮可在第一平面内绕第一轴线旋转,第二车轮可在第二平面内绕第二轴线旋转,其中第一平面和第二平面限定该线。

在一个示例中,第一轴线和第二轴线是同轴的,由此第一平面和第二平面共面或平行。如果第一平面和第二平面共面,则该线被限定在第一平面和第二平面中。如果第一平面和第二平面平行,则该线限定在第一平面和第二平面之间,例如与第一平面和第二平面等距。在一个示例中,第一轴线和第二轴线相互倾斜,由此第一平面和第二平面相互倾斜。如果第一平面和第二平面相互倾斜,则该线由第一平面和第二平面的相交部分限定。在一个示例中,该线是第一平面和第二平面的相交部分。在一个优选示例中,该线是第一平面和第二平面的相交部分,并且轨道包括限定圆柱轴线的圆柱形行驶表面,其中该线在使用中与圆柱轴线基本一致。在一个示例中,在使用中,以圆柱行驶表面的半径的百分比表示,当该线为圆柱轴线的20%以内、优选在15%以内、更优选在10%以内、最优选在5%以内时,该线与圆柱形轴线基本一致。

在一个示例中,第一轴线和/或第二轴线与垂直于该线的半径相切。

车轮

在一个示例中,第一车轮包括由聚合物组合物形成的轮胎,所述聚合物组合物例如为热塑性塑料(例如聚氨酯或尼龙),具有一个或多个轴承,例如球轴承(例如深沟球轴承)。聚氨酯是优选的。在一个示例中,轴承被密封(即具有也称为防尘盖或密封盖的密封件),从而降低维护要求和/或提高安全性。ZZ型、2RS型和/或2RU型密封件是优选的。在一个示例中,第一车轮(例如,第一车轮的轮胎)的外径在40mm至80mm的范围内,优选地在50mm至70mm的范围内。较小的车轮倾向于提供更大的稳定性和更快的加速,而较大的车轮在粗糙的表面上更平滑并且适合于更高的速度。在一个示例中,第一车轮(例如,第一车轮的轮胎)的硬度在70a至110a的范围内(使用硬度计确定)。较软的车轮(例如70a)具有更好的抓地力,而较硬的车轮(例如100a)更快。在一个示例中,第一车轮是平面轮(即,具有圆柱形滚动表面),因而具有相对大的接触斑(即,表面积)。在一个示例中,第一车轮具有在5mm至40mm的范围内的宽度,优选在10mm至30mm的范围内。

在一个优选实施例中,第一车轮包括聚氨酯滚轮,例如具有外径为62mm,与深沟球轴承结合,例如具有12mm孔和12mm长度的SKF 6301ZZ深沟球轴承。

在一个示例中,第一车轮安装在轴上,其中该轴被紧固到框架上。在一个示例中,该轴包括和/或为机械紧固件,例如螺栓等螺纹紧固件,例如使用螺母或拧入框架中的螺纹孔中而紧固到框架上。在一个示例中,第一车轮包括可调节的第一车轮。以这种方式,可以调节第一车轮与轨道的间隙,以便例如考虑第一车轮和/或轨道的磨损,和/或对第一车轮施加预载,从而例如控制滑车的俯仰、滚转或偏转。在一个示例中,该轴包括偏心轴,由此第一车轮包括可调节的第一车轮。

在一个示例中,第一车轮是被动轮(即,未被驱动)。在一个示例中,第一车轮是主动轮(即,被驱动)。在一个示例中,滑车包括驱动器,例如电动机和可选的电源和/或功率控制器,所述驱动器布置成驱动第一车轮。

第二车轮可以如关于第一车轮所描述的。车轮子组的每个车轮可以如关于第一车轮所描述的。在一个示例中,第二车轮子组和/或第三车轮子组中所包括的车轮比第一车轮子组中所包括的车轮相对更小和/或更轻。在一个示例中,第二车轮子组和/或第三车轮子组中所包括的车轮的外径在20mm至60mm的范围内,优选在30mm至50mm的范围内。在一个示例中,第二车轮子组和/或第三车轮子组中所包括的车轮的宽度在5mm至30mm的范围内,优选在10mm至20mm的范围内。

附接构件

滑车包括联接到框架的附接构件,用于在使用中附接负载,优选地悬挂负载。以这种方式,负载可以附接(优选地悬挂)到框架上。

在一个示例中,附接构件可释放地联接至框架。在一个示例中,从框架释放附接构件需要使用工具。以这种方式,可以避免在使用中无意或有意释放附接构件,从而提高安全性。在一个示例中,附接构件包括紧固件,例如销紧固件、开口销(也称为开尾销、开口键或开口栓)、锁环、钩闩或夹具,以限制从框架上释放附接构件。以这种方式,可以避免在使用中无意或有意释放附接构件,从而提高安全性。在一个示例中,附接构件包括卸扣(也称为钩环),通常是用U形销或螺栓穿过其开口固定的U形金属件,或用快速释放锁定销机构固定的铰接金属环。在一个示例中,卸扣是弓形卸扣、D形卸扣、床头板形卸扣、销卸扣、卡扣卸扣、螺纹卸扣或扭转卸扣。销卸扣由锚定螺栓和开口销闭合,并且除了开口销之外还包括固定螺母,这种销卸扣是优选的,因为可以在使用中避免无意或有意地释放附接构件。缠扎钩口的螺纹卸扣也是合适的。快速释放卸扣(例如卡扣卸扣或登山扣)在使用中可以容易地被释放,甚至一只手就可以释放,通常不是优选的。通常,快速释放的附接构件不是优选的。在一个示例中,附接构件不包括和/或不是快速释放的附接构件,例如快速释放卸扣。

第一构造和第二构造

滑车可布置在:

所述第一构造,其中所述附接构件围绕所述线布置在所述第一角位移处;和

所述第二构造,其中所述附接构件围绕所述线布置在所述第二角位移处,其中,所述第一角位移和所述第二角位移不同。

如上所述,由于附接构件可在第一构造和第二构造之间移动,因此与例如固定的附接构件相比,可以减小轨道上的横向力。以这种方式,减小了滑车在轨道上被束缚并且因此制动的可能性。以这种方式,可以减少用户受伤和/或受困的可能性。以这种方式,可以提高用户的安全性和/或滑车可靠性。

在一个示例中,附接构件在第二角位移处的高度或标高大于在第一角位移处的高度或标高。也就是说,当滑车布置在第二构造中时的负载的第二重力势能大于当滑车布置在第一构造中时的负载的第一重力势能。也就是说,必须做功以将附接构件从第一构造移动到第二构造。以这种方式,负载的移动进而附接构件横向于该线的移动可以被控制,例如被减慢。

在一个示例中,滑车被布置成由于横向于该线的力(即,侧向力,横向力)而从第一构造移动到第二构造,该力至少部分地由于负载横向于该线的移动而引起。例如,当滑车绕轨道的弯曲部分行进时,由于其上的向心力,负载可横向于该线移动。例如,由于负载的摆动,例如用户从一侧摆到另一侧(即滑车的滚转),负载可能横向于该线移动。

在一个示例中,附接构件被布置成围绕该线以弧形(例如,增加高度或标高)从第一角位移移动到第二角位移。以这种方式,附接构件的移动可以是平滑的,增强了用户的体验和/或安全性,同时必须做功以将附接构件从第一构造移动到第二构造,如上所述。在一个优选示例中,轨道包括限定圆柱轴线的圆柱形行驶表面,其中,在使用中,该线与圆柱轴线基本一致,附接构件布置成围绕该线以弧形从第一角位移移动到第二角位移,并且该弧形与圆柱形行驶表面同心。

在一个示例中,滑车包括机械连杆,该机械连杆联接至框架,并且附接构件联接至机械连杆。在一个示例中,机械连杆包括平面四杆连杆,例如平面四边形连杆。以这种方式,附接构件可被布置成围绕该线以弧形(例如,增加高度或标高)从第一角位移移动到第二角位移。

在一个示例中,附接构件布置成围绕该线旋转,由此,在第一构造中,附接构件布置成围绕该线处于第一角度旋转;由此,在第二构造中,附接构件布置成围绕该线处于第二角度旋转,其中第一角度旋转和第二角度旋转是不同的。

引导件

在一个示例中,滑车包括联接到框架的引导件,该引导件布置成在第一构造和第二构造之间引导附接构件。以这种方式,可以引导(例如控制、限制和/或约束)附接构件的移动。在一个示例中,引导件包括弧形部分。以这种方式,附接构件可被布置成围绕该线以弧形(例如,增加高度或标高)从第一角位移移动到第二角位移。在一个实施例中,该弧所对的角度在15℃至270℃的范围内,优选在45℃至180℃的范围内,更优选在60℃至120℃的范围内,例如约90℃或约100℃。在一个示例中,引导件具有圆形横截面,由此引导件包括和/或为圆杆或圆管。在一个示例中,引导件的直径在5mm至50mm的范围内,优选在10mm至20mm的范围内。例如,圆杆可以容易地被形成为包括弧形部分。在一个示例中,引导件由硬度(罗克韦尔B)在50HRB至100HRB(1/16"的球,100kg)范围内、屈服强度在150MPa至400MPa范围内、断裂伸长率在10%至80%范围内、弹性模量在150至400GPa范围内和/或夏比冲击(EN10045-1)在100J至400J范围内的材料形成。优选耐腐蚀。SAE 304和316类型(优选)不锈钢是合适的。

在一个示例中,附接构件包括卸扣,并且卸扣被布置成在引导件上滑动。引导件可以例如用润滑脂、二硫化钼和/或聚四氟乙烯(PTFE)润滑,和/或可以包括滑动轴承,例如磷青铜、铸铁或聚四氟乙烯(PTFE)滑动轴承。

滚轮

在一个示例中,附接构件包括布置成在引导件上滚动的滚轮。以这种方式,通过附接构件在引导件上滚动,滑车被布置成例如以弧形从第一构造移动到第二构造。以这种方式,可以降低由于附接构件和引导件之间的摩擦而产生的对附接构件的运动的阻力。以这种方式,与附接构件的滑动相比,可以减少引导件和/或附接构件的磨损,从而降低维护要求和/或提高安全性。在一个示例中,附接构件包括一个或多个轴承,例如球轴承(例如深沟球轴承),并且滚轮安装在其上。以这种方式,可以进一步降低由于附接构件和引导件之间的摩擦而产生的对附接构件的运动的阻力。在一个示例中,轴承被密封(即具有也称为防护盖或密封盖的密封件),由此降低维护要求和/或提高安全性。ZZ型、2RS型和/或2RU型密封件是优选的。在一个示例中,附接构件包括设置在轴承旁边的一个或多个垫片,例如垫圈,以便例如将轴承与卸扣的两腿间隔开。

在一个示例中,滚轮是带槽的滚轮,例如具有周向凹槽(例如周向圆弧形凹槽)。在一个示例中,滚轮的最大外径在20mm至50mm的范围内,优选在30mm至40mm的范围内。在一个示例中,滚轮是具有周向圆弧形槽的带槽滚轮,并且引导件具有圆形截面。在一个示例中,凹槽的半径对应于引导件的半径。在一个示例中,凹槽的半径至少是引导件的半径。在一个示例中,凹槽的半径大于引导件的半径,例如在1%至20%的范围内,优选在3%至10%的范围内。以这种方式,附接构件可围绕该线的法线旋转,同时保持滚轮和引导件之间足够大的接触面积,从而减小其上的接触应力。

在一个优选示例中,附接构件包括:销卸扣,用锚定螺栓和开口销封闭,并且除了开口销之外还包括固定螺母;以及具有周向圆弧槽的带槽滚轮,其中,带槽滚轮包括两个球轴承,带槽滚轮安装在卸扣两腿之间的锚定螺栓上,由两个垫片与卸扣腿间隔开。

在一个示例中,附接构件可绕该线的法线旋转,例如通过凹槽的半径大于引导件或旋转件(例如旋转卸扣)的半径提供该旋转。提供这种旋转的其它手段是已知的。以这种方式,可以适应负载相对于滑车的扭转。

在一个示例中,滚轮由硬度(罗克韦尔B)在50HRB至100HRB(1/16"的球,100kg)范围内、屈服强度在150MPa至600MPa范围内、断裂伸长率在10%至80%范围内、弹性模量在150至600GPa范围内、夏比冲击(EN 10045-1)在100J至500J的范围内、和/或疲劳极限在100MPa至500MPa的范围内(优选在200MPa至400MPa)的范围内的材料形成。特别地,本发明人已经确定,滚轮在引导件上的重复滚动和/或由于滚轮和引导件之间的相对较小的接触面积而产生的相对较高的接触应力可能导致滚轮和/或引导件失效,例如开裂。不希望受任何理论约束,应理解的是,重复滚动,结合相对较高的接触应力,导致疲劳裂纹产生和/或扩展。耐腐蚀性是优选的。SAE 304和316(优选)不锈钢是合适的。例如,可以涂覆或抛光滚轮以改善抗疲劳性。

多个附接构件和/或引导件

在一个示例中,滑车包括多个附接构件和/或引导件,例如对应的多个引导件,每个附接构件和引导件如上文所述。在一个示例中,滑车包括两个附接构件和两个引导件。

轨道组件

根据第二方面,提供了包括轨道和根据第一方面的滑车的轨道组件。

如上文所述,应当理解,虽然轨道可以包括下降部分、上升部分和水平部分中的一个或多个,但是轨道一般是倾斜的。在一个示例中,轨道包括下降部分、上升部分和/或水平部分。

在一个示例中,轨道包括非直线的,例如弯曲的部分。以这种方式,例如,非直线部分使得轨道能够绕着障碍物弯曲,和/或增加用户的乐趣,如上文所述。应当理解,虽然轨道可以侧向弯曲并且也可以向上或向下弯曲,但是非直线部分通常是侧向的。

在一个示例中,轨道包括两个或更多轨道,例如两个平行轨道。在一个示例中,轨道是单轨(即单个轨道)。单轨是优选的,降低成本和/或重量,例如可以容易地固定到机架上或吊挂在天花板托梁或树上,和/或可以形成为相对复杂的形状,包括也可以上升、下降和/或水平的多个非直线和直线部分。

在一个示例中,轨道包括平面(即,平坦)行驶表面,例如由正方形或矩形杆或中空截面和/或等角或不等角截面提供。在一个示例中,轨道包括非平面,例如凸形或凹形行驶表面。在一个示例中,轨道包括限定圆柱轴线的圆柱形(即凸形)行驶表面,其中在使用中该线与圆柱轴线基本一致,例如由具有圆形横截面的管(即,型材)或其一部分管(例如U形通道)形成。优选空心型材,减少轨道重量。在一个实施例中,管的外径在40mm至100mm的范围内,优选在50mm至75mm的范围内,和/或壁厚在1mm至6mm的范围内,优选在2mm至5mm的范围内,例如3mm或4mm。

在一个示例中,轨道包括纵向凸缘(即,固定装置)。以这种方式,例如,轨道可以固定到机架或悬挂在天花板托梁或树木上,使得轨道下方的区域保持畅通无阻以供滑车和用户行进通过。在一个示例中,纵向凸缘沿着轨道的长度连续地延伸。在一个示例中,纵向凸缘包括用于固定的一个或多个穿孔或支架。其它固定装置是已知的。在一个示例中,凸缘例如连续地或断续地焊接到型材上。

在一个示例中,轨道由根据EN 10025:第2部分:2004级S185、S235、S275、S355的钢或同等标准的钢形成。在一个示例中,轨道被涂覆(例如涂漆和/或镀锌)以改善耐腐蚀性。

在一个示例中,轨道以长度分段设置,这些段例如在现场以端对端联接。

在一个优选实施例中,轨道包括限定圆柱轴线的圆柱形行驶表面,其中,在使用中,所述线与例如由具有圆形横截面的管提供的圆柱轴线基本一致,并且轨道包括垂直于管(即,直立于管上)的纵向凸缘,该纵向凸缘沿着管连续延伸。

根据第三方面,提供了用于包括轨道和根据第一方面的滑车的轨道组件的成套部件。

轨道可以如关于第二方面所述。

在整个说明书中,术语“包括”是指包括指定的一个或多个部件、一个或多个单元、一个或多个模块、一个或多个特征或一个或多个整数,但不排除其他部件、单元、模块、特征或整数的存在。

术语“由……组成”是指包括指定的一个或多个部件、一个或多个单元、一个或多个模块、一个或多个特征或一个或多个整数,但不包括其他部件、单元、模块、特征或整数。

只要适当,取决于上下文,术语“包括”的使用也可以被视为包括“基本上由……组成”的含义,并且也可以被视为包括“由……组成”的含义。

本文列出的可选特征可以单独使用或者在适当的情况下彼此组合使用,特别是在所附权利要求中列出的组合中使用。如本文所阐述的,本发明的每个方面或示例性实施例的可选特征在适当的情况下也可适用于本发明的所有其他方面或示例性实施例。换言之,阅读本说明书的技术人员应当将本发明的每个方面或示例性实施例的可选特征视为在不同方面和示例性实施例之间是可互换和可组合的。

附图说明

为了更好地理解本发明,并且为了示出如何实现本发明的示例性实施例,将仅以示例的方式参考附图,其中:

图1示意性地示出了根据示例性实施例的轨道组件的透视图,包括根据示例性实施例的滑车;

图2示意性地示出了图1的轨道组件的端视图;

图3示意性地示出了图1的轨道组件的侧视图;

图4示意性地示出了图1的轨道组件的平面图;

图5示意性地示出了图1的轨道组件的平面图;

图6示意性地示出了图5的轨道组件的纵向截面图;

图7更详细地示意性地示出了图5的轨道组件的纵向截面图;

图8示意性地示出了图1的轨道组件的侧视图;

图9示意性地示出了处于第一构造和第二构造中的图8的轨道组件的横截面图;

图10更详细地示意性地示出了处于第一构造和第二构造中的图8的轨道组件的横截面图;

图11A至图11C分别更详细地示意性地示出了图1的滑车的引导件的透视图、端视图和侧视图;

图12A至图12B分别更详细地示意性地示出了用于图1的滑车的附接构件的部分分解图和部分透明的端视图;

图13示意性地示出了根据示例性实施例的轨道组件的端视图,包括根据示例性实施例的滑车;以及

图14示意性地示出了根据示例性实施例的轨道组件的端视图,包括根据示例性实施例的滑车。

具体实施方式

简言之,图1至图7示出了根据示例性实施例的轨道组件1,包括以第一构造布置的根据示例性实施例的滑车100。图8至图10示出了在使用中以第一构造和第二构造布置的滑车100。图11A至图11C和图12A至图10B示出了滑车100的细节。图13和图14示出了根据示例性实施例的替代的轨道组件,包括根据示例性实施例的滑车。

图1示意性地示出了根据示例性实施例的轨道组件1的透视图,包括根据示例性实施例的滑车100。图2示意性地示出了图1的轨道组件1的端视图。图3示意性地示出了图1的轨道组件1的侧视图。图4示意性地示出了图1的轨道组件1的平面图。图5示意性地示出了图1的轨道组件的平面图。图6示意性地示出了图5的轨道组件(特别是在图5的B-B平面中)的纵向截面图。图7更详细地示意性地示出了图5的轨道组件(特别是图5的区域B)的纵向截面图。

特别地,滑车100用于轨道10。滑车100包括:框架110、可旋转地联接至框架110的车轮120组S(包括第一车轮120A和第二车轮120B)以及联接至框架110的附接构件130,附接构件130用于在使用中将负载W悬挂其上。第一车轮120A可在第一平面P1内绕第一轴线A1旋转,第二车轮120B可在第二平面P2内绕第二轴线A2旋转。第一平面P1和第二平面P2限定线L。滑车100可布置在第一构造中,其中附接构件130围绕线L布置在第一角位移D1处。滑车100可布置在第二构造中,其中附接构件130围绕线L布置在第二角位移D2处,其中,第一角位移D1和第二角位移D2是不同的。

如上文所述,由于附接构件130可在第一构造和第二构造之间移动,因此与固定的附接构件相比,例如可以减小轨道10上的横向力,。以这种方式,减小了滑车100被束缚并因此在轨道上制动的可能性。以这种方式,可以减少用户受伤和/或被困的可能性。以这种方式,可以提高用户安全性和/或滑车可靠性。

此外,由于与固定的附接构件130相比,可以减小轨道10上的横向力,因此例如可以减小车轮120组S中所包括的车轮的数量和/或减小车轮120组S中所包括的车轮的尺寸。另外和/或可替代地,可以降低框架110的强度。以这种方式,可以减小滑车100的重量和/或成本。相反,增加的负载W可以附接到滑车100上。

滑车

滑车100适于与轨道10一起使用,并且布置成在轨道上滚动。通常,滑车100例如通过车轮120组S保持在轨道10上,使得滑车100在使用中不能从轨道10移除(即,脱离)。

滑车100包括框架110,车轮120组S可旋转地联接到框架110,附接构件130联接到框架110。也就是说,框架110将由于负载W而产生的力传递给车轮120组S中的多个车轮中的至少一个,例如第一车轮120A和/或第二车轮120B。在该示例中,框架110包括例如由一个或多个支柱和/或一个或多个系带提供的开放结构。在该示例中,框架110由厚度为5mm的焊接铝板(等级5083)制造。框架包括两个端部C形部件110A、110B、在它们之间延伸的四个杆110C至110F、在它们之间的中间C形部件110G、连接到杆110C和100F的两个支架110H、110I,以及分别连接到两个端部C形部分110、110B的两个辅助的附接构件110J、110K。在该示例中,框架110包括供轨道10穿过的通道P。辅助附接构件110J、110K分别用于把手和辅助安全带吊索的附接。

车轮组

滑车100包括车轮120组S,车轮120组S可旋转地联接至框架110,包括第一车轮120A和第二车轮120B。在附图中,为了清楚起见,车轮120组S的车轮通常显示为不与轨道10接触。然而,应当理解,在使用中,车轮120组S的一个或多个车轮通常与轨道10接触。例如,在使用中,车轮120子组S1(如下文所述)的一个或多个或全部车轮(包括第一车轮120A和第二车轮120B)通常与轨道10接触。例如,在使用中,车轮120子组S2中的一个或多个或全部车轮和/或车轮120子组S3(如下文所述)的一个或多个或全部车轮通常不与轨道10接触,与轨道10间隔开大约5mm的间隙,但是可以在滑车100偏转、俯仰和/或滚转期间与轨道10接触。

在该示例中,第一车轮120A和第二车轮120B布置成在轨道10的上部和/或侧向部分上滚动,特别是在其管11的上部和/或侧向部分上滚动,并且由此至少部分地将由于负载W引起的重量传递到轨道10和/或将由于负载W的运动(例如俯仰和/或偏转)引起的力传递到轨道10。在该示例中,第一车轮120A和第二车轮120B布置在框架110的同一端。在该示例中,第一车轮120A和第二车轮120B布置在框架110中的通道P的相对的两侧上,由此第一车轮120A和第二车轮120B在使用中布置在轨道10的相对的两侧。

在该示例中,车轮120组S包括第三车轮120C和第四车轮120D,如分别关于第一车轮120A和第二车轮120B所述。在该示例中,第三车轮120C和第四车轮120D布置在框架110的与第一车轮120A和第二车轮120B相对的端部处,第一车轮120A和第三车轮120C布置在框架110中的通道的相对的两侧上,并且第二车轮120B和第四车轮120D布置在框架110中的通道的相对的两侧上。

在该示例中,车轮120组S被布置成将滑车100保持在轨道10上,使得滑车100在使用中不会从轨道10移除(即,脱离)。换言之,滑车100被束缚在轨道上,从而提高了安全性。

在该示例中,车轮120组S被布置成至少部分地抵抗在两个相互正交方向上的力,例如由于负载W的重量和/或滑车100的俯仰、滚转和/或偏转产生的力,同时允许滑车100在第三个相互正交方向上的运动,例如沿着轨道10向下和/或向上运动。

车轮子组

在该示例中,车轮120组S包括车轮120的第一子组S1,第一子组S1包括第一车轮120A、第二车轮120B,以及第三轮120C和第四轮120D。在该示例中,车轮120的第一子组S1被布置成在轨道10(特别是在其管11上)的一个或多个上部和/或侧向部分上滚动,并且由此至少部分地将由于负载W引起的重量传递到轨道10和/或将由于负载W的运动(例如俯仰和/或偏转)引起的力传递到轨道10。在该示例中,第一车轮120A和第三车轮120C可旋转地联接到框架110的第一杆110C。在该示例中,第二车轮120B和第四车轮120D可旋转地联接至框架110的第二杆110D。

在该示例中,车轮120组S包括车轮120的第二子组S2,第二子组S2包括第五车轮120E、第六车轮120F、第七车轮120G和第八车轮120H。在该示例中,车轮120的第二子组S2被布置成在轨道10(特别是在其管11)的一个或多个下部和/或侧部上滚动,从而至少部分地将由于负载W的运动(例如俯仰和/或偏转)而产生的力传递到轨道10上。在该示例中,第五车轮120E和第七车轮120G可旋转地联接到框架110的第三杆110E。在该示例中,第六车轮120F和第八车轮120H可旋转地联接至框架110的第四杆110F。

在该示例中,车轮120组S包括车轮120的第三子组S3,第三子组S3包括第九车轮120I和第十车轮120J。在该示例中,车轮120的第三子组S3被布置成在轨道10的侧向部分(特别是在其凸缘12)上滚动,从而至少部分地将由于负载W的运动(例如滚转)而产生的力传递到轨道10上。在该示例中,第九车轮120I可旋转地联接至第一支架110H,第十车轮120J可旋转地联接至第二支架110I。

车轮定位

第一车轮120A可在第一平面P1内绕第一轴线A1旋转,第二车轮120B可在第二平面P2内绕第二轴线A2旋转,其中第一平面P1和第二平面P2限定线L。

在该示例中,第一轴线A1和第二轴线A2相互倾斜,由此第一平面P1和第二平面P2相互倾斜。如果第一平面P1和第二平面P2相互倾斜,则线L由第一平面P1和第二平面P2的相交部分限定。在该示例中,线L是第一平面P1和第二平面P2的相交部分。在该示例中,线L是第一平面P1和第二平面P2的相交部分,并且轨道10包括限定圆柱轴线的圆柱形行驶表面,其中,线L在使用中与圆柱轴线基本一致。

在该示例中,第一轴线A1和第二轴线A2与垂直于线L的半径相切。

车轮

在该示例中,第一车轮120A包括聚氨酯滚轮,该聚氨酯滚轮具有62mm的外径,结合到深沟球轴承,例如具有12mm的孔和12mm的长度的SKF 6301ZZ深沟球轴承。

在该示例中,第一车轮120A安装在轴上,其中该轴被紧固到框架110。在该示例中,该轴是用螺母紧固到框架110的螺栓。

在该示例中,第一车轮120A是被动轮(即,未被驱动)。

第二车轮120B如关于第一车轮120A所述。车轮120组S的子组的每个车轮均如关于第一车轮120A所述。

附接构件

滑车100包括附接构件130,附接构件130联接到框架110,用于在使用中将负载W悬挂其上。

在该示例中,附接构件130可释放地联接至框架110。在该示例中,从框架110释放附接构件130需要使用工具。在该示例中,附接构件130包括紧固件,例如销紧固件、开口销(也称为开尾销、开口键或开口栓)、锁环、钩闩或夹具,以限制从框架110上释放附接构件130。以这种方式,可以避免在使用中无意或有意释放附接构件130,从而提高安全性。在该示例中,附接构件130包括用锚定螺栓封闭的D形卸扣。

引导件

框架100包括引导件112,如下文参考图11A至11C所描述的。

滚轮

在该示例中,附接构件130包括布置成在引导件112上滚动的滚轮132。下文参照图12A至12B描述相关的附接构件130’。

在该示例中,滚轮132是具有周向圆弧槽的带槽滚轮132,并且引导件112具有圆形截面。在该示例中,槽的半径大于引导件112的半径,例如在1%至20%的范围内,优选在3%至10%的范围内。

在该示例中,附接构件130包括用锚定螺栓134封闭的D形卸扣133和具有周向圆弧槽的带槽滚轮132,其中,附接构件130包括两个球轴承135A、135B,其中带槽滚轮132安装在D形卸扣133的两腿之间的锚定螺栓134上,由两个垫片136A、136B与卸扣腿间隔开。

在该示例中,附接构件130可围绕线L的法线旋转。以这种方式,可适应负载W相对于滑车100的扭转。

在该示例中,滚轮132由SAE 316型不锈钢形成。

第一构造和第二构造

图8示意性地示出了图1的轨道组件1的侧视图。图9示意性地示出了处于第一构造和第二构造中的图8(特别是在图8的A-A平面中)的轨道组件1的横截面图。图10更详细地示意性地示出了处于第一构造和第二构造中的图8的轨道组件1(特别是在图9的区域A中)的横截面图。特别地,图9和图10示出了围绕线L布置在第一角位移D1处的附接构件130和围绕线L布置在第二角位移D2处的附接构件130。也就是说,示出了相同的附接构件130处于两个不同的角位移D1和D2处。应当理解,负载W在两个不同的角位移D1和D2处的大小和/或方向将是不同的。

在该示例中,附接构件130在第二角位移D2处的高度或标高比在第一角位移D1处的高度或标高大。也就是说,当滑车100布置在第二构造中时的负载W的第二重力势能大于当滑车100布置在第一构造中时的负载W的第一重力势能。也就是说,必须做功以将附接构件130从第一构造移动到第二构造。以这种方式,负载W的运动以及因此附接构件130横向于线L的运动可被控制,例如减慢。

在该示例中,滑车100被布置为由于横向于线L的力(即,侧向力、横向力)而从第一构造移动到第二构造,该力至少部分地是由于负载W横向于线L的运动而导致。

在该示例中,附接构件130被布置成围绕线L以弧形(例如,增加高度或标高)从第一角位移D1移动到第二角位移D2。在该示例中,轨道10包括限定圆柱轴线的圆柱形行驶表面,其中,线L在使用中与圆柱轴线基本一致,附接构件130被布置成围绕线L以弧形从第一角位移D1移动到第二角位移D2,并且该弧形与圆柱形行驶表面同心。

引导件

图11A至11C分别更详细地示意性地示出了图1的滑车100的引导件112的透视图、端视图和侧视图。

在该示例中,滑车100包括联接到框架110的引导件112,该引导件112被布置成在第一构造和第二构造之间引导112附接构件130。在该示例中,引导件112包括弧形部分,该弧形部分所对的角度大约100°。在该示例中,引导件112具有圆形横截面,由此引导件112包括直径为12mm的圆杆。在该示例中,引导件112由SAE 316型不锈钢形成。在圆杆的每个端部设置支架,该支架包括直径8mm的沉头孔,用于使用沉头螺栓和螺母(内六角扳手)将引导件112紧固到杆110E和110F。

滚轮

图12A至12B分别更详细地示意性地示出了用于图1的滑车的附接构件130’的部分分解视图和部分透明端视图。附接构件130’一般如关于附接构件130所述。附接构件130包括用锚定螺栓134封闭的D形卸扣133。相反,附接构件130’包括销卸扣133’,销卸扣133’用锚定螺栓134’和开口销138’封闭,并且除了开口销138’之外还包括固定螺母137’。

在该示例中,附接构件130’包括设置成在引导件112上滚动的滚轮132。在该示例中,滚轮132包括两个轴承深沟球轴承135A、135B。在该示例中,密封轴承135A、135B。在该示例中,附接构件130’包括两个垫片136A、136B。

在该示例中,滚轮132是具有周向圆弧槽的带槽滚轮132,并且引导件112具有圆形截面。在该示例中,槽的半径大于引导件112的半径,在1%至20%的范围内。

在该示例中,附接构件130’包括销卸扣133’和带槽滚轮132,销卸扣133’用锚定螺栓134’和开口销138’封闭,并且除了开口销138’之外还包括固定螺母137’,带槽滚轮132具有周向圆弧形槽,其中,带槽滚轮132包括两个球轴承135A、135B,带槽滚轮132安装在卸扣133’的两腿之间的锚定螺栓134’上,由两个垫片136A、136B与卸扣腿间隔开。

轨道组件

轨道组件10包括轨道10和滑车100。

在该示例中,轨道10是单轨10(即,单个轨道10)。

在该示例中,轨道10包括限定圆柱轴线的圆柱形行驶表面,其中,在使用中,线L与例如由具有圆形横截面的管11提供的圆柱轴线基本一致,并且轨道10包括垂直于管11(即,直立于管11上)的纵向凸缘12,该纵向凸缘12沿着管11连续延伸。在该示例中,管11具有60mm的外径和3mm的壁厚。在该示例中,凸缘12例如连续地或断续地焊接到管11。

在该示例中,轨道10由符合EN 10025:第2部分:2004级S235的钢制成。在该示例中,对轨道10进行涂漆。

虽然已经示出和描述了优选实施例,但是本领域技术人员将理解,可以在不背离本发明的范围的情况下进行各种改变和修改,本发明的范围如所附权利要求中所限定的和如上文所述的。

图13示意性地示出了根据示例性实施例的轨道组件的端视图,包括根据示例性实施例的滑车200。

轨道组件2和滑车200通常分别如关于轨道组件1和滑车100所述。相同的附图标记表示相同的特征,为了简洁起见,不再重复描述。轨道10如前所述。与滑车100不同,滑车200包括机械连杆240,该机械连杆240联接至框架210,并且附接构件230联接至机械连杆240。在该示例中,机械连杆240包括平面四边形连杆。

图14示意性地示出了根据示例性实施例的轨道组件3的端视图,包括根据示例性实施例的滑车300。通常

轨道组件3、轨道30和滑车300大体上分别如关于轨道组件1、轨道10和滑车100所述。相同的附图标记表示相同的特征,为了简洁起见,不再重复描述。在该示例中,轨道包括U形通道31和凸缘32。与滑车100不同,滑车300不包括车轮的第二子组,并且框架310相应地被修改。与滑车100不同,滑车300包括可旋转地联接到框架310的附接构件330。在该示例中,附接构件330布置成围绕线L旋转,由此,在第一构造中,附接构件330围绕线L以第一角度旋转布置,并且由此,在第二构造中,附接构件330围绕线L以第二角度旋转布置,其中,第一角度旋转和第二角度旋转不同。

总之,描述了滑车、轨道组件和用于轨道组件的成套部件。滑车包括可在第一构造和第二构造之间移动的附接构件,由此例如与固定的附接构件相比,可减小轨道上的横向力。以这种方式,减小了滑车在轨道上被束缚并因此制动的可能性。以这种方式,可以减少用户受伤和/或被困的可能性。以这种方式,可以提高用户安全性和/或滑车可靠性。此外,可以改善乘坐的平顺性和乘坐质量。

注意与本申请的说明书同时或之前提交的所有文件和文档随本说明书公开供公众查阅,并且所有这些文件和文档的内容通过引用并入本文。

本说明书中公开的所有特征(包括任何所附权利要求和附图)和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合进行结合,除了其中至少一些这样的特征和/或步骤是互斥的组合之外。

除非另有明确说明,否则本说明书中公开的每个特征(包括任何随附的权利要求和附图)可由用于相同、等同或类似目的的替代特征代替。因此,除非另有明确说明,否则所公开的每个特征仅是等同或类似特征的通用系列的一个示例。

本发明不限于前述实施例的细节。本发明扩展到本说明书(包括任何所附权利要求和附图)中公开的特征中的任何新颖的一个特征或多个特征的任何新颖的组合,或者扩展到如此公开的任何方法或过程的步骤中的任何新颖的一个步骤或多个步骤的任何新颖的组合。

相关技术
  • 用于路段引导装置的引导滑车、具有引导滑车的路段引导装置及获知引导滑车负载的方法
  • 滑车及其滑车驻停装置以及滑车驻停方法
技术分类

06120112876449