自缩回式延伸限制装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980102064.X

申请日:

2009.01.13

公开号:

CN101939557A

公开日:

2011.01.05

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F16F 1/00申请公布日:20110105|||实质审查的生效IPC(主分类):F16F 1/00申请日:20090113|||公开

IPC分类号:

F16F1/00

主分类号:

F16F1/00

申请人:

理查德·V·坎贝尔

发明人:

理查德·V·坎贝尔; K·沃瑟姆; D·希尔比格; D·斯戴尔斯; K·K·戈姆斯; K·J·拜尔费尔德

地址:

美国弗罗里达州

优先权:

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所 11247

代理人:

吴鹏;马江立

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内容摘要

本发明涉及一种自缩回式延伸限制装置。该装置设计成附接在第一物体和第二物体之间,其中第一和第二物体之间的距离是可变的。该装置施加趋于将两个物体拉在一起的回复力。在一距离范围内施加第一相对较弱的回复力。然后,当物体已经被分开到一规定的行进界限时,该装置施加大得多的回复力。本发明包括搭接的和独立的元件使得不想要的松弛降至最低。

权利要求书

1: 一种自缩回式延伸限制装置, 包括 : a. 第一块体 ; b. 第二块体 ; c. 位于所述第一和第二块体之间的第一连接元件 ; d. 位于所述第一块体和所述第一连接元件之间的第二连接元件 ; e. 连接所述第一块体和所述第一连接元件的第一缆索 ; f. 连接所述第二块体和所述第二连接元件的第二缆索 ; g. 连接所述第一块体和所述第二连接元件的第一弹性拉伸部件 ; 以及 h. 连接所述第二块体和所述第一连接元件的第二弹性拉伸部件。
2: 根据权利要求 1 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一连接元件是第一顶端块体 ; 且 b. 所述第二连接元件是第二顶端块体。
3: 根据权利要求 1 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
4: 根据权利要求 2 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
5: 根据权利要求 2 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一顶端块体包括第一缆索引导孔 ; b. 所述第二顶端块体包括第二缆索引导孔 ; c. 所述第一缆索穿过所述第二顶端块体中的所述第二缆索引导孔 ; 以及 d. 所述第二缆索穿过所述第一顶端块体中的所述第一缆索引导孔。
6: 根据权利要求 2 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于, 还包括 : a. 连接所述第一块体和所述第一顶端块体的第三缆索 ; b. 连接所述第二块体和所述第二顶端块体的第四缆索 ; c. 其中所述第一弹性拉伸部件与所述第一和第三缆索并行并位于两者之间 ; 以及 d. 所述第二弹性拉伸部件与所述第二和第四缆索并行并位于两者之间。
7: 根据权利要求 6 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一顶端块体包括第一缆索引导孔和第二缆索引导孔 ; b. 所述第二顶端块体包括第三缆索引导孔和第四缆索引导孔 ; c. 所述第一缆索穿过所述第三缆索引导孔 ; d. 所述第三缆索穿过所述第四缆索引导孔 ; e. 所述第二缆索穿过所述第一缆索引导孔 ; 以及 f. 所述第四缆索穿过所述第二缆索引导孔。
8: 根据权利要求 7 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第三缆索引导孔滑动配合在所述第一缆索上 ; b. 所述第四缆索引导孔滑动配合在所述第三缆索上 ; c. 所述第一缆索引导孔滑动配合在所述第二缆索上 ; 以及 2 d. 所述第二缆索引导孔滑动配合在所述第四缆索上。
9: 根据权利要求 5 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
10: 根据权利要求 6 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
11: 根据权利要求 7 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
12: 根据权利要求 8 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
13: 一种自缩回式延伸限制装置, 包括 : a. 第一块体 ; b. 第二块体 ; c. 位于所述第一和第二块体之间的第一顶端块体 ; d. 位于所述第一块体和所述第一顶端块体之间的第二顶端块体 ; e. 连接所述第一块体和所述第一顶端块体的第一对缆索 ; f. 连接所述第二块体和所述第二顶端块体的第二对缆索 ; g. 连接所述第一块体和所述第二顶端块体的第一弹性拉伸部件 ; 以及 h. 连接所述第二块体和所述第一顶端块体的第二弹性拉伸部件。
14: 根据权利要求 13 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
15: 根据权利要求 14 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一顶端块体包括第一对缆索引导孔, 其中所述第一对缆索引导孔被设定尺寸 并定位成在所述第二对缆索上提供滑动配合 ; 且 b. 所述第二顶端块体包括第二对引导孔, 其中所述第二对缆索引导孔被设定尺寸并定 位成在所述第一对缆索上提供滑动配合。
16: 一种自缩回式延伸限制装置, 包括 : a. 第一块体, 所述第一块体包括第一对缆索引导孔 ; b. 第二块体, 所述第二块体包括第二对缆索引导孔 ; c. 位于所述第一和第二块体之间的第一顶端块体 ; d. 位于所述第一块体和所述第一顶端块体之间的第二顶端块体 ; e. 具有第一端部和第二端部的第一对缆索, 其中所述第二端部与所述第一顶端块体连 接, 所述第一对缆索穿过所述第一块体中的所述第一对缆索引导孔, 并且所述第一端部背 离所述第一顶端块体伸出超过所述第一块体 ; f. 附接在所述第一对缆索的所述第一端部上的第一环端部块体 ; 3 g. 位于所述第一环端部块体和所述第一块体之间的第一压缩部件 ; h. 具有第一端部和第二端部的第二对缆索, 其中所述第二端部与所述第二顶端块体连 接, 所述第二对缆索穿过所述第二块体中的第二对缆索引导孔, 并且所述第一端部背离所 述第二顶端块体伸出超过所述第二块体 ; 以及 i. 附接在所述第二对缆索的所述第一端部上的第二环端部块体 ; j. 位于所述第二环端部块体和所述第二块体之间的第二压缩部件。
17: 根据权利要求 2 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 通过将所述第一缆索的第一端部附接在所述第一块体上、 使所述第一缆索环绕所述 第一顶端块体、 并将所述第一缆索的第二端部附接在所述第一块体上, 所述第一缆索与所 述第一块体和所述第一顶端块体连接 ; 以及 b. 通过将所述第二缆索的第一端部附接在所述第二块体上、 使所述第二缆索环绕所述 第二顶端块体、 并将所述缆索的第二端部附接在所述第二块体上, 所述第二缆索与所述第 二块体和所述第二顶端块体连接。
18: 根据权利要求 15 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
19: 根据权利要求 16 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。
20: 根据权利要求 17 所述的自缩回式延伸限制装置, 其特征在于 : a. 所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧 ; 且 b. 所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。

说明书


自缩回式延伸限制装置

    【技术领域】
     本发明涉及索具领域。更具体而言, 本发明包括一种具有缩回和对齐相结合的特 征的可延伸的运动限制装置。背景技术
     已知索具装置用于将一个物体与另一物体连接。在很多应用中, 这种连接必须能 够适应两个物体之间的变化的距离。一个示例是浮动码头的稳定, 码头所在的水平面在相 当大的范围内发生变化。固定这种码头的缆索必须约束码头, 但也延伸和缩回以允许潮汐 变化。
     图 1 示出了现有技术中的连接在第一块体 10 和第二块体 12 之间的牵制 ( 约束, check) 缆索 14。本发明全文中, 读者应记住术语 “缆索” 意在涵盖任意的可受拉的部件, 并 可包括纤维绳、 合成缆索、 链条、 钢丝绳、 带和类似物体。在一些应用中, 缆索甚至可以是刚 性杆。
     牵制缆索用任意方便的方法附接在块体上。附接的实际方法对于本发并不重要。 因此, 附接方法可以包括系、 嵌入、 灌注封装 (potting)、 模锻和很多其它已知方法。
     读者将观察到牵制缆索 14 在图 1 中是松弛的。 其已经在重力影响下向下变形。 固 定用的缆索的松弛经常代表有问题。在使用浮动码头的情况下, 松弛可能变成为缠在其它 结构中或使船移动。因此, 按惯例要增加控制松弛的特征。
     图 2 示出了结合有弹簧 16 的牵制缆索 14, 弹簧 16 与附接点 18 连接。如果第一块 体 10 和第二块体 12 移动得相互更靠近, 则弹簧 16 通过产生松弛部分 20 而使缆索脱离松 弛。第一和第二块体之间的相对运动因此被两个不同的现象控制。当块体移动至进一步远 离图 2 所示的位置时, 弹簧 16 将伸展并且松弛部分 20 将变得更水平。当所有松弛都从松 弛部分 20 中去除时, 牵制缆索将拉紧。牵制缆索优选地由具有比弹簧 16 高得多的线性伸 长系数的材料制成。因此, 当块体相互远离时, 将存在第一距离范围, 在该范围内趋于将块 体拉在一起的力 (“回复力” ) 线性地增长。随后, 当牵制缆索拉紧时, 趋于将块体拉在一起 的回复力将突然增长得非常大。这种力的组合在很多情况下是有利的。
     当然, 存在很多已知的用于产生这种力的组合的装置。图 3 示出了一个这样的装 置。牵制缆索 14 的近端直接与第一块体 10 连接。远端卷绕在附接在第二块体 12 上的缩 回筒 22 上。缩回筒由弹簧偏压, 使得它趋于 “卷入” 自由的缆索。弹簧可以是常规弹簧, 因 此当块体远离移动时缩回力增大。 另一方面, 筒中可以使用恒力弹簧, 使得牵制缆索上的缩 回力是恒定的。牵制缆索 14 的端部与筒牢固地连接, 使得达到规定的延伸界限时, 牵制缆 索拉紧并且限制块体之间的进一步运动。
     图 4 示出了这种概念的另一变化。平面弹簧 24 由能够弹性变形至完全伸直的状 态的材料制成。因此实现了双延伸行为。首先出现相对较弱的回复力。其将稳定地增大直 到平面弹簧完全伸直, 在该点回复力显著地上升。
     图 5 示出了两种不同材料的并行设置。弹性部件 26 是可伸展的弹性材料 ( 例如一件天然的或合成的橡胶 )。牵制缆索 14 卷绕在弹性部件 26 上。尽管牵制缆索具有螺旋 弹簧的外观, 其不会像弹簧一样起作用。该组件伸展直到牵制缆索 14 拉紧, 在该点限制了 进一步的伸展。 因此读者会意识到具有变化的回复力特性的延伸限制装置在很多应用中都 是有用的。 发明内容
     本发明包括自缩回式延伸限制装置。其设计成附接在第一物体和第二物体之间, 其中第一和第二物体之间的距离是可变的。该装置施加趋于将两个物体拉在一起的回复 力。首先, 在一定距离范围内施加相对较弱的回复力。然后, 当物体已经分开至规定的行程 界限时, 该装置施加大得多的回复力。 本发明包括搭接的和独立的元件, 使得不希望的松弛 减至最小并且保持元件对齐。附图说明
     图 1 是透视图, 示出了现有技术的牵制缆索。
     图 2 是透视图, 示出了现有技术的具有消除松弛的特征的牵制缆索。 图 3 是透视图, 示出了不同类型的消除松弛特征。
     图 4 是透视图, 示出了用于产生分阶段的回复力的平面弹簧的使用。
     图 5 是透视图, 示出了用于产生分阶段的回复力的两个并行元件的使用。
     图 6 是透视图, 示出了本发明的一部分。
     图 7 是透视图, 示出了拉伸弹簧加入到本发明中。
     图 8 是透视图, 示出了本发明的使用索带环的可选实施例。
     图 9 是透视图, 示出了本发明的可选实施例, 其中各环通过将缆索的一端与其相 对端联接而形成。
     图 10 是透视图, 示出了本发明使用顶端块体的型式。
     图 11 是切去了一部分的透视图, 示出了一个顶端块体的内部细节。
     图 12 是透视图, 示出了结合有稳定孔的顶端块体的使用。
     图 13A 是透视图, 更详细地示出了一种类型的顶端块体。
     图 13B 是切去了一部分的透视图, 示出了图 13A 所示的顶端块体的内部特征。
     图 14 是切去了一部分的透视图, 示出了缆索如何附接在图 13A 的顶端块体上。
     图 15 是切去了一部分的透视图, 示出了另一类型的顶端块体。
     图 16 是透视图, 示出了处于缩回状态的本发明。
     图 17 是透视图, 示出了处于延伸状态的本发明。
     图 18 是透视图, 示出了偏置的顶端块体的使用。
     图 19 是透视图, 示出了折线形顶端块体的使用。
     图 20 是透视图, 示出了本发明的具有更大延伸长度的变型。
     图 21 是透视图, 更具体地示出了图 20 的实施例的一些部件。
     图 22 是透视图, 示出了一个实施例, 其中缆索环环绕顶端块体。
     图 23 是切去了一部分的透视图, 示出了图 22 的实施例中使用的顶端块体的内部 细节。
     图 24 是透视图, 示出了弹性拉伸部件附接在图 23 的顶端块体上。 图中的参考数字 10 第一块体 12 第二块体 14 牵制缆索 16 弹簧 18 附接点 20 松弛部分 22 缩回筒 24 平面弹簧 26 弹性部件 27 压缩元件 28 第一缆索环 30 第二缆索环 32 互锁 34 拉伸弹簧 36 环顶点 38 第一索带环 40 第二索带环 42 滑轮 44 联接装置 46 端子 48 第一环缆索 50 第二环缆索 52 第一顶端块体 54 第二顶端块体 56 缆索绳股 58 灌注封装区域 59 扩张通道 62 第一稳定顶端块体 66 缆索引导孔 70 固定器隔板 74 固定器 82 第一偏置块体 86 第一折线形块体 92 第二环端点块体 96 第一缆索 100 环顶端块体 104 环进入口 108 弹性拉力部件 60 弹簧固定器 64 第二稳定顶端块体 68 固定器进入口 72 缆索出口 80 第二偏置块体 84 第二折线形块体 90 第一环端点块体 94 延伸限制装置 98 第二缆索 102 环保持件 106 固定器块体具体实施方式
     图 6 示出了本发明的主要部件 ( 指定为延伸限制装置 94)。在第一块体 10 和第二 块体 12 之间形成了连接。块体代表任意两个要附接的物体 ( 例如船和停泊点 )。通过在第 一缆索环 28 和第二缆索环 30 之间产生互锁 32 而实现该连接。缆索环 30 的两个自由端附 接在第二块体 12 上。同样地, 缆索环 28 的两个自由端附接在第一块体 10 上。
     因此第一块体 10 和第一缆索环 28 形成了一致地运动的第一环。第二块体 12 和 第二缆索环 30 形成也一致地运动的第二环。读者将在本发明中看到这两个环如何通过不 同的部件和连接方法而形成。但是, 环内的元件一致地运动的概念始终存在。图 6 示出的 两个环成角度地偏置 ( 在此情况下成 90 度 ) 以形成互锁。所示的设置限制了两个块体能 行进得离多远。当两个缆索环拉紧时, 互锁 32 将阻止进一步的行进。
     图 6 的装置缺少在组件中吸收松弛的特征。图 7 示出了这些特征。每个缆索环具有环顶点 36。拉伸弹簧 34 附接在各环顶点和相对的块体之间, 如图所示 ( 尽管图 7 中示出 了线圈弹簧, 但也可以使用任意类型的可弹性伸展的拉伸部件 )。
     拉伸弹簧在缆索环上保持张力, 即使当两个块体移动得相互更靠近一些时也是如 此。 其结果是两个块体之间的分阶段的回复力。 在图 7 所示的位置上, 回复力由两个拉伸弹 簧 34 的延伸产生。回复力将随着两个块体彼此被拉开时线性地增大。然而, 在某一点两个 环顶点将碰撞而形成互锁 32。一旦这种情况发生, 缆索将拉紧并且回复力将显著增大 ( 假 设缆索是用相对无弹性的材料制成 )。
     图 8 示出了相同类型的组件, 该组件使用索带代替传统的圆缆索。互锁 32 通过第 一索带环 38 和第二索带环 40 之间的搭接产生。拉伸弹簧连接在各个块体和其相对的环顶 点之间, 如图 7 的实施例所示。
     图 9 示出了将缆索环附接在块体上的另一不同方法。不是将环的各个自由端附接 在块体上, 而是将自由端通过联接装置 44 联结。因此, 各个缆索环都是完整的卵形 / 椭圆 形。每个卵形的一部分经过滑轮 42 的周围。两个滑轮 42 通过旋转式接头与块体连接。拉 伸弹簧 34 又置于环顶点和相应的块体之间。
     尽管在图 6-9 中示出的装置是功能性的, 但本领域技术人员会意识到将拉伸弹簧 的一端与环顶点连接存在实际的问题。在环中使用的缆索通常是柔性的。简单地将弹簧的 一端钩在顶点周围会在那一点对缆索施加极大的力。 优选地需要使用另一个部件以消除这 个问题。 图 10 示出了这个附加的部件。第一顶端块体 52 和第二顶端块体 54 放置在环顶 点的位置, 如图 9 所示。拉伸弹簧 34 与这些顶端块体连接而不是与缆索本身连接。第一块 体 10 与第一顶端块体通过一对环缆索 48 连接 ( 一对第一环缆索 48、 第一顶端块体 52 和第 一块体 10 的组合形成环 )。同样地, 第二顶端块体 54 与第二块体 12 通过一对第二环缆索 50 连接。缆索的端部使用任意已知方法附接在顶端块体上。
     图 11 示出了一种将缆索和拉伸弹簧附接在顶端块体上的方法。示出了剖成一半 的第一顶端块体 52 的内部特征。它包括两个扩张通道 59。第一环缆索 48 的两个自由端放 置在两个扩张通道内。然后包括缆索的绳股向外展宽并被注入液体灌注混合物。在液体灌 注混合物硬化之前的某一点, 缆索的端部被放置在扩张通道 59 内。液体灌注混合物随后转 变成固体, 产生封装区域 58。 各个封装区域 58 包含缆索绳股和硬化的灌注混合物的固化组 成物。然后这与第一顶端块体 52 中的扩张通道产生了机械干涉, 从而将缆索锁定在第一顶 端块体上。已完成的互锁部被称为端子 46。
     拉伸弹簧 34 也可以通过各种方法附接在顶端块体上。一种方法是在弹簧的端部 形成弹簧固定器 (anchor)60( 使用锻或冲工艺 ) 然后围绕弹簧固定器 60 铸出第一顶端块 体。另一方法可以简单地在第一顶端块体 52 的面向拉伸弹簧的部分上提供索眼。然后可 将位于弹簧的一端上的钩插过该索眼。
     回到图 10, 读者会发现顶端块体的使用如何能实现环内的缆索和对应的拉伸弹簧 之间的更好的连接。在本发明规定的运动范围内, 块体和它的对应顶端块体之间的距离将 保持恒定。第一块体 10 和第一顶端块体 52 将保持分开固定的距离, 甚至在第一块体 10 和 第二块体 12 之间的距离变化时也是如此。同样地, 第二块体 12 和第二顶端块体 54 将保持 分开固定的距离。
     两个拉伸弹簧 34 在两个 “环” 内保持拉力, 使得缆索保持张紧和对齐。弹簧内的 拉力也趋于缩小装置的总长度 ( 第二块体 12 被推向第一块体 10)。弹簧提供了回复力。这 是很重要的, 甚至在缆索使用了坚硬材料时也是如此。例如, 缆索可以用硬的玻璃纤维制 成。这种缆索将保持为直的, 甚至在没有拉伸弹簧 34 时也是如此。不过, 如最开始解释的 那样, 本发明的一个重要特征是提供分阶段的回复力。拉伸弹簧 34 提供了回复力的第一阶 段。如果, 例如, 延伸限制装置 94 连接在浮动码头的一角和岸上的固定点之间, 则拉伸弹簧 将趋于驱使码头朝岸上的固定点行进。 在某些应用中第一阶段的回复力可能很弱。 事实上, 在某些情况下仅需要足以保持部件大致对齐的回复力。
     在使用浮动码头的情况下, 波浪和可能的潮汐活动将趋于使延伸限制装置 94 延 伸和缩回。本领域技术人员还将意识到会发生横向弯曲 ( 折曲 ) 运动。图 10 的实施例中 使用的几何形状的缺点在于两个顶端块体可能被横向地推入缆索内。 这个动作可能导致磨 损。因此, 需要附加的特征。
     图 12 示出了延伸限制装置 94 的另一实施例。在这个实施例中, 使用了稳定顶端 块体。第一稳定顶端块体 62 与一对第一环缆索 48 连接。然而, 其还包括一对允许两个第 二环缆索 50 从中穿过的通道。这些通道是松的滑动配合, 使得第一稳定顶端块体 62 能够 沿着第二环缆索 50 前后滑动。
     第二稳定顶端块体 64 附接在两个第二环缆索 50 上。它包括通道, 所述通道允许 其容纳两个第一环缆索 48 并沿着它们来回滑动。稳定顶端块体的使用在延伸限制装置伸 展和缩回时保持所有部件适当地分开, 因而减少磨损。
     图 13A 示出了第二稳定顶端块体 64。它包括两个缆索引导孔 66, 该引导孔完全穿 过块体。它们的尺寸设定成提供与第一环缆索 48 的松的滑动配合 ( 因而使两个环相对于 彼此的运动稳定化 )。还设有两个固定器进入口 68。图 13B 示出了相同的顶端块体, 其在 显露内部细节的位置被切去一部分。读者可以容易地观察两个缆索引导孔 66 的近端如何 从块体的一侧穿到另一侧。读者还可以观察到弹簧固定器 60 的定位。如上一个实施例那 样, 弹簧可以用很多不同的方法附接, 包括在块体上提供索眼或钩。
     两个固定器进入口 68 并非自始至终穿透顶端块体。固定器隔板 70 阻塞了各固定 器进入口的远端。缆索出口 72 穿过各固定器隔板。这种设置允许第二稳定顶端块体 64 附 接在缆索上, 所述缆索具有固定在其自由端上的固定器。
     图 14 示出了附接有缆索的第二稳定顶端块体 64。 两个第二环缆索 50 的上部被示 出为穿过缆索出口 72。固定器 74( 其牢固地附接在缆索端部上 ) 抵接固定器隔板 70。缆 索出口 72 足够大以允许缆索通过但不允许固定器通过。固定器可以通过任意适合的方法 附接在缆索的端部上, 包括机械紧固件、 模锻、 灌注封装等。由于这些技术的讨论超出了本 发明的范围, 因此读者能够通过浏览阅读授予 Campbell(2006) 的专利号为 7,076,853 的美 国专利更多地了解这种固定器, 该专利通过引用结合在此。
     图 14 示出了两个第一环缆索 48 的每一个穿过顶端块体的同时、 两个第二环缆索 50 的每一个如何附接在顶端块体上。在缆索的端部使用固定器的方法适合传送拉力载荷。 固定器的使用 ( 与直接将缆索的端部灌注封装在顶端块体内相比 ) 还允许装置在使用时更 容易组装。缆索能够在加入固定器以确定所需的缆索长度之前穿过两个缆索出口 72。
     回到图 12, 读者会想起两个缆索环有旋度地偏置以避免环之间的机械干涉。仅几度的偏置可能在某些情况下是合适的。然而, 在图 12 的实施例中, 偏置 90 度。同样的 90 度偏置也用于所示的稳定顶端块体的实施例中。图 15 示出了第一稳定顶端块体 62。读者 会观察到这包括与第二稳定顶端块体 64 相同的特征。第一稳定顶端块体只不过是转向成 面对另一方向再旋转 90 度的第二稳定顶端块体。
     第一稳定顶端块体 62 包括两个缆索引导孔 66。这些形成了在两个第二环缆索 50 上的松的滑动配合。两个第一环缆索 48 通过使缆索穿过缆索出口 72 并将两个固定器 74 抵靠着固定器隔板 70 紧固而附接。如此附接后, 本发明能够在保持其部件适当地对齐的同 时延伸和缩回。
     图 16 和 17 分别示出了处于缩回和延伸状态的本发明。图 16 中, 两个拉伸弹簧 34 处于松弛状态。因此, 不存在趋于驱使第二块体 12 向第一块体 10 行进的回复力。当第二 块体 12 最初被移动得进一步远离图 16 所示的位置时, 拉伸弹簧将延伸并且回复力将线性 地增大 ( 根据所使用的弹性系数 )。此线性增大是回复力的第一阶段。
     回复力的线性增大将持续直到达到图 17 所示的位置。在该位置, 第二稳定顶端块 体 64 抵接第一稳定顶端块体 62。如果随后施加趋于将第二块体 12 从第一块体 10 拉开的 附加的力, 则该力将被缆索本身中的拉力抵消。这个现象产生了回复力的第二阶段。缆索 ( 除非使用非常有弹性的材料 ) 将产生比拉伸弹簧大得多的回复力。 两个阶段的性质可以通过选择合适的材料以及用于拉伸弹簧和包括环的缆索的 尺寸按需调整。 在大多数应用中将在从第一阶段向第二阶段过渡的过程中有回复力的显著 上升。然而, 不需要总是如此。例如, 特别的应用可能要求使用非常硬的拉伸弹簧和相对有 弹性的缆索。通过这种设置, 从第一阶段到下一阶段的过渡将更平稳。
     本领域技术人员将意识到图 6 至图 17 所示的设置可以通过使用各种不同的几何 形状实现。图 16 和 17 使用角度偏置达 90 度的缆索环。图 18 示出了使用线性偏置的并行 环的实施例。第一偏置 ( 偏移, offset) 块体 82 与第一块体 10 一致地运动, 而第二偏置块 体 80 与第二块体 12 一致地运动。各偏置块体在一个环中附接一对缆索, 并且可与另一环 中的一对缆索滑动配合。这种类型的布置的缺点在于该偏置块体上的拉力能产生扭转力。 但这是相对较小的力, 然而, 在某些应用中是可以接受的。
     图 19 示出了又一几何形状, 其使用第一折线形块体 86 和第二折线形块体 84。第 一折线形块体 86 与第一块体 10 一致地运动, 而第二折线形块体 84 与第二块体 12 一致地 运动。第一缆索 96 穿过第二折线形块体 84 并附接在第一折线形块体 86 上。第二缆索 98 穿过第一折线形块体 86 并附接在第二折线形块体 84 上。此布置使得能够在不产生显著扭 转力的情况下延伸和缩回。
     图 6 至 19 公开的所有实施例限制将充分延伸与充分缩回的比例限制为最大 2 ∶ 1( 充分延伸时的长度是充分缩回时的长度的两倍 )。甚至这个比例也仅能通过仔细地 设计拉伸弹簧和提供凹的附接点而实现。很多型式将仅实现约 1.8 ∶ 1 的比例。在需要更 高比例的情况下, 仍必须增加更多部件。
     图 20 示出了一个实施例, 其中两个环线性地偏置 ( 如同图 18 的实施例 )。但是, 在这个型式中, 包括环的缆索实际上延伸穿过两个端部块体。第一块体 10 包括一对缆索引 导孔 66, 所述缆索引导孔允许各个第一环缆索 48 可滑动地穿过第一块体 10。同样地, 第二 块体 10 包括一对允许两个第二环缆索 50 穿过的缆索引导孔。
     图 21 更详细地示出了一些部件。两个第一环缆索 48 穿过第一块体 10 中的缆索 引导孔 66。第一环缆索 48 的两个自由端附接在第一环端部块体 90 上。压缩元件 27 夹在 第一环端部块体 90 和第一块体 10 之间。( 同样地, 第二环缆索 50 的两个自由端附接在第 二环端部块体 92 上。第二压缩元件 27 夹在第二环端部块体 92 和第二块体 12 中间 )。
     压缩元件起到压缩弹簧的作用。它们可以采取很多形式。一个示例是安设在中空 的筒形套管内的压缩弹簧。 套管防止压缩弹簧屈曲。 另一个示例是卷绕在引导杆上的弹簧, 其中引导杆防止屈曲。
     在图 20 和 21 的实施例中, 第一和第二块体能移动分离直到第一偏置块体 82 抵接 第二偏置块体 80。这通常是充分延伸位置 ( 除了通过缆索的拉伸而附加地延伸以外 )。然 而, 在图 20 和 21 的实施例中, 两个压缩元件 27 的存在允许进一步的延伸。第一和第二块 体能够移动到离得更远直到两个压缩元件 27 压缩至其最大程度。
     如前面提及的, 有很多可能的方法将缆索紧固在顶端块体上。图 22 至 24 示出了 另一示例。在图 22 中, 第一环缆索 48 穿过环顶端块体 100 的内部, 绕过紧固特征, 并朝第 一块体 10 返回。在此实施例中, 第一环缆索 48 的两个自由端附接在第一块体 10 上。图 23 示出了切成一半的环顶端块体 100 以示出其内部细节。缆索绕过环保持件 102, 该环保持 件具有足够大的半径以防止缆索过度受力。缆索能够被操纵穿过环进入口 104。在组装过 程中, 缆索的一端首先附接在块体 10 上。然后自由端穿过环顶端块体 100, 绕过环保持件 102, 并朝块体 10 返回。然后自由端附接在块体 10 上。 环顶端块体 100 优选地包括前面的实施例中公开的其它特征, 例如一对缆索引导 孔 66。环附接方法的使用没有改变已完成的组件的操作, 其与图 16-18 示出的相同。然而, 它的确引入了附加的要求, 因为关系到弹性拉伸部件的附接。图 24 示出了单独的固定器块 体 106 如何能够附接在环顶端块体 100 上。此固定器块体在环进入口 (104) 附近附接在环 顶端块体 100 上 ( 并且通常覆盖环进入口 )。弹性拉伸部件 108 附接在固定器块体 106 上。 弹性拉伸部件 108 的远端附接在第二块体 12 上。
     弹性拉伸部件 108 实现与拉伸弹簧 34 相同的功能。它通常是用于保持组件上的 拉力的弹性材料的压延部分。也能使用弹性带 ( 具有矩形截面 )。事实上, 任意的在保持合 适的拉力的同时能够弹性地延伸和缩回的部件都能用于所公开的任何实施例中。
     读者将因此了解, 所有公开的实施例都有一些共同的元件和特征。这些元件如 下:
     1. 第一和第二块体。术语 “块体” 应广泛理解为代表一点, 延伸限制装置 94 在该 点与环境的其余部分互相作用。块体实际上可以是外部装置的一部分, 例如浮动码头的一 部分。另一方面, 块体可以是延伸限制装置的一部分。例如, 块体可以包括构造成附接在浮 动码头上的索眼上的挂钩。
     2. 弹性拉伸部件。 在大部分公开的实施例中这些弹性拉伸部件是拉伸弹簧 34。 尽 管它们以常规弹簧形式示出, 但也可以使用在产生拉力的同时能弹性地伸展的任何装置。 橡胶管是一个示例。
     3. 缆索。缆索是拉力承载部件, 当装置接近延伸界限时, 缆索提供一部分回复力。 这些缆索一般选择成提供的回复力的比例 ( 分量 ) 比弹性拉伸部件 ( 接近延伸界限 ) 高得 多, 但不需要总是如此。
     4. 连接元件。 缆索和弹性拉伸部件必须通过至少两个连接元件联接在一起。 在图 7 的实施例中, “连接元件” 是两个环顶点 36 和两个拉伸弹簧 34 之间的机械接头。在图 12 的实施例中可以更容易地看到连接元件。图 12 中的连接元件是两个稳定顶端块体 (62 和 64)。
     本发明还定义了元件必须如何互相配合。使用前述元件时, 必须确保以下几点 :
     1. 第一块体必须通过第一缆索与第一连接元件连接 ;
     2. 第二块体必须通过第二缆索与第二连接元件连接 ;
     3. 第一块体必须通过第一弹性拉伸部件与第二连接元件连接 ; 以及
     4. 第二块体必须通过第二弹性拉伸部件与第一连接元件连接。
     大部分实施例使用将对应的块体联接到对应的连接元件上的成对缆索。然而, 图 19 的实施例仅利用单个缆索实现这个目的。在另一些应用中可以使用三个、 四个或更多缆 索来实现该目的。
     尽管前面的描述包括重要的细节, 但其不应被认为限制了本发明的范围, 而是提 供了本发明的优选实施例的说明。因此, 本发明的范围应通过下列权利要求而不是所提供 的特定示例来确定。

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1、10申请公布号CN101939557A43申请公布日20110105CN101939557ACN101939557A21申请号200980102064X22申请日20090113F16F1/0020060171申请人理查德V坎贝尔地址美国弗罗里达州72发明人理查德V坎贝尔K沃瑟姆D希尔比格D斯戴尔斯KK戈姆斯KJ拜尔费尔德74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人吴鹏马江立54发明名称自缩回式延伸限制装置57摘要本发明涉及一种自缩回式延伸限制装置。该装置设计成附接在第一物体和第二物体之间,其中第一和第二物体之间的距离是可变的。该装置施加趋于将两个物体拉在一起的回复力。在一距离范围内施。

2、加第一相对较弱的回复力。然后,当物体已经被分开到一规定的行进界限时,该装置施加大得多的回复力。本发明包括搭接的和独立的元件使得不想要的松弛降至最低。85PCT申请进入国家阶段日2010071286PCT申请的申请数据PCT/US2009/0001952009011387PCT申请的公布数据WO2009/065152EN2009052251INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书8页附图22页CN101939560A1/3页21一种自缩回式延伸限制装置,包括A第一块体;B第二块体;C位于所述第一和第二块体之间的第一连接元件;D位于所述第一块体和所述第一连接元。

3、件之间的第二连接元件;E连接所述第一块体和所述第一连接元件的第一缆索;F连接所述第二块体和所述第二连接元件的第二缆索;G连接所述第一块体和所述第二连接元件的第一弹性拉伸部件;以及H连接所述第二块体和所述第一连接元件的第二弹性拉伸部件。2根据权利要求1所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一连接元件是第一顶端块体;且B所述第二连接元件是第二顶端块体。3根据权利要求1所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。4根据权利要求2所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉。

4、伸部件是第二拉伸弹簧。5根据权利要求2所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一顶端块体包括第一缆索引导孔;B所述第二顶端块体包括第二缆索引导孔;C所述第一缆索穿过所述第二顶端块体中的所述第二缆索引导孔;以及D所述第二缆索穿过所述第一顶端块体中的所述第一缆索引导孔。6根据权利要求2所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于,还包括A连接所述第一块体和所述第一顶端块体的第三缆索;B连接所述第二块体和所述第二顶端块体的第四缆索;C其中所述第一弹性拉伸部件与所述第一和第三缆索并行并位于两者之间;以及D所述第二弹性拉伸部件与所述第二和第四缆索并行并位于两者之间。7根据权利要求6所述的自缩回式延伸限制。

5、装置,其特征在于A所述第一顶端块体包括第一缆索引导孔和第二缆索引导孔;B所述第二顶端块体包括第三缆索引导孔和第四缆索引导孔;C所述第一缆索穿过所述第三缆索引导孔;D所述第三缆索穿过所述第四缆索引导孔;E所述第二缆索穿过所述第一缆索引导孔;以及F所述第四缆索穿过所述第二缆索引导孔。8根据权利要求7所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第三缆索引导孔滑动配合在所述第一缆索上;B所述第四缆索引导孔滑动配合在所述第三缆索上;C所述第一缆索引导孔滑动配合在所述第二缆索上;以及权利要求书CN101939557ACN101939560A2/3页3D所述第二缆索引导孔滑动配合在所述第四缆索上。9根据权利。

6、要求5所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。10根据权利要求6所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。11根据权利要求7所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。12根据权利要求8所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。13一种自缩回式延伸限制装置,包括A第一块体;B第二块体;C位于所述第一和第。

7、二块体之间的第一顶端块体;D位于所述第一块体和所述第一顶端块体之间的第二顶端块体;E连接所述第一块体和所述第一顶端块体的第一对缆索;F连接所述第二块体和所述第二顶端块体的第二对缆索;G连接所述第一块体和所述第二顶端块体的第一弹性拉伸部件;以及H连接所述第二块体和所述第一顶端块体的第二弹性拉伸部件。14根据权利要求13所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。15根据权利要求14所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一顶端块体包括第一对缆索引导孔,其中所述第一对缆索引导孔被设定尺寸并定位成在所述第二对缆索上提供滑动。

8、配合;且B所述第二顶端块体包括第二对引导孔,其中所述第二对缆索引导孔被设定尺寸并定位成在所述第一对缆索上提供滑动配合。16一种自缩回式延伸限制装置,包括A第一块体,所述第一块体包括第一对缆索引导孔;B第二块体,所述第二块体包括第二对缆索引导孔;C位于所述第一和第二块体之间的第一顶端块体;D位于所述第一块体和所述第一顶端块体之间的第二顶端块体;E具有第一端部和第二端部的第一对缆索,其中所述第二端部与所述第一顶端块体连接,所述第一对缆索穿过所述第一块体中的所述第一对缆索引导孔,并且所述第一端部背离所述第一顶端块体伸出超过所述第一块体;F附接在所述第一对缆索的所述第一端部上的第一环端部块体;权利要求。

9、书CN101939557ACN101939560A3/3页4G位于所述第一环端部块体和所述第一块体之间的第一压缩部件;H具有第一端部和第二端部的第二对缆索,其中所述第二端部与所述第二顶端块体连接,所述第二对缆索穿过所述第二块体中的第二对缆索引导孔,并且所述第一端部背离所述第二顶端块体伸出超过所述第二块体;以及I附接在所述第二对缆索的所述第一端部上的第二环端部块体;J位于所述第二环端部块体和所述第二块体之间的第二压缩部件。17根据权利要求2所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A通过将所述第一缆索的第一端部附接在所述第一块体上、使所述第一缆索环绕所述第一顶端块体、并将所述第一缆索的第二端部附接在。

10、所述第一块体上,所述第一缆索与所述第一块体和所述第一顶端块体连接;以及B通过将所述第二缆索的第一端部附接在所述第二块体上、使所述第二缆索环绕所述第二顶端块体、并将所述缆索的第二端部附接在所述第二块体上,所述第二缆索与所述第二块体和所述第二顶端块体连接。18根据权利要求15所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。19根据权利要求16所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。20根据权利要求17所述的自缩回式延伸限制装置,其特征在于A所述第一弹性拉伸。

11、部件是第一拉伸弹簧;且B所述第二弹性拉伸部件是第二拉伸弹簧。权利要求书CN101939557ACN101939560A1/8页5自缩回式延伸限制装置技术领域0001本发明涉及索具领域。更具体而言,本发明包括一种具有缩回和对齐相结合的特征的可延伸的运动限制装置。背景技术0002已知索具装置用于将一个物体与另一物体连接。在很多应用中,这种连接必须能够适应两个物体之间的变化的距离。一个示例是浮动码头的稳定,码头所在的水平面在相当大的范围内发生变化。固定这种码头的缆索必须约束码头,但也延伸和缩回以允许潮汐变化。0003图1示出了现有技术中的连接在第一块体10和第二块体12之间的牵制约束,CHECK缆索。

12、14。本发明全文中,读者应记住术语“缆索”意在涵盖任意的可受拉的部件,并可包括纤维绳、合成缆索、链条、钢丝绳、带和类似物体。在一些应用中,缆索甚至可以是刚性杆。0004牵制缆索用任意方便的方法附接在块体上。附接的实际方法对于本发并不重要。因此,附接方法可以包括系、嵌入、灌注封装POTTING、模锻和很多其它已知方法。0005读者将观察到牵制缆索14在图1中是松弛的。其已经在重力影响下向下变形。固定用的缆索的松弛经常代表有问题。在使用浮动码头的情况下,松弛可能变成为缠在其它结构中或使船移动。因此,按惯例要增加控制松弛的特征。0006图2示出了结合有弹簧16的牵制缆索14,弹簧16与附接点18连接。

13、。如果第一块体10和第二块体12移动得相互更靠近,则弹簧16通过产生松弛部分20而使缆索脱离松弛。第一和第二块体之间的相对运动因此被两个不同的现象控制。当块体移动至进一步远离图2所示的位置时,弹簧16将伸展并且松弛部分20将变得更水平。当所有松弛都从松弛部分20中去除时,牵制缆索将拉紧。牵制缆索优选地由具有比弹簧16高得多的线性伸长系数的材料制成。因此,当块体相互远离时,将存在第一距离范围,在该范围内趋于将块体拉在一起的力“回复力”线性地增长。随后,当牵制缆索拉紧时,趋于将块体拉在一起的回复力将突然增长得非常大。这种力的组合在很多情况下是有利的。0007当然,存在很多已知的用于产生这种力的组合。

14、的装置。图3示出了一个这样的装置。牵制缆索14的近端直接与第一块体10连接。远端卷绕在附接在第二块体12上的缩回筒22上。缩回筒由弹簧偏压,使得它趋于“卷入”自由的缆索。弹簧可以是常规弹簧,因此当块体远离移动时缩回力增大。另一方面,筒中可以使用恒力弹簧,使得牵制缆索上的缩回力是恒定的。牵制缆索14的端部与筒牢固地连接,使得达到规定的延伸界限时,牵制缆索拉紧并且限制块体之间的进一步运动。0008图4示出了这种概念的另一变化。平面弹簧24由能够弹性变形至完全伸直的状态的材料制成。因此实现了双延伸行为。首先出现相对较弱的回复力。其将稳定地增大直到平面弹簧完全伸直,在该点回复力显著地上升。0009图5。

15、示出了两种不同材料的并行设置。弹性部件26是可伸展的弹性材料例如说明书CN101939557ACN101939560A2/8页6一件天然的或合成的橡胶。牵制缆索14卷绕在弹性部件26上。尽管牵制缆索具有螺旋弹簧的外观,其不会像弹簧一样起作用。该组件伸展直到牵制缆索14拉紧,在该点限制了进一步的伸展。因此读者会意识到具有变化的回复力特性的延伸限制装置在很多应用中都是有用的。发明内容0010本发明包括自缩回式延伸限制装置。其设计成附接在第一物体和第二物体之间,其中第一和第二物体之间的距离是可变的。该装置施加趋于将两个物体拉在一起的回复力。首先,在一定距离范围内施加相对较弱的回复力。然后,当物体已经。

16、分开至规定的行程界限时,该装置施加大得多的回复力。本发明包括搭接的和独立的元件,使得不希望的松弛减至最小并且保持元件对齐。附图说明0011图1是透视图,示出了现有技术的牵制缆索。0012图2是透视图,示出了现有技术的具有消除松弛的特征的牵制缆索。0013图3是透视图,示出了不同类型的消除松弛特征。0014图4是透视图,示出了用于产生分阶段的回复力的平面弹簧的使用。0015图5是透视图,示出了用于产生分阶段的回复力的两个并行元件的使用。0016图6是透视图,示出了本发明的一部分。0017图7是透视图,示出了拉伸弹簧加入到本发明中。0018图8是透视图,示出了本发明的使用索带环的可选实施例。001。

17、9图9是透视图,示出了本发明的可选实施例,其中各环通过将缆索的一端与其相对端联接而形成。0020图10是透视图,示出了本发明使用顶端块体的型式。0021图11是切去了一部分的透视图,示出了一个顶端块体的内部细节。0022图12是透视图,示出了结合有稳定孔的顶端块体的使用。0023图13A是透视图,更详细地示出了一种类型的顶端块体。0024图13B是切去了一部分的透视图,示出了图13A所示的顶端块体的内部特征。0025图14是切去了一部分的透视图,示出了缆索如何附接在图13A的顶端块体上。0026图15是切去了一部分的透视图,示出了另一类型的顶端块体。0027图16是透视图,示出了处于缩回状态的。

18、本发明。0028图17是透视图,示出了处于延伸状态的本发明。0029图18是透视图,示出了偏置的顶端块体的使用。0030图19是透视图,示出了折线形顶端块体的使用。0031图20是透视图,示出了本发明的具有更大延伸长度的变型。0032图21是透视图,更具体地示出了图20的实施例的一些部件。0033图22是透视图,示出了一个实施例,其中缆索环环绕顶端块体。0034图23是切去了一部分的透视图,示出了图22的实施例中使用的顶端块体的内部细节。说明书CN101939557ACN101939560A3/8页70035图24是透视图,示出了弹性拉伸部件附接在图23的顶端块体上。0036图中的参考数字00。

19、3710第一块体12第二块体003814牵制缆索16弹簧003918附接点20松弛部分004022缩回筒24平面弹簧004126弹性部件27压缩元件004228第一缆索环30第二缆索环004332互锁34拉伸弹簧004436环顶点38第一索带环004540第二索带环42滑轮004644联接装置46端子004748第一环缆索50第二环缆索004852第一顶端块体54第二顶端块体004956缆索绳股58灌注封装区域005059扩张通道60弹簧固定器005162第一稳定顶端块体64第二稳定顶端块体005266缆索引导孔68固定器进入口005370固定器隔板72缆索出口005474固定器80第二偏置块。

20、体005582第一偏置块体84第二折线形块体005686第一折线形块体90第一环端点块体005792第二环端点块体94延伸限制装置005896第一缆索98第二缆索0059100环顶端块体102环保持件0060104环进入口106固定器块体0061108弹性拉力部件具体实施方式0062图6示出了本发明的主要部件指定为延伸限制装置94。在第一块体10和第二块体12之间形成了连接。块体代表任意两个要附接的物体例如船和停泊点。通过在第一缆索环28和第二缆索环30之间产生互锁32而实现该连接。缆索环30的两个自由端附接在第二块体12上。同样地,缆索环28的两个自由端附接在第一块体10上。0063因此第一。

21、块体10和第一缆索环28形成了一致地运动的第一环。第二块体12和第二缆索环30形成也一致地运动的第二环。读者将在本发明中看到这两个环如何通过不同的部件和连接方法而形成。但是,环内的元件一致地运动的概念始终存在。图6示出的两个环成角度地偏置在此情况下成90度以形成互锁。所示的设置限制了两个块体能行进得离多远。当两个缆索环拉紧时,互锁32将阻止进一步的行进。0064图6的装置缺少在组件中吸收松弛的特征。图7示出了这些特征。每个缆索环具说明书CN101939557ACN101939560A4/8页8有环顶点36。拉伸弹簧34附接在各环顶点和相对的块体之间,如图所示尽管图7中示出了线圈弹簧,但也可以使。

22、用任意类型的可弹性伸展的拉伸部件。0065拉伸弹簧在缆索环上保持张力,即使当两个块体移动得相互更靠近一些时也是如此。其结果是两个块体之间的分阶段的回复力。在图7所示的位置上,回复力由两个拉伸弹簧34的延伸产生。回复力将随着两个块体彼此被拉开时线性地增大。然而,在某一点两个环顶点将碰撞而形成互锁32。一旦这种情况发生,缆索将拉紧并且回复力将显著增大假设缆索是用相对无弹性的材料制成。0066图8示出了相同类型的组件,该组件使用索带代替传统的圆缆索。互锁32通过第一索带环38和第二索带环40之间的搭接产生。拉伸弹簧连接在各个块体和其相对的环顶点之间,如图7的实施例所示。0067图9示出了将缆索环附接。

23、在块体上的另一不同方法。不是将环的各个自由端附接在块体上,而是将自由端通过联接装置44联结。因此,各个缆索环都是完整的卵形/椭圆形。每个卵形的一部分经过滑轮42的周围。两个滑轮42通过旋转式接头与块体连接。拉伸弹簧34又置于环顶点和相应的块体之间。0068尽管在图69中示出的装置是功能性的,但本领域技术人员会意识到将拉伸弹簧的一端与环顶点连接存在实际的问题。在环中使用的缆索通常是柔性的。简单地将弹簧的一端钩在顶点周围会在那一点对缆索施加极大的力。优选地需要使用另一个部件以消除这个问题。0069图10示出了这个附加的部件。第一顶端块体52和第二顶端块体54放置在环顶点的位置,如图9所示。拉伸弹簧。

24、34与这些顶端块体连接而不是与缆索本身连接。第一块体10与第一顶端块体通过一对环缆索48连接一对第一环缆索48、第一顶端块体52和第一块体10的组合形成环。同样地,第二顶端块体54与第二块体12通过一对第二环缆索50连接。缆索的端部使用任意已知方法附接在顶端块体上。0070图11示出了一种将缆索和拉伸弹簧附接在顶端块体上的方法。示出了剖成一半的第一顶端块体52的内部特征。它包括两个扩张通道59。第一环缆索48的两个自由端放置在两个扩张通道内。然后包括缆索的绳股向外展宽并被注入液体灌注混合物。在液体灌注混合物硬化之前的某一点,缆索的端部被放置在扩张通道59内。液体灌注混合物随后转变成固体,产生封。

25、装区域58。各个封装区域58包含缆索绳股和硬化的灌注混合物的固化组成物。然后这与第一顶端块体52中的扩张通道产生了机械干涉,从而将缆索锁定在第一顶端块体上。已完成的互锁部被称为端子46。0071拉伸弹簧34也可以通过各种方法附接在顶端块体上。一种方法是在弹簧的端部形成弹簧固定器ANCHOR60使用锻或冲工艺然后围绕弹簧固定器60铸出第一顶端块体。另一方法可以简单地在第一顶端块体52的面向拉伸弹簧的部分上提供索眼。然后可将位于弹簧的一端上的钩插过该索眼。0072回到图10,读者会发现顶端块体的使用如何能实现环内的缆索和对应的拉伸弹簧之间的更好的连接。在本发明规定的运动范围内,块体和它的对应顶端块。

26、体之间的距离将保持恒定。第一块体10和第一顶端块体52将保持分开固定的距离,甚至在第一块体10和第二块体12之间的距离变化时也是如此。同样地,第二块体12和第二顶端块体54将保持分开固定的距离。说明书CN101939557ACN101939560A5/8页90073两个拉伸弹簧34在两个“环”内保持拉力,使得缆索保持张紧和对齐。弹簧内的拉力也趋于缩小装置的总长度第二块体12被推向第一块体10。弹簧提供了回复力。这是很重要的,甚至在缆索使用了坚硬材料时也是如此。例如,缆索可以用硬的玻璃纤维制成。这种缆索将保持为直的,甚至在没有拉伸弹簧34时也是如此。不过,如最开始解释的那样,本发明的一个重要特征。

27、是提供分阶段的回复力。拉伸弹簧34提供了回复力的第一阶段。如果,例如,延伸限制装置94连接在浮动码头的一角和岸上的固定点之间,则拉伸弹簧将趋于驱使码头朝岸上的固定点行进。在某些应用中第一阶段的回复力可能很弱。事实上,在某些情况下仅需要足以保持部件大致对齐的回复力。0074在使用浮动码头的情况下,波浪和可能的潮汐活动将趋于使延伸限制装置94延伸和缩回。本领域技术人员还将意识到会发生横向弯曲折曲运动。图10的实施例中使用的几何形状的缺点在于两个顶端块体可能被横向地推入缆索内。这个动作可能导致磨损。因此,需要附加的特征。0075图12示出了延伸限制装置94的另一实施例。在这个实施例中,使用了稳定顶端。

28、块体。第一稳定顶端块体62与一对第一环缆索48连接。然而,其还包括一对允许两个第二环缆索50从中穿过的通道。这些通道是松的滑动配合,使得第一稳定顶端块体62能够沿着第二环缆索50前后滑动。0076第二稳定顶端块体64附接在两个第二环缆索50上。它包括通道,所述通道允许其容纳两个第一环缆索48并沿着它们来回滑动。稳定顶端块体的使用在延伸限制装置伸展和缩回时保持所有部件适当地分开,因而减少磨损。0077图13A示出了第二稳定顶端块体64。它包括两个缆索引导孔66,该引导孔完全穿过块体。它们的尺寸设定成提供与第一环缆索48的松的滑动配合因而使两个环相对于彼此的运动稳定化。还设有两个固定器进入口68。。

29、图13B示出了相同的顶端块体,其在显露内部细节的位置被切去一部分。读者可以容易地观察两个缆索引导孔66的近端如何从块体的一侧穿到另一侧。读者还可以观察到弹簧固定器60的定位。如上一个实施例那样,弹簧可以用很多不同的方法附接,包括在块体上提供索眼或钩。0078两个固定器进入口68并非自始至终穿透顶端块体。固定器隔板70阻塞了各固定器进入口的远端。缆索出口72穿过各固定器隔板。这种设置允许第二稳定顶端块体64附接在缆索上,所述缆索具有固定在其自由端上的固定器。0079图14示出了附接有缆索的第二稳定顶端块体64。两个第二环缆索50的上部被示出为穿过缆索出口72。固定器74其牢固地附接在缆索端部上抵。

30、接固定器隔板70。缆索出口72足够大以允许缆索通过但不允许固定器通过。固定器可以通过任意适合的方法附接在缆索的端部上,包括机械紧固件、模锻、灌注封装等。由于这些技术的讨论超出了本发明的范围,因此读者能够通过浏览阅读授予CAMPBELL2006的专利号为7,076,853的美国专利更多地了解这种固定器,该专利通过引用结合在此。0080图14示出了两个第一环缆索48的每一个穿过顶端块体的同时、两个第二环缆索50的每一个如何附接在顶端块体上。在缆索的端部使用固定器的方法适合传送拉力载荷。固定器的使用与直接将缆索的端部灌注封装在顶端块体内相比还允许装置在使用时更容易组装。缆索能够在加入固定器以确定所需。

31、的缆索长度之前穿过两个缆索出口72。0081回到图12,读者会想起两个缆索环有旋度地偏置以避免环之间的机械干涉。仅几说明书CN101939557ACN101939560A6/8页10度的偏置可能在某些情况下是合适的。然而,在图12的实施例中,偏置90度。同样的90度偏置也用于所示的稳定顶端块体的实施例中。图15示出了第一稳定顶端块体62。读者会观察到这包括与第二稳定顶端块体64相同的特征。第一稳定顶端块体只不过是转向成面对另一方向再旋转90度的第二稳定顶端块体。0082第一稳定顶端块体62包括两个缆索引导孔66。这些形成了在两个第二环缆索50上的松的滑动配合。两个第一环缆索48通过使缆索穿过缆。

32、索出口72并将两个固定器74抵靠着固定器隔板70紧固而附接。如此附接后,本发明能够在保持其部件适当地对齐的同时延伸和缩回。0083图16和17分别示出了处于缩回和延伸状态的本发明。图16中,两个拉伸弹簧34处于松弛状态。因此,不存在趋于驱使第二块体12向第一块体10行进的回复力。当第二块体12最初被移动得进一步远离图16所示的位置时,拉伸弹簧将延伸并且回复力将线性地增大根据所使用的弹性系数。此线性增大是回复力的第一阶段。0084回复力的线性增大将持续直到达到图17所示的位置。在该位置,第二稳定顶端块体64抵接第一稳定顶端块体62。如果随后施加趋于将第二块体12从第一块体10拉开的附加的力,则该。

33、力将被缆索本身中的拉力抵消。这个现象产生了回复力的第二阶段。缆索除非使用非常有弹性的材料将产生比拉伸弹簧大得多的回复力。0085两个阶段的性质可以通过选择合适的材料以及用于拉伸弹簧和包括环的缆索的尺寸按需调整。在大多数应用中将在从第一阶段向第二阶段过渡的过程中有回复力的显著上升。然而,不需要总是如此。例如,特别的应用可能要求使用非常硬的拉伸弹簧和相对有弹性的缆索。通过这种设置,从第一阶段到下一阶段的过渡将更平稳。0086本领域技术人员将意识到图6至图17所示的设置可以通过使用各种不同的几何形状实现。图16和17使用角度偏置达90度的缆索环。图18示出了使用线性偏置的并行环的实施例。第一偏置偏移。

34、,OFFSET块体82与第一块体10一致地运动,而第二偏置块体80与第二块体12一致地运动。各偏置块体在一个环中附接一对缆索,并且可与另一环中的一对缆索滑动配合。这种类型的布置的缺点在于该偏置块体上的拉力能产生扭转力。但这是相对较小的力,然而,在某些应用中是可以接受的。0087图19示出了又一几何形状,其使用第一折线形块体86和第二折线形块体84。第一折线形块体86与第一块体10一致地运动,而第二折线形块体84与第二块体12一致地运动。第一缆索96穿过第二折线形块体84并附接在第一折线形块体86上。第二缆索98穿过第一折线形块体86并附接在第二折线形块体84上。此布置使得能够在不产生显著扭转力。

35、的情况下延伸和缩回。0088图6至19公开的所有实施例限制将充分延伸与充分缩回的比例限制为最大21充分延伸时的长度是充分缩回时的长度的两倍。甚至这个比例也仅能通过仔细地设计拉伸弹簧和提供凹的附接点而实现。很多型式将仅实现约181的比例。在需要更高比例的情况下,仍必须增加更多部件。0089图20示出了一个实施例,其中两个环线性地偏置如同图18的实施例。但是,在这个型式中,包括环的缆索实际上延伸穿过两个端部块体。第一块体10包括一对缆索引导孔66,所述缆索引导孔允许各个第一环缆索48可滑动地穿过第一块体10。同样地,第二块体10包括一对允许两个第二环缆索50穿过的缆索引导孔。说明书CN101939。

36、557ACN101939560A7/8页110090图21更详细地示出了一些部件。两个第一环缆索48穿过第一块体10中的缆索引导孔66。第一环缆索48的两个自由端附接在第一环端部块体90上。压缩元件27夹在第一环端部块体90和第一块体10之间。同样地,第二环缆索50的两个自由端附接在第二环端部块体92上。第二压缩元件27夹在第二环端部块体92和第二块体12中间。0091压缩元件起到压缩弹簧的作用。它们可以采取很多形式。一个示例是安设在中空的筒形套管内的压缩弹簧。套管防止压缩弹簧屈曲。另一个示例是卷绕在引导杆上的弹簧,其中引导杆防止屈曲。0092在图20和21的实施例中,第一和第二块体能移动分离。

37、直到第一偏置块体82抵接第二偏置块体80。这通常是充分延伸位置除了通过缆索的拉伸而附加地延伸以外。然而,在图20和21的实施例中,两个压缩元件27的存在允许进一步的延伸。第一和第二块体能够移动到离得更远直到两个压缩元件27压缩至其最大程度。0093如前面提及的,有很多可能的方法将缆索紧固在顶端块体上。图22至24示出了另一示例。在图22中,第一环缆索48穿过环顶端块体100的内部,绕过紧固特征,并朝第一块体10返回。在此实施例中,第一环缆索48的两个自由端附接在第一块体10上。图23示出了切成一半的环顶端块体100以示出其内部细节。缆索绕过环保持件102,该环保持件具有足够大的半径以防止缆索过。

38、度受力。缆索能够被操纵穿过环进入口104。在组装过程中,缆索的一端首先附接在块体10上。然后自由端穿过环顶端块体100,绕过环保持件102,并朝块体10返回。然后自由端附接在块体10上。0094环顶端块体100优选地包括前面的实施例中公开的其它特征,例如一对缆索引导孔66。环附接方法的使用没有改变已完成的组件的操作,其与图1618示出的相同。然而,它的确引入了附加的要求,因为关系到弹性拉伸部件的附接。图24示出了单独的固定器块体106如何能够附接在环顶端块体100上。此固定器块体在环进入口104附近附接在环顶端块体100上并且通常覆盖环进入口。弹性拉伸部件108附接在固定器块体106上。弹性拉。

39、伸部件108的远端附接在第二块体12上。0095弹性拉伸部件108实现与拉伸弹簧34相同的功能。它通常是用于保持组件上的拉力的弹性材料的压延部分。也能使用弹性带具有矩形截面。事实上,任意的在保持合适的拉力的同时能够弹性地延伸和缩回的部件都能用于所公开的任何实施例中。0096读者将因此了解,所有公开的实施例都有一些共同的元件和特征。这些元件如下00971第一和第二块体。术语“块体”应广泛理解为代表一点,延伸限制装置94在该点与环境的其余部分互相作用。块体实际上可以是外部装置的一部分,例如浮动码头的一部分。另一方面,块体可以是延伸限制装置的一部分。例如,块体可以包括构造成附接在浮动码头上的索眼上的。

40、挂钩。00982弹性拉伸部件。在大部分公开的实施例中这些弹性拉伸部件是拉伸弹簧34。尽管它们以常规弹簧形式示出,但也可以使用在产生拉力的同时能弹性地伸展的任何装置。橡胶管是一个示例。00993缆索。缆索是拉力承载部件,当装置接近延伸界限时,缆索提供一部分回复力。这些缆索一般选择成提供的回复力的比例分量比弹性拉伸部件接近延伸界限高得多,但不需要总是如此。说明书CN101939557ACN101939560A8/8页1201004连接元件。缆索和弹性拉伸部件必须通过至少两个连接元件联接在一起。在图7的实施例中,“连接元件”是两个环顶点36和两个拉伸弹簧34之间的机械接头。在图12的实施例中可以更容。

41、易地看到连接元件。图12中的连接元件是两个稳定顶端块体62和64。0101本发明还定义了元件必须如何互相配合。使用前述元件时,必须确保以下几点01021第一块体必须通过第一缆索与第一连接元件连接;01032第二块体必须通过第二缆索与第二连接元件连接;01043第一块体必须通过第一弹性拉伸部件与第二连接元件连接;以及01054第二块体必须通过第二弹性拉伸部件与第一连接元件连接。0106大部分实施例使用将对应的块体联接到对应的连接元件上的成对缆索。然而,图19的实施例仅利用单个缆索实现这个目的。在另一些应用中可以使用三个、四个或更多缆索来实现该目的。0107尽管前面的描述包括重要的细节,但其不应被。

42、认为限制了本发明的范围,而是提供了本发明的优选实施例的说明。因此,本发明的范围应通过下列权利要求而不是所提供的特定示例来确定。说明书CN101939557ACN101939560A1/22页13图1现有技术说明书附图CN101939557ACN101939560A2/22页14图2现有技术说明书附图CN101939557ACN101939560A3/22页15图3现有技术说明书附图CN101939557ACN101939560A4/22页16图4现有技术说明书附图CN101939557ACN101939560A5/22页17图5现有技术说明书附图CN101939557ACN101939560A。

43、6/22页18图6说明书附图CN101939557ACN101939560A7/22页19图7说明书附图CN101939557ACN101939560A8/22页20图8说明书附图CN101939557ACN101939560A9/22页21图9说明书附图CN101939557ACN101939560A10/22页22图10说明书附图CN101939557ACN101939560A11/22页23图11说明书附图CN101939557ACN101939560A12/22页24图12说明书附图CN101939557ACN101939560A13/22页25图13A说明书附图CN101939557。

44、ACN101939560A14/22页26图13B图14说明书附图CN101939557ACN101939560A15/22页27图15说明书附图CN101939557ACN101939560A16/22页28图16说明书附图CN101939557ACN101939560A17/22页29图17说明书附图CN101939557ACN101939560A18/22页30图18图19说明书附图CN101939557ACN101939560A19/22页31图20说明书附图CN101939557ACN101939560A20/22页32图21说明书附图CN101939557ACN101939560A21/22页33图22图23说明书附图CN101939557ACN101939560A22/22页34图24说明书附图CN101939557A。

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