(57)【要約】制御された降下装置用の遠心ブレーキ機構と、それを採用するドラム装置とが説明される。ブレーキ機構は、その回転軸の周りを回転するように構成されかつ作動可能な円形ホイールを有し、ホイールの中央空洞内で軸に沿って延びかつその周りを回転可能でありかつ回転軸に対して実質的に垂直な空洞内で延びる二つ以上の平行なシャフトロッドを持つ軸を有し、ホイールの回転を軸の逆回転に変換するための歯車システムを有し、二つ以上の平行なシャフトロッドにわたる摺動可能な取り付けのためにそれぞれが二つ以上の通り抜け内腔を持つ一つ以上のブレーキ要素を有し、ブレーキ要素と軸との間に平行なシャフトロッドにわたって取り付けられた二つ以上のバネを有し、かつ、ホイールの角速度の増大に応答してブレーキ要素とホイールの内壁との間の摩擦力を増大させる摩擦増大機構を有する。【選択図】図８
2017537276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御された降下装置用の遠心ブレーキ機構であって、当該遠心ブレーキ機構は、下降する使用者により着用可能なハーネスに取り付けられるように構成され、かつ当該遠心ブレーキ機構は：
前記ハーネスに取り付けるために構成された支持構造体を有し；
前記支持構造体内に配置され、かつその回転軸の周りを回転するように構成されかつ作動可能な円形ホイールを有し、該円形ホイールは、円形の中央空洞と、該空洞を取り囲む内壁とを有し；
前記中央空洞内に取り付けられた軸を有し、該軸は、前記中央空洞内で前記回転軸に沿って延びかつその周りを回転可能であり、かつ、
二つ以上の平行なシャフトロッドを有し、該二つ以上の平行なシャフトロッドは、前記軸に取り付けられかつ前記空洞内で前記回転軸に対して実質的に垂直に延び；
前記ホイールの回転を前記軸の逆回転に変換するように構成されかつ作動可能な歯車システムを有し；
前記二つ以上の平行なシャフトロッド上に取り付けられた一つ以上のブレーキ要素を有し、各ブレーキ要素は、前記中央空洞内で前記二つ以上の平行なシャフトロッドに沿って摺動可能に移動するための二つ以上の通り抜け内腔を持ち、かつ、二つ以上のバネを有し、該二つ以上のバネは、前記ブレーキ要素と前記軸との間の前記シャフトロッドのうちの少なくとも一つにわたって取り付けられ、前記一つ以上のブレーキ要素は、前記軸の前記逆回転に応答して前記空洞を取り囲む前記ホイールの前記内壁に向かって前記平行なシャフトロッドにわたって半径方向に摺動するように構成されかつ作動可能であり；かつ、
前記ホイールの角速度の増大に応答して摩擦力を増大させるための摩擦増大機構を有し、前記摩擦増大機構は、前記円形ホイールと前記ブレーキ要素との間にさらなる係合を提供するために構成され、かつ一つ以上の円形レールと、前記一つ以上のレールと係合可能な対応する一つ以上の曲線状溝を有し、それにより前記ホイールの角速度の増大に応答して前記ブレーキ要素と前記ホイールの前記内壁との間の摩擦を次第に増大させる、
前記遠心ブレーキ機構。
【請求項２】
前記一つ以上の曲線状溝が、前記ブレーキ要素の外面に肩構造体を形成し、かつ、前記一つ以上の円形レールのそれぞれが、前記内壁中に形成された二つの円形溝により形成され、各円形溝は、それにより加えられる摩擦力を増大させるために、前記ブレーキ要素が前記内壁に接触する時、前記ブレーキ要素の前記肩構造体のうちの一つを受け入れるように構成されかつ作動可能である、
請求項１に記載のブレーキ機構。
【請求項３】
前記曲線状溝のうちの少なくとも一つとそれに受け入れられるように構成された前記円形レールのうちの対応するそれぞれ一つの幾何学的形状が、前記ホイールの角速度の増大に応答して前記摩擦力を次第に増大させるように適合される、
請求項１に記載のブレーキ機構。
【請求項４】
前記一つ以上の曲線状溝のうちの少なくとも一つが、先細溝部分を有し、ここでは、前記溝の両側が前記回転軸に向かって先細りになっており、かつ、前記一つ以上の円形レールのうちの少なくとも一つが、前記先細溝部分内に受け入れられるように構成された対応する先細レール部分を有する、
請求項３に記載のブレーキ機構。
【請求項５】
前記歯車システムが、前記ホイールの前記角速度の大きさより大きい角速度で前記ホイールの回転中に前記軸を回転させるように構成されかつ作動可能な遊星歯車システムである、
請求項１に記載のブレーキ機構。
【請求項６】
前記遊星歯車システムの速度比が、約１対５．３である、
請求項５に記載のブレーキ機構。
【請求項７】
ドラム装置であって、当該ドラム装置は、その中に巻かれたケーブルの制御された解放用であり、かつ前記ケーブルの自由端により外部支持体に固定されており、前記ドラム装置は、懸架によるトラウマを防止する一方で下降する使用者に該使用者の継続的な下降を保証するためにつながれるように構成されかつ作動可能であり、該ドラム装置は、請求項１に記載のブレーキ機構を有し、かつ、前記ドラム装置の前記支持構造体は、それを通る解放されたケーブル部分の通過のためのケーブル解放開口部を持つ、
前記ドラム装置。
【請求項８】
前記円形ホイールから解放されたケーブル部分を受け入れかつ前記ドラム装置の前記ケーブル解放開口部に向かって外側方向に前記解放されたケーブル部分を方向付け、かつ前記解放されたケーブルのハウジング内への後退を防止するように構成されかつ作動可能なケーブル解放システムを有する、
請求項７に記載のドラム装置。
【請求項９】
前記ケーブル解放システムが、第一のケーブル解放ユニットを有し、該第一のケーブル解放ユニットは、前記円形ホイール上に取り付けられかつそれを通る前記解放されたケーブル部分の通過のためにその二つの回転可能なローラーシャフトの間に定められる細長い開口部を持つ、
請求項８に記載のドラム装置。
【請求項１０】
前記第一のケーブル解放ユニットの前記二つの回転可能なローラーシャフトの直径が、実質的に異なり、かつ、前記回転可能なローラーシャフトのうちの一つの前記直径が、前記ケーブルの所定の曲げ半径により設定される、
請求項９に記載のドラム装置。
【請求項１１】
前記ケーブル解放システムが、少なくとも一つのさらなるケーブル解放ユニットを有し、該少なくとも一つのさらなるケーブル解放ユニットは、それを通る前記解放されたケーブル部分の通過のために二つの回転可能なローラーシャフトの間に定められる細長い開口部を持ち、前記少なくとも一つのさらなるケーブル解放ユニットは、前記第一のケーブル解放ユニット上にかつそれに対して実質的に平行に取り付けられる、
請求項９に記載のドラム装置。
【請求項１２】
前記第一のケーブル解放ユニットの前記二つの回転可能なローラーシャフトの方位が、前記少なくとも一つのさらなるケーブル解放ユニットの前記二つの回転可能なローラーシャフトの方位に対して実質的に垂直である、
請求項１１に記載のドラム装置。
【請求項１３】
制御された降下装置であって、当該制御された降下装置は：
着用可能なハーネスを有し；
支持構造体を有し、該支持構造体は、前記ハーネスに取り付けられ、かつ巻かれたケーブル部分が通過するためのケーブル解放開口部を持っており；かつ、
ドラム装置を有し、該ドラム装置は、前記巻かれたケーブルと、前記ドラム装置からの前記ケーブルの解放速度を調節するように構成されたブレーキ機構とを有し、前記ブレーキ機構は：円形ホイールを有し、該円形ホイールは、自体の回転軸の周りを回転するように構成されかつ円形の中央空洞を有し；前記中央空洞内で前記回転軸に沿って延びかつその周りを回転可能である軸を有し；前記軸に取り付けられかつ前記空洞内で前記回転軸に対して実質的に垂直に延びる二つ以上の平行なシャフトロッドを有し；前記ホイールの回転を前記軸の逆回転に変換するように構成された歯車システムを有し；かつ、前記二つ以上の平行なシャフトロッド上に取り付けられた一つ以上のブレーキ要素を有し、各ブレーキ要素は、前記中央空洞内で前記二つ以上の平行なシャフトロッドに沿って摺動可能に移動するための二つ以上の通り抜け内腔を持ち、かつ、二つ以上のバネを有し、該二つ以上のバネは、前記ブレーキ要素と前記軸との間の前記シャフトロッドのうちの少なくとも一つにわたって取り付けられ、前記一つ以上のブレーキ要素は、前記軸の前記逆回転に応答して前記空洞を取り囲む前記ホイールの前記内壁に向かって前記平行なシャフトロッドにわたって半径方向に摺動するように構成されかつ作動可能である、
前記制御された降下装置。
【請求項１４】
前記ホイールの角速度の増大に応答して摩擦力を増大させるための摩擦増大機構を有し、前記摩擦増大機構は、前記円形ホイールと前記ブレーキ要素との間にさらなる係合を提供するために構成され、かつ一つ以上の円形レールと、前記一つ以上のレールと係合可能な対応する一つ以上の曲線状溝を有し、それにより前記ホイールの角速度の増大に応答して前記ブレーキ要素と前記ホイールの前記内壁との間の摩擦を次第に増大させかつ懸架によるトラウマを防止する、
請求項１３に記載の制御された降下装置。
【請求項１５】
前記円形ホイールから解放されたケーブル部分を受け入れかつ前記ドラム装置の前記ケーブル解放開口部に向かって外側方向に前記解放されたケーブル部分を方向付け、かつ前記解放されたケーブルのハウジング内への後退を防止するように構成されかつ作動可能なケーブル解放システムを有する、
請求項１３に記載の制御された降下装置。
【請求項１６】
前記ケーブル解放システムが、前記円形ホイール上に平行に取り付けられた第一および第二のケーブル解放ユニットを有し、各ケーブル解放ユニットが、それを通る前記解放されたケーブル部分の通過のためにその二つの回転可能なローラーシャフトの間に規定された細長い開口部を持つ、
請求項１５に記載の制御された降下装置。
【請求項１７】
前記第一のケーブル解放ユニットの前記回転可能なローラーシャフトの方位が、前記第二のケーブル解放ユニットの前記回転可能なローラーシャフトの方位に対して実質的に垂直である、
請求項１６に記載の制御された降下装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、制御された降下装置（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｄｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ）に利用可能な遠心ブレーキの分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
背景
今日の都市環境において、多くの人々が、超高層ビルのような高層ビルに住み、またはそこで働いている。火災やテロ攻撃の場合、そのようなビルの高層階からの素早い降下が必要になるかも知れない。そのような緊急事態において、エレベーターの使用は、安全ではないかも知れない。非常階段は火または煙により塞がれているかも知れず、素早い避難を困難にする。降下装置は、被救助者が安全に地面に降ろされることが可能となるように、そのような緊急事態において用いられるかも知れない。
【０００３】
制御された降下装置（ＣＤＤ）の適用に利用可能なブレーキ機構に関するいくつかの特許公報が、以下で簡単に説明される。
【０００４】
米国特許公開第２０１０／１８１１４５号は、回転軸の周りを回転可能な中空のスプール（ｓｐｏｏｌ；糸巻き・糸巻き枠）と、編組（ｂｒａｉｄｅｄ）鋼線の形態であり、スプールに巻きつけられた命綱とを有する降下装置を説明する。一対のブレーキシューと、関連するブレーキパッドとを有するブレーキアッセンブリを含む遠心ブレーキ機構は、スプールが回転するにつれてスプールにブレーキ力を加えるために、スプールと係合可能である。圧縮バネの形態である付勢部材は、ブレーキシューとパッドとをスプールとの係合に向けて付勢するために、ブレーキシューの間に延びる。
【０００５】
米国特許公開第２００４／２４５０４８号は、人々が高層ビル、タワーなどから救助されることを可能にするためのラペリング（ｒａｐｐｅｌｌｉｎｇ；降下）装置を説明し、該ラペリング装置は、問題の人により着用される懸吊ひも、懸吊ベストなどを有し、ここで、ロープの長さを解放する装置を持つロープ容器が、懸吊ひも上に提供され、この解決策は、一方で実行が容易であり、かつ、問題の人々にいつでも利用可能とされ、かつ、彼らにとって扱いが容易であるはずであり、これにより、装置を用いる人は、安定したラペリング姿勢で実質的に自由に両手を動かすことができる。このことは、ロープ容器を形成するロープドラムが、装置を用いる人の背中の着用位置において、装置を用いる人の胸部における解放位置にロープを渡すためのロープ案内装置を備えることで達成される。
【０００６】
国際特許公開第ＷＯ  ０３／０５５５６０号は、災害状況、特にビルまたは高層ビルにおける火災の際に救助用具として用いられる降下装置を開示し、該降下装置は、特に人を支持するためのハーネスと、ロープドラムと自動ブレーキ装置とを備えるハウジングと、ロープとを有し、該ロープの一端はビルに固定され、かつ他端はハウジングに固定される。ハウジングは、ユニットを形成するためにハーネスに接続される。
【０００７】
国際特許公開第ＷＯ  ８９／０００６３号は、特に非常事態において高層ビルから人々が避難するのを補助するためのものであり、かつ、撚られた構成のケーブルまたはロープに係合するように適合された降下装置を説明する。該装置は、ケーブルを取り囲みかつそれに係合してその内部における撚りに従動し、かつケーブルに沿って降下する際にケーブルの周りを回転する内側の回転可能なスリーブを有する。内側のスリーブは、次に人を支持する外側のハウジング内に含まれ、内側のスリーブの回転速度およびこれに従うケーブルに沿った装置の降下速度は、クランクの端部の偏心が外側のハウジングの部分上のブレーキ表面に係合するブレーキシューに作用することを引き起こすために、内側のスリーブにより運ばれ、かつ、各々が遠心力下で張力バネに対してピボット運動可能なベルクランクを有する遠心ブレーキにより制御される。また、代替案として、ポンプの速度およびこれに従う装置の降下速度を制御するために、内側のスリーブにより駆動される閉回路ギヤポンプを有する液圧システムを利用すること、および可変抑制のオリフィスを含むことによるブレーキを含む装置も開示される。
【０００８】
米国特許第３，９４６，９８９号において説明される緩降機は、ロープ用プーリーと、ロープ用プーリーの回転速度を制限するブレーキ装置とを含む。ブレーキ装置は、遠心力作用おもりを持つ遠心ブレーキと、遠心力作用おもりと共動するＶ字形状のライニング部分と、ロープ用プーリーと遠心摩擦ブレーキとを接続する速度倍増歯車装置とを含む機械的なブレーキ装置を含む。緩降機は、さらにベーンポンプタイプまたは内接ギヤポンプタイプの油圧式ブレーキ装置を含む。
【０００９】
米国特許第４，９８６，３９０号は、誰でも旅行カバンなどに入れ容易に持ち運ぶことのできる、小型かつ軽量の緩降機を説明する。したがって、それは、ホテル、マンション、オフィスビルなどにおける火災や高架道路、高速道路などにおける災害からの避難を可能にする緊急避難装置として有用である。
【発明の概要】
【００１０】
概要
本技術分野において、下降する使用者により着用可能であるハーネスに取り付けられるように構成され、かつ、装置の回転体（例えば、ホイール、ドラムまたはケーブルリール）の角速度を急速に減衰させることが可能な制御された降下装置用のコンパクトかつ効率的な遠心ブレーキ機構の必要性がある。本発明の遠心ブレーキ機構の実施態様は、ドラム装置内で巻かれたケーブルの解放速度を調節し、かつ安全な地面に着くまで装置からの継続的なケーブルの解放を保証し、かつ懸架によるトラウマ（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ  ｔｒａｕｍａ）を防止するように構成された制御された降下装置（ＣＤＤ）のドラム装置にとって、特に有益である。この目的のため、いくつかの実施態様では、ケーブルドラムの角速度の増大に応答して摩擦力を増大させるために、摩擦増大機構（ｆｒｉｃｔｉｏｎ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）が用いられる。
【００１１】
本発明の遠心ブレーキ機構は、ケーブルが巻かれるドラム装置のケーブルリール／ドラム内に形成された円形の中央空洞内にその部品をコンパクトに配置することにより、ドラム装置の幾何学的寸法の大幅な減少を可能にするように構成される。中央空洞内に取り付けられたブレーキ要素（例えば、ブレーキシュー配置構成）は、ケーブルリール内に同軸に取り付けられた回転可能な軸／シャフトに摺動可能に結合され、かつ、遊星歯車システムが、ケーブルリールの回転を軸の逆回転に変換するために用いられる。この構成は、ブレーキ要素がケーブルリールの回転方向とは反対方向に中央空洞内で回転し、かつそれに応答してそれらにわたって加えられる遠心力によりケーブルドラムの内壁に向かって半径方向外側に摺動し、かつケーブルドラムの角速度を減速させる摩擦力を発揮する原因となる。
【００１２】
いくつかの実施態様では、ブレーキ要素は、軸に取り付けられた二つ以上の平行なシャフトロッドにわたる半径方向の移動のために空洞内に取り付けられる。ブレーキ要素が軸から遠位にシャフトロッドにわたって摺動するにつれて、その前面は空洞の内壁に押し付けられ、かつそれにわたって摩擦力を加え、それによりケーブルドラムの角速度を減衰させ、結果的に降下速度を減速させる。
【００１３】
いくつかの実施態様では、ブレーキ機構は、摩擦力を加えるために用いられるブレーキ要素の接触表面積を増大させることによりドラムの角速度を減衰させるように構成された摩擦増大機構を有する。摩擦増大機構は、好ましくは、ブレーキ要素およびケーブルドラムの内壁上に提供された、一つ以上の円形レール（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｒａｉｌ；環状レール）と、前記一つ以上の円形レールと係合可能な対応する一つ以上の曲線状溝との間に係合を提供するように構成される。この様にして、ブレーキ要素とホイールの内壁との間に生じる摩擦力は、ホイールの角速度の増大に応答して、次第に増大する。特に、ブレーキ要素の前面とケーブルドラムの内壁との間で獲得される摩擦に加えて、ケーブルドラムの角速度が増大するにつれて、円形レールは曲線状溝内に次第に係合し、このことは次第に増大する摩擦成分を摩擦力に加える。
【００１４】
一つ以上の曲線状溝は、ブレーキ要素の前面および／またはケーブルドラムの内壁上に提供されてもよく、かつ、一つ以上の対応する円形レールは、ケーブルドラムの内壁および／またはブレーキ要素の前面上に提供されてもよい。例えば、いくつかの実施態様では、ブレーキ要素の前面は一つ以上の曲線状の溝を有し、かつ、ケーブルドラムの内壁は空洞の内壁から半径方向内側に突出する一つ以上の円形レールを有し、各円形レールは、各ブレーキ要素が内壁に接触する間、ブレーキ要素の曲線状溝内に係合するように構成される。
【００１５】
一態様では、制御された降下装置用であり、かつ下降する使用者により着用可能なハーネスに取り付けられるように構成された遠心ブレーキ機構が提供される。当該遠心ブレーキ機構は、ハーネスに取り付けられるように構成された支持構造体を有し、円形ホイールを有し、該円形ホイールは、円形の中央空洞を持ち、かつホイールの回転軸の周りを回転可能となるように支持構造体に取り付けられ、軸を有し、該軸は、中央空洞内に取り付けられ、かつその中でホイールの軸の周りを回転するように構成されかつ作動可能であり、かつそれに取り付けられかつ回転軸に対して実質的に垂直に延びる二つ以上の平行なシャフトロッドを有し、歯車システムを有し、該歯車システムは、ホイールの回転を軸の逆回転に変換するように構成されかつ作動可能であり、一つ以上のブレーキ要素を有し、各ブレーキ要素は、二つ以上の平行なシャフトロッドにわたって中央空洞内に摺動可能に取り付けるための二つ以上の通り抜け内腔を持ち、かつ軸の逆回転に応答して空洞を取り囲むホイールの内壁に向かって半径方向に摺動し、かつその前面により内壁と接触しかつそれにわたって摩擦力を加えるように構成される。
【００１６】
遠心ブレーキ機構は、さらに、ブレーキ要素と軸との間のシャフトロッドのうちの少なくとも一つにわたって取り付けられた二つ以上のバネを有する。いくつかの実施態様では、ホイールの角速度の増大に応答して摩擦力を増大させるために、摩擦増大機構が用いられる。摩擦増大機構は、一つ以上の円形レールと、前記一つ以上の円形レールと係合可能な対応する一つ以上の曲線状溝により、円形ホイールとブレーキ要素との間にさらなる係合を提供するように構成される。摩擦増大機構は、ホイールの角速度の増大に応答して、ブレーキ要素とホイールの内壁との間の摩擦を次第に増大させるように構成される。
【００１７】
いくつかの考え得る実施態様では、摩擦増大機構は、各ブレーキ要素内に提供された一つ以上の曲線状溝と、空洞を取り囲む内壁中に提供された一つ以上の円形レールにより実装される。円形レールは、ブレーキ要素が内壁と接触する時、それにより加えられる摩擦力を増大させるために、曲線状溝のうちの一つの中に受け入れられるように構成される。一つ以上の曲線状溝は、いくつかの実施態様では、ブレーキ要素の外面に肩構造体（ｓｈｏｕｌｄｅｒ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）を形成し、かつ、一つ以上の円形レールはそれぞれ、内壁に形成された二つの円形溝により形成され得る。この様にして、各円形溝は、ブレーキ要素が内壁に接触する時、それにより加えられる摩擦力を増大させるために、ブレーキ要素の肩構造体のうちの一つを受け入れるように構成される。
【００１８】
曲線状溝のうちの少なくとも一つおよびその中に受け入れられるように構成された円形レールのそれぞれ一つの幾何学的形状は、それによりホイールの角速度の増大に応答して摩擦力を増大させるために、ホイールの回転速度により各ブレーキ要素の接触表面積を次第に増大させるように適合されていてもよい。追加的または代替的に、一つ以上の曲線状溝のうちの一つは、先細（テーパーになった）溝部分を有していてもよく、ここでは溝の両側が回転軸に向かって先細りになっており、かつ、一つ以上の円形レールのうちの少なくとも一つは、先細溝部分内に受け入れられるように構成された対応する先細レール部分を有していてもよい。
【００１９】
任意にかつ好ましくはいくつかの実施態様では、歯車システムは、遊星歯車装置であり、該遊星歯車装置は、軸に固定的に取り付けられた太陽歯車を有し、前記支持部材に取り付けられかつ太陽歯車と噛み合う一つ以上の遊星歯車を有し、かつ空洞の内壁の一部にわたって形成されかつ前記一つ以上の遊星歯車と噛み合う輪歯車を有する。いくつかの実施態様では、歯車システムは、ホイールの角速度の大きさよりも大きい角速度でホイールの回転中に軸を回転させるように構成される。例えば、限定するわけではないが、歯車システムの速度比は、約１対５．３であってもよい。
【００２０】
別の態様では、ドラム装置が提供され、該ドラム装置は、その中に巻かれたケーブルの制御された解放用であり、かつその自由端により外部支持体に固定され、かつ懸架によるトラウマを防止する一方で使用者の継続的な下降を保証するために下降する使用者につながれるように構成される。ドラム装置は、それを通る解放されたケーブル部分の通過のためのケーブル開放開口部を有するハウジングと、上記または下記の遠心ブレーキ機構とを持つ。例えば、ドラム装置は、ケーブルが巻かれたケーブルリールを有し、かつ該ケーブルリールは開口部を通したケーブルの解放中にその軸の周りを回転するためにハウジング内に取り付けられ、ケーブルリールの中央空洞内に取り付けられかつホイールの軸の周りをその中で回転するように構成された軸を有し、歯車システムを有し、該歯車システムは、前記ケーブルリールの回転を前記軸の逆回転に変換するように構成されかつ作動可能であり、かつ一つ以上のブレーキ要素を有し、該ブレーキ要素は、中央空洞内の軸に摺動可能に結合され、かつ軸の逆回転に応答して空洞を取り囲むケーブルリールの内壁に向かって半径方向に摺動し、かつ内壁と接触しかつそれにわたって摩擦力を加えるように構成される。
【００２１】
ホイールのブレーキ要素および内壁は、いくつかの実施態様では、上記または下記のように、一つ以上の曲線状溝および対応する一つ以上の円形レールにより実装される摩擦増大機構を実装するように適合される。同様に、曲線状溝のうちの少なくとも一つおよび円形レールのそれぞれ一つの幾何学的形状は、ホイールの角速度の増大に応答して摩擦力を増大させるために、ホイールの回転速度に従って各ブレーキ要素の接触表面積を次第に増大させるように適合されていてもよい。上記または下記のように、一つ以上の曲線状溝のうちの少なくとも一つは、先細溝部分を有していてもよく、かつ一つ以上の円形レールのうちの少なくとも一つは、対応する先細レール部分を有していてもよい。
【００２２】
ドラム装置は、回転軸に対して実質的に垂直な軸に取り付けられた一つ以上のシャフトロッドを有していてもよく、かつ、各ブレーキ要素は、それがそれにわたって半径方向に摺動するようにシャフトロッドにわたってそれを摺動可能に取り付けるために、一つ以上の通り抜け内腔を有していてもよい。軸とシャフトロッドにわたって取り付けられるブレーキ要素との間を機械的に結合するために、一つ以上の戻しバネ（各バネは、前記一つ以上のシャフトロッドのうちの一つにわたって取り付けられる）が用いられてもよい。
【００２３】
いくつかの実施態様では、円形ホイールから解放されたケーブル部分を受け入れかつドラム装置のケーブル解放開口部に向けて外側方向に解放されたケーブル部分を方向付け、かつハウジング内への解放されたケーブルの後退を防止するために、ケーブル解放システムが用いられる。例えば、限定するわけではないが、ケーブル解放システムは、第一のケーブル解放ユニットを有していてもよく、該第一のケーブル解放ユニットは、ケーブルリール上に取り付けられ、かつ、それを通る解放されたケーブル部分の通路のために二つの回転可能なローラーシャフトの間に定められる細長い開口部を持つ。任意にかつ好ましくはいくつかの実施態様では、第一のケーブル解放ユニットの二つの回転可能なローラーシャフトは、ケーブルの所定の曲げ半径に従って、実質的に異なる直径を有するように設定される。
【００２４】
ケーブル解放システムは、少なくとも一つのさらなるケーブル解放ユニットを有していてもよく、該ケーブル解放ユニットは、それを通る解放されたケーブル部分の通過のために二つの回転可能なローラーシャフトの間に定められる細長い開口部を持ち、ここで、少なくとも一つのさらなるケーブル解放ユニットは、第一のケーブル解放ユニット上にそれに対して実質的に平行に取り付けられる。任意にかつ好ましくはいくつかの実施態様では、第一のケーブル解放ユニットの二つの回転可能なローラーシャフトの方位は、少なくとも一つのさらなるケーブル解放ユニットの二つの回転可能なローラーシャフトの方位に対して実質的に垂直である。
【００２５】
さらに別の態様では、制御された降下装置が提供され、該降下装置は、着用可能なハーネスを有し、ハーネスに取り付けられかつそれを通る巻かれたケーブル部分の通過のためのケーブル解放開口部を有する支持構造体を有し、かつ巻かれたケーブルとドラム装置からのケーブルの解放速度を調節するように構成されたブレーキ機構とを有するドラム装置を有する。いくつかの実施態様では、ブレーキ機構は、円形ホイールを有し、該円形ホイールは、自体の回転軸の周りを回転するように構成されかつ円形の中央空洞を持ち、中央空洞内を前記回転軸に沿って延びかつその周りを回転可能な軸を有し、軸に取り付けられかつ空洞内を回転軸に対して実質的に垂直に延びる二つ以上の平行なシャフトロッドを有し、前記ホイールの回転を前記軸の逆回転に変換するように構成された歯車システムを有し、かつ前記二つ以上の平行なシャフトロッド上に取り付けられた一つ以上のブレーキ要素を有する。
【００２６】
任意にかつ好ましくはいくつかの実施態様では、各ブレーキ要素は、前記中央空洞内で二つ以上の平行なシャフトロッドに沿って摺動可能に移動するための、二つ以上の通り抜け内腔を有する。ブレーキ要素と軸との間のシャフトロッドの少なくとも一つにわたって、二つ以上のバネが取り付けられ、かつ、一つ以上のブレーキ要素は、前記軸の逆回転に応答して、取り囲むホイールの内壁に向かって平行なシャフトロッドにわたって半径方向に摺動するように構成される。
【００２７】
制御された降下装置は、いくつかの実施態様では、ホイールの角速度の増大に応答してブレーキ要素とホイールの内壁との間の摩擦力を増大させるように構成された摩擦増大機構を有する。摩擦増大機構は、それによりホイールの角速度の増大に応答してブレーキ要素とホイールの内壁との間の摩擦を次第に増大させるために、一つ以上の円形レールと、一つ以上のレールと係合可能な対応する一つ以上の曲線状溝とを用いて、円形ホイールとブレーキ要素との間にさらなる係合を提供するように構成される。したがって、摩擦増大機構は、さらに、制御された降下装置につながれた下降する使用者に対する懸架によるトラウマの防止を実質的に容易にする。
【００２８】
いくつかの適用では、制御された降下装置は、円形ホイールから解放されたケーブル部分を受け入れかつドラム装置のケーブル解放開口部に向けて外側方向に解放されたケーブル部分を方向付け、かつ解放されたケーブルのハウジング内への後退を防止するように構成されたケーブル解放システムを有する。任意にかつ好ましくはいくつかの実施態様では、ケーブル解放システムは、円形ホイール上に平行に取り付けられた第一および第二のケーブル解放ユニットを有し、各ケーブル解放ユニットは、それを通る解放されたケーブル部分の通過のためにその二つの回転可能なローラーシャフトの間に定められる細長い開口部を有する。任意に、第一のケーブル解放ユニットの回転可能なローラーシャフトの方位は、第二のケーブル解放ユニットの回転可能なローラーシャフトの方位に対して実質的に垂直である。 
【００２９】
図面の簡単な説明
発明を理解し、かつそれが実際にどのように実行されてもよいのかを確かめるために、非限定的でしかない実施例を介して、添付の図面を参照して、実施態様がここで説明されるであろう。図面に示される特徴は、明示的に示されない限り、発明のいくつかの実施態様のみの例示であることが意図される。図面中、同様の参照番号は、対応する部分を示すために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、いくつかの考え得る実施態様による高層ビルから下降する被救助者によるＣＤＤの使用を例示する。
【図２】図２は、いくつかの考え得る実施態様によるＣＤＤのドラム装置の斜視図を示す。
【図３】図３は、カバープレートのうちの一つがないドラム装置の斜視図を示す。
【図４】図４は、カバープレートがないドラム装置の断面図を示す。
【図５】図５Ａおよび５Ｂは、二つの異なった側面からのドラム装置の内部部品を示す分解図である。
【図６】図６は、ドラム装置のケーブルリールとその内部に取り付けられた内部部品の立面斜視図である。
【図７】図７は、側部カバープレートのうちの一つとケーブルリールがないドラム装置の平面斜視図である。
【図８】図８は、いくつかの考え得る実施態様によるケーブルリールの内壁とブレーキシューの部分的な側面図である。
【図９】図９は、いくつかの考え得る実施態様によるドラム装置の考え得る配置構成の斜視図である。
【図１０】図１０Ａおよび１０Ｂは、ドラム装置の別の考え得る実施態様であり、図１０Ａは、ハウジング内に収容されたドラム装置の斜視図であり、図１０Ｂは、ハウジングがないドラム装置の分解斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
実施態様の詳細な説明
本発明の種々の実施態様が、図面を参照して以下で説明されるが、それらは、すべての側面においてあくまで例示であり、いかなる意味においても限定的に解釈されるべきではない。図面中で説明される要素は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに、発明の原理を明確に説明するために強調がなされる。本発明は、本明細書で説明される本質的な特徴から離れることなく、他の特定構造および実施態様で提供されてもよい。
【００３２】
図１は、いくつかの考え得る実施態様によるＣＤＤ９の使用を例示する。この非限定的な実施例では、高層建造物３（例えば、ビル）から避難する被救助者７は、ＣＤＤ９内に巻かれたケーブル４の制御された解放により、建造物から安全に下降する。ＣＤＤ９は、被救助者７により着用されるハーネス６（例えば、調節可能な迅速（クイック）調整ハーネスのタイプ）と、被救助者７の上背部（例えば、被救助者７の肩甲骨の間）でハーネス６の背面（背面側の部品）に取り付けられたドラム装置５とを有する。ドラム装置５は、巻かれたケーブル４を含み、ケーブルドラム（本明細書では、ケーブルリールとも呼ばれる）４７を含み、その上にケーブル４が巻かれており、かつ、遠心ブレーキ機構５ｍを含み、該遠心ブレーキ機構は、ドラム装置５からのケーブル解放速度を調節し、かつそれにより地面２への被救助者７の安全な下降を保証するように構成される。巻かれたケーブル４は、一端でケーブルリール４７に取り付けられ、かつ、その自由端に取り付けられたアンカーファスナー４ｈ（例えば、スナップフック）を含む。
【００３３】
図１に示されるように、建造物３から避難するために（例えば、延焼のような緊急事態において）、被救助者７は、ハーネス６を着用し、アンカー部材３ｒ、好ましくは建造物３に固定的に取り付けられたアンカー取り付け具（例えば、アンカーリング）、にアンカーファスナー４ｈを固定し、例えば窓、脱出用扉／非常用扉などのような開口部３ｗを通って建造物３から脱出する。建造物３から脱出した後、被救助者７は、地面２に向かって重力（矢印１で示す）により下方向に引っ張られ、かつ、巻かれたケーブル４は、被救助者７が地面２に向かって下方向に下降するにつれて、ドラム装置５から次第に解放される。この非限定的な実施例では、ハーネス６とドラム装置５との配置構成は、落下中の被救助者７の身体の方位が地面２に対して実質的に垂直であることを保証する。ドラム装置５内に提供されるブレーキ機構５ｍは、所定の解放速度内で巻かれたケーブル４を制御可能に解放し、かつそれにより安全に地面２に着くまで被救助者７の実質的に制御された降下速度（例えば、体重３０−１３５Ｋｇの被救助者について約０．７−２ｍ／秒）を維持するように構成される。
【００３４】
図１に示されるＣＤＤ９は、考え得る実施態様を例示し、ここでは、ドラム装置５は、ハーネス６の背面側の部品に対して実質的に垂直に取り付けられ、ケーブルリール４７の回転面が被救助者７の正中面に実質的に存する（またはそれに対して平行になる）ようになっている。しかしながら、本発明の範囲および精神から離れることなく、ハーネス６とドラム装置５との他の配置構成がまた可能であることに注目されたい。例えば、限定的ではないが、いくつかの考え得る実施態様では、ドラム装置５は、背面側の部品に対して実質的に平行に（すなわち、ケーブルリール４７の回転面が被救助者７の図における手前側の面（ｆｒｏｎｔａｌ  ｐｌａｎｅ）に対して実質的に平行になるように）、および／またはハーネスの下背部（例えば、使用者の肩甲骨の下）にわたって取り付けられてもよい。代替的には、いくつかの考え得る実施態様では、ドラム装置５は、ハーネスの前面側の部品にわたって取り付けられ、ケーブルリール４７の回転面が被救助者７の図における手前側の面に対して実質的に平行（または垂直）であるようになっている。
【００３５】
図２は、いくつかの考え得る実施態様によるドラム装置５の斜視図である。この非限定的な実施例では、ドラム装置５は、ケーブルリール４７を有し、該ケーブルリールは、ケーブルリール４７の回転軸４７ａに沿って通る軸（シャフト）６０に機械的に結合されている。軸６０は、ドラム装置５の支持構造体４５内での回転のために作動可能に取り付けられる。支持構造体４５は、二つの涙形の側部カバープレート４５ｆおよび４５ｒ、ならびに、それぞれその端部でカバープレート４５ｆおよび４５ｒに固定的に取り付けられる上方および下方の支持要素（例えば、ロッド）４５ｂおよび４５ａを有する。支持要素４５ｂおよび４５ａの長さは、二つの側部カバープレート４５ｆおよび４５ｒの間隔ｇを、ケーブルリール４７を収容しかつ支持構造体４５内でのその自由な乱れのない回転を可能にするために十分に広く定めるように構成される。軸６０の末端部は、軸受４５ｘにより側部カバープレート４５ｆおよび４５ｒに取り付けられ、それが側部カバープレートに対して実質的に平行である回転面において支持構造体４５内で自由に回転することを可能にする。
【００３６】
涙形の支持構造体４５の上部は、ドラム装置５からのケーブル４の解放を方向付けかつケーブル４の支持構造体内への後退を防止するためのケーブル解放機構を含む。この非限定的な実施例では、ケーブル解放機構は、カバープレート４５ｆおよび４５ｒの上部の間に、一方が他方の頂部に収容された二つのケーブル解放ユニット４８および４９を有する。ケーブル解放ユニット４８および／または４９は、ドラム装置５のケーブル解放開口部Ｐｃに向かって外側方向にケーブルの解放を方向付けかつ解放されたケーブル４のドラム装置５への後退を防止するように構成されかつ作動可能である。この特定かつ非限定的な実施例では、ケーブル解放開口部Ｐｃは、上方のケーブル解放ユニット４８の開口部により定められる。
【００３７】
図３に最もよく見られるように、下方のケーブル解放機構４９は、カバープレート４５ｆおよび４５ｒの間にかつそれらに対して平行に、一方が他方に対して平行に回転可能に取り付けられた二つのローラーシャフトを有する。図３に示されるように、考え得る実施態様では、下方のケーブル解放機構４９の二つのローラーシャフトは、直径が異なっており、かつ、所望の曲げ半径を提供するように構成される。例えば、限定するわけではないが、直径約３ｍｍかつ曲げ直径約３２ｍｍのケーブル４について、下方のケーブル解放機構４９の第一のローラーシャフト４９ｕは、より大きい直径（例えば、３２ｍｍ）を有するその第二のローラーシャフト４９ｖに対して、より小さい直径（例えば、約１６ｍｍ）であってもよい。平行なローラーシャフト４９ｕおよび４９ｖは、ケーブルリール４７上にわずかに間隔を置いて取り付けられ、ローラーシャフトに接触しかつそれらの間に生じる摩擦力により所定の方向にそれらを回転させる間、それらの間の細長い間隔がそれを通るケーブル４の通過に十分なようになっている。
【００３８】
平行なローラーシャフト４９ｕおよび４９ｖは、例えば、限定するわけではないが、逆方向へのシャフトローラーの回転を防止するように構成されたラチェット機構（図示せず）を用いることにより、ケーブルリール４７に向かうケーブル（４）の移動を防止する（例えば、ケーブルが支持構造体４５内に戻ることを防止する）ように構成されていてもよい。追加的または代替的に、ケーブル４の支持構造体への後退は、ローラーシャフト間を通過する際に起こるケーブルの変形とローラーシャフトを出る際のその形状の素早い回復を可能にするようにケーブル４の弾性を所望の適切なレベルに正確に設定することにより、および／またはケーブル４とケーブル解放機構４９のローラーシャフトとの間に粘着材料を適用することにより、および／またはケーブル４に接触するローラーの表面の摩擦を所望の適切なレベルに設定することにより防止されてもよい。
【００３９】
上方のケーブル解放機構４８は、平枠４８ｆ内に一方が他方に対して平行に回転可能に取り付けられた二つのローラーシャフト４８ｓおよび４８ｔを有する。この特定かつ非限定的な実施例では、上方のケーブル解放機構４８のローラーシャフト４８ｓおよび４８ｔは、実質的に同じ直径（例えば、約１６ｍｍ）を有する。上方のケーブル解放機構４８の枠４８ｆは、カバープレート４５ｆおよび４５ｒの間にかつそれらに対して平行に、下方のケーブル解放機構４９上に取り付けられる。枠４８ｆは、下方のケーブル解放機構４９のシャフトローラー４９ｕおよび４９ｖが存する平面に対して実質的に平行な平面において、支持構造体４５内に取り付けられる。
【００４０】
図３に見られるように、この非限定的な実施例では、上方のケーブル解放機構４８のローラーシャフト４８ｓおよび４８ｔの回転軸は、下方のケーブル解放機構４９のシャフトローラー４９ｕおよび４９ｖの回転軸に対して実質的に垂直である。ローラーシャフト４８ｓおよび４８ｔは、枠４８ｆ内にわずかに間隔を置いて取り付けられ、ローラーシャフトに接触しかつそれらの間に生じる摩擦力により所定の方向にそれらを回転させる間、それらの間の細長い間隔がそれを通るケーブル（４）の通過に十分なようになっている。ローラーシャフト４８ｓおよび４８ｔは、下方のケーブル解放機構４９に関して上述した技術の一つ以上を用いて（例えば、逆方向へのシャフトローラーの回転を防止するように構成されたラチェット機構を用いて）、ケーブルリール４７に向かうケーブル（４）の移動を防止する（例えば、ケーブルが支持構造体４５内に移動することを防止する）ように構成されていてもよい。
【００４１】
いくつかの実施態様では、支持構造体４５に取り付けられた固定要素５ｓ（例えば、シャックル）は、ハーネス（６）にドラム装置５を固定的に取り付けるために用いられる。固定要素５ｓは、固定部材５ｒ（例えば、金属リングまたは有孔の部品）により、支持構造体４５に取り付けられてもよく、その周りの固定要素５ｓのいくぶんの回転運動を可能にする一方で、下方の支持要素４５ａに固定要素５ｓを固定するのに適している。
【００４２】
図３は、その側部カバープレート４５ｆのないドラム装置５を示し、それにより支持構造体４５内のケーブルリール４７とそのリールフランジ４７ｆとの配置構成を見えるようにする。図４は、カバープレート４５ｆとその側に配置されたリールフランジ４７ｆのないドラム装置の断面図であり、それによりケーブルリール４７内に取り付けられた要素を示す。
【００４３】
図５Ａおよび５Ｂに最もよく見られるように、軸６０は、それに固定的に取り付けられた太陽歯車６４を有し、カバープレート４５ｒは、それに回転可能に取り付けられた（例えば、三つの遊星歯車ホイールを有する）遊星歯車システムを有し、かつ、輪歯車６７は、カバープレート４５ｒに隣接したケーブルリール４７の内壁４７ｗの一部の上に形成される。カバープレート４５ｒにわたって取り付けられその中心軸の周りを自由に回転する各遊星歯車６５は、軸６０上に固定的に取り付けられた太陽歯車６４と、ケーブルリール４７の内壁４７ｗ上に形成された輪歯車６７とに機械的に結合される。
【００４４】
任意にかつ好ましくはいくつかの実施態様では、遊星歯車システム６５は、ケーブルの解放中に軸６０にケーブルリール４７の回転を伝え、かつケーブルリール４７の角速度（Ｖｒ）より大きい角速度（図６におけるＶｘ）での軸６０の逆回転（すなわち、反対方向への）を引き起こすように設計される。例えば、使用中、ケーブル４がドラム装置５から解放されるにつれて、ケーブルリール４７は、回転軸４７ａの周りを回転し、かつ、ケーブルリール４７の内壁４７ｗにわたって形成される輪歯車６７は、同じ回転方向にそれに機械的に結合された遊星歯車６５を回転させる。実際、太陽歯車６４に結合された遊星歯車６５は、ケーブルリール４７の回転方向とは反対の方向に軸６０を回転させる。
【００４５】
任意にかつ好ましくはいくつかの実施態様では、遊星歯車システム６５は、ケーブルの解放中に軸６０を回転させ、かつ、ケーブルリール４７の角速度（Ｖｒ）より大きい（またはそれに等しい）角速度（図６におけるＶｘ）での軸６０の逆回転（すなわち、反対方向への）を引き起こすように構成されかつ作動可能であってもよい。例えば、限定するわけではないが、遊星歯車システム６５は、約１対５．３の歯車比を提供するように構成されていてもよい。
【００４６】
考え得る実施態様では、輪歯車６７の直径は、約１４０−１５０ｍｍであってもよく、遊星歯車６５の直径は、約５０−７０ｍｍであってもよく、かつ、太陽歯車６４の直径は、約２５−３５ｍｍであってもよい。軸６０、ロッドアーム６７ｒ、歯車要素およびケーブルリール４７ならびにＣＤＤ９の他の部品は、下降中に装置内に生じる力に耐えることが可能なあらゆる適切なタイプの金属またはプラスチック材料から製造されてもよい。例えば、限定するわけではないが、考え得る実施態様では、ブレーキシュー６２は、鉄、アルミニウム、真鍮、ステンレス鋼またはその組み合わせから製造されてもよく、ケーブルリール４７は、アルミニウム、プラスチック、ガラス繊維強化ナイロンまたはその組み合わせから製造されてもよく、かつ、歯車システムの歯車は、あらゆる適切な金属またはプラスチック材料から製造されてもよい。ケーブル４は、金属のような耐火材料、例えば鋼から作られてもよい。代替的には、ケーブル４は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）のようなエンジニアリングプラスチック、カーボン繊維または他の高強度ケーブル材料から作られてもよい。ケーブルの長さは、約５０−５００メートル（ｍ）であってもよく、かつ、その直径は、約１−４ミリメートルであってもよい。
【００４７】
例えば、限定するわけではないが、いくつかの考え得る実施態様では：ドラム装置とその中に巻かれた約５０ｍのケーブルの重量は、約５キログラムであってもよく；ドラム装置とその中に巻かれた約１００ｍのケーブルの重量は、約７．５キログラムであってもよく；かつ、ドラム装置とその中に巻かれた約２００ｍのケーブルの重量は、約１２キログラムであってもよい。これらの重量の幅を有するドラム装置は、発明の実施態様によるＣＤＤを使用する際に、使用者が持ち上げ、彼または彼女の背中に身に着けるのに適した重量であってもよい。
【００４８】
図６は、リールフランジ４７ｆのないケーブルリール４７の立面図であり、その内部に作動可能に取り付けられたブレーキ機構５ｍの部品を示す。ケーブルリール４７の回転軸４７ａに沿って通る軸６０は、一つ以上の通り抜け内腔６０ｂと、軸６０に固定的に取り付けられた通り抜け内腔６０ｂを通過する一つ以上のロッド６７を有していることが分かる。軸６０に取り付けられた各ロッド６７は、軸６０から半径方向に延び、かつ、ケーブルリール４７の内壁４７ｗに向かって反対方向に軸６０から外側に延びる二つのロッドアーム（図７および８における６７ｒ）を形成する。ロッドアーム６７ｒにわたって摺動可能に取り付けられた一つ以上のブレーキシュー６２は、戻しバネ６３により軸６０に機械的に結合され、かつ、軸が遊星歯車システム６５により回転するにつれて、それらに加えられる遠心力によりケーブルリール４７の内壁４７ｗに向かってロッドアーム６０ｒにわたって外側に摺動するように構成される。したがって、この非限定的な実施例では、遠心力が加えられていない時、戻しバネが軸６０に向かって半径方向にブレーキシュー６２を引き込むので、ブレーキシステムは「通常時は脱係合された（ｎｏｒｍａｌｌｙ  ｄｉｓｅｎｇａｇｅｄ）」機構を実装する。
【００４９】
この特定かつ非限定的な実施例では、二つの平行なロッド６７は、ケーブルリール４７の内壁４７ｗに向かって軸６０から反対方向に延びる二組のロッドアーム６７ｒを形成するために、軸６０に取り付けられる。ブレーキシュー６２は、ロッドアーム６７ｒの各組にわたって取り付けられ、かつ、ロッドアーム６７ｒにわたって取り付けられた二つの戻しバネ６３によりブレーキシューに加えられる引張力に反してケーブルリール４７の内壁４７ｗに向かってそれにわたって半径方向に摺動するように構成される。任意にかつ好ましくはいくつかの実施態様では、バネ６３は、ブレーキシュー６２にも軸６０にも取り付けられることなく、ロッドアーム６７ｒにわたって配置される。この様にして、バネ６３は、ブレーキシュー６２と軸６０との間の接触を防止するための仕切り要素として用いられ、かつ、それらがケーブルリール４７の内壁４７ｗに向かって半径方向に摺動する時、ブレーキシュー６２に力を加えない。
【００５０】
図７は、ケーブルリール４７のない休止状態にある遠心ブレーキ機構５ｍを示し、ここでは、ブレーキシュー６２および戻しバネ６３は、軸６０に隣接した引き込まれた位置にある。巻かれたケーブル４がドラム装置から解放される時、遊星歯車６５に伝えられるケーブルリール４７の回転は、回転軸４７ａの周りの軸６０とそれに取り付けられたロッドアーム６７ｒの逆回転を引き起こす。ロッドアーム６７ｒの逆回転は、ブレーキシュー６２に遠心力を加え、ブレーキシュー６２がケーブルリール４７の内壁４７ｗに接触するまで、ケーブルドラム４７の内壁４７ｗに向かって、例えば戻しバネ６３の復帰力に反するブレーキシュー６２の半径方向の移動を引き起こす。
【００５１】
見られるように、ブレーキシュー６２の外面（本明細書では、前面とも呼ばれる）６２ｅ（すなわち、内壁４７ｗに面している）は、ケーブルリール４７の内壁の湾曲と調和する（すなわち、それを補完する）曲面を有し、それによりブレーキシュー６２が内壁４７ｗに対する遠心力により圧縮された時のそれらの間の面接触を最大化し、かつ、それによりこれらの表面間の摩擦力を最大化するようになっている。この様に、落下中にＣＤＤ９の使用者７の降下速度が増大するにつれて、ケーブルリール４７内のロッドアーム６７ｒの逆回転もまた増大され、したがってケーブルリール４７の内壁４７ｗに対してブレーキシュー６２を圧縮する遠心力も増大される。結果的に、ブレーキシュー６２の外表面６２ｅとケーブルリール４７の内壁４７ｗとの間に生じる摩擦力は、それぞれ増大し、実際、ケーブルリール４７の角速度を減少させる。対応して、ケーブルリール４７の角速度の減少は、ドラム装置からのケーブルの解放速度を減速させ、次に被救助者の降下速度を減速させる。したがって、遊星歯車システム６５の歯車比を正確に設定することは、ケーブルリール４７の角速度が所定の制限（例えば、約１５０ｒｐｍ）を超えないことを保証し、かつ、それにより降下速度が所定の範囲（例えば、約１−２ｍ／秒）内に留まることを保証するために用いられ得る。
【００５２】
いくつかの考え得る実施態様では、ブレーキシュー６２の外表面６２ｅは、下降中のケーブルリール４７の回転速度をさらに減速させるために、ブレーキシュー６２の摩擦係数を増大させ、かつそれによりブレーキシュー６２とケーブルリール４７の内壁４７ｗとの間に生じる摩擦力を増大させるように構成された一つ以上の摩擦増大層（パッド）により覆われている。他の考え得る実施態様では、ブレーキシュー６２は、ケーブルリール４７の内壁４７ｗと直接接触するように、すなわちいかなる摩擦増大層もなしに、構成される。
【００５３】
追加的または代替的には、ブレーキ機構５ｍは、ブレーキシュー６２とケーブルリール４７の内壁４７ｗとの間に生じる摩擦力を有意に増大させるように構成された摩擦増大（速度減衰）機構を有していてもよい。例えば、いくつかの実施態様では、各ブレーキシュー６２は、その外面６２ｅに沿って形成され、すなわちケーブルリール４７の内壁４７ｗに面し、かつ、ケーブルリール４７の回転面に対して実質的に平行である一つ以上の曲線状（例えば、円弧状）溝６８（図面には、一つの曲線状溝のみが示されている）を有する。一つ以上の曲線状溝６８は、回転軸４７ａに向かってケーブルリール４７の内壁４７ｗから内側に突出し、かつケーブルリール４７の回転面に対して実質的に平行である一つ以上の円形レール６６を受け入れかつそれ（ら）と結合するように設計される。この様にして、ブレーキシュー６２とケーブルリール４７の内壁４７ｗの接触表面積は、曲線状溝６８への円形レール６６の係合中、実質的に増大する。したがって、ブレーキシュー６２が遠心力によりケーブルリール４７の内壁４７ｗに対して外側に押されるにつれて、円形リール６６が曲線状溝６８に次第に係合するので、ブレーキシュー６２の前面６２ｅとケーブルドラム４７の内壁４７ｗとの接触表面の間で獲得される遠心力に加えて、より大きな遠心力が生じる。実際、より強力な回転速度減衰効果が達成され、次にＣＤＤの降下速度を効果的に減衰させる。
【００５４】
曲線状溝６８とそのそれぞれの円形レール６６は、溝６８内へのレール６６の係合中の所望されない方向へのブレーキシュー６２の移動を防止し、かつ装置の作動中にブレーキシューにわたって加えられるかも知れない横揺れ／傾動モーメントを減衰摩擦力の増大に変換する案内手段としてさらに役立つことに注目されたい。
【００５５】
いくつかの実施態様では、減衰摩擦力は、一つ以上の曲線状溝６８および一つ以上の円形レール６６に一つ以上の斜めファセットを加えることにより、さらに増大する。例えば、限定するわけではないが、少なくとも一つの曲線状溝６８は、先細部分を含んでいてもよく、ここで、曲線状溝の側面は、回転軸４７ａに向かって徐々に先細になり、かつ、対応する少なくとも一つの円形レール６６は、少なくとも一つの曲線状溝６８の先細部分と結合するように構成された対応する先細部分を含む。
【００５６】
いくつかの実施態様（図示せず）では、一つ以上の円形レールは、ブレーキシュー６２の前面６２ｅ上に形成され、かつ、一つ以上の対応する曲線状溝は、ドラム４７の内壁中に形成される。代替的には、いくつかの考え得る実施態様では、各ブレーキ要素は、一つ以上のレールと一つ以上の溝とを有し、かつ、ケーブルドラム４７の内壁は、それらと結合するように構成された対応する一つ以上の溝と一つ以上のレールとを有する。
【００５７】
図８は、いくつかの考え得る実施態様によるケーブルリール４７の壁とブレーキシュー６２の部分的な側面図を示す。この非限定的な実施例では、ブレーキシュー６２は、それにわたるブレーキシュー６２の摺動可能な移動のために二つのそれぞれの平行なロッドアーム６７ｒを受け入れるように構成された間隔を置きかつ平行な二つの通り抜け内腔６２ｒを有する。ロッドアーム６７ｒにわたって取り付けられた戻しバネ６３は、ブレーキシュー６２に作用する遠心力がある所定のレベルよりも小さい時はいつでも、回転軸４７ａに向かって半径方向にブレーキシュー６２を引き込むように構成される。溝６８は、次にスリット６８ｅが続く先細部分６８ｓを有していてもよく、かつ、内壁４７ｗの表面から突出する円形レール６６は、溝６８の先細部分６８ｓ内で受け入れられるように構成された対応する先細構造体６６ｓを有していてもよい。溝６８の先細部分６８ｓと円形レール６６の先細構造体６６ｓは、同じテーパー角α（例えば、約３０°−９０°）を持っていてもよい。しかしながら、考え得る実施態様では、溝６８の先細部分６８ｓと円形レール６６の先細構造体６６ｓとについて、異なる（または、わずかに異なる）テーパー角が用いられてもよいことに注目されたい。
【００５８】
溝６８のスリット部分６８ｅは、ブレーキシュー６２にわたって加えられる遠心力の増大に応答して、その中への先細レール６６のさらなる前進を可能にするように構成されていてもよい。例えば、限定するわけではないが、ブレーキシュー６２の外面６２ｅおよび／またはケーブルリール４７の内壁４７ｗの層は、下降中に磨滅してもよく、この場合、先細レール６６の頂点は、溝６８のスリット部分６８ｅ内にさらに前進してもよく、溝６８の拡張を可能にしかつブレーキシュー６２と内壁４７ａとの間の摩擦を実際に増大させることにより、それにより磨滅層（ｇｒｉｎｄ  ｌａｙｅｒｓ）を補償する。
【００５９】
図８にも見られるように、ケーブルリール４７の内壁４７ｗから突出する円形レール６６は、ブレーキシュー６２のそれぞれの肩構造体６２ａおよび６２ｂを受け入れるように構成された二つの円形溝７ａおよび７ｂを形成する。この特定かつ非限定的な実施例では、肩構造体６２ａおよび６２ｂは、相対的に対称であり、かつ、正台形の断面形状を持つ。
【００６０】
図９は、いくつかの考え得る実施態様によるドラム装置５’’の考え得る配置構成の斜視図を示す。この非限定的な実施例では、さらなるケーブル解放ユニット８０は、ドラム装置５’’のケーブル解放開口部Ｐｃ上に別に取り付けられる。特に、さらなるケーブル解放ユニット８０は、支持部材８１上に取り付けられ、かつ、ドラム装置５’’の上方のケーブル解放ユニット４８上に間隔を置いて配置される。見られるように、さらなるケーブル解放ユニット８０は、上方のケーブル解放ユニット４８に対して実質的に平行でありかつそれと整列しており、かつ、その二つのローラーシャフト８０ｓおよび８０ｔの方位は、それにより垂直方向に／上向きに解放されたケーブル４を案内しかつそれがハーネス６および／または被救助者７に接触するのを防止するために、上方のケーブル解放ユニット４８の二つのローラーシャフト４８ｓおよび４８ｔの方位に対して実質的に平行である。背面側の部品に対して平行であるローラーシャフト４８ｓおよび４８ｔのこの配置構成は、また、被救助者の身体に向かう解放されたケーブルの移動も実質的に防止する。
【００６１】
例えば、限定するわけではないが、図９に示されるドラム装置の配置構成は、ＣＤＤのハーネスの配置構成において用いられてもよい。ドラム装置５’’は、ハーネスの背面側の部品（例えば、使用者の肩甲骨の間）に固定されていてもよく、かつ、支持部材８１は、ドラム装置５’’上の背面側の部品（例えば、肩甲骨の上）上に取り付けられていてもよい。この構成では、さらなるケーブル解放ユニット８０は、別の支持部材８１上に取り付けられ、かつ、それは、したがってドラム装置５’’に対して移動することができ、かつそれにより衝撃を吸収しかつ落下エネルギーを分散することを容易にする。
【００６２】
図１０Ａは、ハウジング９６内に取り付けられたドラム装置５’の考え得る実施態様を示す。ハウジング９６は、上記または下記のどの図面にも例示されるように、巻かれたケーブル４を有するドラム装置を収容するように構成される。ハウジング９６は、それを通る解放されたケーブル部分の通過のためのケーブル解放開口部Ｐｃと、ドラム装置５’に取り付けられた支持板９８の境界線に提供されたいくつかの締結孔９８ｆとを有する。
【００６３】
図１０Ｂは、ハウジング９６がなくかつわずかに持ち上げられたカバープレート４５ｒを有するドラム装置５’の拡大斜視図を示す。見られるように、この非限定的な実施例では、一つのケーブル解放ユニット４９がドラム装置５’において用いられ、ここでは、ケーブル解放ユニット４９のローラーシャフトは、ケーブル解放開口部Ｐｃの下にかつカバープレートに対して実質的に垂直に、カバープレート４５ｆおよび４５ｒに取り付けられる。この考え得る実施態様では、ケーブルリール４７は、そのそれぞれの頂点領域の間を接続する支持要素（例えば、ロッド）４５ｂにより互いに取り付けられた二つの三頂点星形板９３ａおよび９３ｂの間に定められる間隔ｇの範囲内に取り付けられ、かつ、軸６０は、それがその回転軸の周りをドラムケーブルリール内で回転することを可能にするために、軸受４５ｘにより星形板９３ａおよび９３ｂに取り付けられる。
【００６４】
上記で例示されかつ説明されたように、ドラム装置５’は、落下中のケーブルの解放を調節するように構成された歯車システム（図示せず）とブレーキ要素（図示せず）とを有する。しかしながら、この実施態様では、各遊星歯車は、三頂点星形板９３ｂのアームのうちの一つの上に提供されたそれぞれのピボット９２にわたって回転のために取り付けられる。
【００６５】
上述されかつ関連する図面に示されるように、本発明は、ＣＤＤ用の遠心ブレーキ機構を提供する。発明の特定の実施態様が説明されてきたが、特に前述の教示に照らして当業者により変更がなされてもよいので、発明はそれらに限定されないことが理解されるであろう。当業者により理解されるように、発明は、すべて発明の範囲を超えることなく、上述の技術の一つ以上を採用して、非常に様々な方法で実施され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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