KR20120028374A - 자체-작동 브레이크를 갖는 디센더 - Google Patents

Abstract

현수하강, 또는 빌레잉에 사용하기 위한 디센더(5)는, 로프와 결합되는 제 1 돌출부(16) 및 제 2 돌출부(18)를 갖는, 고정벨트 등에 연결되는 베이스(10) - 상기 돌출부 둘 모두(16, 18)는 상기 베이스(10)에 대해 수직하게 연장됨 - ; 피봇 축(14)에서 상기 베이스(10)에 피봇가능하게 장착되는 아암을 포함하고, 상기 아암(12)은 로프와 결합되는 제 3 돌출부(28)를 가지고, 상기 돌출부(28)는 상기 피봇 축(14)과 평행하게 연장되고 상기 아암(12)이 상기 베이스(10)를 향하여 피봇될 때 상기 제 3 돌출부(28)가 이격된 제 1 돌출부(16) 및 제 2 돌출부(18) 사이에 배치되도록 위치하며, 일반적으로 이격된 제 1 돌출부(16)와 제 2 돌출부(18) 사이에 배치되고 상기 베이스(10)에 인접한 제 4 돌출부(156)는 상기 제 1 돌출부(16) 및 상기 제 3 돌출부(28) 주위에서 상기 디센더로 들어가는 로프의 일 부분을, 상기 제 3 돌출부(28)와 상기 제 2 돌출부(18) 사이에서 상기 디센더(5)로부터 나가는 동일 로프의 부분으로부터 분리시킨다.

Description

자체-작동 브레이크를 갖는 디센더{DESCENDER WITH SELF-ACTING BRAKE}

관련 출원들에 대한 원용

본 출원은 "Improved Descender"라는 제목으로 2009년 6월 12일에 출원된 호주 특허 가출원 번호 200902729로부터의 우선권을 주장하며, 본 명세서에서는 위 자료의 전문이 인용 참조된다.

본 출원은 현수하강(abseiling) 및 빌레잉(belaying)에 이용하기 위한 디센더(descender)에 관한 것이며, 특히 자체-작동 브레이크(self-acting brake)를 채용하는 타입의 개선된 디센더에 관한 것이다.

현수하강은 절벽 면과 같은 가파른 표면을 내려가는 데 이용되는 기술이며, 등반, 카누타기, 및 동굴탐험과 같은 활동과 관련된 사람들에 의해 흔히 이용된다. 절벽 면을 현수하강하기 위하여, 로프의 한 쪽 단부는 절벽 꼭대기에서 단단하게 설치되고, 그 후 하강하려는 사람이 로프를 타고 미끄러져 내려온다. 로프는 사람의 몸체 주위에 감기거나, 보다 통상적으로는 사람이 착용한 고정벨트(harness)에 부착되는 디센더를 통과하여, 몸체 주위 또는 디센더를 통한 로프의 통과가 하강 속도를 안전 속도까지 늦추기에 충분한 마찰력을 제공하게 한다.

디센더는 로프 결합 서비스들(rope engaging services)을 포함하며, 그 주위와 사이에서 로프와 디센더 간의 마찰 결합을 제공하기 위해 로프가 구불구불한(tortuous) 경로를 따라 이동한다. 통상적으로, 디센더로부터 나오는 로프에서의 인장력을 제어하고, 그에 의해 로프와 디센더 간의 마찰 결합(friction engagement)의 정도를 제어해 하강 속도를 제어하기 위하여 로프의 자유 단부나 꼬리쪽(tail) 단부를 잡아줌으로써 하강 속도가 제어된다.

현수하강에 이용되는 디센더들은 성능 및 복잡성에 있어 크게 가변적이며, 로프와 주위에 로프가 감기는 금속 링들 또는 랙들(racks) 간의 마찰 결합에 의존하는 상대적으로 단순한 다양한 디바이스들과, 로프의 자유 단부나 꼬리쪽 단부만을 단순하게 제어하기 보다 로프와 디센더 간의 마찰을 허용하는 제동 기구(braking mechanism)를 포함하는 보다 복잡한 다수의 디센더들이 존재한다. 이들 보다 복잡한 디바이스들의 최초형태는 작동될 때 디센더와 로프 간의 마찰을 증대시키는 핸들 또는 레버를 갖는다. 이 타입의 디센더는 브레이크가 자체 결합되지 않는 보다 단순한 디바이스에 비해 크게 나은 점이 없으며, 사용자가 의식하지 못할(knocked unconscious) 경우, 앞서의 보다 단순한 디바이스의 사용자와 같은 방식으로 하강해야 한다.

요즈음의 다수의 디바이스들은 그들의 하강 속도를 제어하기 위해 디센더를 사용하는 사람에 의해 핸들이 작동되는 자동 제동 기구들을 포함하며, 핸들이 해제되는 경우 브레이크가 작동하고 사용자가 제어불가능하게 떨어지는 것을 방지한다. 호주특허출원 16132/95는 레버에 의해 작동되는 디센더를 위한 자동 록킹 시스템(automatic locking system)을 제공하는 이러한 디센서에 대해 개시하고 있으며, 여기에서는 디센더를 사용하는 사람에 의한 레버의 작동이 제동 수단을 해제시키고 사람이 하강할 수 있게 하며, 디센더를 이용하는 사람이 레버를 해제할 경우 제동 시스템은 자동적으로 적용되고 사람이 제어불가능하게 떨어지는 것을 방지한다.

US 4,596,314에는 이와 유사한 타입의 디센더가 개시되어 있다.

AU 16132/95에 나타낸 타입의 디센더들과 연관된 2 가지 문제가 존재한다. 첫 번째 문제점은 디센더가 빌레잉에 이용될 수 없다는 점이다. 빌레잉은 등반에 이용되는 잘 알려진 기술이다. 클라이머(climber)[등반자(belayee)]는 피톤들(pitons)들을 통해 절벽 면에 로프로 묶여(roped) 있는 동안 절벽 면을 하강 또는 등반한다. 등반확보자(belayer)는 로프를 잡고 등반자로 하여금 그 사람이 절벽 면 위 또는 아래로 짧은 거리를 이동하는 데 필요한 만큼의 로프만을 허락한다. 따라서, 등반자가 떨어지는 경우, 그들의 추락은 로프와 등반확보자에 의하여 방지된다. 하지만, AU 16132/95에 나타낸 것과 같은 디센더들은 빌레잉에 이용될 수 없다.

AU 16132/95에 기술된 디센더의 두 번째 단점은 디바이스로 디센더를 이용하는 사람에 의하여 하강 속도가 사전선택될 수 없다는 점이다.

국제특허출원 PCT/AU97/00147은 디센더를 현수하강, 또는 빌레잉에 이용하기 위한 디센더로서 이용될 수 있도록 하는 자동 제동 수단을 구비한 개선된 디센서에 대해 개시하고 있다. 하지만, 상기 디센더의 문제점은 물체, 몸체 등을 올리기 위한 어센더(ascender)로서 이용될 경우에는 효과적으로 기능하지 못하며, 막히려는(jam) 경향을 갖는다는 점이다.

본 발명은 PCT/AU97/00147의 상술된 문제들을 완화시키는 것을 목적으로 한다.

본 명세서 내에 포함된 문헌들(documents), 법규들(acts), 재료들(materials), 디바이스들, 논문들(articles)에 대한 어떠한 논의도 본 발명의 배경을 제공하려는 것이 지나지 않는다. 이들 항목들 중 일부 또는 모두가, 종래 기술 기반의 일부를 형성하거나 또는 본 출원의 각 청구항의 우선일 이전에 존재한, 본 발명과 관련된 분야의 공통적인 일반적 지식이었음을 인정하는 것으로 받아들여서는 안된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 현수하강, 또는 빌레잉에 사용하기 위한 디센더가 제공되며, 상기 디센더는:

상기 디센더를 고정벨트 등에 연결하기 위한 연결 수단을 갖는 베이스; 및

상기 베이스에 대해 일반적으로 수직하게 연장되는 피봇 축에서 상기 베이스에 피봇가능하게 장착되는 아암(arm)을 포함하고,

상기 베이스는 로프와 결합되는 이격된 제 1 돌출부 및 제 2 돌출부를 가지고 - 상기 돌출부 둘 모두는 상기 피봇 축과 일반적으로 평행하게 연장됨 - ;

상기 아암은 로프와 결합되는 제 3 돌출부를 가지고 - 상기 돌출부는 상기 피봇 축과 일반적으로 평행하고, 상기 돌출부는, 상기 아암이 상기 베이스를 향하여 피봇될 때 상기 돌출부가 상기 베이스의 상기 이격된 제 1 돌출부 및 제 2 돌출부를 통과하는 길이방향 축의 일 측에 대해 배치되고, 상기 제 2 돌출부보다는 상기 피봇 축으로부터 더 멀게 이격되지만 상기 제 1 돌출부보다는 상기 피봇 축에 더 가깝도록 이격됨 - , 및

상기 디센더는,

유지 플레이트(retention plate)을 포함하며:

일반적으로 상기 이격된 제 1 돌출부와 제 2 돌출부 사이에 배치되고, 상기 제 1 돌출부 및 상기 제 3 돌출부 주위에서 상기 디센더로 들어가는 로프의 일 부분을, 상기 제 3 돌출부와 상기 제 2 돌출부 사이에서 상기 디센더로부터 나가는 상기 동일 로프의 부분으로부터 분리시키도록 배치되는 상기 베이스의 에지에 인접한 제 4 돌출부를 특징으로 한다.

통상적으로, 제 4 돌출부는 상기 제 1 돌출부에 인접한 제 1 작동 위치와 제 2 비-작동 위치 간의 움직임을 위해 상기 베이스에 대해 피봇되는 아암의 단부에 장착된다.

상기 돌출부들은 통상적으로 시브들이다. 통상적으로, 제 1, 제 2, 및 제 3 돌출부는 3 cm 정도 직경의 대략 유사한 크기로 되어 있는 반면, 제 4 돌출부는 상대적으로 더 작아서 대략 1 cm의 직경으로 되어 있다.

유리하게는, 통상적인 디센더로서 그리고 빌레이(belay)로서 작동할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 디센더는, 예를 들어 샤프트로부터 절벽, 빌딩 등의 면 위쪽을 향하여 사람 또는 물체를 당겨 올리는 데 사용될 수도 있다. 이 경우에, 디센더를 통해 꿰어지는(threaded) 로프의 일 단부는 샤프트, 절벽 면의 최상부 등에 고정적으로 부착되며, 디센더는 상승되는 사람이 착용한 고정벨트에 고정된다. 로프의 자유 단부는 샤프트의 최상부, 절벽의 최상부 등에서 사람/물체를 상방향으로 당기는 사람에 의하여 유지된다. 절벽의 최상부에 있는 사람은 로프를 방향 (도 1b 아래에 도시된) B로 위쪽으로 당길 수 있으며, 로프는, 제 4 돌출부가 디센더로 들어가고 나와서 멀어지는 로프의 부분들을 이격시켜 유지하고 상기 부분들이 서로에 대해 마찰되는 것을 방지하기 때문에 막힘없이 상기 방향으로 디센더를 통해 이동한다.

바람직한 실시예에서, 디센더는 또한 베이스로부터 먼 쪽으로 피봇에 대해 회전하도록 아암을 편향(bias)시키는 수단, 및 상기 아암이 상기 베이스로부터 먼 쪽으로 사전설정된 각보다 더 피봇되는 것을 방지하는 정지 수단(stop means); 및

상기 편향 수단이 극복(overcome)되고 상기 아암이 상기 베이스를 향해 피봇될 경우 상기 아암이 상기 베이스를 향하여 이동할 수 있는 거리를 제한하는 제 2 정지 수단 - 상기 제 2 정지 수단은 조정가능함 - 을 포함할 수도 있으며,

사용시, 상기 로프가 제 1 돌출부 아래를 지나고, 제 3 돌출부 위와 주위를 지나고, 제 2 돌출부 위를 지나며, 상기 로프에 가해지는 저항력은 상기 제 3 돌출부가 길이방향 축 가장 가까이에 있게 상기 아암이 피봇될 때 최대가 되도록 배치되며, 상기 디센더는 다음의 2 가지 모드: 즉,

상기 디센더가 상기 로프를 타고 미끄러져 내려가는 사람들의 하강 속도를 제어하는 디센더로서 작동하는 제 1 모드 - 상기 제 1 모드에서는 상기 조정가능한 제 2 정지 수단이 상기 하강 속도를 제어하는 데 이용될 수 있음 - ; 및

상기 로프가 상기 디센더를 통해 공급될 수 있도록 상기 디센더가 상기 디센더를 통과하는 로프에 실질적인 인장력이 작용하지 않는 빌레이로서 이용되는 제 2 모드 - 상기 제 2 모드에서는 상기 로프가 상기 디센더를 통해 상대적으로 자유롭게 공급되도록 하기 위해 상기 편향 수단이 상기 아암과 베이스를 이격시켜 유지하며, 상기 로프에서의 인장력의 급격한 증가들은 상기 편향 수단이 압도되고 상기 피봇 아암이 상기 베이스를 향하여 당겨지도록 함으로써 상기 제 1 돌출부와 상기 제 2 돌출부 사이에서 상기 로프를 록킹하고 제어되지 않는 하강을 방지함 -

로 작동가능하다.

이 실시예에서, 디센더는 빌레이 또는 디센더 중 하나로 이용될 수 있다.

빌레이로서 이용될 때, 디바이스는 움직임이 느릴 경우 로프가 그를 통해 자유롭게 이동할 수 있게 한다. 로프가 디센더를 통해 빠르게 움직이기 시작할 경우 - 이는 등반자가 추락할 경우 발생될 수 있음 - , 아암은 베이스를 향하여 당겨지며 상기 디바이스는 자동적으로 록킹된다. 디센더로서 이용될 경우, 조정가능한 제 2 정지 수단은 하강 속도를 제어하는 데 이용될 수 있다.

자동적인 제동은 (제 1 돌출부 및 제 2 돌출부에 의하여 형성되는) 고정된 단부 시브와 제 3 돌출부에 의해 형성되는 피봇가능한 중심 시브(pivotable centre sheave) 사이에서 로프에 압력이 가해질 때 발생된다.

바람직한 실시예에서, 편향 수단은 아암에 형성되는 돌출부들에 작용하는 스프링을 포함하고 정지 수단은 베이스에 형성되는 캣치(catch)이며, 상기 캣치는 상기 디센더가 개방되도록 하기 위해 움직일 수 있다.

일 실시예에서, 조정가능한 정지 수단은:

베이스에서 피봇되는 레버 - 상기 레버는 캠과 연관되고 캠 표면을 형성함 - ; 및

상기 아암에 배치되는 캠 팔로워(cam follower)를 포함하며, 상기 캠 및 캠 표면은, 상기 캠이 상기 캠 표면의 어느 한 단부에 위치해 있을 경우, 상기 캠이 상기 캠 팔로워의 어느 한 단부에 배치되어 있을 경우보다 상기 캠 표면의 보다 중심 가까이에 위치에 있을 때 상기 아암이 상기 베이스 더 가까이에서 피봇되될 수 있어, 사용시 상기 로프에 가해지는 저항력은 상기 캠이 상기 캠 표면의 어느 한 단부나 그 가까이에 배치될 때 최대가 되고, 상기 캠이 상기 캠 표면의 단부들 사이에 배치될 때 최소가 되므로, 상기 레버의 조작에 의해 상기 캠 팔로워의 특정 영역에 상기 캠을 배치시킴으로써 움직임에 대한 저항력이 설정될 수 있으며, 핸들이 제 위치에서 록킹되지 않은 경우, 디센더를 통한 상기 로프의 급작스러운 움직임들은 상기 피봇 아암이 베이스를 향하여 당겨지도록 함으로써 상기 로프가 상기 제 1 돌출부와 상기 제 2 돌출부 사이에서 록킹되고 상기 레버가 제 위치에서 록킹가능하다.

이는 하강 속도가 사전설정될 수 있게 한다.

바람직한 실시예에서, 레버는 저장을 위해서는 레버에 대해 접을 수 있고 사용 동안에는 레버의 유효 길이를 증가시키기 위해 연장될 수 있는, 레버에 대해 힌지처리된(hinged) 연장 아암(extension arm)을 포함한다.

디센더가 한 가지 타입 또는 다른 타입의 자동 정지 수단을 포함하고 사람이 착용한 고정벨트에 고정되는 경우, 사람이 로프를 당기거나 스스로를 상방향으로 당겨 올림으로써 절벽, 빌딩 등의 면 위로 스스로를 당겨 올리는 것도 가능하다. 디센더가 로프에서 상방향으로 이동하며, 사람이 로프로부터 풀려날 경우 자동 정지 수단은 디센더를 록킹하여 디센더가 로프에서 하방향으로 이동하는 것을 방지한다. 제 4 시브는 작동 위치에 있을 때, 제 4 돌출부가 로프의 부분들이 디센더로 들어가고 디센더로부터 나와 멀어지는 것을 유지시킴으로써 막히는 것을 방지하며, 사람이 상기 로프 위로 스스로를 끌고 갈(haul)때 상기 부분들이 서로에 대해 마찰되는 것을 방지한다.

이하, 본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 예시의 방법으로 설명될 것이다.
도 1은 유지 플레이트가 제거된, 디센더의 제 1 실시예의 개략적인 평면도;
도 1a는 현수하강을 위한 제 1 구조의, 도 1의 디센더를 통과하는 로프를 예시한 도 1과 유사한 평면도;
도 1b는 현수하강을 위한 제 2 구조의, 도 1의 디센더를 통과하는 로프를 예시한 도 1과 유사한 평면도;
도 1c는 도 1의 라인 IC-IC에 따른 단면도;
도 2는 디센더의 베이스 플레이트, 및 베이스 플레이트와 연관되거나 그에 대해 부착되는 다수의 구성요소들을 예시한 도;
도 2a는 도 2의 라인 ⅡA-ⅡA에따른 단면도;
도 3은 디센더의 아암을 예시한 도;
도 3a는 도 3의 라인 ⅢA-ⅢA의 단면도;
도 4는 디센더의 레버 및 그와 연관된 구성요소들의 끝단면도;
도 5는 도 4의 유지 플레이트 및 레버를 나타낸 도이다.

도면들을 참조하면, 도 1은 베이스 플레이트(10) 및 아암(12)을 포함하는 디센더의 평면도이다. 도 1에는, 아암에 의하여 시야에서 가려진 베이스 플레이트 외측 에지의 부분들(16A)이 팬텀도로 도시되어 있으며, 이들은 시브들에 의하여 시야로부터 가려진 아암 주변부의 부분들이다.

아암(12)은 피봇을 중심으로 베이스 플레이트에 대하여 자유롭게 회전되도록 피봇(14)에 의하여 베이스 플레이트(10) 위에 장착된다. 이격된 제 1 및 제 2 시브들(16 및 18) 각각은 베이스 플레이트 상에 장착된다. 시브들은 회전불가능하다. 시브들은, 아암(12)의 부분들이 시브들과 베이스(10) 사이에서 시브들 아래에 개재되도록 구성되며, 이에 대해서는 특히 도 2a를 참조하여 후술될 것이다.

또한, 레버(20)가 피봇(22)에 의하여 베이스 플레이트에 장착된다. 도 1, 1a 및 1b에서, 디센더의 다른 구성요소들의 이해를 방해하지 않도록 하기 위해 레버(20)는 선(20)으로 표현되어 있다. 캠을 형성하는 원통형 베어링(24)은 피봇에 인접한 레버(20)에 부착된다. 캠 표면/캠 팔로워(26)가 아암에 리벳팅(revet)된다. 캠(24)은 캠 표면(26)과 접촉할 경우, 피봇(22)을 중심으로 레버(20)를 피봇팅하는 것은 캠 표면(26)에 대하여 베어링 표면(24)을 이동시키고, 결과적으로 아암이 베이스(10)를 향하여 이동하거나 베이스(10)로부터 이격되도록 상기 아암이 피봇(14)에 대하여 이동된다. 결과적으로, 아암(12)에 장착되는 시브(28)는 시브(18)를 향하여 이동하거나 또는 시브(18)로부터 먼 쪽으로 이동한다. 도 1에서 알 수 있듯이, 캠 표면(26)의 중심(26C)은 캠 표면의 단부들(26A, 26B)보다 피봇(22)에 더 가까이에 자리한다. 따라서, 캠이 캠 표면(26C)의 중심에 위치되는 경우, 아암(12)은 캠이 캠 표면의 어느 한 단부(26A 또는 26B)로 이동할 때 보다 베이스로부터 더 먼 쪽으로 움직인다.

시브(28)에 작용하여 상기 시브가 시브들(16 및 18)로부터 먼 쪽으로 이동하도록 하고, 나아가 아암이 예시된 바와 같이 피봇(14)에 대해 반시계방향으로, 베이스로부터 멀어지도록 회전하게 하는 도 1에는 예시되지 않은 스프링 및 정지 배열체(stop arrangement)가 제공되며, 상기 정지 배열체는 아암(12), 및 아울러 시브(28)가 피봇(14)에 대하여 사전설정된 각도보다 크게 베이스(10)로부터 멀어지도록 움직이는 것을 방지한다. 따라서, 여하한의 다른 힘이 없다면, 아암은 베이스에 대해 사전설정된 각도에서 유지된다.

볼트나 그와 유사한 디바이스를, 베이스 플레이트의 정렬된 작은 홀들(30 및 32)과 유지 플레이트를 각각 통과시키고, 피봇에 대한 아암의 제한된 움직임만을 허용하는 아암의 보다 큰 홀(34)을 통과시킴으로써, 아암(12)이 베이스 플레이트(10)에 록킹될 수 있다. 이 특징은 사용시 개방되어 위험해지는 것을 방지하기 위하여, 아이들이 디센더들을 이용할 경우 특히 유용하다.

또한, 도 1에는 아암(150)이 도시되어 있다. 아암(150)의 일 단부는 피봇(151)을 중심으로 제 2 시브(18)에 인접하게 베이스 플레이트(10)에 장착된다. 도 1c에서 가장 잘 알 수 있듯이, 아암(150)은 2 개의 평행한 플레이트들(152, 154)을 포함하며, 그들 중 하나는 베이스 플레이트(10)의 각각의 측면에 배치된다. 아암(150)의 자유 단부는 시브들(16, 18, 28)(대략 3 cm)과 비교해 상대적으로 작은 직경(대략 1 cm)을 갖는 원통형 시브(156)를 형성한다. 시브(156)의 측면들은 얕은(shallow) V-자형 프로파일을 형성한다. 시브의 최상부는 원통형 돌출부(158)를 형성한다.

특히 도 1, 1a 및 1b를 참조하면, 베이스 플레이트(10)의 에지가 아암의 피봇(151)로부터 등거리에 있는 2 개의 일반적으로 반원형의 후퇴부들(recesses)/컷 아웃들(cut outs)(160, 162)을 형성한다는 것을 알 수 있다. 도 1에서 알 수 있듯이, 아암(150)은 시브(156)가 고정된 시브(16) 가까이에 위치하도록 돌출부(158)가 컷 아웃(160) 내에 자리하게 위치될 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이 그 위치에서, 시브(156)의 중심은 시브(16)의 중심으로부터 대략 3 내지 4 cm에 있고, 시브들(16 및 156)의 표면들 사이에 대략 1.5 내지 2.0 cm, 통상적으로 1.8 cm의 갭(G)이 존재한다.

또한, 도 1은 편의를 위해 돌출부가 컷 아웃(162) 내에 배치되는 보다 아래의 제 2 위치까지, 아암(150')이 피봇을 중심으로 회전될 수 있음을 나타낸 점선으로 된 윤곽으로 아암(150')을 도시하고 있다. 아암은, 제 2 위치에 있을 때는 기능하지 않으며, 필요로 하지 않을 때, 예를 들어 후술되는 바와 같이 현수하강시에 그곳으로 이동될 수 있다.

도 1a는 도 1과 유사하지만, 로프(30)가 디센더를 통해 꿰어져 있는 도면을 도시하고 있다. 디센더는 사람의 고정벨트에 부착될 경우에 사용시 작동할 수 있는 것으로 나타나 있으며, 이를 행하기 위한 부착 수단이 통상적으로 피봇 핀(14) 가까이에 제공된다. 통상적으로, 고정벨트를 부착하기 위한 수단은 고정벨트에 부착되는 로프고정고리(karabiner)(도시 안됨)가 통과할 수 있는 홀 또는 어퍼처(aperture)(34)를 포함한다. 디센더에 부착되는 사람의 무게에 의하여 야기되는 로프에서의 인장력은 스풀(spool; 16)을 향하여 스풀(28)을 당겨서, 스풀들(16과 28) 사이에서 로프를 압축하고 하강 속도를 늦추려는 경향이 있다. 캠(24)을 캠 팔로워의 중심(26C)을 향하여 캠 팔로워의 어느 한 단부(26A 또는 26B)로부터 먼 쪽으로 이동시키기 위해 레버(20)를 움직이면, 아암(12)이 베이스(10)로부터 먼 쪽으로 이동하게 힘을 가하여 시브들(18과 28) 간의 거리를 증가시키고 로프가 스풀들 사이를 보다 자유롭게 통과하게 함으로써 하강 속도를 증가시킨다. 따라서, 하강 속도는 레버(20)에 의하여 제어될 수 있다. 레버(26C)의 중심 위치가 가장 빠른 하강 속도를 제공한다는 사실은 디바이스를 본질적으로 안전하게 만드는데, 이는 레버가 중심(26C)의 위 또는 아래에 자리하면 하강 속도가 자동적으로 저감되어 안전한 하강 속도를 조절하기 때문이다. 레버가 우발적으로 녹킹되면(knocked), 단부들 중 하나를 향하여 녹킹되어 하강 속도를 저감시킬 수 있다.

도 1a에 나타낸 바와 같이 하강/현수하강할 때, 시브(156)는 필요하지 않고 통상적으로 제 2 위치(150')로의 경로로부터 피봇되어 나간다(pivoted out).

또한, 디바이스는 산, 절벽 면 등을 오르거나 내려갈 때 이용하기 위한 빌레이로서 이용될 수도 있으며, 이 경우에 로프의 일부는 산이나 절벽 면에 견고하게 부착되며, 로프에 부착된 사람, 즉 등반확보자는 등반자가 올라거나 내려가려 할 때 등반자에게 제한된 양만큼의 로프를 제공한다. 절벽 면에서 등반자 위나 아래에 있거나 또는 절벽 면의 최상부 또는 바닥에 서 있는 등반확보자는 고정벨트에 부착되는 디센더를 착용한다. 스프링 및 정지 기구는 아암(12)을 베이스(10)로부터 떨어진 곳에서 유지시켜, 시브들(28 및 16)을 떨어진 곳에 유지시키고 로프가 상대적으로 자유롭게 디센더를 통과할 수 있도록 함으로써 로프가 등반자/클라이머가 그를 필요로 할 때 로프가 공급되어 등반자가 자유롭게 등반할 수 있게 한다. 또한, 등반확보자가 절벽 면에 있을 경우, 등반확보자가 로프를 등반자에게 공급하는 데 그들의 손을 이용할 필요가 없으며 양 손을 이용해 절벽 면을 잡을 수 있다. 등반확보자가 떨어질 경우, 로프의 증가된 인장력이 편향 스프링을 쉽게 압도하고 아암이 베이스를 향해 이동하여 하강 속도를 저감시키고 조절한다.

등반자가 내려갈 수 있도록 하기 위해, 등반확보자는 레버(20)를 간단하게 작동하여 등반확보자의 하강을 제어할 수 있다.

도 1b에 도시된 유사한 배열에서는, 디바이스가 상방향으로, 예를 들어 샤프트로부터 절벽 면이나 빌딩 등에서 사람 또는 물체를 당겨 올리는 데에도 이용될 수 있다. 이 경우에, 로프의 일 단부는 샤프트의 최상부, 또는 절벽 면 등에 견고하게 부착되며, 디센더가 올려진 사람의 고정벨트에서 지지된다. 통상적으로, 사람이 먼저 하강하거나 절벽 아래로 빌레잉된다. 로프의 단부는 절벽의 최상부 등에 위치한 사람에 의하여 유지된다. 사전에 제 위치에 있지 않을 경우, 시브(16) 부근의 상부 위치에 작은 시브(156)가 자리하도록 아암은 제 1 위치로 이동된다. 이 배열에서, 절벽 최상부에 있는 사람은 로프를 B 방향으로 위쪽으로 잡아당길 수 있으며, 로프는 상기 방향으로 막힘없이 디센더를 통과한다. 로프를 놓으면, 디센더가 록킹된다.

또한, 디센더가 부착되는 고정벨트를 착용한 사람은, 로프를 잡아 당기고 스스로를 상방향으로 당겨 올림으로써 절벽 면 위로 스스로를 당겨 올리는 것도 가능하다. 디센더가 로프에서 상방향으로 이동하고, 사람이 로프를 놓을 경우 정지 수단이 록킹되고 디센더가 로프에서 하방향으로 이동하는 것을 방지한다. 제 4 시브는 작동 위치에 있을 때, 제 4 돌출부가 로프의 부분들이 계속 디센더로 들어가고 나와서 멀어질 수 있게 하며, 사람이 로프로 스스로를 당겨 올릴 경우 상기 부분들이 서로에 대해 마찰되는 것을 방지한다.

시브(156)가 제 위치에 있지 않고, 로프가 B 방향으로 위로 당겨질 경우, 디센더 내로 하향 이동하는 로프의 부분은, 시브(156)가 그들을 분리하여 유지하도록 제공되지 않을 때 시브(16)에 인접한 디센더로부터 통과하는 로프에 대하여 접촉하고 마찰된다는 데 유의하여야 한다. 그 경우 B 방향으로 로프를 잡아 당기면 아암(12)을 시계방향으로 당기고 디센더 내에서 로프가 막히게 하여 로프의 형태가 그를 통해 당겨지는 것을 방해하려는 경향이 있다.

시브(156)는, 도 1b에 도시된 바와 같이 로프의 두 섹션들을 떨어뜨리고 일반적으로 평행하지만 분리되도록 유지함으로써 이러한 문제를 피한다.

디센더의 일반적인 특징들 및 작동 원리를 설명하기 위하여, 특히 디센더의 구조와 관련된 디센더의 몇 가지 구체적인 특징들이 도 2 내지 5a를 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다.

도 2는 시브들(16 및 18)과 레버(20)가 부착된 베이스 플레이트(10)를 도시하고 있다. 도 2 및 도 2a에서 알 수 있듯이, 스풀들은 평면도에서 일반적으로 원형이며, 이는 베이스(10)에 인접한 저감된 직경부(44), 및 측면들이 얕은 V자형 프로파일 또는 채널(46)을 형성하는 보다 넓은 원통형상부(46)를 갖는다. 컷 아웃 부분(44)은 시브(46)의 메인 부분 아래로 아암(12)의 부분들이 지나갈 수 있게 한다. 시브(46)의 보다 넓은 부분의 V자 형상의 프로파일/채널은 로프(30)를 수용하도록 구성된다. 도 2a에 나타낸 바와 같이, 시브는 도 2a에 도시되지 않은 유지 플레이트와 베이스 플레이트(10) 사이에 시브를 고정시키기 위하여 리벳 등을 수용할 수 있는 중심의 길이방향 보어(48)를 포함한다.

또한, 도 2는 레버의 유효 길이를 연장시키기 위하여 피봇(54)을 중심으로 회전될 수 있는 연장부(52)가 레버(50)의 일 단부에 부착되어 있는 것을 도시하고 있다.

또한, 도 2에는 디센더를 "개방" 및 "폐쇄"하기 위한, 그리고 빌레잉을 위해 아암을 편향시키기 위한 스프링 및 정지 수단 조립체가 도시되어 있다. 스프링 및 정지 수단 조립체는 스프링(90), 및 아암(12)의 하부 면으로부터 매달려 있는 로드(94) 및 베이스(10)의 하부측에 장착된 캣치(catch; 92)를 포함한다. 스프링은, 베이스에 고정되는 유탄성 스틸(springy steel)의 탄성적 길이이고, 정지부(95)에 대하여 가압되며, 로드(94)에 의하여 정지부(95)로부터 먼 쪽으로 가압될 경우 화살표 B의 방향으로, 캣치가 장착되는 피봇(96)을 중심으로 로드(94)를 반시계방향으로 가압하도록 작용한다. 캣치는 베이스(10)의 하부측에 장착되며 플레이트(115)에 의하여 부분적으로 덮인다(도 4 참조). 이는 화살표 C의 방향으로 회전하도록 약간 편향된다. 캣치의 내부 표면(98)은, 로드가 B 방향으로 가압될 경우 캣치가 움직이지 않도록 로드를 유지시키기 위해 짧은 반경의 커브로 구성된다. 캣치를 이동시키기 위해서는 표면(100)을 가압할 필요가 있다. 이 배열은 디센더가 우발적으로 스프링 개방(springing open)되는 것을 방지한다. 디센더는 이용을 위해 로프가 디센더 내에 그리고 시브(28) 주위에 공급될 수 있도록 개방된다.

피봇(96)의 위치 및 표면(100)의 구조는, 아암이 폐쇄될 때 로드(94)가 피봇(96)을 중심으로 시계방향으로 캣치를 가압하여 캣치가 자동적으로 개방될 수 있도록 되어 있다.

도 3은 아암(12)을 보다 상세히 도시하고 있으며, 특히 3 개의 리벳들(102)에 의하여 아암에 고정되는 경화강(hardened steel)의 피스인 캠 팔로워(26)를 나타내고 있다.

도 3a는 시브(28)를 보다 상세히 도시하고 있다. 아암(12)에 인접한 시브의 주요 부분(60)은 일반적으로 원통형이며, 원통의 측면들은 일반적으로 V자 형상의 프로파일(60)을 가져 로프를 수용하기 위한 얕은 채널을 형성한다. 쉬스(sheath; 61)의 상부는, 아암과 베이스가 조립시 함께 가까워지도록 하기 위해 유지 플레이트의 컷 아웃 부분 내에 배치되도록 구성되는, 상기 쉬스의 주요 부분과 비교하여 저감된 직경을 갖는 원통형상부를 형성한다. 시브의 최상부는 보다 넓은 플랜지부(62)를 형성한다. 시브에 대해 아암의 반대 측에는, 플랜지(101)에서 끝나는 원통형상부(94)가 있다.

도 4는 베이스 플레이트(10)와 유지 플레이트(110) 사이에 샌드위치되는 레버(20)를 예시한 디센더의 끝단면도를 나타내고 있다. 레버는 하나의 피스로 만들어질 수도 있으나, 함께 샌드위치되는 3 개의 스틸 시트로부터 형성된다. 특히, 도 4는, 도 4에서 배향된 바와 같이 핸들의 하부측에 배치되는 캠(24)을 도시하고 있다. 레버의 피봇 축(22)은 리벳/볼트에 의하여 형성된다. 캠(24)은 나사가공된 볼트(111)의 하단부에 배치된다. 볼트는 레버(20) 및 도 5에 도시된 유지 플레이트의 초승달 형상의 어퍼처를 통과한다. 볼트(111)의 상단부에는 선택적 윙 너트(wing nut; 112)가 장착된다. 윙 너트와 유지 플레이트의 상부 표면 사이에는, 금속 와셔(116) 및 가죽 와셔(114)가 존재한다. 윙 너트는 로드 상에서 조여져, 너트(112)와 플레이트(110) 사이의 가죽 와셔를 압축시키며, 레버는 상기 윙 너트가 이동하는 것을 방지하기 위해 록킹된다. 다른 실시예들은 레버 록킹 기능(lever locking function)을 생략할 수도 있다.

이하, 유지 플레이트(110), 및 특히 다른 특징들을 생략한 레버를 예시한 도 5를 참조하면, 유지 플레이트에 아치형의 컷 아웃 부분(120)이 형성되어 있으며, 상기 컷 아웃 부분을 통해 레버가 아크(120) 상의 어느 곳에서도 록킹될 수 있도록 나사가공된 로드(111)가 연장된다. 플레이트(110)에서의 가죽 와셔의 그립성(grip)을 개선시키기 위하여 컷 아웃(120) 주위에 거칠게 만들어진(roughened) 부분(122)이 존재한다.

레버가 제 위치에서 록킹될 수 있기 때문에, 하강 속도는 작업자에 의하여 사전설정될 수 있다. 사전설정된 하강 속도는 레버의 작동을 우선시하여 무시될 수도 있다.

스프링 및 정지 배열체는 아암 및 베이스부를 떨어뜨려 유지시키고 디센더를 통한 로프의 이동이 느려질 경우 로프의 록킹을 방지함으로써 디센더가 빌레잉에 이용될 수 있게 한다.

상술된 바와 같이, 시브(156)는 도 1b에 나타낸 바와 같이 로프의 2 개의 섹션들을 떨어뜨리고 일반적으로 평행하지만 분리되도록 유지시킴으로써 디센더가 사람 또는 물체를 상승시키는 데 이용될 수 있게 한다. 사람 또는 물체를 상승시킬 경우 디센더를 작동시키려 할 때 고려되어야 할 또 다른 인자는, 디센더가 고정벨트 상에서 꼬이거나 회전되어 그것의 무게 중심을 변화시키려는 경향이 있을 수 있다는 것이다.

당업자라면 폭 넓게 기술된 바와 같이 본 발명의 기술적 사상 또는 범위를 벗어나지 않고, 특정 실시예들에 나타낸 바와 같은 본 발명에 대한 다양한 변형들 및/또는 수정들이 가해질 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 제시된 실시예들은 모든 관점에서 예시에 지나지 않으며 제한하려는 것이 아님을 고려하여야 한다.

Claims (10)

1. 현수하강(abseiling), 또는 빌레잉(belaying)에 사용하기 위한 디센더(descender)에 있어서,
   상기 디센더를 고정벨트(harness) 등에 연결하기 위한 연결 수단을 갖는 베이스; 및
   상기 베이스에 대해 일반적으로 수직하게 연장되는 피봇 축에서 상기 베이스에 피봇가능하게(pivotally) 장착되는 아암(arm)을 포함하고,
   상기 베이스는 로프와 결합되는 이격된 제 1 돌출부(projection) 및 제 2 돌출부를 가지고 - 상기 돌출부 둘 모두는 상기 피봇 축과 일반적으로 평행하게 연장됨 - ;
   상기 아암은 로프와 결합되는 제 3 돌출부를 가지고 - 상기 돌출부는 상기 피봇 축과 일반적으로 평행하고, 상기 돌출부는, 상기 아암이 상기 베이스를 향하여 피봇될 때 상기 돌출부가 상기 베이스의 상기 이격된 제 1 돌출부 및 제 2 돌출부를 통과하는 길이방향 축의 일 측에 대해 배치되고, 상기 제 2 돌출부보다는 상기 피봇 축으로부터 더 멀게 이격되지만 상기 제 1 돌출부보다는 상기 피봇 축에 더 가깝도록 이격됨 - , 및
   상기 디센더는,
   유지 플레이트(retention plate)을 포함하며:
   제 4 돌출부가, 일반적으로 상기 이격된 제 1 돌출부와 제 2 돌출부 사이에 배치되며, 상기 제 1 돌출부 및 상기 제 3 돌출부 주위에서 상기 디센더로 들어가는 로프의 일 부분을, 상기 제 3 돌출부와 상기 제 2 돌출부 사이에서 상기 디센더로부터 나가는 상기 동일 로프의 부분으로부터 분리시키도록 배치되는 디센더.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 4 돌출부는 상기 제 1 돌출부에 인접한 제 1 작동 위치와 제 2 비-작동 위치 간의 움직임을 위해 상기 베이스에 대해 피봇되는 아암의 단부에 장착되는 디센더.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 돌출부들은 시브들(sheaves)인 디센더.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 돌출부, 상기 제 2 돌출부 및 상기 제 3 돌출부는 일반적으로 유사한 직경, 통상적으로 대략 3 cm 정도의 직경으로 되어 있으며,
   상기 제 4 돌출부의 직경은 상기 제 1 돌출부, 상기 제 2 돌출부 및 상기 제 3 돌출부의 직경보다 상대적으로 작고, 통상적으로 대략 1 cm의 직경으로 되어 있는 디센더.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 베이스로부터 먼 쪽으로 상기 피봇에 대해 회전하도록 상기 아암을 편향(bias)시키는 수단, 및 상기 아암이 상기 베이스로부터 먼 쪽으로 사전설정된 각보다 더 피봇되는 것을 방지하는 정지 수단(stop means); 및
   상기 편향 수단이 압도(overcome)되고 상기 아암이 상기 베이스를 향하여 피봇되는 경우 상기 아암이 상기 베이스를 향하여 이동할 수 있는 거리를 제한하는 제 2 정지 수단 - 상기 제 2 정지 수단은 조정가능함 - 을 더 포함하며,
   사용시, 상기 로프가 제 1 돌출부 아래를 지나고, 제 3 돌출부 위와 주위를 지나고, 제 2 돌출부 위를 지나고, 상기 로프에 가해지는 저항력은 상기 제 3 돌출부가 길이방향 축 가장 가까이에 있도록 상기 아암이 피봇될 때 최대가 되도록 배치되며, 상기 디센더는 다음의 2 가지 모드: 즉,
   상기 디센더가 상기 로프를 타고 미끄러져 내려가는 사람들의 하강 속도를 제어하는 디센더로서 작동하는 제 1 모드 - 상기 제 1 모드에서는 상기 조정가능한 제 2 정지 수단이 상기 하강 속도를 제어하는 데 이용될 수 있음 - ; 및
   상기 로프가 상기 디센더를 통해 공급될 수 있도록 상기 디센더가 상기 디센더를 통과하는 로프에 실질적인 인장력이 작용하지 않는 빌레이(belay)로서 이용되는 제 2 모드 - 상기 제 2 모드에서는 상기 로프가 상기 디센더를 통해 상대적으로 자유롭게 공급되도록 하기 위해 상기 편향 수단이 상기 아암과 상기 베이스를 이격시켜 유지하며, 상기 로프에서의 인장력의 급격한 증가들은 상기 편향 수단이 압도되고 상기 피봇 아암이 상기 베이스를 향하여 당겨지도록 함으로써 상기 제 1 돌출부와 상기 제 2 돌출부 사이에서 상기 로프를 록킹하고 제어되지 않는 하강을 방지함 -
   로 작동가능한 디센더.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 편향 수단은 상기 아암에 형성되는 돌출부에 작용하는 스프링을 포함하고, 상기 정지 수단은 상기 베이스에 형성되는 캣치(catch)이며,
   상기 캣치는 상기 디센더가 개방되도록 하기 위해 움직일 수 있는 디센더.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 조정가능한 제 2 정지 수단은:
   상기 베이스에서 피봇되는 레버 - 상기 레버는 캠과 연관되고 캠 표면을 형성함 - ; 및
   상기 아암에 배치되는 캠 팔로워(cam follower)를 포함하며, 상기 캠 및 상기 캠 표면은, 상기 캠이 상기 캠 표면의 어느 한 단부에 위치해 있을 경우, 상기 캠이 상기 캠 팔로워의 어느 한 단부에 배치되어 있을 경우보다 상기 캠 표면의 보다 중심 가까이에 위치에 있을 때 상기 아암이 상기 베이스 더 가까이에서 피봇되될 수 있어, 사용시 상기 로프에 가해지는 저항력은 상기 캠이 상기 캠 표면의 어느 한 단부나 그 가까이에 배치될 때 최대가 되고, 상기 캠이 상기 캠 표면의 단부들 사이에 배치될 때 최소가 되므로, 상기 레버의 조작에 의해 상기 캠 팔로워의 특정 영역에 상기 캠을 배치시킴으로써 움직임에 대한 저항력이 설정될 수 있으며, 핸들이 제 위치에서 록킹되지 않은 경우, 상기 디센더를 통한 상기 로프의 급작스러운 움직임들은 상기 피봇 아암이 베이스를 향하여 당겨지도록 함으로써 상기 로프가 상기 제 1 돌출부와 상기 제 2 돌출부 사이에서 록킹되고 상기 레버가 제 위치에서 록킹가능한 디센더.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 레버는 저장을 위해서는 상기 레버에 대해 접을 수 있고 사용 동안에는 상기 레버의 유효 길이를 증가시키기 위해 연장될 수 있는, 상기 레버에 대해 힌지처리된(hinged) 연장 아암(extension arm)을 포함하는 디센더.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 돌출부와 상기 제 4 돌출부 간의 거리는 대략 1.5 내지 2.0 cm인 디센더.
10. 실질적으로 첨부 도면을 참조하여 상술된 바와 같은 디센더.

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