CN117068983A - 车辆用绞盘和导缆器组件 - Google Patents

车辆用绞盘和导缆器组件 Download PDF

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J·约翰斯敦
P·L·马斯顿
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Abstract

一种绞盘组件,包括电机、卷筒和齿轮箱。卷筒从电机延伸至齿轮箱。绞盘组件还包括壳体。卷筒延伸穿过壳体。绞盘组件还包括导缆器。导缆器直接耦接至壳体的面,并为绞盘组件提供结构支撑。

Description

车辆用绞盘和导缆器组件
相关申请的交叉引用
本公开要求2022年3月14日提交的名为“WINCH AND FAIRLEAD ASSEMBLY FOR AVEHICLE”的美国临时申请第63/319,522号的优先权,该申请的全部公开内容明确通过引用并入本文。
背景技术
已经开发出了包括用于回收或负载承载应用的绞盘组件的车辆。一些车辆还可以包括导缆器,以引导绞盘组件的绳索或缆绳。
发明内容
本公开总体上涉及一种具有结构一体化导缆器的绞盘组件。
本公开的一些实施例提供了一种包括电机和卷筒的绞盘组件。卷筒由电机驱动。绞盘组件还包括壳体。卷筒延伸穿过壳体。绞盘组件还包括导缆器。导缆器直接耦接至壳体的面。导缆器被配置为经由一个或多个紧固件耦接至车辆的至少一部分。
本公开的一些实施例提供了一种包括电机和卷筒的绞盘组件。卷筒由电机驱动。绞盘组件还包括壳体。卷筒延伸穿过壳体。绞盘组件还包括导缆器。导缆器经由一个或多个紧固件耦接至壳体。壳体经由一个或多个紧固件直接耦接至车辆。
本公开的一些实施例提供了一种包括绞盘组件的车辆。绞盘组件包括电机和卷筒。卷筒由电机驱动。绞盘组件还包括壳体。卷筒延伸穿过壳体。绞盘组件还包括导缆器。导缆器直接耦接至壳体的面。
本公开的一些实施例提供了一种绞盘组件,该绞盘组件包括电机、卷筒、壳体和冲击机构。卷筒延伸穿过壳体。冲击机构由电机连续驱动,并且以一系列旋转击打驱动卷筒。
本公开的一些实施例提供了一种绞盘组件,该绞盘组件包括电机、由电机驱动的卷筒、固定卷筒并且被配置为通过操作电机选择性地缠绕在卷筒上和从卷筒解绕的缆绳、壳体和控制器。卷筒延伸穿过壳体。控制器被编程为或以其它方式配置为启动和停止电机,并且控制器被编程为或以其它方式配置为交替且反复地使卷筒沿相反方向旋转,从而解绕和缠绕缆绳。
本公开的一些实施例提供了一种绞盘组件,该绞盘组件包括电机、由电机驱动的卷筒、壳体和控制器。卷筒延伸穿过壳体。控制器被配置为接收一个或多个错误代码。控制器被编程为或以其它方式配置为检测多个错误状况,并发出指示分别与多个错误状况对应的一个或多个错误代码的信号。控制器被配置为向用户提供一个或多个错误代码的指示。
本公开的一些实施例提供了一种绞盘组件,该绞盘组件包括电机、由电机驱动的卷筒、壳体和至少一个支架。卷筒延伸穿过壳体。至少一个支架围绕壳体延伸。壳体耦接至至少一个支架。此外,至少一个支架包括第一安装表面和第二安装表面。至少一个支架被配置为在第一安装表面处安装至车辆。第一安装表面限定第一平面。至少一个支架还被配置为在第二安装表面处安装至车辆。第二安装表面限定第二平面。第一平面和第二平面不共面。绞盘组件还包括导缆器。导缆器耦接至至少一个支架的面。
附图说明
通过参考下面结合附图对本发明实施例的描述,本发明的上述及其它特征及其实现方式将变得更加明显,并且将能够更好地理解本发明本身,其中:
图1是具有根据本公开示例实施例的绞盘组件的车辆的顶侧、前侧、左侧等距视图;
图1A是图1的绞盘组件的前侧、顶侧和左侧透视图;
图1B是图1的绞盘组件的后侧、顶侧和右侧透视图;
图1C是沿图1A中的平面1C-1C截取的图1的绞盘组件的左侧横截面图;
图1D是来自图1的绞盘组件的导缆器和传感器的顶侧、后侧和右侧透视图;
图1E是图1D的导缆器和传感器的分解图;
图1F是图1A的绞盘组件的分解图;
图2是具有根据本公开另一示例实施例的绞盘组件的车辆的顶侧、前侧、左侧等距视图;
图2A是图2的绞盘组件的前侧、顶侧和左侧透视图;
图2B是图2的绞盘组件的后侧、顶侧和右侧透视图;
图2C是沿图2A中的平面2C-2C截取的图2的绞盘组件的左侧横截面图;
图2D是来自图2的绞盘组件的导缆器和传感器的顶侧、后侧和右侧透视图;
图2E是图2D的导缆器和传感器的分解图;
图2F是图2A的绞盘组件的分解图;
图3是具有根据本公开另一示例实施例的绞盘组件的车辆的顶侧、前侧、左侧等距视图;
图3A是图3的绞盘组件的前侧、顶侧和左侧透视图;
图3B是图3的绞盘组件的后侧、顶侧和右侧透视图;
图3C是沿图3A中的平面3C-3C截取的图3的绞盘组件的左侧横截面图;
图3D是来自图3的绞盘组件的导缆器和传感器的顶侧、后侧和右侧透视图;
图3E是图3D的导缆器和传感器的分解图;
图3F是图3A的绞盘组件的分解图;
图4是具有冲击机构的另一绞盘组件的示意图;
图5是能够与根据本公开的绞盘组件一起使用的冲击机构的扭矩与时间对比曲线图;并且
图6示出根据本公开的用于控制器的错误代码的示例表格。
图7是具有根据本公开示例实施例的绞盘组件的车辆的顶侧、前侧、左侧等距视图;
图8A是图7的绞盘组件的前侧、顶侧和左侧透视图;
图8B是图7的绞盘组件的后侧、顶侧和右侧透视图;
图8C是沿图8A中的平面8C-8C截取的图1的绞盘组件的左侧横截面图;
图8D是来自图7的绞盘组件的第一支架和第二支架的顶侧、后侧和右侧透视图;
图8E是来自图7的绞盘组件的第一支架的顶侧、后侧和右侧透视图;
图8F是图7的绞盘组件的部分分解图。
在视图中,对应的附图标记表示对应部件。除非另有说明,否则附图是成比例的。
具体实施方式
下面公开的实施例并非旨在穷举或将本发明限制为在下面的详细描述中公开的精确形式。相反,选择并描述这些实施例以使本领域的其他技术人员可以利用其教导。虽然本公开主要涉及多用途车和全地形车,但应当理解的是,本文公开的特征也可以应用于其它类型的车辆,例如其它多用途车、其它全地形车、摩托车、水上运输工具、雪地车和高尔夫球车。
应理解的是,本文所用的措辞和术语是出于描述目的,不应视为限制性的。本文所使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变体旨在涵盖其后列出的项及其等同物以及其它项。除非另有说明或限制,否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦接”及其变型被广泛使用并且包括直接和间接安装、连接、支撑和耦接。此外,“连接”和“耦接”不限于物理或机械连接或耦接。
如上文所述,一些车辆可以包括用于牵引或负载承载应用的绞盘。另外,一些车辆可以包括导缆器,以将缆绳引导出绞盘。例如,美国专利8,997,908号公开了一种耦接至多用途车底盘的绞盘组件,该申请的全部公开内容明确通过引用并入本文。
此外,美国专利9,102,205号公开了一种经由安装支架耦接至全地形车的绞盘,该申请的全部公开内容明确通过引用并入本文。
此外,美国专利9,776,481号公开了一种用于全地形车的绞盘组件,该申请的全部公开内容明确通过引用并入本文。
此外,美国专利9,944,177号公开了一种耦接至全地形车的绞盘组件,该申请的全部公开内容明确通过引用并入本文。
为了将传统导缆器附接至绞盘组件(例如用于重型应用的绞盘组件),可能需要庞大、笨重且/或昂贵的支架。因此,使用传统技术,可能需要使用一个或多个支架将导缆器耦接至保险杠或车辆框架,以使导缆器能够充分地被支撑以与绞盘组件一起使用。因此,需要紧凑、所需零件少(例如绞盘组件和导缆器之间没有支架)且便于安装(例如通过在制造时生产,而不是改型或生产后附接来安装)的组合绞盘和导缆器组件。
一般地,如本文所解释的,本公开提供了一种具有结构一体化导缆器的车辆用绞盘组件。绞盘组件可以包括可旋转卷筒,可旋转卷筒由电机和齿轮箱驱动,以拉入或放出缠绕在卷筒上的绳索或缆绳。此外,绞盘组件可以包括壳体,其中,导缆器直接耦接至壳体,以包围卷筒。结构一体化导缆器可以防止缆绳或绳索在拉入或放出时缠结在一起。此外,绞盘组件可以直接耦接至车辆的前端(例如耦接至车辆的保险杠,或耦接至车辆的底盘)。因此,根据本公开的绞盘组件可以没有设置在绞盘壳体和车辆之间,或导缆器和绞盘壳体之间的任何专用支架。相反,如下文中进一步详细描述的,导缆器直接固定至壳体,并且壳体直接固定至同样用于另一目的车辆的部件(诸如框架或保险杠)。
参考图1,图中示出了示例车辆100。车辆100可以是全地形车(ATV)、多用途地形车(UTV)或其它越野车(ORV)。在其它示例中,车辆100可以包括其它车辆,包括但不限于船、个人运输车辆或其它休闲车辆。总体上,车辆100被示出为包括由多个接地构件(例如前轮104和后轮106)支撑的框架102。车辆100包括具有发动机罩110的前端108、发动机(未示出),以及耦接至框架102的绞盘组件112。绞盘组件112可以直接耦接至框架102(例如经由一个或多个螺栓、螺钉或铆钉),如下文中进一步详细描述的。
图1A示出绞盘组件112的前侧、顶侧和左侧透视图,图1B示出绞盘组件112的后侧、顶侧和右侧透视图。绞盘组件112包括齿轮箱114、电机116和卷筒118。卷筒118从齿轮箱114延伸至电机116。电机116可以为齿轮箱114提供动力,齿轮箱114可以使卷筒118旋转。在一些实施例中,电机116可以是无刷直流(DC)电机,但根据特定应用的需求或期望,也可以使用其它电机类型。齿轮箱114可以提供减速,使得作为齿轮箱114的输入的电机116的转速降低到作为齿轮箱114的输出的卷筒118的较低转速。在一些实施例中,齿轮箱114可以是用单组齿轮实现的单级减速,而在其它实施例中,可以使用用多组齿轮实现的多级减速。齿轮箱114可以使用用于单级或多级减速的行星型齿轮组。在其它实施例中,可以完全去除齿轮箱114,在电机116和卷筒118之间提供直接驱动。
在一些示例中,电机116包括包围电机116的至少一部分的电机罩117。在一些示例中,电机罩117包括延伸穿过电机罩117的隔离连接器或隔离器119(图1B)。隔离器119可以允许诸如电缆的缆绳从电机罩117的外部连接至电机罩117内部的部件,诸如电机116。因此,电缆可以在电机116(例如,及其相关电线)被封闭在电机罩117内的同时连接至电机116。隔离器119可以允许电气部件容易地组装,和/或降低电缆/电线损坏的风险,诸如电缆/电线直接穿过电机罩117上的孔带来的风险,和/或经由暴露或迂回的路径将此类电缆/电线从此类孔布线至电源或控制器带来的风险。
绳索或缆绳120缠绕在卷筒118上。缆绳120可以根据卷筒118的旋转(例如当齿轮箱114接收到来自电机116的动力时,由齿轮箱114施加的旋转)缠绕在卷筒118上或从卷筒118解绕。
绞盘头122附接至绳索或缆绳120的一端。绞盘头122可以至少部分地由金属制成(例如可以由钢制成,或包括由钢制成的部分)。绞盘头122包括从其延伸的绞盘钩124。负载钩126可以附接至绞盘钩124(例如经由销锁定机构或钩状附接件)。在使用绞盘组件112时,负载钩126可以附接至负载(例如待牵引车辆,或待朝车辆100拉动的物体,或待朝其拉动车辆100的物体)。可以启动电机116以驱动齿轮箱114,使得卷筒118旋转,绳索或缆绳120缠绕在卷筒上,并且绞盘头122和负载钩126被拉向卷筒118,从而缩短车辆100与负载钩126之间,以及可能与钩126附接的任何结构之间的距离。
在所示实施例中,电机116是通过用DC电功率激励铜线圈而供电的电动电机。第一或电机电连接器128(图1A-1C)从电机116延伸。电机电连接器128可以从电源(例如车辆100的电池或发电机(未示出))向电机116传输高电流电力。电机电连接器128可以从接触器129延伸。接触器129可以是大型机电开关。当组装到车辆底盘上时,例如当紧固件162组装到车辆100的框架102上时(例如,如从图1C中可以理解的),电机电连接器128和接触器129都可以容纳在(例如完全位于)车辆底盘内。将电机电连接器128和接触器129完全容纳在车辆底盘内有助于保护电机电连接器128和接触器129不被损坏。将特定部件容纳在车辆底盘内的其它和/或替代优点是本领域普通技术人员可以认识到的。此外,第二或传感器电连接器130从传感器132延伸,如图1B所示。传感器电连接器130可以从电源(例如车辆100的电池(未示出))向传感器132提供低电流电力。传感器132将在下文中参照图1D和1E进一步详细描述。
绞盘组件112还包括壳体134和导缆器136。壳体134和导缆器136组合形成围绕且完全包围卷筒118的罩壳。卷筒118纵向延伸穿过壳体134。导缆器136可以在结构上与壳体134一体形成。例如,在使用绞盘组件112时,导缆器136可以吸收由缆绳120缠绕在卷筒118上或从卷筒118解绕而产生的应力或应变(例如因扭转导致的应力或应变)。也就是说,导缆器136形成绞盘组件112的一体式负载承载部件,并且被设计为除了承载通过与绳索或缆绳120接触而施加在导缆器136上的偶然负载之外,还直接提供组件112的扭转刚度。
作为对比,传统绞盘可以吸收由绳索或缆绳缠绕在卷筒上或从卷筒解绕而产生的所有应力或应变,同时除了通过绳索或缆绳与导缆器直接接触而施加在导缆器上的偶然力之外,导缆器在结构上不承受应力。替代地,传统绞盘可以使用中间支架,导缆器安装在支架上,并且支架可以吸收由绳索或缆绳缠绕在卷筒上或从卷筒解绕而产生的应力或应变。因此,绞盘组件112提供了流线型紧凑组件,其在结构上有益于具有负载承载能力的车辆(例如具有绞盘组件的车辆)。
在图1C和1F的说明性实施例中,壳体134可以是彼此固定(例如通过螺栓连接)的部件组成的组件。壳体134包括壳体基部135,壳体基部135包括两个端盖,电机116和齿轮箱114分别固定至两个端盖。顶板137螺栓连接至壳体基部135的每个端盖,如图1B所示。壳体基部135的端盖通过一个或多个拉杆139(图1F)类似地在其底表面处接合。因此,壳体134限定第一或顶壳体侧或面138(图1C和1F)、第二或前壳体侧或面140(图1C和1F)、第三或底壳体侧或面141(图1C),以及第四或后壳体侧或面143(图1B)以及顶壳体侧138可以由顶板137形成,其说明性地具有蝴蝶结形状(例如具有从延长的中心部分向外突出的角部)。参见图1A至1C,板142可以固定至壳体基部135并从前壳体侧140延伸,并且位于卷筒118的后方。板142继续向下、向后延伸,形成可以固定(例如螺栓连接)至车辆100的支撑凸缘144。
导缆器136包括第一或前导缆器面或侧146,以及第二或后导缆器面或侧148。第一导缆器面146是外面。第二导缆器面148是内面,当绞盘组件112如图1C所示组装时,第二导缆器面148抵接前壳体侧140。导缆器136包括第一狭槽150,在组装绞盘组件112时,第一槽150沿卷筒118的延伸方向从靠近电机116的第一侧纵向地延伸至靠近齿轮箱114的第二侧。第一狭槽150从前导缆器面146到后导缆器面148延伸通过导缆器136。在图1至1F所示的实施例中,第一狭槽大致为椭圆形。可以设想的是,在其它实施例中,第一狭槽可以是矩形或其它细长多边形或曲线形状。至少在使用绞盘组件112(例如卷入或卷出负载)时,绳索或缆绳120延伸穿过第一狭槽150。第一狭槽150可以具有一个或多个弯曲边缘152。弯曲边缘152可以在不产生过量摩擦的情况下,提供用于搁置或沿其引导绳索或缆绳120的光滑表面。
第一狭槽150可以形成在导缆器136的凹陷区域154中。凹陷区域提供了成角度表面,当绳索或缆绳120相对于车辆100的取向以极端角度缠绕或解绕时,该成角度表面有助于引导绳索或缆绳120。此外,导缆器136的凹陷区域154形成凹口,当绳索或缆绳120完全缠绕在卷筒118上时,该凹口至少部分地接纳绞盘头122。在前导缆器面146上,导缆器136的凹陷区域154允许绞盘头122在绳索或缆绳120完全缠绕时紧凑地固定至导缆器136。
导缆器136还可以包括第二狭槽156。第二狭槽156可以偏离第一狭槽150并置于其下方。与第一狭槽150类似,在组装绞盘组件112时,第二狭槽156可以从电机116纵向地延伸至齿轮箱114。第二狭槽156可以通过消除原本不提供结构支撑的材料(例如在诸如锻造或铸造的制造过程中),降低导缆器136的制造成本。另外,第二狭槽156可以提供通向卷筒118的另一部分的通路,以帮助维护或更换绳索或缆绳120。
图1C是沿图1A中的平面1C-1C截取的图1的绞盘组件的右侧横截面图。如图1C所示,导缆器136紧靠(即接触)壳体134安装。导缆器136和壳体134组合形成围绕卷筒118的罩壳。如图1C所示,导缆器136沿弯曲或弧形路径从底壳体侧142延伸至顶壳体侧138。导缆器136的曲率改善了使用时,例如当卷筒118的缆绳120在负载(未示出)内朝绞盘组件112缠绕时,由旋转的卷筒118导致的应力和应变分布。导缆器136在其外表面处具有相对于壳体134的大致凸曲率。
轮轴158延伸穿过卷筒118的中心纵向轴线。轮轴158具有从其延伸的突起160,从而允许齿轮箱114向轮轴158传递扭矩,进而转动卷筒118。在图1C的示例实施例中,轮轴158包括六个突起160。六个突起160沿直径相对,并且围绕卷筒118的中心纵向轴线轴向对称。
仍然参见图1C,绞盘组件112包括从前导缆器面146延伸穿过导缆器136、壳体134,并离开壳体134且突出超过后表面143的一个或多个紧固件162(例如螺栓、螺钉或铆钉)。紧固件162可以延伸穿过导缆器136的四个横向且沿直径相对的角部中的每一个。少于四个紧固件162对于一些应用来说可能是足够的,而附加紧固件162可以根据需要或期望用于其它应用。在图1至1F的示例实施例中,存在四个紧固件162,将导缆器136耦接至壳体134。紧固件162还将绞盘组件112直接耦接至车辆100的框架102(见图1)。如图1C所示,顶部紧固件对的纵向轴线与底部紧固件对的纵向轴线沿前后方向会聚。图1F是绞盘组件112的分解图,其示出紧固件162如何沿其各自的会聚轴线插入并穿过导缆器136和壳体134。紧固件162的会聚轴线允许绞盘组件112耦接至车辆框架(例如车辆100的框架102)上的非平面接收表面。额外地,或替代地,与没有带会聚轴线的紧固件的绞盘组件相比,紧固件162的会聚轴线可以改善从绞盘组件到车辆100的负载传递。
高负载下的机械设备经受各种力,评估这些力以测试耐久性。部件少的设备可能比部件多的设备更耐用且更持久,因为部件接合处可能会成为故障点。图1至1F的实施例中仅有四个紧固件162,这些紧固件在结构上将导缆器136一体形成于壳体134中,并将绞盘组件112耦接至车辆100。因此,绞盘组件112提供了紧凑耐用的结构,与具有更多部件的绞盘组件相比,这种结构可以具有改进的耐用性。另外,四个紧固件162内的张力由各紧固件自由地穿过导缆器136和壳体134的能力来保持,并且仅连接至车辆100的框架。
图1D是来自绞盘组件112的导缆器136和传感器132的顶侧、后侧和右侧透视图,图1E是导缆器136和传感器132的分解图。如图所示,导缆器136还包括多个肋部164,肋部164可以为导缆器136提供结构刚度和抗扭强度。肋部164可以形成于后导缆器侧148,位于后导缆器侧148的大致凹曲率内。因此,在组装绞盘组件112时,肋部164形成在导缆器136的内表面上且看不见,使得前导缆器面146能够保持干净美观。额外地,或替代地,一个或多个肋部可以形成在导缆器136的外表面上。当导缆器136耦接至壳体134并且在结构上与壳体134一体形成时,肋部164可以有助于防止导缆器136的塑性或非塑性变形。
导缆器136被设计为能够紧凑地附接至壳体134。为此,导缆器136可以包括从后导缆器侧148突出的安装平台166。如图1C和1F所示,图1D所示的安装平台166接纳紧固件162,以将导缆器136耦接至壳体134。安装平台166可以限定与前壳体侧140配合的平坦表面。这样,导缆器136可以确保即使是在大量使用的过程中,也能保持紧固件162中的张力。
导缆器136是耐用且紧凑的结构。肋部164可以在安装平台166之间延伸,以在使用时(例如牵引负载时)为绞盘组件112提供支撑。额外地,或替代地,肋部164可以在安装平台166与第一狭槽150之间延伸。第一狭槽150支撑绳索或缆绳120。因此,在安装平台166和第一狭槽150之间延伸的肋部164可以为绞盘组件112提供额外支撑,从而有助于提高具有结构一体化导缆器136的绞盘组件112的耐久性。
在一个实施例中,导缆器136的负载承载能力比靠近前表面140相邻结构(诸如拉杆139或顶板137的前部)大至少一个数量级。例如,拉杆139和顶板137可以具有足够的强度和刚度,以在不使用时(例如维修或安装期间)保持绞盘组件112的预期形状和结构,而导缆器136是在前表面140处提供足够的强度和刚度,以吸收在操作期间施加在绞盘组件112上的动态力的结构。
仍然参见图1D,并且如上文中简要提及的,绞盘组件可以包括传感器132。传感器132耦接至后导缆器面148,邻近第一狭槽150。在所示实施例中,传感器132经由多个紧固件(图1E)耦接至后导缆器面148,这些紧固件直接连接至导缆器136而无需任何附加支架或插入件。例如,导缆器136可以是铸件,包括铸件中传感器132的专用空间。额外地,或替代地,在一些实施例中,传感器132可以经由粘合剂、钩或任何其它适当附接件而附接至后导缆器面148。在所示实施例中,传感器132是感应传感器,从而当绞盘头122接近第一狭槽150时,传感器132在激活状态与停用状态之间变化。具体地,传感器132可以被配置为检测绞盘头122中的黑色金属(例如钢)。因此,随着绞盘头122接近传感器132,传感器132在检测到附近的电感变化后改变其激活状态。传感器132从第一状态到第二状态的状态变化可以发出信号,该信号可以由控制器接收,和/或以其它方式用于通知车辆100的操作者绞盘头122已经完全缠绕,或者绞盘头122尚未完全缠绕。该特征在某些应用中可能特别有用,例如在除雪车的操作中,其中,绞盘头122在完全缠绕和部分缠绕之间频繁切换。
替代地,传感器132可以是簧片开关。例如,传感器132上的叶片或其它可动结构可以与绞盘头122物理接触,以将传感器132从第一状态改变为第二状态。类似地,如上文所述,传感器132从第一状态到第二状态的状态变化可以向控制器发出信号,和/或通知车辆100的操作者绞盘头已经完全缠绕,或者绞盘头尚未完全缠绕。
现在转到图2,图中示出了示例车辆200。车辆200可以是多用途任务车(UTV)。总体上,车辆200被示出为包括由多个接地构件(例如前轮204和后轮206)支撑的框架202。车辆200包括具有发动机罩210的前端208、发动机(未示出)、保险杠211,以及耦接至框架202的绞盘组件212。
绞盘组件212在图2A至2F中进一步示出。在一些方面,除了如本文所述的以外,绞盘组件212可以与参照图1至1F讨论的绞盘组件112基本上类似。
绞盘组件112和绞盘组件212之间的相似元件用增大了100的相似附图标记表示。例如,绞盘组件212包括齿轮箱214、电机216、卷筒218、绳索或缆绳220、绞盘头222、绞盘钩224、负载钩226、第一电连接器228、第二电连接器230、传感器232、壳体234、壳体基部235、导缆器236、顶板237、顶壳体侧238、前壳体侧240、底壳体侧241、后壳体侧243、前导缆器面246、后导缆器面248、第一狭槽250、弯曲边缘252、轮轴258、突起260、紧固件262、肋部264和安装平台266。
在一些方面,绞盘组件212不同于绞盘组件112。例如,紧固件262具有彼此均平行的纵向轴线,并且后壳体侧243具有被设计为抵接车辆200上的平坦安装表面的相应共面表面。壳体基部235和绞盘组件212的其它部件在这种变化的形状和安装构造下被重新配置。前壳体侧240和导缆器236具有与后壳体侧大致相同的竖直和水平范围,并且顶壳体侧238具有与底壳体侧241大致相同的深度和水平范围。因此,绞盘组件212的壳体基部235和导缆器236协作以限定包围卷筒218和缆绳220的大致立方体形状。
如图2A、2B和2F所示,顶板237限定大致矩形的顶壳体侧238。此外,顶板237包括在齿轮箱214和电机216之间纵向延伸的脊部239(图2B和2F)。脊部239可以补充由顶壳体侧238处的导缆器236提供的结构支撑,以处理当卷筒218向负载施加扭转时,由卷筒218产生的应力和应变。
参见图3,图中示出了示例车辆300。车辆300可以是多用途任务车(UTV)。总体上,车辆300被示出为包括由多个接地构件(例如前轮304和后轮306)支撑的框架302。车辆300包括具有发动机罩310的前端308、发动机(未示出)、保险杠311,以及耦接至保险杠311的绞盘组件312。
绞盘组件312在图3A至3F中进一步示出。在一些方面,除了如本文所述的以外,绞盘组件312可以与参照图1和图2讨论的绞盘组件112和212基本上类似。
绞盘组件112、212和绞盘组件312之间的相似元件用增大了200(即相对于图1)或增大了100(即相对于图2)的相似附图标记表示。例如,绞盘组件312包括齿轮箱314、电机316、卷筒318、绳索或缆绳320、绞盘头322、绞盘钩324、负载钩326、第一电连接器328、第二电连接器330、传感器332、壳体334、壳体基部335、导缆器336、顶壳体侧338、前壳体侧340、底壳体侧341、后壳体侧343、前导缆器面346、后导缆器面348、第一狭槽350、弯曲边缘352、轮轴358、突起360、紧固件362、肋部364、安装平台366、顶板367和顶壳体侧368。
在一些方面,绞盘组件312不同于绞盘组件212。例如,绞盘组件312被配置为直接耦接至水平表面,诸如车辆300的保险杠311的朝上表面。相反,绞盘组件212被配置为直接耦接至车辆200的框架202,如上文所述。此外,紧固件362是第一组紧固件,并且绞盘组件312还包括第二组紧固件363。第一组紧固件362将导缆器336耦接至壳体334(具体地,前壳体侧340)。第二组紧固件363将壳体334耦接至车辆300的保险杠311。
如图3F所示,与导缆器236的上狭槽250相反,狭槽350形成于导缆器336的下部。与绳索或缆绳220(图2F)相比,绳索或缆绳320沿相反的方向缠绕在卷筒318上。狭槽350与延伸离开卷筒318底部的绳索或缆绳320的端部对齐。如图3D和3E所示,传感器332也被重新定位得更低,以保持靠近狭槽350,从而感测绞盘头322的存在(或不存在)。
参见图3D和图3E,导缆器336的安装平台366不同于安装平台266。例如,虽然安装平台266从导缆器236的下层结构突出,但安装平台366形成为插入导缆器336中(具体地,插入后导缆器侧348)的凹口。前壳体侧338包括从前壳体侧340向外突出的壳体安装突起337。壳体安装突起338的位置和尺寸与安装平台366对应。安装平台366接纳壳体安装突起338,以将导缆器336对准到壳体334。
现在参见图3F,绞盘组件312还包括覆盖顶壳体侧338的盖368。第一电连接器328可以从顶壳体侧338延伸;因此,盖368可以保护第一电连接器328免受环境条件的影响。
有利地,本文的紧凑绞盘设计消除了紧固件和接口连接,从而使潜在故障点最少化。本发明的绞盘设计可以直接附接至车辆的底盘,从而使系统的强度和刚度最大化,同时使重量和占用空间最小化。这样节省空间还可以允许绞盘组件更靠近车辆的安装表面安装,从而与传统绞盘设计相比,可以改善车辆的接近角度。
现在参见图4,根据本公开制成的绞盘可以包括冲击机构450,冲击机构450可操作地设置在绞盘电机416和卷筒418之间。为了方便起见,绞盘组件412在图4中示出,并且应当理解的是,冲击机构450可以应用于任何绞盘设计,包括绞盘组件112、212或312。
冲击机构450使用撞击器,如撞击器452,以连续地向旋转器454传递旋转击打。撞击器452可以由电机416直接提供动力,并且收集每对旋转击打之间的动量。该动量在每次击打期间传递至旋转器454,产生扭矩峰值并传递给卷筒418,并且最终传递至连接绳索或缆绳420的任何负载。这些扭矩峰值提供了施加至卷筒418的短暂但强烈的扭转,使得绞盘组件412与功率相当的传统绞盘相比,能够处理更大的负载。因此,冲击机构450可以在更高速度下使用更小的电机扭矩,在重负载的情况下使卷筒418一次前进一个齿轮步长,而非依赖来自电机416的扭矩传递卷筒418的稳定旋转运动。在轻负载下,冲击机构将允许绞盘一次前进多个步长,从而显著提高绳索或缆绳420的收回速度。
在所示实施例中,齿轮箱414功能性地设置在冲击机构450和卷筒418之间,使得来自冲击机构450的扭矩峰值被传递至齿轮箱414,继而在齿轮减速之后传递至卷筒418。有利地,使用冲击机构450可以允许实现更高的性能,或以更少的齿轮减速获得同等性能水平。例如,齿轮箱414可以采用单级或双级减速,而非原本典型的三级减速。在一些实施例中,冲击机构450可以有利于完全移除齿轮箱414,使得卷筒418由来自冲击机构450的输出直接驱动。因此,冲击机构450的使用可以显著降低电机416和/或齿轮箱414的尺寸、重量和成本,而不降低绞盘组件412的总体性能特性。
在所示实施例中,撞击器452是使阶梯部分旋转的轴环。随着每次整圈旋转,阶梯部分冲击旋转器454上对应形成的阶梯。因此,所示实施例是机械式冲击机构。在一些实施例中,撞击器452和旋转器454液压地耦接,提供类似的扭矩传递特性,但操作更安静。在一些实施例中,棘轮机构或制动器可以用于在电机416不操作时防止卷筒418的意外反向旋转。
绞盘组件412还包括控制器460,控制器460被编程为或以其它方式配置为选择性地启动电机416,并接收来自操作者、诸如传感器132、232、332的传感器,或其它车辆系统的信号。为了方便,本文参照绞盘组件412描述控制器460,但应当理解的是,绞盘组件112、212、312也可以使用相同的控制器,并且车辆100、200、300的控制器可以与其它车辆控制一起集成在车辆中。
在一个实施例中,控制器460可以被编程为或以其它方式配置为使用绞盘组件412摇动与绞盘组件412附接的车辆。也就是说,控制器460可以被编程为或以其它方式配置为交替且反复地放出和收回绳索或缆绳420,使得当钩426附接至静止物体时,车辆前后摇摆,在两个方向上均形成增加的动量。在一些实施例中,该摇摆功能可以作为能够由车辆的操作者选择的操作模式来访问,例如,从车辆驾驶室内的图形用户界面访问该模式。
例如,控制器460可以测量电机416内的反馈扭矩,并且基于反馈扭矩确定车辆沿当前方向继续移动的能力达到峰值或顶点的时间。控制器460可以从电机416接收指示电机416的扭矩的信号。控制器可以进一步基于指示扭矩的信号确定峰值扭矩。响应于确定峰值,控制器460可以切换方向,例如使得向电机416施加电力,以沿相反方向移动车辆,直到达到相反的峰值或顶点。响应于确定相反峰值,控制器460可以再次切换方向。在一些示例中,控制器460被编程为或以其它方式配置为响应于确定峰值扭矩,切换电机的方向。该过程可以重复,直到车辆自由,例如使得因为车辆可以自由移动而没有达到峰值或顶点,或者直到操作者停止该过程。有利地,这种编程方法允许绞盘组件412移动需要比电机416能够独立提供的力更多的力的物体。该控制方法可以与包括或不包括如上所述的冲击机构450的绞盘一起使用。
图5示出根据本公开一些实施例的冲击扭矩机构的性能特性曲线图500。曲线图500绘出了扭矩与时间的关系。如上文所述,在根据本公开的绞盘组件的一些实施例中,冲击扭矩机构(例如冲击扭矩机构450)包括撞击器(例如撞击器452)和旋转器(例如旋转器454),撞击器和旋转器液压地耦接,使得撞击器必须行进通过油浴以转动旋转器。撞击器和旋转器可以液压地耦接,以具有降低噪音和提高耐用性的优点。
曲线图500包括机械冲击扭矩机构(例如在撞击器和旋转器机械耦接的情况下)的性能特性第一曲线510。一般地,第一曲线510包括在相对较短时间段内发生的相对高扭矩实例。曲线图500还包括液压冲击扭矩机构(例如在撞击器和旋转器液压耦接的情况下)的性能特性第二曲线520。如图5所示,第二曲线520包括与第一曲线510的扭矩实例相比峰值更低,但发生在比第一曲线510更长的时间段上的扭矩实例。换句话说,第二曲线520的扭矩相对于第一曲线510的扭矩被阻尼。这种阻尼效果可以通过将扭矩从撞击器452经由设置在撞击器452和旋转器450之间的油传递至旋转器450,而非直接机械接触来实现。
对于曲线520,撞击器(例如撞击器452)在旋转器(例如旋转器454)上的冲击可以被阻尼,因为撞击器位于用于延长撞击器和旋转器之间冲击的持续时间的油浴中。在视觉上,这一结果在曲线图500上示出,其中,与曲线510的扭矩峰值相比,扭矩峰值在更长的时间段上展开。如果频繁地使用冲击扭矩机构,那么通过使用液压驱动冲击扭矩机构(例如其中,撞击器和旋转器通过液压方式接合)来减小噪声、提高绞盘组件的耐久性可能是有益的。例如,根据本文公开的一些实施例,与可以由金属制成的撞击器和同样可以由金属制成的旋转器彼此机械撞击(例如没有液压阻尼器)的情况相比,当冲击扭矩机构被液压驱动时,由冲击扭矩机构产生的噪声可以减少多达50%。
现在转到图6,图中提供了控制器460的附加细节。特别地,图6示出控制器(例如控制器460)的错误代码或状况的示例表格。一般地,无刷DC电机(例如上述一些示例实施例中的电机116、216、316、416)可以受益于与智能或可编程控制器(例如上面关于图4讨论的控制器460)的配对。包括控制器460的智能控制器可以是能够基于例如编程、算法、传感器反馈、用户输入或其组合来控制绞盘组件的计算设备的示例。
在包括绞盘组件的传统车辆示例中,当车辆变得不可操作时,绞盘也可以变得不可操作。例如,如果车辆包括允许绞盘组件的电气部件由车辆上的控制器(例如控制器460)控制的控制器局域网(CAN),那么如果CAN变为停用,则控制器无法继续与绞盘组件通信。绞盘组件也可以由此变得不可操作。此外,当CAN故障时,绞盘组件或其各方面可能无法将错误状况(例如图6的错误状况)通信给车辆或其用户。在这种情况下,向用户提供绞盘组件本地的错误状况指示(例如不需要CAN)可能是有益的。另外,在一些传统示例中,绞盘组件在与智能控制器配对时可能过热,从而变得不可操作。
本公开的各方面至少解决了上述缺陷。例如,控制器460可以被编程为或以其它方式配置为检测与车辆系统(包括机械和计算机系统)功能有关的多种不同的错误状况。控制器460可以发出指示与检测到的错误状况相对应的错误代码的信号,或者在存在多个错误状况的情况下,发出多个错误代码信号。控制器可以进一步被编程为或以其它方式被配置为通知用户(例如经由听觉和/或视觉指示器)多个错误状况中的一个或多个,从而可以采取校正动作,如本文进一步讨论的。
作为第一错误代码或状况示例,电压可能过低而无法操作绞盘(例如绞盘组件112、212、312、412)。例如,绞盘可以从电源接收电压,该电压可能低于操作绞盘所需的阈值。在一些示例中,绞盘可以通过电池操作,如果电池电量较低,则电池的电压可能低于操作绞盘所需的阈值。当达到第一错误状况时,可以从控制器460发出信号,从而通知用户必须检查电池或电源(例如可能需要维护,可能需要更换电源,和/或可能需要采取其它校正动作)。可以经由听觉和/或视觉指示器通知用户第一错误状况示例。例如,可以通过位于控制器(例如控制器460)上、绞盘上或任何其它合适位置的灯(例如LED)单次闪烁来通知用户第一错误状况。额外地,或替代地,可以通过从控制器(例如控制器460)或可操作地连接至控制器的音频设备发出单次蜂鸣声来通知用户第一错误状况示例。收到通知后,用户可以采取校正动作解决第一错误状况。
作为第二错误代码或状况示例,电压可能过高而无法操作绞盘(例如绞盘组件112、212、312、412)。例如,绞盘可以从电源接收电压,该电压可能高于操作绞盘可接受的阈值(例如电源可以具有电压操作范围,电压的值可能高于电压操作范围的上限值)。在一些示例中,绞盘可以通过电池操作,电池的电压可能高于操作绞盘所需的阈值。当达到第二错误状况时,可以从控制器460发出信号,从而通知用户必须检查电池或电源(例如可能需要维护,可能需要更换电源,和/或可能需要采取其它校正动作)。可以经由听觉和/或视觉指示器通知用户第二错误状况示例。例如,可以通过位于控制器(例如控制器460)上、绞盘上或任何其它合适位置的灯(例如LED)两次闪烁来通知用户第二错误状况。额外地,或替代地,可以通过从控制器(例如控制器460)或可操作地连接至控制器的音频设备发出两次蜂鸣声来通知用户第二错误状况示例。收到通知后,用户可以采取校正动作解决第二错误状况。
作为第三错误代码或状况示例,控制器(例如控制器460)可能没有校准。例如,控制器可以传输和/或接收绞盘组件的操作参数的相应反馈,例如扭矩、速度、电流等。可能需要校准控制器(例如在初始使用之前,和/或初始使用之后的规律间隔时间),使得控制器能够准确地控制绞盘组件的操作参数。控制器可以被校准以控制被施加以转动绞盘组件的卷筒的扭矩(例如电机116、216、316、416的扭矩),和/或控制绳索或缆绳缠绕到绞盘组件的壳体中或从绞盘组件的壳体解绕的速度,和/或控制流至绞盘电机的电流量。当达到第三错误状况时,可以从控制器460发出信号,从而通知用户必须检查控制器(例如可能需要维护,可能需要更换控制器,可能需要校准控制器,和/或可能需要采取其它校正动作)。可以经由听觉和/或视觉指示器通知用户第三错误状况示例。例如,可以通过位于控制器(例如控制器460)上、绞盘上或任何其它合适位置的灯(例如LED)三次闪烁来通知用户第三错误状况。额外地,或替代地,可以通过从控制器(例如控制器460)或可操作地连接至控制器的音频设备发出三次蜂鸣声来通知用户第三错误状况示例。收到通知后,用户可以采取校正动作解决第三错误状况。
作为第四错误代码或状况示例,控制器局域网(CAN)可能已经发生故障。例如,CAN上的数据传输可能已经停止,或者不稳定。如前所述,当CAN网络发生故障时,控制器可能无法与相应车辆通信,从而无法向用户提供信号或与此类信号相关的指示。因此,为了识别到CAN已经发生故障,本文所述的系统可以向用户提供绞盘组件控制器本地的故障CAN指示。当达到第四错误状况时,可以从控制器460发出信号,从而通知用户必须检查与CAN相关的硬件和/或软件(例如可能需要维护,与CAN相关的软件可能需要更新,与CAN相关的硬件可能需要更换,和/或可能需要采取其它校正动作)。此外,可以经由听觉和/或视觉指示器通知用户第四错误状况示例。例如,可以通过位于控制器(例如控制器460)上、绞盘上或任何其它合适位置的灯(例如LED)四次闪烁来通知用户第四错误状况。额外地,或替代地,可以通过从控制器(例如控制器460)或可操作地连接至控制器的音频设备发出四次蜂鸣声来通知用户第四错误状况示例。收到通知后,用户可以采取校正动作解决第四错误状况。
作为第五错误代码或状况示例,绞盘电机的扭矩极限可能处于最大操作值。例如,电机可能因较高(例如较重)的牵引负载而失速。当达到第五错误状况时,可以从控制器460发出信号,从而通知用户必须检查电机和/或被牵引负载的配置(例如可能需要维护,可能需要更换电机,可能需要减少负载,和/或可能需要采取其它校正动作)。可以经由听觉和/或视觉指示器通知用户第五错误状况示例。例如,可以通过位于控制器(例如控制器460)上、绞盘上或任何其它合适位置的灯(例如LED)五次闪烁来通知用户第五错误状况。额外地,或替代地,可以通过从控制器(例如控制器460)或可操作地连接至控制器的音频设备发出五次蜂鸣声来通知用户第五错误状况示例。收到通知后,用户可以采取校正动作解决第五错误状况。
作为第六错误代码或状况示例,控制器可能过热。例如,控制器可能因延长使用和/或控制器所运行的环境条件(例如温度、湿度等)而过热。当达到第六错误状况时,可以从控制器460发出信号,从而通知用户必须检查控制器(例如可能需要维护,可能需要更换控制器,可能需要减少控制器的使用持续时间和/或降低使用强度,和/或可能需要采取其它校正动作)。可以经由听觉和/或视觉指示器通知用户第六错误状况示例。例如,可以通过位于控制器(例如控制器460)上、绞盘上或任何其它合适位置的灯(例如LED)六次闪烁来通知用户第六错误状况。额外地,或替代地,可以通过从控制器(例如控制器460)或可操作地连接至控制器的音频设备发出六次蜂鸣声来通知用户第六错误状况示例。收到通知后,用户可以采取校正动作解决第六错误状况。
作为第七错误代码或状况示例,绞盘组件的电机(例如电机116、216、316、416)可能过热或不工作。例如,电机可能因延长使用和/或环境条件(例如温度、湿度等)而过热。当达到第七错误状况时,可以从控制器460发出信号,从而通知用户必须检查绞盘组件或其部分(例如电机)(例如可能需要减少电机的使用持续时间和/或降低使用强度,可能需要维护,可能需要更换电机,和/或可能需要采取其它校正动作)。可以经由听觉和/或视觉指示器通知用户第七错误状况示例。例如,可以通过位于控制器(例如控制器460)上的灯(例如LED)连续闪烁来通知用户第七错误状况。额外地,或替代地,LED可以位于绞盘组件上的其它位置(例如电机上,或绞盘组件的壳体上等)。额外地,或替代地,可以通过从控制器或可操作地连接至控制器的音频设备发出连续蜂鸣声或音调来通知用户第七错误状况示例。收到通知后,用户可以采取校正动作解决第七错误状况。
虽然已经结合向用户提供指示以通知用户每个错误状况的具体方法描述了上述错误状况,但向用户提供指示的其它方法也是本领域普通技术人员可以认识到的。例如,车辆(例如车辆100、200、300)可以包括用户接口(例如车载信息娱乐控制台)。用户接口可以被配置为向用户提供关于图6讨论的七个错误状况示例中的一个或多个的指示。具体地,可以由用户界面(例如车载信息娱乐控制台)生成一个或多个听觉和/或视觉通知,提醒用户可能需要检查车辆的部件(例如电池、电源、电机、绞盘组件等)。
参见图7,图中示出了示例车辆700。车辆700可以是全地形车(ATV)、多用途地形车(UTV)或其它越野车(ORV)。在其它示例中,车辆700可以包括其它车辆,包括但不限于船、个人运输车辆或其它休闲车辆。总体上,车辆700被示出为包括由多个接地构件(例如前轮704和后轮706)支撑的框架702。车辆700包括具有发动机罩710的前端708、发动机(未示出),以及耦接至框架702的绞盘组件712。绞盘组件712可以直接耦接至框架102(例如经由一个或多个螺栓、螺钉或铆钉),如下文中进一步详细描述的。
绞盘组件712在图8A至8F中进一步示出。在一些方面,除了如本文所述的差异以外,绞盘组件712可以与参照图1至1F讨论的绞盘组件112基本上类似。
绞盘组件112和绞盘组件712之间的相似元件用增大了600的相似附图标记表示。例如,绞盘组件712包括齿轮箱714、电机716、卷筒718、隔离器719、绳索或缆绳720、绞盘头722、绞盘钩724、负载钩726、电连接器728、接触器729、壳体734和导缆器736。
在一些方面,绞盘组件712不同于绞盘组件112。例如,如图8A至8F所示,绞盘组件712包括至少一个支架,诸如第一支架740和第二支架742。在一些示例中,绞盘组件712仅包括第一支架740或仅包括第二支架742。在一些示例中,第一支架740和第二支架742耦接在一起,诸如经由紧固件可移除地耦接在一起。在一些示例中,替代地,第一支架740和第二支架742可以是包围绞盘组件712的壳体734和/或卷筒718的单个支架。在一些示例中,第一支架740和/或第二支架742可以具有相对均匀的厚度。
第一支架740和/或第二支架742围绕壳体734和/或卷筒718延伸。此外,壳体734可以例如经由一个或多个紧固件743耦接至第一支架740和/或第二支架742。第一支架740包括第一安装表面744,第一支架740被配置为在第一安装表面744处安装至车辆700。第一安装表面744限定第一平面。第一支架740还包括第二安装表面746,第一支架740被配置为在第二安装表面746处安装至车辆700。第二安装表面746限定第二平面。由第一安装表面744限定的第一平面和由第二安装表面746限定的第二平面不共面。
第一支架740还限定前表面748和顶表面750。一个或多个紧固件743可以延伸穿过第一支架740的顶表面750,以将壳体734安装至第一支架740。顶表面750可以与前表面748和第一安装表面744中的一个或多个大致正交。此外,第一安装表面744可以与前表面748横向相对。前表面748、顶表面750、第一安装表面744和/或第二安装表面746之间的边缘可以是圆的,以在绞盘组件712处于负载承载应用中时耗散力。
通过在由第一安装表面744和第二安装表面746限定的两个不同平面上将绞盘组件712耦接至车辆700,与不在两个不同平面上耦接至车辆的绞盘组件相比,绞盘组件712可以相对更坚固。例如,在一些使用应用中,延伸穿过第一安装表面744的螺栓可以经受拉伸负载,而延伸穿过第二安装表面746的螺栓可以经受剪切负载,或反之亦然。因此,负载可以有助于经由第一安装表面744和第二安装表面746的两个不同平面来分布。
在一些示例中,第二支架742包括第三安装表面752,第二支架742被配置为在第三安装表面752处安装至车辆702。第三安装表面752限定第三平面。在一些示例中,第三平面与第二平面共面,使得第三安装表面752与第二安装表面746共面。此外,第二支架742可以包括前表面754以及在前表面754和第三安装表面752之间延伸的一个或多个中间表面,诸如第一中间表面756和第二中间表面758。一般地,在绞盘组件712内包含第二支架742,再加上第一支架740,可以提高绞盘组件712的强度和/或耐久性。
在一些示例中,第一支架740和第二支架742包围壳体734。例如,第一支架740和第二支架742可以包围卷筒718、电机716和/或齿轮箱714。此外,第二支架742的前表面754和/或一个或多个中间表面756、758可以包括一个或多个凸缘,从而有助于遮挡绞盘组件712,避免其受到诸如碎屑的影响。
在一些示例中,第一安装表面744包括多个键孔开口760。额外地,或替代地,一个或多个键孔开口可以由第二安装表面746和/或第三安装表面752限定。诸如螺栓、螺钉、铆钉等的紧固件可以延伸穿过键孔开口760,以将第一支架740耦接至车辆700。键孔开口760可以通过允许绞盘组件712滑动到已经附接至车辆700的紧固件上而有助于容易地组装,此类紧固件通过使其头部穿过键孔开口760的较大部分,然后使其柄部滑入键孔开口760的较小部分中而附接至车辆。在滑动到紧固件上之后,安装者可以使用扳手或其它工具将紧固件拧紧到第一支架740上,从而容易地将绞盘组件712固定至车辆700上。随后,一个或多个紧固件可以插入并穿过第二安装表面746和/或第三安装表面744上的一个或多个孔762,以进一步将绞盘组件712固定至车辆700。在一些示例中,成对键孔760的间隔宽度可以与第二安装表面746和/或第三安装表面744上的成对孔762的间隔宽度相等。本文提供的部件可以有利地改进安装和/或增加强度。至少根据本文的教导,本领域普通技术人员可以认识到其它和/或替代优点。
在一些示例中,导缆器736可以与第一支架740和/或第二支架742一体形成。在一些示例中,导缆器736可以耦接(例如可移除地耦接)至第一支架740的前表面748。在一些示例中,导缆器736可以耦接(例如可移除地耦接)至第二支架742的前表面754。例如,如图8C和8F所示,导缆器736、第二支架740的前表面754和第一支架740的前表面748可以耦接在一起,使得第二支架742的前表面754位于导缆器736和第一支架740的前表面748之间和/或与二者接触。
在一些示例中,本文先前描述的绞盘组件112、212和/或312可以是原始设备制造商(OEM)绞盘组件。在一些示例中,绞盘组件712可以是具有诸如第一支架740和第二支架742的部件的售后绞盘组件,其可以与本文先前描述的绞盘部件和/或本领域普通技术人员已知的其它绞盘部件组装在一起。
以下条款示出了本文描述的示例主题。
条款1.一种绞盘组件,包括:电机;由所述电机驱动的卷筒;壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及导缆器,所述导缆器直接耦接至所述壳体的面,其中,所述导缆器被配置为经由一个或多个紧固件耦接至车辆的至少一部分。
条款2.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述导缆器和所述壳体组合形成围绕所述卷筒的罩壳。
条款3.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,还包括齿轮箱,所述齿轮箱具有输入端和输出端,所述输入端被配置为接收来自所述电机的轴功,并且所述输出端被配置为转动所述卷筒,所述卷筒在所述电机和所述齿轮箱之间延伸。
条款4.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述导缆器包括在所述电机与所述齿轮箱之间纵向延伸的狭槽。
条款5.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述导缆器具有由其外表面限定的大致凸曲率。
条款6.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述导缆器经由所述一个或多个紧固件直接耦接至所述壳体。
条款7.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述壳体经由所述一个或多个紧固件直接耦接至车辆。
条款8.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,还包括缆绳,所述缆绳缠绕在所述卷筒上,并且所述缆绳包括绞盘头,所述绞盘头被配置为接纳绞盘钩。
条款9.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,还包括传感器,所述传感器直接耦接至所述导缆器,靠近形成于所述导缆器中的在所述电机和所述齿轮箱之间纵向延伸的狭槽。
条款10.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述传感器是感应传感器,所述感应传感器被配置为检测所述绞盘头的状态。
条款11.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述绞盘头包括黑色金属,并且其中,当所述绞盘头处于完全缩回位置时,所述感应传感器感测所述黑色金属的存在。
条款12.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述导缆器包括第一侧和第二侧,并且其中,多个肋部形成于所述第二侧。
条款13.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,还包括围绕所述壳体延伸并耦接至所述壳体的至少一个支架,其中,所述至少一个支架包括第一安装表面和第二安装表面,所述第一安装表面被配置为沿第一平面安装至车辆,并且所述第二安装表面被配置为沿第二平面安装至所述车辆,并且其中,所述第一平面和所述第二平面不共面。
条款14.一种绞盘组件,包括:电机;由所述电机驱动的卷筒;壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及导缆器,所述导缆器经由一个或多个紧固件耦接至所述壳体,并且所述壳体经由所述一个或多个紧固件直接耦接至车辆。
条款15.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,还包括齿轮箱,所述齿轮箱具有输入端和输出端,所述输入端接收来自所述电机的动力,并且所述输出端为所述卷筒提供动力,所述卷筒在所述电机和所述齿轮箱之间延伸。
条款16.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述导缆器包括在所述电机与所述齿轮箱之间纵向延伸的狭槽。
条款17.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述导缆器包括第一侧和第二侧,其中,所述狭槽从所述第一侧延伸穿过所述导缆器,到达所述第二侧。
条款18.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述导缆器包括凹陷区域,所述凹陷区域形成于所述导缆器的第一侧,并且其中,所述狭槽设置在所述凹陷区域内。
条款19.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,还包括传感器,所述传感器直接耦接至所述导缆器的第二侧,靠近所述狭槽。
条款20.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,多个肋部形成于所述导缆器的第二侧。
条款21.一种车辆,包括:绞盘组件,所述绞盘组件包括:电机;由所述电机驱动的卷筒;壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体,所述壳体直接耦接至所述车辆;以及导缆器,所述导缆器直接耦接至所述壳体。
条款22.根据本文条款中任意一项所述的车辆,还包括齿轮箱,所述齿轮箱具有输入端和输出端,所述输入端接收来自所述电机的动力,并且所述输出端为所述卷筒提供动力,所述卷筒在所述电机和所述齿轮箱之间延伸。
条款23.根据本文条款中任意一项所述的车辆,其中,所述车辆还包括框架,其中,所述导缆器通过一个或多个紧固件直接耦接至所述壳体,并且其中,所述一个或多个紧固件将所述导缆器和所述壳体耦接至所述车辆的框架。
条款24.根据本文条款中任意一项所述的车辆,其中,所述车辆还包括保险杠,其中,所述导缆器经由第一组紧固件直接耦接至所述壳体,并且其中,所述壳体经由第二组紧固件直接耦接至所述车辆的保险杠。
条款25.一种绞盘组件,包括:电机;卷筒;壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及冲击机构,所述由所述电机连续驱动,并且以一系列旋转击打驱动所述卷筒。
条款26.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述冲击机构包括:撞击器,所述撞击器耦接至所述电机的输出端;以及旋转器,所述旋转器被配置为接收来自所述撞击器的所述一系列旋转击打的冲击,所述旋转器耦接至所述卷筒的输入端。
条款27.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述撞击器和所述旋转器是机械耦接的。
条款28.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述撞击器和所述旋转器是液压耦接的。
条款29.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述撞击器行进穿过油以将所述冲击传递至所述旋转器。
条款30.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述撞击器由金属制成,并且所述旋转器由金属制成。
条款31.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,还包括棘轮机构或制动器,所述棘轮机构或制动器被配置为在所述电机不操作时防止所述卷筒的意外反向旋转。
条款32.一种绞盘组件,包括:电机;由所述电机驱动的卷筒;缆绳,所述缆绳固定至所述卷筒并且被配置为通过操作所述电机选择性地缠绕在所述卷筒上和从所述卷筒解绕;壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及控制器,所述控制器被编程为或以其它方式配置为启动和停止所述电机,所述控制器被编程为或以其它方式配置为交替且反复地使所述卷筒沿相反方向旋转,从而解绕和缠绕所述缆绳。
条款33.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中:所述电机提供指示所述电机的扭矩的输出信号,并且所述控制器被编程为或以其它方式配置为:从所述电机接收指示所述电机的扭矩的信号;以及基于指示所述扭矩的所述信号确定峰值扭矩。
条款34.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,响应于确定所述峰值扭矩,所述控制器被编程为或以其它方式配置为切换所述电机的方向。
条款35.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述控制器被进一步编程为或以其它方式配置为当在所述电机的两个方向中的每个方向上达到峰值时,反复切换所述电机和所述卷筒的方向。
条款36.一种绞盘组件,包括:电机;由所述电机驱动的卷筒;壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及控制器,所述控制器被编程为检测多个错误状况,并发出指示分别与所述多个错误状况对应的一个或多个错误代码的信号,所述控制器被配置为向用户提供所述一个或多个错误代码的指示。
条款37.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述一个或多个错误代码包括与第一错误状况对应的第一错误代码。
条款38.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述第一错误状况是电源电压低、电源电压高、所述控制器未校准、控制器局域网(CAN)故障、电机扭矩高于阈值、所述控制器过热状况,以及所述电机过热状况中的一个。
条款39.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述一个或多个错误代码还包括与第二不同错误状况对应的第二错误代码。
条款40.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中:所述第一错误状况是电源电压低、电源电压高、所述控制器未校准、控制器局域网(CAN)故障、电机扭矩高于阈值、所述控制器过热状况,以及所述电机过热状况中的一个;并且所述第二错误状况是所述电源电压低、所述电源电压高、所述控制器未校准、所述控制器局域网(CAN)故障、所述电机扭矩高于阈值、所述控制器过热状况,以及所述电机过热状况中的另一个。
条款41.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述指示是视觉指示。
条款42.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述指示经由车载信息娱乐控制台提供给所述用户。
条款43.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述视觉指示是设置在所述控制器上的灯。
条款44.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述指示是听觉指示。
条款45.一种绞盘组件,包括:电机;由所述电机驱动的卷筒;壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及至少一个支架,其中,所述至少一个支架围绕所述壳体延伸,其中,所述壳体耦接至所述至少一个支架,并且其中,所述至少一个支架包括:第一安装表面,所述至少一个支架被配置为在所述第一安装表面处安装至车辆,其中,所述第一安装表面限定第一平面;以及第二安装表面,所述至少一个支架被配置为在所述第二安装表面处安装至所述车辆,其中,所述第二安装表面限定第二平面,并且其中,所述第一平面和所述第二平面不共面;以及导缆器,所述导缆器耦接至所述至少一个支架的面。
条款46.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述至少一个支架包括第一支架和第二支架,其中,所述第一支架包括所述第一安装表面和所述第二安装表面,并且其中,所述第二支架包括第三安装表面,所述第二支架被配置为在所述第三安装表面处安装至所述车辆,其中,所述第三安装表面限定第三平面。
条款47.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述第一支架和所述第二支架包围所述壳体。
条款48.根据本文条款中任意一项所述的绞盘组件,其中,所述第一支架包括多个键孔开口,所述第一支架被配置为在所述多个键孔开口处安装至所述车辆。
尽管本发明已经被描述为具有示例性设计,但本发明也可以在本公开的精神和范围内进一步修改。因此,本申请旨在覆盖使用本发明一般原理的本发明的任何变型、用途或适应性修改。此外,本申请旨在覆盖本发明所属领域的已知或惯例实践内的与本公开的偏离。

Claims (20)

1.一种绞盘组件,包括:
电机;
由所述电机驱动的卷筒;
壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及
导缆器,所述导缆器直接耦接至所述壳体的面,其中,所述导缆器被配置为经由一个或多个紧固件耦接至车辆的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的绞盘组件,其中,所述导缆器包括围绕所述壳体延伸并耦接至所述壳体的至少一个支架,其中所述至少一个支架包括第一安装表面和第二安装表面,所述第一安装表面被配置为沿第一平面安装至车辆,并且所述第二安装表面被配置为沿第二平面安装至所述车辆,并且其中所述第一平面和所述第二平面不共面。
3.根据权利要求1所述的绞盘组件,还包括齿轮箱,所述齿轮箱具有输入端和输出端,所述输入端被配置为接收来自所述电机的轴功,并且所述输出端被配置为转动所述卷筒,所述卷筒在所述电机和所述齿轮箱之间延伸。
4.根据权利要求3所述的绞盘组件,其中,所述导缆器包括在所述电机与所述齿轮箱之间纵向延伸的狭槽。
5.根据权利要求3所述的绞盘组件,还包括传感器,所述传感器直接耦接至所述导缆器,靠近形成于所述导缆器中的、在所述电机与所述齿轮箱之间纵向延伸的狭槽。
6.根据权利要求5所述的绞盘组件,其中,所述传感器是感应传感器,所述感应传感器被配置为检测绞盘头的状态。
7.根据权利要求6所述的绞盘组件,其中,所述绞盘头包括黑色金属,并且其中,当所述绞盘头处于完全缩回位置时,所述感应传感器感测所述黑色金属的存在。
8.根据权利要求1所述的绞盘组件,还包括冲击机构,由所述电机连续驱动,并且以一系列旋转击打来驱动所述卷筒。
9.根据权利要求1所述的绞盘组件,其中,所述导缆器经由所述一个或多个紧固件直接耦接至所述壳体,并且其中所述壳体经由所述一个或多个紧固件直接耦接至车辆。
10.一种绞盘组件,包括:
电机;
卷筒;
壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及
冲击机构,由所述电机连续驱动,并且以一系列旋转击打来驱动所述卷筒。
11.根据权利要求10所述的绞盘组件,其中,所述冲击机构包括:
撞击器,耦接至所述电机的输出端;以及
旋转器,被配置为接收来自所述撞击器的所述一系列旋转击打的冲击,所述旋转器耦接至所述卷筒的输入端。
12.根据权利要求11所述的绞盘组件,其中,所述撞击器和所述旋转器是机械耦接的。
13.根据权利要求11所述的绞盘组件,其中,所述撞击器和所述旋转器是液压耦接的。
14.根据权利要求13所述的绞盘组件,其中,所述撞击器行进穿过油,以将所述冲击传递至所述旋转器。
15.根据权利要求13所述的绞盘组件,其中,所述撞击器由金属制成,并且所述旋转器由金属制成。
16.根据权利要求10所述的绞盘组件,还包括棘轮机构或制动器,所述棘轮机构或制动器被配置为在所述电机未运转时防止所述卷筒的意外反向旋转。
17.一种绞盘组件,包括:
电机;
卷筒,由所述电机驱动;
壳体,所述卷筒延伸穿过所述壳体;以及
至少一个支架,其中,所述至少一个支架围绕所述壳体延伸,其中所述壳体耦接至所述至少一个支架,并且其中所述至少一个支架包括:
第一安装表面,所述至少一个支架被配置为在所述第一安装表面处安装至车辆,其中所述第一安装表面限定第一平面;以及
第二安装表面,所述至少一个支架被配置为在所述第二安装表面处安装至所述车辆,其中所述第二安装表面限定第二平面,并且其中所述第一平面和所述第二平面不共面;以及
导缆器,所述导缆器耦接至所述至少一个支架的面。
18.根据权利要求17所述的绞盘组件,其中,所述至少一个支架包括第一支架和第二支架,其中,所述第一支架包括所述第一安装表面和所述第二安装表面,并且其中所述第二支架包括第三安装表面,所述第二支架被配置为在所述第三安装表面处安装至所述车辆,其中所述第三安装表面限定第三平面。
19.根据权利要求18所述的绞盘组件,其中,所述第一支架和所述第二支架包围所述壳体。
20.根据权利要求18所述的绞盘组件,其中,所述第一支架包括多个键孔开口,所述第一支架被配置为在所述多个键孔开口处安装至所述车辆。
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