遥控绞车离合器系统的制作方法_2

文档序号:9354285阅读:来源:国知局
RF模块62和USB模块64。无线遥控40的按钮52a-52e被布置来以实现绞车10的所要功能。绞车10将由两个专用按钮52a、52b控制,所述两个专用按钮控制绞车的功率输入和功率输出状态,所述功率输入和功率输出状态分别允许缆线牵引入或牵引出。提供了额外按钮52c以控制绞车离合器致动器,并且提供了第四按钮52d以控制附件。提供了第五按钮52e以选择所要控制模式并且以使用可编程功會K。
[0031]LCD屏幕54可向用户提供视觉反馈。反馈将包括如绞车功率输入或功率输出的控制输入的状态。反馈还可包括如车辆电池电压、绞车马达电流消耗、绞车马达温度、绞车负载以及绞车离合器位置的信息。
[0032]绞车控制模块30驻留在控制单元26内,所述控制单元可在绞车10上或附近。绞车控制模块30首先作用来将功率从车辆电池34分配至绞车马达12和离合器致动器。第二绞车控制模块功能是在双向RF通信网络中以无线遥控器40建立节点。这样,绞车控制模块30与无线遥控器40通信以发送和接收信息。由绞车控制模块30发送的信息可包括绞车和离合器操作状态信息。由绞车控制模块30接收的信息可为从无线遥控器40发送的绞车和离合器操作指令。
[0033]第三绞车控制模块功能是根据从无线遥控40接收的输入命令和控制编程来接通或断开绞车10和离合器致动器螺线管36电功率。控制编程驻留在绞车控制模块30的微控制单元66内。
[0034]如图4中所例示的绞车控制模块30可包括微控制器单元66,所述微控制器单元含有用于控制绞车10和离合器致动器36的操作的可编程数据。提供了用于与绞车马达接触器32通信的绞车接触器控制开关68。提供了用于与绞车离合器致动器36通信的绞车离合器致动器控制开关70。可提供RF模块72,以用于提供绞车控制模块30与无线遥控40之间的双向RF通信。绞车控制模块30还可包括USB模块74,以允许绞车控制模块30连接至电脑或用于编程MCU 66的编程模块。可提供功率管理模块76,以用于管理功率从车辆电池至绞车10的分配。
[0035]参考图5,齿轮减速单元14包括安装至第二鼓轮支撑件24的壳体30。第一级行星齿轮组132由传动轴134驱动并且将传动扭矩传送至第二级行星齿轮组136。第二级行星齿轮组136将扭矩提供至第三级行星齿轮组138,所述第三级行星齿轮组将扭矩提供至可旋转鼓轮16。
[0036]第一级行星齿轮组132包括恒星齿轮140,所述恒星齿轮传动地连接至传动轴134并且将传动扭矩提供至多个行星齿轮142,所述多个行星齿轮与固定在壳体130内的环形齿轮144啮合地接合。行星托架146支撑行星齿轮142并且将传动扭矩提供至第二级行星齿轮组136的第二恒星齿轮148。
[0037]第二恒星齿轮148将传动扭矩提供至多个行星齿轮150,所述多个行星齿轮各自处于与第二级环形齿轮152啮合接合中。第二级行星托架154支撑多个第二级行星齿轮150并且将传动扭矩提供至第三级行星齿轮组138的第三恒星齿轮156。
[0038]第三级恒星齿轮156处于与第三级行星齿轮组138的多个行星齿轮58啮合接合中。第三级行星齿轮158处于与固定至壳体130的第三级环形齿轮160传动接合中。第三级行星托架162支撑第三级行星齿轮158并且将传动扭矩提供至可旋转鼓轮16。第一级环形齿轮144和第三级环形齿轮160各自相对于壳体130非旋转地固定。
[0039]第二级环形齿轮152在第一模式中可操作,其中环形齿轮152非旋转地固定在壳体130内,用于鼓轮16的正常传动操作。在第二操作模式中,第二级环形齿轮152相对于壳体130自由旋转以使得齿轮减速单元处于自由卷绕模式中,允许鼓轮16在未由马达驱动的情况下卷开和旋转。
[0040]如图5中所例示,提供了带有枢轴销168的枢转棘爪166以使得枢转棘爪166能够接合并脱离第二级环形齿轮152。枢转棘爪166由电磁螺线管致动器36驱动,所述电磁螺线管致动器包括连接至棘爪166的第二端部并且被弹簧174朝向棘爪166的正常接合位置偏压的柱塞172。
[0041]电磁螺线管致动器36为包括外下拉线圈176和内保持线圈178的双线圈致动器,所述外下拉线圈和内保持线圈各自与柱塞72同心。在操作期间,下拉线圈176和保持线圈178均致动以将柱塞172拉至脱离位置,以用于使棘爪166从第二级环形齿轮152脱离。一旦柱塞172移动至脱离位置,下拉线圈176对于将柱塞172保持在脱离位置中不再为必要的,而保持线圈178足以将柱塞172保持在脱离位置中。注意,下拉线圈176为相对高功率线圈,可被致动持续约5秒至10秒的周期,以便将柱塞172从接合位置致动至脱离位置。保持线圈178为相较于下拉线圈176的相对较低功率线圈并且可维持在致动状态中,以允许从可旋转鼓轮16自由卷绕持续延长的时间周期。
[0042]参考图5A,示出了包括圆柱形外壁和阶梯式特征的柱塞172的详细视图,所述阶梯式特征包括平坦部分172a,当间隙非常小时,所述平坦部分提供高保持力。当仅使用保持线圈178时,所述平坦部分在保持模式中有用。当间隙较大时,锥体部分172b提供高保持力。当线圈176、178在间隙较大的情况下的下拉模式期间被激励时,所述锥体部分在最大化螺线管36的力上有用。
[0043]参考图6,示出了第二级环形齿轮152,所述第二级环形齿轮包括在环形齿轮152的外圆周上的多个环形齿轮离合器卡爪180,并且包括设置在环形齿轮离合器卡爪180之间的环形齿轮间隔182。
[0044]如图6中所例示,棘爪166包括头部184,所述头部接合在壳体130上提供的棘爪挡块186。棘爪头部184和棘爪挡块186各自具有略成角度的相对面,所述略成角度的相对面在棘爪166上给予径向向内的力分量,所述径向向内的力分量倾向于将棘爪166保持在接合位置中。绞车10上的高负载引起倾向于将棘爪166稳固地保持至接合位置中的高径向力。在此情况下,螺线管致动器36具有不充分的力来克服径向负载,并且当负载正施加于鼓轮16时,将防止绞车10换档至自由卷绕模式。以这种方式,防止高负载有意或偶然地释放。如果绞车负载较低,则棘爪头部184与棘爪挡块186之间的间隙为开放的。棘爪头部184与第二环形齿轮卡爪离合器180之间的相对面是直的,并且因此对滑动运动提供极小阻力。因此,在此情况下,将棘爪166换档至自由卷绕模式所需要的力较低。因此,螺线管致动器36所需要的力也较低。这允许螺线管36的尺寸和成本将保持为低的。棘爪166、棘爪挡块186和第二环形齿轮152各自由硬化钢制成,以防止配合部分在接合与自由卷绕模式之间的动态换档期间磨损。
[0045]参考图7和图8,示出了连接至棘爪166端部的螺线管致动器36的柱塞172。柱塞172定向于向下成角度的位置中以使得重力将柱塞172连同弹簧174 —起朝向正常接合位置偏压。棘爪166由枢轴销168枢轴地支撑,所述枢轴销收纳在壳体130内的一对凹入狭槽190中。提供了包括两个弹簧夹指192a、192b的弹簧构件192,以用于将枢轴销168的每个端部保持在狭槽190内。当绞车10处于接合模式中并且离合器卡爪180抵靠棘爪头部184起作用时,迫使棘爪头部184横向移动。这个力由棘爪销168起反作用。然而,由夹指弹簧192a、192b保持在壳体130中的凹穴190内的枢轴销168在一定负载下偏斜。当夹指弹簧192a、192b偏斜时,枢轴销168可摇动,并且销1168的一个端部将抵抗夹指弹簧192a、192b的力而爬升出凹穴190。这允许棘爪头部184抵靠棘爪挡块186横向移动,其中绞车10上的高负载引起棘爪头部184与棘爪挡块186之间的高径向力,以将棘爪166稳固地保持至所述棘爪的接合位置中,如以上详细地论述。
[0046]参考图8,提供了具有限位开关196的螺线管致动器36,所述限位开关处于与绞车控制模块30的微控制器单元66通信中。微控制器单元66控制马达12的致动和电磁离合器致动器螺线管36。当限位开关196由限位开关断开装置198接合时,限位开关196向微控制器单元66提供信号以指示离合器致动器36处于自由卷绕模式中。微控制器单元66可经由有线或无线通信将此信息传输至遥控单元40,所述遥控单元可包括如有色或闪光灯的指示器或如LCD屏幕54的其他显示器,以向用户指示绞车10处于自由卷绕模式中。
[0047]还要注意,微控制器单元66可提供用于使螺线管致动器36脱离的控
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