專利名稱:電池供電的絞盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—般而言，本實用新型涉及絞盤(winch)，更具體地說，涉及具有可取出和可再充 電的電池組(battery pack)的絞盤組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的便攜式絞盤已廣為人知。在許多情況下，將便攜式絞盤構(gòu)造成帶有用于插 入到附近常規(guī)的120伏AC插座中的塞繩(cord)。在其它情況下，可將便攜式絞盤構(gòu)造為由 一或多個車用電池(batteries, S卩，鉛酸12伏電池)供電。但是，這類電池相對較重，因此 特別不適于便攜應(yīng)用。此外，這類電池不能提供大多數(shù)絞盤獲得線路牽引能力(line pull capacity)所需的較高電壓。另外，電池與絞盤組件不為一體。所以期望提供一種具有重量 輕、可取出并可再充電的電池組的便攜式絞盤組件。
本部分陳述僅提供與本實用新型相關(guān)的背景信息，而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
實用新型內(nèi)容

根據(jù)本實用新型的一些實施例，便攜式絞盤組件包括絞盤機構(gòu)。電池組可拆卸地 聯(lián)接至遠程控制單元。遠程控制單元離絞盤機構(gòu)遙遠地定位并被操作為控制絞盤機構(gòu)。 根據(jù)其它一些實施例，便攜式絞盤組件包括絞盤機構(gòu)，該機構(gòu)連接至適于可由人 力搬運的支承結(jié)構(gòu)。電池組可拆卸地聯(lián)接至遠程控制單元。遠程控制單元被操作為控制絞 盤機構(gòu)。電池組和遠程控制單元可通過柔性電力纜線(power cable)電連接至絞盤機構(gòu)。 根據(jù)另一些實施例，便攜式絞盤組件包括絞盤機構(gòu)，該機構(gòu)連接至適于可由人力 搬運的支承結(jié)構(gòu)?？刹鹦兜芈?lián)接至遠程控制單元的電池組被操作為控制絞盤機構(gòu)。連接至 支承結(jié)構(gòu)的可縮回帶的殼體(strap housing)包括柔性帶，可手動地使該帶從帶殼體伸出 和使其自動縮回殼體中。
根據(jù)再一些實施例，便攜式絞盤組件包括絞盤機構(gòu)，該機構(gòu)連接至適于可由人 力搬運的支承結(jié)構(gòu)。絞盤機構(gòu)包括巻盤(spool)，該巻盤具有在其上可松開地纏繞的線 (wire)以及附聯(lián)至線的自由端的提升連接器。離絞盤機構(gòu)遙遠地定位的電池組為絞盤機構(gòu) 提供電力以旋轉(zhuǎn)巻盤從而釋放或縮回所述線。連接至支承結(jié)構(gòu)的裝置操作成在提升連接器 接觸支承機構(gòu)時使絞盤機構(gòu)電隔離。
根據(jù)其它一些實施例，電池組可拆卸地聯(lián)接至支承結(jié)構(gòu)并可操作成向絞盤機構(gòu)提 供電力。無線遠程控制單元被操作為遠程控制絞盤機構(gòu)。
根據(jù)其它一些實施例，提供了一種利用電池組和遠程控制單元控制便攜式絞盤機 構(gòu)的方法，該絞盤機構(gòu)具有支承結(jié)構(gòu)。


圖1是具有可取出和可再充電的電池組的任意示例性便攜式絞盤組件的透視圖；
圖2是該示例性便攜式絞盤組件的透視圖，圖中電池已從該組件取出；
圖3A的框圖示出了一示例性電池組和一示例性電池充電器之間的連接和內(nèi)部電
子部件；
圖3B的框圖示出了該示例性電池組和一示例性絞盤機構(gòu)之間的連接和內(nèi)部電子 部件；
圖4是便攜式絞盤組件的替換實施例的示意圖，其中電池組與絞盤組件可分離；
圖5是具有可取出和可再充電的電池組的示例性鏈式升降組件的透視圖；
圖6是具有可取出和可再充電的電池組的手持遠程控制單元的側(cè)立面圖；
圖7是由圖6所示單元改型的手持遠程控制單元的側(cè)立面圖；
圖8是可通過無線遠程控制單元控制的便攜式絞盤組件的前透視圖；
圖9是用于本實用新型的便攜式絞盤組件的敞開支承框架的前透視圖；
圖10是從圖9改型為包括保護性覆蓋件的支承框架的前透視圖；
圖11是從圖9改型為包括局部保護性覆蓋件的支承框架的前透視圖；
圖12是從圖9改型為包括網(wǎng)狀保護性覆蓋件的支承框架的前透視圖；
圖13是具有附聯(lián)的燈的便攜式絞盤組件的前透視圖；
圖14是從圖6所示單元改型的手持遠程控制單元的側(cè)立面圖；
圖15是從圖6所示單元改型的手持遠程控制單元的側(cè)立面圖；
圖16是數(shù)字讀取手持遠程控制單元的側(cè)立面圖；
圖17是識別多個電源適配器位置的便攜式絞盤組件的前透視圖；
圖18是手持遠程控制單元的前透視圖，該單元適于與延伸的電力纜線一起使用；
圖19是便攜式絞盤組件適配器的底部透視圖，該適配器可操作成接收軌道連接
器；
圖20是圖19所示的底部透視圖，其進一步示出了處于鎖閉位置的帶和軌道連接 器；
圖21是具有雙巻盤鎖定件的便攜式絞盤組件的前透視圖；
圖22是便攜式絞盤組件的頂部平面圖，該組件適于和與巻盤一致的巻盤纜線一 起用于升降；
圖23是圖22所示的便攜式絞盤組件的頂部平面圖，該組件被改型為用于緊線滑 輪(snatch block);
圖24是便攜式絞盤組件的前視圖，該組件具有可縮回的帶組件和固定至絞盤框 架的鏈式轉(zhuǎn)接板(adapter plate);
圖25是便攜式絞盤組件的前立面圖，該組件適于包括巻筒停止開關(guān)；
圖26是用腳操作的遠程控制單元的側(cè)立面圖，該單元具有可取出、可再充電的電池組。
此處描繪的附圖僅用于說明目的，而不是以任意方式限制本實用新型的范圍。
具體實施方式
圖1和2示出了一示例性便攜式絞盤組件10。絞盤組件10 —般包括絞盤機構(gòu)12 和安裝在共用安裝板16上的可取出且可充電的電池組14。此外，還可將絞盤機構(gòu)限定為 用于巻繞纜線的巻盤和諸如電馬達這樣的用于使巻盤旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)。絞盤機構(gòu)最好重量 輕并呈現(xiàn)出尺寸緊湊的設(shè)計。 一示例性絞盤機構(gòu)是可從Warn Industries購得的1. 5ci絞 盤。容易理解的是，其它絞盤機構(gòu)也落入本實用新型的范圍。
用于絞盤的驅(qū)動機構(gòu)通過可取出的電池組供電。電池組優(yōu)選為可充電的大功率電 池組，諸如鋰離子或其它大功率電源。在一個示例性實施例中，電池組可具有含鋰離子磷 酸鹽(LPF)陰極的單體電池、含鋰金屬氧化物陰極的單體電池、或含其它鋰離子化學物質(zhì) 陰極的單體電池。作為例子，具有金屬氧化物化學物質(zhì)(chemistry)的單體電池的陰極中 的活性物質(zhì)可以是被鋰化(lithiated)的氧化鈷、被鋰化的氧化鎳、被鋰化的氧化錳尖晶 石和所述的或其它被鋰化的金屬氧化物的混合物之一。作為另一例子，具有LPF化學物質(zhì) 的單體電池的陰極中的活性成分是被鋰化的金屬磷酸鹽。負電極的材料可以是銅收集極 (collector)上的石墨碳材料或者是如公知的鋰離子電池中其他公知的陽極材料?？梢韵?到，如鎳鎘(NiCd)或鎳氫(NiMH)之類的具有其它化學物質(zhì)的單體電池也落入本實用新型 的范圍。
圖3A的框圖示出了內(nèi)部電子部件以及示例性電池組和示例性電池充電器之間的 連接。電池組100可包括串聯(lián)聯(lián)接的多個電池單元(battery cell) 105 (為簡便起見，示出 了六個，電池組100可包括多于或少于六個的單體電池，或可以由串聯(lián)成串的單體電池組 成，這些串聯(lián)的串彼此并聯(lián))。為了描述這些示例性實施例，電池組100可由具有鋰離子單 體電池化學物質(zhì)的一些單體電池構(gòu)成。作為例子，這些實施例涉及便攜式絞盤組件，該組件 要求比使用鋰離子電池技術(shù)的傳統(tǒng)裝置高得多的電壓額定值，電池組100的標稱電壓額定 值至少可為18V。
可將電池組100理解為用于大功率、電動工具操作的可取出的電源。在一例子中， 電池組100可具有至少18伏的標稱電壓額定值和/或具有至少約385瓦的最大功率輸出。 當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本實用新型不必限于上面指定的額定電壓和/或功 率輸出。就電池組100的獨立單體電池、電極和電解質(zhì)的化學組成而言，電池組100還可由 如鋰金屬或鋰聚合物之類的其它鋰基化學物質(zhì)的單體電池構(gòu)成，或者由如鎳鎘(NiCd)、鎳 氫(NiMH)和鉛酸之類的其它化學物質(zhì)的單體電池構(gòu)成。
在圖3A中，示出了十個端子連接部(端子1-10)。但是，本示例性實施例不限于這 種端子構(gòu)造，因為可根據(jù)電池組100或充電器150之間期望的被傳遞信息或者被電池組或 充電器監(jiān)視的參數(shù)而可以包含更多或更少的端子。
電池電子控制單元125可用于針對由使用者暴露在端子上的任何錯誤情形(經(jīng)由 充電器150、附聯(lián)的工具和/或由于使用者的擺弄)而保護單體電池105。電池電子控制單 元125可以通過內(nèi)部電源135供電，如圖所示。例如，可將電池電子控制單元125實施為在 硬件或軟件中作為數(shù)字式微控制器、微處理器或模擬電路、數(shù)字信號處理器，或者通過諸如 專用集成電路(ASIC)這樣的一或多個數(shù)字ICS實現(xiàn)。電池電子控制單元125可包括各種 類型的存儲器，這些存儲器可以執(zhí)行一或多個軟件或固件程序。示例性存儲器可包括隨機 存取存儲器(RAM)、閃速存儲器(FLASH)和電可擦編程只讀存儲器(EEPROM)。作為例子，在運行期間，RAM可用于存儲程序變量。作為例子，F(xiàn)LASH存儲器可用于存儲程序代碼和標定 值。也可設(shè)置EEPR0M來存儲標定值、數(shù)據(jù)錄入信息、錯誤代碼等。
在電池電子控制單元125的控制下，通過使用半導(dǎo)體裝置130(放電場效應(yīng)晶體 管；放電FET)可以鉗制放電電流或使放電電流不連續(xù)。電池電子控制單元125可以通過內(nèi) 部電源135供電，如圖所示，并且可以通過驅(qū)動電路140控制放電FET130的接通/斷開狀 態(tài)。
電池單元105的充電可通過將數(shù)據(jù)線連通至充電器150的電池電子控制單元125 控制。通過在充電器150內(nèi)而不是在電池組100內(nèi)包含充電FET157可將空間和功率耗散 (熱量)二者從緊湊的電池組100轉(zhuǎn)移至充電器150。
電池組100還可包括電流傳感器145，該傳感器對電流進行檢測并將信號提供給 電池電子控制單元125。電流傳感器145可以通過用于電流傳感器的已知部件實現(xiàn)，例如分 路電阻器、變流器等，這些已知部件可為電池電子控制單元125提供表示電池組100中的被 檢測電流的信號。
電池組IOO也可包括電壓監(jiān)視電路或設(shè)備115。在Carrier等人于2005年9月30 日遞交的名稱為"METHOD AND DEVICE FOR MONITORINGBATTERY CELLS OF A BATTERY PACK AND METHOD ANDARRANGEMENT FOR BALANCING BATTERY CELL VOLTAGESDURING CHARGE"的 同時待審且普通轉(zhuǎn)讓的、流水號為11/239， 286的美國專利申請(此后稱為'286申請)中 詳細描述了一種示例性電壓監(jiān)視設(shè)備115，該申請的全部內(nèi)容作為參考引入本申請中?？蓪?電壓監(jiān)視設(shè)備115構(gòu)造為檢測單個單體電池電壓并檢測成串的單體電池105的總電池組電 壓("疊加電壓"，"stack voltage")以向電池電子控制單元125提供代表單個單體電池或 疊加電壓的信號。如'286申請所述，可將電壓監(jiān)視設(shè)備115實施為集成電路，以單獨或接 續(xù)地進行采樣讀取，該采樣讀取包括單個單體電池電壓或用于電池組中的所有單體電池的 總分級電壓(stage voltage)之一。在被電池電子控制單元125讀取之前，可在集成電路 中過濾采樣讀取。
在如'286申請所述的另一示例中，電池電子控制單元125可控制電壓監(jiān)視設(shè)備 115，從而在整個充電期間以接續(xù)的方式周期性地測量電池組的每個單體電池的單體電池 電壓和總電池組電壓。被測的單個單體電池電壓和所有單體電池的電流平均單體電池電壓 通過電壓監(jiān)視設(shè)備115發(fā)送至電池電子控制單元125。被測量的總電池組電壓自動除以電 池組內(nèi)單體電池數(shù)量，以便確定電流平均單體電池電壓。由此，在充電期間，基于每個被測 量的獨立單體電池電壓和被確定的電流平均單體電池電壓，電池電子控制單元125可以控 制每個單體電池電壓的平衡。
任選地，如果與如充電器微處理器或工具微處理器之類的其它智能裝置傳輸信 息，電池組100可設(shè)置有其自己的標識(ID)。如果需要的話，電池組ID(未示出)可以通 過ID電阻器、顯示電池組的識別數(shù)據(jù)、串行識別數(shù)據(jù)的LED顯示器和/或在空氣界面上發(fā) 送至工具/充電器的數(shù)據(jù)幀(frame ofdata)的字段等實現(xiàn)，所述串行識別數(shù)據(jù)在配合時發(fā) 送并被工具/充電器例如經(jīng)由數(shù)據(jù)和時鐘端子5和6檢測。
電池組100可進一步包括一或多個溫度傳感器120。溫度傳感器120可實施為負 溫度系數(shù)(NTC)或正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器、溫度傳感集成電路或熱電偶。溫度傳感 器120可將電池組100內(nèi)的溫度傳送至電池組100中的智能件和/或例如經(jīng)由通向充電器電子控制器155的端子10而傳送至處于被連接充電器150中的智能件。由于這類溫度傳 感器的功能是已知的，為簡便起見，省略對功能操作的詳細解釋。
電池組100可包括輔助內(nèi)部保護電路或裝置，該電路或裝置可包括第二監(jiān)視和過 電壓保護熔斷電路148及在從充電器150返回的返回充電線路上的充電熔斷器149。如將 在以下詳細描述的那樣，第二監(jiān)視和過電壓保護熔斷電路148分開監(jiān)視每個單體電池的電 壓(除了電壓監(jiān)視設(shè)備115之外)，以檢測在充電期間達到過電壓狀態(tài)的任何單體電池(一 或一些或全部單體電池)。在這樣的情況下，第二監(jiān)視和過電壓保護熔斷電路148可直接 向充電器150發(fā)送禁止信號，以終止充電電流。這樣，在充電期間惡化和/或電壓監(jiān)視設(shè)備 115停用的情況下電壓監(jiān)視設(shè)備115中的單體電池平衡功能可提供備用保護。 充電熔斷器149用作第三保護裝置，以在單體電池平衡(設(shè)備115)和第二過電壓 保護從電路148測量兩者無論何和原因而不起作用和/或無法檢測單體電池過電壓條件的 情況下熔斷。 一旦充電熔斷器149熔斷，在電池組100內(nèi)將永久禁止充電和放電。 當電池組100連接至充電器150時，充電器150中的充電器電子控制單元155可 以通過端子9由電池的內(nèi)部電源135供電。這僅是示例性連接方案，因為可以使用為充電 器電子控制單元155供電的其它器件。充電器150可以具有其自己的電源或直接從電池電 壓分出來。還可將充電器電子控制單元155實施為例如在硬件或軟件中作為數(shù)字微控制 器、微處理器、模擬電路、數(shù)字信號處理器，或者通過如專用集成電路(ASIC)這樣的一或多 個數(shù)字ICS實現(xiàn)。充電器電子控制單元155可以驅(qū)動具有設(shè)定電壓和設(shè)定電流的電源控制 器160，以從電源165經(jīng)由端子1和10將期望的電壓和電流傳送至電池組100。 電池和充電器數(shù)據(jù)和控制信息可以通過在端子5和6上的串行數(shù)據(jù)路徑交換。例 如，端子5和6可用于將充電器ID數(shù)據(jù)和其它信息提供給電池電子控制單元125。這樣的 信息可包括但不限于，充電器的數(shù)字ID、充電器電流、由充電器讀取的單體電池的總疊加電 壓、充電器的溫度條件、充電器的AC電力網(wǎng)水平等。在一個例子中，充電器150在其診斷檢 查期間檢測的任意問題可以通過端子5和6上的串行數(shù)據(jù)路徑傳送至電池電子控制單元 125。在另一例子中，例如，如果電池電子控制單元125接受充電器故障，如低AC電力網(wǎng)，電 池電子控制單元125可向充電器產(chǎn)生錯誤信息和/或在恢復(fù)充電之前等待。此外，基于信 息和充電器ID數(shù)據(jù)，電池電子控制單元125可控制充電器輸出和/或基于充電器數(shù)據(jù)為其 單體電池控制充電策略。然后可以向充電器發(fā)出指令。
圖3B的框圖示出了示例性電池組和絞盤機構(gòu)之間的連接和部件。圖3B僅是示例 性電路配置，并提供用于更清晰地描述根據(jù)一些示例性實施例的各種保護方法、電路和裝 置的內(nèi)容。
總而言之，在放電以向絞盤馬達190提供電力時，電池電子控制單元125可輸出脈 沖寬度調(diào)制(P麗)控制信號以便驅(qū)動驅(qū)動電路140。例如，脈沖半導(dǎo)體(脈沖寬度調(diào)制器 (P麗))通常用于電子工業(yè)中產(chǎn)生與脈沖保持時間和間歇時間之比成比例的平均電壓。P麗 是一種調(diào)制，其中，脈沖的持續(xù)時間根據(jù)調(diào)制信號的某些特性改變?；蛘?，可將脈沖頻率調(diào) 制成產(chǎn)生該平均電壓。在任何一種情況下，放電FET130可以在接通和斷開狀態(tài)之間切換， 以產(chǎn)生與脈沖保持時間和間歇時間之比成比例的平均電壓，其中在此脈沖保持時間和間歇 時間之比的情況下切換放電FET。
在向絞盤機構(gòu)170放電期間，驅(qū)動電路140電平改變電池電子控制單元125的P麗輸出以驅(qū)動放電FET130的門，使放電FET130依賴于檢測到的條件交替接通和斷開。包括 驅(qū)動電路140的部件配置在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，為簡便起見，此處不再贅述。 圖3B示出了沒有如工具電子控制部之類的智能裝置的標準絞盤配置170，應(yīng)理 解的是，電池組100可經(jīng)由端子5和6與具有關(guān)聯(lián)工具電子控制部之類的智能工具傳輸信 息。絞盤170包括接通/斷開開關(guān)175和馬達控制開關(guān)(未示出)。接通/斷開開關(guān)使絞 盤170能從電池組100獲取電力。在一示例性實施例中，馬達控制開關(guān)與向前/反向繼電 器180相互作用，該繼電器電聯(lián)接至馬達190。馬達控制開關(guān)可以是瞬時型開關(guān)，其具有三 個位置用于控制絞盤的運行。在中間位置，絞盤170處于斷路狀態(tài)。為了操作絞盤170，必 須使開關(guān)促動到另外兩個位置之一中。在一個位置中，繼電器180的常開觸點閉合，使得來 自單體電池105的電力從端子10流出并通過馬達190。在該位置中，巻盤沿纏繞纜線的方 向旋轉(zhuǎn)。在另一切換位置中，繼電器180以類似的方式運行以便沿相反方向驅(qū)動馬達，使得 巻盤沿解繞纜線的方向旋轉(zhuǎn)。操作者釋放馬達控制開關(guān)時，馬達控制開關(guān)返回到中間位置， 由此終止巻盤的旋轉(zhuǎn)。
電池組IOO可從動力工具170內(nèi)的工具ID172接收工具信息。如圖所示，工具 ID172被構(gòu)造為分壓器(R1和R2)，該分壓器提供返回到電池電子控制單元125的表示工具 的ID值的電壓值，該電壓值由電池電子控制單元125識別。不同的工具具有不同的ID值。 ID值可向電池電子控制單元125提供所附聯(lián)的工具的功率、電壓和/或電流極限信息，據(jù)此 使電池電子控制單元125控制輸出電壓。如果工具170是具有其自己的微處理器的靈巧工 具，該信息可以作為串行數(shù)據(jù)經(jīng)由端子5和6傳送至電池電子控制單元125。關(guān)于示例性電 池組100的其它細節(jié)可從于2006年10月25日遞交的名稱為"BATTERY PACK FOR CORDLESS POWER TOOLS"的同時待審且為普通轉(zhuǎn)讓的流水號為11/552， 832的美國專利申請中獲得，該 申請的全部內(nèi)容作為參考被引入本申請中。
繼續(xù)參考圖l，優(yōu)選將絞盤機構(gòu)12和電池組14安裝在支承板16上。該安裝板可 在任一側(cè)延伸超過被安裝部件。在支承板的延伸部分中可形成切口 18，以用作搬運該組件 的手柄。在另一側(cè)上，一或多個鍵形槽口 19可形成到支承板的延伸部分中。在絞盤操作期 間，這些槽口可用于固定該組件。
在一可供選擇的配置中，電池組與絞盤機構(gòu)分隔開，如圖4所示。在該配置中，可 將絞盤機構(gòu)安裝在具有上面描述的特征的支承板上?？墒闺姵亟M定位在與絞盤機構(gòu)物理地 分隔開的位置處。再依次經(jīng)纜線連接電池組，以向絞盤機構(gòu)供電。另外，電池組也可以與上 面描述的方式相同的方式構(gòu)造。
參考圖6，本實用新型披露的用于遠程控制便攜式絞盤組件的手持遠程控制單元 200包括適于可松脫地接收可取出電池組204的框架202。手柄206連接至框架202，并且 通過手動朝手柄206旋轉(zhuǎn)提升控制開關(guān)208而運行的提升控制開關(guān)208提供可變速度控制 功能。方向控制開關(guān)209也可連接至框架202，該開關(guān)允許操作者對于便攜式絞盤組件在提 升或降低(進給和送出或縮回和延伸)操作之間進行選擇。電力纜線210從框架202延伸 以將電力從可取出的電池組204傳送至絞盤組件。
參照圖7，從圖6所示的手持遠程控制單元200通過使用人機工程學手柄214可對 手持遠程控制單元212進行改型，該人機工程學手柄相對于手持遠程控制單元200的手柄 206的取向以角度a取向。根據(jù)一些實施例，角度a可約為10度。應(yīng)理解的是，角度a可隨制造者的意思改變而小于10度或大干10度。提供取向為角度a的人機工程學手柄 214的優(yōu)點在于，使從手持遠程控制單元212最初延伸的電力纜線216也取向為角度a ，以 在絞盤組件改變高度時減小電力纜線216的彎曲量。
參考圖8，根據(jù)本實用新型的另一些實施例，還可將無線遠程控制單元218設(shè)置為 用于便攜式絞盤組件220的遠程控制操作。因此，便攜式絞盤組件220適于通過接收器(未 示出)接收由無線遠程控制單元218產(chǎn)生的電信號。若使用無線遠程控制單元218，電池組 222與便攜式絞盤組件220的結(jié)構(gòu)一起安裝。電池組222的一或多個可更換和可再充電的 電池適于被取出以便再充電，這些電池還適于通過遠程重新再充電單元(未示出)使得電 池組222的所述電池可以在原地再充電。
現(xiàn)參考圖9-12，顯示了用于支承本實用新型的便攜式絞盤組件的框架結(jié)構(gòu)的一些 示例性實施例。每個不同的實施例為絞盤組件提供了結(jié)構(gòu)支承和保護。特別參考圖9，絞盤 支承框架224包括支承基部226，該基部適于固定地接收便攜式絞盤組件(為清楚起見未示 出)。第一框架構(gòu)件228和相對的第二框架構(gòu)件230的每個都形成為由管狀材料制成的U 形，該U形橫向地離開支承基部226延伸。第一和第二框架構(gòu)件228、230為絞盤組件的諸 如馬達或電池組這樣的部件提供附加保護。現(xiàn)更具體地參考圖10，可將圖9所示的絞盤支 承框架224改型為包括覆蓋件234，該覆蓋件連接至第一和第二框架構(gòu)件228、230的每一 個。覆蓋件234可由剛性材料、如金屬或剛性聚合物材料提供。覆蓋件234適于連接至第 一和第二框架構(gòu)件228、230的每個的三條腿部中的兩個。
更具體地參考圖ll，根據(jù)另一些實施例，可將圖10所示的組件改型為通過使用改 型的巻盤可視覆蓋件238而減小覆蓋件234的尺寸和覆蓋區(qū)域。覆蓋件238只延伸了覆蓋 件234提供的覆蓋區(qū)域的一部分，以便從遠程操作者位置向使用者提供絞盤組件的巻盤區(qū) 域的可視性。大體參考圖12，用網(wǎng)狀覆蓋件242替換覆蓋件234以便為絞盤組件的部件提 供最大的可視性，同時提供范圍與覆蓋件234提供的保護相似的范圍。網(wǎng)狀覆蓋件242還 適于根據(jù)制造者的意思將尺寸減小為與覆蓋件238類似。
參考圖13，可將便攜式絞盤組件220進一步改型為包括燈244，該燈接收來自本地 或遠程定位的電池組(未示出)的電力。燈244被設(shè)置為用于照亮巻盤246的區(qū)域，以便 為使用者提供對巻盤246的旋轉(zhuǎn)和設(shè)置在其上的纜線的大致巻繞的遠程識別。燈244例如 可在封閉環(huán)境中使用，諸如車庫或靠近絞盤組件不能獲得本地照明的類似結(jié)構(gòu)?？稍诮g盤 組件操作的任何時候使燈244通電，或者通過設(shè)置在便攜式絞盤組件220上或設(shè)置在遠程 控制單元上的開關(guān)的操作通電。
參考圖14和15二者，它們示出了用于提供可供選擇的開關(guān)位置的手持遠程控制 單元的另一些實施例。在圖14中，手持遠程控制單元248提供了萬向拇指開關(guān)250，該開關(guān) 可用于控制線從絞盤組件展開和縮回兩者以及巻盤的旋轉(zhuǎn)方向。特別地參考圖15，手持遠 程控制單元252包括安裝在手柄256上的滑動開關(guān)254。
參考圖16，手持遠程控制單元258包括手握部分260，該部分適于接收可取出的電 池組262。多指抓握開關(guān)264與手握部分260設(shè)置在一起。也可將方向控制開關(guān)265設(shè)置 在手握部分260上。手持遠程控制單元258還包括數(shù)字讀取部266，該讀取部適于提供便攜 式絞盤組件的操作參數(shù)的數(shù)字可視指示。這可以包括馬達/巻筒扭矩水平的指示，當接近 便攜式絞盤組件的最大操作載荷時，該指示可以用于識別。還可設(shè)置多個指示器LED s268。LED s268例如可提供可取出的電池組262中剩余的相對電量的視覺顯示。
參考圖17，為了使便攜式絞盤組件220的使用和可及性最大化，可以設(shè)置多個位
置以便電力纜線的連接。例如，可將第一、第二和第三電力纜線連接器270、272、274的每一
個設(shè)置在便攜式絞盤組件220的框架周圍的不同位置。纜線連接器270、272、274的每一個
可接收電力纜線配件276，該配件允許電力從框架的相對側(cè)的任一個或從框架的不同角落
位置饋送至便攜式絞盤組件。這使便攜式絞盤組件可以多個取向定位，這些取向具有靠近
諸如墻壁或角落這樣的物體的結(jié)構(gòu)的不同部分，而不會由于電力纜線的連接位置而干擾電
力纜線。
參考圖18，若將手持遠程控制單元設(shè)置為用于將電力提供給便攜式絞盤組件，可 以預(yù)料，或者設(shè)置有限量的電力纜線以使損壞電力纜線的幾率最小，或者設(shè)置最大量的電 力纜線以將便攜式絞盤組件定位在距操作者最大距離處。為了適應(yīng)這些不同的條件，用手 持遠程控制單元258作為例子，可將長度減小的電力輸出纜線278連接至手持遠程控制單 元，該纜線在其端部處設(shè)置有鏟狀連接器280。減小后的長度不是固定值，其范圍可從大約 6英寸(15. 2cm)至大約3英尺(0. 9m)。然后可將延長的電力纜線282用于將手持遠程控 制單元連接至便攜式絞盤組件220。因此，延長的電力纜線282可提供可被使用者選擇的各 種預(yù)定長度的纜線。第一連接器284被設(shè)置為連接至鏟狀連接器280，第二連接器286被設(shè) 置在延長的電力纜線282的相對端以便連接至絞盤組件電力連接器288。具有與長度減小 的電力輸出纜線278類似長度的絞盤組件電力纜線290直接連接至便攜式絞盤組件220。 還可預(yù)料，可以使用多于一個延伸的電力纜線282。延伸的電力纜線的最大長度通過手持遠 程控制單元的電池單元的電力輸出確定。
參考圖19和20，可以將附加的特征加入本實用新型的便攜式絞盤組件。根據(jù)一些 實施例，可將軌道連接器板292固定至用于便攜式絞盤組件220的框架的下側(cè)。軌道連接 器板294可設(shè)有現(xiàn)有技術(shù)中已知的適配器，諸如適于接收軌道連接器聯(lián)接件293的E-Track 連接器。軌道連接器聯(lián)接件293是可松脫的聯(lián)接件，可將其加到所述配置以便在端部處延 伸具有聯(lián)接件適配器295的柔性帶294而增加靈活性，以便臨時安裝便攜式絞盤組件220。 參考圖21，根據(jù)框架基部296的構(gòu)造，可將便攜式絞盤組件220用作直接升降裝 置?？蚣芑?96設(shè)置有第一框架構(gòu)件298和第二框架構(gòu)件300，它們一起限定具有框架頂 點302的大致三角形框架。諸如鉤狀物這樣的提升連接器304可連接至框架頂點302。連 接器304可連接至鄰接分配器306的第一端305的框架頂點302。分配器306固定地連接 至框架頂點302。通過如圖所示定位的提升連接器304，從便攜式絞盤組件220的巻盤310 延伸的纜線308與提升連接器304對齊，該連接器限定出用于提升操作的力312的第一軸 線。
參考圖22，框架基部296的相同配置還提供了便攜式絞盤組件220的緊線滑輪操
作。這可通過將提升連接器304定位在分配器306的相對的第二端314處而實現(xiàn)。第二提
升連接器316可松脫地連接至與便攜式絞盤組件220的框架一起設(shè)置的柱318，該第二提升
連接器也可以是連接至纜線308的自由端的鉤狀物。提升連接器304和纜線308的這種配
置限定了用于抓舉操作的力320的第二軸線，該抓舉操作允許緊線滑輪(未示出)的進一
步連接，該緊線滑輪可用于增加便攜式絞盤組件220的載荷提升能力。
參考圖23，便攜式絞盤組件220可設(shè)置有雙鎖閉機構(gòu)用于重復(fù)防止纜線從纜線巻盤自由纏巻。第一和第二鎖閉臂322、324二者被定向在巻盤246的相對端處。第一鎖閉臂 322通過繞旋轉(zhuǎn)鎖閉弧"A"旋轉(zhuǎn)而被鎖閉，以防止巻盤246旋轉(zhuǎn)，第二鎖閉臂324通過繞相 反的旋轉(zhuǎn)鎖閉弧"B"旋轉(zhuǎn)而被鎖閉，以提供重復(fù)鎖閉力。在操作便攜式絞盤組件期間，通過 使用沿相反方向旋轉(zhuǎn)而鎖閉的兩個第一和第二鎖閉臂322、324可提供其中一個鎖閉臂意 外松脫的情況下的重復(fù)鎖定。這可確保至少一個鎖閉臂322、324保持在鎖閉位置，以防止 纜線自由纏巻。
參考圖24，根據(jù)本實用新型的另一些實施例，可將可縮回帶的殼體326固定地連 接至絞盤支承框架236?？煽s回帶的殼體326提供了帶328的手動延伸和偏置的自動縮回， 該帶在帶238的自由端處設(shè)置有聯(lián)接適配器330或類似的適配器。利用可縮回帶的殼體326 和帶328可提供用于便攜式絞盤組件220的較大定位范圍，或提供了與更大物件的連接，例 如與樹的樹干、小型結(jié)構(gòu)等的連接。也可將轉(zhuǎn)接板332固定地連接至絞盤支承框架236。轉(zhuǎn) 接板332可包括一或多個間隙孔334，所述孔具有靠近它的鏈節(jié)(chain link)配合槽336。 間隙孔334和鏈節(jié)配合槽336的每一個都適于通過旋轉(zhuǎn)和插入到鏈節(jié)配合槽336中接收鏈 路(linked)的鏈并配合鏈的鏈節(jié)中的一個(未示出)。鏈可代替具有帶328的可縮回帶的 殼體326使用或除了該殼體而額外地使用。
參考圖25，隨著纜線308纏繞到巻盤246上，第二提升連接器316可與一或多個纜 線輥338接觸。 一旦與纜線輥338接觸，向便攜式絞盤組件進一步施加功率可導(dǎo)致馬達過 扭轉(zhuǎn)。為了減少過扭轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生的可能性，可以使用在第二提升連接器316接觸一或多個 纜線輥338時促動的開關(guān)或傳感器。在一個示例性實施例中，纜線輥338連接至安裝有框 架的支架340，第二支架342固定地連接至絞盤支承框架240的附近結(jié)構(gòu)。接觸開關(guān)344被 定位在安裝有框架的支架340和第二支架342之間，因此通過與第二提升連接器316的接 觸引起的安裝有框架的支架340的撓曲可使觸點開關(guān)344閉合并使絞盤馬達與電力隔離， 所述接觸開關(guān)被安裝至或者安裝有框架的支架340或者第二支架343。顯然，用包括壓力開 關(guān)的其它類型開關(guān)以及諸如位置和扭矩傳感器這樣的傳感器替換觸點開關(guān)344也落入本 實用新型的范圍。
參考圖26，可用腳操作遠程控制單元346代替前面描述的任何一種手持遠程控制 單元。腳操作遠程控制單元346可包括腳踏板348，該腳踏板可旋轉(zhuǎn)地連接至控制盒350。 可利用如現(xiàn)有技術(shù)中公知的扭力彈簧之類的偏壓裝置偏壓腳踏板348，以返回到所示的零 位或停止位置?？刂坪?50安裝至基部352，該基部也適于接收電池組354，該電池組與在 前面討論過的用于任何手持遠程控制單元中的可取出可再充電的電池組類似。通過向足尖 墊356施加壓力使足尖墊356沿旋轉(zhuǎn)方向"D"旋轉(zhuǎn)，腳踏板348可遠程控制便攜式絞盤組 件220(在該視圖中未示出)的操作。通過位于控制盒350中的控制部分(未示出)可將這 種運動轉(zhuǎn)換為電流，以使纜線從便攜式絞盤組件伸出或?qū)⒗|線縮進便攜式絞盤組件。通過 沿旋轉(zhuǎn)方向"E"向位于腳踏板348的相對端的腳跟墊358施加壓力而提供便攜式絞盤組件 的相反操作。顯然，與這些描述相反的操作也落入本實用新型的范圍。利用腳操作遠程控 制單元346可提供便攜式絞盤組件220的免提(hand-free)操作以允許操作者在操作期間 進行其它活動?？衫迷O(shè)置在控制盒350中的關(guān)聯(lián)控制部分轉(zhuǎn)換腳踏板348的相對移位， 以控制便攜式絞盤組件220的運行速度。
再次參考圖6、7和8，電池組204可以利用咬合(sn即-in)或普遍用于便攜式電鉆等中的類似連接而可互換和可拆卸地連接至任意遠程控制單元200、212或218，或者任何 在此披露的其它遠程控制單元。來自電池組204的電力用于操作便攜式絞盤組件220。由 此，可將控制部分設(shè)置在遠程控制單元(一或多個)中或便攜式絞盤組件220中，以控制用 于操作便攜式絞盤組件220的電力來延伸或縮回提升線(控制馬達的旋轉(zhuǎn)方向)、或使諸如 便攜式絞盤組件220上的燈這樣的其它器件(features)通電或提供被檢測條件，如馬達扭 矩、電池電量等。因此，為遠程控制單元鋪設(shè)纜線可具有從電池組204向絞盤馬達傳遞電力 這種獨立的功能，或者也可具有包括遠程控制單元和便攜式絞盤組件220之間的通訊在內(nèi) 的其他運行器件。因此，在連接電纜中可采用包括不同規(guī)格的一些線的多線制(multiple wire)，以提供多種功能。由此可將印刷電路板或芯片或者設(shè)置在遠程控制單元和便攜式絞 盤組件220中的任一個或二者中。
本實用新型的便攜式絞盤組件具有很多優(yōu)點。通過將絞盤組件連接至手動使攜框 架和考慮采用可取出的可重新充電電池組，在將絞盤組件定位成處于使用狀態(tài)的同時，操 作者可靈活地取出電池組和使帶有可重新充電單元的電池組再充電或更換帶有可重新充 電單元的電池組。另外，通過將可再充電的電池組重新定位至腳或手控制的遠程控制單元， 電池組的重量從絞盤組件去除，如果在操作過程中需要更換電池單元和/或?qū)﹄姵貑卧?新充電，操作者可以方便地接近可取出的電池組。
使用標準化的可替換且可再充電的電池組還為操作者提供了使用還適于其它工 具的電池組的選擇自由，這些其它工具如鉆、鋸等，當然不限于此。除可為本實用新型的便 攜式絞盤組件提供電力之外，還可提高本實用新型的便攜式絞盤組件運行和對于多種應(yīng)用 的電池組的使用的靈活性。在一些實施例中，通過從便攜式絞盤組件的結(jié)構(gòu)支承單元中移 去電源(電池組)并將電池組放置在手或腳操作的遠程控制單元中，可減輕支承便攜式絞 盤組件框架的重量和減小所需結(jié)構(gòu)，使得所述單元更適于便攜，而且可將電池組定位在操 作者容易取出電池組以便再充電之處。還提供了對本實用新型的手或腳操作的遠程控制單 元的多種選擇自由，諸如人機工程學設(shè)計的手柄、使用適于絞盤組件操作的多種類型的開 關(guān)、電池組的更換和配合到單元中的簡便性以及為使用者提供可選長度的纜繩的可能性， 以便于操作者操作便攜式絞盤組件。
雖然上面參照絞盤機構(gòu)進行了描述，本實用新型的更寬廣方面可用于其它升降應(yīng) 用。例如，可取出和可再充電的電池組14可與馬達驅(qū)動鏈式升降機40整合，如圖5所示。 顯然，可取出和可再充電的電池組的使用可擴展至其它類型的升降應(yīng)用。上面的描述實質(zhì) 上僅是示例性的，而不是對本實用新型、應(yīng)用或使用的限制。
權(quán)利要求
一種便攜式絞盤組件，其特征在于，包括絞盤機構(gòu)；適于支承所述絞盤機構(gòu)的支承結(jié)構(gòu)；及電池組，其可拆卸地聯(lián)接至遠程控制單元，該遠程控制單元離所述絞盤機構(gòu)遙遠地定位并被操作成控制所述絞盤機構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求
1所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，還包括適于人工傳送所述支承 結(jié)構(gòu)和絞盤機構(gòu)的手柄。
3. 如權(quán)利要求
1所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，所述遠程控制單元具有適于展 示絞盤機構(gòu)的扭矩輸出的至少一個數(shù)字讀取部和提供所述電池組的電量強度的可視指示 的一個指示器。
4. 如權(quán)利要求
1所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，所述遠程控制單元是手持單元， 其具有用于控制所述絞盤機構(gòu)的速度的第一開關(guān)和用于控制所述絞盤機構(gòu)的操作方向的 第二開關(guān)。
5. 如權(quán)利要求
1所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，所述遠程控制單元是具有腳踏 板的腳控制單元，該腳踏板適于通過腳踏板的相反轉(zhuǎn)動來控制絞盤機構(gòu)的進給和送出操 作。
6. 如權(quán)利要求
1所述的便攜絞盤組件，其特征在于，所述遠程控制單元通過柔性電力 纜線電連接至所述絞盤機構(gòu)，其中，該柔性電力纜線包括用于可松脫地連接至所述絞盤機 構(gòu)和遠程控制單元二者的連接器。
7. 如權(quán)利要求
1所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，還包括巻盤，其具有可旋轉(zhuǎn)地 纏繞于其上的線；及連接至所述絞盤組件并被電池組操作以照亮至少所述巻盤的燈。
8. 如權(quán)利要求
7所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，所述遠程控制單元包括可操作 為控制所述燈的開關(guān)。
9. 如權(quán)利要求
1所述的便攜絞盤組件，其特征在于，還包括連接至所述支承結(jié)構(gòu)的可 縮回帶的殼體，該殼體包括柔性帶，該柔性帶可手動地從所述帶殼體伸出并自動縮回該殼 體中。
10. 如權(quán)利要求
9所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，還包括連接在所述柔性帶的自 由端處的至少一個聯(lián)接適配器。
11. 如權(quán)利要求
9所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，還包括固定地連接至所述支承 結(jié)構(gòu)的軌道連接器板，該支承結(jié)構(gòu)適于可松脫地接收軌道連接器聯(lián)接件，該聯(lián)接件具有從 軌道連接器伸出的柔性帶。
12. 如權(quán)利要求
9所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，還包括連接至所述支承結(jié)構(gòu)的 轉(zhuǎn)接板，該轉(zhuǎn)接板具有鏈間隙孔和鏈節(jié)配合槽中的每一個。
13. 如權(quán)利要求
1所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，所述絞盤機構(gòu)包括巻盤，其具 有在其上可松脫地纏繞的線；附連至所述線自由端的提升連接器；及連接至所述支承結(jié)構(gòu) 的裝置，該裝置被操作為在所述提升連接器接觸所述支承機構(gòu)時使所述絞盤機構(gòu)電隔離。
14. 如權(quán)利要求
1所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，所述裝置包括接觸開關(guān)和傳感 器中的至少之一。
15. 如權(quán)利要求
1所述的便攜式絞盤組件，其特征在于，所述遠程控制單元無線地連接至所述絞盤機構(gòu)，致使可將所述遠程控制單元操作為遠程控制所述絞盤機構(gòu)。
專利摘要
一種便攜式絞盤組件包括絞盤機構(gòu)，該絞盤機構(gòu)連接至適于可人力搬運的支承結(jié)構(gòu)。電池組可拆卸地聯(lián)接至遠程控制單元。可將遠程控制單元操作為控制絞盤機構(gòu)。電池組和遠程控制單元可通過柔性電力纜線電連接至絞盤機構(gòu)，或電池組可與絞盤機構(gòu)一起安裝而無線遠程控制單元可用于操作絞盤機構(gòu)。
文檔編號B66D3/20GKCN201458639SQ200790000122
公開日2010年5月12日 申請日期2007年11月15日
發(fā)明者丹尼爾·C·布羅托, 丹尼爾·N·洛帕諾, 丹尼爾·懷特, 加布里埃爾·E·康卡里, 勞倫·M·溫歇爾, 威廉·J·羅賓遜, 戴維·A·戈爾德曼, 戴維·卡里爾, 莫里斯·L·拉普安特, 詹姆斯·B·沃森, 謝爾比·斯塔克斯 申請人:布萊克和戴克公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan