自适应操作模块制造技术

本发明专利技术涉及一种自适应操作模块(1)，其具有围绕至少一个摆动轴线(2)可摆动地支承的操作杆(3)和对于每个摆动轴线(2)至少一个第一主动调节力模块(4)，其产生作用在所述操作杆(3)上的扭矩，使用者必须克服该扭矩使操作杆(3)从静止位置偏转出来，其中所述至少一个第一主动调节力模块(4)布置在所述至少一个摆动轴线(2)下方并且通过传动转换机构(5)直接与所述操作杆(3)作用连接，其特征在于，所述自适应操作模块具有至少两个第一主动复位模块(4)，其中所述至少两个第一主动复位模块尤其具有锥形区域(6)并且相对彼此成90

【技术实现步骤摘要】
自适应操作模块


[0001]本专利技术涉及一种具有特别紧凑结构形式的自适应的模块化的操作模块。

技术介绍

[0002]与其他车辆不同，非公路车辆和商用车辆(如农业机械)的驾驶室没有具有用于操作装置的足够空间的仪表板。取而代之的是，这种车辆通常具有驾驶员座椅，其上布置有扶手，在扶手中布置了操纵这种商用车辆最常需要的操纵元件。在此，操纵元件通常具有使用者可触及的操作杆和使用者不可触及的、隐藏在扶手中的功能组件。驾驶室和扶手设计紧凑，以便为实用目的或者为连接到车辆的机器提供尽可能多的车辆空间，并尽可能减少对操纵者外部视野的损害。
[0003]这些空间限制对自适应操作模块的来说尤其是个大的挑战，因为它们需要大量空间用于操作模块内部功能，例如调节力发生器、制动力发生器或阻尼力发生器。为此所需的组件还必须产生如此大的力，以使使用者在其操作杆上体验到超出了简单振动的相应反馈。因此，以这种方式设计的制动模块、调节力模块或阻尼器模块明显更占空间。
[0004]这种自适应操作模块本身在现有技术中是众所周知的：
[0005]DE 20 2005 015 434 U1公开了一种具有操作杆的操作装置，其中阻尼元件可以在外部通过法兰连接到操作杆的控制轴上。
[0006]由US 9 272 889 B2已知一种控制杆装置，其中复位装置布置在控制杆的摆动轴线下方并且平行于摆动平面。
[0007]DE 10 2019 115 329 A1公开了一种操作装置，该操作装置具有控制杆，该控制杆在其摆动平面的区域内支承在壳体中，并具有控制杆可围绕其摆动的轴。在该区域中，为每个摆动轴线设置一个致动器装置，该致动器装置轴向连接到控制杆的轴的延伸部上并且向控制杆施加扭矩。
[0008]由US 6 536 298 B1已知一种具有控制杆的模块化的操作装置，其中控制杆可摆动地支承在轴上。该轴基本上被壳体包围，其中端部从该壳体伸出并伸入另外的壳体中，在这些另外的壳体中设置有作用在所述轴上的复位模块和/或阻尼模块。
[0009]由US 2009/0146018 A1已知一种操作装置，该操作装置具有围绕两个摆动轴线可摆动地支承的控制杆，该控制杆为此目的支承在轴上，在这些轴上分别轴向地连接有致动器。
[0010]这些已知装置均具有缺点，即控制杆需要特别宽的下部结构以布置复位装置和阻尼装置，且因此这些装置主要适用于仪表板。

技术实现思路

[0011]因此，本专利技术的目的是提出一种具有控制杆的操作装置的特别节省空间且仍然是模块化的结构，该操作装置也适用于较为狭窄的安装位置，例如用于非公路车辆和商用车辆的扶手。
[0012]该目的是通过一种自适应操作模块来实现的，该自适应操作模块具有围绕至少一个摆动轴线可摆动地支承的操作杆和对于每个摆动轴线至少一个第一主动调节力模块，该第一主动调节力模块产生作用在操作杆上的扭矩，使用者必须克服该扭矩使操作杆从静止位置偏转出来，其中所述至少一个第一主动调节力模块布置在所述至少一个摆动轴线下方并且直接通过传动转换机构与操作杆作用连接，其中所述装置具有至少两个第一主动复位模块，其中所述复位模块尤其具有锥形区域且相对彼此成90
°
角布置。
[0013]根据本专利技术，操作杆优选围绕一个或两个摆动轴线可摆动地支承，其中摆动轴线形成摆动平面。控制杆在一端支承在壳体或扶手中，在该壳体或扶手中设有所述复位模块和传动转换机构。为每个摆动轴线设置至少一个第一主动调节力模块，所述至少一个第一主动调节力模块与操作杆作用连接，使得所述至少一个第一主动调节力模块在所述操作杆上施加与摆动轴线同轴指向的扭矩。根据本专利技术，在每个第一主动复位模块与操作杆之间借助于传动转换机构形成直接连接。根据本专利技术，第一主动调节力模块和传动转换机构布置在由摆动轴线形成的并由摆动轴线限定的摆动平面下方。如果操作杆仅围绕一个摆动轴线可摆动地支承，则根据本专利技术将摆动平面定义为垂直于处于其零位的操作杆的纵轴线的并且摆动轴线位于其中的平面。
[0014]根据本专利技术，这种调节力主要用作复位力，操作杆克服该复位力进行偏转，但在特定应用情况下，它也用于引起、加强或促进这种偏转。因此，在下文中这两个概念都继续使用，其中复位模块也始终被理解为调节力模块。根据本专利技术，本专利技术的主动调节力模块在此这样构造，即它主要施加调节力，使用者必须克服该调节力使操作杆从其静止位置偏转出来。在此，可以由制造商方面可变地调节与角度相关的调节力曲线的走向，从而可以实现压力点、力斜坡、网格步长等，进而实现线性和非线性的曲线走向。调节力模块的扭矩在此可以是唯一作用在操作杆上的扭矩，或者也可以累加到被动复位模块(例如螺旋扭力弹簧)的扭矩上。然而，根据本专利技术，调节力模块的扭矩可以设计成与被动复位模块的扭矩相反，即所产生的与角度相关的总扭矩可以低于被动复位模块的扭矩。
[0015]第一主动复位模块位于摆动平面下方的这种有利结构也可以通过所述传动转换机构实现。第一主动复位模块优选紧凑地布置在操作杆下方，从而该装置尤其在竖直方向上延伸，即垂直于摆动轴线，同时它平行于摆动轴线构造得特别小，尤其是不突出超过通过摆动杆的最大偏转所定义的、平行于摆动平面定向的区域。从人体工程学的角度来看，在扶手内围绕控制杆周围的区域特别有价值。因此通过根据本专利技术的结构形式，这些区域不被装置的安装空间占据。由于垂直主导的结构形式，该装置也可以毫无问题地缩放，从而它也适用于较小的控制杆，例如前端装载机控制杆，或较大的控制杆，这些操作杆需要更小或更大的扭矩且进而需要更小或更大的复位模块。此外，在该装置中根据本专利技术对于每个摆动轴线提供了模块化。因此，根据本专利技术，围绕在X方向上的单个摆动轴线可摆动地支承的操作杆配备有第一主动复位模块，该第一主动复位模块在X摆动轴线的方向上产生扭矩。如果该装置在此以如下方式扩展，即操作杆可以围绕两个摆动轴线偏转，即在X和Y方向上，则根据本专利技术在装置中集成了另外的第一主动复位模块，该另外的第一主动复位模块则沿Y摆动轴线方向产生扭矩。根据本专利技术，相应所配属的传动转换机构或者组合用于两个第一主动复位模块，或者设置为单独的且能在扩展期间相应地添加。根据本专利技术，这种模块化也在减少摆动轴线的方向上给出，即通过移除第一主动复位模块和相应的传动转换机构。
[0016]如果该装置具有恰好两个第一主动复位模块，则第一主动复位模块中的各一个优选与操作杆的各一个摆动轴线作用连接且如此相对摆动轴线布置，即能够使用特别简单的传动转换机构，例如齿轮或齿带。在根据本专利技术的另一种结构中，传动转换机构经过一个角度进行力传递。同样也根据本专利技术设置的第一主动复位模块的彼此成90
°
角的结构对应于操作杆的摆动轴线的定向。第一主动复位模块由于其锥形区域而相互接触并尽可能紧密地贴靠。这种结构允许了大体积的第一主动复位模块，而不超过安装相关的空间限制。大体积的第一主动复位模块特别重要，例如以MRF模块、电动机或螺线管的形式，因为更大的体积能够产生更大的扭矩。
[0017]在本专利技术的改进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自适应操作模块(1)，具有围绕至少一个摆动轴线(2)可摆动地支承的操作杆(3)和对于每个摆动轴线(2)至少一个第一主动调节力模块(4)，其产生作用在所述操作杆(3)上的扭矩，使用者必须克服该扭矩使所述操作杆(3)从静止位置偏转出来，其中所述至少一个第一主动调节力模块(4)布置在所述至少一个摆动轴线(2)下方并且通过传动转换机构(5)直接与所述操作杆(3)作用连接，其特征在于，所述自适应操作模块具有至少两个第一主动复位模块(4)，其中所述至少两个第一主动复位模块尤其具有锥形区域(6)并且相对彼此成90
°
角布置。2.根据权利要求1所述的自适应操作模块(1)，其特征在于，所述传动转换机构(5)和第一主动调节力模块(4)构造成使作用在操作杆(3)上的扭矩在1到10Nm之间。3.根据权利要求1或2所述的自适应操作模块(1)，其特征在于，所述自适应操作模块还具有被动复位单元(7)，所述被动复位单元能使操作杆(3)返回到零位中。4.根据权利要求3所述的自适应操作模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：J多恩，U莫伦特，
申请(专利权)人：爱乐宝两合公司，
类型：发明
国别省市：