用于改善的机械控制的操纵杆组件制造技术

一种操纵杆组件，其通过能够主要地绕时钟弹簧的竖向轴线旋转而提供了在恶劣环境操作期间改善的操作者控制和稳定性。该操纵杆组件还包括手掌支架，手掌支架通过手掌支架下壳体中的夹板与时钟弹簧相联。另外，操纵杆组件具有界面装置，界面装置包括至少一个容易地由操作者拇指致动的输入装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及操作界面，更具体地说，本专利技术涉及用于操作机械 的操作杆。
技术介绍
在考虑操作者和机械的界面时，对人体运动学更好的理解和改善的技 术特征有助于开发出改善的控制界面。这种界面可添加到机械上用以改善其功能、提升其效率以及扩展其普遍应用，同时又减低因恶劣的人机工程 学给操作者健康带来的负面影响。然而上述界面可能因控制器或开关的蹩 脚布局带来不便，或者给操作者带来新的人机工程学问题。另外， 一些改 善的界面可能过多地关注人机工程学而忽略了设计对机械操作精度或界面 可靠性的影响。本专利技术的目的是克服上述一个或多个问题。
技术实现思路
在一个实施方式中，本专利技术的目的是提供一种操纵杆组件，其包括一 基座，该基座由主配线和时钟弹簧组成，时钟弹簧具有竖直轴线。操纵杆 组件还包括手掌支架，该手掌支架包括上壳体、下壳体、夹板、数据线以 及数据线接线器。另外，操纵杆组件包括界面装置。操纵杆组件可绕时钟 弹簧的竖向轴线转动，竖向轴线基本上与上壳体垂直。附图说明图l为依照本专利技术的左侧操纵杆的示意图。图2为图1所示的操纵杆的操作者输入头的示意图。图3为图1所示的操纵杆的分解图。图4为图1所示的操纵杆的下壳体的分解图。图5为支架組件的分解图，其包括图4中手支架下壳体和时钟弹簧。 图6为安装上壳体前的手支架下壳体的示意图，示出了手支架下壳体 内的控制输入配线的内部朝向。具体实施例方式参照图l依照本专利技术的左侧操纵杆组件的示意图，上壳体114与下壳 体112相连，从而组成手掌支架110。参照图4和5，手掌支架110在下壳 体的一端处与时钟弹簧520相联，时钟弹簧520由夹板322和时钟弹簧基 座510驱动。手掌支架110还直接连接到一界面装置126，界面装置126 适于接收操作者的输入且位于手掌支架110的一端一一该端远离下壳体的 连接到时钟弹簧520的区域。因此，下面公开的操纵杆组件可绕一轴杆(未 示出)的竖向轴线旋转，当夹板322由一夹板紧固件326紧固时，该轴杆 连接到夹板322，且该竖向轴线基本上与上壳体垂直。轴杆可绕竖向轴线 旋转，且轴杆的角度位置产生一转向信号。尽管图1以及本专利技术的其余部 分不时地概括描述左侧操纵杆组件，但应当了解本专利技术也预见了右侧操纵 杆组件的构型。进一步参照图1，上壳体114被制成刚性的，并且适于提供在操作过 程中可将操作者手掌置于其上的区域。如图1所示的实施方式中所示，上 壳体114可具有复合轮廓，从而使得在操作中提供充分支撑的同时操作者 手掌可舒服地搁置在上壳体114上。上壳体114的轮廓被设计成使得在操 纵杆组件连接到座椅上时操作者的手臂可搁置在扶手上，从而在崎岖地形 的操作过程中有利于更好的搮作者稳定性。例如，在一个实施方式中，上 壳体114具有鸭尾状件116、两个搁置区118和120、拇指搁置区122以及 握持区124。另外，手掌支架110的刚性形式能进一步改善操作者的稳定 性、从而相应地改善机械控制性能。至于下壳体112，下壳体112可与上壳体114 一体地形成，或者上、 下壳体可利用任何通常已知的连接机构连接，如粘合剂、胶水或紧固件。 如图3中所示，手掌支架110可通过界面装置固定紧固件318和手掌支架 紧固件319连接。如图2所示，操纵杆组件还包括界面装置126，其邻近握持区124连 接到手掌支架110。界面装置126可与手掌支架110—体地形成，或者如 图3所示，界面装置126可通过至少一个界面装置支撑紧固件319连接到 手掌支架110。界面装置126包括至少一个位于面板128上的输入装置， 其祐二没计成用于控制机械的特定功能。输入装置可为现有技术中已知的任 意类型的输入装置，如按钮、开关、控制杆、滚轮、键盘或触控板。界面 装置126可包括界面装置本体312和面板128，它们可彼此一体地形成， 可彼此卡合或可通过任何其它已知的连接机构_—如图3中所示的界面装 置紧固件314——彼此相连。固定构件316可设计成固定一个或多个输入 装置。另外，界面装置126的面板128的轮廓可形成复合面，从而使得至少 一个输入装置可由操作者的拇指方便地致动。在一个实施方式中，面板128 具有位于面板两个面上的输入装置132, 134和136。在本实施方式中，输 入装置132为允许操作者选择地指示机械恢复先前速度的装置，如按钮装 置。另外，输入装置134为控制机械移动速度的装置，如滚轮装置，其可 实现精确的速度控制和多个准确的速度。此外，输入装置136为控制机械 传动系统/变速箱(transmission)的齿IB殳置的装置，如明确地将传动系 统置于前进、空转或后退中或可选地将齿轮没置选择在第一档、第二档、 第三档等的开关。图4详细绘出了下壳体112和夹板322,夹板322集成在操纵杆组件 内，从而便于将手掌支架110连接到时钟弹簧基座510。夹板322可与下 壳体112 —体地形成或通过如卡合、粘合剂或紧固件等任何已知的合适的 连接机构与下壳体112连接。如图4中所示，夹板紧固件324可用于将夹 板322连接到下壳体112,且可通过紧固件固定件320实现进一步的固定(如图3所示)。参见图5,时钟弹簧基座510为机械的其他特征一一如操作者座椅的 扶手一一提供了固定装置。时钟弹簧基座510可通过任何已知的合适连接 装置固定到机械的其他特征，也可与所述机械特征一体地形成。如图5所 示，所述合适的连接装置可为如螺栓的基座紧固件516。此外，时钟弹簧 基座510包括时钟弹簧520，其释放操作者意图向左或向右转动操纵杆的 输入应力。时钟弹簧5加具有竖向轴线，该轴线通常但不总是位于时钟弹 簧的中心附近。轴杆延伸穿过时钟弹簧基座510、下壳体112、上壳体114， 且基本上垂直于手掌支架110。在该优选实施方式中，不同于前述的输入 装置，时钟弹簧和轴杆是操纵杆组件中接受操作者输入的唯一一个可移动 的特征。时钟弹簧基座510还包括用于连接到接线器512的主配线514的至少 一部分。通过将主配线514集成到时钟弹簧基座510内，与其他常用输入 装置如按钮或开关相比，时钟弹簧基座510还可通过降低操纵杆组件内断 线的可能性来改善其可靠性以及与时钟弹簧520的整体性。此外，如图6所示，操纵杆组件可包括电气连接到界面装置的输入装 置电路且终止于接线器512的数据线，该数据线由一电线套管610保护。 在上述详细的实施方式中一一其中界面装置具有三个输入装置，独立的数 据线电气连接到每个输入装置电路并终止于接线器512。当接线器512连 接到主配线514时，主配线514可利于输入装置与电子控制单元(未示出) 之间的电气连接。可选地，当操纵杆组件包括将来自输入装置的致动和轴 杆位置的电气信号传输给电子控制单元的无线传输器(未示出)时，可更 换或移除数据线、接线器512以及主配线514。操纵杆组件的各部件，即上壳体、下壳体、界面装置以及时钟弹簧基 座部分可由任何现有技术中公知的装置连接在一起。例如，操纵杆组件的 部件可通过多个才几械紧固件连接在一起，如图3的分解图所示。可选地， 操纵杆组件的部件可通过粘合剂连接，或者若为金属则可通过焊接、硬钎 焊或软钎焊连接。工业实用性操纵杆组件可用于增强恶劣操作环境下机械操作者的稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操纵杆组件，包括：　时钟弹簧基座，其具有竖向轴线，以及　握持组件，其包括手掌支架和界面装置，所述握持组件以可旋转的方式连接到所述时钟弹簧基座，使得所述握持组件仅在基本上垂直于所述竖向轴线的平面内绕所述竖向轴线枢转，其中，所述 手掌支架与所述竖向轴线相交。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M巴斯克斯，GR科普，RG奥布恩，DE希勒，RL斯塔梅特，GA斯蒂埃夫纳，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]