专利名称：带有可移动连接的控制器的工作机操作员控制站的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于工作机的操作员控制站的，尤其涉及一种借助一个操作员控制站来准备操作一种工作机的方法。
背景技术：
在相关的几个新型的工作机中，工作机的多个操作控制器与一个操作员的工作座位而不是与该工作机本身相连。通过将控制器连接到上述的工作座位，工作机操作员的舒适度得到提高，而反过来，操作员的生产力也得到了提高。例如，许多工作机在相对高低不平的地面上进行操作，从而引起的振动使得操作员也受到振动。通过从一个连接到工作机主体上的控制台上去掉其控制器并且将它们安装在位于工作座位悬架上方的操作员工作座位上，使得作用到操作员的振动得到减弱，此外，欧洲的规定还限制了对操作员允许的振动次数。
因为操作员必须从操作员工作座位上进出并且操作员身材各不相同，从而连接到操作员工作座位上的控制器也最好能相对于操作位可移动。例如，操作位可设计为适合于1996年10月22日授予Valier等人的美国专利5566778所提出的农用拖拉机的操作位，其包括多个连接到一个扶手上的控制器，且该扶手可在不同的方向上进行移动。上述的扶手通过一个摩擦铰接接头可以在垂直和水平的位置之间进行移动，从而提供了到操作员的工作座位的出口。为了提高操作员的舒适度，上述的扶手的长度及扶手与控制器间的角度都是可调的。
尽管为了提高操作员的舒适度，上述Valier操作员工作座位可以为操作员提供调节工作机操作控制器的位置的能力，但是Valier扶手对于许多用于在相对地面不平的条件下进行操作的工作机中来说，可能强度不够。例如，当沿着一座山的一侧操作一个工作机时，山的斜坡将导致操作员将自身的部分重量放在上述的带有控制器的扶手上以保持他自己处于一个竖直的位置上。因而，所述的扶手，可能还有多个控制器都必须充分地牢固以承受一个相对大的横向荷载。此外，操作员感觉所述的扶手可以保证支撑操作员的重量也很重要。另外，因为上述的Valier扶手通过上述的摩擦铰接接头固定到位而不是被牢固地锁入一个工作机操作位置上，所以上述扶手可能因为由高低不平的地形而引起的振动而发生摇摆或者反冲。上述扶手因缺乏强度和刚度而不利地影响到操作员的舒适度、安全感和工作。
本发明的公开一种能直接克服上述所述一个或多个技术问题。
发明内容
本发明公开内容的一个方面，是一个工作机，其包括一个工作机主体，通过一个悬挂系统将带有座位组件的操作员控制站连接到该工作机主体上。至少一个工作机操作控制器在一个工作机操作位置和出口位置之间可枢轴转动地连接到该座位组件上。一个锁定机构可操作地将至少一个工作机操作控制器固定到工作机操作位置上。
本发明公开内容的另一个方面，是一个操作员控制站，其包括一个座位组件，其部分地支承于一个悬挂系统上。至少一个工作机操作控制器可枢轴转动地连接到上述座位组件，并且该控制器可在一个出口位置和一个工作机操作位置之间移动。一个锁定系统可操作地将至少一个工作机操作控制器固定到工作机操作位置上。
本发明公开的还有一个方面，工作机通过将包括至少一个工作机操作控制器的扶手枢轴转动到工作机操作位来准备操作运行。扶手被锁定在工作机操作位置上。
附图1所示为按照本发明所公开的一个工作机的侧视图；附图2所示为根据附图1中的工作机的操作员控制站的透视图；附图3所示为根据附图2的操作员控制站的透视图，该扶手位于出口位置；和附图4所示为根据附图3中扶手的侧视图，该扶手锁定在工作机操作位置中。
具体实施例参照附图1，所示为按照本发明的一个工作机10的侧视图。尽管上述的工作机10如图示为一个轮式装载机，但其应当被理解为本发明可以在不同类型的工作机中应用。所示的轮式装载机10包括一个工作机主体11，一个操作员控制站12通过悬挂系统13连接到工作机主体11上，该操作员控制站12包括一个座位组件14。本发明考虑到了现有技术中的任何形式的吸收振动的悬挂系统来使操作员脱离振动。将一个工作机操作控制器16可枢轴转动地连接到所述的操作员控制站12中，尽管本发明也考虑了将多个工作机操作控制器枢轴转动地连接到操作员控制站12中。所述工作机操作控制器16通过控制器传送线15与电子控制模块38相连而形成电联系，反过来，电子控制模块38通过装载机传送线17与一个器具连系，即图中所示装载机18。因而，一个操作员可以通过操纵上述连接到操作员控制站12的工作机的操作控制器16来控制装载机18的运动。
参照附图2，是一个附图1所示工作机10中的操作员控制站12的透视图。所述的座位组件14包括一个座位组件框架39，其中，一个第一扶手19、一个第二扶手21、一个座位20和一个背靠部22连接到上述框架上。第一和第二扶手19和21包括软外壳40。一个工作机操作控制器16与上述第一扶手19的一部分相连接并在一个工作机操作位置16a(如图所示)和一个出口(egress)位置16b(如图3中所示)之间移动。一个把手32与扶手19相连以便辅助扶手19在位置16a和16b之间的移动操作。尽管工作机操作控制器16优选地连接到扶手19上，但仍应当理解为所述的工作机操作控制器16可以枢轴转动地连接到座位组件14的不同部位上，如座位组件14的背靠部22上。
所述的工作机操作控制器16如图所示为一个控制杆，其可操作移动装载机18，各种不同的工作机操作控制器均连接到第2扶手21上，控制器包括但不仅仅限于，一个器具锁停件、一个控制杆、一个有效荷载控制系统存储器、一个节流阀锁和一个节流阀释放器。尽管只有第一扶手19，由此工作机操作控制器16在图示中只是被枢轴转动地连接到座位组件14上去，但本发明还考虑了扶手19和21，由此使被连接的多个工作机操作控制器枢轴转动地连接到座位组件14上。扶手19和21均如图所示包括一个可调节的扶手支撑件24和两个扶手支撑件控制旋钮23。每个扶手支撑件24都可以升降，并通过操纵各自的扶手支撑件旋钮23将其锁定在一个预定的高度上。
参照附图3，其为一个扶手19在出口位置16b上的操作员控制系统12的透视图。如图所示，扶手19不带有软外壳40以便能以图解说明扶手19的内部机构30。扶手19包括两部分，一个可被移动的部分25和一个相对于座位组件14的座位20固定的部分26，所述固定部分26可以通过不同的方法固定地连接到座位20，如将固定部分26螺栓连接到座位组件框架39上。所述可移动部分25则通过销27连接到固定部分26上，并且其被迫只能以销27为枢轴转动。因此，可移动部分25可向上枢轴转动到出口位置16b(如图所示)和向下枢轴转动返回到工作机操作位置16a(如图2和4所示)，但是不能背离座位20向外枢轴转动，所述的出口位置16b是工作机操作位置16a外的任何一位置，其为操作员提供一个出口通道以便操作员出入操作员控制站12。尽管在图3中没有示出，所示的出口位置16b仍优选地包括一个最大出口位置，在该位置上，所示的工作机操作控制器16通过一个大于90度的角度与工作机操作位置16a上分开，从而使得扶手19大致平行于座位背靠部分22。
一个弹簧组件28被可操作地安置在固定部分26和可移动部分25之间。当所述的扶手19和工作机操作控制器16位于工作机操作位置16a时，所述弹簧组件28被压缩，优选地，所述的固定部分26和可移动部分25为铸件，其由热处理过的铝制成。那些本领域技术人员可以知道，部件25和26可以由任何一种可提供足够强度的材料所制成，以便能承受靠在扶手19上的操作员的荷载以支撑靠在其上的操作员并为其提供一种安全感，使他觉得扶手及与其相连的控制器不会断裂或倒塌。然而，包括构成铸件25和26的材料又必须足够轻，这样才不会对座位悬挂件13产生不利影响或发生使其倒塌。
再参照附图3，扶手19和21均优选为可沿着一个线路41在多种长度位置之间进行调整。尽管本发明考虑了很多在多个不同的扶手长度位置之间对扶手19和21进行调整的方法，但只示出了如图中的例子，可移动部分25被分解为一个控制部分35和一个扶手的支撑部分36。所述的控制部分35可以相对于的扶手支撑部分36前后移动。所述的工作机操作控制器，包括控制器16连接到控制部分35，而扶手支撑件24连接到扶手支撑部分36。在图中所示的例子中，两个可移动轴37在扶手支撑部分36和控制部分35之间延伸。轴37在由扶手支撑部分36所限定的孔内滑动。控制部分35则可操作地与滑动轴37连接起来一起移动。至少一个轴37以一个预定的间隔限定了扶手的定位孔(图中未示出)的设置。每一个扶手的定位孔与一个不同的扶手长度位置相关联，尽管扶手定位孔之间的预定的间隔距离各不相同，但该间隔距离仍应当满足能提供一个足够多的离散的扶手长度位置以适应不同手臂长度的操作员。如图所示，预定的间距是半英寸。一个弹簧支承(spring loaded)销(图中未示出)可在上述的扶手定位孔内移动出入。当所述的弹簧支承销位于第一位置并与其中一个扶手定位孔对齐时，该弹簧支承销伸进其中的一个定位孔中。一个扶手长度松开件(图中未示出)可操作地使上述弹簧支承销移动进入第二位置，于是操作员可以调整控制部分35和支撑部分36之间的距离。当上述的弹簧支承销与扶手定位孔不对齐时，该弹簧支承销将反抗弹簧的偏压力而被轴主体推入第二位置。
参照图4，所示为一个设置在工作机操作位置16b中的扶手19的侧视图。与图3相似，软外壳40被移走以便能够以图解说明扶手19的内部机构30。座位组件14包括一个锁定机构33，该机构可操作地将工作机操作控制器16固定到工作机操作位置16a上。锁定机构33包括一个穿过所述的可移动部分25的弹簧支承杆(未在图中示出)。当扶手19位于工作机操作位置16a时(如图中所示)，该杆被偏压置于第一位置并与所述的固定部分26中的杆孔(图中未示出)对齐。在第一位置上，所述杆在可移动部分25之间延伸并进入上述固定部分26上的杆孔中。上述的锁定机构33还包括一个操作员锁定松开件34(如图3所示)，该锁定松开件34可操作地使上述弹簧支承杆移动到一个第二位置，该第二位置中上述杆不会进入杆孔。而当工作机操作控制器16不在上述工作机操作位置16a上时，上述的弹簧支承杆则保持在第二位置上并不与杆孔对齐。
为了将上述扶手19从工作机操作位置16a上移开，可使在一个不工作的位置和一个可操作的位置(如图中所示)之间移动的控制杆29位于不工作位置上。控制杆29可操作地与一个开关31相连。当该控制杆29位于可操作位置时，开关31使得在电子控制模块和控制器16之间形成电联系。然而，当该控制杆位于不工作位置时，开关则通过断开电子模块38和控制器16之间的传递而使控制器16不能起作用，因而，当扶手19和被连接的工作机操作控制器16不在工作机操作位置16a上时，工作机操作控制器16是不工作的。本领域所熟知的技术中有很多种制造不工作的控制器16的方法，其中包括但并不仅仅被限制为当控制器接收到一个显示扶手位于出口位置的信号时，设计电子控制模块程序使控制器不启动。
工业上应用参照图1-4，论述了一种用于操作的轮式装载机10的准备方法。尽管本发明只是论述了如图示中的轮式装载机10中的操作员控制站12，但本发明还可用于任何工作机中的操作员控制站。为了能从操作员控制站12里出来或进去，该操作员可以移动扶手19进而是工作机操作控制器16到达出口位置16b(如图3中所示)。为了将扶手19移动至出口位置16b，操作员必须首先将控制杆29移动到不工作位置，此时，连接到控制杆29上的开关31将电子模块38和控制器16之间的传递断开。由于上述工作机操作控制器16是不工作的，这时，如果该操作员在进出操作员站12时由于意外地滑倒或向下倾斜而移动控制器16，该操作员将不能启动轮式装载机10。此外，本领域技术人员可以理解控制器16应当被设计成当操作员向下倾倒时作用在控制器16上的重量不应使控制器16不能正常工作。在控制器16不工作后，操作员可以拉起操作员锁定松开件以便于将弹簧支承杆(图中未示出)移动到位于杆孔外面的第二位置上。当上述的弹簧支承杆位于第二位置时，操作员可以利用把手32将扶手19提升至工作机操作位置16a之外。而当工作机操作控制器16位于工作机操作位置16a之外时该弹簧支承杆和杆孔将一起被保持在第二位置上。
当所述扶手19位于出口位置16b时，设有一个为方便操作员进入操作员控制站12的空间，且与工作机控制器16没有接触，从而提高了操作员的舒适度和安全性。另外，操作员可以将扶手19和工作机操作控制器16从工作机操作位置16a移动至最大出口位置，该位置大于90度。因此，如果弹簧组件28一旦断裂，此时工作机操作控制器16位于最大出口位置时，重力将有助于防止扶手19和控制器16向下掉落到工作机操作位置16a上。
一旦操作员坐在座位组件13上，他就可以利用把手32将扶手19和工作机操作控制器16移动到工作机操作位置16a上，带有工作机操作控制器16的扶手19将绕着销27枢轴转动到工作机操作位置16a上。当扶手19位于工作机操作位置16a时，所述锁定机构33的弹簧支承杆将连与扶手19的固定部分26中的杆孔对齐。对齐时，弹簧支承杆将在扶手19的固定部分26和可移动部分25之间延伸，从而保证所述扶手19进入到工作机操作位置16a中去，因为扶手19和工作机操作控制器16被锁定机构33锁定在工作机操作位置16a中。所以，在轮式装载机10工作的过程中，在扶手19和座位20之间的反冲或运动即使得不到消除也将被减少。
一旦操作员将自己固定在操作员控制站12中并将扶手19锁定在工作机操作位置16a时，优选地，操作员可以将工作机控制器16调整至操作员需要的扶手长度的位置。操作员可以相对于座位20和扶手支承部分36将扶手19的控制部分35移动到需要的扶手长度的位置。尽管已经有各种将控制部分35向前或向后进行调整的方法，但在所述图示例子中，操作员可以拉起控制器位置的锁定松开件(未在图中示出)，将弹簧支承销从一个轴37中的扶手定位孔中移出，使得操作员拉动控制部分35使与之相连的轴杆37一起向前或向后移动。一旦控制部分35位于操作员手臂长度的位置，操作员可以松开控制器的锁定松开件。将销重新插入到其中的一个扶手孔中，以便将控制部分35锁定在所需要的扶手长度的位置上。此外，优选地，操作员可以通过操纵扶手支承部分24和扶手支承控制旋钮23来调整扶手支承部分24的高度。操作员可以对控制部分35和扶手21的扶手支承部分24做类似的调整。
一旦操作员控制站12被调整为操作员所需的特定尺寸，操作员就可开始操作工作机。在操作过程中，轮式装载机10可以克服高低不平地形进行操作。因为工作机操作控制器16被连接到位于座位悬挂件13上方的座位组件13上，所以经过工作机控制器16传到操作员的振动将被削弱甚至被消除。而且，由于扶手19被锁定在工作机操作位置16a上，不会发生由于高低不平的地形导致扶手19相对于座位20进行移动。另外，操作员还有可能被要求以一定的角度来操作轮式装载机10，例如在山的一侧。由于可移动的部分25和固定部分26均为由经过热处理的铝所制成的铸件，扶手19和21具有足够的强度去承受操作员的横向荷载并为处于倾斜状态的操作员提供一种安全感。然而，上述铸件必须都很轻，这样它们就不会产生多余的重量作用在座位的悬挂件13上。
本发明的操作员控制站12具有很多优点，因为其为操作员提供了安全感和舒适度，反过来，也同时提高了操作员生产力。本发明使操作员能够将操作员控制站12调整至适合他或她自己的尺寸，并且，同时还限制了座位组件14的不必要的运动。为了使操作员隔离于由操作轮式装载机10而产生的的振动，多个工作机操作控制器都被连接到扶手19和21上，并且座位悬挂件13可操作地被定位在扶手19及21与工作机主体11之间的位置上。为了削弱在操作轮式装载机10的过程中扶手19相对于座位组件14的座位20的运动或反冲，移动部分25的枢轴转动被限制在工作机操作位置16a与出口位置16b之间，并且，扶手19也被锁定在工作机操作位置16a上。在以一定的角度操作轮式装载机10的过程中，为了保证当操作员斜靠在扶手19和21上而以之为支撑时的安全性，本发明还包括由经过热处理的铝质铸件所制成的结实的扶手19和21。
本发明还使操作员能够将操作员控制站12调节到适合操作员她或她自己的尺寸。该操作员可以调整扶手19和21，使多个工作机控制器，包括控制器16都被设置在与操作员手臂长度相对应的扶手长度的位置上。更进一步的，为了向出口提供一条进出操作员控制站12的通道，操作员可以调节扶手支承件24的高度，并将扶手19的可移动部分25向上和向下进行枢轴转动。尽管本发明只举例阐述了扶手19绕着销27移动，但其还公开了所有在工作机操作位置16a和出口位置16b之间进行移动的两个扶手。
应当可以理解，上述说明书仅仅为了说明的目的进行了描述，而不是对发明公开的范围进行了限制，因此，本领域技术人员可以通过对附图、公开内容和所附的权利要求的研究中得到本发明的其它方面、目的及优点。
权利要求
1.一种工作机，包括一个工作机主体；一个操作员控制站，其包括一个通过一个悬挂系统连接到工作机主体上的座位组件；至少一个工作机操作控制器，其在一个工作机操作位置和一个出口位置之间可枢轴转动地连接于座位组件；以及一个锁定机构，其可操作地将至少一个工作机操作控制器固定在工作机位置上。
2.如权利要求1中所述的工作机，其特征在于，座位组件包括至少一个扶手；以及所述的至少一个工作机操作控制器被连接到所述扶手的至少一部分上并和其一起移动。
3.如权利要求2中所述的工作机，其特征在于，扶手的至少一部分沿着一条线在多个扶手长度位置之间进行调节。
4.如权利要求2中所述的工作机，其特征在于，所述的至少一个工作机操作控制器当其位于出口位置时是不工作的。
5.如权利要求2中所述的工作机，其特征在于，所述的座位组件包括一个座位；扶手包括一个可移动的部分，该部分通过一个销连接到一个与相对于座位的固定的部分上；以及所述可移动部分被限制为只能绕着销枢轴转动。
6.如权利要求5中所述的工作机，其特征在于，锁定机构包括一个偏压于第一位置的弹簧支承杆，和一个操作员锁定松开件，且该件可操作地将上述弹簧支承杆移动到第二位置；以及当上述工作机操作控制器位于工作机操作位置时，上述弹簧支承杆与一个杆孔对齐并位于第一位置，而当上述工作机操作控制器位于出口位置时，上述弹簧支承杆与上述杆孔不对齐且位于第二位置。
7.一个操作员控制站，包括一个座位组件，其部分地被支撑于一个悬挂系统上；至少一个工作机操作控制器，其在一个出口位置和一个工作机操作位置之间可枢轴转动地与所述座位组件相连；以及一个锁定机构，其可操作地将至少一个工作机操作控制器固定到工作机操作位置。
8.如权利要求7所述工作机，其特征在于，所述的座位组件包括至少一个扶手；所述至少一个工作机操作控制器与扶手至少一个部分连接并一起移动；所述座位组件包括一个座位；所述扶手包括一个可移动部分，该部分通过一个销与相对于该座位的固定部分相连；以及所述的可移动部分被限制为只能以销为轴枢轴转动。
9.如权利要求8中所述的操作员控制站，其特征在于，所述的锁定机构包括一个偏压于第一位置的弹簧支承杆，和一个操作员锁定松开件，该件可操作地将上述弹簧支承杆移动到一个第二位置；当所述工作机操作控制器位于工作机操作位置时，所述的弹簧支承杆与一个杆孔对齐并位于第一位置，而当工作机操作控制器位于出口位置时，所述弹簧支承杆与上述杆孔不对齐且位于第二位置；以及至少所述可移动部分的一部分可沿一条线在多个扶手长度位置之间进行调整。
10.如权利要求9所述的工作机，其特征在于，所述的出口位置以一个大于90度的角度与工作机操作位置分开；和至少一个工作机操作控制器当其位于出口位置时是不工作的。
全文摘要
为了提高工作机操作员的舒适度并能保证操作员的安全感，工程技术人员一直在寻求不同的对策。本发明包括一个操作员控制站，其包括一个部分地支撑于悬挂系统上的座位组件。至少一个工作机操作控制器在一个出口位置与一个工作机操作位置之间可枢轴转动地连接于所述座位组件。一个锁定机构可操作地将所述工作机操作控制器固定到工作机操作位置上。
文档编号B60K26/00GK1760479SQ200510103898
公开日2006年4月19日 申请日期2005年7月4日 优先权日2004年7月2日
发明者E·J·别斯科, J·P·马科渥伟 申请人:卡特彼勒公司