一种位置可调的手柄杆以及农用机械转向手柄的制作方法

本发明涉及农用机动车相关技术领域，具体涉及一种位置可调的手柄杆以及农用机械转向手柄。

背景技术：

目前，市场上的农用机动车（例如履带式机动车）驾驶室机型转向升降手柄位于驾驶室右侧操纵台上，操纵手柄杆角度固定，无法满足不同人群对操纵手柄位置舒适性需求，且操纵总成装配完成后手柄弯曲超出操纵台，在驾驶员进出驾驶室过道时容易发生碰触，产生误操纵，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是目前农用机动车驾驶室操纵台上手柄杆位置不可调节，无法满足驾驶员对不同位置的操纵需求，而且进出驾驶室过道时容易发生碰撞，产生误操作等。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种位置可调的手柄杆，包括手柄杆焊合、限位支架、旋转支座、拉杆以及限位销，所述手柄杆焊合下端铰接在所述旋转支座上，所述限位支架固定在所述手柄杆焊合中部，所述限位支架上开设有导向槽，所述拉杆活动设置在所述限位支架上并与所述手柄杆焊合并排布置，所述拉杆下端设有限位销，所述限位销弹性连接在所述限位支架上并位于所述导向槽内；所述旋转支座上开设有若干依次并排布置限位槽，所述限位支架与所述旋转支座部分重合，使所述手柄杆焊合相对所述旋转支座转动过程中，所述导向槽能与任意一个限位槽部分重叠；

其中，手柄杆在进行位置切换时，拉动拉杆使所述限位销从其中一个限位槽中移出，转动所述手柄杆焊合至另一个位置，使所述导向槽与另一个所述限位槽对应，将所述限位销释放并进入另一个所述限位槽内。

本发明的有益效果是：本发明在不破坏农用机动车手柄杆原有结构的基础上，增设限位支架、旋转支架，并利用与手柄杆焊合并排布置的拉杆和限位销配合，实现手柄杆焊合的旋转限位，达到手柄杆不同角度的切换，避免对手柄杆内部操控结构造成影响；而且手柄杆焊合与拉杆并排布置，方便单手操作，不影响驾驶人员正常操作，而且不妨碍手柄杆焊合内部布置电器线束等。另外在农用机械驾驶室上进行手柄操纵时，手柄杆自身需要有足够的强度以及刚性，保证手柄杆在进行前后左右操纵时，不至于断裂或者弯曲，采用限位支架和旋转支架等结构不仅能够满足位置调节需求，还能够使整个调节机构以及手柄杆自身强度能够满足操纵需求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述限位支架呈倒u型结构，所述手柄杆焊合贯穿所述限位支架的顶壁设置，所述限位支架的两侧壁上分别开设有导向槽，所述限位销穿设在两个导向槽中。

采用上述进一步方案的有益效果是：限位支架采用u型结构，使限位销的切换过程更加稳定可靠，避免出现其他方向的晃动。

进一步，所述拉杆上端从所述限位支架的顶壁穿出，所述限位销与所述倒u型结构顶壁之间通过弹性件连接，所述弹性件套设在所述拉杆上。

采用上述进一步方案的有益效果是：将拉杆上端从限位支架顶壁穿出，使驾驶人员在操作手柄杆焊合的同时，伸出手指就能提升拉杆，且整个手臂无多余动作，使单手操作更加快捷、舒适，使手柄杆焊合旋转操作和拉杆操作能够同步进行；另外，将弹性件套设在拉杆上，使作用到限位销上的弹性作用力更加均匀稳定，使限位销移入到限位槽过程更加稳定。

进一步，所述限位支架的顶壁上表面上固定有导向套，所述导向套与所述手柄杆焊合平行布置，所述拉杆上端从所述导向套穿出。

采用上述进一步方案的有益效果是：导向套的设置，可为拉杆提供有效的导向，进而使限位销的运动行程更加平稳，不会发生偏移。

进一步，所述限位销中部开设有通孔，所述拉杆下端穿过所述通孔，所述拉杆位于所述限位销上方和下方的部分上分别螺纹连接有螺母，利用所述螺母将所述拉杆与所述限位销锁紧。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用螺母将限位销锁紧在拉杆上，可方便根据不同的限位槽更换不同的限位销，或者根据不同的手柄杆焊合更换不同长度或结构的拉杆，以适应不同的需求。

进一步，所述旋转支座呈u型结构，所述手柄杆焊合下端位于所述u型结构的两侧壁之间并与所述u型结构的两侧壁铰接，所述u型结构两侧壁上端分别开设有若干上端敞口的所述限位槽。

采用上述进一步方案的有益效果是：旋转支座采用u型结构，可与限位支架配合，将弹性件拉杆等结构隐藏在旋转支座和限位支架内，避免对切换过程造成影响，而且使整个切换行程更加稳定可靠。

进一步，相邻两个限位槽之间过渡部分的上端面为外凸的圆弧结构；若干依次并排布置的限位槽中，位于两端的两个导向槽的外边高度高于所述过渡部分的高度。

采用上述进一步方案的有益效果是：将相邻两个限位槽之间过渡部分上端面设置为外凸的圆弧结构，方便限位销在相邻两个限位槽之间无阻切换，而且能够防止限位销从旋转支架的限位槽中完全脱出。

进一步，所述限位销包括安装部和两个对称设置在所述安装部两侧的受力部，所述受力部与所述限位槽内侧壁结构适配，所述受力部与所述限位槽槽壁适配的两个侧面分别包括上下布置的受力面和导向面，每个所述侧面上的所述受力面竖直布置，每个所述侧面上的导向面倾斜布置使所述受力部下端形成尖角结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：两个导向面形成的尖角结构可以使其方便的切入旋转支座的导向槽内。

进一步，所述手柄杆焊合下端设有第一轴套，所述第一轴套两端分别安装有尼龙套，所述旋转支座上安装有销轴，所述销轴贯穿所述尼龙套和所述第一轴套设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：尼龙套与手柄杆焊合、旋转支座过盈配合，不仅能够使手柄杆焊合转动灵活无卡滞，而且可实现调节机构进行左右操纵且牢固可靠。

一种农用机械转向手柄，包括固定座、旋转座焊合和所述的手柄杆，所述旋转支座底部安装有与所述手柄杆焊合垂直布置的第二轴套；所述固定座上安装有第一转轴；

所述旋转座焊合包括第三轴套、连接杆和第二转轴，所述第三轴套和所述第二转轴分别垂直连接在所述连接杆上，所述第三轴套与所述第二转轴相互错位且垂直设置；所述第二轴套套设在所述第二转轴上，所述第三轴套套设在所述第一转轴上。

本发明的有益效果是：本发明的转向手柄，能够在不影响原有转向功能、不改变原有转向手柄结构的前提下，能够根据驾驶员的需求，切换不同的操作角度，以适应不同人群对操纵手柄位置舒适性需求。

附图说明

图1为现有转向手柄结构示意图；

图2为现有转向手柄的爆炸结构示意图；

图3为本发明转向手柄的立体结构示意图；

图4为本发明转向手柄在位置一和位置二切换的结构示意图；

图5为本发明转向手柄的立体爆炸结构示意图；

图6为本发明旋转支座的立体结构示意图；

图7为本发明旋转支座的侧视结构示意图；

图8为本发明限位销的立体结构示意图；

图9为本发明限位销的剖视结构示意图；

图10为本发明旋转支座与限位支架配合的结构示意图；

图11为本发明转向手柄的侧视结构示意图；

图12为图11中d-d剖面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、手柄杆焊合；11、第一轴套；12、尼龙套；

2、限位支架；21、导向槽；22、闭合导向通道；

3、旋转支座；31、限位槽；32、圆弧结构；33、销轴；34、外边；

4、拉杆；42、螺母；

5、限位销；51、通孔；52、安装部；53、受力部；54、受力面；55、导向面；

6、弹性件；7、导向套；

100、固定座；200、旋转座焊合；300、第二轴套；400、第一转轴；500、第三轴套；600、连接杆；700、第二转轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

图1和图2为现有的农用机动车的手柄杆结构示意图，可实现前后左右方向操纵。

如图3-图12所示，本实施例的一种位置可调的手柄杆，包括手柄杆焊合1、限位支架2、旋转支座3、拉杆4以及限位销5，所述手柄杆焊合1下端铰接在所述旋转支座3上，所述限位支架2固定在所述手柄杆焊合1中部，所述限位支架2上开设有导向槽21，所述拉杆4活动设置在所述限位支架2上并与所述手柄杆焊合1并排布置，所述拉杆4下端设有限位销5，所述限位销5弹性连接在所述限位支架2上并位于所述导向槽21内；所述旋转支座3上开设有若干依次并排布置限位槽31，所述限位支架2与所述旋转支座3部分重合，使所述手柄杆焊合1相对所述旋转支座3转动过程中，所述导向槽21能与任意一个限位槽31部分重叠；

其中，如图4所示，手柄杆在进行位置切换时，拉动拉杆4使所述限位销5从其中一个限位槽31中移出，转动所述手柄杆焊合1至另一个位置，使所述导向槽21与另一个所述限位槽31对应，将所述限位销5释放并进入另一个所述限位槽31内。

本实施例在不破坏农用机动车手柄杆原有结构的基础上，增设限位支架、旋转支架，并利用与手柄杆焊合并排布置的拉杆和限位销配合，实现手柄杆按焊合的旋转限位，达到手柄杆不同角度的切换，避免对手柄杆内部操控结构造成影响；而且手柄杆焊合与拉杆并排布置，方便单手操作，不影响驾驶人员正常操作，而且不妨碍手柄杆焊合内部布置电器线束等。另外在农用机械驾驶室上进行手柄操纵时，手柄杆自身需要有足够的强度以及刚性，保证手柄杆在进行前后左右操纵时，不至于断裂或者弯曲，采用限位支架和旋转支架等结构不仅能够满足位置调节需求，还能够使整个调节机构以及手柄杆自身强度能够满足操纵需求。

本实施例的一个优选方案为，如图5-图7所示，所述限位支架2呈倒u型结构，所述手柄杆焊合1贯穿所述限位支架2的顶壁设置，所述限位支架2的两侧壁上分别开设有导向槽21，所述限位销5穿设在两个导向槽21中。限位支架采用u型结构，使限位销的切换过程更加稳定可靠，避免出现其他方向的晃动。

具体的，如图3-图12所示，所述拉杆4上端从所述限位支架2的顶壁穿出，所述限位销5与所述倒u型结构顶壁之间通过弹性件6连接，所述弹性件6套设在所述拉杆4上。其中，所述弹性件6优选为压簧。将拉杆上端从限位支架顶壁穿出，使驾驶人员在操作手柄杆焊合的同时，伸出手指就能提升拉杆，且整个手臂无多余动作，使单手操作更加快捷、舒适，使手柄杆焊合旋转操作和拉杆操作能够同步进行；另外，将弹性件套设在拉杆上，使作用到限位销上的弹性作用力更加均匀稳定，使限位销移入到限位槽过程更加稳定。

其中，如图12所示，所述限位支架2的顶壁内侧面装配压簧，用于承载压簧弹力，拉杆提升需要克服压簧弹力，提升力小于60n，操作手感良好；限位支架2的两个侧壁对称布置，其上的导向槽21与旋转支座3上的限位槽31配合使用，使限位销5在提升方向的运动稳定；限位槽31宽度与限位销5宽度适配，保证限位销5能够与限位槽31的内壁面贴齐，消除机构运动空行程，同时限位支架2两侧壁上导向槽21对称分布，使得限位支架2受力均匀平稳；同时导向槽21顶面为限位销5提升的最高面，将限位槽31顶面设计在压簧压缩行程内，保护压簧在使用过程中不至于因用力过大而损坏。

如图3-图12所示，所述限位支架2的顶壁上表面上固定有导向套7，所述导向套7与所述手柄杆焊合1平行布置，所述拉杆4上端从所述导向套7穿出。导向套的设置，可为拉杆提供有效的导向，进而使限位销的运动行程更加平稳，不会发生偏移。

如图8所示，本实施例的所述限位销5中部开设有通孔51，所述拉杆4下端穿过所述通孔51，所述拉杆4位于所述限位销5上方和下方的部分上分别螺纹连接有螺母42，利用所述螺母42将所述拉杆4与所述限位销5锁紧。其中，限位销5下方的螺母42与拉杆4底端平齐或拉杆4略超出限位销5下方的螺母2-3个螺纹螺距。利用螺母将限位销锁紧在拉杆上，可方便根据不同的限位槽更换不同的限位销，或者根据不同的手柄杆焊合更换不同长度或结构的拉杆，以适应不同的需求。

如图6所示，本实施例的所述旋转支座3呈u型结构，所述手柄杆焊合1下端位于所述u型结构的两侧壁之间并与所述u型结构的两侧壁铰接，所述u型结构两侧壁上端分别开设有若干上端敞口的所述限位槽31。旋转支座采用u型结构，可与限位支架配合，将弹性件拉杆等结构隐藏在旋转支座和限位支架内，避免对切换过程造成影响，而且使整个切换行程更加稳定可靠。

如图6和图7所示，相邻两个限位槽31之间过渡部分的上端面为外凸的圆弧结构32；若干依次并排布置的限位槽31中，位于两端的两个导向槽21的外边34高度高于所述过渡部分的高度。将相邻两个限位槽之间过渡部分上端面设置为外凸的圆弧结构，方便限位销在相邻两个限位槽之间无阻切换，而且能够防止限位销从旋转支架的限位槽中完全脱出。

如图8和图9所示，本实施例的所述限位销5包括安装部52和两个对称设置在所述安装部52两侧的受力部53，所述受力部53与所述限位槽31内侧壁结构适配，所述受力部53与所述限位槽31槽壁适配的两个侧面分别包括上下布置的受力面54和导向面55，每个所述侧面上的所述受力面54竖直布置，每个所述侧面上的导向面55倾斜布置使所述受力部53下端形成尖角结构。两个导向面55形成的尖角结构可以使其方便的切入旋转支座3的导向槽21内。当然，这里所说尖角结构并不一定是尖状，也可能是如图9所示的收口状结构。其中，所述受力面与导向槽和限位槽法线方向一致，使得限位销在限位槽以及导向槽内运动方向无任何分力，这样手柄杆在受到前后操纵力时能够将力进行100%传递。所述限位销上两个受力面的距离与限位槽和导向槽宽度保持一致，限位销能够与限位槽以及导向槽贴齐，消除机构运动空行程。而且限位销受力部结构一致且相对中间部分对称，使得限位销受力更加均匀平稳。

如图5所示，所述手柄杆焊合1下端设有第一轴套11，所述第一轴套11两端分别安装有尼龙套12，所述旋转支座3上安装有销轴33，所述销轴33贯穿所述尼龙套12和所述第一轴套11设置。尼龙套与手柄杆焊合、旋转支座过盈配合，不仅能够使手柄杆焊合转动灵活无卡滞，而且可实现调节机构进行左右操纵且牢固可靠。

其中，如图3-图12所示，本实施例的一个具体方案为，所述旋转支座3的两个侧壁上分别有两个限位槽31，分别为限位槽一和限位槽二，所述限位槽一开口方向竖直朝上，限位槽二倾斜布置且开口方向也倾斜布置，所述限位槽一远离所述限位槽二的一个槽壁为外边34，所述限位槽二远离所述限位槽一的一个槽壁为外边34，所述限位槽一的外边34以及限位槽二的外边34均比所述圆弧结构32的高度要高，这样就避免限位销从限位槽中脱出。

本实施例的手柄杆的位置调整过程为，如图3所示，手柄杆焊合1处于位置一处，不受外力，此时限位销5在压簧的作用下处于旋转支座3上的限位槽一底部，将手柄杆焊合1与旋转支座3紧紧连接在一起；如图3所示，手柄杆焊合1置于位置一处，用手向上提拉杆4，限位销5在拉杆4的带动下向上运动至手柄杆焊合1上的限位支架2的导向槽21的顶部，限位销5脱出旋转支座3上的限位槽一，此时，手柄杆焊合1与旋转支座3脱离开，可实现前后运动；在图4所示的位置一，给手柄杆焊合1施加向前推力得到图4所示位置二，此时，手柄杆焊合1置于位置二处，限位销5在拉杆4的带动下处于手柄杆焊合1上限位支架2导向槽21的顶部；手柄杆焊合1置于位置二处时，撤掉拉杆4上的拉力，限位销5和拉杆4在压簧以及自身重力作用下向下运动，限位销5最终置于旋转支座3限位槽二底部，将手柄杆焊合1以及旋转支座3紧紧连接在一起，实现手柄杆焊合1位置一和位置二的切换。反之，位置二可切换至位置一，从而实现整个手柄杆在位置一与位置二自由切换，手柄杆位置的调整，可以满足不同人群或者不同驾驶姿态对不同操纵位置的需求。

本实施例的限位销只能在限位支架导向槽与旋转支座限位槽重合后形成的闭合导向通道22中运动，当限位销提升高度高于旋转支座圆弧结构的高度时才能进行位置切换。以手柄杆焊合处于位置一为例，在压簧弹力作用下，限位销紧紧的处于旋转支座的限位槽一最低端，最大提升的高度l是限位销上表面到限位支架导向槽顶面的距离，满足手柄杆焊合进行位置切换的临界提升高度e是限位销最底面到旋转支座限位槽一与圆弧结构交点的位置，即e=b+d，实现手柄杆焊合位置切换的条件为：l＞e。

为保证手柄杆焊合位置切换到位，要求手柄杆焊合到达并进入指定位置，需对限位销进行限位；这就要求旋转支座的导向槽外边要长，防止限位销达到最大提升高度l时脱出，也就要求限位销受力面高度大于旋转支座限位槽外边顶面与限位支架导向槽顶面间隙差，即c＞a。另外为保证压簧的使用寿命，限位销的最大提升高度要小于压簧的压缩行程p，即l＜p。

因此，实现机构的位置切换满足条件：l＞e；保证手柄杆只在位置一、位置二间切换的条件为：c＞a。

本实施例的手柄杆焊合在进行位置调节时，前后操纵过程受力分析：限位销受力面、限位支架导向槽受力面、旋转支座限位槽受力面形成一个完整的配合结构，是整个机构中最重要的配合关系；在前后操纵过程中，整个机构的力传递对象：手柄杆焊合→限位销→旋转支座，最后通过旋转支座传递到旋转座焊合上，实现整个操纵机构的前后运动；力的关系：f前（后）=f’前（后）=f”前（后）。因为限位支架导向槽受力面、旋转支座限位槽受力面与限位销受力面平行贴齐，能消除机构运动空行程，且三面法向与所受施加力方向平行，操纵力对限位销运动方向（即限位槽开槽方向）无分力，不会发生限位销上下窜动的现象，故传力稳定。同时机构的两端各有一个限位销受力面与两限位槽受力面配合结构，且对称分布，机构力的传递仅局限在每个配合结构中且受力均分，避免拉杆受力，使得整个机构更加牢固可靠。

实施例2

如图3-图12所示，本实施例的一种农用机械转向手柄，包括固定座100、旋转座焊合200和所述的手柄杆，所述旋转支座3底部安装有与所述手柄杆焊合1垂直布置的第二轴套300；所述固定座100上安装有第一转轴400；所述旋转座焊合200包括第三轴套500、连接杆600和第二转轴700，所述第三轴套500和所述第二转轴700分别垂直连接在所述连接杆600上，所述第三轴套500与所述第二转轴700相互错位且垂直设置；所述第二轴套300套设在所述第二转轴700上，所述第三轴套500套设在所述第一转轴400上。

本实施例的转向手柄，能够在不影响原有转向功能、不改变原有转向手柄结构强度的前提下，能够根据驾驶员的需求，切换不同的操作角度，以适应不同人群对操纵手柄位置舒适性需求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。