用于施工机械的驱动操纵杆组合件的制作方法

文档序号:26589673发布日期:2021-09-10 20:30阅读:94来源:国知局
用于施工机械的驱动操纵杆组合件的制作方法

1.本发明涉及用于施工机械的驱动操纵杆组合件、操作面板以及施工机械本身。


背景技术:

2.为了操作施工机械,在大多数情况下提供有操作面板或控制台,其除了开关和按钮之外还包括操作杆,即所谓的操纵杆(joystick)。操纵杆能够被用于控制施工机械的工具(比如铲斗)或者用于移动和驱动施工机械。在大多数情况下,操纵杆能够检测其偏转的方向和绝对距离,在一些变型中还能够检测克服机械阻力的强度。依赖于操纵杆的类型,对于偏转而言可能有不同的自由度。带有操纵杆的操作面板通常被布置在施工机械的控制平台上,其中,该控制平台由顶棚所遮盖,但通常并非是完全封闭的。通过这种方式,操纵杆也会暴露于周围环境和天气的影响之下。


技术实现要素:

3.本发明的目的是提出一种可靠的驱动操纵杆组合件,其对于外部影响具有鲁棒性。
4.根据本发明的用于施工机械的驱动操纵杆组合件(即用于操作或控制施工机械的行进驱动装置的操纵杆设备)包括操作杆和基本壳体,其中操作杆在基本壳体中枢转,并且基本壳体具有移位门(shift gate),操作杆延伸穿过该移位门。操作杆至少在一些部段(特别是在面向基本壳体的部段)中具有适合于并且布置于操纵杆中的材料,从而使得操作杆相对于基本壳体的位置能够借助于霍尔传感器进行检测。通过这种方式,操作杆的偏转通过霍尔传感器转换成电信号,该电信号被转发至施工机械的电子控制装置。霍尔传感器和操作杆彼此无接触地安装,并且操作杆本身不需要电子的或机械的传感器。因此,霍尔传感器能够以气密和液密的方式被封装到施工机械的操作面板中,并且,驱动操纵杆组合件能够被置于该操作面板上。水和污物渗入驱动操纵杆组合件中(这主要是由于操作杆相对于基本壳体的可移动性造成的),因此将不再对驱动操纵杆组合件的功能造成任何影响,原因就在于没有电子的组件或端口暴露于周边区域。驱动操纵杆组合件的制造和装配相应地更加容易且更加便宜,这也是因为不需要端口的盖和隔绝。
5.适当地,操作杆至少在一些部段中包括铁磁材料和/或磁材料。在第一变型中,铁磁材料的运动导致由霍尔传感器封装的磁体的磁场的改变。为此,操作杆能够包括例如类似于齿轮图案的尖锐图案。在第二变型中,例如,磁体能够以交替改变的取向被布置在操作杆中,霍尔传感器检测这些磁体的运动。
6.理想情况下,操作杆能够从零位(zero position)向两侧枢转。由此,驱动操纵杆组合件特别适合作为用于施工机械(例如道路整修机或送料机)的主控制器,因为向前方和后方的行进方向能够被确定。操作杆的偏转程度或旋转角度随后被按比例转换成速度。中心零点对应于驱动止动。
7.在一种有利的变型中,驱动操纵杆组合件包括锁定机构,其防止操作杆移动离开
零位或超过零位。此外,操作杆包括解锁旋钮,借助于该解锁旋钮能够解锁所述锁定机构。通过这种方式,施工机械不会因无意颠簸改变其行进方向,或者不会由于倾斜操作杆或错误操作而被驱动。因此,不但站在旁边的人员受保护不会发生碰撞,而且施工机械的操作人员也受保护不会坠落。此外,引擎也受保护免于损坏。
8.优选地,操作杆包括突起部并且基本壳体包括凹槽,反之亦然,使得二者在操作杆的零位相互接合,并且操作杆移动离开零位或者超过零位要克服机械阻力来完成。由此,操作人员能够将操作杆移位到零位,并且将在该处感觉到栓锁效果,由此能够确保施工机械静止不动。由此,还有可能将操作杆移位到零位,而不必看驱动操纵杆组合件。
9.在一合适的变型中,驱动操纵杆组合件包括摩擦制动器,其止动操作杆的相应位置。换而言之,即使当操作杆移动离开零位时,该操作杆还具有阻力,从而使得操作杆能够以舒适的力移动,并且当其被释放时维持相应的位置,该位置能够对应于行进的方向和速度。在其他的变型中,当驱动操纵杆组合件例如不用作主控制器时,则还有可能提供弹簧机构,该弹簧机构使操作杆自动返回零位。
10.优选地,在基本壳体上的操作杆是可更换的。因此,能够实现不同的设计和人体工学的变型。特别地,仅操作杆的可见部分是能够更换的。
11.在优选的变型中,驱动操纵杆组合件包括开口,其允许已渗入到驱动操纵杆组合件中的水排出。将开口实现在最低的区域中(例如在基本壳体的下部边缘处)是有意义的。通过这种方式,例如通过移位门渗入的水能够被完全排出,并且不必采取麻烦的措施(例如带有填料的移位门的盖子)来防止水的渗入,更重要的是,根据经验显示,至今为止所采用的这些措施并不是完全有效的。
12.在另一有利的变型中,基本壳体包括一部段,该部段至少基本上具有圆弧形形状并且围绕移位门,并且,操作杆包括至少部分地与移位门重叠的上部部分,所述移位门包括具有圆弧形形状的相应的部段。因此,操作杆能够被特别安装成可围绕单个轴线旋转。因为操作杆和基本壳体具有相对的部段(其具有圆弧形形状),即使操作杆偏转,可选地存在于二者之间的距离或间隙总是保持不变。然而,还能够设想的是选择使得彼此之间有可能发生轻微摩擦的材料。
13.在一个变型中,在基本壳体内延伸的操作杆的一部段被成形为从底部抵靠移位门,并且在操作杆的任意位置从底部覆盖移位门。所述部分能够大得足够在操作杆发生任何偏转的情况下都覆盖移位门。为此,操作杆的该部段能够成形为例如圆柱体(部分)。还能够设想的是,例如仅将平面的、柔性的部段或接片布置在操作杆处,其从底部覆盖移位门并且以某一预张力柔性地压靠移位门。因此,移位门不会留下任何大的开口,并防止了相对大的污物颗粒渗入。
14.能够设想的是,在基本壳体内延伸并且从底部抵接移位门的操作杆的部段具有气缸套部段的形状。还可设想的是,操作杆的相应部分包括突起部,其突出到移位门中并且基本上或几乎填充了移位门的整个宽度。这一方面导致,操作杆相对于基本壳体而言甚至更加安全且稳定的引导。在另一方面,通过至少部分地填充移位门,降低了污物积累的可能。为了后一目的,理想的是,突起部的外侧要与基本壳体的邻近移位门的区域平齐,或者被定位成以仅仅很小的偏移(例如小于4mm的偏移)低于所述区域。
15.根据本发明的操作面板包括面板壳体以及布置在该面板壳体上的、根据上述变型
中一个的驱动操纵杆组合件。面板壳体包括(在内部空间中)霍尔传感器,其被配置成无接触地检测驱动操纵杆组合件的操作杆的位置。操作面板能够包括其他的操作性的控制装置,比如按钮或开关以及指示仪器。此外,多个驱动操纵杆组合件能够布置在操作面板上。操作面板(并因此霍尔传感器)以气密且液密的方式封闭,并且没有到驱动操纵杆组合件的连接线。磁场强度的变化仅由霍尔传感器通过面板壳体来感知。因为驱动操纵杆组合件由于其移动部分而会成为水的可能进入点,但是并不存在与面板壳体内部的连接,并且根据本发明电子组件位于面板壳体中,则电子操作面板的功能在任何时候均不受影响。
16.优选地,在面板壳体上的驱动操纵杆组合件是可更换的,并且特别是能够被拧上或插入或插上面板壳体。因此,能够使用不同的设计和人体工程学的变型,或者在损坏的情况下,能够更换驱动操纵杆组合件。为此,具有内螺纹或用于插入式连接的衬套能够成形在面板壳体中,然而,没有任何到操作面板的内部的连接来维持紧密度。这例如能够通过铸造面板壳体来实现,该面板壳体通常是薄的,带有由塑料材料制成的相应较厚的区域。然而,还可能设想的是,借助胶合(特别是热胶合)来固定驱动操纵杆组合件,其中该胶合可能是能够释放的,例如可借助于吹风机释放。
17.在优选的变型中,操作面板包括分别在面板壳体上或在面板壳体中的凹部,驱动操纵杆组合件能够至少部分地定位在该凹部中。因此,基本壳体能够被有利地降低,使得仅移位门和操作杆从操作面板的平坦表面突出。这对于操作人员而言是特别舒适的,因为手能够以这种方式舒适地放置。此外,以这种方式,操作面板在视觉上更有吸引力。此外,该凹部还可以作为定位辅助工具。该凹部能够被设计为面板壳体的深拉部分(deep

drawn section),然而仍然没有任何到达操作面板的内部的连接或通道。
18.根据本发明的施工机械包括上述的电子控制装置和操作面板,其中操作面板的霍尔传感器响应于所检测到的操作杆的位置将电信号发送至电子控制装置,并且电子控制装置被配置为响应于从霍尔传感器接收到的信号控制施工机械的功能,特别是行进方向和行进速度。特别地,主驱动装置(例如柴油发动机)的速度以及到适合档位的换挡能够通过这种方式进行控制。然而,液压部件或电动机的控制也是能够设想的。
19.优选地,施工机械是道路整修机或者送料车辆。上述类型的驱动操纵杆组合件在此特别适合作为主控制器(即作为用于控制施工机械的行进驱动装置的操作元件),因为在大多数情况下,施工机械在铺设作业中是以恒定且较低的速度移动的。
附图说明
20.在下文中,参考附图以更多细节描述了本发明的示例性实施方式。在附图中:
21.图1示出了驱动操纵杆组合件的第一实施方式的立体视图;
22.图2示出了驱动操纵杆组合件的立体侧视图;
23.图3示出了驱动操纵杆组合件的剖视图,其中锁定机构处于锁定状态;
24.图4示出了驱动操纵杆组合件的剖视图,所述驱动操纵杆组合件带有锁定机构和被致动的解锁旋钮;
25.图5示出了驱动操纵杆组合件的爆炸图;
26.图6示出了操作面板的平面视图,所述操作面板带有驱动操纵杆组合件;
27.图7示出了道路整修机形式的施工机械的示意图,所述施工机械具有带驱动操纵
杆组合件的操作面板;以及
28.图8示出了驱动操纵杆组合件的立体图。
29.在附图中,相应的组件总是配有相同的附图标记。
具体实施方式
30.图1示出了驱动操纵杆组合件1的第一实施方式,该驱动操纵杆组合件1带有在基本壳体3中枢转的操作杆5。操作杆5具有采用盖形式的上部部分7,其与操作杆5的内部主体部分(例如经由螺钉9或夹子)相连接,并因此也是可移除的。操作杆5被安装成围绕轴线a旋转/枢转,为此,例如侧向的圆柱形的销11能够安装在基本壳体3相应的凹部13中。在所示图中,操作杆5被定位到零位n,并能够在移位门15内部从该零位n向任一侧偏转。移位门15,或者围绕移位门15的基本壳体3的上部部分17,以圆弧形形状弯曲。盖7包括被相应地成形的下部部分19,从而使得在盖7与基本壳体3的上部部分17之间有恒定的距离。在操作杆5的侧面,解锁旋钮21被布置成能够推至内部,从而释放锁定机构,其阻挡操作杆5移动离开零位n或者超过零位n。操作杆5还具有内部部分23,其也成形为至少在一些部段上呈圆弧形,并且在操作杆5的任意位置从内侧覆盖移位门15。
31.图2以侧视图显示了驱动操纵杆组合件1,其中操作杆5从零位n向前偏转。解锁旋钮21定位在被推到内部的解锁位置。内部部分23也在操作杆5的该偏转位置从底部覆盖移位门15,从而使得能够阻止相当大的污物颗粒渗入。操作杆5通过圆柱形的销11以旋转方式安装在基本壳体3的凹部13。
32.图3显示了驱动操纵杆组合件1的中心剖视图,其中锁定机构25处于锁定状态。锁定机构25包括掣子杆(catch lever)27,其可与操作杆5一起围绕轴线a旋转,该轴线a通常也至少在一些部段中延伸通过操作杆5。此外,掣子杆27还可围绕轴线b旋转,该轴线b横向于操作杆5的旋转方向。为了自动地提供所述锁定状态,掣子杆27借助于弹簧向外侧预紧。在所示的图中,掣子杆27被推向右侧,使得解锁旋钮21向外突出超过盖7。鼻状部29在掣子杆27处形成,其在零位n处与基本壳体3的突起部31接合,通过这种方式,掣子杆27和操作杆5不能够移动离开零位n。通过克服弹簧张力将解锁旋钮21推向左侧,锁定机构25被释放。在操作面板33的内部空间32中布置霍尔传感器35,使得其位于从底部足够接近操作杆5的位置处,从而检测所述操作杆5的运动或位置。此外,在该图中能够看到,操作杆5的上部部分或盖7分别通过螺钉9可释放地连接到操作杆5的内部部分23。
33.图4对应于图3的驱动操纵杆组合件1,然而其带有被解锁的锁定机构25。为此,解锁旋钮21被分别推到左侧或推到内部,从而使得掣子杆27围绕轴线b旋转到左侧,并且不再使鼻状部29与基本壳体3的突起部31重合。因此,操作杆5能够围绕轴线a移动离开零位,这意味着向前和向后移动。为此,突起部31能够适当地成形以便在基本壳体3的内侧跨操作杆5的整个移动距离,遍布表面或者成形为具有圆弧形状的部段,从而使得鼻状部29沿着突起部31在零位以外移动,其中根据图2,解锁旋钮21保持沉入盖7中。在零位n,即在中心位置,突起部31也具有凹部,从而使得鼻状部29将由于弹簧的预紧而接合在该凹部中。因此,在重新推动解锁旋钮21之前,操作杆5不能够被再次移动离开零位n。
34.为了即使在解锁旋钮21被推动时也能获得机械反馈(该机械反馈的形式为在经过零位n期间的轻微的接合),操作杆5能够包括另一突起部37,该另一突起部37在基本壳体3
的内侧与凹槽39接合。突起部37能够被成形为例如半圆形的突出部,并且该凹槽39能够相应互补地成形。因此,通过较低的耗力并由于部件(例如基本壳体3的部件)低的变形性,其能够从彼此被释放。另外,第二突起部37a(其能够布置在例如操作杆5的相对侧)或者第一突起部37本身,还能够在操作杆5的完整旋转运动期间,沿着基本壳体3的内部部段40运行与所谓的摩擦制动器40接触,从而使得为了移动操作杆5,必须随时消耗克服摩擦的力。通过这种方式,操作杆5即使在释放时也能保持其位置。
35.图5将驱动操纵杆组合件1的单个部件显示为爆炸视图。操作杆5(如其在图1至4中所示)包括上部部分或盖7,以及内部部段23,其带有布置在两侧的圆柱形的销11。操作杆5的内部部段23借助于可围绕轴线a旋转的圆柱形的销11安装在基本壳体3的侧部3a、3b中。操作杆5延伸穿过基本壳体3的上部部段17。在操作杆5的内部部段23以内,掣子杆27以及——借助于弹簧41——解锁旋钮21被额外地安装,以围绕轴线b旋转。弹簧41向与图3中的位置相应的外侧提供旋钮32的预紧。在内部部段23的下侧,布置合适的材料43,例如磁性结构或铁磁结构43,其在操作杆5旋转期间的运动通过在操作面板33中的霍尔传感器35检测。驱动操纵杆组合件1和操作面板33的其他组件能够适当地由合适种类的塑料制成。在基本壳体3内或在其侧部3a、3b中的一个内能够设置排水开口44,通过该排水排口44能够将渗入驱动操纵杆组合件1的水排出。
36.图6示出了操作面板33,其带有驱动操纵杆组合件1和其他操作性的控制装置45,其用于控制施工机械。驱动操纵杆组合件1布置在面板壳体34上,该面板壳体34包括凹部34a,驱动操纵杆组合件1被至少部分地引入该凹部34a中。该凹部能够是面板壳体34的深拉的(即降低的)区域,从而使得仍然没有与内部空间32的连接,所述内部空间32容纳操作面板33的电子部件。然而,同样可设想的是,提供面板壳体34作为第二外壳(hull),从而使得例如驱动操纵杆组合件1从底部装配到面板壳体34内,随后将两个部件放置到水密封装的第三部件上,其包含电子部件。在该图示中,操作杆5位于中央零位,该中央零位对应于施工机械的停止或停放位置。操作面板33能够以多种设计变型进行制造,并且还包括例如指示元件,比如液晶显示器,和多个驱动操纵杆组合件1。
37.图7示出了施工机械47的示意图,该施工机械47采用道路整修机的形式并且包括带有驱动操纵杆组合件1的操作面板33,该驱动操纵杆组合件1用于控制行进驱动装置f。此处,操作面板33被布置在主控制平台49上,但也可附接到熨平板51或者附接到在熨平板51处的控制平台。施工机械47包括电子控制装置53,其接收操作面板33的霍尔传感器35的电信号并且控制施工机械47的相应部件,例如用于传动齿轮w的主驱动装置f。该主驱动装置可以为例如柴油引擎,并且控制装置53能够相应地控制速度和接合的齿轮。
38.图8示出了具有操作杆5的驱动操纵杆组合件的另一局部剖视视图。此处,解锁旋钮21位于其被推至内部的致动位置;操作杆5已经从零位n围绕轴线a旋转到前方。
39.图8示出了操作杆5的内部部段23,所述操作杆5包括突出到外部的突起部23a,其突出到被暴露的移位门15中并且具有(除小于2mm的最小横向间隙之外)与移位门15几乎相同的宽度。突起部23a的外表面23b是平的,并且要么与基本壳体3的相邻区域平齐,要么相对于基本壳体3的相邻区域有很小的偏移(此处向内部偏移2mm)。
40.从以上所示的驱动操纵杆组合件1的实施方式出发,其多种变型是有可能的。例如,有可能分别在基本壳体3的内侧(操作杆5沿着该内侧摩擦,例如还与摩擦制动器40结
合)提供一图案或结构,从而使得离散的杠杆位置能够被反复地调节。例如,能够精确地重新选择某些行进速度。为此,能够将该图案或结构实现为使得能够仅执行离散地从一个栓锁级到下一个栓锁级的调整,或者能够提供连续的调整而无需任何图案,并且仅能够通过栓锁感知到单独的间隔开的值。此外,能够选择不同的设计变型。为此,盖7还能够可释放地附接,而不是借助于通过销

槽连接(例如使用通过突起部的止动)的螺纹连接。相同的操纵杆设备还能够被配置和连接成,用于操作或控制施工机械的、除行进驱动装置以外的动力单元;在这种情况下,其将被简单地指定为“操纵杆设备”。
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