用于方位推进器的控制杆单元的制作方法

本发明涉及一种用于方位推进器的控制杆单元。

背景技术：

方位推进器通常用作海船的推进装置。方位推进器包括用于产生推力以推进船只的螺旋桨。为了操纵船只，方位推进器可围绕大致垂直轴旋转，以适应方位推进器的旋转位置，从而适应方位推进器的推力方向。

为了调整方位推进器的操作，可以在海船的驾驶台上提供控制杆单元。根据方位推进器的构造，控制杆单元可以被构造成调节螺旋桨的速度、方位推进器围绕垂直轴的旋转位置、螺旋桨叶片的桨距角等。

本发明至少部分针对于改进或克服现有系统的一个或多个方面。

技术实现要素：

一方面，本发明涉及一种用于方位推进器的控制杆单元。控制杆单元包括：基板，其限定了垂直于基板的中心轴；和主体，其可旋转地连接到基板，从而可相对于基板围绕中心轴旋转。控制杆单元还包括可移动地连接到主体的手柄。手柄包括：远离主体延伸的第一手柄部分；和第二手柄部分，其作为突起远离第一手柄部分延伸。

在另一方面，公开了一种用于方位推进器的控制杆单元。控制杆单元包括基板，该基板限定了垂直于该基板的中心轴。控制杆单元还包括可旋转地连接到基板的主体，该主体可相对于基板围绕中心轴旋转。控制杆单元还包括：手柄，其可移动地连接到主体；和基座，其互连在主体和基板之间，从而可与主体一起相对于基板围绕中心轴旋转。

在上述方面的一些实施例中，基座包括围绕中心轴延伸的圆周面，和/或被构造成产生光束的光源。

在上述方面的一些实施例中，圆周面具有多个指示，例如凹陷和/或突起，其围绕基座的圆周面布置。

在上述方面的一些实施例中，圆周面平行于中心轴延伸。

在又一方面，公开了一种用于方位推进器的控制杆单元。控制杆单元包括基板，该基板限定了垂直于该基板的中心轴。控制杆单元还包括可旋转地连接到基板的主体，该主体可相对于基板围绕中心轴旋转。控制杆单元还包括可移动地连接到主体的手柄。手柄可从第一端手柄位置通过中间手柄位置移动到第二端手柄位置。控制杆单元还包括可在第一按钮位置和第二按钮位置之间移动的按钮。在第一按钮位置，手柄可在第一端手柄位置和中间手柄位置之间自由移动，并且被锁定而不能在中间手柄位置和第二端手柄位置之间移动。在第二按钮位置，手柄至少在中间手柄位置和第二端手柄位置之间自由移动。

在上述方面的一些实施例中，在第一按钮位置，按钮机械地锁定手柄，防止手柄在中间手柄位置和第二端手柄位置之间移动，和/或按钮在第一按钮位置被偏置。

在上述方面的一些实施例中，主体包括手柄引导件，该手柄引导件被构造成容纳手柄以便引导手柄，并且按钮设置在手柄引导件中。

在上述方面的一些实施例中，在第一按钮位置，按钮阻止手柄在中间手柄位置和第二端手柄位置之间移动，并且在第二按钮位置，按钮使得手柄能够在中间手柄位置和第二端手柄位置之间移动。

在上述方面的一些实施例中，手柄被构造成在第二按钮位置滑过覆盖按钮。

根据以下描述和附图，本发明的其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

结合在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的数个实施例，并与所作说明一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1a示出了方位推进器的示意性侧视图；

图1b示出了方位推进器的示意前视图；

图2示出了根据本发明的用于方位推进器的示例性控制杆单元的等轴视图；

图3示出了图2的示例性控制杆单元的侧视图；

图4示出了图2和图3的示例性控制杆单元的前视图；以及

图5示出了图2至图4的示例性控制杆单元的后视图。

具体实施方式

以下是本发明的示例性实施例的具体描述。本文中所述和附图中所示的示例性实施例旨在教导本发明的原理，使得本领域普通技术人员能够在许多不同的环境和许多不同的应用中实现和使用本发明。因此，示例性实施例不旨在并且不应当被认为是对专利保护范围的限制描述。而是，专利保护的范围应当由所附的权利要求来限定。

本发明部分基于这样的认识，即方位推进器的控制杆单元的手柄可以用作方位推进器旋转位置的合适的视觉和触觉指示，即方位推进器产生的推力的方向。为此，手柄包括两个手柄部分，这两个手柄部分被布置和构造成向操作者指示推力的方向。

本发明还部分基于这样的认识，即操作者可能希望以快速和简单的方式调节手柄控制杆单元的手柄，例如仅通过使用操作者的拇指。因此，本文建议在手柄中包括凹槽。凹槽被构造成容纳至少一个手指。通过将手指放入凹槽中，操作者可以沿向前方向和向后方向移动手柄。

本发明还部分基于这样的认识，即操作者可能希望以快速和简单的方式调节控制杆单元的旋转位置，从而调节方位推进器的旋转位置，例如仅通过使用操作者的某些手指。因此，本文建议包括基座，该基座放置在控制杆单元的主体下方。如果操作者希望调节方位推进器的旋转位置，操作者的手可以放在控制杆单元的基板上，并且可以用指尖接触基座来调节旋转位置。

本发明还部分基于这样的认识，即控制杆单元可以配备有按钮，该按钮被构造成安全按钮，从而防止手柄沿向后方向从零位置移动。

图1a和图1b示出了示例性方位推进器10。方位推进器10可以由根据本发明的控制杆单元控制。

方位推进器10包括驱动单元12、方位单元14和可旋转螺旋桨16。驱动单元12可操作地连接到螺旋桨16，用于旋转螺旋桨16。例如，螺旋桨16可以是固定螺距螺旋桨或可变螺距螺旋桨。方位单元14被构造成围绕方位推进器10的纵轴a旋转螺旋桨16，以便在需要时操纵只。

根据本发明的控制杆单元被构造成控制方位推进器。具体地，控制杆单元被构造成调节由方位推进器10的螺旋桨16产生的推力和推力方向。更具体地，控制杆单元被构造成调节螺旋桨16的速度、螺旋桨16围绕纵轴a的旋转位置、螺旋桨16的桨距角，和/或离合器接合状态，离合器在驱动单元12和方位推进器10的驱动轴之间互连。

参照图2至图5，示例性控制杆单元20以等轴视图(图2)、侧视图(图3)、前视图(图4)和后视图(图5)示出。下面，参照图2至图5描述控制杆单元20。

控制杆单元20包括基板22、基座24、主体26和手柄28。通过相对于基板22转动基座24和主体26，方位推进器10(见图1a和图1b)的旋转位置是可调节的。方位推进器10的向前和向后推力(见图1a和图1b)可通过相对于主体26移动手柄28来调节，具体地通过枢转手柄28来调节。

基板22可安装在船只的驾驶台上的控制面板上，该船包括方位推进器10。例如，基板22包括多个安装孔30，用于插入螺钉等。基板22包括内环面29，内环面29限定了中心开口，中心开口用于容纳连接在基座24下方的底盘32。内环面29可设有刻度或指示，为调整方位推进器10的旋转位置提供参考。基板22还限定了垂直于基板22延伸的中心轴b。换句话说，中心轴b垂直于基板22的平面延伸。具体地，中心轴b是中心开口和主体26的中心轴。

基座24可相对于基板22围绕中心轴b旋转，以便调节方位推进器10围绕纵轴a的旋转位置(见图1a和图1b)。基座24在远离基板22的中心轴b的方向上从盘32突出。类似于内环面29，盘32可以在其顶面上包括刻度或指示。基座24包括围绕中心轴b延伸的圆周面34。圆周面34平行于中心轴b延伸。圆周面34包括多个指示36，例如形成为突起或凹槽，其围绕中心轴b等间距布置。基座24还包括顶面38，主体26设置在顶面38上。具体地，基座24相对于中心轴b互连在基板22和主体26之间。

基座24简化了对方位推进器10相对于方位推进器10围绕纵轴a的旋转位置的调节。具体地，在操作者仅希望调节方位推进器10的旋转位置(不调节推力)的情况下，操作者的手可以搁在基板22上。旋转位置可以用指尖接触基座24来调节。操作者不必用手抓住整个主体26。具体地，圆周面34中的突起和/或凹槽为操作者的手指尖提供接触部分。此外，因为圆周面34平行于中心轴b延伸，所以可以防止手指滑动。

在一些实施例中，基座24可以进一步包括光源40。光源40被构造成产生光束，并将光束引导到盘32和基板22的内环面29上。光源40可以是led(发光二极管)。具体地，光源40的光束为黑暗环境中基座24和基板22之间的相对位置提供参考，例如在船只的驾驶台上没有人造光或人造光很少的夜晚。

主体26与基座24一起可相对于基板22围绕中心轴b旋转，以便调节方位推进器10的旋转位置。主体26从基座24的顶面38沿中心轴b远离基座24和基板22的方向延伸。主体26符合人体工程学地设计成为操作者的手掌提供接触区域。具体地，主体26包括两个彼此相对的圆形侧面42和圆形侧面44。在所示实施例中，第一侧面42被构造成容纳操作者的右手手掌，而第二侧面44被构造成容纳操作者的左手手掌。在所示实施例中，主体26大致上是蛋形的。可选地，主体26可以包括有助于抓握主体26并围绕中心轴b旋转主体26的任何其他形状。

主体26包括用于引导手柄28的手柄引导件46。如图2至图4所示，手柄引导件46可包括形状为突起和/或凹槽的指示48，以通过调节手柄28相对于主体26的位置，来为操作者调节方位推进器10的推力提供视觉和/或触觉参考。手柄引导件46在主体26的圆形或凸形顶面50中纵向延伸。顶面50将第一侧面42和第二侧面44连接起来。

手柄28可在手柄引导件46中移动，以调节方位推进器10的向前或向后推力。具体地，手柄28可枢转地连接到主体26。手柄28可以沿第一方向或向前方向以及第二方向或向后方向移动，如图3中箭头f和r所示。基于手柄28的起始位置，手柄28在向前方向f上的调节可以增加方位推进器10的向前推力或者减少方位推进器10的向后推力。类似地，手柄28在向后方向r上的调节可以减少向前推力或者增加向后推力。换句话说，手柄28可以位于零位置，在该位置方位推进器10不产生任何推力。沿向前方向f从零位置调节手柄28增加了向前推力，而沿向后方向r从零位置调节手柄28增加了向后推力。零位置是用于移动手柄28的第一端位置和相对的第二端位置之间的中间位置。例如，第一端位置和第二端位置可以由手柄引导件46限定。零位置和另外的手柄位置可以由指示48来指示。为了提供对指示48的参考，手柄28还可以包括指示52，例如形成为细长突起或凹槽。

手柄28包括第一手柄部分54和第二手柄部分56。第二手柄部分56被构造成手柄28的末端部分。第一手柄部分54在远离主体26的一个方向c上延伸(见图3)。第二手柄部分56连接到第一手柄部分54。第二手柄部分56作为突起，从第一手柄部分54的基部58沿从第一手柄部分54开始的另一方向d(见图3)延伸。另一方向与一个方向c相交。具体地，另一方向d垂直于一个方向c。如图3的侧视图所示，第一手柄部分54和第二手柄部分56一起形成“l”形。第一手柄部分54大致上为工字形。第二手柄部分56大致上形成为三棱柱。

第一手柄部分54包括第一接触面60和第二接触面62。第一接触面60和第二接触面62设置在第一手柄部分54的相对侧。具体地，第一手柄部分54的第一接触面60指向向前方向f，第一手柄部分54的第二接触面62指向向后方向r。第二手柄部分56还包括第一接触面64和第二接触面66。第二手柄部分56的第一接触面64和第二接触面66设置在第二手柄部分56的相对侧。类似于第一手柄部分54的第一接触面60和第二接触面62，第二手柄部分56的第一接触面64和第二接触面66分别指向向前方向f和向后方向r。第一接触面64和第二接触面66一起形成远离主体26延伸的第二手柄部分56的突起68。第二手柄部分56的第一接触面64通过半径平滑过渡到第一手柄部分54的第二接触面62。具体地，手柄28的凹槽69由第二手柄部分56的第一接触面64和第一手柄部分54的第二接触面62形成。凹槽69被构造成容纳操作者的一个或多个手指，以便移动手柄28。凹槽69在大致垂直于向前方向和向后方向的水平方向上延伸。

第二手柄部分56的第一接触面64和第一手柄部分54的第二接触面62可以限定锐角(小于180°的角度)，例如如图3示例性所示的大约90°。

通过提供第一手柄部分54和第二手柄部分56，手柄28本身可以用作方位推进器10的旋转位置的合适的视觉和触觉指示。通过提供第一手柄部分54和第二手柄部分56，手柄28基本上不形成为旋转体。相反，操作者不能使用(基本上)形成为旋转体的手柄来提供方位推进器旋转位置的信息。

此外，手柄28具体地为操作者的手提供了两个接触面，以便沿向前方向f移动手柄28。操作者可以用一个或多个手指推压第二手柄部分56的第二接触面66，或者用一个或多个手指推压第一手柄部分54的第二接触面62。类似地，手柄28为操作者的手提供两个接触面，以便沿向后方向r移动手柄28。具体地，操作者可以推压第二手柄部分56的第一接触面64或者第一手柄部分54的第一接触面60。更具体地，操作者可以将一个或多个手指(例如拇指)放置在由第一手柄部分56的第一接触面64和第一手柄部分54的第二接触面62所形成的凹槽69中。这使得能够仅用一个手指在向前方向和向后方向上容易地移动手柄28。

在一些实施例中，控制杆单元20还包括按钮70。按钮70被构造成安全按钮，以防止手柄28在向后方向r上从零位置的不希望的移动。例如，可能发生操作员想要将方位推进器10减速到零推力的情况。操作员将手柄28推到零位置。按钮70防止操作者将手柄28推向远处，换句话说，在向后方向r上超过零位置。操作者不会无意地启动方位推进器10来提供向后推力。在需要向后推力的情况下，操作者按下按钮70，将手柄28在向后方向r上移动超过零位置。

具体地，按钮70可在如图2所示的第一按钮位置和第二按钮位置之间移动。按钮70可克服推动按钮70进入第一按钮位置的偏置力而移动到第二按钮位置。偏置力可以由未更详细示出的偏置机构提供，例如弹簧。第一按钮位置是按钮70的静止位置。在第一按钮位置，手柄28在第一端位置和零位置(第一端位置和第二端位置之间的中间位置)之间自由移动。另外，在第一按钮位置，手柄28被锁定不能在零位置和第二端位置之间移动。在第二按钮位置，手柄28可以在第一端位置和第二端位置之间自由移动，这包括在向后方向r上超过零位置的移动。

按钮70被构造成：在第一按钮位置，机械地锁定手柄28，防止手柄28在零位置和第二端位置之间移动。在其他实施例中，可以使用基于按钮70的位置锁定手柄28的任何其他机构。

在所示实施例中，按钮70设置在手柄引导件46中。按钮70可以从第一按钮位置被按压到第二按钮位置。因此，按钮70被降低到手柄引导件46中，并且不再阻止手柄28从零位置移动到第二端位置。在按钮70的第二按钮位置，当沿向后方向r从零位置移动时，手柄28，特别是第二手柄部分56，可以滑动覆盖被降低的按钮70。只要手柄28在零位置和第二端位置之间移动，按钮70就被第二手柄部分56压住。一旦手柄28再次移动到零位置，第二手柄部分56就不再按住按钮70。按钮70在偏置机构的影响下返回到第一按钮位置，从而阻止手柄28再次从零位置移动到第二端位置。

控制杆单元20还可以包括电子器件(图中未示出)，该电子器件被构造成检测手柄28相对于主体26的位置，并检测基座24(主体26)相对于基板22的旋转位置。电子器件还被构造成向方位推进器10的控制单元输出指示手柄28和基座24(主体26)的所述位置的信号。例如，电子器件可以容纳在主体26和/或基座24中，和/或可以在中心轴b的方向上延伸到基板22下方。

应当注意，根据本发明的控制杆不一定必须包括本文所述的示例性控制杆单元20的所有特征。具体地，在一个方面，控制杆单元可以特别包括基座24，并且在其示例性实施例中，包括与基座24相关的特征。在另一方面，控制杆单元可以特别包括按钮70，并且在其示例性实施例中，包括与按钮70相关的特征。

工业实用性

本文所公开的控制杆单元适用于使用方位推进器的船只。控制杆单元可用于控制方位推进器的操作，例如调节方位推进器的速度、旋转位置、桨距角等。

本文所用的术语如“约”、“左右”、“大约”或“大致”，当指可测量的值如参数、量、持续时间等时，意味着包含特定值的±10％或更小、优选地±5％或更小、更优选地±1％或更小、并且还更优选地±0.1％或更小的变化，只要这些变化适合于在所公开的发明中执行。应当理解，修饰语“约”所指的值本身也是具体公开的，并且优选地公开的。

明确地声明，在说明书和/或权利要求中所公开的所有特征是相互单独独立公开的，其目的是原始披露以及限定申明的发明独立于具体介绍和/或权利要求中的特征的组合。明确地声明，所有数值范围或用若干组实物指示披露了每个可能的中间值或中间实物，其目的是原始披露以及限定要求保护的发明，特别是作为数值范围的限制。

虽然本文已经描述了本发明的优选实施例，但是在不脱离所附权利要求的范围的情况下，也可以包括各种改进和修改。