CN105857384A - 车辆，专用于雪道成形和雪道维护的履带式车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种履带式车辆，其带有驾驶员室，在该驾驶员室中布置有围绕至少三个彼此不同的空间轴线能够转动的手控杆，其中为每个转动自由度分别配设至少一个布置在车辆侧的功能件的控制功能，其中第一和第二空间轴线在共同的平面中彼此交叉并且定义了在竖直方向上定向的手控杆的纵向枢转自由度和横向枢转自由度，并且其中第三空间轴线通过竖轴线形成，该竖轴线经过两个彼此交叉的第一和第二空间轴线的交叉点。根据本发明，手控杆具有相对于手控杆围绕第四空间轴线能够转动地支承的手支承体，该手支承体间隔地在交叉点的上方围绕第四空间轴线受限地能够转动地支承。一种用于雪道推平机的使用方案。

Description

车辆，专用于雪道成形和雪道维护的履带式车辆
技术领域
本发明涉及一种车辆，专用于雪道成形和雪道维护的履带式车辆，其带有驾驶员室，在该驾驶员室中布置有围绕至少三个彼此不同的空间轴线能够转动的手控杆，其中为每个转动自由度分别配设至少一个布置在车辆侧的功能件的控制功能，其中第一和第二空间轴线在共同的平面中彼此交叉并且定义了在竖直方向上定向的手控杆的纵向枢转自由度和横向枢转自由度，并且其中第三空间轴线通过竖轴线形成，该竖轴线经过两个彼此交叉的第一和第二空间轴线的交叉点。
背景技术
这样的以雪道推平机为形式的履带式车辆从DE 10 2007 018 246 A1中已知。已知的履带式车辆具有驾驶员室，其里面在侧面处靠近驾驶员侧的座位位置定位有手控仪器，该手控仪器构造用于通过履带式车辆的驾驶员来放置手。手控仪器包括手控杆，该手控杆围绕总共三个彼此不同的空间轴线手动地通过驾驶员的手能够枢转以及能够转动。所述三个空间轴线包括在车辆竖直方向上延伸的竖轴线以及彼此垂直地在水平平面中定向的两个枢转轴线。通过手控杆的转动自由度和枢转自由度能够控制履带式车辆的不同的行驶功能和附加功能。在此，托付给驾驶员的是：他将手控杆的任一自由度配设给履带式车辆的任一行驶功能或附加功能。因而手控杆的枢转自由度设置用于行驶方向、用于行驶速度或用于安装仪器的例如前侧的推铲或类似物的枢转。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种开文提到类型的车辆，该车辆实现了相对于现有技术进一步改善的通过驾驶员的操作性。
该任务通过以下方式解决，即手控杆具有相对于手控杆围绕第四空间轴线能够转动地支承的手支承体，该手支承体间隔地在交叉点的上方围绕第四空间轴线受限地能够转动地支承。通过根据本发明的解决方案，驾驶员也即车辆的司机还能够通过手控杆触发比在现有技术中更多的功能。根据本发明的解决方案实现了通过驾驶员对手控杆的特别地自发的操作性。以有利的方式，能够通过手控杆触发的车辆的功能用于：控制车辆的安装仪器例如前侧的推铲、绞盘或类似物。尤其有利的是，所述车辆设计为履带式车辆，尤其以用于雪道成形和雪道维护的雪道推平机为形式。以有利的方式，驾驶员的座位位置在驾驶员室的左侧（在行驶方向上看）。利用驾驶员的右手进行手控杆的操作，而驾驶员的左手用于：通过方向盘或类似设计的控制元件来控制履带式车辆的转向运动和行驶运动。
在本发明的设计方案中，为手控杆的四个转动自由度中的每一个配设各一个前侧的推铲的调节单元，该调节单元触发推铲的四个不同的调节自由度。由此前侧的推铲借助手控杆能够自发地且高精地被触发。推铲的相应的调节自由度是推铲围绕中央的竖轴线的枢转、围绕在车辆纵向上延伸的中央的车辆纵轴线的倾翻运动、前侧的推铲整体的上升运动和下降运动以及推铲围绕车辆横轴线的倾翻运动，从而推铲的铲面相对于地面的倾斜度能够被改变。以有利的方式，调节单元通过若干液压的调节缸形成，该调节缸通过相应的液压控制回路被触发。手控杆优选地电子地与用于调节缸的控制单元处于有效连接中，其中手控杆的相应的电子的转动信号转换为液压的控制指令。
在本发明的另一个设计方案中，第一和第二空间轴线集成在双轴式铰链尤其球铰链中，并且围绕竖轴线的转动自由度通过间隔地布置在双轴式铰链上方的转动铰链定义。通过双轴式铰链和转动铰链的空间分离，能够实现手控杆的转动运动的或枢转运动的简化的电子的获取，从而从这些运动至履带式车辆的相应的功能件的调节运动的改善的传递被保证。以有利的方式，手控杆围绕竖轴线的转动运动通过应变片获取，并且手控杆围绕双轴式铰链的转动运动或枢转运动通过霍尔传感器获取。
在本发明的另一个设计方案中，手支承体围绕第四空间轴线借助倾翻铰链相对于手控杆支承。所述倾翻铰链如此地设计，使得它允许两个转动自由度，也即在围绕单个的轴线即第四轴线的对置方向上的转动运动。
在本发明的另一个设计方案中，双轴式铰链的第一和第二空间轴线布置在至少在很大程度上水平的车辆平面中，其中第一空间轴线至少在很大程度上在车辆横向上延伸并且第二空间轴线与此垂直地至少在很大程度上在车辆纵向上延伸。所述空间轴线的定向在驾驶员的座位位置处指向。通常，在驾驶员室内的驾驶员的座位位置在车辆纵向上定向。在这样的定向中，第二空间轴线也准确地在车辆纵向上延伸并且第一空间轴线也准确地在车辆横向上延伸。由此，在这样的指向中，第一和第二空间轴线也在准确地水平的车辆平面中定向。在这些定义中得到的是，车辆位于水平的地面上并且据此自身准确地水平地定向。
在本发明的另一个设计方案中，转动铰链的竖轴线至少在很大程度上在车辆竖直方向上延伸，并且倾翻铰链的第四空间轴线至少在很大程度上平行于在车辆横向上延伸的第一空间轴线延伸。如果第一和第二空间轴线准确地在车辆横向上和在车辆纵向上定向，则竖轴线也准确地在车辆竖直方向上在之前提到的条件下延伸。第四空间轴线指向车辆横向，但是根据相应的倾斜位置迎合通过驾驶员的右手产生的手支承体围绕倾翻铰链的相应的转动运动的在人机工程学方面的操作性的程度的不同，能够与车辆横轴线在竖直方向上以及在纵向上以在0°和30°之间的角度进行偏差。
在本发明的另一个设计方案中，为双轴式铰链配设至少对第一空间轴线而言反向地彼此作用的若干弹簧回弹件，该弹簧回弹件用于手控杆的相对于第一空间轴线的与转矩有关的中部定向。第一空间轴线至少在很大程度上在车辆横向上延伸。通过弹簧回弹件实现的中部定向保证的是，手控杆在负载被去除之后通过驾驶员的手内面自动地定向到其中央的中部部位中。
在本发明的另一个设计方案中，为倾翻铰链配设彼此反向作用的若干弹簧元件，该弹簧元件用于将手支承体依据转矩地回弹至中部部位。由此保证的是，手支承体也在去除负载之后通过驾驶员的手强制地通过弹簧元件向回转动至中部部位。优选地，不仅在倾翻铰链的区域中设置两个彼此反向起作用的弹簧元件而且在双轴式铰链的区域中关于第二空间轴线设置两个彼此反向起作用的弹簧回弹件，它们作用在双轴式铰链或倾翻铰链处。
在本发明的另一个设计方案中，弹簧元件的回弹力以及弹簧回弹件的回弹力鉴于在倾翻铰链方面的转矩关系以及在双轴式铰链的第一空间轴线方面的转矩关系如此地设计，使得作用在手支承体上的至少在很大程度上在车辆纵向上定向的驾驶员的推移力导致手控杆围绕双轴式铰链的第一空间轴线的偏移，并且使得手支承体在施加推移力时保留在其中部部位中。由此保证的是，驾驶员在手控杆围绕第一空间轴线枢转时也能够任意地将手支承体从其中部部位中移动出来，从而保证了手控杆围绕第一空间轴线的明确的调节自由度，如果驾驶员期望唯独围绕第一空间轴线的调节。
在本发明的另一个设计方案中，手控杆如此地与驾驶员的座位位置定向，使得用于将手控杆围绕第一空间轴线偏移的推移力能够通过驾驶员的前臂移动被施加。在此，第一空间轴线优选地至少在很大程度上与前臂的移动方向正交。
在本发明的另一个设计方案中，手支承体和倾翻铰链相对于手控杆如此地与驾驶员的座位位置定向，使得在手被支承的情况下，向上或向下的驾驶员的手关节的倾翻运动导致手支承体相对于中部部位的偏移。这种相对于驾驶员的座位位置的指向实现了手关节倾翻轴线与第四空间轴线的大约平行的定向，从而手支承体能够尤其自发地通过驾驶员的手的手关节运动被转动。
在本发明的另一个设计方案中，前侧的推铲相对于履带式车辆的底盘能够围绕四个不同的调节轴线枢转，其中的每个调节轴线大约平行于相应的手控杆的所述四个空间轴线之一而定向。这一点实现了推铲借助手控杆连同手支承体的尤其自发的调节，这是因为手控杆的或手支承体的转动运动和枢转运动始终产生推铲的相同指向的枢转运动或者倾翻运动。由此实现了操作人员对操作所述手控杆的尤其简单的可学习性。
在本发明的另一个设计方案中，手控杆在手支承体的区域中具有另外的能够手动操作的操作元件，该操作元件如此地相对于手支承体的手支承面被布置，使得驾驶员在手被支承的情况下利用被支承的手的相应至少一个手指能够操作所述操作元件。由此可能的是，利用较小的花费触发履带式车辆的功能件的控制功能。操作元件的布置方式在人机工程学方面对驾驶员的右手而言尤其有利。
附图说明
从权利要求中以及从本发明的优选的实施例的下述说明中得出本发明的其它的优点和特征，下文借助于附图来阐释该实施例。
图1示出了以履带式车辆为形式的根据本发明的车辆的实施方式，
图2同样示出了在在按照图1的履带式车辆的驾驶员室内的座位位置的区域中的手控杆的布置方式的透视图，
图3示出了按照图2的手控杆的功能的和运动可行方案的透视图，
图4在透视图中示出了带有箭头的按照图1的履带式车辆的前侧的推铲，所述箭头代表了与按照图3的手控杆的控制运动有关的推铲的调节行程，并且
图5在沿着垂直的车辆纵向平面的剖视图中示出了按照图2和3的手控杆。
具体实施方式
按照图1的履带式车辆1设计为用于形成雪地和维护雪地的雪道推平机。按照图1到5的履带式车辆1能够尤其有利地用于在滑雪场和滑雪板场地中的游乐场造型。履带式车辆1以基本已知的方式具有底盘以及在底盘的对置的侧面具有各一个链式行走机构。在前侧（在履带式车辆1的正常的行驶方向观察）将驾驶员室2布置在底盘上。在驾驶员室2中设置有驾驶员侧的座位位置SP，控制履带式车辆1的驾驶员F在履带式车辆1运行时坐在该座位位置上。
在前侧为履带式车辆1配设推铲3，该推铲通过铰链装置以及液压的调节缸5能够移动地支承在履带式车辆1的底盘处。
正如借助图2可见的是，为在在驾驶员室2中定向在履带式车辆1的正常的行驶方向上的驾驶员侧的座位位置SP在右侧配设手控杆4，驾驶员F利用其右手能够抓持该手控杆。手控杆4集成在操作平台6中，该操作平台位置固定地配设给座位位置SP。操作台6除了臂支承面之外具有多个以编组的形式被组合的操作元件，该操作元件用于控制履带式车辆1的附加功能。
手控杆4具有从在操作平台6内的控制台在车辆竖直方向上向上突出的柄9（图2、3和5）。柄9借助设计为球铰链的多轴式铰链14围绕两个空间轴线10、11能够枢转地支承在控制台的载体壳17中。在借助图2、3和5展示的实施方式中，第一空间轴线10水平地在车辆横向上延伸。第二空间轴线11水平地在车辆纵向上延伸并且交叉第一空间轴线10。
柄9沿着竖轴线12垂直地在车辆竖直方向上延伸，其中竖轴线12在本发明的意义中形成了第三空间轴线。竖轴线12在两个空间轴线10和11的交叉点中交汇所述两个空间轴线。柄9分为上柄区段22和下柄区段23两部分。下柄区段23在其上部的端部区域具有柱筒状的轴套15，该轴套同轴地包围上柄区段22的柱筒状的柄端并且因而形成用于上柄区段22的转动铰链15。上柄区段22相应于此围绕竖轴线12能够转动地支承在下柄区段23的轴套中。轴套稳固地与下柄区段23相连。转动铰链15间隔地定位在柄9的多轴式铰链14的上方，正如从图3和5中可见。
在柄9的上部的端部区域处相对于上柄区段22布置有手支承体7，该手支承体借助倾翻铰链16相对于上柄区段22受限地能够转动地支承。手支承体7具有凸起地弯曲的手支承面，附加的操作面位于该手支承面的侧面，多个操作元件8安装在该附加的操作面中。
正如借助图3和5可见的那样，倾翻铰链16定义了第四空间轴线13，该空间轴线至少在很大程度上在车辆横向上延伸。在所展示的实施例中，第四空间轴线13相对于多轴式铰链14的第一空间轴线10稍微倾斜，但是在其余情况中几乎与第一空间轴线10平行地定向。手支承体7相应于此围绕第四空间轴线13相对于上柄区段22和由此相对于柄9受限地能够转动。手支承体7的围绕倾翻铰链16的相应的转动自由度在图3中通过定义了转动自由度D4的双箭头表征。围绕用作第三空间轴线的手支承体7的竖轴线12的转动自由度通过带有附图标记D3的双箭头定义。双箭头D2定义了手控杆4的和由此手支承体7的在车辆纵向上向前的和向后的枢转自由度。相对于第一空间轴线10纵向延伸的双箭头D1定义了手控杆4的和由此手支承体7的在车辆横向上的向左的和向右的枢转自由度。
手控杆4的柄9通过弹簧回弹件19被保持在垂直定向的中部部位中。弹簧回弹件19在所展示的实施例中通过机械弹簧形成，该弹簧反向地作用到下柄区段23的向下伸入载体壳17中的突起18上。借助图5仅设置了这样的弹簧回弹件19，该弹簧回弹件关于在车辆横向上延伸的第一空间轴线10产生向着中部部位的相应的回弹。另外的弹簧件也设置用于柄9从围绕在车辆纵向上延伸的第二空间轴线11的枢转了的部位中回弹，但是在附图中未展示所述另外的弹簧件。
同样地，借助倾翻铰链16相对于上柄区段22围绕第四空间轴线13受限地能够转动地支承的手支承体7通过若干弹簧元件21被保持在未被加载的中部部位中。所述弹簧元件21反向地彼此作用并且一方面铰接在柄区段22的上部的杆突起20处并且另一方面铰接在手支承体7处。弹簧元件21的和弹簧回弹件19的相应的回弹力如此地设计，使得驾驶员利用其右手通过前臂运动能够施加的在车辆纵向上定向至手支承体7上的推移力会导致围绕在车辆横向上延伸的空间轴线10的偏转，其中手支承体7在这样的推移力的情况下保留在其中部部位中。
如果推移力理想地按照图5作用在手支承体7的上部的顶点处，则由所述推移力与推移力的作用点和第四空间轴线13的间距相乘所得的转矩小于由弹簧元件21作用在杆突起20处的回弹力和该铰接点与第四空间轴线13的间距相乘所得的转矩。此外，由所述推移力与推移力的作用点和下部的空间轴线10的间距相乘所得的转矩大于由弹簧回弹件19的回弹力和该回弹力在突起18处的作用点与该空间轴线10的间距相乘所得的转矩。
因而如果驾驶员用其右手仅想要手支承体7围绕空间轴线10在车辆纵向上的枢转运动，则弹簧元件21的回弹力如此强地设计，使得手支承体7在该枢转运动期间相对于杆突起20保留在其中部部位中。但是如果驾驶员F额外地将其手关节向上或向下倾翻，则该额外的运动强制地产生手支承体7围绕倾翻铰链16的转动，从而得到了手控杆4的额外的第四转动自由度。
驾驶员F借助四个所述的转动自由度D1到D4触发前侧的推铲3。借助图4通过所展示的双箭头示出了推铲3的调节自由度。这种调节自由度设有相同的附图标记D1到D4，该附图标记对应手控杆4的转动自由度D1到D4。手控杆4在车辆纵向上的向前的或向后的枢转产生推铲3整体的升高或下降。手控杆4在车辆横向上的向左的或向右的枢转产生推铲3围绕水平的中部纵轴线的向左或向右的倾翻。手控杆4围绕设计为竖轴线的第三空间轴线12的转动运动产生推铲3围绕垂直的中轴线的转动。手支承体7围绕第四空间轴线13的转动产生推铲3的向前或向后的围绕在车辆横向上延伸的倾翻轴线的倾翻，从而能够设定推铲相对于地面的倾斜。
通过结合推铲3的对应的调节自由度定义四个转动自由度D1到D4，对驾驶员F而言可能的是，自发地控制推铲3，这是因为推铲3执行并行于或对应于施加在手控杆4上的控制运动而设置的控制运动。推铲3的控制相应于此对驾驶员F而言能够简单被学习并且能够自发地被操控。此外，手控杆4的布置方式和设计方案实现了在人机工程学方面简单的操控，特别是该手控杆4在操作平台6中布置在座位位置SP的旁侧。

Claims (13)

1. 一种车辆（1），专用于雪道成形和雪道维护的履带式车辆，其带有驾驶员室（2），在该驾驶员室中布置有围绕至少三个彼此不同的空间轴线（10到13）能够转动的手控杆（4），其中为每个转动自由度分别配设至少一个布置在车辆侧的功能件（3）的控制功能，其中第一和第二空间轴线（10、11）在共同的平面中彼此交叉并且定义了在竖直方向上定向的手控杆（4）的纵向枢转自由度和横向枢转自由度，并且其中第三空间轴线通过竖轴线（12）形成，该竖轴线经过两个彼此交叉的第一和第二空间轴线（10、11）的交叉点，其特征在于，手控杆（4）具有相对于手控杆（4）围绕第四空间轴线（13）能够转动地支承的手支承体（7），该手支承体间隔地在交叉点的上方围绕第四空间轴线（13）受限地能够转动地支承。
2. 按照权利要求1所述的车辆，其特征在于，为手控杆（4）的四个转动自由度（D1到D4）中的每一个分别配设前侧的推铲（3）的调节单元（5），该调节单元触发推铲（3）的四个不同的调节自由度。
3. 按照权利要求1或2所述的车辆，其特征在于，第一和第二空间轴线（10、11）集成在双轴式铰链（14）尤其球铰链中，并且围绕竖轴线（12）的转动自由度（D3）通过间隔地布置在双轴式铰链（14）上方的转动铰链（15）定义。
4. 按照权利要求1所述的车辆，其特征在于，手支承体（7）围绕第四空间轴线（13）借助倾翻铰链（16）相对于手控杆（4）被支承。
5. 按照权利要求3所述的车辆，其特征在于，双轴式铰链（14）的第一和第二空间轴线（10、11）布置在至少在很大程度上水平的车辆平面中，其中第一空间轴线（10）至少在很大程度上在车辆横向上延伸并且第二空间轴线（11）与此垂直地至少在很大程度上在车辆纵向上延伸。
6. 按前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，转动铰链（15）的竖轴线（12）至少在很大程度上在车辆竖直方向上延伸，并且倾翻铰链（16）的第四空间轴线（13）至少在很大程度上平行于在车辆横向上延伸的第一空间轴线（10）延伸。
7. 按前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，为双轴式铰链（14）配设至少对第一空间轴线（10）而言反向地彼此作用的若干弹簧回弹件（19），该弹簧回弹件用于将手控杆（4）相对于第一空间轴线（10）依据转矩地中部定向。
8. 按前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，为倾翻铰链（16）配设彼此反向作用的若干弹簧元件（21），该弹簧元件用于将手支承体（7）依据转矩地回弹至中部部位。
9. 按照权利要求7和8所述的车辆，其特征在于，所述弹簧元件（21）的回弹力以及所述弹簧回弹件（19）的回弹力鉴于在倾翻铰链（16）方面的转矩关系以及在双轴式铰链（14）的第一空间轴线（10）方面的转矩关系如此地设计，使得作用在手支承体（7）上的至少在很大程度上在车辆纵向上定向的驾驶员（F）的推移力导致手控杆（4）围绕双轴式铰链（14）的第一空间轴线（10）的偏移，并且使得手支承体（7）在施加推移力时保留在其中部部位中。
10. 按前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，手控杆（4）如此地与驾驶员（F）的座位位置（SP）定向，使得用于将手控杆（4）围绕第一空间轴线（10）偏移的推移力能够通过驾驶员（F）的前臂移动被施加。
11. 按前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，手支承体（7）和倾翻铰链（16）相对于手控杆（4）如此地与驾驶员（F）的座位位置（SP）定向，使得在手被支承的情况下,驾驶员（F）的手关节的向上或向下的倾翻运动导致手支承体（7）相对于中部部位的偏移。
12. 按前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，前侧的推铲（3）相对于履带式车辆（1）的底盘能够围绕四个不同的调节轴线枢转，其中的每个调节轴线大约平行于相应的手控杆（4）的所述四个空间轴线（10到13）之一而定向。
13. 按前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，手控杆（4）在手支承体（7）的区域中具有另外的能够手动操作的操作元件（8），该操作元件如此地相对于手支承体（7）的手支承面被布置，使得驾驶员（F）在手被支承的情况下利用被支承的手的相应至少一个手指能够操作所述操作元件（8）。
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