CN106066659A - 手动控制装置、控制和操作单元及作业机械或建筑机械 - Google Patents

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Abstract

一种用于起重工作平台(100)、作业机械或建筑机械的控制和操作单元(110)的手动控制装置(112)，其包括：至少一个致动单元(120)以及评估单元(154)，其中，致动单元(120)包括具有至少一个磁定位元件(152)的致动元件(126)；评估单元(154)包括至少一个磁场传感器单元(156)。评估单元(154)构造成基于来自磁场传感器单元(156)的传感器信号来探测致动元件(126)在运动平面中的位置和/或运动。致动元件(126)能相对于传感器单元(156)沿垂直于运动平面的另一运动方向移动，其中，评估单元(154)构造成基于来自磁场传感器单元(156)的传感器信号来探测致动元件(126)的沿另一运动方向的运动。

Description

手动控制装置、控制和操作单元及作业机械或建筑机械
技术领域
本发明涉及一种用于控制和操作单元的手动控制装置，其应用于作业机械领域，例如移动作业机械或建筑机械。
背景技术
这种手动控制装置被用作移动作业机械或建筑机械中的控制和操作单元，例如用于移动起重工作平台的作业笼或用于调节建筑机械的作业工具。因此，手动控制装置以及控制和操作单元通常暴露于最不利的环境条件下，例如雨、灰尘和极端温度。
DE20 2010 004 128 U1描述了一种包括单独的致动和评估的手动控制装置，其基本上由机械部分和电气部分构成。磁传输板——例如印制电路板——设置在机械部分与电气部分之间以作为用于机械部分的分隔层和固定层。手动控制装置的电气或电子部分由布置在该板的下侧上的一个或多个传感器形成，例如磁场传感器。以可拆卸的方式布置在承载板的上侧上的杠杆机构形成机械部分，其中，承载板上布置有磁体，该磁体可以在维修时作为一个单元进行更换。
DE103 04 595 B3描述了一种包括至少一个包括有磁体的可移动的致动元件和至少一个用于探测致动元件的位置和/或运动的传感器元件的转换装置。致动元件与传感器元件在每个位置彼此间隔，传感器元件布置在盒内或盒处。致动元件为以可拆卸的方式固定至盒的致动单元的一部分。致动元件在此为可沿至少一个轴转动的操纵杆，操纵杆的下端承载磁体。若干个传感器元件布置在位于盒中或盒处的电路板上、磁体的转动区域的下方，以识别操纵杆的位置/偏向。
从现有技术已知的包括有对应的致动元件，例如实施为操纵杆，的手动控制装置允许在一个运动平面中运动，例如x/y平面。如已提及的此处的运动的获取通过使用传感器，例如磁场传感器，来实现，其获取磁体在运动平面内的位置的变化。对应的位置信号可示例性地由控制器基于传感器信号而产生。此外，已知上述类型的手动控制装置允许垂直于运动平面的运动，例如沿z方向的运动或竖向运动。在这种手动控制装置中，需要额外的传感器元件以用于获取运动的另一方向，该额外的传感器元件例如实施为探测手动控制装置的致动元件的竖向运动的电位计或开关触头。除了用于探测沿x/y平面中的运动的信号，还需要来自单独的传感器元件的另一信号。
然而，上述手动控制装置的、包括操纵杆的竖向致动的方法的实施具有下述缺点：需要额外的传感器技术来获取竖向运动，这不仅需要额外的传感器的供给，还由于所需的额外空间而使手动控制装置的设置更加复杂。此外，此额外的传感器布置在致动单元的区域中，也就是说，与磁场传感器相比，此额外的传感器未于板的下方受到保护并因此暴露于与致动元件相同的环境条件下。这导致致动单元的寿命缩短或导致需要保护传感器或使用高质量的传感器。因此必须定期更换的致动单元的成本升高。此外，需要在控制器中评估各种不同的传感器的信号，因此需要相应地应用控制器以能够处理不同的传感器的信号。
发明内容
从此现有技术出发，本发明的目的是开发一种用于作业机械或建筑机械的控制和操作单元的手动控制装置以进一步使得可以以简单且廉价的方式探测致动元件在竖向或z方向上的致动。
此目的通过独立权利要求的特征实现。本发明的优选实施方式于从属权利要求中进行描述。
本发明提供一种用于作业机械或建筑机械的控制和操作单元的手动控制装置，其包括：
至少一个致动单元，其包括具有至少一个磁定位元件的致动元件；以及
评估单元，其包括至少一个磁场传感器单元，
其中，评估单元构造成基于来自磁场传感器单元的传感器信号来探测致动元件的在运动平面中的位置和/或运动，
其中，致动元件能够沿垂直于运动平面的另一运动方向相对于传感器单元移动，以及
其中，评估单元构造成基于来自磁场传感器单元的传感器信号来探测致动元件的沿另一运动方向的运动。
本发明的方法比从现有技术已知的方法有优势，因为本发明的方法不需要提供用于获取致动元件的例如沿竖向方向或z方向的附加运动的额外的传感器元件。本发明已认识到，沿竖向方向或z方向的运动可通过已存在的传感器信号而被获取，因为包括磁定位元件的致动元件的沿z方向的运动导致磁场的改变，更确切地说会导致所获得的磁场的强度的改变，并且因此，导致传感器输出的信号的强度的改变。这种强度方面的改变根据本发明被用于探测致动元件的沿z轴的位置。这一程序具有的额外的优势在于，用于评估所需的控制单元或评估单元仅需要评估获得自磁场传感器的信号，也就是说，关于评估来自其他传感器的信号则不需要额外的电路成本。实际评估还具有的优势在于其易于实施，因为仅检测存在的信号的强度，这可能产生关于电路技术的较少的支出，使得可同时从以任何方式存在的信号容易地产生表示致动元件的沿z方向的偏向的信号。此外，用于获取位置的全部元件布置在评估单元内并因此免于遭受环境影响。
根据实施方式，本发明提供一种手动控制装置，其中，致动元件能够在第一位置与第二位置之间转换，在第一位置中允许沿另一个运动方向的运动，在第二位置中不能进行沿另一个运动方向的运动，并且其中，评估单元构造成基于来自磁场传感器单元的传感器信号来探测致动元件的第一位置或第二位置。
根据这些实施方式，设置为使得致动元件的非偏向的磁定位元件与磁场传感器单元之间的距离在致动元件的第一位置中以及在致动元件的第二位置中是不同的。
根据一个优选实施方式，设置为使得手动控制装置包括接装板和阻挡板，根据致动元件处于第一位置中或处于第二位置中而使接装板和阻挡板中的一者安装在手动控制装置中，其中，在致动元件的第二位置中，阻挡板安装在手动控制装置中以防止致动元件自第二位置的运动，并且其中，在致动元件的第一位置中，接装板安装在手动控制装置中以使得致动元件的非偏向的磁定位元件与磁场传感器单元之间的距离大于安装阻挡板时的距离。
根据另一个实施方式，设置为使得手动控制装置包括集成在致动元件中的机械锁，机械锁用于在第二位置中将致动元件锁定以及在第一位置将致动元件释放，使得致动元件的非偏向的磁定位元件与磁场传感器单元之间的距离在致动元件的第一位置中以及在致动元件的第二位置中是不同的。
关于用于允许/防止致动元件沿另一个运动方向(z方向或竖向方向)的运动的致动元件的不同位置而对实施方式进行的上述描述具有优势，因为本发明的手动控制装置还可以用于期望的沿z方向的运动的情况，并且可以用于不期望或不需要这种沿z方向的运动的应用。在上述两种情况下，仅需要安装手动控制装置。其他步骤，特别是关于评估单元，则是不需要的。相反，根据本发明的评估单元用于识别所安装的手动控制装置的期望的功能，也就是识别一些功能是否允许沿z方向的致动。这基于通过传感器单元获取的信号而发生，更确切地，通过检测所获取的信号的强度而发生，其中，该信号可由于磁定位元件与传感器之间的基于不同位置的不同距离而被清楚地识别。因此，不需要修正用于致动元件的操作的评估单元，因为评估单元由于通过磁场传感器单元获取的信号来自动识别当前安装的手动控制装置的致动单元是否允许沿z方向的运动。
根据又一个实施方式，本发明提供一种手动控制装置，该手动控制装置的评估单元构造成引起手动控制装置的校准，其中，评估单元构造成当致动元件在零点附近的预定区域内时仅执行校准。
此类型的校准由于避免了不期望的或错误的校准而具有优势。实际中，可能出现手动控制装置不期望地偏向的情况。当启动建筑机械或给手动控制装置供电而自动执行校准时，手动控制装置的致动元件的这种不期望的偏向导致错误的校准，从而不允许适当的操作。在使致动元件返回至零位后需要执行额外的校准或再校准。这种情况可能例如出现在当非操作期间已将作业机械或建筑机械的控制和操作单元覆盖时，使得例如覆盖物作用于手动控制装置并使手动控制装置从零点不期望地偏向。
根据本发明，这种问题通过评估单元在如下情况下执行校准而避免：例如在重启或启动作业机械时或在另一期望时间点，在首次检测致动元件的位置以及确定致动元件是否处于零点附近的预定区域内时。零点例如由磁场传感器单元的已知的输出信号值定义。开创性地，可以设置为从此零点位置高达5至10％的误差是可以接纳的，使得在启动设备时，表示致动元件的位置在此区域内的传感器值导致执行校准。当获取的信号在此区域外时，则假设为致动元件的不期望的强烈偏向并抑制校准。根据本发明，可以设置为在这种情况下使使用者知晓这种情况并要求使用者检查致动元件是否处于零点处。仅当确定了致动元件处于零点附近的预定区域内时才执行校准，并且仅在已成功地完成了校准后才允许使用手动控制装置，也就是说，在手动控制装置的致动元件过度偏向的情况下，不仅避免校准，而且抑制使用，以使得作业机械仅能够在成功执行校准之后被投入操作。
此实施例的另一个优势在于，安装致动单元时的误差也是被接纳的。如以上关于已知的手动控制装置的描述，致动单元可以独立于传感器单元进行更换。事实上，致动单元暴露于环境条件，而传感器单元及其中包含的评估元件可以布置在盒中以免于遭受环境的损害，使得致动单元暴露于更强的应力和更强的损耗并因此不得不更勤地进行更换。在更换手动控制装置的致动单元时，例如由于灰尘，新安装的致动单元与之前安装的致动单元相比可能被倾斜地定向，使得旧的致动单元和新的致动单元的零点位置不再匹配。然而，当安装时的变化导致的误差在实际零点附近的预定区域内，则在这种情况下允许校准。
根据另一个实施方式，本发明提供一种手动控制装置，其中，在安装致动单元后，评估单元构造成在达到致动元件的低于最大偏向一定数值的偏向时表明致动元件的最大偏向。根据此实施方式，可以设置为评估单元构造成在手动控制装置的操作期间将预定的值调节为致动元件的最大偏向。根据实施方式，预定值可以为致动元件的最大偏向的80％至90％。
根据实施方式，可以设置为上述表示为最大偏向的例如80％的预定区域在致动单元的安装后以及在手动控制装置的进一步操作期间减小一定程度，使得最大偏向被逐渐确立和设定。
此实施方式由于能够补偿手动控制装置的致动单元的致动元件的不对称偏向而具有优势。这一不对称取向可以例如发生在安装致动单元时，当致动单元由于灰尘等而相对于原来的安装位置略微倾斜或歪斜地安装时。在这种情况下，在相对应的方向(例如在x方向和y方向)上的偏向是不同的。示例性地，正方向上的偏向可以强于负方向上的偏向。这将导致由评估单元表示的例如正方向上的最大偏向在时间上晚于反方向上的偏向的情况。为了补偿这种情况，根据本发明，在安装后设定80％至90％的区域，并且只要识别到在此区域内的传感器信号，则假设为100％的偏向，从而即使在不同方向上具有不同的最大偏向，控制单元也总是可以以相等的偏向表示最大偏向。当手动控制装置的致动元件具有对称设置时也可发生类似的情况。
根据其他实施方式，本发明提供一种手动控制装置，其中致动单元包括手动可解闩锁式的锁定装置，锁定装置在非致动状态下防止致动元件被移动。
根据实施方式，手动控制装置包括与手动可解闩锁式的锁定装置配合的引导件，并且该引导件在手动可解闩锁式的锁定装置的致动状态下能够相对于致动元件移动，其中手动可解闩锁式的锁定装置包括：
杆，其包括布置在引导件的区域中的锥形的下端，其中，杆被布置为能够在致动元件的于引导件中被接纳的引导管中移动，以及
一个或多个球，其布置在引导件的内壁与杆之间，其中，引导件的内壁包括用于部分地接纳球的一个或多个凹部，并且其中，引导管包括用于部分地接纳球的一个或多个孔。
优选地，手动可解闩锁式的锁定装置是有效的，使得在手动可解闩锁式的锁定装置的非致动状态下，杆的非锥形部分布置在孔的区域中，使得一个球部分地布置在孔中在引导件中的凹部中部分地延伸，以使得不能进行引导件的以及因此的致动元件的运动。在手动可解闩锁式的锁定装置的致动状态下，杆的锥形部分布置在孔的区域中，使得球部分地布置在孔中并延伸至引导管中，以使得引导件以及因此的致动元件能够运动。
根据上述实施方式的锁定装置具有优势，因为例如通过在配备有本发明的手动控制装置的起重工作平台上实施作业操作时的意外接触可避免致动单元的致动元件的不期望的致动或偏向。手动可解闩锁式的锁定装置的发明实施例具有优势，因为该锁定装置不设置外部元件，然而设置有布置在该锁定装置结构中的机构，该机构通过仅用一只手的简单操作就能够被致动，使得锁定容易地被释放。有利地，将锁定至锁定位置设置成被偏置，以使得当释放锁定装置以及当致动元件返回至零状态时实施自动闩锁。这一实施例具有优势，因为其保证了致动元件在致动元件的非致动情况下将自动返回至零状态并于零状态处被闩锁，使得当使用者释放致动元件时，致动元件在再次被解开闩锁后将总是开始从可能实施的作业机械或建筑机械的进一步致动返回至所限定的状态。
根据实施方式，本发明提供一种包括波纹管的手动控制装置，其中该波纹管具有基本上圆柱形的形状。
此实施方式由于使波纹管能够易于更换而与常规的波纹管的实施方式相比具有优势。常规方法使用的波纹管为基本上的截头锥形并且从下端沿着致动元件的上端的方向变窄。这导致必须移除致动元件以使得可以从致动元件上向下取下波纹管从而更换波纹管。如已经在上面所述的，致动元件暴露于环境条件并因此遭受增加的损耗。致动元件包括上述波纹管，该波纹管在致动单元的致动元件的运动过程中相应地移动，使得该波纹管遭受甚至比致动单元的其他元件更强的应力并因此与整个致动单元相比不得不更勤地进行更换。此外，波纹管的材料通常为弹性材料，该材料由于环境条件——例如雨、阳光、温度的变化——遭受增加的损耗而可能使材料变得粗糙并因此变脆而再次需要更换。如以上所述，常规方法需要拆卸致动元件或整个致动单元以取下波纹管。根据本发明，通过将波纹管实施成基本的圆柱形的、更确切地圆柱形的形状以使得波纹管的上部直径和波纹管的下部直径大于致动单元的突出于波纹管之上的元件的直径，从而可避免上述情况。因此，在更换波纹管时，仅需要释放位于致动单元的元件处的波纹管的相应的固定，并且波纹管可以随后被简单地向上取下，而不需要拆卸致动单元的任何其他部件。新的波纹管随后从上方被相似地牵拉越过致动单元的元件并被固定，使得与常规方法相比，这种更换显著地更加容易且更加简单。
根据又一个实施方式，本发明提供一种手动控制装置，其中，致动单元包括附接装置，致动单元借由该附接装置能够以可拆卸的方式附接至控制和操作单元，其中，该附接装置布置在致动单元处，使得能够仅在预定的方向或位置中将致动单元安装至控制和操作单元。根据实施方式，附接装置可以包括螺栓或卡扣装置。
此实施方式具有优势，因为当例如由于损耗导致的所需的更换而安装制动装置时，确保了致动单元可以仅采取单一的取向，从而确保首次安装致动元件时致动元件中的磁定位元件的位置被正确获取。
根据又一个实施方式，本发明提供一种手动控制装置，其中评估单元是水密和/或气密的，其中至少一个磁定位元件为永磁体，其中磁场传感器单元包括至少一个传感器元件，其中，至少一个传感器元件可以包括霍尔效应传感器、磁阻传感器或xMR传感器。
此外，本发明提供一种包括本发明的手动控制装置的控制和操作单元，以及包括本发明的控制和操作单元的作业机械或建筑机械。
关于其中通过磁场传感器单元获取致动元件的z位置的手动控制装置的以上展示中，根据实施方式，还可以使用所提及的锁定和/或上述波纹管。关于此指出，可以以独立于实施获取致动元件沿z方向的运动的方式实现锁定和/或波纹管，使得本发明根据其他实施方式提供一种用于作业机械或建筑机械的控制和操作单元的手动控制装置，该手动控制装置包括：
至少一个致动单元，其包括具有至少一个定位元件的致动元件；以及
评估单元，其包括至少一个传感器单元，其中，评估单元构造成基于来自传感器单元的传感器信号来探测致动元件的在运动平面中的位置和/或运动；
手动可解闩锁式的锁定装置，其在非致动状态下防止致动元件被移动；以及
引导件，其与手动可解闩锁式的锁定装置配合并且在手动可解闩锁式的锁定装置的致动状态下可以相对于致动元件移动，
其中手动可解闩锁式的锁定装置包括：
杆，其包括布置在引导件的区域中的锥形的下端，其中，杆被布置为能够在致动元件的于引导件中被接纳的引导管中移动，以及
一个或多个球，其布置在引导件的内壁与杆之间，其中，引导件的内壁包括用于部分地接纳球的一个或多个凹部，并且其中，引导管包括用于部分地接纳球的一个或多个孔。
上述手动控制装置的实施例具有关于锁定装置的上述优势，从而在此参照上述展示。
此外，本发明提供一种用于作业机械或建筑机械的控制和操作单元的手动控制装置，该手动控制装置包括：
至少一个致动装置，其包括具有至少一个定位元件的致动元件；
评估单元，其包括至少一个传感器单元，其中，评估单元构造成基于来自磁场传感器单元的传感器信号来探测致动元件的在运动平面中的位置和/或运动；以及
波纹管，其包括基本上圆柱形的形状。
关于上述类型的波纹管的实施例的优势参照相应的上述展示。
附图说明
下文将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，其中：
图1为包括具有本发明的手动控制装置的控制和操作单元的起重工作平台的示意图；
图2为图1中示出的控制和操作单元的详细示意图；
图3为图1和图2中的手动控制装置的致动单元的非对称的示意图；
图4以不同的视图示出图3的致动单元，其中，图4a示出致动单元的侧视图，图4b示出致动单元的沿图4a中的A-A线截取的截面图，以及图4c示出致动单元的从下方看的仰视图；
图5示出根据一个优选实施方式的本发明的手动控制装置，图5a示出具有闩锁住的锁定装置的致动单元的另一个截面图，图5b示出具有解开闩锁的锁定元件和按压致动元件的致动单元的示意图，以及图5c示出具有偏向的致动元件的致动单元的示意图；以及
图6示出本发明的手动控制装置的另一个实施方式，其中，该手动控制装置的致动元件相对于中心位置或静止位置偏向，并且其中安装有阻挡板以取代接装板。
具体实施方式
下文将参照附图详细描述本发明的实施方式，其中，在附图中的相同的元件或具有相同作用的元件具有相同的参考编号。
图1示出包括具有本发明的手动控制装置的控制和操作单元的作业机械或建筑机械的示意图。图1示出起重工作平台100，其包括可移动的底座102和以可旋转的方式布置在底座102上的组件104，底座102除了所需的用于移动起重工作平台100的发动机之外还包括起重机机构106，在起重机机构106的前端处布置有操作平台，诸如：例如为作业笼。作业笼108包括控制和操作单元110，控制和操作单元110依次包括第一箱部分110a和第二箱部分110b，其中第一箱部分110a为基本上竖向定向。控制单元110还包括下文将详细描述的手动控制装置112。使用手动控制装置112可以控制起重工作平台110，从而依据手动控制装置112的运动的方向使作业笼108相对于地面114被提升或降低。通过手动控制装置112的相应的致动还导致起重工作平台100的旋转。
图2示出图1中示出的控制和操作单元110的示意图。于箱部分110a和110b中布置有各种模块，通过使用这些模块，机械操作者可以控制或驱动机械中的工具和/或程序。这些模块可以是：例如一个或多个按键116，按键116配备有例如额外的(多个)LED(发光二极管)；一个或多个显示元件118；以及在图2中所示的控制和操作单元110的示例中的两个手动控制装置，也就是左手动控制装置112L和右手动控制装置112R。两个手动控制装置可以具有相同的或不同的设置。关于图2中的手动控制装置112，应指出的是，其仅示出了其中的安装在控制和操作单元110上的第一板122上的致动单元120L和120R。下文中将参照其他附图来描述手动控制装置112的细节。此外，控制和操作单元110包括于图2中示出的左扶手124L和右扶手124R。其可对致动单元120L和120R提供额外的保护以防止不期望的偏向。
下文将更加详细地描述图1和图2中示出的手动控制装置的细节。
图3示出已参照图1和图2进行了简单描述的手动控制装置112的致动单元120的非对称的示意图。致动单元120包括致动元件126、手动可解闩锁式的锁定装置128、用于保护图3中未示出的内部机构不受环境——例如雨、灰尘、污垢等——影响的波纹管130、基板132、选择性地可附接的接装板134以及一个或多个附接装置136。致动元件126于其上侧上包括把手138，操作者借由把手138可以在运动平面中——例如沿图3中示出的坐标系的x-轴和y-轴——移动致动元件126。根据本发明，可以设置为致动元件126还可以沿垂直于运动平面(x/y平面)的另一个运动方向移动，也就是说，在图3所示的示例中沿竖直方向或沿z轴方向。
图4以不同的视图示出图3的致动单元120。图4a示出致动单元120的侧视图，图4b示出致动单元120的沿图4a中的A-A线截取的截面图，以及图4c示出致动单元的从下方看——也就是从接装板134处看——的顶视图。
图4a中所示的致动单元120的视图基本上示出了与图3中也可见的相同的元件，并且已对这些元件进行了描述。此外，图4a中可见致动单元120包括例如实施为螺栓的多个附接装置136，附接装置136允许将致动单元120以可拆卸的方式附接至控制和操作单元110，例如附接至上述的前板122(详见图2)。
图4b中示出的截面图示出致动单元120的内部机构。致动单元120包括已经参照图3和图4a示出的基板132，如图3中可见基板132基本上为圆柱形。基板132包括外部部分132a和内部部分132b，其中内部部分132b的厚度大于外部部分132a，使得基板132在区域132c中具有台阶。基板132的内部部分132b的上侧132d包括洼部或凹部132e，洼部或凹部132e起始于内部部分132b的边缘区域并朝向基板132的下侧132f延伸。洼部132e的中心区域为平坦的，并且洼部起始于此平坦区域并以直线的方式朝向基板132的上侧132d延伸。洼部132e用于接收用于致动元件126的引导件，下文将详细描述该引导件。
基板132还包括从基板的下侧132f朝向上侧132d延伸的凹部132g。在图4所示的实施方式中，接装板134安装在凹部132g中。接装板134包括于基板132的外部部分132a中设置在基板132的下侧132f处的外部部分134a。接装板134包括朝向凹部132g的内侧延伸的中心部分134b，并且中心部分134b包括使致动元件126被引导进行沿z方向的运动的结构。
致动元件126包括引导套140a和布置在引导套140a处的引导管140b。引导套140a连接至把手138。于引导管140b的下端处布置有保持件151，保持件151在所示出的实施方式中具有于上侧和下侧处被切除的球的形状。保持件151的面向基板132的上侧132d的上侧为平坦的，并且保持件151的面向基板132的下侧132f的下侧于中心部分中包括突出部，使得保持件151的下侧包括周缘。于保持件151的下侧中形成有凹部，于凹部中布置有定位元件152，例如呈永磁体形式的磁定位元件。致动元件126的致动引起保持件151的相应的运动以及布置在保持件151中的定位元件152的相应的运动。
通过附接装置136可实现将致动单元120以可拆卸的方式附接至控制和操作单元(详见图1和2)，其中，附接装置136通过相应的孔132h1至132h3而接合至上述的基板或前板122中。也就是说，致动单元120基本上由基板132保持在控制和操作单元110的前板122处(详见图2)。根据实施方式，下文将更加详细地描述的、图4中示出的接装板134不螺纹接合至基板132但与基板132一起附接至前板122。在此，于其外部区域134a中的接装板134具有与基板132的外部区域132a中的相同的孔结构。在其他实施方式中，致动单元120可以通过其他方法附接至控制和操作单元110，例如通过卡扣装置等。
图4c示出从下方、也就是从接装板134处看时的致动单元120。在中心处，接装板134包括开口134c，通过开口134c可见定位元件152和一部分保持件151。在外部区域134a中，接装板134及其后方的、从此视角不可见的基板132包括用于附接装置136的开口或孔132h1至132h3。根据实施方式，孔132h1至132h3不是均匀布置的，而是以不同的角度布置。示例性地，孔132h1与孔132h2以彼此之间成110°的角度布置，而孔132h1与孔132h3以及孔132h2与孔132h3分别以彼此之间成125°的角度布置。这种实施方式确保仅沿预定的方向或于预定的位置处才能将致动单元120安装至控制和操作单元110。根据实施方式可期望这一过程，使得对应于预定的取向或于预定的位置处将致动单元120安装至控制和操作单元110，例如当将手动控制装置112实施为允许致动元件126的沿x方向和y方向的优先运动时。这一优先运动可以例如通过基板134的上侧132d中的相应的结构性洼部132e来实现。例如可以将基板132的上侧132d中的洼部设置成可以由沿x方向延伸的第一洼部以及由沿y方向延伸的、垂直于第一洼部的第二洼部形成，并设置成通过布置在洼部中的引导件来引导致动元件126的运动，这将在下文中更加详细地进行描述。
图5示出根据优选实施方式的本发明的手动控制装置。图5a示出图4a中示出的、安装在前板122上的手动控制装置的另一个截面图。此外，图5a示出具有闩锁住的锁定装置128的致动单元120。图5b示出具有解开闩锁的锁定元件128和按压的致动元件126的致动单元120的示意图。
图5a中示出于前板122(还是参见图2)上附接有致动单元120，又称操纵杆。前板122下方有评估单元154，评估单元154包括传感器单元156，传感器单元156为例如呈霍尔传感器、磁阻传感器或xMR传感器的形式的磁场传感器单元。此外，根据实施方式的评估单元154可以包含控制器158，例如微控制器，控制器158有效连接至传感器单元156以基于由传感器单元获取的信号来提供表示致动单元120的偏向的输出信号。磁场传感器单元156可以包括多个磁场传感器元件以探测致动元件126的位置和/或运动。致动元件126的运动引起定位元件152的运动，定位元件152的运动被传感器单元获取并通过控制器158进行评估。传感器单元156包括例如比利时，Rozendaalstraat 12，8900Ypern，迈来芯公司(Melexis N.V.)的“迈来芯(Melexis)”MLX90363型号的霍尔效应传感器。对于这种装置，于箱中集成两个霍尔效应传感器元件。使用控制器158，从两个传感器元件的电信号或测量值产生关于致动元件126的偏向的程度的电信号或测量值以及关于偏向的方向的电信号或测量值。
根据实施方式，将本发明的手动控制装置112实施为使得除了致动元件126的在x/y运动平面中的运动之外，还能够进行沿垂直于x/y运动平面的z方向的运动。根据本发明，在z方向上的这种改变也是由传感器单元156获取，例如基于由因为定位元件152与传感器单元156的磁场传感器之间的改变的距离导致的磁场强度的改变形成的输出信号的强度的改变。因此，根据本发明，不需要在手动控制装置中提供允许沿z方向的运动的额外的传感器元件，而这种竖向的运动可以通过已有的磁场传感器容易地获取。
根据其他实施方式，本发明的手动控制装置112实施为使得当致动元件处于零点附近的预定区域内时评估单元154将仅实施手动控制装置112的校准。这避免了在启动/致动作业机械或控制单元之前当手动控制装置112不期望地偏向时的不期望的或错误的校准。在这种情况下，在常规方法中，当启动建筑机械或当给手动控制装置供电时，将自动执行校准。然而，错误的校准的结果不会允许适当的操作，从而需要重新校准直至致动元件被返回至零状态。这种情况可能例如出现在当非操作期间已将作业机械或建筑机械的控制和操作单元覆盖时，使得例如覆盖物作用于手动控制装置上并使手动控制装置从零点起的不期望地偏向。
根据实施方式，本发明避免了这些问题，因为评估单元154构造成或编程成用于例如在首次启动或启动作业机械时首先检查致动元件的位置以确认致动元件是否处于零点附近的预定区域内。零点例如由磁场传感器单元的已知的输出信号值定义。根据本发明，可以设置为从此零点位置高达5至10％的误差是可以接纳的，使得在启动设备时，表示致动元件的位置在此区域内的传感器值导致执行校准。如果获取的信号在此区域外，则假设为致动元件的不期望的强烈偏向并抑制校准。根据其他实施方式，可以设置为通知使用者知晓这种情况并要求使用者检查致动元件是否处于零点处。仅当确定了致动元件处于该位置时才执行校准，并且仅在已完成了成功校准后才允许使用手动控制装置，也就是说，在手动控制装置的致动元件过度偏向的情况下，不仅避免校准，而且抑制使用，以使得作业机械仅能够在成功校准之后投入操作。
此实施方式的另一个优势在于，安装致动单元时的误差也是被接纳的。在更换手动控制装置的致动单元时，例如由于灰尘，新安装的致动单元例如相对于之前安装的致动单元而言可能被倾斜地定向，使得旧的致动单元和新的致动单元的零点位置不再匹配。然而，如果由于安装误差导致的误差在实际零点附近的固定的区域内，则在这种情况下将允许校准。
根据另一个实施方式，在已安装制动单元后，本发明的手动控制装置112实施为使得当达到致动元件154的例如仅为致动元件的最大允许机械偏转的80％至90％的偏转时评估单元154已指示一个最大“电子”偏向。此区域可在进一步操作过程中被减小直至“电子”偏向对应于致动元件的100％的机械偏向。此实施方式补偿了例如因倾斜或歪斜安装导致的致动元件的潜在的非对称性偏向。在这种情况下，沿相应的方向(例如沿x方向以及沿y方向)的偏转是不同的。在当手动控制装置的致动元件具有非对称设置时，相似的情况可能出现。
将参照图5a和5b更详细地描述根据实施方式提供的锁定装置128的操作(functioning)的设置和模式。锁定装置128包括锁定元件160，锁定元件160包括下部的平坦的截头锥部分160a、从截头锥部分160a的顶部的平坦部分向上延伸的圆柱形中间部分160b、以及上部圆柱形的部分160c。锁定元件160包括位于其下部部分和中心部分中的内部孔，该内部孔接收致动元件126的引导管140b。锁定元件160的上部部分160c和中间部分160b的邻接部分包括凹部160d，把手138的中心部分延伸至凹部160d内。引导管140b的上部部分延伸通过凹部160d并到达把手138。致动元件126的延伸至锁定元件160的于锁定元件160的中间部分160b的上部部分中形成的凹部160d的部分的引导套140a布置在把手138的中心部分138a的下端。
锁定装置128包括被布置为能够在引导管140b内移动的内部杆164。杆164的邻接基板132的下端包括锥形的端部164a，并且邻接把手138的上端设置有板166，板166在图5a中所示的向上移动时与布置在把手138内的弹簧元件168配合并引起弹簧元件168的压缩。
锁定装置128包括引导件170，引导件170实施成围绕致动元件126的引导管140a的套并能够相对于所述引导管移动。引导套170包括套部分170a和从套部分170a的下端径向向外延伸的突出部170b。包括突出部170b的引导套170的下部部分布置在上述洼部132e内，其中，洼部132e的平坦部分包括使得包括突出部170b的引导套170的下部部分在致动元件126处于非偏向的位置时安置在所述平坦部分上的尺寸。根据所示出的实施方式，选择洼部132e的深度使其与引导套170的突出部170b的高度一致，并且洼部从平坦的平面沿基本上的直线向上朝向基板132的内部部分132b的外边缘延伸。引导套170被弹簧元件172偏置至图5a中所示的位置，其中，弹簧元件172的下端围绕套部分170a并布置在引导套170的突出部170b上。弹簧元件172的上部的相对端布置在锁定元件160的下侧处。
锁定装置包括一个或多个球174，球174的直径大于引导管140b的壁部分的厚度。球174布置在引导管170b的壁中的相应的开口176内，其中，球174由于其较大的直径而从开口或孔176沿朝向引导套170的方向或沿朝向内部杆的方向突出。在图5a中所示的手动控制装置112的栓锁位置中，球174朝向引导套170延伸，引导套170则包括位于套部分170a中的洼部170c，球174在栓锁位置中延伸至洼部170c中。在非栓锁位置中，引起内部杆164的沿向上的方向的运动，使得发生图5b中示出的球因此不再被锁定的情况，但是球由于杆164的锥形部分164a而可能朝向引导管的内部空间移动，因此允许运动。
下文将参照图5讨论刚才所述的锁机构的操作模式。为了能够使致动元件126沿x方向、y方向和/或z方向移动，需要首先通过使锁定元件160朝向把手138移动而手动地将锁定装置128解开闩锁。在移动致动元件126时，并非总是需要将锁定元件160保持在此解开闩锁位置。然而，当致动元件126移动返回至起始位置或中心位置时，致动元件126再次自动闩锁，以防止手动控制装置的不期望的操作或运动。
对于非致动的锁定装置128，通过引导管140b中的孔或开口176而接合进入周向定位在引导套170的内部壁上的凹部或洼部170c中并因此防止引导套170的运动以及因此防止整个致动元件126的运动的球174布置在内部杆164与引导套170的内部壁之间。当解开闩锁时或当锁定装置160朝向把手138移动时，被布置为可在引导管140b内移动的内部杆164和以固定的方式布置在内部杆164上、弹簧元件168的下方的板166也朝向把手138移动，使得弹簧元件168被压缩。由于内部杆164于其下端是锥形的，在引导件170的区域中，球由于内部杆164朝向把手138的运动而能够移动出凹部170c，使得引导件170的运动以及因此整个致动元件128的运动成为可能。
当锁定元件160再次被释放，其将由于弹簧元件168的弹性力而被再次向下按压。在此，球174再次移动至凹部170c中，使得引导件170的运动以及因此整个致动元件126的运动被阻止，也就是说致动元件126再次被闩锁。
当致动元件126被解开闩锁时，其可以沿x方向、y方向或z方向移动，其中，当移动致动元件126时，把手138和把手138中布置的机构——包括除其他元件之外的引导套140a和引导管140b——向下移动，从而压缩弹簧元件172。当把手138被再次释放时，把手138由于弹簧元件172的弹性力而再次向上移动。
图5b示出具有解开闩锁的锁定装置128和沿z方向的偏向的图5a中描述的元件。
图5c示出具有解开闩锁的锁定装置128并处于在运动平面(x/y平面)中倾斜的位置中的图5a中描述的布置。如从图5c中示出的致动元件126的运动中可知，锁定装置128的致动允许引导件170朝向把手138移动并同时相应地压缩弹簧元件172。基板132包括上述洼部132e，引导件170在致动元件126的运动过程中于洼部132e内被引导。洼部132e可以例如实施成十字形以包括沿x方向的部分和沿y方向的部分，使得引导件170预设致动元件126在十字形洼部内沿x方向和y方向的优先运动。如可以从图5c中可见的，当致动元件126偏向时，引导套170沿洼部132e的倾斜表面朝向锁定元件160移动，从而如以上所述地压缩弹簧172。如果致动元件126被释放，致动元件126由于弹簧元件172的弹性力而被拉回至起始位置或中心位置。使致动元件126倾斜会引起引导套170向上移动并使引导管140b向下移动。球174再次移动至引导管壁中的开口176，而引导套170中的凹部170c由于引导套170向上移动而不会相对于孔176定向，从而不会导致闩锁。
布置在致动单元120处的手动可解闩锁式的锁定装置128防止在非致动状态下的致动元件128沿x方向、y方向和/或z方向的运动。此优势防止手动控制装置112的不期望的或不希望的操作或运动，使得本发明的手动控制装置特别适合用于安全相关的应用——例如起重工作平台——中的控制和操作单元。
根据实施方式，波纹管130被有利地实施。波纹管130的上端130a布置在锁定元件的截头锥部分160a的下端的周向的洼部或槽162中。波纹管130的下端130b附接在相应的凹部或槽132i中，凹部或槽132i形成在基板132的部分132a的外表面中。波纹管130通过合适的装置以可拆卸的方式附接至致动单元120，并且包括基本上的圆柱形的形状，该圆柱形的的形状的直径在波纹管的整个长度上是基本恒定的且大于致动单元的突出越过波纹管的部分——例如把手——的直径，使得能够容易地更换波纹管，尤其是不需要拆卸致动单元112的剩余元件。波纹管的这种实施例允许容易的更换。在进行更换时，仅需要释放波纹管于致动单元的元件处的相应的固定，并且波纹管可以被向上取下，而不需要拆卸致动单元的其他部件。新的波纹管随后从上方被相似地牵拉越过致动单元的元件，使得与常规方法相比，这种更换显著地更加容易且更加简单。
图6示出本发明的手动控制装置的另一个实施方式，其中的致动元件126相对于其他位置或中心位置偏向。图6示出本发明的手动控制装置的实施例，其中，阻挡板178代替前述图中提供的接装板134安装在基板132的凹部132g中。与在图4b中更加详细描述的接装板134对比，阻挡板178布置在凹部132g内并且不在基板132下方的区域中延伸。
阻挡板178可以通过螺栓的方式或通过卡扣装置的方式附接至基板132，其中，阻挡板178可以构造成防止致动元件126的运动以及因此防止具有沿z方向布置的定位元件152的相应的保持件151的运动。也就是说，这意味着在如图6中所示的安装了阻挡板178的情况下，致动元件126只可能沿x方向和y方向运动，而不能沿z方向运动。
参照图4描述的和以上提及的接装板134允许致动元件126沿z方向的运动，其中，这种运动在不提供接装板时以及在未安装阻挡板178(参见图6)时基本上也是可能的。根据实施方式，接装板134用于限制致动元件126沿z方向的行程，使得在沿z方向致动致动元件126时，评估单元154总是可以探测到定位元件152的位置的相等的改变。根据参照图3至图5描述的实施方式，接装板134实施成使得接装板134的外部部分134a在基板132的下侧的下方延伸(参见图5a)，以使得如通过对比图5与图6可见，当使用接装板134时，定位元件152的至传感器单元156的距离大于不使用接装板情况下的距离。与不使用接装板且仅使用阻挡板178的情况相比，接装板134因此额外导致整个致动单元120与评估单元154以及布置在评估单元154内的传感器单元156之间形成较大的距离，以及因此导致定位元件152与评估单元154和布置在评估单元154内的传感器单元156之间形成较大的距离，从而允许评估单元去查明致动单元120由于其设置是否允许z轴方向上的功能。
除了使用接装板134，还可以实施用于沿z方向锁定致动元件的其他实施例。例如，可以提供包括类似于上述锁定装置的设置并被布置在引导管140b的上部区域中的集成布置。在锁定位置中，锁定装置防止沿z方向的运动。解开闩锁允许沿z方向的运动并且可以像圆珠笔那样地发生，例如，通过转动把手138以使得致动元件在解开闩锁时远离致动单元154移动或朝向致动单元154移动。这种距离上的不同随后可通过评估单元而相应地获取。根据实施方式，集成布置可以偏置在闩锁(第二)位置，以使得集成布置在非致动的情况下返回至闩锁位置，并且因此集成布置尤其适合用于安全性相关的应用中的控制和操作单元中，例如起重工作平台。
刚描述的涉及允许或防止致动元件沿z方向的运动的实施方式允许使用相同的致动元件，而不论是否期望沿z方向的运动。在两种情况下，仅需要安装手动控制装置，而无必需的例如关于评估单元的进一步的步骤。评估单元154构造成基于监测所获取的信号的强度来识别是否允许沿z方向的致动，该所获取的信号的强度由于磁定位元件与具有不同的位置的传感器之间的不同距离而改变。这种改变可以被清楚地识别。由于评估单元使用由磁场传感器单元获取的信号来进行自动识别当前安装的手动控制装置的致动单元是否允许沿z方向的运动，因此评估单元的修正是非必要的。
在之前的实施方式中提及的评估单元154中，优选地，包括传感器单元156和控制器158的区域以水密和/或气密的方式被密封，其中，评估单元例如被非导电的和非磁性的封装材料包围在此区域中。这种封装的实施例防止评估单元154和评估单元154中的元件遭受不希望的环境影响，例如雨和灰尘。评估单元154可以通过胶合、螺栓或卡扣附接至前板122的下侧。
优选地，前板122由非磁性材料制成，例如印制电路板，评估单元或其元件附接并线连接在印制电路板上，其中，面向致动单元120的一侧可提供有覆膜。
优选地，基板132、接装板130和/或阻挡板178还包括非磁性材料并由例如塑料、铝或其他合适的材料制造而成。
尽管已关于装置描述了一些方面，应当理解的是，这些方面还表示对相应的方法的描述，从而应当理解装置的部分或元件也是相应的方法步骤或方法步骤的特征。类似地，已关于或作为方法步骤而描述的方面也表示对相应的装置的相应部分或细节或特征的描述。
上述实施方式仅仅表示对本发明的原理的阐述。显而易见的是，其他本领域技术人员将明白已经描述的布置和细节的修改和变化。因此，本发明倾向于仅受到以下权利要求的范围的限制，而不受到本文通过对实施方式的描述和讨论所呈现的具体细节的限制。
附图标记列表
100 起重工作平台
102 底座
104 组件
106 起重机机构
108 作业笼
110 控制和操作单元
110a/b 箱部分
112 手动控制装置
114 地面
116 按键
118 显示器
120 致动单元/操纵杆
122 前板
124 扶手
126 致动元件
128 锁定装置
130 波纹管
130a 波纹管的上端
130b 波纹管的下端
132 基板
132a 基板的外部部分
132b 基板的内部部分
132c 基板中的台阶
132d 基板的上侧
132e 基板中的洼部
132f 基板的下侧
132g 基板的下侧中的凹部
132h 通过基板的外部部分的孔
132i 基板的外部壁中的槽
134 接装板
134a 接装板的外部部分
134b 接装板的中心部分
134c 接装板中的开口
136 附接装置
138 把手
138a 把手的中心部分140a引导套
140b 引导管
151 保持件
152 定位元件
154 评估单元
156 传感器单元
158 控制器/微控制器
160 锁定元件
160a 锁定元件的下部部分
160b 锁定元件的中心部分
160c 锁定元件的上部部分
160d 锁定元件中的凹部
162 锁定元件的边缘区域中的槽
164 杆
164a 杆的锥形的端部
166 板
168 弹簧元件
170 引导件/引导套
170a 套部分
170b 引导套中的突出部
170c 引导套内壁中的洼部
172 弹簧元件
174 球
176 引导管壁中的开口
178 阻挡板

Claims (17)

1.一种用于起重工作平台(100)、作业机械或建筑机械的控制和操作单元(110)的手动控制装置(112)，所述手动控制装置(112)包括：
至少一个致动单元(120)，所述致动单元(120)包括具有至少一个磁定位元件(152)的致动元件(126)；以及
评估单元(154)，所述评估单元(154)包括至少一个磁场传感器单元(156)，
其中，所述评估单元(154)构造成基于来自所述磁场传感器单元(156)的传感器信号来探测所述致动元件(126)在运动平面中的位置和/或运动，以及
其中，所述致动元件(126)能够相对于所述传感器单元(156)沿垂直于所述运动平面的另一运动方向移动，
其特征在于，
所述评估单元(154)构造成基于来自所述磁场传感器单元(156)的传感器信号来探测所述致动元件(126)的沿所述另一运动方向的运动。
2.根据权利要求1所述的手动控制装置(112)，其中，
所述致动元件(126)能够在第一位置与第二位置之间转换，在所述第一位置中允许沿所述另一个运动方向的运动，在所述第二位置中不能进行沿所述另一个运动方向的运动，以及
所述评估单元(154)构造成基于来自所述磁场传感器单元(156)的传感器信号来探测所述致动元件(126)的所述第一位置或所述第二位置。
3.根据权利要求2所述的手动控制装置(112)，其中，所述致动元件(126)的非偏向的磁定位元件(152)与所述磁场传感器单元(156)之间的距离在所述致动元件(126)的所述第一位置中以及在所述致动元件(126)的所述第二位置中是不同的。
4.根据权利要求2所述的手动控制装置(112)，所述手动控制装置(112)包括接装板(134)和阻挡板(178)，根据所述致动元件(126)处于所述第一位置或处于所述第二位置而将所述接装板(134)和所述阻挡板(178)中的一者安装在所述手动控制装置(112)中，
其中，在所述致动元件(126)的所述第二位置中，所述阻挡板(178)安装在所述手动控制装置中(112)以防止所述致动元件(126)自所述第二位置的运动，以及
其中，在所述致动元件(126)的所述第一位置中，所述接装板(134)安装在所述手动控制装置(112)中以使得所述致动元件(126)的非偏向的磁定位元件(152)与所述磁场传感器单元(156)之间的距离大于安装所述阻挡板(178)时的距离。
5.根据权利要求2所述的手动控制装置(112)，所述手动控制装置(112)包括集成在所述致动元件(126)中的第一机械锁，所述第一机械锁构造成在所述第二位置中将所述致动元件(126)锁定以及在所述第一位置中将所述致动元件(126)释放，使得所述致动元件(126)的非偏向的磁定位元件(152)与所述磁场传感器单元(156)之间的距离在所述致动元件(126)的所述第一位置中以及在所述致动元件(126)的所述第二位置中是不同的。
6.根据权利要求1所述的手动控制装置(112)，其中，所述评估单元(154)构造成引起所述手动控制装置(112)的校准，
其中，所述评估单元(154)构造成仅当所述致动元件(126)在零点附近的预定区域内时执行校准。
7.根据权利要求1所述的手动控制装置(112)，其中，在安装所述致动单元(120)后，所述评估单元(154)构造成在所述致动元件(126)达到比最大偏向低预定的数值的偏向时指示所述致动元件(126)的最大偏向。
8.根据权利要求7所述的手动控制装置(112)，其中，所述评估单元(154)构造成在所述手动控制装置(112)的操作期间将所述预定的数值调节至所述致动元件(126)的所述最大偏向。
9.根据权利要求7所述的手动控制装置(112)，其中，所述预定的数值包括所述致动元件(126)的所述最大偏向的80％至90％。
10.根据权利要求1所述的手动控制装置(112)，其中，所述致动单元(120)包括手动可解闩锁式的锁定装置(128)，所述锁定装置(128)在非致动状态下防止所述致动元件(126)被移动。
11.根据权利要求10所述的手动控制装置(112)，所述手动控制装置(112)包括与手动可解闩锁式的所述锁定装置(128)配合的引导件(170)，并且所述引导件(170)在手动可解闩锁式的所述锁定装置(128)的致动状态下能够相对于所述致动元件(126)移动，其中手动可解闩锁式的所述锁定装置(128)包括：
杆(164)，所述杆(164)包括布置在所述引导件(170)的区域中的锥形的下端(164a)，其中，所述杆(164)被布置为能够在所述致动元件(126)的被接纳在所述引导件(170)中的引导管中移动，以及
一个或多个球(174)，所述球(174)布置在所述引导件(170)的内壁与所述杆(164)之间，其中，所述引导件(170)的内壁包括用于部分地接纳所述球(174)的一个或多个凹部(170c)，并且其中，所述引导管(140b)包括用于部分地接纳所述球(174)的一个或多个孔(176)。
12.根据权利要求11所述的手动控制装置(112)，其中，在手动可解闩锁式的所述锁定装置(128)的非致动状态下，所述杆(164)的非锥形部分(164a)布置在所述孔(176)的区域中，使得球(174)部分地布置在孔(176)中且延伸至所述引导件(170)中的凹部(170c)中，以使得不能进行所述引导件(170)的运动以及因此的所述致动元件(126)的运动，以及
在手动可解闩锁式的所述锁定装置(128)的致动状态下，所述杆(164)的锥形部分(164a)布置在所述孔(176)的区域中，使得球(174)部分地布置在孔(176)中并延伸至所述引导管(140b)中，以使得所述引导件(170)以及因此的所述致动元件(126)能够运动。
13.根据权利要求1所述的手动控制装置(112)，所述手动控制装置(112)包括波纹管(130)，所述波纹管(130)包括基本上圆柱形的形状。
14.根据权利要求1所述的手动控制装置(112)，其中，所述致动单元(120)包括附接装置(136)，所述致动单元(120)借由所述附接装置(136)能够以可拆卸的方式附接至所述控制和操作单元(110)，其中，所述附接装置(136)布置在所述致动单元(120)处，使得能够仅在预定的方向或位置中将所述致动单元(120)安装至所述控制和操作单元(110)。
15.根据权利要求13所述的手动控制装置(112)，其中，所述附接装置(136)包括螺栓或卡扣装置。
16.一种控制和操作单元(110)，所述控制和操作单元(110)包括根据前述权利要求中的任一项所述的手动控制装置(112)。
17.一种起重工作平台(100)、作业机械或建筑机械，所述起重工作平台(100)、作业机械或建筑机械包括根据权利要求16所述的控制和操作单元(110)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106354193A (zh) * 2016-11-09 2017-01-25 洛阳市黄河软轴控制器股份有限公司 一种带中位锁止的操纵控制机构
CN108762368A (zh) * 2018-03-27 2018-11-06 上海科世达-华阳汽车电器有限公司 一种控制旋钮、人机交互开关及人机交互开关的控制方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10451384B2 (en) * 2016-03-16 2019-10-22 Bayco Products, Inc. Coupled dual switch actuators with lockout feature for a lighting attachment to a firearm
CN109420345B (zh) * 2017-08-25 2023-12-08 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 摇杆装置及具有此摇杆装置的遥控器
EP3539820B1 (de) 2018-03-12 2023-06-07 MOBA Mobile Automation AG Bedienvorrichtung
GB2573761B (en) * 2018-05-14 2021-08-11 Bamford Excavators Ltd A working machine joystick assembly
US10394272B1 (en) * 2018-06-27 2019-08-27 Sure Grip Controls, Inc. Joystick center lock
US11385672B1 (en) * 2020-04-10 2022-07-12 Ching-Hsiung Chu Finger pointing joystick with magnetic induction
DE102020114464A1 (de) * 2020-05-29 2021-12-02 Max Baermann Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung, insbesondere Joystick, zur Erfassung der Verkippung eines Schwenkhebels

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5160918A (en) * 1990-07-10 1992-11-03 Orvitek, Inc. Joystick controller employing hall-effect sensors
GB2341664A (en) * 1996-05-18 2000-03-22 Penny & Giles Controls Ltd Temporary displacement lock for a joystick controller lever
US6098491A (en) * 1998-10-27 2000-08-08 Caterpillar Inc. Control lever assembly with handle lock-out
US6606085B1 (en) * 1999-09-22 2003-08-12 Fujitsu Takamisawa Component Limited Coordinate input device
US20070164996A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-19 Penny & Giles Controls Limited Joystick controller with centre-lock
CN101046699A (zh) * 2006-03-31 2007-10-03 财团法人工业技术研究院 磁场感应式游戏杆
CN101151587A (zh) * 2005-03-30 2008-03-26 G科德系统有限公司 控制装置
CN101443870A (zh) * 2006-05-30 2009-05-27 东洋电装株式会社 操纵杆型开关装置
CN102402240A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 阿尔卑斯电气株式会社 旋转输入装置
DE202012006199U1 (de) * 2012-06-26 2013-09-30 Hatox Gmbh Joystick
US20140251070A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-11 Brenton Arthur Kornelson Machine controller having joystick and adjustable hands-free locking mechanism

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6437771B1 (en) * 1995-01-18 2002-08-20 Immersion Corporation Force feedback device including flexure member between actuator and user object
JP2001175347A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Mitsumi Electric Co Ltd ジョイスティック
DE10304595B3 (de) 2003-02-05 2004-10-07 Integrated Electronic Systems !Sys Consulting Gmbh Schaltvorrichtung
AU2003283586A1 (en) * 2003-11-17 2005-06-24 Nokia Corporation An extendible user input device
US20070262959A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Industrial Technology Research Institute Magnetic joystick
DE202010004128U1 (de) 2010-03-24 2010-06-10 Moba Ag Handsteuergeber mit getrennter Betätigung und Auswertung
EP3179330B1 (en) * 2010-08-20 2020-03-18 SeeScan, Inc. Magnetic sensing user interface device
KR101488209B1 (ko) * 2013-05-09 2015-01-30 신준협 조이스틱을 이용한 위치제어장치
US9541943B2 (en) * 2013-07-22 2017-01-10 Kubota Corporation Operation lever and grip
US10073488B2 (en) * 2014-09-11 2018-09-11 Grayhill, Inc. Multifunction joystick apparatus and a method for using same
US20160085258A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-24 Hamilton Sundstrand Corporation Selector lever with failure indication features

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5160918A (en) * 1990-07-10 1992-11-03 Orvitek, Inc. Joystick controller employing hall-effect sensors
GB2341664A (en) * 1996-05-18 2000-03-22 Penny & Giles Controls Ltd Temporary displacement lock for a joystick controller lever
US6098491A (en) * 1998-10-27 2000-08-08 Caterpillar Inc. Control lever assembly with handle lock-out
US6606085B1 (en) * 1999-09-22 2003-08-12 Fujitsu Takamisawa Component Limited Coordinate input device
CN101151587A (zh) * 2005-03-30 2008-03-26 G科德系统有限公司 控制装置
US20070164996A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-19 Penny & Giles Controls Limited Joystick controller with centre-lock
CN101046699A (zh) * 2006-03-31 2007-10-03 财团法人工业技术研究院 磁场感应式游戏杆
CN101443870A (zh) * 2006-05-30 2009-05-27 东洋电装株式会社 操纵杆型开关装置
CN102402240A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 阿尔卑斯电气株式会社 旋转输入装置
DE202012006199U1 (de) * 2012-06-26 2013-09-30 Hatox Gmbh Joystick
US20140251070A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-11 Brenton Arthur Kornelson Machine controller having joystick and adjustable hands-free locking mechanism

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106354193A (zh) * 2016-11-09 2017-01-25 洛阳市黄河软轴控制器股份有限公司 一种带中位锁止的操纵控制机构
CN108762368A (zh) * 2018-03-27 2018-11-06 上海科世达-华阳汽车电器有限公司 一种控制旋钮、人机交互开关及人机交互开关的控制方法

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Publication number Publication date
CN106066659B (zh) 2017-12-12
US10289147B2 (en) 2019-05-14
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EP3086094B1 (de) 2017-10-18
US20160306379A1 (en) 2016-10-20

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