CN110308761B - 用于移除操纵杆手柄的设备 - Google Patents

Abstract

一种操纵杆，包括便于更换手柄组件的机构。致动机构使冲头移动到操作者可以按下锁定销以释放所述手柄组件的位置中。冲头将处于在正常操作期间不干扰所述操纵杆的操作的默认位置。当按下锁定销所需的力来自操作者时，相对少量的力用来将冲头置于适当位置中。可以在致动机构中使用不干扰操纵杆操作的小电磁体。

Description

用于移除操纵杆手柄的设备

背景技术

操纵杆是具有手柄的输入装置，所述手柄供使用者握持，连接到柱或“杆”。在操作中，操纵杆根据操作者的动作在底座上枢转，并且其角度、位置和/或运动方向被发送到被控制的装置。操纵杆是许多机器和车辆(包括民用和军用飞机以及诸如拖拉机的陆基车辆)的座舱或驾驶室中的主要控制装置。操纵杆将通常包括手柄中的开关，以便控制车辆操作的各种其他方面。

在例如可以附接(即换掉)不同工具的拖拉机中，操纵杆上的手柄也需要改变，以便提供适当的控制。换句话说，操纵杆上的手柄将对应于车辆的当前配置或部件，例如，前端铲斗式装载机或手提钻。

所需要的是用于更换操纵杆上的不易于意外移除或断开的手柄的机构。

发明内容

根据本公开的一方面，操纵杆设备包括：冲头；以及定位机构，所述定位机构联接到所述冲头，被配置成使所述冲头从第一预定位置移动到第二预定位置，其中，所述第二预定位置被选择成使得安装在接收柱上的手柄组件上的锁定销能够压靠在所述冲头的表面上。

根据本公开的一方面，移除用于操作车辆的操纵杆的所述手柄组件的方法，包括：激励定位机构以使冲头从第一预定位置移动到第二预定位置；在使所述冲头移动到所述第二位置之后，将联接到手柄组件的接收柱的锁定销开口的锁定销压靠在冲头的表面上，直到锁定销与接收柱分离；以及在锁定销已经与接收柱分离后，移除手柄组件。

根据本公开的一方面，一种操纵杆设备，包括操纵杆底座，所述操纵杆底座包括：接收柱，所述接收柱具有槽和限定在槽中的锁定销开口；以及手柄组件，所述手柄组件设置在接收柱中。所述手柄组件包括：手柄柱；设置在手柄柱的表面上的导柱；以及

设置在手柄柱的表面上的锁定销，其中锁定销与锁定销开口联接，并且导柱设置在接收柱的槽中。操纵杆设备还包括冲头；以及定位机构，所述定位机构联接到冲头，被配置成使冲头从第一预定位置移动到第二预定位置，其中，所述第二预定位位置被旋转成使得锁定销能够压靠在冲头的表面上并与接收柱的锁定销开口分离。

附图说明

下面参考附图讨论本公开的各个方面。应理解，为了说明的简单和清楚，附图中所示的元件不一定精确地或按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，或者若干物理部件可以包括在一个功能模块或元件中。此外，在认为适当的情况下，在附图中附图标记可以重复以指示对应或类似的元件。为清楚起见，并非每个部件都可以在每个图纸中标记。附图出于说明和解释的目的被提供，并不旨在作为本公开的限制的定义。在图中：

图1是根据本公开的一个方面的操纵杆设备的透视图；

图2是图1所示的操纵杆设备的手柄组件部分；

图3是图1所示的操纵杆设备的分解剖视图；

图4是图1所示的操纵杆设备的特写部分；

图5A是根据本公开的一个方面的手柄移除器机构的特写视图；

图5B是根据本公开的一个方面的手柄移除器机构的特写视图；

图6示出根据本公开的一个方面的操作中的手柄移除器机构；

图7A示出根据本公开的一个方面的操作中的手柄移除器机构；

图7B示出根据本公开的一个方面的操作中的手柄移除器机构；

图8A示出根据本公开的一个方面的操作中的手柄移除器机构；

图8B示出根据本公开的一个方面的操作中的手柄移除器机构；并且

图9是根据本公开的一个方面的系统的功能框图。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了细节以便提供对本公开的各个方面的透彻理解。本领域普通技术人员将理解，这些可以在没有这些具体细节中的一些细节的情况下实践。在其他情况下，可能未详细描述众所周知的方法、过程、部件和结构，以免模糊本公开的各个方面。

应理解，本公开的应用不限于以下描述中阐述的或附图中所示的部件的构造和布置的细节，因为其能够以其他各种方式实施或实践或执行。而且，应理解，本文采用的措辞和术语仅用于描述的目的，并且不应视为限制。

为了清楚起见，在各单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合提供。相反，为简洁起见，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合提供。

应注意，在使用时，“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”等仅用于解释本文所述的部件的相对放置。这些相对放置描述并不意味着相对于重力或水平方向限制权利要求。

通常，并且如下面将更详细描述，本公开的各个方面提供可以在不需要工具的情况下更换手柄的操纵杆设备。另外，只有当车辆或机器处于如此做安全的位置或状态时，才能移除手柄。因此，在正常操作期间，手柄锁定在操纵杆上。

现在参考图1，根据本公开的一个方面，操纵杆设备100包括底座104和手柄组件102。手柄组件102包括安装在手柄柱112上的手柄108，所述手柄柱112放置在如下所述的接收柱中。如所知，接收柱连接到许多传感器，例如霍尔效应传感器，以检测操纵杆设备100的运动以便控制车辆。柔性护套116围绕机构以防止灰尘和其他物品干扰正确的操作。

固定导柱204从手柄柱112延伸，如图2所示(其中，护套116被移除)。弹簧加载的锁定销208从手柄柱112内伸出并且可以被推回到手柄柱112中。手柄柱112、导柱204和锁定销208均可以由金属(例如铝)制成，但是可以选择任何材料(例如塑料)，只要它能够承受操作的严苛即可。

手柄组件102定位在安装在操纵杆底座316上的接收柱304中，如图3所示。J形槽308限定在接收柱304中，锁定销开口312也是如此。手柄组件102被引导到接收柱304中，使得导柱204沿着J形槽308前进，直到锁定销208从开口312伸出。当锁定销208被弹簧加载时，它将被推入到手柄柱112中，直到导柱204已经行进J形槽308的整个长度。当锁定销208从开口312完全伸出时，手柄组件102在操纵杆框架320内联接到接收柱304，如图4所示。现在能够通过操纵杆操作车辆。当然，本领域普通技术人员将理解，导柱204和锁定销208在手柄柱112中的布置对应于槽308和开口312在接收柱304中的布置。另外，接收柱304和底座316均可以由金属(例如铝)制成，但是可以选择任何材料，只要它能够承受操作的严苛。虽然描述了J形槽，但是本领域普通技术人员将理解，还可以实施不同形状的槽，并且另一种方法将不具有槽或导柱204并且仅使用锁定销208。

本领域普通技术人员将理解，通过按压锁定销208并使导柱204沿着J形槽308向上移动可以移除手柄组件102。然而，重要的是，在操纵杆的正常操作期间，即在车辆被控制或运动时，手柄组件102不会容易地(即无意地)从接收柱304释放或松开。因此，除非意图是换掉手柄组件102，否则锁定销208不应被按下或推动。

有利地，如下面将描述，提供手柄移除器机构402以在操作者指示这样做的意图时帮助操作者移除手柄组件102。手柄移除器机构402包括定位机构410，所述定位机构410联接到致动器404，所述致动器404联接到设置在冲头引导器412内的冲头408，如图4所示。

当要更换手柄组件102时，定位机构410被激励。定位机构410可以包括联接到致动器404的电磁体。当定位机构410未被激励时，致动器404并且因此冲头408在车辆正常操作时处于默认位置，如图5A所示。定位机构410可以包括弹簧或其他装置，以将致动器404推压到第一默认位置，在所述第一默认位置，在定位机构410被激励时弹簧或其他装置的力被克服。

在默认位置中，参考图5A，设置在冲头408中的凹口504与框架320中的定位槽506对准。当操纵杆底座316例如在正常操作期间朝向凹口504移动时，锁定销208将不会与冲头408的将导致销208后退到接收柱304中并且无意中允许释放手柄组件102的任何部分接触或将不会与其充分接触。

当要更换手柄组件102时，定位机构410被激励并且致动器404使冲头408沿着图5B中的箭头B移动，使得冲头408的销释放表面508与定位槽506对准。因此，当操纵杆底座316移动到抵靠定位槽506的位置时，参见图6中的箭头C，锁定销208接触销释放表面508并且锁定销208被按压。继续在由图7A中的箭头S所示的方向上迫使锁定销208抵靠销释放表面508将允许锁定销208越过开口312，如图7B所示。参见图8A，手柄组件102可以由操作者转动，以使导柱204在J形槽308内移动，并且随后移除手柄组件102，如图8B所示。一旦已经移除手柄组件102，操纵杆底座316就恢复到中间位置，如图3所示。

销释放表面508可以包括有利于使锁定销208移动得足够远以越过开口312的一个或多个结构。这些结构可以包括但不限于凸块、球块或柱。

有利地，可以使用在操纵杆底座320的一个限定角部中的相对小的电磁体受控冲头408，这是因为用户在推压销释放表面508时产生用于解锁手柄的力。如本领域普通技术人员将理解，可以选择具有与任何可以用于检测操纵杆运动的霍尔效应传感器不发生干涉的强度的电磁体。

冲头408可以由足够强以压靠锁定销208的任何材料(例如铝或硬塑料)制成，并且可以是空心或实心件。通常，比用于锁定销208的材料更硬的任何材料都是足够的。如图所示，冲头408可以是圆柱形的，但不必限于该几何形状，而可以是正方形、矩形或三角形。引导器412将具有对应的形状，但不是本公开的任何方面的要求。

冲头408被示出为包括凹口504，以使冲头408在正常操作期间不干涉锁定销208。本公开的替代方面包括更短的冲头408，当要更换手柄组件102时，所述更短的冲头408移动就位，否则，在冲头引导器412中仍然有开口。

现在参考图9，用于操作定位机构410的系统900包括处理器904，例如，如本领域普通技术人员所知的被适当编程的通用计算机。系统900联接到车辆功能件908并控制车辆功能件908。提供用户界面912(例如，触摸屏、鼠标、键盘等)以与操作者通信并接收来自操作者的输入。处理器904联接到电源开关916，所述电源开关916控制联接到定位机构410的电源920。

当希望更换手柄时，操作者可以通过用户界面912访问特征。处理器904将确认车辆处于可以移除手柄的状况或状态，并且将把车辆置于安全状态，即，操纵杆的操作被禁用的状态。处理器904将控制开关916以打开电源920并致使致动器404移动就位以允许操作者根据上述描述移除和替换手柄。在一个方面，处理器904可以仅打开开关916预定时间，之后撤回致动器404。

以上参考所公开的实施方式说明性地描述本发明。在不脱离所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对所公开的实施方式进行各种修改和改变。

Claims (12)

1.一种操纵杆设备，包括：

底座；

冲头引导器，其静止地固定到所述底座；

冲头，其定位在所述冲头引导器内；以及

定位机构，所述定位机构联接到所述冲头，被配置成使所述冲头沿着所述冲头引导器并在所述冲头引导器内从第一预定冲头位置线性移动到第二预定冲头位置，

其中，所述第二预定冲头位置被定位成使得从安装在接收柱上的手柄组件的手柄柱内延伸的、弹簧加载的锁定销能够压靠在所述冲头的表面上并且与所述接收柱的锁定销开口分离，所述接收柱由所述底座支撑，并且

其中，所述第一预定冲头位置被定位成使得弹簧加载的锁定销不能够压靠在所述冲头的表面上和与所述锁定销开口分离。

2.根据权利要求1所述的操纵杆设备，其中所述定位机构包括电磁体。

3.根据权利要求1所述的操纵杆设备，还包括将所述定位机构联接到所述冲头的致动器。

4.根据权利要求1所述的操纵杆设备，其中所述冲头包括圆筒。

5.根据权利要求1所述的操纵杆设备，其中当没有动力施加到所述定位机构时，所述第一预定冲头位置是默认位置。

6.根据权利要求1所述的操纵杆设备，其中当所述冲头处于所述第一预定冲头位置时，所述冲头的第一部分位于操纵杆框架上的预设位置附近，并且当所述冲头位于所述第二预定冲头位置时，所述冲头的第二部分位于操纵杆框架上的预设位置处。

7.一种操纵杆设备，包括：

设备底座；

操纵杆底座，其由所述设备底座支撑，所述操纵杆底座包括：

接收柱，所述接收柱具有槽和限定在槽中的锁定销开口；

手柄组件，所述手柄组件设置在接收柱中，所述手柄组件包括：

手柄柱；

设置在手柄柱的表面上并从手柄柱的表面延伸的导柱；以及

从所述手柄柱内延伸的、弹簧加载的锁定销，

其中弹簧加载的锁定销与锁定销开口联接，并且导柱设置在接收柱的槽中；

冲头引导器，其静止地固定到所述设备底座；

冲头，其定位在所述冲头引导器内；以及

定位机构，所述定位机构联接到冲头，被配置成使冲头沿着所述冲头引导器并在所述冲头引导器内从第一预定冲头位置线性移动到第二预定冲头位置，

其中，所述第二预定冲头位置被定位成使得弹簧加载的锁定销能够压靠在冲头的表面上并与接收柱的锁定销开口分离，并且

其中，所述第一预定冲头位置被定位成使得弹簧加载的锁定销不能够压靠在所述冲头的表面上和与所述锁定销开口分离。

8.根据权利要求7所述的操纵杆设备，其中所述定位机构包括电磁体。

9.根据权利要求7所述的操纵杆设备，还包括将定位机构联接到冲头的致动器。

10.根据权利要求7所述的操纵杆设备，其中所述冲头包括圆筒。

11.根据权利要求7所述的操纵杆设备，其中当没有动力施加到定位机构时，所述第一预定冲头位置是默认位置。

12.根据权利要求7所述的操纵杆设备，其中当所述冲头处于所述第一预定冲头位置时，冲头的第一部分位于操纵杆框架上的预设位置附近，并且当冲头位于所述第二预定冲头位置时，冲头的第二部分位于操纵杆框架上的预设位置处。

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