CN111596720B - 一种用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及操纵杆技术领域，并提供了一种用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构，所述操纵杆包括十字万向机构的机壳、X轴档位机构和Y轴档位机构，所述摩擦定位机构设置在所述机壳上，且所述摩擦定位机构包括X轴定位机构和Y轴定位机构，所述X轴定位机构与所述X轴档位机构位置相对应，所述Y轴定位机构与所述Y轴档位机构位置相对应，本发明中摩擦定位机构包括X轴定位机构和Y轴定位机构，且X轴定位机构和Y轴档位机构独立设置，从而实现X轴定位机构和Y轴档位机构的摩擦阻力单独控制，从而可以应用到特定设置上，扩大应用范围，通用行强；结构简单，操作方便，具有良好的市场应用价值。

Description

一种用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构

技术领域

本发明涉及操纵杆技术领域，具体而言，涉及一种用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构。

背景技术

随着有些大型设备控制常用磨擦阻力定位的操纵杆，比如油门控制，机器人控制，无人机的控制等；现阶段常用的磨擦阻力定位的操纵杆2轴（xy轴）是同一个阻力结构，2轴只能是相同的阻力大小，这在很多的场合上不适用；比如履带拖拉机，Y轴磨擦阻力定位，控制油门，油门需要稳定，磨擦力度应大些；X轴控制转向，转向要灵活，磨擦力要相对小些；同理，在无人机设备的控制方面，xy轴的摩擦力度也要求不一致；因此，现阶段的操纵杆由于2轴(xy轴）是同一个阻力结构而无法应用到上述特定设备上，导致应用范围窄，局限性大。

发明内容

本发明解决的问题是现有的操纵杆的X轴和Y轴由于采用同一个阻力结构，导致阻力相同，适用范围窄，局限性大。

为解决上述问题，本发明提供一种用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构，所述操纵杆包括十字万向机构的机壳、X轴档位机构和Y轴档位机构，所述摩擦定位机构设置在所述机壳上，且所述摩擦定位机构包括X轴定位机构和Y轴定位机构，所述X轴定位机构与所述X轴档位机构位置相对应，所述Y轴定位机构与所述Y轴档位机构位置相对应。

可选地，所述X轴定位机构包括垫片、多个固定摩擦片和多个可动摩擦片且从外到内依次排列并通过第一连接螺栓设置在所述机壳上。

可选地，多个所述固定摩擦片和多个可动摩擦片相邻间隔排列。

可选地，所述固定摩擦片的两端通过第二连接螺栓固定在所述机壳上，且两个第二连接螺栓分布在所述第一连接螺栓的两侧。

可选地，多个所述可动摩擦片的下端通过第三连接螺栓进行固定。

可选地，所述Y轴定位机构与所述X轴定位机构的结构相同。

可选地，所述X轴档位机构包括弧形档位块、导向管、压缩弹簧和定位钢珠，所述弧形档位块竖向设置且与所述机壳的侧板固定连接，所述导向管远离所述侧板的一端与所述X轴定位机构固定连接，并随着所述X轴定位机构同步转动，所述导向管朝向所述侧板的一端开口，所述压缩弹簧设置于所述导向管内，所述定位钢珠设置与所述导向管内的开口一端位置处，且与所述压缩弹簧连接。

可选地，所述Y轴档位机构与X轴档位机构的结构相同。

可选地，所述垫片为蝶形垫片。

可选地，所述X轴定位机构还包括PCB板，PCB板安装在可动摩擦片的下方，PCB板的上部安装成矩形排列的四个磁场强度传感器。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本发明中摩擦定位机构包括X轴定位机构和Y轴定位机构，且X轴定位机构和Y轴档位机构独立设置，从而实现X轴定位机构和Y轴档位机构的摩擦阻力单独控制，从而可以应用到特定设置上，扩大应用范围，通用行强；结构简单，操作方便，具有良好的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明的摩擦定位机构前视结构示意图；

图2为本发明的摩擦定位机构立体结构示意图；

图3为本发明的摩擦定位机构的剖面结构示意图；

附图标记说明：

1-机壳；2-X轴档位机构；21-弧形档位块；22-导向管；23-压缩弹簧；24-定位钢珠；3-Y轴档位机构；4-X轴定位机构；41-垫片；42-固定摩擦片；43-可动摩擦片；44-第一连接螺栓；45-第二连接螺栓；46-第三连接螺栓； 5-Y轴定位机构；6-操纵杆；7-PCB板；8-磁场强度传感器。

实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。 本实用新型的实施例的术语“上”和“下”等指示的方向或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。 在本说明书的描述中，“第一”、“第二”、“第三”和“第四”并不构成对具体数量的限定，只是为了便于区分和描述。参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

本发明提供一种用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构，如图1-图3所示，所述操纵杆6包括十字万向机构的机壳1、X轴档位机构2和Y轴档位机构3，所述摩擦定位机构设置在所述机壳1上，且所述摩擦定位机构包括X轴定位机构4和Y轴定位机构5，所述X轴定位机构4与所述X轴档位机构2位置相对应，所述Y轴定位机构5与所述Y轴档位机构3位置相对应。

需要说明的是，所述操纵杆6还包括操纵杆6本体，所述操纵杆6本体设置在所述机壳1的中部，且与所述机壳1垂直设置；所述X轴定位机构4与所述X轴档位机构2相对设置在所述操纵杆6本体的前后两侧，所述Y轴定位机构5与所述Y轴档位机构3相对设置在所述操纵杆6本体的左右两侧，且X轴定位机构4和Y轴定位机构5均独立设置，可分别控制其对应的摩擦阻力，以适用于对X轴和Y轴摩擦阻力不同的设备或产品，适用范围广，通用性强。

在本发明的一个实施例中，所述X轴定位机构4包括垫片41、多个固定摩擦片42和多个可动摩擦片43且从外到内依次排列并通过第一连接螺栓44设置在所述机壳上。

需要说明的是，所述机壳1的侧板上设置螺栓孔，第一连接螺栓44依次穿过垫片41、多个固定摩擦片42和多个可动摩擦片43后将深入所述螺栓孔内，以实现垫片41、固定摩擦片42和可动摩擦片43的可拆卸安装，通过调整第一连接螺栓44的松紧，从而调整固定摩擦片42和可动摩擦片43的摩擦阻尼大小，从而灵活调整X轴的摩擦力，所述垫片41可以磨擦阻尼的大小不受使用磨损的影响；即Y轴定位机构5也可通过调整第一连接螺栓44的松紧，以调整Y轴的摩擦力。

在本发明的一个实施例中，多个所述固定摩擦片42和多个可动摩擦片43相邻间隔排列。

需要说明的是，固定摩擦片42和可动摩擦片43的数量为多个，如数量为3个，且从外到内依次交叉叠加，并通过第一连接螺栓44进行锁定，从而通过调整第一连接螺栓44的松紧，以调整X轴的摩擦力大小。

在本发明的一个实施例中，所述固定摩擦片42的两端通过第二连接螺栓45固定在所述机壳1上，且两个第二连接螺栓45分布在所述第一连接螺栓44的两侧。

需要说明的是，由于固定摩擦片42的左右两端均通过第二连接螺栓45固定在所述机壳1上，故固定摩擦片42的位置是固定的，不能转动。

在本发明的一个实施例中，多个所述可动摩擦片43的下端通过第三连接螺栓46进行固定。

需要说明的是，所述操纵杆6还包括十字万向组件，所述操纵杆6本体通过十字万向组件安装在所述机壳1内，所述十字万向组件的下部与X轴档位机构2和Y轴档位机构3相对应位置处设置X轴定位连接件和Y轴定位连接件,所述X轴定位连接件包括一体设置的上矩形板和下弧形板，上矩形板上设置有与第一连接螺栓44对应的定位圆孔，下弧形板的上部设有弧形凹槽；第一连接螺栓44在将可动摩擦片43固定在机壳1上之后；由于可动摩擦片43的上部通过安装在机壳1上，第三连接螺栓46水平穿过可动摩擦片43的下端和上矩形板，从而实现可动摩擦片43和X轴定位连接件随着十字万向组件同步进行摆动。

其中，第三连接螺栓46和X轴定位连接件均为磁性材料制成，且两者磁性吸附连接；十字万向组件为现有技术，再次不做详细赘述。

在本发明的一个实施例中，所述Y轴定位机构5与所述X轴定位机构4的结构相同。

需要说明的是，由于Y轴定位结构与X轴定位机构4的结构相同，故Y轴定位机构5也可通过调整第一连接螺栓44的松紧从而调整Y轴定位机构5的摩擦力大小。

在本发明的一个实施例中，所述X轴档位机构2包括弧形档位块21、导向管22、压缩弹簧23和定位钢珠24，所述弧形档位块21竖向设置且与所述机壳1的侧板固定连接，所述导向管22远离所述侧板的一端与所述X轴定位机构4固定连接，并随着所述X轴定位机构4同步转动，所述导向管22朝向所述侧板的一端开口，所述压缩弹簧23设置于所述导向管22内，所述定位钢珠24设置与所述导向管22内的开口一端位置处，且与所述压缩弹簧23连接。

需要说明的是，弧形档位块21朝向操纵杆6中心轴线的一面设有弧形凹槽，所述弧形档位块21的中部朝向定位钢柱的位置处开设有定位凹槽，当操作杆沿着X轴方向摆动时，导向管22会随着X轴定位机构4进行摆动，使弹性钢柱在弧形档位块21的弧形凹槽内摆动，这时弹性钢柱脱离定位凹槽，压缩弹簧23被压缩；当X轴处于中位时，压缩弹簧23处于伸展状态，进而压缩弹簧23因自身弹性恢复力推动定位钢柱处于所述定位凹槽内，从而产生震动感，实现操纵杆6的X轴定位作业；。

在本发明的一个实施例中，所述Y轴档位机构3与X轴档位机构2的结构相同。

需要说明的是，操作Y轴档位机构3沿着Y轴进行摆动时的动作过程与X轴档位机构2的工作过程相同。

在本发明的一个实施例中，所述垫片41为蝶形垫片。

需要说明的是，碟形垫片可以有效的保证磨擦阻力的大小恒定，以保证磨擦阻尼的大小不受使用磨损的影响。

在本发明的一个实施例中，所述X轴定位机构4还包括PCB板7，PCB板7安装在可动摩擦片43的下方，PCB板7的上部安装成矩形排列的四个磁场强度传感器8。

需要说明的是，磁场强度传感器8包括霍尔传感器，且霍尔传感器与外接的显示终端通信连接；操纵杆6中X轴处于中位的检测过程，即当操纵杆6处于中位，X轴定位连接件中的上矩形板处于竖直状态，下弧形板处于霍尔传感器的正上方，霍尔传感器检测到磁性材料制作的X轴定位连接件的磁场强度最强，并将该磁场强度最强的信号传给外接的显示终端上，从而以便于工作人员或操作者在显示终端上清楚的知晓此时操纵杆6已处于中位，且X轴档位机构2中的压缩弹簧23伸缩驱动定位钢柱处于弧形档位块21的定位凹槽内，产生震动感，进而实现对操纵杆6中X轴的电信号和机械的精准定位作业；同理，操纵杆6中Y轴处于中位的检测过程同操纵杆6中X轴处于中位的检测过程。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构，所述操纵杆包括十字万向机构的机壳、X轴档位机构和Y轴档位机构，其特征在于，所述摩擦定位机构设置在所述机壳上，且所述摩擦定位机构包括X轴定位机构和Y轴定位机构，所述X轴定位机构与所述X轴档位机构位置相对应，所述Y轴定位机构与所述Y轴档位机构位置相对应；所述X轴定位机构包括垫片、多个固定摩擦片和多个可动摩擦片且从外到内依次排列并通过第一连接螺栓设置在所述机壳上；多个所述固定摩擦片和多个可动摩擦片相邻间隔排列；所述固定摩擦片的两端通过第二连接螺栓固定在所述机壳上，且两个第二连接螺栓分布在所述第一连接螺栓的两侧；多个所述可动摩擦片的下端通过第三连接螺栓进行固定；所述Y轴定位机构与所述X轴定位机构的结构相同。

2.根据权利要求1中所述的用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构，其特征在于，所述X轴档位机构包括弧形档位块、导向管、压缩弹簧和定位钢珠，所述弧形档位块竖向设置且与所述机壳的侧板固定连接，所述导向管远离所述侧板的一端与所述X轴定位机构固定连接，并随着所述X轴定位机构同步转动，所述导向管朝向所述侧板的一端开口，所述压缩弹簧设置于所述导向管内，所述定位钢珠设置与所述导向管内的开口一端位置处，且与所述压缩弹簧连接。

3.根据权利要求2中所述的用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构，其特征在于，所述Y轴档位机构与X轴档位机构的结构相同。

4.根据权利要求1中所述的用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构，其特征在于，所述垫片为蝶形垫片。

5.根据权利要求1中所述的用于工业操纵杆的两轴独立摩擦定位机构，其特征在于，所述X轴定位机构还包括PCB板，PCB板安装在可动摩擦片的下方，PCB板的上部安装成矩形排列的四个磁场强度传感器。

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