CN1391149A - 施工机械的操纵杆单元 - Google Patents

Abstract

转动轴(6)支承在放置于操纵杆(5)轴承部分(3a)和转动轴(6)之间环形空间内的密封环(17、18)上。随着转动轴(6)的转动，密封环(17、18)保持与转动轴(6)和轴承部分(3a)表面的紧密接触并且相对转动。转动轴(6)在密封环(17、18)接触压力的作用下受到所要求的滑动阻力。本发明不采用操纵杆的转动轴与阻尼机构竖向一直线独立放置的结构，而是通过滑动阻力将转动阻力直接作用在转动轴(6)上以使该转动阻力起到操纵杆(5)的操纵反力的作用。因此，通过简化向操纵开动建筑、土木工程以及类似用途施工机械的操纵杆操作力施加阻力的阻尼结构，本发明的操纵杆单元能够使整个单元紧凑。此外，它成本低、装配简单、防止了操纵杆(1)误操作并具有优良的操作性。

Description

施工机械的操纵杆单元

发明的技术背景

本发明涉及一种操纵用于建筑、土木工程施工及类似用途施工机械的操纵杆单元。更具体地说，本发明涉及到一种其用来向操纵杆操作力施加阻力的阻尼部分结构简化的操纵杆单元，该阻尼结构的简化使整个单元紧凑并提高了操纵杆单元的装配效率。

背景技术

在各种用于建筑/土木工程的可行走施工机械(例如液压挖土机)中，在一个行驶单元上设有一个可绕竖向轴转动的回转单元。在车体前部附近的回转单元上设有一个驾驶室并且在车体的后部设有引擎盖。回转单元在车体前部装配有一个诸如吊杆、伸臂或者铲斗之类的作业单元。在前面所述的驾驶室里装有各种仪表、开关以及类似的器械，也包括一个操纵杆单元，它供坐在驾驶员位置上的操纵者手动地操作以转动回转单元、操纵作业单元以及开动车辆。

例如在日本专利申请公布号7-91407中就已公布了具有这样结构的该类操纵杆的一个例子。在该公告中所公布的操纵杆单元中，块体通过一个安装盘安装在驾驶室底盘的底面上。安装盘的顶面上固定有一个盒主体。在盒主体内支承着一对置于同一直线上的转动轴，它们可绕穿过圆柱形套筒的水平轴转动。每根转动轴用一个操纵件固定，该操纵件大致水平地延伸并与转动轴的各轴部分相交。

在前面所述的与各操纵件的转动方向相应的块体中设有一个滑动孔，该滑动孔穿过安装盘竖向延伸。通过压簧从下面推动操纵件两个端部的活塞(推杆)插入滑动孔中并由其支承以竖向滑动。活塞由一个其内部带有中空部分的圆柱件构成。一个连通/关闭引导液压油的出/进油口的滑阀通过压簧弹性地支承在中空部分中。

此外，在块体的顶部中心处设有一个矩形的凹进部分，它正好位于操纵杆的转动轴下方并且平行于转动轴延伸。一个矩形活塞容纳盒部件嵌入并固定在该凹进部分中。在该活塞容纳盒部件中设有一个平行于转动轴的活塞容纳腔以穿过盒部件。一对活塞插入到该活塞容纳腔中，并且活塞的各外端部露在外面并可绕水平轴转动。在活塞和盒部件之间所形成的环形空间中密封了从进油口中引入的高粘度液体，如硅油。活塞的外露端部通过一个连接杆连接并固定到一个操纵杆转动轴外露端部的偏心轮部分上。活塞在活塞容纳腔中与转动轴转动一致地转动。在这样的转动中，它受到来自上述高粘度液体的粘滞阻力。活塞的转动阻力通过粘滞阻力施加，所以就可以对操纵杆施加阻尼的作用。

例如，日本专利申请公布号2001-51738和2001-56716公布了一些操纵杆单元的例子，它们中的每一个都设有一个向操纵杆转动操作施加阻力的液体阻尼器，该阻尼器即为所谓的缓冲筒。在这些公告中公布的操纵杆单元中，杆支承体放置在驾驶室内的底盘上，并且有一个套管固定并支承在杆支承体的顶部中心处。操纵杆通过一个可调节的接头可摆动地固定并支承在该套管的顶面部分上。同样根据公告中所公布的技术，在套管内插入并支承有一个用来从下面弹性推压操纵杆的推杆，以使其在竖向自由滑动。在推杆的底端面上，设有一个总是向上推的压簧和一个用来通过推杆向操纵杆施加操作反力的缓冲筒。

在这个传统的操纵杆单元中，当操作操纵杆以使其转动时，推杆抵抗着弹簧的弹性力向下移动。然后，油箱中的油通过液压阻尼器活塞的外圆周端和一个孔跟着推杆流动，以产生阻碍推杆移动的阻力。该阻力的产生能够对推杆施加一个阻尼作用，所以就能获得操纵杆的操作反力。

与此同时，在这种操纵杆单元中，操纵杆总是在弹簧的弹簧力作用下趋向其不工作(中性)位置。在该操纵杆的转动中，操纵杆转向开动施工机械时所产生的杆操作力与操纵杆回复到其中性位置时所产生的杆操作力是不同的。因此，回复杆的杆操作力小于杆操作方向的杆操作力。由这样的滞回曲线所产生的杆操作力差值是由操纵杆单元部件之间的所产生的滑动阻力来决定的。一般来说，为了避免部件之间摩擦的产生，该操作方向的杆操作力和回复杆的杆操作力之间的差值是不大的。

如果在增加杆操作力以抵抗弹簧推力转动操纵杆时释放操纵杆的杆操作力，操纵杆就在弹簧回复力作用下自动回复到其中性位置上。由于滞后现象所产生的杆操作力差值如上所述是较小的，所以轻易就回到中性位置的操纵杆可能会由于如车体振动或冲击之类的外力而超过中性位置并违背操作者的意愿移向一个操作的位置。因此，就可能导致在相反方向或者相同方向上的一个意料之外的转动操作。

如该公告中所公布的阻尼器已解决了这个问题，它想要不增加外围滑动件滑动阻力地向操纵杆的转动操作施加阻力。但如果通过增加阻尼器的阻力来加大操纵杆的转动阻力，那么就如上述公告中所公布的，它就需要加大操纵杆单元中的阻尼器的尺寸，而这样做会引起操纵杆单元的尺寸增大。

在上述日本专利公布号7-91407中所公布的操纵杆单元中，对于安装在阀体盒主体上的操纵杆转动轴，在阀主体块体的侧面上设置了一个回转型阻尼器，由它利用粘性液体的粘性阻力向操纵杆的转动操作施加阻力。这个传统的操纵杆单元能够减小操纵杆单元的尺寸，并且与日本专利申请公布号2001-51738和2001-56716相比，它不使用昂贵的液体阻尼器。但由于操纵杆的转动轴和阻尼机构是在竖向依次分别安装的，所以还需要为阻尼机构提供一个安装的空间，因此操纵杆单元尺寸的减小是有限的。此外，如前所述，该操纵杆单元中的部件数目多，所以各个部件的装配步骤增加。因此装配工作需要大量的劳力和时间，从而导致成本的增高。

特别是由于日本专利申请公布号2001-56716中所公布的操纵杆单元液压阻尼器是通过在油箱中竖向移动的活塞的口来使油在油箱中流动以产生抵抗推杆移动的阻力的，所以活塞杆的尺寸必须设计得比油箱的设定深度长。这样，除了油箱的安装空间，还需要一个活塞杆的移动空间。因此就难于保证油箱内的安装空间。尤其是油箱的形状和尺寸可能会受到施工车辆驾驶室内的安装位置尺寸的限制。因此，如活塞之类的阻尼部件可能会成为障碍物，所以就必须加大操纵杆单元的尺寸。

发明内容

本发明能够解决这样的问题。本发明的目的是提供一种操纵杆单元，它可以通过简化向用于操纵建筑、土木工程或类似用途施工机械的操纵杆操作力施加阻力的阻尼部分结构来实现整体上的紧凑，并且它成本低，易于装配，还能够防止任何操纵杆的误操作，所以它具有优良的操作性。

作为反复的认真考虑以解决上述问题的结果，显然只有在操纵杆的转动轴和轴承部分之间放置一个普通的密封环，才能对操纵杆的转动操作施加足够的阻力。作为对于这一点深入考虑的结果，我们发现在操纵杆的转动轴和轴承部分之间的空间里施加滑动阻力能够有效地解决上述的问题。

根据本发明的第一方面，它提供了一种操纵用于建筑、土木工程以及类似用途施工机械的操纵杆单元，其中操纵杆的转动轴可转动地支承在一个杆支承体上，所述的杆支承体具有一个用来可转动地支承所述转动轴的轴承部分和一个在轴承部分和转动轴之间环形空间中的滑动阻力产生部分。

本发明的操纵杆单元可应用到各种类型的用于在建筑机械、土木工程机械以及类似用途机械的施工机械中转动车体、行驶车体以及开动作业单元的操纵杆中。此外，该操纵杆可以应用于液压操纵杆或者电气操纵杆。根据本发明，该滑动阻力产生部分可以包括具有诸如耐热性、耐摩擦性、韧性及类似特性的材料，该材料可以是人们惯常所熟知的可应用于车辆的制动材料或者由普通的合成树脂、合成橡胶或弹性金属构成的密封件。部分滑动阻力产生部分熔合或者固定到至少一部分的操纵杆转动轴和其轴承部分的滑动接触面上。

根据本发明，如果操作者转动操纵杆，滑动阻力产生部分就与转动轴和轴承部分的表面紧密接触并相对于它们转动。此时，转动轴受到来自滑动阻力产生部分的接触压力的预定滑动阻力。转动阻力通过这个滑动阻力施加到转动轴上，以使其起到一个操纵杆操作反力的作用。如上所述，根据本发明，滑动阻力产生部分的接触压力增加了轴承部分和转动轴之间滑动面的滑动阻力，所以它可以起到一个直接向转动轴施加阻力的阻尼器的作用。

也就是说，在本发明的操纵杆中，不采用操纵杆的转动轴和阻尼机构竖向一直线分离放置的传统结构，而是通过滑动阻力产生部分所产生的接触压力在转动轴和轴承部分之间的滑动面上产生一个大的滑动阻力。因而转动阻力就直接作用到转动轴上。

结果，在本发明的操纵杆部分中不采用昂贵的独立于操纵杆机构的阻尼机构，且操纵杆的转动轴保持与滑动阻力产生部分的滑动接触。这样就无需对现有的操纵杆单元的设计进行很大的变动，并且能够在适合操纵杆主体的现有空间区域里提供阻尼的功能。因此，无需如传统的技术中那样加大阻尼器的尺寸就能够增加操纵杆的滞后损失，从而防止了任何操纵杆的误操作。此外，本发明就可能获得一种结构简单部件少、成本低、装配性能优且杆操作性能稳定的操纵杆单元。不仅如此，本发明还有助于使操纵杆单元变得紧凑。

根据本发明，滑动阻力产生部分最好还包括一个滑动阻力改变部分，它能够根据操纵杆的转动角来改变滑动阻力。

本发明的该滑动阻力改变部分设置在轴承部分内圆周面和转动轴外圆周面相对的各个部分中。轴承部分和转动轴的滑动接触面都根据杆转动操作过程中杆转动角来相互紧密接触/脱离，以此增加/减小各滑动接触面之间的接触压力。因此，转动轴的滑动阻力发生变化以保持一种操纵杆的操作感并确保误操作不会发生。

根据本发明，作为滑动阻力改变部分，将一个内径均一而外径部分不同的弹性环件放在转动轴和/或套筒内表面上，套筒内表面和与转动轴滑动接触的滑动部分一致。转动轴的圆周面和/或套筒的内圆周面也可以成形为各种截面，如凸轮面或者椭圆形。

以凸轮面为例，它在轴承部分和转动轴之间滑动面上的接触压力在杆中性位置时最大，且接触压力逐渐减小并在杆最大转动位置时达到最小值。当从杆的中性位置向杆最大转动位置转动操纵杆时，轴承部分和转动轴之间的接触压力与操纵杆的转动一致地逐渐平稳减小，因而滑动接触部分的滑动阻力减小。当反过来从杆的最大转动位置向杆中性转动位置转动操纵杆时，轴承部分和转动轴之间的接触压力与操纵杆转动一致地逐渐增加，因而增加滑动接触面上的滑动阻力，使其大于从杆中性位置向杆最大转动位置操作操纵杆时的阻力。

这样，根据本发明，由于在增大转动角方向的杆操作力设计为减小，因而便于进行细微的操作。反过来，由于回复杆时的杆操作力设计为明显增大到比增加杆转动角方向时的杆操作力大，因此即使在弹簧力作用下被推回中性位置的操纵杆上施加了一个诸如车体振动或冲撞之类的不合理力，操纵杆也决不会出人意料地移动到超过杆中性位置的杆操作位置上。这样就可以保证操纵杆的精确操作。

滑动阻力产生部分最好由一个单环部分或者双环部分构成。

根据本发明，环件嵌入并固定在一个环形凹槽部分中，该环形凹槽部分形成在操纵杆转动轴的外圆周面和/或转动轴轴承部分的内圆周面上。也就是说，由于环件保持与轴承部分和转动轴之间滑动接触部分的一部分紧密接触以增加滑动阻力，所以就能够对操纵杆施加所要的操作反力，并且其成本低，结构也简单。

根据本发明，环件最好具有较大的摩擦系数。例如，环件可以由普通的环形金属、各种烧结合金、陶瓷、通过用橡胶或合成树脂固结各种无机微粒材料制成的有机衬垫以及部分缺失的C型弹性环制成。通过指定环件的形状、材料、其安装位置以及类似特性，它就可能防止操纵杆发出不合理的震颤，并有效地保证操纵杆单元的最优操作性能。此外，跟环件的材料，环件和环形凹槽部分之间的空隙中填满了如润滑油之类的润滑剂。随着转动轴的转动，前面所述的润滑剂引入到滑动部分的滑动接触面上以形成一润滑剂薄层，因而限制了滑动接触部分的内部磨损和损坏。

滑动阻力改变部分最好由凸轮面组成。

根据本发明，凸轮面是作为改变轴承部分和转动轴之间滑动接触面上滑动阻力的滑动阻力改变部分的一种典型结构。例如，设在轴承部分一部分内圆周面上的内凸轮面和设在转动轴一部分外圆周面上的外凸轮面可以隔开一个所要求的间隔相对放置。

当转动轴的凸轮面相应于操纵杆的转动角在轴承部分的凸轮面上紧贴滑动时，在紧密接触部分处接触压力部分地增大了。反过来，如果转动轴的凸轮面通过相对转动转离轴承部分的凸轮面，接触压力就减小。此时，除了凸轮面形成部分之外的转动轴和轴承部分的内表面以普通的接触压力相互滑动接触。因此，转动轴的滑动阻力可以根据操纵杆的转动角增加/减小。这样，就可能根据本发明来实现一种低成本的滑动阻力改变部分，并且它的结构简单也不增加部件的数量。

附图的简要说明

图1为根据本发明第一实施例的施工机械操纵杆单元的前视图；

图2为沿图1中II-II线的横剖面图；

图3为沿图2中III-III线的横剖面图；

图4为说明操纵杆的转动操纵特征的曲线图。

图5为根据本发明第二实施例的操纵杆结构主要部分的示意横剖面图；

图6为根据本发明第三实施例的操纵杆滑动部分结构主要部分的放大示意横剖面图；以及

图7为根据本发明第四实施例的操纵杆滑动部分结构主要部分的放大示意横剖面图。

具体实施方式

下文将参照附图对本发明的实施例进行详细阐述。

图1为根据本发明第一实施例的施工机械操纵杆单元的前视图。图2为沿图1中II-II线的横剖面图。图3为沿图2中III-III线的横剖面图。尽管根据本发明的第一实施例，是以用于建筑、土木工程以及类似用途施工机械的液压控制阀为例的，但是本发明并不局限于这个例子，它可以应用在电气控制阀或者类似的阀门上。此外，本发明的操纵杆单元可以应用在各种建筑、土木工程等类似用途施工机械(例如可以是推土机或者液压挖土机)的进行某些操作的各种操纵杆单元中，这些操作如转动车体、行驶车体或者操纵吊杆和悬臂之类工作单元。

在这些图中，标号1表示第一实施例的操纵杆单元。这个操纵杆单元主要包括一个为杆支承体的阀主体，该阀主体包括一个块体2、一个盒主体3以及一个安装盘4。前面所述的块体2穿过安装盘4装在驾驶室(未图示)底盘的底面上，且盒主体3安装在安装盘4的顶面上。

在盒主体3的中心部分设置了一个轴承部分3a，该部分大致为矩形的实心块，如图2和3所示。在轴承部分3a上设置了一个在其纵向上水平穿过它的轴承孔3b，操纵杆5的转动轴6嵌入并支承于其中。在轴承部分3a中，一对水平放置的转动轴6、6穿过从外面紧配合的圆柱形套筒7绕一水平轴可转动地支承，该对轴是用碳素钢或者低合金钢制成并放置在同一直线上，它们的外端部露在外面，且比其插入端的直径大一些。操纵杆5通过拧紧螺栓来固定到各转动轴6的外露端部上。在每个转动轴6上安装有操纵件8，它们大致水平地延伸以与转动轴6的轴部分相交。

在与各操纵件8两个端部相应的部分中形成有竖向延伸的滑动孔2a，它们在前面所述的块体2中并穿过安装盘4，如图3所示。在滑动孔2a中设置了减压阀9以与各操纵件8的每个端部相应。该减压阀9包括一个连通/关闭出油口10和进油口11的滑阀12、一个置于滑阀12上方并向下开口的圆柱形定位器13、一个穿过同一个圆柱形定位器13向上压滑阀12并用压力将其定位在其关闭位置的第一压簧14、一个下压滑阀12的活塞15、以及一个设在上述第一压簧14内并把滑阀12推向关闭位置的第二压簧16。

活塞15由带有中空部分圆柱件构成。滑阀12的上面部分穿过定位器13，利用各压簧14、16的压力插入并弹性地固定在的在该中空部分。通过上面所述的活塞15，各压簧14、16的弹性力从下面弹性地推紧操纵件8的两个端部。当减压阀9的活塞15在转动操纵杆8的转动作用下被压下时，滑阀12抵抗着各压簧14、16的弹性力移向连通的位置，以使进油口10中的液压油从出油口11中排出。

如上所述地构造的操纵杆1的结构是为人们惯常所熟知的，本发明并不局限于这个例子。

本发明的主要特征在于一个滑动阻力产生部分的结构，它设置在操纵杆5的转动轴6和支承转动轴6的轴承部分3a之间，以使该部分可以围绕穿过套筒7的水平轴线转动；以及还在于该结构的主要部件。

根据该实施例，作为具有大摩擦系数的滑动阻力产生件的密封圈17、18设置在转动轴6和轴承部分3a之间，密封圈17、18的放置使其紧密地保持在转动轴6和轴承部分3a之间以支承转动轴6。这个滑动阻力产生件是通过各密封圈17、18的接触压力来增加转动轴6和轴承部分3a之间滑动面上的滑动阻力的，因此将转动阻力直接作用到转动轴6上。

根据本发明，滑动阻力产生件包括具有如耐热性、耐磨损性、韧性以及类似特性的材料，它可以是应用在惯常为人们所熟知的车辆中的制动材料、普通的环形金属、各种类型的烧结合金、陶瓷、用橡胶或合成树脂固结各种无机微粒而制成的有机衬垫构成的O形环件、除去一部分的C形弹性环以及类似的材料。滑动阻力产生件熔合或者固定在至少一部分的操纵杆5的转动轴6和轴承部分3a之间的滑动面上。该环形件并不局限于圆形截面，它也可以是截面为矩形的环形件。当用前面所述的非弹性材料的烧结金属和陶瓷作为滑动阻力产生件时，该烧结金属或陶瓷可以周向设置在转动轴6的部分外周面上，其设置例如可采用熔合的方法。

根据第一实施例，套筒7中心处的内部设计成比每个有相同内径的套筒7开口端部的尺寸小一些，如图2所示。在另一方面，一对转动轴6如上所述地横向放置，且插入套筒7中的各转动轴6端部直径小。小直径的转动轴6插入端部通过环形台阶来形成，并且插入端部的外径设计成与套筒7中心的内径大致相同。在该对转动轴6的各插入端部中沿周向设置了一条环形凹槽部分6a。密封圈17就同轴地嵌入并固定在环形凹槽部分6a中。密封圈17的固定使其与套筒7的内圆周面紧密地接触。

不仅如此，在盒主体3的轴承孔3b各开口端部的内圆周面上设有环形凹槽部分3c，它在周向延伸并与穿过套筒7的环形凹槽部分6a平行。比密封圈17直径大的密封圈18同轴地嵌入并固定在环形凹槽部分3c中。密封圈18保持着与转动轴6插入端部外圆周面的紧密接触。

在转动轴6各端的轴心处设有用来供应如油脂之类的润滑剂的供油口6b。在供油口6b上装有一个塞子(未图示)。转动轴的轴线处设有与供油口6b相通的润滑剂贮存槽6c。该润滑剂贮存槽6c通过润滑剂通道6d与环形凹槽部分6a、3c相通。存储在润滑剂贮存槽6c中的润滑剂随着转动轴6的转动，供应到套筒7内圆周面和转动轴6外圆周面之间的空间里，以形成一层润滑剂薄膜。润滑剂通过供油口6b密封到套筒7的内圆周面和转动轴6的外圆周面之间的环形空间里。于是，套筒7和转动轴6之间的间隙就由密封材料19不渗漏地密封起来。

固定在转动轴6上的各密封圈17与转动轴转动一致地和转动轴6一起转动。伴随着转动轴6的转动，前面所述的固定在盒主体3上的密封圈18与转动轴6滑动接触。转动轴6就与套筒7各内圆周面和轴承部分3a的轴承孔3b滑动接触并相对转动，因而在密封圈17、18接触压力作用下受到更大的滑动阻力。通过这个滑动阻力，大的转动阻力直接作用到转动轴6上，所以就能够获得所要求的操纵杆5操作反力。因此，仅仅通过应用成本低且结构简单的密封圈17、18，就可以增加在套筒7的各内圆周面和轴承部分3a的轴承孔3b之间的一部分滑动面上的滑动阻力，以实现类似阻尼器的作用。

图4为说明操纵杆的转动操作特征的曲线图。在该图中，实线表示操作传统操纵杆时所产生的操纵杆控制力的变化，虚线则表示操作本发明操纵杆时所产生的操纵杆控制力F的变化。

一般来说，图4中实线所表示的滞回曲线是基于弹簧的弹簧力FS和在转动轴6和套筒7之间的第一滑动摩擦阻力FA来绘制的。另一方面，根据本实施例，由于在弹簧力FS和第一滑动摩擦阻力FA上还施加了由密封圈17、18产生的第二滑动摩擦阻力FB，所以绘制了虚线的滞回曲线。

也就是说，当操纵操纵杆5以利用弹簧的弹簧力转动时，例如向前(图4中向右)，上述的第一滑动摩擦阻力FA就作为操纵杆5的操纵开始时的杆操纵力施加到弹簧力FS上，因而操纵开始。如果在点F02处，操纵杆抵抗着弹簧力FS和滑动摩擦阻力FA操作，弹簧就开始受压，因而弹簧力FS与操作行程成正比地增长，从而操作力线性增长并达到点F03。点F03为操纵杆位于其最大转动角(最大行程)处的操作位置，并且操作力也达到最大。

如果在点F03释放对操纵杆的操作，指向操纵杆中性位置并与滑动摩擦阻力FA反向的弹簧回复力就施加到操纵杆5上。尽管当释放对操纵杆的操作时有弹簧的回复力施加到操纵杆5上，但是与此同时，第一滑动摩擦阻力FA以与上面所述的回复力相反的方向施加，因而从点F04到中性位置时的点F01回复力是减小的。因此，操纵杆5自动回到操纵杆中性位置的点F01。这样，由于操纵杆部件间所产生的滑动摩擦阻力FA而产生的滞后现象，图4实线所示的传统操纵杆5操作特征曲线就沿着F02、F03、F04以及F01的路径走。

另一方面，根据本实施例，除了弹簧力FS和第一滑动摩擦阻力FA，还有密封圈17、18的第二滑动摩擦阻力FB施加到操纵杆5上。结果，如图4的虚线所示，由于密封环17、18的第二滑动摩擦阻力值FB，操纵杆5所要求的操作力就比传统操作力大。更具体地说，处在点F12所表示的杆操作起始位置的操纵杆5需要的一个为弹簧力FS、周围部件间的第一滑动摩擦阻力FA以及密封环17、18的第二滑动摩擦阻力FB之和的操作力。

弹簧在开始操作操纵杆5的同时开始受压。此时，为弹簧力FS、第一滑动摩擦阻力FA以及密封环17、18的第二滑动摩擦阻力FB之和的总操作力(FS+FA+FB)施加在操纵杆5上。与操纵杆5的操作一致，杆操作力相应于上述的弹簧力FS的变化而线性增大并达到最大操作点F13。如果在这个点F13释放对杆的操作，指向杆中性位置的弹簧回复力与第一滑动摩擦阻力FA和密封环17、18的第二滑动摩擦阻力FB对抗，所以操纵杆5就试着慢慢地自动从点F14回到中性位置F11。这样，由于操纵杆单元滞后现象的作用，图4中虚线所示的操纵杆操作特征曲线就而沿着F12、F13、F14以及F11的路径走。

如果将在由传统力FS和传统第一滑动摩擦阻力FA产生的滞后现象的基础上的所得操作力值F₁(＝2FA)与在根据本发明的弹簧力FS、第一滑动摩擦阻力FA以及第二滑动摩擦阻力FB产生的滞后现象的基础上的所得操作力F₂(＝2FA+2FB)相比可见，后者比前者大2FB。此外，传统的杆操作开始时的操作力为(FS+2FA)，而根据本发明的操作力则为(FS+2FA+2FB)。

于是，例如当要开始操纵杆的操作时，该操作只会在有意做该操作的时候才会开始，并且因为操纵杆上施加了阻力(FA+FB)，所以即使由于操作中的外来冲撞或者类似的原因而释放操作力，操纵杆也不会轻易地复位。此外，本实施例的杆操作中除了第一滑动摩擦阻力FA之外还施加了第二滑动摩擦阻力FB，这与仅施加第一滑动摩擦阻力FA的传统杆操作不同。因此，即使在操纵杆回复操作的过程中受到无意的冲撞，操纵杆也决不会反向冲过中性位置。

因此，根据本实施例，即使当由于车辆的振动、冲撞或类似的原因所施加在操纵杆上的的外力大到使操纵杆超过其中性位置的程度时，操纵杆会受到由于密封环17、18的接触压力而产生的大滑动摩擦阻力，所以可以保证操纵杆精确的转动操作而不会让操纵杆从其中性位置移动到某操作位置上。

因此，根据本实施例，不采用操纵杆转动轴和阻尼机构竖向一直线独立放置的传统结构。因此，可能通过与密封环17、18的接触压力，在转动轴6和轴承部分3a之间的滑动接触面上产生大的滑动摩擦阻力，以使转动阻力直接作用在转动轴6上。

接下来，将参照图5对本发明的第二实施例的操纵杆单元进行描述。图5示意性的表示了本实施例操纵杆结构的一个例子，所示的为与图3相应的主要部分的横剖面图。根据上述的第一实施例，密封环17与套筒7内圆周面保持滑动接触，密封环18的内圆周面与转动轴6插入端部圆周面保持滑动接触。另一方面，根据本第二实施例，所有的密封环17、18都与套筒7的内圆周面保持滑动接触，并且在盒主体3轴孔的开口端部内表面和转动轴6之间放置了密封剂20。同时，与第一实施例大致相同的部件标识了相同的标号。因此省略对这些部件的详细描述。

如图5所示，在转动轴6前端侧沿周向设置了环形凹槽部分6a，并且在转动轴6近端侧的插入端部沿周向同轴地设有环形凹槽部分6a-1，该环形凹槽部分6a-1的直径比环形凹槽部分6a大一些。密封环18-1嵌入并固定在环形凹槽部分6a-1中，以使其与套筒7的内圆周面保持紧密接触。与第一实施例一样，引入转动轴6和套筒7之间的润滑剂也由前述的密封剂20不渗漏地密封起来。

根据本第二实施例，由于所有的密封环17、18-1都嵌入并固定在转动轴6和套筒7之间的环形空间中，所以与第一实施例的滑动接触部分的结构相比，可转动地支承转动轴6的盒主体3的轴承部分3a的结构就简化了。因此，可以得到结构简单的滑动阻力产生件。由于密封环17、18-1的作用，转动轴6可以在与套筒7的滑动接触面上产生大滑动阻力，所以与第一实施例一样可以向操纵杆上施加所要的转动阻力。

图6所示的为根据本发明第三实施例的操纵杆单元中的滑动接触部分结构的一个例子，它示意地表示了主要部分沿图5中线IV-IV剖开所见的横剖面图。根据前面所述的实施例，转动轴的插入端部通过密封环与套筒的内圆周面保持滑动接触，且该插入端部在周向具有相同的横截面直径。另一方面，根据本第三实施例，在转动轴6-1圆周面的一部分上设有一个凸轮部分6-1a，以使转动轴6-1能够和操纵杆的转动角一致地与固定套筒7-1的内圆周面发生直接的滑动接触，从而改变套筒7-1和转动轴6-1间滑动面上的接触压力。尽管在第三实施例中，是以第一实施例盒主体3中心处的以套筒的一部分用作对象的，但这并不局限于这个例。在图6中，与前面所述的实施例中大致相同的部件标识了相同的标号。

在图6中，转动轴6-1的部分圆周面同轴地嵌入上述的套筒7-1的部分圆周面并由其支承。在套筒7-1圆周面其它部分，杆中性位置N和杆最大位置M之间的两个位置上设有凹进的内凸轮面7-1a、7-1a，它们沿套筒7-1的圆周面光滑地切割出来的。在与内凸轮面7-1a、7-1a相对的转动轴6-1部分外圆周面上，沿周向光滑地突起有外凸轮面6-1a，它与上述内凸轮面7-1a、7-1a接触/分开。转动轴6-1的半径R1、外凸轮面6-1a的凸出尺寸r1以及转动轴6-1的转动中心O和内凸轮面7-1a之间尺寸的关系为：(R1+r1)＞R2＞R1。

内凸轮面7-1a和外凸轮面6-1a的设计使套筒7-1和转动轴6-1间滑动接触面上的接触压力在杆中性位置N处为最大。在杆最大转动位置M处，接触压力小于杆中性位置N处的值。因此，由于外凸轮面6-1a在杆中性位置N附近的杆转动区域L1中与内凸轮面7-1a面对面地紧密接触，所以各个凸轮面7-1a、6-1a的接触压力增加。

因为在从上述杆转动操作区域L1到杆最大转动位置M的杆转动操作区域L2中，内凸轮面6-1a逐渐脱离外凸轮面7-1a，所以各个凸轮面7-1a、6-1a的接触压力就逐渐减小。因此，在杆转动操作区域L2中的杆操作力比杆操作区域L1中的力小。

因为从杆中性位置N指向到杆最大转动位置M时的杆操作力是减小的，所以方便了操纵杆的细微操作。另一方面，当操纵杆回到中性位置N时，复位的杆操作力比杆操作力指向杆最大转动位置M时的值更明显地逐渐增长。因此，即使正要在压簧14、16弹簧力作用下回复到杆中性位置N的操纵杆不合理地受到未预料到的车辆振动或者冲撞，杆也决不会出人所愿地在杆操作的方向上移动并超过杆中性位置N。这样，就可以做到对操纵杆的精确操作。

图7所示的为根据本发明第四实施例的操纵杆单元滑动接触部分结构的另一个例子，它示意性地表示了相应于图5中线IV-IV的截面主要部分的横剖面图。在该图中，与第三实施例中大致相同的部件标识了相同的标号。因此省略了对这些部分的详细描述。

根据第四实施例，一个C形弹性环件21嵌入并固定于设置在转动轴6-2圆周面上的环形凹槽部分6-2a中，来替代第三实施例中设在转动轴上的凸轮，该C形环用部分光滑地向外鼓出的弹性金属材料制成。与第三实施例一样，在转动轴6-2的部分圆周面上形成有一个所要的间隙，并且在除了形成间隙的部分以外的转动轴6-2其它部分同轴地嵌入套筒7-1并由其支承。向外鼓起并向外弯曲的鼓出部分21a设在环21的一部分上，它突出到环形凹槽部分6-2a的外面。因此，与操纵杆的转动角一致产生的转动轴6-2和套筒7-1之间滑动面的接触压力就根据基于由弹性变形量的弹性力而变化。

同第三实施例，环21的鼓出部分21a相关地接触/脱离套筒7-1的内凸轮面7-1a。鼓出部分21a在杆中性位置N处弹性变形最大以与套筒7-1中的内凸轮面7-1a紧密接触，所以它的接触压力也最大。鼓出部分21a在杆转动最大位置M处弹性变形最小，该值比杆中性位置N时的接触压力小。因此，如果操作操纵杆从杆中性位置N向转动最大位置M转动，套筒7-1和转动轴6-2之间的滑动阻力就与操纵杆转动一致地逐渐减小。如果反向操作操纵杆从杆转动最大位置M向中性位置N转动，套筒7-1和转动轴6-2之间的滑动阻力就与操纵杆转动一致地逐渐增大。

如在上面描述中显而易见的，在上述各实施例的操纵杆单元1中，没有采用独立于操纵杆机构的阻尼机构，而是操纵杆的转动轴或者类似部件与诸如密封环17、18之类的滑动阻力产生件之间保持压力接触。这样，可以在适合于操纵杆单元主体尺寸的空间区域内设置滑动阻力产生件，而无需大幅改动已有操纵杆单元的设计。从而可能通过明显增加杆操作力的滞后损失来阻止操纵杆误操作的发生。此外，也可能得到一种部件数少、结构简单并且成本低、可组装性好的操纵杆单元，从而保证稳定的杆操作性能。不仅如此，本发明还有助于实现操纵杆单元1的小型化。

标号说明：1                  操纵杆单元2                  块体2a                 滑动孔3                  盒主体3a                 轴承部分3b                 轴承孔3c                 环形凹槽部分4                  安装盘5                  操纵杆6，6-1，6-2        转动轴6a，6a-1，6-2a     环形凹槽部分6b                 供油口6c                 贮存槽6d                 润滑剂通道6-1a，7-1a         凸轮面7，7-1             套筒8                  操纵件9                  减压阀10                 出油口11                 进油口12                 滑阀13                 定位器14，16             压簧15                 活塞17，18，18-1       密封环19，20             密封材料21                 C形环21a                鼓出部分

Claims (4)

1.一种用于操纵建筑、土木工程以及类似用途施工机械的操纵杆单元(1)，其操纵杆(5)的转动轴(6)可转动地支承在一个杆支承体(2、3、4)上，其特征在于：所述的杆支承体(2、3、4)有一个可转动地支承所述转动轴(6)的轴承部分(3a)和一个在轴承部分(3a)与转动轴(6)之间环形空间里的滑动阻力产生部分。

2.如权利要求1所述的操纵杆单元，其特征在于：所述的滑动阻力产生部分还包括一个根据所述操纵杆(5)的转动角改变滑动阻力的滑动阻力改变部分。

3.如权利要求1或2所述的操纵杆单元，其特征在于：所述的滑动阻力产生部分由一个单环部分或双环部分(17、18)构成。

4.如权利要求2或3所述的操纵杆单元，其特征在于：所述的滑动阻力改变部分由凸轮面(6-1a、7-1a)构成。

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