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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bedienhebelvorrichtung,
die sich zum Schalten und Bedienen eines Wegeventils und dergleichen eignet,
das in einem Hydraulikölkreis
eingerichtet ist, der beispielsweise bei Bau- und Industriegerät Anwendung
findet.
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Bisheriger Stand der Technik
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Im
allgemeinen werden in Bau- oder Industriegerät Hydraulikzylinder und Ähnliches
für den
Betrieb eingesetzt; zusätzlich
sind Hydraulikmotoren auf der linken und rechten Seite eines unteren
Fahrkörpers
angeordnet, und diese Hydraulikmotoren werden als Antriebsmotoren
benützt.
Dem Antriebsmotor entsprechend wird Drucköl aus einer Öldruckquelle
zugeführt
oder Drucköl
aus dem Antriebsmotor abgeführt,
indem ein zum Antrieb gehörendes Wegeventil
gesteuert wird. Dieser Aufbau bietet die Möglichkeit, den Fahrzustand
des unteren Fahrkörpers
auf einer Straße
zu kontrollieren.
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Bau-
oder Industriemaschinen sind mit einer Kabine zur Abgrenzung eines
Fahrerraums in einem Rahmen auf dem unteren Fahrkörper ausgestattet, und
eine Bedienhebelvorrichtung zum Fahren ist auf einem Boden der Kabine
vorgesehen. Wenn ein Bediener einen Bedienhebel zum Rückwärts- und
Vorwärtsfahren
neigt, wird das Umschalten eines Fahr-Wegeventils gesteuert und
desgleichen eine Rotationsrichtung und eine Rotationsgeschwindigkeit des
Antriebsmotors. Die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, das vorwärts und
rückwärts fährt, und
die Wendebewegung des Fahrzeugs können entsprechend einem Grad,
um den der Bedienhebel geneigt wird, kontrolliert werden.
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Um
das Bediengefühl
des Bedieners zu verbessern, ist eine solche Bedienhebelvorrichtung
mit einem Dämpfermittel
ausgestattet, welches eine Widerstandskraft erzeugt, während der
Bedienhebel geneigt wird. Für
eine Bedienhebelvorrichtung (s. Patentdokument 1 als Beispiel),
welche ein Mittel zum Dämpfen
verwendet, wird ein rotierendes Dämpfermittel vorgeschlagen.
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Bei
der in Patentdokument 1 beschriebenen Bedienhebelvorrichtung sind,
wie 10 zeigt, rotierende Dämpfer 52 durch vorstehende
Enden von sich drehenden Wellen 51 eingefügt, welche
von einem Hebelhalter 50 vorragen, und Dämpfergehäuse 53 der
eingefügten
rotierenden Dämpfer 52 sind
an dem Hebelhalter 50 befestigt. Der rotierende Dämpfer 52 ist
zwischen einer seitlichen Oberfläche
des Hebelhalters 50 und einem Halterungsteil 54b des
Bedienhebels 54 angeordnet. Eine ringförmige Dämpferkammer wird von dem Dämpfergehäuse 53 umgrenzt.
In der Dämpferkammer
ist viskoses Fluid untergebracht, wie z.B. hochviskoses Öl, und ein
Rotor 55, der gegen das viskose Fluid gedreht wird, ist
in jeder Dämpferkammer
vorgesehen.
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Um
den Grad, um den die Bedienhebel 54 geneigt werden, auf
die Rotoren 55 zu übertragen, sind
Transmissionsbetätigungshebel 56 zwischen den
Rotoren 55 der rotierenden Dämpfer 52 und den Bedienhebeln 54 angelegt.
Wenn die Drehwellen 51 durch das Neigen der Bedienhebel 54 gedreht
werden, rotieren die Rotoren 55 ebenfalls in die gleiche Richtung.
Die Dämpfergehäuse 53 sind
an dem Hebelhalter 50 befestigt, so dass die Dämpfergehäuse 53 nicht
rotieren, selbst wenn die Bedienhebel 54 geneigt werden.
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Bei
diesem Aufbau rotieren die Rotoren 55 der rotierenden Dämpfer 52 zusammen
und in Übereinstimmung
mit der Drehwelle 51 gegen das viskose Fluid in den Dämpferkammern,
wenn die Drehwellen 51 durch das Neigen der Bedienhebel 54 gedreht werden.
Dadurch wird eine von dem viskosen Fluid erzeugte Widerstandskraft
als Reaktionskraft auf die Bedienhebel 54 übertragen,
und ein Bediener kann ein ausgezeichnetes Bediengefühl erlangen.
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Bei
der in Patentdokument 1 beschriebenen Bedienhebelvorrichtung
sind die Rotoren 55 konzentrisch zu den Rotationswellen 51 angelegt.
Das bedeutet, dass der Grad, um den der Bedienhebel 54 geneigt
wird, und der Rotationsgrad des Rotors 55 in einem Eins-zu-Eins-Verhältnis stehen.
Selbst wenn der Rotor 55 gedreht wird, während der
Bedienhebel 54 geneigt wird, wirkt auf den Bedienhebel 54 nur eine
intrinsische Widerstandskraft des rotierenden Dämpfers 52, die zwischen
dem viskosen Fluid und dem Rotor 55 erzeugt wird, und eine
auf den Bedienhebel 54 wirkende Widerstandskraft lässt sich
nicht variieren.
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Bedingt
durch diesen Aufbau besteht keine Möglichkeit, die von dem rotierenden
Dämpfer 52 im Bezug
auf das Neigen des Bedienhebels 54 ausgehende Widerstandskraft
entsprechend dem Bediengefühl
des Bedieners anzupassen. Die Veränderung der Widerstandskraft
des rotierenden Dämpfers 52 entsprechend
dem Bediengefühl
des Bedieners erfordert die Bereitstellung einer Mehrzahl von rotierenden
Dämpfern,
die über
unterschiedliche Widerstandskräfte
verfügen,
und die selektive Anordnung der rotierenden Dämpfer, die eine vom Bediener
benötigte
Widerstandskraft besitzen. Selbst in diesem Fall müssen die
rotierenden Dämpfer
nach Entfernung des Bedienhebels ausgetauscht werden, und der Austauschvorgang
ist nicht problemlos durchführbar.
Darüber
hinaus ist es nicht einfach, aus der Mehrzahl von Dämpfern jenen
auszuwählen,
der sich im Bezug auf das Bediengefühl des Bedieners am besten
eignet.
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- Patentdokument 1: Japanisches Patent mit Laid-Open Publikations-Nr.
2001–265455
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung angestrebte
Problemlösung
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Die
vorliegende Erfindung wurde zwecks Lösung oben beschriebener üblicher
Probleme geleistet, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine
Bedienhebelvorrichtung zu bieten, die in der Lage ist, eine Widerstandskraft,
die zum Bediengefühl
eines Bedieners passt, von eingerichteten rotierenden Dämpfern zu
erhalten.
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Mittel zur Problemlösung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch die in den Ansprüchen 1–4 beschriebenen
Erfindungen erfüllt
werden.
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Das
bedeutet, dass es sich bei der Erfindung, wie sie in 1 beschrieben
ist, um eine Bedienhebelvorrichtung handelt, welche Wellen umfasst,
welche in Übereinstimmung
miteinander durch Neigebetätigung
eines Bedienhebels gedreht werden, einen Wellenträgerkörper, welcher
die Wellen rotierbar trägt,
und rotierende Dämpfermittel,
welche Rotationswiderstand zum Zeitpunkt der Neigebetätigung des
Bedienhebels erzeugen, die Bedienhebelvorrichtung ist in allererster
Linie dadurch gekennzeichnet, dass jedes rotierende Dämpfermittel
ein Dämpfergehäuse mit
einer ringförmigen
Dämpferkammer
zur Unterbringung von viskosem Fluid in derselben enthält, einen
Rotor, welcher gegen das viskose Fluid in der Dämpferkammer rotiert, einen Feststellstift,
welcher auf einem Körper
der Bedienhebelvorrichtung montiert ist, und einen Dämpferhebel,
welcher entweder an dem Dämpfergehäuse oder an
dem Rotor befestigt ist, und ein Rotationsmittelpunkt der rotierenden
Dämpfermittel
und ein Rotationsmittelpunkt jeder Welle gegeneinander verlagert sind,
entweder das Dämpfergehäuse oder
der Rotor auf der Welle montiert ist, und der Dämpferhebel an dem Feststellstift
eingehängt
ist.
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Darüber hinaus
ist die Bedienhebelvorrichtung hauptsächlich dadurch charakterisiert,
dass eine Einhängeposition
zwischen dem Feststellstift und dem Dämpferhebel eingestellt werden
kann, die Bedienhebelvorrichtung weiterhin einen Reguliermechanismus
umfasst, welcher ein Verhältnis
zwischen einer Strecke von dem Rotationsmittelpunkt der Welle zu
dem Feststellstift und einer Strecke von dem Rotationsmittelpunkt
des rotierenden Dämpfermittels zu
dem Feststellstift reguliert und der Reguliermechanismus auf einem
oberen Teilstück
eines Bodens geformt ist, auf welchem der Wellenträgerkörper montiert
ist.
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Wirkungsweise der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Rotationsmittelpunkt des rotierenden Dämpfermittels,
welches die Widerstandskraft auf den Bedienhebel zum Zeitpunkt der
Neigebetätigung
des Bedienhebels ausübt,
gegenüber
dem Rotationsmittelpunkt der Welle verlagert. Bei dieser Ausführung kann
die auf den Bedienhebel wirkende Widerstandskraft des rotierenden
Dämpfermittels
vergrößert oder
verkleinert werden, indem ein Wert in Proportion gesetzt wird, der
durch Dividieren einer Strecke von dem Rotationsmittelpunkt der
Welle zu dem Feststellstift durch eine Strecke von dem Rotationsmittelpunkt des
rotierenden Dämpfermittels
zu dem Feststellstift erhalten wird.
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Selbst
wenn die gleichen rotierenden Dämpfermittel
eingesetzt werden, kann die Montageposition der rotierenden Dämpfermittel
auf der Welle verändert
werden, und die Widerstandskraft, die von den rotierenden Dämpfermitteln
auf den Bedienhebel ausgeübt
werden soll, lässt
sich vergrößern oder
verkleinern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auf den Bedienhebel im Vergleich zu dem herkömmlichen
rotierenden Dämpfer
eine größere oder
kleinere Widerstandskraft ausgeübt
werden, indem der Rotationsmittelpunkt des rotierenden Dämpfermittels
gegenüber
dem Rotationsmittelpunkt der Welle verlagert wird. Durch Verändern der
Montageposition des rotierenden Dämpfermittels im Bezug auf die
Welle kann das Verhältnis
einer Verlagerung des Rotationsmittelpunkts des rotierenden Dämpfermittels
gegenüber
dem Rotationsmittelpunkt der Welle verändert werden, und die Widerstandskraft,
die von dem rotierenden Dämpfermittel
auf den Bedienhebel ausgeübt werden
soll, ist variabel regulierbar. Mit dieser Ausführung lässt sich eine für das Bediengefühl eines Bedieners
geeignete Widerstandskraft dadurch uneingeschränkt anpassen, dass die Montageposition des
rotierenden Dämpfermittels
im Bezug auf die Welle verändert
wird.
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Die
Einhängeposition
zwischen dem Feststellstift und dem Dämpferhebel ist einstellbar.
Durch Veränderung
der Einhängeposition
können
die Strecke von dem Rotationsmittelpunkt der Welle zu dem Feststellstift
und die Strecke von dem Rotationsmittelpunkt des rotierenden Dämpfermittels
zu dem Feststellstift verändert
werden, außerdem
ist ein Wert änderbar,
welcher durch Dividieren einer Strecke von dem Rotationsmittelpunkt
der Welle zu dem Feststellstift durch eine Strecke von dem Rotationsmittelpunkt
des rotierenden Dämpfermittels
zu dem Feststellstift erhalten wird. Damit lässt sich die Widerstandskraft
des rotierenden Dämpfermittels
gegen den Bedienhebel vergrößern oder
verkleinern.
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Der
Feststellstift lässt
sich auf jeder beliebigen Position rund um die Rotationsachse der
Welle anordnen. Das Maß an
Ausführungsfreiheit
kann für das
Anordnen des rotierenden Dämpfermittels
der Bedienhebelvorrichtung vergrößert werden.
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Der
Bedienhebel kann auf der Welle montiert sein, oder die Welle und
der Bedienhebel können
zusammen als integriertes Teil geformt sein. Auf diese Weise übernimmt der
Wellenträgerkörper auch
eine Funktion als Hebelträgerkörper, welcher
den Bedienhebel rotierbar trägt.
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Der
Reguliermechanismus, der eine Widerstandskraft, welche von dem rotierenden
Dämpfermittel
auf den Bedienhebel ausgeübt
werden soll, vergrößert oder
verkleinert, kann auf einem Befestigungsteil gebildet sein, welches
das rotierende Dämpfermittel
an der Welle oder dem auf der Welle geformten Bedienhebel befestigt.
Der Reguliermechanismus ist in der Lage, das rotierende Dämpfermittel
in der Welle oder dem Befestigungsteil in eine zu der Rotationswelle
senkrechte Richtung zu bewegen und das rotierende Dämpfermittel
an der Welle oder dem Befestigungsteil in jener Position zu befestigen,
in welche das rotierende Dämpfermittel
bewegt wird.
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Vorzugsweise
ist der Reguliermechanismus mit zeitweiligen Haltemitteln ausgestattet,
welche geeignet sind, um das rotierende Dämpfermittel zeitweilig festzuhalten,
bis das rotierende Dämpfermittel
an der Welle oder dem Befestigungsteil befestigt ist, nachdem das
rotierende Dämpfermittel
bewegt wurde. Bei den zeitweiligen Haltemitteln kann es sich um beliebige
zweckdienliche zeitweilige Halte- oder Positioniermittel handeln,
wie z.B. Mittel mit einem Positionierstift, Mittel, welche die Anziehungskraft
eines Magneten als eine zeitweilige Kraft zum Festhalten nützen, und
Mittel, in welchen eines der Teile mit einer Mehrzahl von verzahnungsähnlichen
Einbuchtungen und Ausbuchtungen geformt ist, und ein anderes mit
Rastelementen, welche mit den Einbuchtungen und Ausbuchtungen verrastet
werden, und das rotierende Dämpfermittel
wird zeitweilig festgehalten durch Verrasten der Rastelemente mit
den Einbuchtungen und den Ausbuchtungen.
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Vorzugsweise
ist der Reguliermechanismus auf einem oberen Teilstück des Bodens
angelegt, auf welchem der Trägerkörper des
Bedienhebels montiert ist. Dank dieser Ausführung können der Reguliermechanismus
aus dem Boden herausgehoben und der Rotationsmittelpunkt des rotierenden
Dämpfermittels
problemlos gegenüber
dem Rotationsmittelpunkt der Welle auf dem Boden verlagert werden. Darüber hinaus
eröffnet
sich die Möglichkeit,
eine Widerstandskraft, welche von dem rotierenden Dämpfermittel
auf den Bedienhebel ausgeübt
wird, problemlos auf einen Wert einzustellen, welcher auf dem Boden
zu dem Bediengefühl
eines Bedieners passt. Wartung und Überprüfung der rotierenden Dämpfermittel
lassen sich ferner auf dem Boden ausführen, und die Wartung wird
erleichtert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht einer Bedienhebelvorrichtung und eines auf der
Bedienhebelvorrichtung montierten Ventilkörpers und zeigt eine (erste) Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A–A in 1 (erste
Ausführungsform).
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3 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie B–B in 2 (erste
Ausführungsform).
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4 ist
eine Draufsicht auf die Bedienhebelvorrichtung (der ersten Ausführungsform).
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5 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie C–C in 4 (erste
Ausführungsform).
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6 ist
eine Seitenansicht des Ventilkörpers
bei Neigen eines Bedienhebels (erste Ausführungsform).
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7 ist
eine Seitenansicht des Ventilkörpers,
die eine Änderung
einer Position zeigt, an der ein Feststellstift angeordnet ist (zweite
Ausführungsform).
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8 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise eines rotierenden Dämpfermittels (nach Stand der
Technik).
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9 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise des rotierenden Dämpfermittels (der ersten Ausführungsform).
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10 ist
eine Schnittansicht der Bedienhebelvorrichtung (nach Stand der Technik).
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- 1
- Körper
- 2
- Wellenträgerkörper
- 3
- Platte
- 4
- Ventilkörper
- 5
- Boden
- 6,
6'
- Wellen
- 6a,
6a'
- Flanschteile
- 6b,
6b'
- Stufen
- 7,
7'
- Arretierstifte
- 8,
8'
- Nockenscheiben
- 10,
10'
- Kolben
- 11,
11'
- Teile
zur Federaufnahme
- 12,
12'
- Schieber
- 13,
13'
- feine
Kontrolllöcher
- 14,
14'
- Federn
- 15
- hochdruckseitiger
Durchgang
- 16
- niederdruckseitiger
Durchgang
- 17
- Einlassöffnung
- 18,
18'
- Auslassöffnungen
- 19
- Tanköffnung
- 20,
20'
- Bedienhebel
- 21,
21'
- rotierende
Dämpfermittel
- 22,
22'
- Dämpferkammern
- 23,
23'
- Rotoren
- 24,
24'
- Sitze
- 25,
25'
- Dämpfergehäuse
- 25a,
25a'
- Fassungen
- 26,
26'
- erste
Schalen
- 27,
27'
- zweite
Schalen
- 28,
28'
- Dämpferhebel
- 29,
29'
- Feststellstifte
- 30
- Langnut
zum Einstellen
- 31
- Langnut
- 32
- Positionierstift
- 33,
33'
- Bolzen
- 34
- Positionierstift
- 35
- obere
Abdeckung
- 36,
36'
- Bolzen
- 37
- Löcher
- 38
- Bedienhebelvorrichtung
- 39,
39'
- Befestigungsbolzen
- 50
- Hebelhalter
- 51
- Rotationswelle
- 52
- rotierender
Dämpfer
- 53
- Dämpfergehäuse
- 54
- Bedienhebel
- 54b
- Halterung
- 55
- Rotor
- 56
- Transmissionsbetätigungshebel
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Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung
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Bedienhebelvorrichtungen
gemäß bevorzugter
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der begleitenden
Zeichnungen und auf Grundlage von Beispielen konkret erläutert, in
welchen die Bedienhebelvorrichtung für ein hydraulisches Schaltventil
in Baugerät,
wie z.B. eine hydraulischen Schaufel, verwendet wird. Die Bedienhebelvorrichtung
der Erfindung ist nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen
begrenzt, und die Bedienhebelvorrichtung ist darüber hinaus in vielfacher Weise
einsetzbar, vorausgesetzt eine Widerstandskraft kann von rotierenden
Dämpfermitteln
auf einen Bedienhebel ausgeübt
werden.
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Erste Ausführungsform
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Wie 1 zeigt,
ist eine Bedienhebelvorrichtung 38 in Baumaschinen auf
einem Boden 5 eines Fahrerraums oder dergleichen angelegt.
Die Bedienhebelvorrichtung 38 ist auf dem Boden 5 mittels
einer Platte 3 und Bolzen 39 befestigt. Wie aus 2 und 4 hervorgeht,
umfasst die Bedienhebelvorrichtung 38 ein Paar aus linkem
und rechtem Bedienhebel 20 und 20', ein Paar aus linkem und rechtem
rotierendem Dämpfermittel 21 und 21', ein Paar aus
linker und rechter Welle 6 und 6', ein Paar aus einem linken und
einem rechten Flanschteil 6a und 6a', welche jeweils auf den Wellen 6 und 6' geformt sind,
und einen Wellenträgerkörper 2,
welcher die Wellen 6 und 6' rotierbar trägt. Der Wellenträgerkörper 2 ist
auf einem Körper 1 mittels
Befestigungsbolzen 36 montiert, und ein Ventilkörper 4 ist
in dem Körper 1 untergebracht.
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Die
Bedienhebel 20 und 20', die rotierenden Dämpfermittel 21 und 21', die Wellen 6 und 6' und die Flanschteile 6a und 6a' bilden Paare
aus linken und rechten Teilen. Durch Neigen des Bedienhebels 20 oder
des Bedienhebels 20' führen die
beiden Teile eines jeden Paares die gleiche Funktion aus. Wie aus 3 ersichtlich,
erfüllen
das linke und das rechte Schaltventil des in dem Körper 1 untergebrachten Paares
durch Neigen des Bedienhebels 20 oder des Bedienhebels 20' die gleiche
Funktion. In der folgenden Erläuterung
werden die beiden Teile eines Paares nicht gesondert erklärt, vielmehr
ist einer der Teile jedes Paares nach seiner Bezugsziffer mit ['] versehen, wohingegen
der andere nach seiner Bezugsziffer kein ['] aufweist; dadurch werden die Teile
erklärt.
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Wie
aus 2 und 3 ersichtlich, wird das Paar
aus Wellen 6 und 6' rotierbar
in dem Wellenträgerkörper 2 getragen,
so dass die Wellen 6 und 6' seitlich voneinander getrennt
sind. An seinem oberen Ende ist der Wellenträgerkörper 2 mittels Bolzen 36 lösbar mit
einer oberen Abdeckung 35 versehen. Diese obere Abdeckung 35 schließt obere
Teilstücke von
Nockenscheiben 8 und 8', welche auf den Wellen 6 und 6' mittels Arretierstiften 7 und 7' montiert sind.
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Wie 2 darstellt,
dehnen sich die Wellen 6 und 6' durch den Wellenträgerkörper 2 nach
links und nach rechts aus. Die einen Enden der Wellen 6 und 6', die einander
in axialer Richtung gegenüberliegen,
sind in dem Wellenträgerkörper 2 nahe
beieinander angeordnet. Die anderen Enden des Paares aus Wellen 6 und 6' stehen von
einer linken und einer rechten seitlichen Oberfläche des Wellenträgerkörpers 2 hervor,
und die vorstehenden Enden sind mit den Flanschteilen 6a und 6a' gebildet. Die
rotierenden Dämpfermittel 21 und 21' und die Bedienhebel 20 und 20' sind jeweils
mittels der Flanschteile 6a und 6a' angelegt.
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Die
Bedienhebel 20 und 20' sind mittels Bolzen 33 und 33' auf die Flanschteile 6a und 6'a montiert und
so angeordnet, dass Rotationsmittelpunkte der Bedienhebel 20 und 20' und Rotationsmittelpunkte
der Wellen 6 und 6' miteinander übereinstimmen. Neigt
ein Bediener den linken und den rechten Bedienhebel 20 und 20', kann er den
Ventilkörper 4 und damit
eine hydraulische Schaufel betätigen.
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Neigt
der Bediener die Bedienhebel 20 und 20', rotieren die
Wellen 6 und 6'.
Wenn die Wellen 6 und 6' rotieren, werden die Nockenscheiben 8 und 8' im Uhrzeigersinn
oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die Rotationsachsen der Wellen 6 und 6' gedreht, wie 3 veranschaulicht.
Drehen sich die Nockenscheiben 8 und 8', werden die
Kolben 10 und 10' nach
unten geschoben, und die Funktion der Schieber 12 und 12' wird durch
die vertikalen Bewegungen der Kolben 10 und 10' gesteuert.
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Durch
Steuerung der vertikalen Position der Schieber 12 und 12' fließt Drucköl, welches
beispielsweise durch eine Einlassöffnung 17 zugeführt wird, von
einem hochdruckseitigen Durchgang 15 durch feine Kontrolllöcher 13 und 13', die in den
Schiebern 12 und 12' angelegt
sind, und wird von Auslassöffnungen 18 und 18' abgeführt. Wenn
sich die Bedienhebel 20 und 20' in neutraler, d.h. in einer in 3 dargestellten
Position befinden, kommunizieren die Kolben 10 und 10' mit einer Tanköffnung 19 mittels
eines niederdruckseitigen Durchgangs 16.
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Bei
dem in 3 veranschaulichten Ventilkörper 4 handelt es
sich um ein Pilotventil, das allgemein als Mittel zum Ausgeben eines
Steuersignals eingesetzt wird und auf einer unteren Oberflächenseite
des Wellenträgerkörpers 2 vorgesehen
ist. Die Auslassöffnungen 18 und 18' des Ventilkörpers 4 sind
mit einem hydraulischen Steuerteil eines Wegeventils für den Antrieb
verbunden, das in einem Zwischenabschnitt eines (nicht dargestellten)
Haupthydraulikölkreises
durch ein Pilotrohr angelegt ist. Das (nicht abgebildete) Wegeventil
für den
Antrieb wird in Übereinstimmung
mit der Abgabe von Pilotdruck aus den Auslassöffnungen 18 und 18' geschalten
und gesteuert. Damit lasst sich eine Flussrate von Drucköl variabel
kontrollieren, das einem (nicht gezeigten) hydraulischen Antriebsmotor
der hydraulischen Schaufel zugeführt
und von demselben abgeführt werden
soll.
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Als
Ventilkörper 4 zur
Montage auf die Bedienhebelvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind
nicht nur Pilotventile einsetzbar. Darüber hinaus muss es sich bei
einem Teil, das von den Wellen 6 und 6' der Bedienhebelvorrichtung
betätigt
wird, nicht um ein Ventil handeln. Eine Vielzahl von Vorrichtungen
sind konstruierbar unter der Voraussetzung, dass die Funktionsweise
der vorliegenden Erfindung vorgezeigt werden kann und derartige
Vorrichtungen durch den Bedienhebel steuerbar sind.
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Die
rotierenden Dämpfermittel 21 und 21' erzeugen die
Widerstandskräfte,
sobald die Bedienhebel 20 und 20' geneigt werden. Da die beiden
rotierenden Dämpfermittel 21 und 21' unter Verwendung der
gleichen Strukturen und in gleicher Weise montiert werden, wird
nur eines der rotierenden Dämpfermittel 21 erklärt und sowohl
auf eine Erläuterung
als auch auf das Zeichen [']
des anderen rotierenden Dämpfermittels 21' verzichtet.
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Wie
aus 2 hervorgeht, umfasst das rotierende Dämpfermittel 21 einen
Rotor 23, das Dämpfergehäuse 25,
einen an dem Körper 1 befestigten Feststellstift 29 und
den auf dem Rotor 23 montierten Dämpferhebel 28. Das
Dämpfergehäuse 25 weist eine
erste Schale 26 und eine zweite Schale 27 auf. Ausgestattet
ist das Dämpfergehäuse 25 in
demselben mit dem Rotor 23, welcher getrennt von der ersten
Schale 26 und der zweiten Schale 27 rotiert, und einem
an der ersten Schale 26 befestigten Sitz 24. Gegenüberliegende
Oberflächen
des Rotors 23 und des Sitzes 24 sind mit ringförmigen vorstehenden Teilen
geformt. Diese ringförmigen
vorstehenden Teile sind übereinander
angeordnet und vergrößern dadurch
die Oberflächenbereiche
der gegenüberliegenden
Oberflächen
des Rotors 23 und des Sitzes 24.
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Viskoses
Fluid, wie z.B. hochviskoses Öl, wird
zwischen den Rotor 23 und den Sitz 24 gefüllt, so
dass dem Rotor 23 und dem Sitz 24 Widerstand aufgrund
von Viskosität
geboten wird. Als Beispiele für
dieses viskose Fluid lassen sich hochviskoses Öl wie Siliconöl und viskoses
Material anführen,
in welchem Gummi querverbunden ist.
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Der
Dämpferhebel 28 ist
auf den Rotor 23 montiert. Eine Langnut 31 ist
in dem Dämpferhebel 28 angelegt.
Diese Langnut 31 ist an dem Feststellstift 29 eingehängt, der
an dem Körper 1 befestigt
ist. Die Einhängeposition
zwischen dem Feststellstift 29 und dem Dämpferhebel 28 kann
eingestellt werden, indem eine Position, in welcher das Dämpfergehäuse 25 auf
dem Flanschteil 6a montiert ist, oder eine Position, in
welcher der Feststellstift 29 auf dem Körper 1 montiert ist,
verändert
wird.
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Wie
aus 1, 4 und 5 ersichtlich, sind
das Dämpfergehäuse 25 und
der Bedienhebel 20 an einer Stufe 6b des Flanschteils 6a mittels
eines Bolzens 33 befestigt. Das Dämpfergehäuse 25 ist in einer
Stufe 6b mittels einer Fassung 25a befestigt, welche
auf dem Dämpfergehäuse 25 geformt
ist. Die Fassung 25a ist mit einer Langnut 30 zum
Einstellen versehen. Diese Langnut 30 zum Einstellen wird
von der Stufe 6b des Flanschteils 6a geführt und
darf den Bolzen 33 entlang gleiten, wobei der Bolzen 33 lose in
die Langnut 30 zum Einstellen eingepasst ist. Damit lässt sich
die Montageposition des Dämpfergehäuses 25 im
Bezug auf die Welle 6 einstellen.
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Wie 5 zeigt,
kann eine Mehrzahl von Montagepositionen des Dämpfergehäuses 25 auf dem Flanschteil 6a durch
Verwenden eines Positionierstifts 34 festgelegt werden.
Dieser Positionierstift 34 ist beispielsweise an einem
der Flanschteile 6a und der Fassung 25a des Dämpfergehäuses 25 befestigt,
und eine Mehrzahl von Löchern 37,
in welche der Positionierstift 34 eingeführt werden
soll, ist auf dem anderen der Flanschteile 6a und der Fassung 25a angebracht.
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Wenn
der Positionierstift 34 in ein Loch mit anderer Position
eingeführt
werden soll, kann mit diesem Aufbau das Maß, um das der Rotationsmittelpunkt
des rotierenden Dämpfermittels 21 gegenüber dem
Rotationsmittelpunkt der Welle 6 verlagert wird, auf so
viele Stufen eingestellt werden, wie Löcher vorhanden sind. Bei Verwendung
des Positionierstifts 34 lässt sich das Dämpfergehäuse 25 zeitweilig
mit Bezug auf den Flanschteil 6a positionieren. Die zeitweilige
Positionierung mit Hilfe des Positionierstifts 34 bietet
die Möglichkeit
zu verhindern, dass sich die Montageposition des Dämpfergehäuses 25 auf
dem Flanschteil 6a verschiebt, bevor sie mittels des Bolzens 33 festgesetzt
wird.
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In 5 sind
sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite zwei Löcher 37 angelegt,
aber die Anzahl der Löcher 37 ist
nicht auf zwei begrenzt, so dass auch mehr Löcher 37 angebracht
werden können.
Neben dem Positionierstift sind weitere Mittel zur Positionierung
einsetzbar. Wenn auf einem der Flanschteile 6a und der
Fassung 25a ein Magnet und auf dem anderen magnetisches
Material angebracht werden, besteht die Möglichkeit, das Dämpfergehäuse 25 unter
Verwendung der Magnetkraft zu positionieren. Als Alternative dazu
kann das Dämpfergehäuse 25 positioniert
werden, wenn in einem der Flanschteile 6a und der Fassung 25a eine
Sperrnut angebracht wird und in dem anderen ein verrastendes Teil,
welches mit der Sperrnut verrastet. Ferner lasst sich das Dämpfergehäuse 25 in
seine Position bringen, wenn in einem der Flanschteile 6a und
der Fassung 25a ein Maß angelegt
wird und auf dem anderen eine dünne
Nut zum Überprüfen einer
Messstellung. Die Positionierung ist überdies mit anderen zweckdienlichen
Positioniermitteln durchführbar.
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Wie
in 6 dargestellt, rotiert die Welle 6 dadurch,
dass der Bedienhebel 20 geneigt wird. Zu diesem Zeitpunkt
dreht sich das rotierende Dämpfermittel 21 um
den Rotationsmittelpunkt O des Bedienhebels 20. Das Dämpfergehäuse 25 dreht
sich zusammen mit dem Flanschteil 6a, aber die Drehbewegung
des Dämpferhebels 28,
auf welchem der Rotor 23 montiert ist, wird durch den Feststellstift 29 eingeschränkt. Zwischen
dem Dämpferhebel 28 und
dem Dämpfergehäuse 25 besteht
ein Rotationsverhältnis.
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Zwischen
dem Rotor 23 und dem Dämpfergehäuse 25 besteht
nämlich
ein Rotationsverhältnis. Damit
wird zwischen dem Rotor 23 und dem Sitz 24, welcher
im Einklang mit dem Dämpfergehäuse 25 rotiert,
eine relative Rotation erzeugt, und es besteht ein Rotationsverhältnis zwischen
ihnen, während
sie Widerstand von dem viskosen Fluid erhalten, mit welchem das
Dämpfergehäuse 22 (22') gefüllt ist.
Der zu diesem Zeitpunkt erzeugte Widerstand wird zu jener Widerstandskraft,
welche von dem rotierenden Dämpfermittel 21 auf
den Bedienhebel 20 ausgeübt wird.
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Obwohl
bei der obigen Erläuterung
der Dämpferhebel 28 auf
dem Rotor 23 und das Dämpfergehäuse 25 auf
der Welle 6 montiert ist, besteht auch die Möglichkeit,
den Rotor 23 auf der Welle 6 und den Dämpferhebel 28 auf
dem Dämpfergehäuse 25 anzubringen.
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Wenn
der Rotationsmittelpunkt des rotierenden Dämpfermittels 21 gegenüber dem
Rotationsmittelpunkt der Welle 6 verlagert wird, kann von
dem rotierenden Dämpfermittel 21 eine
Widerstandstandskraft auf den Bedienhebel 20 ausgeübt werden.
Dies wird nachfolgend dargelegt. Zunächst wird anhand 8 eine
Widerstandskraft erläutert,
die von dem rotierenden Dämpfermittel 21 auf
den Bedienhebel 20 ausgeübt werden kann, wenn der Rotationsmittelpunkt
des rotierenden Dämpfermittels 21 und
der Rotationsmittelpunkt der Welle 6 einander entsprechen. Mit
dem Auftbau der vorliegenden Erfindung lässt sich die Widerstandskraft,
welche von dem rotierenden Dämpfermittel 21 auf
den Bedienhebel 20 ausgeübt werden kann, vergrößern und
verkleinern. Dies wird als nachfolgend anhand 9 erklärt.
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8 ist
eine erläuternde
Darstellung jenes Falls, bei dem der Rotationsmittelpunkt C des
rotierenden Dämpfermittels
und der Rotationsmittelpunkt O der Welle einander entsprechen, so
wie dies bei Patentdokument 1 ist. Bei 9 handelt
es sich um eine erläuternde
Darstellung jenes Falls, bei dem der Rotationsmittelpunkt C des
rotierenden Dämpfermittels 21 gegenüber dem
Rotationsmittelpunkt O der Welle in der Bedienhebelvorrichtung der
vorliegenden Erfindung verlagert ist.
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In 8 und 9 wird
zwecks Vereinfachung der Erläuterung
davon ausgegangen, dass das Dämpfergehäuse 25 an
der Welle 6 befestigt, der Rotor 23 auf dem Dämpferhebel 28 montiert
und die Langnut 31, die in dem Ende des Dämpferhebels 28 angebracht
ist, an dem Feststellstift 29 eingehängt ist, wie in dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung erklärt.
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Sowohl
in 8 als auch in 9 wird die Position
des Feststellstifts 29, welcher in das Dämpfergehäuse 25 eingehängt ist,
durch den Buchstaben A dargestellt. Eine vorgestellte Rotations-
oder Drehposition des Feststellstifts 29 wird mit B definiert, wenn
davon ausgegangen wird, dass, während
die Welle 6 durch das Neigen des Bedienhebels 20 gedreht wird,
das Dämpfergehäuse 25 und
der Feststellstift 29 im Einklang miteinander und zusammen mit
der Welle 6 ebenfalls rotieren oder sich drehen. Das bedeutet,
dass die vorgestellte Bewegungsposition des Feststellstifts 29 als
B definiert wird, wenn die Welle 6 durch einen Winkelbereich α rotiert
oder sich dreht und der Feststellstift 29 durch den Winkelbereich α um den Rotationsmittelpunkt
O der Welle 6 rotiert oder sich dreht.
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Dadurch,
dass der Bedienhebel 20 geneigt wird, rotiert das Dämpfergehäuse 25 in 8 zusammen
mit der Welle 6 um die Rotationsachse der Welle 6 durch
den Winkelbereich α.
Selbst wenn das Dämpfergehäuse 25 durch
den Winkelbereich α rotiert,
wird durch den Feststellstift 29 und durch die Verhakung
zwischen dem Feststellstift 29 und der Langnut 31 des
Dämpferhebels 28 verhindert,
dass der Rotor 23 gedreht wird. So besteht nur in dem Winkelbereich α ein Rotationsverhältnis zwischen dem
Rotor 23 und dem Dämpfergehäuse 25.
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Damit
wird ein relativer Rotationswinkelunterschied zwischen dem Rotor 23 und
dem Sitz 24 in dem rotierenden Dämpfermittel 21 durch
den Rotationswinkel α erzeugt,
der durch die Rotation der Welle 6 entsteht. Daher wirkt
auf den Bedienhebel 20 die Widerstandskraft des rotierenden
Dämpfermittels 21, während der
Bedienhebel 20 durch den Bereich des Winkels α geneigt
wird.
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Als
nächstes
wird 9 erläutert.
Bei dem Kreis mit der durchgezogenen Linie in 9 handelt es
sich um einen Kreis, dessen Mittelpunkt auf dem Rotationsmittelpunkt
C des rotierenden Dämpfermittels 21 liegt
und dessen Radius gleich einer Strecke L3 eines Linienabschnitts
zwischen einem Punkt C und einem Punkt A ist. Der gestrichelte Kreis
stellt einen Kreis dar, dessen Mittelpunkt auf einem Punkt C' liegt, welcher ein
Rotationsmittelpunkt des rotierenden Dämpfermittels 21 ist,
das sich von einem Punkt C aus bewegt, und dessen Radius die Strecke
L3 ist. L1 ist die Strecke zwischen dem Rotationsmittelpunkt O der
Welle 6 und dem Feststellstift 29 in Anspruch
3 dieses Antrags, und L3 ist die Strecke von dem Rotationsmittelpunkt
C des rotierenden Dämpfermittels
zu der Position A des Feststellstifts.
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In 9 rotiert
die Welle 6 dadurch, dass der Bedienhebel 20 geneigt
wird, und das Dämpfergehäuse 25 dreht
sich um den Rotationsmittelpunkt O der Welle 6. Bedingt
durch die Verhakung zwischen dem Feststellstift 29 und
der Langnut 31 des Dämpferhebels 28 verhindert
der Feststellstift 29 trotz der Rotation des Dämpfergehäuses 25,
dass der Rotor 23 gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt rotieren
der Rotor 23 und der Sitz 24 relativ zueinander
durch einen Winkelbereich α + θ.
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Das
Rotationsverhältnis
im Winkelbereich α + θ zwischen
dem Rotor 23 und dem Sitz 24 wird nachfolgend
erklärt.
Wenn der Rotationsmittelpunkt C des rotierenden Dämpfermittels 21 so
angelegt wird, dass er gegenüber
dem Rotationsmittelpunkt O der Welle 6 verlagert wird,
falls die Welle 6 mittels des Bedienhebels 20 durch
den Winkelbereich α rotiert, wird,
wie 9 zeigt, aus dem Rotationsmittelpunkt C des rotierenden
Dämpfermittels 21 der
Punkt C' bei zentrierter
Ausrichtung auf den Punkt O, welcher der Rotationsmittelpunkt der
Welle 6 ist.
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Wird
angenommen, dass sich auch der Feststellstift 29 zusammen
mit dem rotierenden Dämpfermittel 21 dreht,
kann zu diesem Zeitpunkt davon ausgegangen werden, dass sich der
Feststellstift zu einem Punkt B bewegt, welcher eine Schnittstelle
zwischen dem Kreis mit der gestrichelten Linie und einem Linienabschnitt
darstellt, der von dem Punkt O durch den Punkt C' verläuft. Jedoch ist der Feststellstift 29 befestigt
und bewegt sich im tatsächlichen Fall
nicht; der Rotor 23 rotiert relativ zu dem Dämpfergehäuse 25 (Sitz 24)
durch den Winkelbereich α + θ eines Winkels
BC'A aus einem Dreieck
ABC'.
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Wird
hierbei die Länge
der Strecke von dem Rotationsmittelpunkt O der Welle 6 zu
dem Punkt A, welcher die Position des Feststellstifts 29 repräsentiert,
als L1 definiert, ergibt sich ein Dreieck OC'A. Der Winkel C'OA wird α und der Winkel C'AO wird θ genannt.
Wenn in dem Dreieck OC'A
eine Seite OA als Basis definiert wird, lässt sich die Höhe des Dreiecks
OC'A durch Anwendung
trigonometrischer Funktionen mit den Winkeln α und θ wie folgt ausdrücken: Hierbei gilt r = L1 – L3. r·sinα = (L1 – r·cosα)·tanθ
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Aus
dieser Gleichung und aus r = L1 – L3 lässt sich die folgende Gleichung
herleiten: tanθ = (L1 – L3)·sinα/(L1 – (L1 – L3)·cosα)
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Hierbei
wird angenommen, dass es sich bei den Winkeln α und θ um kleine Winkel mit einer
Größe nahe
Null handelt. Es gilt tanθ = θ, sinα = a und cosa
= 1, und wenn diese Bezugsgleichungen in die obige Gleichung eingesetzt
werden, ergibt sich daraus die folgende Gleichung: θ = (L1 – L3)·a/(L1 – L1 + L3).
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Dies
lässt sich
wie folgt ausdrücken: θ =
(L1 – L3)·a/L3.
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Damit
ist θ + α der relative
Rotationswinkel im Bezug auf das Dämpfergehäuse 25 (Sitz 24)
des Rotors 23. Wenn die obige Gleichung den Wert θ + α ergibt,
dann ist θ + α = (L1/L3)·α. Es ist
möglich,
eine Widerstandskraft hervorzubringen, die L1/L3-mal größer ist
als jene des rotierenden Dämpfermittels 21 aus
dem in 8 dargelegten Fall.
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Bei
dieser Erfindung kann durch Verlagern des Rotationsmittelpunkts
des rotierenden Dämpfermittels
gegenüber
dem Rotationsmittelpunkt der Welle die Widerstandskraft vergrößert und
verkleinert und genauso wie bei dem herkömmlichen Beispiel auf den Bedienhebel
ausgeübt
werden. Wird die Widerstandskraft im Vergleich zum herkömmlichen
Beispiel verkleinert, wird das rotierende Dämpfermittel auf eine Position
verlagert, bei der die Strecke L3 zwischen dem Feststellstift und
dem Rotationsmittelpunkt des rotierenden Dämpfermittels größer wird
als die Strecke L1 von dem Rotationsmittelpunkt der Welle zu dem
Feststellstift, und das rotierende Dämpfermittel wird auf dem Flanschteil
der Welle montiert. Damit kann eine Widerstandskraft in dem rotierenden
Dämpfermittel
erzeugt werden, die geringer als jene aus dem herkömmlichen
Beispiel ist.
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Wenn
das Verhältnis
einer Verlagerung des Rotationsmittelpunkts des rotierenden Dämpfermittels
gegenüber
dem Rotationsmittelpunkt der Welle verändert wird, besteht die Möglichkeit,
die Widerstandskraft, welche von dem rotierenden Dämpfermittel
auf den Bedienhebel ausgeübt
werden soll, zu vergrößern oder
zu verkleinern und diese variabel anzupassen. Ferner ist es möglich, den
Längenunterschied
zwischen der Strecke L1 und der Strecke L3 durch Einstellen der
Einhängeposition
zwischen dem Feststellstift 29 und dem Dämpferhebel 28 und damit
den Wert L1/L3 zu verändern.
Des weiteren eröffnet
sich die Möglichkeit,
die Widerstandskraft, welche von dem rotierenden Dämpfermittel
auf den Bedienhebel ausgeübt
wird, durch Einstellen der Einhängeposition
zwischen dem Feststellstift 29 und dem Dämpferhebel
zu verändern.
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Damit
ist die Möglichkeit
gegeben, eine Widerstandskraft entsprechend dem Bediengefühl eines
Bedieners auszuüben,
während
der Bedienhebel geneigt wird. Was die Ausführung des Wellenträgerkörpers anbelangt,
welcher die Welle rotierbar trägt, kann
der Bedienhebel direkt rotierbar getragen werden, oder die Welle
kann rotierbar von dem Wellenträgerkörper getragen
und der Bedienhebel auf der Welle montiert werden, oder die Welle
und der Bedienhebel können
als integriertes Teil geformt sein.
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Zweite Ausführungsform
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7 stellt
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Diese zweite Ausführungsform
besitzt die gleiche Struktur wie die erste Ausführungsform, außer dass
sich der Feststellstift 29 über der Welle 6 befindet.
Auch die Wirkungsweise der Bedienhebelvorrichtung der zweiten Ausführungsform
ist die gleiche wie jene der Bedienhebelvorrichtung der ersten Ausführungsform.
Deshalb werden in der zweiten Ausführungsform die gleichen Teile
wie in der ersten Ausführungsform
eingesetzt, und auf eine Erläuterung
der Teile wird verzichtet. Eine Struktur der zweiten Ausführungsform,
welche sich von jener der ersten Ausführungsform unterscheidet, wird
vor allem nachfolgend beschrieben.
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Wie
aus 7 hervorgeht, sind die Feststellstifte 29 und 29' über den
Wellen 6 und 6' angeordnet.
Da die Feststellstifte 29 und 29' über den Wellen 6 und 6' angeordnet
sind, sind die Langnuten 31 der Dämpferhebel 28 und 28' so angelegt,
dass sie nach oben gerichtet werden.
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Mit
diesem Aufbau können
die Feststellstifte 29 und 29' aus dem Boden, auf welchem die
Bedienhebelvorrichtung montiert ist, herausgehoben werden. Ferner
lässt sich
die Montage der Mehrzahl von Feststellstiften 29 und 29', welche auf
dem Körper der
Bedienhebelvorrichtung im Hinblick auf die Montagelöcher geformt
sind, an welchen die Feststellstifte 29 und 29' montiert werden
sollen, auf dem Boden ausführen.
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Insbesondere
da viele Einhängestellen
zwischen den Feststellstiften 29 und 29' und den Langnuten 31 der
Dämpferhebel 28 und 28' auf dem Boden
eingerichtet werden können, ist
es möglich,
eine Widerstandskraft in den rotierenden Dämpfermitteln 21 und 21' problemlos
zu regulieren.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
Techniken der vorliegenden Erfindung sind auf zahlreiche Geräte anwendbar,
welche durch Neigen eines Bedienhebels bedient werden können und
die Ausübung
einer Widerstandskraft nach Wunsch auf den Bedienhebel benötigen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
Rotor (23) und ein auf einer ersten Schale (26)
montierter Sitz (24) sind zwischen einer ringförmigen ersten
Schale (26) und einer ringförmigen zweiten Schale (27)
angeordnet, welche zusammen ein Dämpfergehäuse (25) bilden; dadurch
wird ein rotierendes Dämpfermittel
(21) geformt. Ein Dämpferhebel
(28), auf welchem der Rotor (23) montiert ist, ist
an einem Feststellstift (29) eingehängt, welcher an einem Körper (1)
befestigt ist. Viskoses Fluid, wie z.B. hochviskoses Öl, wird
in eine Dämpferkammer (22)
gefüllt,
die zwischen dem Rotor (23) und dem Sitz (24)
geformt ist, und ein viskoser Widerstand wird auf den Rotor (23)
und den Sitz (24) ausgeübt. In
einem Stadium, in welchem ein Rotationsmittelpunkt des rotierenden
Dämpfermittels
(21) verlagert wird gegenüber einem Rotationsmittelpunkt
der Welle (6), welche durch den Bedienhebel (20)
in Rotation versetzt wird, ist das Dämpfergehäuse (25) an einem Flanschteil
(6a) der Welle befestigt, dem Rotor (23) und dem
Sitz (24) wird durch eine Neigebetätigung des Bedienhebels (20)
gestattet, relativ zueinander zu rotieren, und eine Widerstandskraft
von dem rotierenden Dämpfermittel
(21) wird auf den Bedienhebel (20) ausgeübt.