DE19642994C2 - Multifunktionssteuerknüppel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Multifunktionssteuerknüppel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Multifunktionssteuerknüppel werden zur Einhandbedienung un­ terschiedlicher Funktionen bei Arbeitsmaschinen, z. B. Bauma­ schinen, Förderfahrzeugen, Hebezeugen, Erntemaschinen aber auch bei Spielgeräten eingesetzt. In Verbindung mit hydrauli­ schen Vorsteuerventilen werden sie auch als Meisterschalter bezeichnet.

Gerade bei Arbeitsmaschinen muß der Bediener die einzelnen Funktionen präzise aktivieren können, damit auch gute Ar­ beitsergebnisse erzielt werden können und Unfälle vermieden werden. Bekannte Multifunktionssteuerknüppel sind nicht aus­ reichend ergonomisch gestaltet, so daß das Erreichen der Be­ dienungselemente teilweise nur mit Mühe möglich ist und durch die damit verbundene erhöhte Konzentration und des Bewegungsablaufs schnell eine Ermüdung und/oder Verkrampfung der betreffenden Hand des Bedieners eintritt.

Aus der gattungsbildenden DE 39 01 649 A1 ist ein Multifunk­ tionsgriff zum Steuern eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs bekannt. Der Multifunktionsgriff ist mit der zur Faust ge­ krümmten Hand des Bedieners umgreifbar und um ein Gelenk schwenkbar. Ferner trägt der Multifunktionsgriff eine Viel­ zahl von Betätigungsschaltern, die über seine Seiten verteilt sind und u. a. mit dem Daumen der Hand betätigbar sind.

Weitere Multifunktionsgriffe sind in der US 4 590 339 A und der EP 0 545 823 A1 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Multifunkti­ onssteuerknüppel der eingangs genannten Art ergonomisch wei­ ter zu verbessern und dabei die Bedienungselemente so anzu­ ordnen, dass sie die Ruhestellung der Hand und der Finger nicht stören, aber von den Fingern leicht und zielgenau er­ reicht werden können, ohne dass bei häufiger Betätigung Ver­ krampfungen auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einem Multifunktionssteuerknüppel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen und vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Tastenfeld ist dabei so angeordnet, daß der Daumen aus der Ruhelage der zur Faust gekrümmten Hand ohne Hindernis durch eine einfache Schwenkbewegung innerhalb eines Frei­ heitsgrades zu den Tasten gelangen kann. Die Anordnung der Mittelpunkte der Tasten als ein auf der Spitze stehendes Quadrat erleichtert die eindeutige Auffindung der Tasten. So ist im Bereich der linken und rechten Taste keine weitere Taste mehr vorhanden, so daß hier keine gleichzeitige mehrfa­ che Betätigung stattfinden kann. In der Mitte befindet sich zwar zwei Taste, diese sind aber zueinander so positioniert, daß die eine Taste mit dem äußeren Daumenglied und die andere Taste mit dem inneren Daumenglied betätigt werden kann.

Da die Tasten ohne anstrengende Verrenkungen betätigt werden können, ist ein unverkrampftes, ermüdungsfreies Arbeiten auch im Dauereinsatz möglich.

Die Mittelpunkte der Tasten im Tastenfeld können einen Ab­ stand von 1,5 cm - 0,5 cm + 1 cm aufweisen. Innerhalb dieses Bereichs ist eine eindeutige Unterscheidung der Tasten bei guter Erreichbarkeit möglich.

Der Handgriffbereich kann in seinem unteren Teil einen Über­ gangsbereich aufweisen, der nach unten mit senkrechter Ten­ denz gekrümmt ist. Durch diese Maßnahme wird die Kontur des Handgriffbereichs besser an die Innenseite der zur Faust ge­ krümmten Hand angepaßt, so daß keine Druckstellen nach länge­ rem Betrieb auftreten können.

Gemäß einer Weiterbildung weist der Handgriffbereich ein wei­ teres Tastenfeld auf, das im Bereich der Fingerspitzen von Zeige-, Mittel-, Ring- und kleiner Finger angeordnet ist. Hierdurch kam zusätzlich zu dem vom Daumen betätigten Tasten­ feld ein unabhängiges Tastenfeld geschaffen werden, das eben­ falls eine eindeutige Betätigung der Tasten ermöglicht und den Funktionsumfang des Multifunktionssteuerknüppels erwei­ tert.

Bei einem Multifunktionssteuerknüppel für die Rechte-Hand- Bedienung zur Steuerung einer Baumaschinen hat sich folgende Zuordnung der Tasten als besonders geeignet erwiesen. Bei ei­ ner ersten Ausführung ist die linke Taste der Funktion "Vor­ wärtsfahrt", die untere Taste der Funktion "Getriebe Leer­ lauf", die obere Taste der Funktion "Rückwärtsfahrt" und die rechte Taste der Funktion "Getriebestufe beibehalten" zuge­ ordnet. Alternativ kann auch die linke Taste der Funktion "Getriebe Leerlauf", die untere Taste der Funktion "Vorwärts­ fahrt", die obere Taste der Funktion "Rückwärtsfahrt" und die rechte Taste der Funktion "Getriebestufe beibehalten" zuge­ ordnet werden.

Bei dieser Anordnung lassen sich die Tasten mit den Funktio­ nen, die am häufigsten benutzt werden und zwischen denen häu­ fig gewechselt werden muß, so anordnen, daß sie einfach im Wechsel betätigt werden können und dabei nach kurzer Gewöh­ nungszeit schnell und eindeutig auffindbar sind.

Bei einem Multifunktionssteuerknüppel für Linke-Hand- Bedienung zur Steuerung einer Baumaschine sind die Tastenfunktionen entsprechend spiegelbildlich zur Rechte-Hand- Bedienung zugeordnet.

Eine zusätzliche Ausgestaltung sieht vor, das den Tasten "Vorwärtsfahrt" und "Rückwärtsfahrt" bei zweifacher Betäti­ gung zusätzlich die Funktionen "Vorwärtsfahrt maximale Leis­ tung" und "Rückwärtsfahrt maximale Leistung" zugewiesen wer­ den. Die zusätzliche Funktion wird dabei in logischer Ver­ knüpfung mit den ohnehin den Fahrtrichtungen zugewiesen Tas­ ten erreicht, wodurch Schwierigkeiten vermieden werden, die durch die Anordnung zusätzlicher Tasten entstehen könnten.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung be­ schrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfin­ dungsgemäßen Multifunktionssteuerknüppels. Der Multifunkti­ onssteuerknüppel befindet sich am Ende eines Betätigungshe­ bels 24 für eine Zwei-Achsen-Potentiometer-Anordnung oder für eine Zwei-Achsen-Vorsteuerventil-Anordnung. Der Betätigungs­ hebel 24 ist gestrichelt dargestellt und mit einem Gummibalg 26 verkleidet. Der Multifunktionssteuerknüppel umfaßt einem Handgriffbereich 10, einen Flanschbereich 28 und einen Kopf­ bereich 12. Der Flanschbereich 28 begrenzt den Handgriffbe­ reich 10 zum Gummibalg. Der Kopfbereich 12 schließt sich an den Handgriffbereich 10 unmittelbar an und bildet das freie Ende des Multifunktionssteuerknüppels.

Der Kopfbereich 12 trägt ein Tastenfeld 14, das vier Tasten 16, 18, 20, 22 umfaßt. Die Tasten 16, 18, 20, 22 sind so an­ geordnet, daß die gedachten Verbindungslinien ihrer Mittel­ punkte ein bezüglich der Längsmittelachse A des Multifunkti­ onssteuerknüppels auf der Spitze stehendes Quadrat bilden. Es ist hier eine Ausgestaltung für eine Bedienung mit der rech­ ten Hand dargestellt. Das Tastenfeld 14 liegt parallel zur natürlichen Schwenkebene des Daumens bezüglich einer auf den Zeigefinger hin und von diesem weg gerichteten Schwenkbewe­ gung der den Handgriffbereich 10 umgreifenden Hand.

Im Ausführungsbeispiel wurden folgende Ausrichtungen im Raum für den Handgriffbereich 10 und das Tastenfeld 14 gewählt: Zu einer gedachten waagerechten Geraden WL in Längsrichtung be­ zogen auf den Bediener ist die Längsmittelachse A des Hand­ griffbereichs 10 des Multifunktionssteuerknüppels in einem Winkel (α) von 60° geneigt. Zu derselben Geraden WL liegt das Tastenfeld 14 in einem Winkel (β) von 35°. Zu einer ge­ dachten waagerechten Geraden WQ in Querrichtung bezogen auf den Bediener liegt das Tastenfeld 14 in einem Winkel (γ) von 45°. Zwischen dem Handgriffbereich 10 und dem Tastenfeld 14 sind keinerlei Hindernisse in Form von Wülsten oder Flanschen vorhanden, so daß der Daumen bequem aus der Ruhelage zu den entsprechenden Tasten 16, 18, 20, 22 des Tastenfeldes 14 ge­ schenkt werden kann.

Der Multifunktionssteuerknüppel als Ganzes kann um zwei senk­ recht aufeinander stehende Achsen geschenkt werden, und zwar von einer neutralen Stellung aus bezogen auf den Bediener nach vorn, zurück, nach links und nach rechts. Bei einem Mul­ tifunktionssteuerknüppel für einen Radlader entspricht dies in derselben Reihenfolge den Funktionen Senken, Heben, Ein­ schwenken, Ausschwenken der Schaufel. Den Tasten 16, 18, 20, 22 sind Getriebefunktionen zugeordnet, und zwar ist die linke Taste 16 der Funktion "Vorwärtsfahrt", die untere Taste 20 der Funktion "Getriebe Leerlauf", die obere Taste 18 der Funktion "Rückwärtsfahrt", und die rechte 22 Taste der Funk­ tion "Getriebestufe beibehalten" zugeordnet.

Zusätzlich kann auch im Handgriffbereich 10 ein weiteres Tas­ tenfeld angeordnet sein, das mit den weiteren Fingerspitzen erreicht und betätigt werden kann. Außerdem ist es möglich, einen Aktuator im Handgriffbereich 10 unterzubringen, der den Bediener z. B. durch Vibrationen auf eine drohende Überlas­ tung einer Funktion hinweist.

Claims (8)

1. Multifunktionssteuerknüppel, welcher bezogen auf einen Bediener in der Neutralstellung nach vorn geneigt und in we­ nigstens zwei senkrecht aufeinander stehenden Achsen ver­ schwenkbar ist und einen Handgriffbereich (10) sowie einen Kopfbereich (12) aufweist, wobei der Handgriffbereich (10) von der zur Faust gekrümmten Hand des Bedieners umgreifbar ist und der Kopfbereich (12) bedient mit dem Daumen der Hand des Bedieners, oben unmittelbar an den Handgriffbereich (10) angrenzt und ein Tastenfeld (14) mit mehreren Tasten (16, 18, 20, 22) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittel­ achse (A) des Multifunktionssteuerknüppels in der Neutral­ stellung zu einer gedachten waagerechten Ebene (WL, WQ) einer Winkel (α) von 60° +-10° einschließt, dass das im Kopfbe­ reich (12) angeordnete Tastenfeld (14) in der Neutralstellung zu einer gedachten waagerechten Ebene (WL, WQ) in Längsrich­ tung bezogen auf den Bediener einen Winkel (β) von 35° +-10° und in Querrichtung bezogen auf den Bediener einen Winkel (γ) von 45° +-10° einschließt und dass vier Tasten (16, 18, 20, 22) in der Ebene des Tastenfeldes so angeordnet sind, dass deren Mittelpunkte die Ecken eines bezüglich der Längsmit­ telachse (A) des Multifunktionssteuerknüppels auf der Spitze stehendes Quadrat bilden.

2. Multifunktionssteuerknüppel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Mittelpunkte der Tasten (16, 18, 20, 22) im Tastenfeld (14) einen Abstand von 1,5 cm - 0,5 cm + 1 cm aufweisen.

3. Multifunktionssteuerknüppel nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass der Handgriffbereich (10) in sei­ nem unteren Teil einen Übergangsbereich aufweist, der nach unten mit senkrechter Tendenz gekrümmt ist.

4. Multifunktionssteuerknüppel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriffbereich (10) ein weiteres Tastenfeld aufweist, das im Bereich der Finger­ spitzen von Zeige-, Mittel-, Ring- und kleiner Finger ange­ ordnet ist.

5. Multifunktionssteuerknüppel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für Rechte-Hand-Bedienung zur Steuerung einer Baumaschine die linke Taste (16) der Funktion "Vorwärtsfahrt", die untere Taste (20) der Funktion "Getriebe Leerlauf", die obere Taste (18) der Funktion "Rück­ wärtsfahrt", und die rechte Taste (22) der Funktion "Getrie­ bestufe beibehalten" zugeordnet sind.

6. Multifunktionssteuerknüppel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für Rechte-Hand-Bedienung zur Steuerung einer Baumaschine die linke Taste (16) der Funktion "Getriebe Leerlauf", die untere Taste (20) der Funk­ tion "Vorwärtsfahrt", die obere Taste (18) der Funktion "Rückwärtsfahrt", und die rechte Taste (22) der Funktion "Ge­ triebestufe beibehalten" zugeordnet sind.

7. Multifunktionssteuerknüppel nach Anspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, dass für Linke-Hand-Bedienung zur Steu­ erung einer Baumaschine die Tastenfunktionen spiegelbildlich zur Rechte-Hand-Bedienung zugeordnet sind.

8. Multifunktionssteuerknüppel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass den Tasten "Vorwärts­ fahrt" und "Rückwärtsfahrt" bei zweifacher Betätigung zusätz­ lich die Funktionen "Vorwärtsfahrt maximale Leistung" und "Rückwärtsfahrt maximale Leistung" zugewiesen sind.