NL8201524A

NL8201524A - Besturingsknuppel.

Info

Publication number: NL8201524A
Application number: NL8201524A
Authority: NL
Original assignee: Ampex
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1982-11-01
Also published as: GB2096746B; JPS63143923U; IE820805L; AU543470B2; JPS57169830A; IE52503B1; SE8202263L; IT8248046A0; DE3213034C2; FR2503896A1; GB2096746A; FR2503896B1; AU8106982A; DE3213034A1; US4375631A; JPH0132115Y2; CA1162131A; IT1148529B; SE456197B

Description

* \ -1- vo 3169

Besturingsknuppel

De uitvinding heeft betrekking op een besturingsknuppel en in het bijzonder op een besturingsknuppel met een universele draaibeweging voor handbediening.

Tijdens de bediening van een stuurknuppel is het wenselijk, dat 5 signaleringsmiddelen aanwezig zijn voor het aangeven van de momentane inclinatie van de besturingsknuppel in twee of meer orthogonale vlakken. Dergelijke signaleringsmiddelen, toegepast in een digitale techniek, zijn omschreven in het Amerikaanse octrooischrift U.161.726. Verder is het ge- j wenst, dat de besturingsknuppel terugkeert naar zijn vertikale positie, 10 wanneer deze na bediend te zijn wordt losgelaten.

Het is derhalve een doel van de uitvinding te voorzien in een handbediende besturingsknuppel, dat terugkeert naar zijn neutrale positie, nadat deze wordt losgelaten.

Het is een verder doel van de uitvinding te voorzien in een bestu-15 ringsknuppel van het hierboven beschreven soort·, die in de vertikale positie een voorziening heeft voor met de hand geïnduceerde signalen.

De uitvinding zal onderstaand aan de hand van een aantal uitvoerings-voorbeelden en onder verwijzing naar de tekening nader worden uiteengezet. Hierin toont: 20 fig. 1 een dwarsdoorsnede van de uitvoeringsvorm volgens de uitvin- . ding; fig. 2 een dwarsdoorsnede van een deel van de inrichting van fig.1; fig. 3 een dwarsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van een deel van de inrichting van fig. 1; 25 fig. een omgekeerde uiteengetrokken perspektivisch aanzicht van een deel van de inrichting op kleinere schaal van fig. 1; fig. 5 een omgekeerde uiteengetrokken perspektivisch aanzicht (dezelfde schaal van fig. k) van een ander deel van de inrichting van fig.1.

In de fig. 1 en U is een handbediende besturingsknuppel aangegeven 30 voorzien van een handvat 11, dat vastgeschroefd is op een steel 12, die vastgeklemd is in een hoofdzakelijk halfbolvormig lager 13 volgens de centrale polaire as daarvan waarbij het handvat 11 gelegen is aan de polaire zijde daarvan, d.w.z. aan de zijde gelegen tegenover de equitoriale vlakke 8201524 « % -2- zijde 1¾. De besturingsknuppel en het lager zijn zodanig "bevestigd, dat zij door middel van een astap 16, die een halfbolvormige ruimte 17 bezit, overeenkomstig het halfbolvormig oppervlak van het lager 13, teneinde een universele draaibeweging over een gebied van inclinaties tot stand te 5 brengen. Het inclinatiegebied van de besturingsknuppel is begrensd, en wordt bepaald door het afgeknotte kegelvormige binnenoppervlak 18 van een doorgaande opening in de astap 16 voor het doorlaten van de besturingsknuppel, teneinde deze met behulp van bouten 21 de bovenplaat 19 van een chassis te bevestigen.

10 Volgens de uitvinding is het gewenst, dat de besturingsknuppel 11 automatisch terugkeert naar de vertikale neutrale positie, aangegeven met een getrokken lijn in fig. 1, nadat de besturingsknuppel in een willekeurige stand is losgelaten.

Om dit te kunnen realiseren, is voorzien in een spiraalvormige 15 veer 22, die in samengedrukte toestand rust tegen de equitoriale vlakke zijde 1k van het lager 13. Indien de veer een kleinere diameter heeft dan het lager 13, kan deze rechtstreeks rusten tegen de zijde 1U daarvan, maar een verbeterde bediening kan worden verkregen door een veer toe te passen met een diameter die groter is dan de diameter van het lager 13, waarbij 20 dan tussen de veer en het lager een cirkelvormige plaat 23 is aangebracht.

Wanneer de besturingsknuppel, vanuit zijn neutrale positie, wordt gebracht in de positie, aangegeven .met de stippellijnen in fig. 1, vormt de plaat 23, zoals in fig. 2 duidelijk is te zien, in feite een hefboom met draaipunt op het punt 2b, daar waar de rand van de plaat tangentiaal 25 is aan, en rust tegen de astap 16 en een terugstelmoment uitoefent op het diametraal daartegenover gelegen punt 26, terwijl de rand van de vlakke zijde 14 van het lager 13, dat uit de ruimte 17 uitsteekt tangentiaal tegen de plaat 23 komt. te liggen. Dit terugstelmoment oefent op het lager 13 een kracht uit als gevolg waarvan de besturingsknuppel, wanneer deze op 30 een willekeurige positie wordt losgelaten een kracht ondervindt in de richting van zijn neutrale positie.

De mechanische details voor het samenstel zijn als volgt:

De veer 22 wordt in samengedrukte toestand gehouden met behulp van een steunschaal 27, die met behulp van bouten 28 aan de astap 16 is beves-35 tigd, terwijl andere delen van het apparaat (die later zullen worden beschreven) bevestigd zijn op een gesloten doosvormig huis 29, dat met behulp van schroeven 31 bevestigd is op de vlakke zijde ^b,

Voor het in positie brengen van de besturingsknuppel zijn beugel- 8201524 -3- en signaleringsmiddelen aangebracht voor. het leveren van signalen, die een maat zijn van de inclinatie van de besturingsknuppel in twee vlakken, die orthogonaal ten opzichte van elkaar staan alsmede ten opzichte van het (bij voorbeeld horizontaal) vlak waarin de bovenplaat 19 is gelegen. Een 5 (de eerste) van de vlakken, waarin de inclinatie wordt afgetast, kan bij voorbeeld het vlak van het papier in fig. 1 zijn, terwijl het tweede vlak het vlak is, dat loodrecht staat op het eerste en parallel verloopt ten opzichte van de besturingsknuppel met betrekking tot zijn weergegeven neutrale (vertikale) positie.

10 Om de inclinaties in het eerste en tweede vlak af te tasten, is de besturingsknuppel voorzien van een verlenging 1+1, die een tweetal halfcirkelvormig gebogen beugelelementen 1+2 en 1+3 doet draaien, welke elementen worden gedraaid langs assen,, die gaan door hun einden en die resp. gelegen zijn in het eerste en tweede vlak,. Het beugelvormige element 1+2 wordt 15 aan êên einde gedraaid met behulp van een pen 1+1+, die in een zijwand van de doos 29 is aangebracht en voorzien is van een pengedeelte 1+6 die in een corresponderend draaigat 1+7 steekt, terwijl het andere einde van de beugel 1+2 vastgespied is aan een as 1+8 van een draaipotentiometer 1+9, waarbij deze as een spievlak 51 en het beugelvormige element een overeenkomstig 20 gat 52 met een vlakke zijde 52 bezit, teneinde aangepast te zijn aan de as.

De potentiometer is met behulp van een tweetal moeren 5l+ en een afdicht-ring 5ö bevestigd in een opening 53 van de doos 29 en bezit elektrische geleidingen 57 voor het overdragen van een signaal dat een maat is van de hoekpositie van de as 1+8. Een tweede potentiometer 59 is op overeenkomsti-25 ge wijze bevestigd aan de doos en wel in het tweede vlak,, zoals hierboven is aangegeven en is op overeenkomstige wijze gekoppeld aan het andere beugelelement 1+3, waarbij dit beugelvormige element 1+3 op gelijksoortige wijze ronddraait met behulp van overeenkomstige elementen 1+1+, 1+6, 1+7, 1+8,· 51, 52, 53, 5I+, 58 en 57· Elk beugelvormig element heeft een langwerpige 30 sleuf 6l, waarin de verlenging 1+1 van de besturingsknuppel vrijelijk voor elke draaibeweging in het vlak van het beugelelement heen en weer kan gaan, zodat elke beugel uitsluitend de beweging aftast in het vlak, orthogonaal ten opzichte van zichzelf.

In een bepaalde toepassing kan het van voordeel zijn dat in de neu-35 trale positie een signaal wordt opgewekt waartoe is voorzien in een geïsoleerde koepelvormige schakelaar 62, die bevestigd kan zijn op een bo-demwand 63 van de doos 29 ep. gelegen is tegenover de verlenging 1+1 van de * 8201524 r V ψ Λ -k- ' ~ hesturingsknuppel naar op afstand daarvan. Wanneer het gewenst is een signaal op te wekken, wordt de hesturingsknuppel 11 met de hand in zijn asrichting ingedrukt, teneinde de schakelaar 62 te bekrachtigen. De veer 22 zorgt ervoor, dat de hesturingsknuppel terugveert naar zijn neutrale 5 positie, wanneer, de indrukkracht niet meer aanwezig is.

In fig. 3 is een andere uitvoeringsvorm van de hesturingsknuppel weergegeven, waarbij het niet meer nodig is het lager 13 uit zijn zitting in de astap 16 vrij te maken om de schakelaar 62 te kunnen indrukken.

In deze uitvoeringsvorm is in het lager 13a een buisvormig huis 66 geklemd. 10 Het huis 66 heeft een eindvand 67 waarin een opening 68 is aangebracht waardoorheen de verlenging Ui van de hesturingsknuppel gaat, waarbij de verlenging Ui -voorzien is van een blokkeerelement lat in contact komt met de binnenkant van de eindkant 67, teneinde de beweging van de bestu-ringsknuppel in een naar boven gerichte richting te begrenzen. Een spiraal-15 veer 71 drukt de hesturingsknuppel in een naar boven gerichte richting en is ondersteund door een eindkap 72, die vastgeschroefd is aan het ondereinde van.,het huis 66. De eindkap 72 bezit eveneens een opening 73, voor een geleidende beweging van de verlenging hl van de hesturingsknuppel.

Voor het juist functioneren van de inrichting is zoals in fig. 3 20 is weergegeven, het van voordeel, dat de veer 71 slapper is uitgevoerd dan de veer 22, zodat alleen de veer 71 aanzienlijk vervormd wordt, wanneer de bestuurdersknuppel wordt ingedrukt, om de schakelaar 62 te activeren.

8201524

Claims

1. Besturingsknuppel van het type met een bol·vormig lager- en astap-element, waarbij de besturingsknuppel bevestigd is aan een van deze elementen voor een universele draaibeweging en voor het met de hand in positie brengen in een aantal gewenste inclinaties in ten minste twee ortho- 5 gonale vlakken, en met beugel- en signaalmiddelen, die door het bewegen van de besturingsknuppel ingesteld kunnen worden teneinde de door de besturingsknuppel in de ingestelde inclinaties ten minste twee orthogonale vlakken aan te geven met het kenmerk, dat voorzien is in middelen die door de besturingsknuppel worden verplaatst, wanneer de bestuurdersknuppel met 10 de hand bewogen wordt vanuit zijn corresponderende neutrale posities naar corresponderende verplaatste posities; waarbij de verplaatsingsmiddelen de besturingsknuppel naar zijn neutrale positie terugdrukt wanneer de besturingsknuppel vanuit een willekeurige stand wordt losgelaten.

2. Besturingsknuppel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 15 lager een convex halfbolvormig lager is, waarbij de besturingsknuppel zich uitstrekt door het centrale gedeelte daarvan en waarbij de astap een concave halfbolvormige holte heeft en een afgeknot kegelvormige polaire wand vormt met een opening voor het draaien van de besturingsknuppel door het gebied van inclinaties. 20 3· Besturingsknuppel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de . verplaatsingsmiddelen voorzien zijn van een plaat met een neutrale positie, die rust tegen de equatoriale vlakke zijden van de lager, en astapelemen-ten in de neutrale positie van de besturingsknuppel; en van een veer, die rust tegen de plaat en onder spanning staat, teneinde de plaat veerkrach-25 tig tegen de lager en astapelementen te houden, waarbij, wanneer de besturingsknuppel en het halfbolvormige lager met de hand weggedraaid wordt vanuit zijn neutrale positie, de plaat onder invloed van de veer drukt tegen het equatoriale randgedeelte van het lager, dat uitsteekt van het astapelement, teneinde een terugkoppelmoment tot stand te brengen om het 30 lager onder de besturingsknuppel naar zijn neutrale positie terug te brengen. k. Besturingsknuppel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de veer een spiraalvormige schroefveer is, waarvan de as in het algemeen loodrecht staat op de plaat en in ingedrukte toestand rust tegen de plaat door mid-35 del van een schaalelement met zijwanden, die in verbinding staan met de 8201524 -6- astap en daaraan bevestigd zijn, en waarbij een eindwand rust tegen bet einde van de schroefvormige veer tegenovergesteld aan het einde dat rust tegen de plaat. 5* Besturingsknuppel volgens conclusie U, met het kenmerk, dat de be-5 sturingsknuppel voorzien is van een langwerpige verlenging, die uitsteekt ten opzichte van de vlakke zijde van het lager, teneinde in contact te komen met de beugelelementen, waarbij de plaat en de eindwand van het schaalelement voorzien zijn van centrale openingen, teneinde de verlenging van de besturingsknuppel daardoorheen te laten gaan om de besturingsknuppel 10 over een gebied van inclinaties te laten draaien.

6. Besturingsknuppel volgens conclusies 2 en 5, met het kenmerk, dat een doosvormig huis is aangebracht voor het daaraan bevestigen van de. astap voor het ondersteunen van de beugel en signaalmiddelen, waarbij de signaalmi ddelen voorzien zijn van een tweetal draaipotentiometers, die be-15 vestigd zijn op de zijwanden van tiet huis, teneinde axiaal, orthogonaal in verbinding te staan met elkaar en met de verlenging van de besturingsknuppel in de neutrale positie daarvan, waarbij de beugelelementen bestaan uit een tweetal langwerpige halfcirkelvormig gebogen elementen, waarbij de diametraal tegenover- elkaar gelegen einden elk verbonden zijn met een 20 van de beide potentiometers en waarvan het andere uiteinde van elk van de beugelvormige elementen draaibaar bevestigd zijn aan een zijwand van het huis, gelegen tegenover de corresponderende potentiometer, waarbij elk gebogen element over zijn gebogen lengte voorzien is van een centrale sleuf voor het daar doorheen steken van de verlenging van de besturingsknuppel 25 teneinde vrijelijk door de sleuven van de gebogen elementen te gaan.

7· Besturingsknuppel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat voorzien is in een geïsoleerde koepelvormige schakelaar, die bevestigd is aan een binnenwand van het huis op de as van de verlenging van de besturingsknuppel in zijn neutrale positie daarvan, en waarbij de besturingsknuppel 30 en zijn verlenging uitgevoerd zijn als één enkel, element en verschuifbaar bevestigd zijn door het lager, teneinde in contact te komen met de schakelaar en deze te activeren vanuit de neutrale positie van de besturingsknuppel, waarbij de besturingsknuppel door middel van een veer teruggedrukt wordt naar zijn neutrale positie, nadat, na het indrukken van de schakelaar, 35 besturingsknuppel wordt losgelaten. 8201524