專利名稱：改進(jìn)的駕駛員控制組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的控制組件，可根據(jù)某種控制信號(hào)-無論是電信號(hào)還是液壓信號(hào)等-的變化，對(duì)車輛進(jìn)行控制或者轉(zhuǎn)向，更具體地，本發(fā)明涉及這樣一種類型的控制組件，它包括用于車輛駕駛員手動(dòng)操縱的某種手柄。
背景技術(shù)：
僅作為示例，本發(fā)明所涉及的這種控制組件可用于車輛中，例如滑移轉(zhuǎn)向裝載機(jī)中，其中，該機(jī)器的每一側(cè)由一個(gè)單獨(dú)的液壓傳動(dòng)裝置(HST)驅(qū)動(dòng)。所述兩個(gè)傳動(dòng)裝置可由車輛駕駛員通過通常稱為“操縱桿”的所述類型的控制組件同時(shí)進(jìn)行控制。在這種控制組件中，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的一樣，操縱桿沿向前的方向運(yùn)動(dòng)會(huì)使兩個(gè)HST的泵沿向前的方向移動(dòng)(displace)，從而兩個(gè)HST沿向前的方向驅(qū)動(dòng)各自的驅(qū)動(dòng)輪。反之，沿向后的方向移動(dòng)操縱桿會(huì)使兩個(gè)HST的泵沿相反的方向移動(dòng)，從而兩個(gè)HST沿相反的方向驅(qū)動(dòng)各自的驅(qū)動(dòng)輪。
為了使車輛轉(zhuǎn)向，例如，使車輛在前行的同時(shí)向右轉(zhuǎn)，則駕駛員向前并稍向右移動(dòng)操縱桿。操縱桿這樣運(yùn)動(dòng)會(huì)的結(jié)果是與左驅(qū)動(dòng)輪相關(guān)聯(lián)的HST的泵移動(dòng)，以向前驅(qū)動(dòng)，其中，泵的移動(dòng)量以及因此HST的輸出速度與操縱桿向前運(yùn)動(dòng)的程度相對(duì)應(yīng)。同時(shí)，與右驅(qū)動(dòng)輪相關(guān)聯(lián)的HST的泵移動(dòng)，使得右驅(qū)動(dòng)輪相比左驅(qū)動(dòng)輪較慢地驅(qū)動(dòng)，左驅(qū)動(dòng)輪與右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的比值與操縱桿向右移動(dòng)的程度大致成比例。
現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的“兩軸線”操縱桿具有美國專利No.4,321,980中所示和所說明的類型，該專利引用在此作為參考。在常規(guī)的操縱桿中設(shè)有操縱桿手柄，駕駛員對(duì)該手柄進(jìn)行操縱。通常，一細(xì)長的桿狀連接器伸出手柄底部并且伸入安裝基座，手柄和連接器組合的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位于安裝基座內(nèi)的某處，即，在車輛駕駛員的手和手臂垂直下方一定距離處。
雖然在正常的操作條件下，上述常規(guī)的兩軸線操縱桿的性能基本令人滿意，但是上述現(xiàn)有技術(shù)的操縱桿布置卻有某些固有的缺點(diǎn)。只要車輛行駛在粗糙路面上，或者只要車輛快速加速或減速，車輛駕駛員通常會(huì)受到很大的力，從而使駕駛員在駕駛室中“跳動(dòng)”；由于駕駛員手握操縱桿，其結(jié)果是不希望的輸入可能從車輛傳到駕駛員，再從車輛駕駛員的手傳至操縱桿。具有操縱這種車輛的經(jīng)驗(yàn)的人員可以理解，對(duì)操縱桿的任何不希望的輸入都會(huì)使車輛的動(dòng)作，或者使其它被控制著的輔助部件(如懸臂和鏟斗)變得不穩(wěn)定和難于控制，這反過來又會(huì)加重施加給駕駛員的跳動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種被稱作“操縱桿”一般類型的改進(jìn)的控制組件，其中，該控制組件克服了上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，即，將該控制組件設(shè)計(jì)成可相對(duì)于各樞轉(zhuǎn)軸線減少向控制組件的不希望的輸入動(dòng)作。
本發(fā)明更具體的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)上述目的的改進(jìn)的控制組件，并且其中，控制手柄(操縱桿)的運(yùn)動(dòng)更接近于車輛駕駛員的手和手腕的自然運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明更具體的目的是提供這樣一種能實(shí)現(xiàn)上述目的的改進(jìn)的控制組件，其中，該控制組件能夠繞與車輛駕駛員的手和手腕的運(yùn)動(dòng)軸線基本一致(重合)或相交的軸線運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的上述及其它目的通過提供一種適用于車輛的控制組件得以實(shí)現(xiàn)，該車輛可根據(jù)第一和第二控制信號(hào)的變化來控制。所述控制組件包括靜止的安裝構(gòu)件和適于駕駛員的手握持的手柄。該手柄可以沿向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第一控制信號(hào)；并可以沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第二控制信號(hào)。
改進(jìn)的控制組件的特征在于該組件還包括一細(xì)長的連接器構(gòu)件，該連接器構(gòu)件本身或與所述靜止的安裝構(gòu)件和所述手柄中的一個(gè)一起限定第一樞轉(zhuǎn)軸線，在正常情況下，當(dāng)手柄握于車輛駕駛員手中時(shí)，第一樞轉(zhuǎn)軸線基本上垂直于駕駛員的手臂取向，并且與車輛駕駛員的手和手臂中的一個(gè)近似相交。
根據(jù)本發(fā)明更具體的方面，設(shè)有一種用于車輛的控制組件，車輛可根據(jù)第一和第二控制信號(hào)的變化而進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)向。該控制組件包括靜止的控制安裝件和適于握持在車輛駕駛員手里的手柄，手柄可沿向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第一控制信號(hào)，手柄可沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第二控制信號(hào)。
根據(jù)該更具體的方面，該改進(jìn)的控制組件的特征在于手柄限定了上端、下端和樞轉(zhuǎn)位置，該樞轉(zhuǎn)位置位于手柄內(nèi)，并基本位于手柄上端和下端的中間位置。一細(xì)長的連接器具有安裝成繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的第一部分，以及在樞轉(zhuǎn)位置連接到手柄的第二部分。第一傳感器與連接器構(gòu)件的第一部分以及第一樞轉(zhuǎn)軸線可操作地相關(guān)聯(lián)，連接器構(gòu)件的第二部分與手柄的樞轉(zhuǎn)位置連接成使得手柄沿向前和向后的方向的運(yùn)動(dòng)會(huì)使手柄和連接器構(gòu)件作為整體運(yùn)動(dòng)，會(huì)使連接器構(gòu)件的第一部分繞第一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)，并會(huì)使第一傳感器產(chǎn)生第一控制信號(hào)。第二傳感器與連接器構(gòu)件的第二部分以及樞軸位置可操作地相關(guān)聯(lián)，并且連接器構(gòu)件的第二部分與手柄樞軸位置的連接使得手柄沿向左和向右的方向的運(yùn)動(dòng)會(huì)使手柄繞連接器構(gòu)件第二部分樞轉(zhuǎn)，并會(huì)使第二傳感器產(chǎn)生第二控制信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明更具體的方面，改進(jìn)的控制組件的特征在于連接器構(gòu)造成使得，在正常情況下，當(dāng)手柄握持在車輛駕駛員手中時(shí)，第一樞轉(zhuǎn)軸線基本垂直于車輛駕駛員的手臂取向，并且連接器構(gòu)件構(gòu)造成使得第一樞轉(zhuǎn)軸線與車輛駕駛員的手臂在靠近腕關(guān)節(jié)處相交。


圖1是大致從駕駛員座椅的位置向車輛左側(cè)看的控制組件的透視圖，該控制組件根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制成，并適于由車輛駕駛員的左手操縱；圖2是圖1所示實(shí)施例的透視圖，但從駕駛員座椅的前方并稍向車輛后部進(jìn)行觀察，以提供圖1中不可見的控制組件的某些部分的較好的視圖；圖3是從與圖1類似的方向觀察得到的透視圖，但是觀察點(diǎn)更向前，圖中示出本發(fā)明的可選實(shí)施例；圖4以比圖3稍大的比例示出圖3的可選實(shí)施例的后視平面圖；圖5是沿與圖3類似方向的透視圖，示出本發(fā)明另一實(shí)施例；圖6是從圖5右側(cè)向車輛左側(cè)觀察的放大的平面圖；圖7以比圖6稍小的比例示出圖5和6所示的可選實(shí)施例的俯視圖；圖8是沿與圖5類似的方向的透視圖，概略性示出本發(fā)明另一可選實(shí)施例；圖9是從圖8的右側(cè)向車輛左側(cè)觀察的平面圖，其中，以虛線示出的手柄部分顯示了該手柄部分的運(yùn)動(dòng)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，這些附圖不作為對(duì)本發(fā)明的限制，圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制成的控制組件的透視圖，該控制組件的視圖是從靠近駕駛員座椅的位置大致向車輛左側(cè)觀察得到。本發(fā)明所述實(shí)施例是適于駕駛員手動(dòng)操作的控制組件，更具體地，是適于車輛駕駛員左手操縱的控制組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以很容易地“反向布置”圖1和2所示的控制組件，并使其位于車輛駕駛員的右側(cè)，以使車輛駕駛員可使用右手進(jìn)行操縱，這種布置仍然落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣可以理解，相同的陳述同樣適于圖3和圖4的可選實(shí)施例，以及圖5、6和7的可選實(shí)施例。
仍然參照?qǐng)D1，第一實(shí)施例的控制組件包括安裝支架11，該安裝支架可通過任何合適的方式附裝以相對(duì)于車輛固定，即相對(duì)于車輛底盤或車身固定。并如結(jié)合圖2在圖1中最佳地看到，安裝支架11基本為矩形構(gòu)件，其長度方向的尺寸優(yōu)選平行于車輛縱軸取向，這僅用來說明本發(fā)明的控制組件在車輛內(nèi)的取向。支承件13沿車輛橫向(垂直于安裝支架11)延伸，下文將對(duì)該支承件的作用進(jìn)行說明。仍然主要參照?qǐng)D1和圖2，安裝支架11中形成有柱狀開口15，該開口中設(shè)有軸承組件17，附圖標(biāo)記“17”的引出線指向軸承組件的外座圈或蓋。前進(jìn)-后退(F-R)軸19由軸承組件17旋轉(zhuǎn)支承，并且延伸至安裝支架11之外，該前進(jìn)-后退軸的軸線限定了旋轉(zhuǎn)軸線A1，該軸線在下文也被稱為“第一樞轉(zhuǎn)軸線”或“F-R軸線”?？傮w上標(biāo)記為21的前進(jìn)-后退傳感器組件設(shè)置在安裝支架11之內(nèi)，并且附裝在F-R軸19上，該傳感器組件的功能是檢測F-R軸19從圖1和圖2所示的“中央”位置或空檔位置/中性位置的任何轉(zhuǎn)動(dòng)，并產(chǎn)生表示F-R軸19轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電控信號(hào)。由傳感器組件21產(chǎn)生的電控信號(hào)通常通過一對(duì)電導(dǎo)線或連接件(此處未示出)傳輸。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)重要方面，只要車輛駕駛員想要改變車輛的前進(jìn)或者后退運(yùn)動(dòng)，控制組件都將繞A1軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，下文將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的說明。雖然控制組件的運(yùn)動(dòng)通常會(huì)產(chǎn)生電控信號(hào)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于此，由控制組件的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的信號(hào)也可以是液壓信號(hào)或者甚至是“機(jī)械”信號(hào)。
F-R軸19的延伸出傳感器21的端部延伸到塊狀接頭構(gòu)件23中，管狀連接器構(gòu)件25的后端也接納在接頭構(gòu)件23中。連接器構(gòu)件25的相對(duì)端(即前端部27)延伸到一整體標(biāo)記為29的傳感器組件的前端。前端部27優(yōu)選軸向延伸穿過至少傳感器組件29的大部分，并在傳感器組件29中限定縱向旋轉(zhuǎn)軸線A2，在下文中該旋轉(zhuǎn)軸線A2也會(huì)被稱為“第二樞轉(zhuǎn)軸線”或“L-R軸線”。優(yōu)選地但不是必須地，F(xiàn)-R軸線垂直于車輛軸線取向，而L-R軸線基本上平行于車輛軸線-從而平行于車輛的正常行駛方向-取向。
連接器構(gòu)件31與傳感器組件29可操作地相關(guān)聯(lián)，但是偏離旋轉(zhuǎn)軸線A2，該連接器構(gòu)件從傳感器組件29稍向下彎曲，然后向上延伸并固定在手柄構(gòu)件33內(nèi)部。由圖1或圖2可見，手柄構(gòu)件33構(gòu)造成使得車輛駕駛員的手臂可從圖1左側(cè)向前伸出，其中，駕駛員的手掌握住手柄構(gòu)件33的外側(cè)，即朝向安裝支架11側(cè)部，駕駛員的手指繞手柄構(gòu)件33的前部(圖1中所示的右部)彎曲。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，此前所述的各個(gè)部件-如連接器構(gòu)件25和31以及手柄構(gòu)件33-的具體構(gòu)型本身并不是本發(fā)明的必要技術(shù)特征，而重要的是軸線A1和A2相對(duì)于駕駛員的手腕和手之間的關(guān)系，下面將結(jié)合其它實(shí)施例對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
連接器構(gòu)件25的最后端部分(僅可從圖1中看到)向后延伸到接頭構(gòu)件23外部，該最后端部分延伸到對(duì)中彈簧組件35中，該對(duì)中彈簧組件的作用是持續(xù)地使連接器構(gòu)件25(以及傳感器組件29、連接器構(gòu)件31和手柄構(gòu)件33)偏壓向圖1和圖2所示的正常、空檔位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對(duì)中彈簧組件35可以采用很多形式，例如設(shè)置在連接器構(gòu)件25的最后端部分的上方和下方的一對(duì)壓縮彈簧，對(duì)中彈簧組件的細(xì)節(jié)不構(gòu)成本發(fā)明的任何部分。相信本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠提供諸如對(duì)中彈簧組件35的細(xì)節(jié)。
類似地，在傳感器組件29內(nèi)設(shè)有扭力彈簧或者其它形式的對(duì)中彈簧布置(此處未示出)，該彈簧使傳感器組件29相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線A2向該傳感器組件29的空檔位置偏壓。僅作為示例，在本實(shí)施例中，當(dāng)傳感器組件29內(nèi)的對(duì)中彈簧已使傳感器組件29回到其空檔位置時(shí)，手柄33沿基本垂直的位置取向。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，當(dāng)本實(shí)施例的控制組件從車輛的左側(cè)向車輛中央移動(dòng)時(shí)，該控制組件的旋轉(zhuǎn)軸線A1的取向?qū)⒉辉谒矫嫔?，而是在傾斜向下的平面上。在某些情況下，這樣的布置可能在人機(jī)工程學(xué)上更適合駕駛員。
仍然參照?qǐng)D1和圖2，其中車輛駕駛員的左手握著手柄構(gòu)件33，如果需要沿向前的方向移動(dòng)車輛，則駕駛員沿向前的方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄構(gòu)件33。這種手動(dòng)輸入的結(jié)果是使由手柄構(gòu)件33、連接器構(gòu)件31、傳感器組件29和連接器構(gòu)件25構(gòu)成的整個(gè)組件(內(nèi)的各構(gòu)件)彼此保持位置固定，并且整個(gè)組件繞由F-R軸19所限定的旋轉(zhuǎn)軸線A1樞轉(zhuǎn)。換言之，手柄構(gòu)件33的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)(即手柄33繞其樞轉(zhuǎn)的點(diǎn))是軸線A1，如圖1所示，該軸線優(yōu)選在靠近腕關(guān)節(jié)處通過駕駛員的手臂，即手柄33的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)與駕駛員的手的正常樞轉(zhuǎn)點(diǎn)一致。
當(dāng)車輛駕駛員想要通過改變左手HST相對(duì)于右手HST的速度來使車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，該駕駛員只需沿與所希望的轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄構(gòu)件33即可。例如，為了使車輛沿向左的方向轉(zhuǎn)向，車輛駕駛員要轉(zhuǎn)動(dòng)手柄構(gòu)件33使得手柄構(gòu)件的頂部向安裝支架11的方向運(yùn)動(dòng)并使得連接器構(gòu)件31向駕駛員運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，通過使手柄構(gòu)件33繞旋轉(zhuǎn)軸線A2-即繞L-R軸線-旋轉(zhuǎn)來使車輛轉(zhuǎn)向，由于旋轉(zhuǎn)軸線A2基本上與駕駛員手臂的軸線(A，如圖3所示)對(duì)齊，因此駕駛員的手臂不需要側(cè)向運(yùn)動(dòng)，而只需要使手柄構(gòu)件33繞L-R軸線A2轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。
仍然參照?qǐng)D1和圖2，可以看出本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是與上文所述一樣，當(dāng)駕駛員左手握住手柄組件33時(shí)，第一樞轉(zhuǎn)軸線A1在靠近腕關(guān)節(jié)處與駕駛員的手臂相交，而第二樞轉(zhuǎn)軸線A2基本上與駕駛員手臂的軸線A對(duì)齊(一致)。由于樞轉(zhuǎn)軸線A1大致通過駕駛員腕關(guān)節(jié)，車輛的運(yùn)動(dòng)會(huì)使駕駛員在駕駛室中前后運(yùn)動(dòng)，所以其結(jié)果是駕駛員會(huì)給予手柄組件29少量(如果有的話)不期望的輸入。類似地，由于第二樞轉(zhuǎn)軸線A2基本上與駕駛員手臂一致，車輛的運(yùn)動(dòng)會(huì)使駕駛員在駕駛室中左右運(yùn)動(dòng)，所以其結(jié)果是駕駛員會(huì)給予手柄組件29少量(如果有的話)不期望的輸入。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D3和4，圖中示出本發(fā)明的可選實(shí)施例，其中，各構(gòu)件的附圖標(biāo)記都大于“40”。圖3和4的實(shí)施例以與圖1和圖2的實(shí)施例類似的方式包括安裝支架41和附裝在該安裝支架上的前進(jìn)-后退傳感器43。前進(jìn)-后退軸45(在圖4中可以清楚地看到)從傳感器43伸出并伸入柱狀接頭構(gòu)件47。與第一實(shí)施例中相同，F(xiàn)-R軸45限定了旋轉(zhuǎn)軸線A1。扭轉(zhuǎn)型前進(jìn)-后退對(duì)中彈簧49繞F-R軸45設(shè)置，該彈簧的相對(duì)端部與銷51接合。
管狀連接器構(gòu)件53從接頭構(gòu)件47前部伸出，該管狀連接器構(gòu)件包括前部垂直取向的端部55，如圖3和圖4所示，該端部向上延伸進(jìn)入手柄構(gòu)件57的內(nèi)部。雖然從圖4中可知手柄構(gòu)件57的內(nèi)部與手柄構(gòu)件33的內(nèi)部不同，但從圖3中可最好地看到，手柄構(gòu)件57的外部構(gòu)造基本上與第一實(shí)施例中的手柄構(gòu)件33的外部構(gòu)造類似。
如圖4所示，垂直取向的部分55與手柄構(gòu)件57的連接點(diǎn)使得手柄構(gòu)件57可相對(duì)于部分55繞旋轉(zhuǎn)軸線A2樞轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于圖4箭頭所示的角度，該旋轉(zhuǎn)軸線A2也被稱為左-右(L-R)軸線。
與第一實(shí)施例的方式相同，當(dāng)車輛駕駛員握住手柄構(gòu)件57時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸線A1在靠近腕關(guān)節(jié)的位置通過駕駛員的手臂，使得駕駛員可僅通過分別沿向前或者向后的方向(繞樞轉(zhuǎn)軸線A1)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄構(gòu)件57，就可以使車輛沿向前或向后的方向移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，如圖4所示，當(dāng)駕駛員的手以正常的方式握住手柄構(gòu)件57時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸線A1與駕駛員的手臂的軸線A相交或者位于軸線A稍上或稍下的位置，這將在下文進(jìn)一步討論。在使車輛沿向前或向后的方向移動(dòng)方面，圖3和圖4所示的實(shí)施例(與圖1和圖2所示的實(shí)施例相比)最主要的區(qū)別在于連接器構(gòu)件53總體上比第一實(shí)施例中的連接器構(gòu)件25短，除此之外，在使車輛向前或者向后移動(dòng)時(shí)，手柄構(gòu)件57的操作與第一實(shí)施例的操作基本相同。
在圖3和圖4的實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同，也是通過使手柄構(gòu)件57繞L-R軸A2轉(zhuǎn)動(dòng)來使車輛轉(zhuǎn)向的。然而，在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，所需的傳感器和對(duì)中彈簧與垂直取向的部分55可操作相關(guān)聯(lián)地設(shè)置在手柄構(gòu)件57內(nèi)，而不是在手柄部件外設(shè)置成(與手柄構(gòu)件57)分離并沿軸向延伸的傳感器和對(duì)中彈簧組件。相信本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠提供所需的傳感器和對(duì)中彈簧，從而，手柄裝置57繞軸線A2的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)的極性顯示手柄構(gòu)件57的運(yùn)動(dòng)方向(左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn))，該信號(hào)的大小顯示手柄構(gòu)件57的運(yùn)動(dòng)程度。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D5、6和7對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施例進(jìn)行說明。在圖5至圖7的實(shí)施例中，各部件的附圖標(biāo)記都大于“60”。因此，本實(shí)施例包括安裝支架61一這里(見圖5)示出為直角支架，以及安裝于其上的支承件63。如圖5所示，基本為柱狀的連接器構(gòu)件65從支承件63向上延伸，并剛性附裝在該支承件上，連接器構(gòu)件65支承直徑較小的部分67，該直徑較小的部分向上延伸(見圖6)進(jìn)入由手柄構(gòu)件69限定的內(nèi)部室中。
通過將第三個(gè)實(shí)施例與前兩個(gè)實(shí)施例相比較可知，手柄構(gòu)件69與基本垂直取向的手柄構(gòu)件33和57的構(gòu)造完全不同。從圖5中可以最佳地看到，手柄構(gòu)件69基本上水平取向，并且與直徑較小的部分67的上端一起限定第一樞轉(zhuǎn)軸線A1(前-后軸線)。駕駛員只要繞F-R軸線(A1)分別沿向前或向后的方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄構(gòu)件69，就可以利用所述控制組件控制車輛的向前或向后運(yùn)動(dòng)。需要注意的是，在圖5至圖7所示的實(shí)施例中，第一樞轉(zhuǎn)軸線A1不通過駕駛員的腕關(guān)節(jié)，而是位于駕駛員腕關(guān)節(jié)的稍靠前的位置，并且會(huì)被駕駛員的手圍繞。
類似地，手柄構(gòu)件69與部分67的上端一起限定第二樞轉(zhuǎn)軸線A2(左-右軸線)。這樣，駕駛員只要繞L-R軸線A2向左或者向右轉(zhuǎn)動(dòng)手柄構(gòu)件69，就可以利用所述控制組件控制車輛向左或者向右轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，圖5至圖7所示的實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于第二樞轉(zhuǎn)軸線A2可以如上述實(shí)施例一樣地與駕駛員手臂的軸線A基本一致/重合，或者可以垂直取向，兩種方式都在圖5和圖6中示出。但是，根據(jù)車輛制造商的偏好，A2軸線可以是水平的或者是垂直的，當(dāng)A2軸線水平時(shí)，通過上述方式來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向；當(dāng)A2軸線垂直時(shí)，通過使手柄構(gòu)件69繞垂直軸線A2轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，至此所述的三個(gè)實(shí)施例的各種特征可以以與文中所示和所述的方式不同的方式進(jìn)行組合。例如，雖然圖5至7的實(shí)施例使用基本水平取向的手柄構(gòu)件，但該實(shí)施例的布置也可以使用垂直取向的手柄構(gòu)件(如前面的實(shí)施例一樣)，其中，通過使手柄構(gòu)件繞垂直軸線A2轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可能想到此前所述特征的各種其它的組合，只要這些變型和組合在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，本發(fā)明就包括所有這些變型和組合。
在設(shè)計(jì)本發(fā)明不同的實(shí)施例的過程中意識(shí)到，本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是，向手柄構(gòu)件的任何不希望的輸入的幅值都直接與駕駛員手臂的軸線A和特定樞轉(zhuǎn)軸線之間的距離(通常是垂直間距/分量(separation))成比例。因此，作為示例，如果駕駛員的手臂的軸線A與樞轉(zhuǎn)軸線A1相交(即，垂直間距為零)，那么不希望的輸入(影響車輛向前或向后運(yùn)動(dòng))將基本上為零。類似地，如果駕駛員手臂的軸線A與樞轉(zhuǎn)軸線A2一致/重合(即，垂直間距或橫向間距為零)，那么不希望的輸入(影響車輛左右移動(dòng))將基本上為零。因此，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，駕駛員手臂的軸線A與特定旋轉(zhuǎn)軸線之間可以有一些間距，可以理解，當(dāng)“不希望”的間距增加時(shí)，本發(fā)明獲得的效果就會(huì)差很多。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D8和圖9，圖中示出本發(fā)明的最后一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例利用了上述原理。在圖8和圖9的實(shí)施例中，各構(gòu)件的附圖標(biāo)記都大于“80”，從而有一對(duì)手柄構(gòu)件81和83，該對(duì)手柄構(gòu)件分別由車輛駕駛員的左右手控制。為了便于說明，手柄部件81和83分別通過一對(duì)連接器構(gòu)件85和87附裝到中央支承件89，該中央支承件可繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，支承件89的縱向軸線與樞轉(zhuǎn)軸線A2(L-R軸線)一致。因此，通過類似方向盤的方式移動(dòng)手柄構(gòu)件81和83就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，從而車輛轉(zhuǎn)向的角度與支承件89繞樞轉(zhuǎn)軸線A2轉(zhuǎn)動(dòng)的角度對(duì)應(yīng)。應(yīng)該注意到，圖8和圖9中的樞轉(zhuǎn)軸線A2也可用于代表并指示下文所述并在所附權(quán)利要求書中稱為“車輛的軸線”的方向，因?yàn)榕c前面的實(shí)施例不同，圖8和圖9中的樞轉(zhuǎn)軸線A2更可能設(shè)置在車輛的中央，即與車輛左右兩側(cè)等距離。
為使車輛前后運(yùn)動(dòng)，駕駛員僅需從空檔位置(在圖9中由“83”表示)協(xié)調(diào)地移動(dòng)手柄構(gòu)件81和83，從而使手柄構(gòu)件81和83以及連接器構(gòu)件85和87構(gòu)成的組件繞樞轉(zhuǎn)軸線A1樞轉(zhuǎn)。要向前移動(dòng)車輛，就將所述組件樞轉(zhuǎn)至向前的位置(在圖9中由“83F”和“87F”表示)；要向后移動(dòng)車輛，就將所述組件樞轉(zhuǎn)至向后的位置(在圖9中由“83R”表示)。在任何一種情況下都可以看到，樞轉(zhuǎn)軸線A1仍然和車輛駕駛員的手臂相交，從而使手臂的軸線A與樞轉(zhuǎn)軸線A1之間的垂直間距最小，以使輸入至手柄構(gòu)件81和83的不希望的輸入運(yùn)動(dòng)最小。
在上述說明書中已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，相信通過對(duì)說明書的閱讀和理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以顯見本發(fā)明的各種替換和變型。只要這些替換和變型落在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)，那么所有這些替換和變型就被包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的控制組件，可響應(yīng)第一和第二控制信號(hào)的變化來控制該車輛，所述控制組件包括靜止的安裝構(gòu)件(11；41；61)和適于駕駛員的手握持的手柄(33；57；69)，所述手柄可沿向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)，并可沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生所述第二控制信號(hào)；其特征在于a)所述手柄(33；57；69)限定了上端、下端和樞轉(zhuǎn)位置(A2)，該樞轉(zhuǎn)位置位于所述手柄內(nèi)并且基本位于所述上端和下端的中間位置；b)具有細(xì)長的連接器構(gòu)件(23，25；47，53；65)，所述連接器構(gòu)件具有安裝成繞第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)樞轉(zhuǎn)的第一部分(23；47)，和在所述樞轉(zhuǎn)位置(A2)處與所述手柄(33；57；69)連接的第二部分(31；55；67)；c)具有第一傳感器(21；43)，所述第一傳感器與所述連接器構(gòu)件(23，25；47，53)的所述第一部分和所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)可操作地相關(guān)聯(lián)，所述連接器構(gòu)件的所述第二部分(31；55；67)和所述手柄(33；57；69)的所述樞轉(zhuǎn)位置(A2)的所述連接使得所述手柄沿所述向前和向后的方向的運(yùn)動(dòng)會(huì)使所述手柄和所述連接器構(gòu)件(23，25；47，53；65，67)作為整體運(yùn)動(dòng)，會(huì)使所述連接器構(gòu)件的所述第一部分繞所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)樞轉(zhuǎn)，并會(huì)使所述第一傳感器(21；43)產(chǎn)生第一控制信號(hào)；以及d)具有第二傳感器(29)，所述第二傳感器與所述連接器構(gòu)件(23，25；47，53；65)的所述第二部分(31；55；67)和所述樞轉(zhuǎn)位置(A2)可操作地相關(guān)聯(lián)，并且所述連接器構(gòu)件的所述第二部分和所述手柄的所述樞轉(zhuǎn)位置(A2)的所述連接使得所述手柄沿向左和向右的方向的運(yùn)動(dòng)會(huì)使所述手柄繞所述連接器構(gòu)件的所述第二部分樞轉(zhuǎn)，并會(huì)使所述第二傳感器(29)產(chǎn)生所述第二控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制組件，其特征在于，所述連接構(gòu)件(23，25；47，53；65)構(gòu)造成使得，當(dāng)所述手柄(33；57；69)按正常方式握持在駕駛員手中時(shí)，所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)基本上垂直于駕駛員的手臂取向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制組件，其特征在于，所述連接器構(gòu)件(23，25；47，53；65)構(gòu)造成使得所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)與車輛駕駛員的手臂在靠近腕關(guān)節(jié)處相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制組件，其特征在于，所述手柄(57；69)限定了內(nèi)部凹部，該凹部從至少所述樞轉(zhuǎn)位置延伸至所述手柄的所述下端，所述連接器構(gòu)件的所述第二部分(55；67)向上延伸通過所述內(nèi)部凹部到達(dá)所述樞轉(zhuǎn)位置(A2)。
5.一種用于車輛的控制組件，可響應(yīng)第一和第二控制信號(hào)的變化來控制該車輛，所述控制組件包括靜止的安裝構(gòu)件(11；41；61)和適于駕駛員的手握持的手柄(33；57；69)，所述手柄可沿向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)，并可沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生所述第二控制信號(hào)；其特征在于(a)所述控制組件還包括細(xì)長的連接器構(gòu)件(23，25；47，53；65)，該構(gòu)件本身或與所述靜止的安裝構(gòu)件(11，41；61)和所述手柄(33；57；69)中的一個(gè)共同作用地相結(jié)合地限定第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)，從而當(dāng)所述手柄按正常方式握于駕駛員手中時(shí)，所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)基本上垂直于車輛駕駛員的手臂取向，并且與車輛駕駛員的手和手臂中的一個(gè)近似相交。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制組件，其特征在于，所述細(xì)長的連接器構(gòu)件(23，25；47，53；65)與所述手柄(33；57；69)合作而限定第二樞轉(zhuǎn)軸線(A2)，該第二樞轉(zhuǎn)軸線基本上垂直于所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)取向，從而當(dāng)所述手柄按所述正常方式握于駕駛員手中時(shí)，所述第二樞轉(zhuǎn)軸線(A2)基本上與車輛駕駛員的手臂一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制組件，其特征在于，所述細(xì)長的連接器構(gòu)件(23，25；47，53；65)與所述靜止的安裝構(gòu)件(11，41)一起限定所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)，從而當(dāng)車輛駕駛員沿向前和向后的方向移動(dòng)所述手柄(33；57)時(shí)，所述手柄和所述連接器構(gòu)件協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)，從而繞所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)樞轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制組件，其特征在于，所述連接器構(gòu)件(23，25；47，53)和所述手柄(33；57)合作而限定樞轉(zhuǎn)位置(A2)，該樞轉(zhuǎn)位置設(shè)置在所述手柄內(nèi)，所述手柄包括上端和下端并且所述樞轉(zhuǎn)位置(A2)基本上位于所述上端和下端的中間位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制組件，其特征在于，第一傳感器(21；43)與所述細(xì)長的連接器構(gòu)件(23，25；47，53)和所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)可操作地相關(guān)聯(lián)，從而所述手柄沿所述向前和向后的方向的運(yùn)動(dòng)會(huì)使所述第一傳感器(21；43)產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制組件，其特征在于，第二傳感器(29)與所述連接器構(gòu)件(23，25；47，53)和所述樞轉(zhuǎn)位置(A2)可操作地相關(guān)聯(lián)，從而所述手柄沿向左和向右的方向的運(yùn)動(dòng)會(huì)使所述第二傳感器(29)產(chǎn)生所述第二控制信號(hào)。
11.一種用于車輛的控制組件，可響應(yīng)第一和第二控制信號(hào)的變化來控制該車輛，所述控制組件包括適于握持在駕駛員手中的手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)，車輛駕駛員的手臂限定軸線(A)，所述手柄構(gòu)件可沿向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第一控制信號(hào)，并可沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第二控制信號(hào)；其特征在于a)所述手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)安裝在連接器構(gòu)件(23；53；65；85；87)上，并可繞第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)沿向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)，還可以繞第二樞轉(zhuǎn)軸線(A2)沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)；b)所述手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)和所述連接器構(gòu)件(23；53；65；85，87)構(gòu)造成使得所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)基本上與車輛駕駛員的手臂的所述軸線(A)相交，以使沿向前和向后的方向向所述手柄構(gòu)件的不希望的輸入最?。籧)所述手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)和所述連接器構(gòu)件(23；53；65；85；87)構(gòu)造成使得所述第二樞轉(zhuǎn)軸線(A2)基本上平行于車輛駕駛員的手臂的所述軸線(A)取向，以使輸入至所述手柄的不希望的輸入最小。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制組件，其特征在于，所述手柄構(gòu)件(33；57；69)和所述連接器構(gòu)件(23；53；65)構(gòu)造成使得所述第二樞轉(zhuǎn)軸線(A2)基本上與車輛駕駛員的手臂的所述軸線(A)一致地取向。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制組件，其特征在于，所述控制組件包括一對(duì)基本相同并相對(duì)于所述第二樞轉(zhuǎn)軸線(A2)相對(duì)設(shè)置的手柄構(gòu)件(81，83)，并還包括所述連接器構(gòu)件，該構(gòu)件包括一對(duì)相同并相對(duì)所述第二樞轉(zhuǎn)軸線(A2)相對(duì)設(shè)置的連接器構(gòu)件(85，87)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制組件，其特征在于，所述控制組件還包括可繞與所述第二樞轉(zhuǎn)軸線(A2)基本一致的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的中央支承件(89)，每個(gè)所述連接器構(gòu)件(85，87)的外端部固定到其各自的手柄構(gòu)件(81，83)，并且其內(nèi)端部與所述中央支承件(89)可操作地相聯(lián)。
15.一種用于車輛的控制組件，可響應(yīng)第一和第二控制信號(hào)的變化來控制該車輛，所述控制組件包括適于握持在駕駛員手中的手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)，車輛駕駛員的手臂限定軸線(A)，所述手柄構(gòu)件可沿向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第一控制信號(hào)，并可沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第二控制信號(hào)；其特征在于a)所述手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)可從空檔位置繞前進(jìn)-后退軸線(A1)沿向前和向后的方向樞轉(zhuǎn)，所述前進(jìn)-后退軸線(A1)基本上垂直于車輛的軸線取向；b)所述前進(jìn)-后退軸線(A1)設(shè)置成使得當(dāng)駕駛員的手以正常的握持方式握住所述手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)時(shí)，所述前進(jìn)-后退軸線(A1)在靠近腕關(guān)節(jié)的位置通過車輛駕駛員的手；c)第一傳感器(21；43)與所述手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)和所述前進(jìn)-后退軸線(A1)中的一個(gè)可操作地相聯(lián)，以提供表示所述手柄構(gòu)件從所述空檔位置繞所述前進(jìn)-后退軸線的可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第一輸出；d)所述手柄構(gòu)件(33；57；69；81，83)可從空檔位置繞左-右軸線(A2)沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)，所述左-右軸線基本平行于車輛軸線取向；e)第二傳感器(29)與所述手柄構(gòu)件和所述左-右軸線(A2)中的一個(gè)可操作地相聯(lián)，以提供表示所述手柄構(gòu)件從所述空檔位置繞所述左-右軸線的運(yùn)動(dòng)的第二輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及改進(jìn)的駕駛員控制組件。一種用于車輛的控制組件，該車輛可響應(yīng)第一和第二控制信號(hào)的變化來控制，所述控制組件包括靜止的安裝構(gòu)件和適于駕駛員的手握持的手柄(33；57；69)。該手柄可沿向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第一信號(hào)；并可沿向左和向右的方向運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生第二信號(hào)。控制組件包括細(xì)長的連接器構(gòu)件(23，25；47，53；65)，該構(gòu)件本身或與靜止的安裝構(gòu)件(11，41；61)和手柄中的一個(gè)一起限定第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)。當(dāng)手柄以正常方式握持在駕駛員手中時(shí)，第一樞轉(zhuǎn)軸線(A1)基本垂直于駕駛員的手臂取向，并且與駕駛員的手和手臂中的一個(gè)近似相交。
文檔編號(hào)G05G1/00GK1825241SQ200510137370
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
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