机动地面输送工具的控制手柄头部和行速值传送器的利记博彩app

文档序号:4060170阅读:207来源:国知局
专利名称:机动地面输送工具的控制手柄头部和行速值传送器的利记博彩app
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的上位概念的机动地面输送工具专用控制手柄头部。
另外,本发明还涉及一种根据权利要求1及权利要求21的上位概念的运行控制系统所属测量装置的行速值传送器。
背景技术
经过支承在控制手柄喇叭右侧和左侧的变速手轮,通过转动可以调整地面输送工具的前进、后退和速度的大小,因为变速手轮的转轴与一个比例开关相连接,比例开关产生例如控制运行驱动装置所需要的调整信号,只要与升降控制、回转控制或翻转控制与变速手轮的转角相关联,该调整信号也可用于升降控制、回转控制或翻转控制。
人们早已知道在控制手柄头部使用这种比例开关来控制用控制手柄操纵的地面输送工具,为了控制运行驱动装置,根据德国专利DE 44 44 772A1设计一个电位计,让电位计与两个变速手轮的共用转轴有效连接。
本发明以欧洲专利EP 1 180 473 A1的控制手柄头部为基础,采用了一个磁性开关,它是由一个布置在控制手柄喇叭壳体内,侧面与固定在其中的电路板保持一定距离,并可通过变速手轮在一定角度范围内转动的磁铁托架构成的;同时在电路板上,在相对于安放在磁铁托架上的接触帽状外壳的内侧,突出地布置了一个传送线性比例位置的霍耳传感器。
在一个接触帽状外壳内,在可转动的磁铁托架上,相隔一定距离布置了两块永久磁铁,霍耳传感器相对于两块永久磁铁突起,因此在转动磁铁托架时可以相对于霍耳传感器调整永久磁铁。收到霍耳传感器的输出信号后,经过一个带有微处理机的电子组件,根据磁铁托架的转角,产生前进和后退的运行信号以及控制运行驱动装置速度的运行信号。
构成变速手轮转轴的四边形销支承在喇叭上部的侧壁上,两侧预设有轴承套和轴承体,磁铁托架固定在四边形销上,可以根据其径向和轴向调整移动或转动。
四边形销在设有直通孔的部位穿过电路板,并可相对于喇叭上部的侧壁支承在一个径向轴承上转动。
磁铁托架包括两块永久磁铁,相隔一定距离布置在一个圆弓形体上,作为霍耳传感器的圆弓形体。当磁铁托架做旋转运动时,两块永久磁铁随着变速手轮的转角相应地呈圆对称形运行在磁性霍耳传感器的上方,不发生接触,与电路板及其连接插针保持距离。霍耳传感器的测量信号此时提供一个与位置相关磁场成比例的测量值,该测量值被用作为地面输送工具发动机控制系统的速度额定值。
霍耳传感器在这里只是被用作为一个传送静态线性位置的霍耳传感器,它的输出信号与变速手轮的转角成正比。根据变速手轮转动时固定布置在磁铁托架上的永久磁铁相对于静态霍耳传感器的运动,得出霍耳传感器磁势的变化,磁势影响该传感器电压输出信号的变化。
虽然用于运行控制系统的上述这种已知的电子机械测量装置还需要另外使用一个微型开关,该微型开关通过一个位于磁铁托架上永久磁铁外壳上的开关沟槽可得到控制手柄头部变速手轮的“中性位置”,而且偏差很小,但对于已知的控制系统来说技术上有些困难。
中性位置相当于“零”转角,实际上是某种可察觉到的空转。
需要利用这样的空转,以便在接近零输出时切断或清除线性静态霍耳传感器的信号,因为不然的话,在给定的“零”转角下,发动机控制系统可能始终会收到一个微弱的运行信号。
发动机控制系统发生故障,一方面可能是由于微型开关的配置有误和被磨损所致,也可能是由于操作变速手轮所致,因为除了单纯的转动力以外,也可能有径向力或侧向力作用到变速手轮上。这种情况下,变速手轮在控制手柄喇叭上的支座必然会有缝隙。结果必然导致,利用转轴牢固地连接在两个变速手轮之间起操作电磁铁作用的永久磁铁发生相对于电路板上霍耳传感器的相对运动,使霍耳传感器产生不应有的输出电压(运行信号)。
另外,作为一个缺点已经证明,按照迄今所采用的解决办法,霍耳传感器是手工焊上去的,这样在垂直于磁铁托架的方向上远离电路板的连接插针容易在磁铁托架的永久磁铁的一个或另一个方向上发生弯曲。
这样将会导致霍耳传感器不对称地穿过永久磁铁的磁场。
结果一方面造成电压在中性位置发生变化,而且还会造成变速手轮的中心位置以及终端止挡上的电压发生变化。这种情况将导致在前进和倒退方向在终端位置不同的最大速度。
在过去的实施过程中还发生过这样的情况,即被设计成翼轮的变速手轮的机械终端止挡,由于长时间的使用,可能很容易出现塑料零件磨损,致使其公差逐渐变大,造成永久磁铁在霍耳传感器上碰撞,霍耳传感器的连接插针因而发生弯曲。
经过一段时间后,连接插针断裂,在某种情况下可能造成操作人员意想不到的结果,在最不利的情况下将会输出整个输出电压,相当于“全速”运行信号。
通过微型开关监督变速手轮的中性位置,只有在变速手轮的回位弹簧功能正常时进行,可实际情况往往不是这样。
其它原因也可能造成磁铁托架及其永久磁铁与突出于电路板的霍耳传感器发生碰撞,或不与之接触擦肩而过。
另外,磁铁托架或牢固地支承在支座上的永久磁铁意外的轴向或径向运动也可能造成这种情况。
意外的轴向或径向运动可能是由于轴承的误差或由于外力对正在转动的变速手轮的影响所造成的,例如操作员用拇指对着变速手轮的终端止挡用力猛推,在不平的地面上突然加速(未设缓冲弹簧的)地面输送工具。
震动、冲击或猛然操作变速手轮都可能产生错误的运行信号,导致输送工具突然产生意外的速度变化,并因而造成危险。
这些破坏性的影响可在一定的误差范围内在发动机控制电子部件中截获,其中加速度是受限制的,虽然如此,但仍有一定的剩余风险。
其它方面的故障根源主要在于变速手轮轴承和操作方法的机械不准确性,变速手轮转轴,以及永久磁铁和霍耳传感器及其电路的配置。由此可能引发磁铁托架上两块永久磁铁相对于位置探索霍耳传感器的径向位移,从而使霍耳传感器中的磁势变化测量出现误差。
在使用微型开关测量中性位置方面,电路板上微型开关在侧向距离磁铁托架的位置校正往往成问题,因为关于微型开关换向触点的位置没有足够精确的制造公差。
每一个微型开关都必须个别校正。微型开关和用开关按钮操作它的集电弓都会受到机械磨损,经年磨损会使其中性区域扩大,越来越多地夺取霍耳传感器的测量范围,因此提高了最小允许起动速度,使地面输送工具的使用者感觉到开始起动就像急冲一样。
同时出现的问题是微型开关的高磨损失效性,因为每次改前进为后退时都要操作微型开关。
此外,在连接插针垂直于电路板的方向上远离磁铁托架的情况下校正霍耳传感器的位置是一件非常费工的工作,因为霍耳传感器被焊接在三个连接插针上,并且需要对准。
同时,如上所述,在连接插针发生弯曲的情况下,可能发生磁铁托架与霍耳传感器相碰撞的危险。

发明内容
据此,本发明的任务是,克服造成磁铁托架意外轴向和径向位移以及导致此种位移的多边形销轴的机械不准确性,基本上防止由于这种机械不准确性引起的故障。
此外,应当尽可能比以往更可靠地检测中性位置,保证只用一个传统结构形式的单纯的微型开关就能够控制和停止在突然不正常地开始运行时发生的地面输送工具的运动。
为了解决上述任务,根据权利要求1表述的特征部分,为本文开头所述那种类型的机动地面输送工具设计了一种控制手柄头部。
同时又根据权利要求21从优设计了一种行速值传送器。
为了抑制磁铁托架及其起操作电磁铁作用的永久磁铁发生意外的轴向和径向运动,应当使磁铁托架及牢固地支承在磁铁托架上的永久磁铁这部分的作用力与到时出现的变速手轮转轴的意外轴向和径向运动力去耦合,为此需要在转轴上经过专用的径向和轴向轴承对磁铁托架进行专门的固定和导向,以便为永久磁铁的运动与转轴意外的轴向和径向运动的作用力去耦合创造条件。
由于实现了作用力的去耦合,永久磁铁的运动便固定地耦合到霍耳传感器的位置上。因此,尤其不可能由于转轴上的或变速手轮上的“摆动”而产生一个不正确的有效运行信号。
去耦合机制是通过在磁铁托架的磁铁外壳的一侧布置一个枢轴承而实现的,该枢轴承一方面在一个起始于磁铁外壳的外轴承内将设计成多边形销的转轴固定在设计成调整轮的轴承体部件内,另一方面该枢轴承对接在一个插在外轴承中的对接轴承上,该对接轴承在电路板上固定在该处一个直通孔内。在所述对接轴承中可以支承经过一个枢轴转动的转轴多边形销。但是,多边形销最好有一个自由导向通孔穿过电路板范围内横截面内部的打开度内孔。在电路板范围内转轴不再另设附加的支承点。
根据本发明,调整轮具有可在各个方向上,即可在转轴的轴向和径向上弯曲的“轮辐”,后者由调整轮的外轴承套盘绕着沿径向向外延伸到调整轮的外轮圈,也就是延伸到在该处环绕的外轴承的支承体,该支承体主要是由设在用于固定永久磁铁的磁铁托架上的壳体外壁边界部分构成的。
轮辐用挠性材料制成,在垂直于转轴的调整轮平面上盘绕着沿径向向外延伸。
轮辐为各向弹性轮辐,可相对于调整轮平面横向弯曲。
同时,转轴经过它的轴承支承在电路板的对面。为此在扩大了的在转轴直通孔内预设了一个对接轴承固定在电路板上,并利用一个导套将该对接轴承准确地插入磁铁托架外轴承的轴承体内。
如前所述,在导套内可以安装一个可转动的套塞,通过该套塞导入转轴的多边形销,并附带给多边形销以径向支承,使多边形销借此可以转动。
根据有关权利要求,整个外轴承和带轮辐的调整轮是与磁铁托架以及附带的永久磁铁外壳作为一个整体塑料注塑构件制成的(POM材料)。这种材料不仅用于磁铁托架及其外轴承(包括所用的轴承体),而且还用于固定在电路板上的对接轴承,如前所述,后者包括一个配合精确的导套。
结果证明,这种塑料滑动轴承在磨损和耐久性方面的性能极好。
根据有关权利要求的另一个实施例,除了能在外轴承的轴承体内为对接轴承的导套提供径向支承以外,还能相对于轴承体为导套提供轴向支承。因而在导套的外侧形成部分环绕的轴承凸起,而在磁铁托架外轴承的轴承体内侧相应地形成部分环绕的凹陷。
根据本发明,变速控制器的另一个特征在于,传送比例静态位置的霍耳传感器平面放置并固定在固定安放于控制手柄头部内的电路板上,其中,霍耳传感器的连接插针在边侧远离电路板。这样可以显著提高结构的机械稳定性,因为霍耳传感器不再被支撑在细而易弯的连接插针上,而是利用先进的SMD技术平焊在电路板上。这是绝对牢固和稳定的机械连接,在加工过程中具有高重复精度,因为可以通过所谓的元件取放自动机自动实现霍耳传感器的定位。
磁铁托架带着永久磁铁滑动越过平面放置的霍耳传感器,已经较小的转轴支承的变化或者变速手轮的机械终端止挡发生的误差都不会造成永久磁铁与霍耳传感器的碰撞。
另外,根据本发明,对永久磁铁及其极端作了特殊布置,利用相隔一定距离布置的永久磁铁的场力线使霍耳传感器的表面产生适当的磁势,在一个扇面上转动变速手轮时,永久磁铁与磁铁托架一起发生经过霍耳传感器的运动。
根据本发明,永久磁铁在磁铁托架上以相同的磁极方向相隔一定距离布置,朝向不同的极有不同的极性,即北和南,或南和北。
正如附图中所示,两块永久磁铁的磁场发生重叠,磁力线垂直进出于平面放置的霍耳传感器的表面。
已经证明,永久磁铁相对于霍耳传感器采取这样的布置时,霍耳传感器发出的比例输出信号与磁铁托架的转角相关,因而也与永久磁铁在磁铁托架上相对于霍耳传感器的位置相关。
永久磁铁在发生意外的轴向和径向运动的情况下,同时出现的霍耳传感器输出信号较强的变化,很容易通过磁铁托架和集成在外轴承中的调整轮及其在各个方向都可弯曲的轮辐所用塑料轴承的可以达到的加工精度加以补偿。
与两块永久磁铁磁极的相互布置不同,当采用在电路板上垂直布置霍耳传感器的情况下,所采用的磁极布置则是将霍耳传感器放在两个相隔一定距离的南磁极之间。
此外,当根据权利要求2通过一个配有接触凸轮和设在永久磁铁外壳上的开关沟槽的微型开关检测磁铁托架的中性位置时,考虑到基于可以达到的加工精度有可能得到更精确的检测结果,根据权利要求3所述,取代微型开关或者另外使用一个或两个转换式霍耳传感器形式的非接触式磁性开关,必须在电路板上的中性位置(转角为0)采用适当的方法在每一块永久磁铁下面准确地在磁铁的北磁极与南磁极之间的过渡位置上完成检测。
这种情况下,要在相应地相对于永久磁铁布置霍耳开关的情况下完成中性位置的位置探测,此时霍耳开关不发出任何输出信号,并抑制错误的待处理运行信号。
但是,当离开中性位置后,霍耳传感器则有一个输出信号,该输出信号在经过中心位置向右和向左转动时都具有相同的电压值(例如5伏)。
霍耳开关可以接受一个规定的“接通”或“断开”状态,取决于磁场强度。
一个或数个霍耳开关在位置和灵敏度方面必须这样选择,即只有在“Neutral”运行状态(中性位置),一个或数个开关才接受“接通”状态。
在操作变速手轮以及磁铁托架的调整轮时,磁场发生变化,在一个尽可能狭窄的规定角度范围内,运行状态转换为“断开”。
出于冗余度的理由,要采用两个霍耳开关,因为这样才有可能在产生前进、后退和运行控制行速信号的微处理机中进行补充合理性检查。另外,这样也有可能与比例电压信号进行比较。
迄今所使用的确定中性位置的微型开关的缺点在于触发微型开关的转角范围很不精确,因为电路板上供磁铁托架的对接轴承在其中运动的开孔的误差太大;另外,微型开关在电路板上的位置也有误差;微型开关的功能用开关按钮经过一个集电弓被触发,集电弓过一段时间后经过多次操作可能发生弯曲,长年累月会造成“中性范围”扩大的结果,这是用户所不愿接受的,因为它将降低速度调整的分辨率,另外在超过开关阈的情况下转动变速手轮时地面输送工具容易发生急冲,因此降低车辆的机动性;另外在安装时中性范围的调整非常麻烦,使用上述功能时微型开关的磨损率特别高,因为其使用频率特别高。使用霍耳开关确定中性位置尤其具有以下优点使用自动机可以做到安装位置准确;长时间使用中性范围没有变化;安装成本低廉;使用霍耳开关没有磨损;使用两个转换式霍耳开关可进行合理性检查,格外安全。
另外,采用根据欧洲专利EP 1 180 473 A1的控制手柄头部设计从属权利要求4-7的已知的方法,变速手轮和转轴在控制手柄头部可以得到有利的支承。
按照本发明,控制手柄头部设计的主要部分在于根据本发明设计的电子机械测量装置的布置,该测量装置作为行速值传送器产生于变速控制器和根据本发明设计的磁铁托架及其外轴承和安装在电路板上的对接轴承,以及对接轴承在电路板上的特别固定方式和所用的霍耳元件及其永久磁铁在其位置上的布置方式。
权利要求21及后续项适合于根据本发明设计的电子机械行速值传送器。
根据本发明,取代霍耳开关和在霍耳开关上使用的霍耳元件,“干簧触点”也可以作为磁性开关使用,例如SMD REED SENSOR PRX+21005-10AW型号(商品号185067-14)干簧触点和14,1MM型笛簧开关。
上述产品可以采用与以霍耳传感器为基础的磁性开关相同的布置插入使用,其中同样要用永久磁铁。永久磁铁包括多种不同的结构形式,可以如霍耳传感器一样精确地用SMD技术与它的外壳焊接起来。操作过程同霍耳传感器一样通过磁场触发,因此同样是非接触式的。笛簧开关是真空密封的,因此没有环境腐蚀和电腐蚀,可以长时间使用,无需维修。


下面根据一个较佳的控制手柄头部实施例,利用附图对本发明作进一步说明,同时说明行速值传送器的演变,附图中图1为第一个较佳控制手柄头部实施例的透视图,朝其控制手柄喇叭和两侧保护弓形体及把手开口方向看去的视图;图2为控制手柄箱体顶部和底部的对照图,其中特别示出了固定在转轴上的变数手轮和布置在一块矩形电路板上的行速值传送器的控制器;图3a,3b为整个行速值传送器的透视图,包括电路板,霍耳传感器和用零件分解图示出的控制器(由磁铁夹持器、永久磁铁、多边形转轴和电路板上的对接轴承导套组成),按图3b还给出了一个充当中性开关的微型开关作为对霍耳开关的补充;图4为在一个穿过控制器的截面平面上对图3行速值传送器的俯视图;图5为对图3中行速值传送器电路板的俯视图,电路板上带有霍耳传感器和两个霍耳开关,其中磁铁夹持器已拆除,但插上了导套;图6为对图3a和3b中行速值传送器电路板的俯视图,电路板上带有霍耳传感器和两个霍耳开关,其中磁铁夹持器已拆除,没有导套;图7为穿过包括导套和磁铁夹持器在内的控制器组件的横截面图,其中外轴承安置在导套上;图8为在磁铁托架的外轴承与对接轴承的导套之间的轴承连接处穿过导槽的横截面图(DETAIL X=X详图);图9为在磁铁托架及其开关沟槽处的侧视图,开关沟槽在微型开关一控制凸轮的永久磁铁壳体的外侧;图10为穿过磁铁托架的横截面图;图11为根据图10之B-B截面,穿过永久磁铁及磁铁固定架外壳的横截面图(SCHNITT B-B=B-B截面);图12从上面看磁铁托架的俯视图;图13为根据图10中的A-A切线穿过磁铁托架的横截面图(SCHNITTA-A=A-A截面);图14为对电路板的俯视图,电路板带有从电路板前侧安装的导套(没有磁铁托架);图15为根据图14中的B B’切线穿过电路板及轴承套的横截面视图SCHNITT B-B=B-B截面);图16为根据图15仅安装了导套的电路板上放大的横截面视图(DETAIL C=C详图);(图15的C详图)图17为电路板前侧安装导套的放大视图(DETAIL D=D详图);(图14的D详图)图18为采用两块永久磁铁的测量装置示意图,两块永久磁铁位于平面配置线性霍耳传感器的电路板之上;
图19为采用两块永久磁铁和线性霍耳传感器以及另外两个霍耳开关的测量装置示意图(Magnetmitte=磁性中线);图20为电子信号处理框图;图21为停车状态下相对于初始转动位置转动变速手柄最大达士30°时霍耳传感器输出电压变化的曲线图,同时显现霍耳开关与转角相对于中性位置变化的开关特性曲线(输出信号2.5伏);图22为显现前进和后退信号与转角的关系;图23为速度信号与相对于中性位置右转和左转转角的关系;图24为对行速值传送器的俯视图,其中,作为取代两个霍耳开关的可替代方案,只给出了一个霍耳开关和另加一个微型开关作为中性开关。
附图标记说明1 连接件2 控制手柄头部3 控制手柄喇叭3a箱体底部3b箱体顶部3a,3b控制手柄头部壳体4,5 控制手柄喇叭的把手6,7 把手侧旁的腕臂段8,9 支承段10,11把手开口12,13变速手轮(翼轮)14变速手轮的转轴(控制器轴)14′ 充当转轴(14)的四边形销15,16控制按钮15′,16′倾斜面17行速值传送器18行速值传送器的控制器18′ 线性霍耳传感器
18a,b,c 连接插针19 回位弹簧20 磁铁托架21,22 控制器的永久磁铁23 永久磁铁壳体上的开关沟槽24 壳体外侧的控制面25 中性开关(微型开关)26 永久磁铁的帽状外壳27 带操纵杆微型开关的控制凸轮28 电路板29 电路板背面30 控制手柄喇叭上的直通孔31,32 电路板上磁铁托架枢轴承31 磁铁托架的外轴承32 电路板上的对接轴承33,34 套塞(变速手轮的内轴承)36 轴承套(变速手轮的外轴承)37,38 止动圆柱销39 导槽40 支架42,43 带转轴轴承套的喇叭上部侧壁41-47 (空号)48 人体保护开关48′人体保护开关的接触凸轮49 承受台面50 缓动微型开关51 放大器52 喇叭开关52′喇叭开关(52)的接触凸轮53,53′霍耳开关
54外轴承(31)上磁铁托架的调整轮55调整轮(54)的螺线形轮辐56调整轮(54)上固定四边形转轴的四边形支承孔57轮辐的轴承套58a,b,c 中心孔58’ 磁铁托架(20)外轴承的轴承体59对接轴承上的夹头59’ 止动卡爪60磁铁托架(20)外轴承(31)中的轴承凹槽61对接轴承的轴承凸起62磁铁托架上的磁铁固定器63微处理机65运行信号输出端66前进额定值输出端67后退额定值输出端68对接轴承的导套69导套(68)上的铣槽70拐角71,71’ 校正凸轮72调整轮的轮圈73电路板的直通孔74导套的内孔具体实施方式
图1和图2中所示地面运输工具的控制手柄头部(2)由一个类似转向盘和操纵台的结构构成,它有两个固定的把手(4,5)和把手开口(10,11),控制手柄喇叭(3)中线两侧左右是供操纵用的由两个凸轮形成的变速手轮(12,13),像是一个翼轮。另外,在控制手柄头部(2)有控制按钮(15,16)集中在控制手柄喇叭(3)的两侧,这样便于两手扶在把手(4,5)上用一只手或两只手的拇指进行操作。如同地面交通工具的普遍做法一样,在控制手柄头部(2)的控制手柄喇叭(3)的外端有一个人体保护开关(48)。
根据图1和图2,控制手柄头部(2)有倾斜面或盆形面(15’,16’),以在控制手柄喇叭(3)的范围内保护控制开关(15,16),预先设定盆形面向控制设备喇叭的把手(4,5)倾斜。盆形面也可以在外侧向把手(4,5)的腕臂段(6,7)倾斜。此外,在箱体底部与箱体顶部(3a,3b)之间控制手柄喇叭上形成一个承受台面(49)用来放置行速值传送器(17)的控制器(18),其中,两个变速手轮(12,13)的转轴(14)分别支承在控制手柄喇叭上箱体顶部(3b)下部范围内两侧的轴承体上。行速值传送器(17)有一个控制器(18),一侧配有霍耳传感器(18’)。
控制手柄头部(2)从属于图中没有示出的一电动地面输送工具的原本用牵引杆表示的控制手柄。控制手柄头部(2)在牵引杆的加长段有一控制手柄喇叭(3),根据图1的俯视图,其形状近似矩形。在下侧,控制手柄喇叭(3)在向下伸出至轴承体之前明显外凸。
图2仅示出了控制手柄头部的箱体底部(3a)和箱体顶部(3b),根据图1,控制手柄在组装状态显现了所有的控制按钮(15,16)以及安置在控制手柄喇叭(3)两侧的变速手轮(12,13)。其中还示出了一个人体保护开关(48)。该保护开关的位置通常可从不同方向碰到它,碰到后便导致一次开关操作,地面输送工具然后向着与操纵它的人相反的方向运动。
在控制手柄喇叭(3)或连接件(1)的左右两边分别置有向两旁伸出的支承段(8,9),该支承段越向外越细。在支承段(8,9)的两端分别安置了腕臂段(6,7),该腕臂段近似平行于控制手柄喇叭(3)向其操作员一边延伸,在从新弯曲约90°的情况下过渡到杆状把手(4,5),杆状把手(4,5)的端部延伸到变速手轮(12,13)外侧控制手柄喇叭(3)的侧壁(42,43)上。
在控制手柄喇叭(3)的两侧分别形成保护弓形体及把手开口(10,11),因此用一只手就能完全握住把手(4,5),而且用伸出的食指可以到达在控制手柄喇叭(3)与支承段(8,9)之间的过渡区形成的盆形面(15’,16’)上的控制按钮(15,16)。
变速手轮(12,13)利用其转轴(14)支承在垂直于控制手柄喇叭上部用轴承体构成的侧壁(42,43)的一根轴的周围,可以转动。转轴的走向接近于符合靠近变速手轮(12,13)的把手(4,5)的轴线。可以看出,基于这样的设计,可用一只手经过把手开口(10,11)从后面和偏上方抓住把手(4,5)。
承受台面(49)分别设在,控制手柄喇叭范围内的箱体底部(3a)和箱体顶部(3b)中,用来安置详细示于图3-17中用于控制电动地面输送工具的行驶速度以及前进和后退的行速值传送器(17)。为了限制调整转轴(14)的变速手轮(12,13)的角位移和稳定转轴的轴承,在轴承体上设置了导槽(39,40),该导槽围绕着为转轴(14“)的穿过而设的直通孔(30)延伸。
在控制手柄喇叭的外直通孔(30)内分别设有轴承套(35,36),利用设在上面的套塞(35’,36’)经过该轴承套(35,36)对转轴(14)进行可转动地支承。
在图1中,转轴(14)是通过画入相应的旋转轴线表示的。
控制手柄头部(2)及其箱体底部(3a)和箱体顶部(3b)以及控制手柄喇叭都是用塑料制成的,其中控制手柄头部的箱体底部和箱体顶部分别采用空腔结构,空腔结构一直过渡到控制手柄喇叭旁侧的把手(4,5)。
为了稳定箱体部分的箱壁,如图2中对控制手柄头部的箱体底部俯视图所示,在内部分别配置了交叉横壁。
根据图2,对照控制手柄头部的箱体底部和箱体顶部,图中分别示出了左变速手轮(12)和右手轮(13),设计成多边形销(14’)的转轴(14),以及行速值传送器(17)的控制器(18)。控制器包括一个带帽状外壳(26)的磁铁托架(20),帽状外壳环绕在一个磁性传感器的永久磁铁(21,22)的周围起保护作用。
另外,控制手柄头部(2)有一块电路板(28)支承在控制手柄喇叭箱体(3a,3b)的对面,不能移位,被利用来布置磁性传感器(18′);控制手柄头部(2)还有一个支承件用来支承变速手轮及随变速手轮转动的磁铁托架的回位弹簧(19)。
设计成多边形销(14’)的转轴(14)穿过装有控制手柄喇叭(3)范围的两个套塞(33,34),可在变速手轮的轴承套(35,36)内转动。
在图2中可以清楚地看到根据本发明设计的行速值传送器(17)的组件,它由电路板(28)和安装在该电路板上的控制器(18)构成。所述两个变速手轮(12,13)与被设计成多边形销(14’)的转轴(14)固定连接,把作用力传递给该转轴。控制器(18)安装在支承它的电路板(28)上,可同磁铁托架(20)一起相对于电路板转动。
电路板固定安装在控制手柄头部(2)箱体底部与箱体顶部之间。它装有一个喇叭开关(52)和一个上文提及的人体保护开关(48)。
在图3a的透视图中可以看到行速值传送器(17)与电路板(28)组合的整个组件,电子组件根据图20的框图焊接在电路板上。电子组件都没有编号。
从电路板上可以看出,控制器(18)的组件由磁铁托架(20)、对接轴承(32)、多边形销(14’)和永久磁铁(21,22)组成,图中,控制器(18)的这些零件是相对于电路板用零件分解图示出的。
导套(68)在电路板上有专为它而设的中心孔(58a,58b,58c),它利用伸出的校正凸轮(71,71’)准确地插入中心孔中,并利用直通孔(73)中的一个夹头(59)卡紧。
在对接轴承(32)的导套(68)上可以插接径向伸出的磁铁托架(20)的外轴承(31),其中,外轴承(31)设有一个配套设计的轴承体(58’)。
另外,根据本发明,如图7和图8所示,对接轴承和外轴承(31,32)的支承面利用一个端轴承相互紧配合。外轴承在磁铁托架(20)的轴承体(58’)的下部范围内有一轴承凹槽(60),对接轴承(32)在导套(68)范围内有一轴承凸起(61)。如此可以保证磁铁托架(20)经过轴承(31,32)导向电路板时基本上没有空隙,从而保证随磁铁托架(20)移动的永久磁铁(21,22)的位置与电路板基本保持等间距。
在磁铁托架(20)的轴承体(58’)上部圆柱形部分,即在它的外轴承(31)的上部,调整轮(54)与螺线形轮辐(55)组合成一个整体。调整轮有一个四边形轴承孔(56),它作为一个四边形接收器用来固定在该范围内被设计成四边形销(14’)的转轴。
采用根据本发明设计的轮辐时,带有四边形轴承孔(56)的调整轮允许相对于四边形销(14’)作轴向和径向运动,因此,虽然调整轮的轴承套(57)楔嵌在四边形销(14’)上,仍会导致磁铁托架上永久磁铁(20,21)的导向件与可能作用在变速手轮(12,13)上在实际运行中发生不可避免的径向冲击的干扰作用力完全去耦合。不会再对线性霍耳传感器的测量值产生影响。
调整轮(54)的各向可弯曲螺线形轮辐(55)可以吸收在横向对被设计成四边形销(14’)的转轴的小冲击,因为转轴支承在控制手柄头部的箱体内,发生径向冲击时,冲击将会传递到变速手轮(12,13)上。
调整轮(54)的轮辐(55)是同调整轮以及磁铁托架(20)的其余部分作为一个整体塑料注塑构件制成的,而且使用的是聚甲醛(POM)塑料。轴承体(58’)附连在调整轮(54)上,因此,整个外轴承(31)便是整体塑料注塑构件的组成部分。
连接外轴承(31)的对接轴承(32),特别是对接轴承的导套(68),都是采用同一种材料制成的。
对接轴承同样也是整体塑料注塑构件。
所使用的塑料材料在磨损和耐久性方面有极好的性能,这样可以避免发生较大的轴承误差,因而不会产生不希望产生的运行信号。
相互滑动的轴承体(58’)和导套(68)最好取尽可能大的直径。
上述两个轴承件的直径应当精确配合,确保运行时两个零件之间几乎没有空隙。
螺线形轮辐(55)呈S形,从调整轮(54)的内轴承套(57)向外延伸到调整轮的环形轮圈(72),后者转换为支承永久磁铁的外壳(26)的侧壁。
调整轮(54)在被设计成圆筒形的轴承体内(58’),位于永久磁铁(21,22)的接触帽状外壳(26)以外的旁侧。
轮辐(55)的轴向宽度比测得的它的径向厚度要大好几倍。
磁铁托架(20)经过为它而设的外轴承(31),经过调整轮(54)轮辐(55)的轴承套(57),固定在被设计成多边形销的转轴(14)上,在轴向和径向都不能移位。只有轮辐是可弯曲的。
轮辐(55)从横截面被设计成四边形的轴承套(57)的边角呈S形向调整轮(54)的外轮圈(72)延伸,向轴承体(58’)的外侧看去是沿着逆时针方向延伸。
轴承体(58’)最好是直接由永久磁铁(21,22)的部分环绕的接触帽状外壳(26)的侧壁构成(见图3a,b和图4)。
从图7和图8中可以清楚地看出,轴承体(58’)和对接轴承(32)的导套(68)内部和外侧都是圆筒形的,由于导套(68)有部分环绕的径向外凸的轴承凸起和由于轴承体(58’)的内侧有相应的凹陷,因此两部分是相互配合的。
在导套(68)的下侧有一个台阶形的向外伸出的拐角(70),磁铁托架(20)的接触帽状外壳(26)的下侧就处在该拐角上。
在导套(68)的下侧是插入中心孔(58a,b,c)内的校正凸轮(71),导套借以固定在电路板(28)上。
在电路板(28)上,导套(68)是固定在设在该处的转轴(14)的直通孔(73)中,固定时,除了中心孔(58a,b,c)以外,还要利用导套的校正凸轮(71)和同样设在该处下侧的带止动卡爪(59’)的夹头(59)。
测量两块永久磁铁(21,22’)磁场的霍耳传感器(18’)在平放状态利用先进的SMD技术焊接在电路板上。它的连接插针(18a,b,c)不再垂直地伸离电路板(28),而且由于霍耳传感器的齐平布置而不再与转动时经过它而离去的磁铁托架(20)发生接触。
由于采用SMD技术焊接霍耳传感器,在加工过程中,霍耳传感器的位置基本上可以精确确定。安装明显更加牢固,冲击和振动不能改变霍耳传感器的位置。
除了霍耳传感器(18’)以外,在围绕着电路板(28)的直通孔(73)的一个圆弧上,沿着磁铁外壳(26)的外控制面(24),分别在霍耳传感器的一边同样用SMD技术各焊接上一个霍耳开关(53,53′)。这些霍耳开关被用来确定磁铁托架(20)的位置,当开关沟槽(23)出现在进行位置测量的霍耳传感器(18’)上方的正中时,需要提供磁铁托架(20)的位置。霍耳开关是一个电子组件,正如霍耳传感器一样,它的功能要利用霍耳效应,在所述情况下是要得到图21中所示的那种开关特性。通过磁滞达到非常迅速的开关效应,然后用一个集成的施密特触发器放大该开关效应,由施密特触发器用一个规定的值清晰地输出信号。霍耳开关最好精确地定位在电路板上,不需要对它的开关点单独进行校正。
为了满足在某些应用场合正在提高的安全性要求,在确定磁铁托架的中性位置时,如图3b所示,除了使用一个或两个霍耳开关(53,53′)以外,还使用一个微型开关(25),微型开关的凸块开关杆嵌入到开关沟槽(23)中,它的开关状态发送给图20所示框图中的微处理机(63)。
在图4的俯视图中,控制器(18)的布置是为了让人特别容易看清调整轮(54)的螺线形轮辐(55)和安装到位的磁铁托架(20)的四边形转轴(14)。在图5中该磁铁托架已经取走,人们能直接看到对接轴承(32)的安装到位的导套(68)和四边形转轴(14),以及线性位置测量霍耳传感器(18’)和作为中性开关使用的两个霍耳开关(53,53’)。在下一幅图(图6)中,导套(68)已被拆掉,在电路板(28)上只看到霍耳开关(53,53’)和霍耳传感器(18’)。至少一个霍耳开关(53,53’)的信号根据图20的框图作为进入中性范围的输入信号在控制电子组件及微处理机(63)中进行译码。附加霍耳开关的第二个信号只用作对测量结果的保护,因为它具有很高的检测中性位置的安全关联性,能够可靠地使车辆停车。
然后,微处理机(63)向运行信号输出端(65)发出“停车”信号,该信号在图中没有示出的发动机控制电子组件中引导发动机停机,即使在前进额定值速度输出端(66)和后退额定值速度输出端(67)还有微小的电压输出。这一微小的电压输出在发动机控制系统中被完全忽略。结果可以在图23中看到。图中,0.5伏的电压值相当于原先给定速度的最大电压值(5伏)的10%,该最大电压值既适于正的转动方向,也适于负的转动方向,在变速手轮(12,13)的中性零点位置上所得的角度值为-3°到+3°,在这一角度范围内车辆停车。在上面的曲线图(图21)中所示是霍耳开关(53,53’)的信号。处于中性范围内的线性位置测量霍耳传感器(18’)的低电压值由微处理机(63)强制转换为无效。
图9-13中所示是磁铁托架(20)的详图,图中,配有螺线形轮辐(55)的调整轮(54)和构成调整轮(54)的四边形受体的四边形轴承孔(56)都属于技术措施,借以在变速手轮(12,13)的四边形转轴(14)与磁铁托架(20)之间确保期望实现的作用力去耦合。螺线形轮辐(55)能够在横向对转轴(14)产生小冲击的情况下利用其弹性吸收该小冲击,并且即使在发生小冲击时也能可靠地把转轴的转动运动传递到磁铁托架(20)。磁铁固定器(62)集成在磁铁托架上,它借助夹头逐个夹住和卡紧每一块永久磁铁(21,22)。在图9和图10中可以看到开关沟槽(23),它被用来实现对微型开关的机械操作,微型开关在磁铁托架外壳外侧的控制面(24)上的接触凸轮在受压时可以滑动。
图14所示为对电路板(28)的俯视图,电路板上仅装有对接轴承(32)的导套(68)。导套(68)被精确定位在电路板上的一系列中心孔(58a,58b,58c)中,并借助起卡紧作用的夹头(59)固定安装在电路板上,这可以从图16的横截面图上清楚地看出。图15所示为对电路板的横截面视图,在沿图14之B-B’切线的横截面上安装了导套(68)。图17中可以看到在俯视图中放大后的导套(68)。它有一个具有大自由横截面的三角形内孔(74),按照图5不带轴套的四边形转轴插入该三角孔中,可以自由转动。它的圆柱形外表面构成与磁铁托架(20)的外轴承(31)相对的内轴承(对接轴承(32))。该圆柱形外表面有三个沿轴向导向的铣槽(69),在这三个铣槽中,可对穿过电路板(28)的直通孔(73)带止动卡爪(59’)的夹头(59)进行调整。
在图18和图19中可以看出,霍耳传感器(18′)由立位改为卧位后,两块永久磁铁(21,22)中必须有一块变换极性,以便通过霍耳传感器获得可供处理的测量值。在这种情况下,如图18和图19所示,极性相反的永久磁铁(21,22)的磁力线在霍耳传感器的范围内的方向相反。
在每一个在霍耳传感器中进行磁测量的磁场位置上可得两个磁场源的磁通密度和场强矢量分量的几何相加。在本例反向磁力线的情况下,相加变为相减,测得的叠加磁场的最小测量值较低,而直接在永久磁铁下的最大测量值基本上没有因为另一个磁场的存在而减弱,因为根据库仑磁场定律,一磁场的磁场强度的减小与磁场源的距离成二次方关系。据此,对于加上去的一个磁场而言,它的最小和最大场强和磁通密度与同极性和同方向磁力线的情况相比大相径庭。所以说,霍耳传感器的测量结果更准确,因为霍耳传感器的每一长度距离可利用的磁场场强的分辨率较大。由于几何相加是三维的,被加的磁力线方向在每一个空间点上不相同,所以测量结果与转角的少许具有非线性关系,但在本例的应用场合下还是可以接受的。
图20中的框图所表示的是它的中心计算单元,即微处理机(63),在其中对信号进行逻辑运算,也就是说,对霍耳开关(53,53′)的信号及其与微处理机的信号连接,以及传送线性位置的霍耳传感器(18′)的信号和在这里作为例如微型开关使用的机械中性开关(25)的信号进行逻辑运算。机械中性开关(25)用来补充某些应用场合所需要的安全性,并与霍耳开关(53,53′)的功能重叠,霍耳开关(53,53′)是作为用SMD技术封装的电子电路焊接到电路板上的。
在霍耳开关集成电路中,除了提供与垂直穿过它的磁场成比例的输出电压的真正霍耳元件以外,霍耳开关(53,53’)的电子芯片还包括一个调压器,一个电子放大器,一个温度均衡器,以及一个交会触发器。
霍耳开关电子芯片也经常用在测量伺服电机转速的转速值传感器中,它基本上是用于要求很高的项目。因此,在输出端可得到非常稳定的矩形信号。
根据图20的框图进行信号处理是地面输送工具根据实际情况提出的任务和对可靠性和耐用性的日常要求。被处理的只是霍耳开关(18′)的一个线性信号以及至少一个和最多两个来自具有全部中性开关功能的自霍耳开关(53,53′)和一个微型开关(25)的开关状态信号。在许多应用场合为了更安全起见,需要多个中性开关信号。与霍耳开关相比,微型开关的优点在于例如它是一个纯电动机械构件,根据电路板(28)上的电压完成它的工作。微型开关从霍耳传感器(18′)的电压型号中获得两个带有正负符号的输出信号,以控制后面连接上的和未在图中示出的发动机控制系统,包括输出端(67)上的一个后退额定值和输出端(66)上的一个前进额定值,见图22中示出的平均曲线图。根据一个或多个被制成霍耳开关(53,53′)或微型开关(25)的中性开关的信号,微处理机在输出端(65)获得运行信号,这一运行信号具有优先于所有其它信号的绝对优先权,允许或禁止后面连接上的发动机控制系统控制运行,然后,在后退额定值输出端(67)上的或前进额定值输出端(66)上的低于最小起动速度额定值的电压值都被发动机控制系统作为无效而忽略。这样便产生一个最小起动速度额定值,该值被规定为指定地面输送工具的最小起动速度值。“前进”和“后退”电压额定值信号在微处理机之后还要经历一次由放大器(51)进行的变换和放大,把0-5伏的信号变成0-24伏的电压信号。
在图21(上面的曲线图)中首先可以看到霍耳传感器(18’)的原始信号U4,它由0伏线性变化到+5伏,在正中即2.5伏处正好经过零点,相当于变速手轮的转角为“0”度时的变速手轮(12,13)的中性范围,并以这一形式输送给微处理机(63)。在该处填入的曲线图上可以看到某一个中性开关,例如某一个霍耳开关(53,53′)的信号,如上所述,该信号触发或关闭后面连接上的且未在图中示出的发动机控制系统。
当变速手轮(12,13)的转角为“0”度,相当于“零”行驶速度(中性范围)时,霍耳开关正处于转动到它上面的永久磁铁的正中,即在永久磁铁的北磁极段与南磁极段之间的界线一侧,在该位置时,两个霍耳开关(53,53′)的输出信号U2和U3的值都是“零”(见图19,永久磁铁正中垂直虚线的位置)。只有在向右或向左离开永久磁铁的中间界线段时,有关的霍耳开关才会产生它的输出信号U2或U3,该信号不等于零,而且在所有不等于零的转角下都稳定地保持为5伏。
在图22即中间的曲线图中可以辨别两个前进和后退调整值Uv和Ur,这两个值相当于变速手轮-30°到0°或0°到+30°的转角范围。
在图23即下面的曲线图中可以看到两个输出信号,即输出端(66,67)上的前进和后退额定值,两值的变化范围在0到+5伏之间,相当于变速手轮的正、负转角,但可以分辨,因为它们是在微处理机(63)的两个不同的输出端输出的。两个速度信号也绝不同时有一个正电压值,因为那样意味着同时前进和后退。如果在出错时发生这种情况,后面连接的发动机控制系统将会识别错误状态,并忽略两个信号。
在图21中霍耳开关(53)的开关特性曲线上可以看出它的明显的动态开关特性,边侧陡度相对较陡,相应的转换时间很短,在断开和接通状态下的信号电平同样保持非常稳定。
最后,在图24中还可以看到本发明的行速值传送器(17)的设计,与图3a和3b中的结构形式不同,只有一个霍耳开关(53)和一个微型开关(25)被预设为中性开关。两个中性开关的两个信号中首先出现的一个信号被微处理机(63)检测到,并且不再改变随后的第二个信号,因为两个信号在微处理机中是在逻辑“或”运算中进行处理。微处理机在其输出端(65)输出“运行信号”作为停车。为了从微处理机中得到相反的运行信号“开车”(Frei),两个中性开关必须转换到“Frei”(开车),为此必须增加安全措施,需要专门采用两个原理上不同的开关,其中一个是电子的,另一个是电动机械的。
权利要求
1.用控制手柄驾驶的机动地面输送工具的控制手柄头部(2),配有一控制器(18)以控制地面输送工具的运行驱动装置,控制手柄头部(2)设置在控制手柄本体的自由端,包括一个布置在控制手柄本体加长部的控制手柄喇叭(3)和一个控制手柄头部壳体(3a,3b),从控制手柄喇叭的两侧近似横向对着控制手柄喇叭延伸的杆状把手(4,5),在该杆状把手的外端过渡为弯曲的和近似平行于控制手柄喇叭延伸的腕臂段(6,7),经过从腕臂段开始再次弯曲并与向控制手柄本体过渡的部件相连接的支承段(8,9),其中,由腕臂段和支承段构成一个保护弓形体,形成把手开口(10,11),而且,在每个把手(4,5)与控制手柄喇叭(3)之间设有一个变速手轮(12,13),它们与位于控制手柄喇叭上的转轴(14)一起作前进和后退转动,转轴(14)的位置近似相当于把手(4,5)之间的连接轴线,并构成一个横穿控制手柄壳体的控制器轴,另外,在控制手柄喇叭的每一侧至少设两个控制按钮(15,16),布置在支承段(8,9)的盆形面或倾斜面上,还有一个行速值传送器(17),它可通过在前进和后退时将支承在控制手柄喇叭上的变速手轮(12,13)从初始转动位置向右或向左转动一个角度调整地面输送工具速度的大小,通过作为行速值传送器(17)的控制器(18)的变速手轮(12,13)操纵固定设在一根转轴上的磁性开关,该转轴相当于转轴(14),或者说,在形成一定的变速比的情况下它平行于构成控制器轴的变速手轮(12,13)的转轴(14)运动,并强烈地受转轴(14)的影响,该转轴可以达到与作用在变速手轮(12,13)的转轴上回位弹簧(19)的反作用力相对应的不同角度位置,在复位力矩作用下可以回到与0km/h的速度相对应的初始转动位置,同时,行速值传送器(17)连同它的电气和/或电子部件支承在控制手柄头部壳体(3a,3b)的范围内,磁性开关由一个固定在控制手柄喇叭壳体(3a,3b)内,侧面与电路板(28)保持一定距离,并可自由转动的磁铁托架(20)组成,在电路板(28)上布置了一个传送线性比例位置的霍耳传感器(18’),位置与设在磁铁托架(20)上的接触帽状外壳(26)对准,在外壳(26)内的可转动的磁铁托架(20)上固定布置了两块彼此相隔一定间距的永久磁铁(21,22),霍耳传感器(18’)相对永久磁铁凸起,在磁铁托架(20)转动时,可相对于磁铁托架(20)调整永久磁铁(21,22),根据霍耳传感器的输出信号,经过一个电子组件,微处理机可依照磁铁托架的转角产生前进和后退的运行信号以及控制地面输送工具的运行驱动装置的转速的运行信号,另外,在永久磁铁(21,22)或在永久磁铁外壳(26)的控制面(24)上放置来了一个作为安全开关使用的中性开关,该中性开关仅在规定的磁铁托架(20)的转角下释放供接近开关控制地面输送工具行驶速度的运行信号,磁铁托架(20)的位置在一侧与在控制手柄喇叭范围内不可转动地支承在控制手柄头部壳体底部(3a)与顶部(3b)之间的电路板(28)保持一定间距,转轴(14)对着控制手柄喇叭外壳的侧壁(42,43)支承在径向轴承(31,32;33-36)上,电路板(28)在转轴(14)的对面支承在轴承(31,32)上,其特征在于传送线性比例位置的霍耳传感器(18’)齐平卧放并固定在固定安置于控制手柄头部的电路板(28)上,其位置直接在磁铁托架(29)的两块永久磁铁(21,22)转动区域的下方或旁侧,两块永久磁铁在与电路板(28)平行的转动平面上相互间隔一定距离,起操作电磁铁的作用,其中,霍耳传感器(18’)的连接插针(18a,b,c)在一侧突出于电路板(28)的平面,在磁铁托架(20)上彼此相隔一定距离的两块永久磁铁(21,22)按相同的磁极取向布置,因此,相隔一定间距布置的永久磁铁相互配合的磁极具有不同的极性,即北极和南极,或南极和北极,磁铁托架(20)放置在变速手轮(12,13)的转轴(14)上或放置在以一定的变速比平行运行的转轴上,采用摩擦连接,此外,磁铁托架(20)另有一支承是在电路板(28)对面,布置在永久磁铁(21,22)的磁性外壳(26)旁侧的轴承(31,32)上,同时,转轴(14)在一个中心轴承孔(56)内受放置在磁铁托架(20)一旁的调整轮(54)的控制,调整轮(54)装有用挠性材料制成的轮辐(55),轮辐(55)处在与转轴(14)垂直的调整轮平面上,从转轴(14)的外轴承套(57)或设在该处的轴承孔成螺线形径向向外延伸,同时,轮辐为各向弹性轮辐,横对轮辐平面也可弯曲,调整轮(54)被用来形成一个外轴承(31),过渡为轴承体(58’),其环绕和开放的导向壁向电路板(28)延伸,在导向壁中,为了在电路板(28)上同时支承转轴,插入了一个对接轴承(32),固定在电路板上转轴(14)的扩大的直通孔(73)中,与朝向轴承体(58’)的导套(68)配合精确。
2.根据权利要求1所述的地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,为了配合接触帽状外壳(26)的控制面(24)上的开关沟槽(23)构成中性开关,充当安全开关使用的相邻微型开关(25)的可偏转的控制凸轮(27)是可调的,该微型开关只有当控制凸轮(27)偏转时才释放霍耳传感器(18’)的运行信号,以控制地面输送工具的行驶速度。
3.根据权利要求1或2所述的控制手柄头部,其特征在于,作为中性开关的一个或两个霍耳开关(53,53’)在磁铁托架(20)的转动范围内是这样布置的,即变速手轮(12,13)在“零”转动位置时,霍尔开关正好处在转动的永久磁铁(21,22)的正中。此时发出一个0伏的输出信号,当转动变速手轮时,霍尔开关的输出端接受一个恒定的输出电压,例如5伏。
4.根据权利要求1至3所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,变速手轮(12,13)的转轴(14)由一个可转动地支承着的多边形销(14’)构成,该多边形销垂直于控制手柄喇叭的外壁并延伸到用来安置行速值传送器(17)所用电磁和电子组件的电路板(28)和磁铁托架(20),并布置在该处轴承(31,32)的轴承体中,另外,在一个直通孔(30)中的转轴(14)多边形销(14’)支承在控制手柄喇叭壳体的外壁上,转轴(14),或者更确切地说,多边形销(14’)被引导经过一个附加的空心套塞(33,34),该套塞在外面插到转轴(14)的端头上,变速手轮(12,13)只能向右和向左偏转到一个与地面输送工具的行驶速度对应的最大转角,变速手轮(12,13)旁侧在与变速手轮的转轴(14)平行的轴向方向有一个止动圆柱销(37,38),该止动圆柱销嵌入到离开变速手轮的转轴(14)一定径向距离,在圆周方向呈同心圆弧状地排列在控制手柄喇叭壳体外壁上的一个导槽(39)中。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,控制手柄喇叭壳体由控制手柄头部壳体底部(3a)的和壳体顶部(3b)的一部分构成,其中,在这两个可以互相结合的壳体部分的接受体中至少放置行速值传送器(17)的电子和/或电磁组件,而且该处还可以利用支架(40)固定安置支持磁铁托架(20)转动的电路板(28),同时,在构成控制手柄喇叭(3)上段的壳体顶部(3b)的范围内布置变速手轮(12,13)的转轴(14),转轴(14)位于控制手柄头部壳体上部喇叭区域内构成转轴轴承体的两个彼此相隔一段距离的侧壁(42,43)之间,在上述两道侧壁的外侧上布置变速手轮(12,13),变速手轮利用一个轴向向内凸起和同时构成套塞(35’,36’)的轴颈接受和固定转轴的两端,并且另外至少有一个径向向外伸出一定距离、向内平行于转轴(14)延伸的止动圆柱销(37,38),该止动圆柱销嵌入到呈圆弧形地排列在喇叭壳体上部范围的侧壁(42,43)外侧并在该处切入的一个导槽(39)中。
6.根据权利要求5所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,为了把变速手轮(12,13)的转轴(14)支承在控制手柄喇叭壳体顶部(3b)的两个互相对置的侧壁(42,43)之间,在该处沿圆周方向闭合环绕的支承区域内建立了两个互相对准的接受开口作为直通孔,轴承套(35,36)作为外轴承嵌入其中,在其内放置接纳转轴(14)两端的套塞(35’,36’)。
7.根据权利要求1至6所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,设置变速手轮和控制配件托架(20,26)偏转+/-30°。
8.根据权利要求1至7所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,轴承(31,32)是滑动轴承,使用直径配合准确的对接轴承(32)的导套(69)和轴承体(58’),以使运行时两部分之间几乎没有缝隙。
9.根据权利要求8所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,轴承(31,32)被制成塑料轴承,同时,调整轮(54)及其螺线形轮辐(55)连同轴承体(58’)及磁铁托架(20)被注塑成整体塑料构件。
10.根据权利要求8或9所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,螺线形轮辐(55)呈S形地从调整轮(54)的内轴承套(57)向外延伸到调整轮的环形轮圈(72)。
11.根据权利要求8至10所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,调整轮(54)在被设计成圆筒形的轴承体(58’)内处在永久磁铁(21,22)的接触帽状外壳(26)的外侧。
12.根据权利要求8至11所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,轮辐(55)在轴向方向的宽度比它的在径向方向测得的厚度大好几倍。
13.根据权利要求8至12所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,调整轮(54)的内轴承套(57)设有一个四边形轴承孔,以便楔入和固定被设计成多边形销(14’)的转轴(14)。
14.根据权利要求13所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,向轴承体(58’)的外侧及布置在该处的调整轮看去,从四边形轴承套(57)的各个角伸出的呈S形螺线形轮辐(55)按逆时针方向延伸到调整轮(54)的外轮圈(72)。
15.根据权利要求8至14所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,轴承体(58’)是由部分环绕的永久磁铁(21,22)的接触帽状外壳(26)的侧壁构成。
16.根据权利要求8至15所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,轴承体(58’)和对接轴承(32)的导套(68)内部和外侧都是圆筒形的,由于导套(68)具有部分环绕的、径向外凸的轴承凸起(61),轴承体(58’)具有在内侧相应的凹陷,因而两个部件可以轴向互相配合。
17.根据权利要求8至12所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,在导套(68)的下侧有一个台阶形的向外伸出的拐角(70),磁铁托架(20)的接触帽状外壳(26)的下侧部分地处在该拐角上。
18.根据权利要求8至17所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,在导套(68)的下侧是插入中心孔(58a,b,c)内的校正凸轮(71),导套借以固定在电路板(28)上。
19.根据权利要求8至18所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,在电路板(28)上,导套(68)固定于设在该处为转轴(14)预设的直通孔(73)中。
20.根据权利要求8至19所述的机动地面输送工具的控制手柄头部,其特征在于,为了在电路板(28)上固定导套(68),在下侧增加了带止动卡爪(59’)的夹头(59)插在直通孔(73)中。
21.配有控制手柄头部和可转动变速手轮的机动地面输送工具测量装置的行速值传送器,可根据变速手轮(12,13)相对于中性位置(不运行状态)转角产生控制运行驱动装置的调整信号和地面输送工具运行的其它信号,包括一个线性静态霍尔传感器(18’),霍耳传感器固定安装在电路板(28)上,取向与在它上方可转动的磁铁托架(20)相对,可根据变速手轮的转角产生控制运行的比例输出信号,同时在电路板上布置至少一部分电子测量设备和一个微处理机,以进行信号处理,其特征在于,磁铁托架(20)和电路板(28)作为结构单元彼此相隔一定距离互相固定地布置在一个枢轴承(31,32)上,同时,在电路板(28)上为变速手轮的转轴(14)而设的一个直通孔(73)中为枢轴承(31,32)的外轴承(31)固定设置了一个对接轴承(32)和一个导套(68),一方面通过该对接轴承可以支承变速手轮(12,13)的转轴,另一方面经过该对接轴承支承磁铁托架(20)的外轴承(31)的侧向轴承体(58’),永久磁铁(20,21)的外壳(26)在轴承体(58’)上经过一个圆弧形构件同心向外延伸,同时把经过集成在轴承体(58’)内调整轮(54)及其轮辐(55),把磁铁托架(20)和外壳(26)连接固定在转轴(14)上。
22.根据权利要求21所述的行速值传送器,其特征在于,根据权利要求8至20之一配置了枢轴承(31,32)以及调整轮(54)和轮辐(55)。
全文摘要
一种机动地面输送工具的控制手柄头部和行速值传送器,特别是用于地面输送工具运行控制系统的行速值传送器。本发明比以往更可靠地检测中性位置,保证只用一个传统结构形式的单纯的微型开关就能够控制和停止在突然不正常地开始运行时发生的地面输送工具的运动,以克服造成磁铁托架意外轴向和径向位移以及导致此种位移的多边形销轴的机械不准确性,基本上防止由于这种机械不准确性引起的故障。
文档编号B62B3/06GK1736752SQ200510088449
公开日2006年2月22日 申请日期2005年7月25日 优先权日2004年8月20日
发明者K·施坦德克 申请人:雷玛丽兰两合有限公司
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