[發(fā)明專利]操縱桿及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910007895.0
• 申請(qǐng)日: 2009-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN101515186A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·W·奧爾森;J·K·克魯格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索爾-丹福斯公司
• 主分類號(hào): G05G1/04
• 分類號(hào): G05G1/04;B29C45/14
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 楊勝軍;蔡洪貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種操縱桿。更具體的，本發(fā)明涉及一種使用三軸霍 爾效應(yīng)傳感器對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作的操縱桿。

背景技術(shù)

操縱桿已經(jīng)用在各種不同操作上很多年了。操縱桿不僅會(huì)被用在 游戲中，另外還會(huì)被用在與液壓設(shè)備相關(guān)的事務(wù)中，比如起重機(jī)，叉 車等等。具體的說(shuō)，操縱桿能夠讓設(shè)備實(shí)施緊湊的多維動(dòng)作?，F(xiàn)有技 術(shù)中已經(jīng)有多種類型的操縱桿，包括基于“萬(wàn)向節(jié)”機(jī)構(gòu)的操縱桿， 其中磁體在以IC(傳感器)為中心的半球上運(yùn)動(dòng)。具體的說(shuō)，軸向磁 化量已知，其中通量密度通過(guò)下面的等式得到：

B_x＝SIN(α)COS(β)

B_y＝COS(α)SIN(β)

B_z＝COS(α)COS(β)

另一種類型的操縱桿存在于稱為“球窩”的關(guān)節(jié)中，其中磁體在 繞樞點(diǎn)為中心的半球上運(yùn)動(dòng)。具體的說(shuō)，軸向磁化量已知，其中通量 密度通過(guò)下面一系列稍復(fù)雜的等式得到，其如下所示：

α＝ATAN(V_x/((K_zV_z)²+(K_tV_y)²)^1/2)

β＝ATAN(V_y/((K_zV_z)²+(K_tV_x)²)^1/2)

在兩個(gè)應(yīng)用中，都用到多個(gè)零件來(lái)制造操縱桿。例如，在“萬(wàn)向 節(jié)”機(jī)構(gòu)中，主桿的端部配有磁體，其中所述桿被連接到具有與三軸 傳感器對(duì)齊的中心軸的可運(yùn)動(dòng)設(shè)備上。因此，當(dāng)所述桿繞該軸樞轉(zhuǎn)時(shí)， 磁體的運(yùn)動(dòng)會(huì)被三軸傳感器檢測(cè)到。因而，制造這種操縱桿需要提供 多個(gè)零件，制造工藝很昂貴。

因此，本發(fā)明的基本目標(biāo)是提供一種改進(jìn)的操縱桿，其能夠感應(yīng) 到三軸的定向運(yùn)動(dòng)。

而本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種節(jié)約成本的制造操縱桿的方 法。

本發(fā)明的這些和其他目標(biāo)，特征，或優(yōu)勢(shì)將通過(guò)說(shuō)明書和權(quán)利要 求書變得更加明晰。

發(fā)明內(nèi)容

操縱桿具有單件結(jié)構(gòu)的可運(yùn)動(dòng)部件，可運(yùn)動(dòng)部件從桿部延伸到球 部，其中，桿部的直徑小于球部的直徑。致動(dòng)部件被固定到可運(yùn)動(dòng)部 件的桿部以致動(dòng)可運(yùn)動(dòng)部件。磁體被放置在可運(yùn)動(dòng)部件球部?jī)?nèi)在球的 底部，磁體向上延伸并且偏離球部的中心點(diǎn)。三軸傳感器被放置在可 運(yùn)動(dòng)部件的球部和磁體之下，與它們鄰近并與它們隔開，使得致動(dòng)部 件的運(yùn)動(dòng)能夠?qū)⒋朋w以半球模式沿三軸傳感器定位進(jìn)而操作設(shè)備。

附圖說(shuō)明

圖1是操縱桿的側(cè)剖透視圖；以及

圖2是操縱桿的截面圖。

具體實(shí)施方式

圖示的是操縱桿10，其包括致動(dòng)元件12如圓形把手，致動(dòng)元件 12致動(dòng)內(nèi)部含有磁體16的可運(yùn)動(dòng)部件14，使得可運(yùn)動(dòng)部件14的運(yùn)動(dòng) 被三軸傳感器18所感應(yīng)到。三軸傳感器與PBC(印刷電路板)20電 連接并且這些構(gòu)件被放置在殼體22內(nèi)，其中錐形彈簧24將殼體22 連接到可運(yùn)動(dòng)部件14上。盡管三軸傳感器18可以是任何能夠檢測(cè)到 三軸上運(yùn)動(dòng)的傳感器，在優(yōu)選實(shí)施例中，三軸傳感器18是三軸霍爾效 應(yīng)(Hall?Effect)傳感器。另外，致動(dòng)部件12能在任何軸方向上運(yùn)動(dòng) 并被錐形彈簧24推壓到非致動(dòng)或中性位置，在所述非致動(dòng)或中性位置 沒有凈作用力施加在致動(dòng)部件12上。

致動(dòng)部件12的形狀是圓錐形，其頂部表面上的中心處有凹入部 26，其中側(cè)壁28從中心處的凹入部26向外和向下延伸。從致動(dòng)部件 12的底部延伸的是處于中心的環(huán)形凸緣30，其向下延伸以接納可運(yùn)動(dòng) 部件14。密封物32與致動(dòng)部件12的底部接觸并圍繞殼體22以將殼 體22連接到致動(dòng)部件12。由于致動(dòng)部件12的結(jié)構(gòu)，能獲得在任何方 向上的運(yùn)動(dòng)。