專利名稱：機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部和行速值傳送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的上位概念的機(jī)動(dòng)地面輸送工具專用控制手柄頭部。
另外，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1及權(quán)利要求21的上位概念的運(yùn)行控制系統(tǒng)所屬測(cè)量裝置的行速值傳送器。
背景技術(shù)：
經(jīng)過支承在控制手柄喇叭右側(cè)和左側(cè)的變速手輪，通過轉(zhuǎn)動(dòng)可以調(diào)整地面輸送工具的前進(jìn)、后退和速度的大小，因?yàn)樽兯偈州喌霓D(zhuǎn)軸與一個(gè)比例開關(guān)相連接，比例開關(guān)產(chǎn)生例如控制運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置所需要的調(diào)整信號(hào)，只要與升降控制、回轉(zhuǎn)控制或翻轉(zhuǎn)控制與變速手輪的轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)，該調(diào)整信號(hào)也可用于升降控制、回轉(zhuǎn)控制或翻轉(zhuǎn)控制。
人們?cè)缫阎涝诳刂剖直^部使用這種比例開關(guān)來控制用控制手柄操縱的地面輸送工具，為了控制運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)德國(guó)專利DE 44 44 772A1設(shè)計(jì)一個(gè)電位計(jì)，讓電位計(jì)與兩個(gè)變速手輪的共用轉(zhuǎn)軸有效連接。
本發(fā)明以歐洲專利EP 1 180 473 A1的控制手柄頭部為基礎(chǔ)，采用了一個(gè)磁性開關(guān)，它是由一個(gè)布置在控制手柄喇叭殼體內(nèi)，側(cè)面與固定在其中的電路板保持一定距離，并可通過變速手輪在一定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵托架構(gòu)成的；同時(shí)在電路板上，在相對(duì)于安放在磁鐵托架上的接觸帽狀外殼的內(nèi)側(cè)，突出地布置了一個(gè)傳送線性比例位置的霍耳傳感器。
在一個(gè)接觸帽狀外殼內(nèi)，在可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵托架上，相隔一定距離布置了兩塊永久磁鐵，霍耳傳感器相對(duì)于兩塊永久磁鐵突起，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵托架時(shí)可以相對(duì)于霍耳傳感器調(diào)整永久磁鐵。收到霍耳傳感器的輸出信號(hào)后，經(jīng)過一個(gè)帶有微處理機(jī)的電子組件，根據(jù)磁鐵托架的轉(zhuǎn)角，產(chǎn)生前進(jìn)和后退的運(yùn)行信號(hào)以及控制運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置速度的運(yùn)行信號(hào)。
構(gòu)成變速手輪轉(zhuǎn)軸的四邊形銷支承在喇叭上部的側(cè)壁上，兩側(cè)預(yù)設(shè)有軸承套和軸承體，磁鐵托架固定在四邊形銷上，可以根據(jù)其徑向和軸向調(diào)整移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。
四邊形銷在設(shè)有直通孔的部位穿過電路板，并可相對(duì)于喇叭上部的側(cè)壁支承在一個(gè)徑向軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)。
磁鐵托架包括兩塊永久磁鐵，相隔一定距離布置在一個(gè)圓弓形體上，作為霍耳傳感器的圓弓形體。當(dāng)磁鐵托架做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩塊永久磁鐵隨著變速手輪的轉(zhuǎn)角相應(yīng)地呈圓對(duì)稱形運(yùn)行在磁性霍耳傳感器的上方，不發(fā)生接觸，與電路板及其連接插針保持距離?；舳鷤鞲衅鞯臏y(cè)量信號(hào)此時(shí)提供一個(gè)與位置相關(guān)磁場(chǎng)成比例的測(cè)量值，該測(cè)量值被用作為地面輸送工具發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的速度額定值。
霍耳傳感器在這里只是被用作為一個(gè)傳送靜態(tài)線性位置的霍耳傳感器，它的輸出信號(hào)與變速手輪的轉(zhuǎn)角成正比。根據(jù)變速手輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)固定布置在磁鐵托架上的永久磁鐵相對(duì)于靜態(tài)霍耳傳感器的運(yùn)動(dòng)，得出霍耳傳感器磁勢(shì)的變化，磁勢(shì)影響該傳感器電壓輸出信號(hào)的變化。
雖然用于運(yùn)行控制系統(tǒng)的上述這種已知的電子機(jī)械測(cè)量裝置還需要另外使用一個(gè)微型開關(guān)，該微型開關(guān)通過一個(gè)位于磁鐵托架上永久磁鐵外殼上的開關(guān)溝槽可得到控制手柄頭部變速手輪的“中性位置”，而且偏差很小，但對(duì)于已知的控制系統(tǒng)來說技術(shù)上有些困難。
中性位置相當(dāng)于“零”轉(zhuǎn)角，實(shí)際上是某種可察覺到的空轉(zhuǎn)。
需要利用這樣的空轉(zhuǎn)，以便在接近零輸出時(shí)切斷或清除線性靜態(tài)霍耳傳感器的信號(hào)，因?yàn)椴蝗坏脑?，在給定的“零”轉(zhuǎn)角下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可能始終會(huì)收到一個(gè)微弱的運(yùn)行信號(hào)。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)生故障，一方面可能是由于微型開關(guān)的配置有誤和被磨損所致，也可能是由于操作變速手輪所致，因?yàn)槌藛渭兊霓D(zhuǎn)動(dòng)力以外，也可能有徑向力或側(cè)向力作用到變速手輪上。這種情況下，變速手輪在控制手柄喇叭上的支座必然會(huì)有縫隙。結(jié)果必然導(dǎo)致，利用轉(zhuǎn)軸牢固地連接在兩個(gè)變速手輪之間起操作電磁鐵作用的永久磁鐵發(fā)生相對(duì)于電路板上霍耳傳感器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使霍耳傳感器產(chǎn)生不應(yīng)有的輸出電壓(運(yùn)行信號(hào))。
另外，作為一個(gè)缺點(diǎn)已經(jīng)證明，按照迄今所采用的解決辦法，霍耳傳感器是手工焊上去的，這樣在垂直于磁鐵托架的方向上遠(yuǎn)離電路板的連接插針容易在磁鐵托架的永久磁鐵的一個(gè)或另一個(gè)方向上發(fā)生彎曲。
這樣將會(huì)導(dǎo)致霍耳傳感器不對(duì)稱地穿過永久磁鐵的磁場(chǎng)。
結(jié)果一方面造成電壓在中性位置發(fā)生變化，而且還會(huì)造成變速手輪的中心位置以及終端止擋上的電壓發(fā)生變化。這種情況將導(dǎo)致在前進(jìn)和倒退方向在終端位置不同的最大速度。
在過去的實(shí)施過程中還發(fā)生過這樣的情況，即被設(shè)計(jì)成翼輪的變速手輪的機(jī)械終端止擋，由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，可能很容易出現(xiàn)塑料零件磨損，致使其公差逐漸變大，造成永久磁鐵在霍耳傳感器上碰撞，霍耳傳感器的連接插針因而發(fā)生彎曲。
經(jīng)過一段時(shí)間后，連接插針斷裂，在某種情況下可能造成操作人員意想不到的結(jié)果，在最不利的情況下將會(huì)輸出整個(gè)輸出電壓，相當(dāng)于“全速”運(yùn)行信號(hào)。
通過微型開關(guān)監(jiān)督變速手輪的中性位置，只有在變速手輪的回位彈簧功能正常時(shí)進(jìn)行，可實(shí)際情況往往不是這樣。
其它原因也可能造成磁鐵托架及其永久磁鐵與突出于電路板的霍耳傳感器發(fā)生碰撞，或不與之接觸擦肩而過。
另外，磁鐵托架或牢固地支承在支座上的永久磁鐵意外的軸向或徑向運(yùn)動(dòng)也可能造成這種情況。
意外的軸向或徑向運(yùn)動(dòng)可能是由于軸承的誤差或由于外力對(duì)正在轉(zhuǎn)動(dòng)的變速手輪的影響所造成的，例如操作員用拇指對(duì)著變速手輪的終端止擋用力猛推，在不平的地面上突然加速(未設(shè)緩沖彈簧的)地面輸送工具。
震動(dòng)、沖擊或猛然操作變速手輪都可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的運(yùn)行信號(hào)，導(dǎo)致輸送工具突然產(chǎn)生意外的速度變化，并因而造成危險(xiǎn)。
這些破壞性的影響可在一定的誤差范圍內(nèi)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制電子部件中截獲，其中加速度是受限制的，雖然如此，但仍有一定的剩余風(fēng)險(xiǎn)。
其它方面的故障根源主要在于變速手輪軸承和操作方法的機(jī)械不準(zhǔn)確性，變速手輪轉(zhuǎn)軸，以及永久磁鐵和霍耳傳感器及其電路的配置。由此可能引發(fā)磁鐵托架上兩塊永久磁鐵相對(duì)于位置探索霍耳傳感器的徑向位移，從而使霍耳傳感器中的磁勢(shì)變化測(cè)量出現(xiàn)誤差。
在使用微型開關(guān)測(cè)量中性位置方面，電路板上微型開關(guān)在側(cè)向距離磁鐵托架的位置校正往往成問題，因?yàn)殛P(guān)于微型開關(guān)換向觸點(diǎn)的位置沒有足夠精確的制造公差。
每一個(gè)微型開關(guān)都必須個(gè)別校正。微型開關(guān)和用開關(guān)按鈕操作它的集電弓都會(huì)受到機(jī)械磨損，經(jīng)年磨損會(huì)使其中性區(qū)域擴(kuò)大，越來越多地奪取霍耳傳感器的測(cè)量范圍，因此提高了最小允許起動(dòng)速度，使地面輸送工具的使用者感覺到開始起動(dòng)就像急沖一樣。
同時(shí)出現(xiàn)的問題是微型開關(guān)的高磨損失效性，因?yàn)槊看胃那斑M(jìn)為后退時(shí)都要操作微型開關(guān)。
此外，在連接插針垂直于電路板的方向上遠(yuǎn)離磁鐵托架的情況下校正霍耳傳感器的位置是一件非常費(fèi)工的工作，因?yàn)榛舳鷤鞲衅鞅缓附釉谌齻€(gè)連接插針上，并且需要對(duì)準(zhǔn)。
同時(shí)，如上所述，在連接插針發(fā)生彎曲的情況下，可能發(fā)生磁鐵托架與霍耳傳感器相碰撞的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，本發(fā)明的任務(wù)是，克服造成磁鐵托架意外軸向和徑向位移以及導(dǎo)致此種位移的多邊形銷軸的機(jī)械不準(zhǔn)確性，基本上防止由于這種機(jī)械不準(zhǔn)確性引起的故障。
此外，應(yīng)當(dāng)盡可能比以往更可靠地檢測(cè)中性位置，保證只用一個(gè)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的單純的微型開關(guān)就能夠控制和停止在突然不正常地開始運(yùn)行時(shí)發(fā)生的地面輸送工具的運(yùn)動(dòng)。
為了解決上述任務(wù)，根據(jù)權(quán)利要求1表述的特征部分，為本文開頭所述那種類型的機(jī)動(dòng)地面輸送工具設(shè)計(jì)了一種控制手柄頭部。
同時(shí)又根據(jù)權(quán)利要求21從優(yōu)設(shè)計(jì)了一種行速值傳送器。
為了抑制磁鐵托架及其起操作電磁鐵作用的永久磁鐵發(fā)生意外的軸向和徑向運(yùn)動(dòng)，應(yīng)當(dāng)使磁鐵托架及牢固地支承在磁鐵托架上的永久磁鐵這部分的作用力與到時(shí)出現(xiàn)的變速手輪轉(zhuǎn)軸的意外軸向和徑向運(yùn)動(dòng)力去耦合，為此需要在轉(zhuǎn)軸上經(jīng)過專用的徑向和軸向軸承對(duì)磁鐵托架進(jìn)行專門的固定和導(dǎo)向，以便為永久磁鐵的運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)軸意外的軸向和徑向運(yùn)動(dòng)的作用力去耦合創(chuàng)造條件。
由于實(shí)現(xiàn)了作用力的去耦合，永久磁鐵的運(yùn)動(dòng)便固定地耦合到霍耳傳感器的位置上。因此，尤其不可能由于轉(zhuǎn)軸上的或變速手輪上的“擺動(dòng)”而產(chǎn)生一個(gè)不正確的有效運(yùn)行信號(hào)。
去耦合機(jī)制是通過在磁鐵托架的磁鐵外殼的一側(cè)布置一個(gè)樞軸承而實(shí)現(xiàn)的，該樞軸承一方面在一個(gè)起始于磁鐵外殼的外軸承內(nèi)將設(shè)計(jì)成多邊形銷的轉(zhuǎn)軸固定在設(shè)計(jì)成調(diào)整輪的軸承體部件內(nèi)，另一方面該樞軸承對(duì)接在一個(gè)插在外軸承中的對(duì)接軸承上，該對(duì)接軸承在電路板上固定在該處一個(gè)直通孔內(nèi)。在所述對(duì)接軸承中可以支承經(jīng)過一個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸多邊形銷。但是，多邊形銷最好有一個(gè)自由導(dǎo)向通孔穿過電路板范圍內(nèi)橫截面內(nèi)部的打開度內(nèi)孔。在電路板范圍內(nèi)轉(zhuǎn)軸不再另設(shè)附加的支承點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，調(diào)整輪具有可在各個(gè)方向上，即可在轉(zhuǎn)軸的軸向和徑向上彎曲的“輪輻”，后者由調(diào)整輪的外軸承套盤繞著沿徑向向外延伸到調(diào)整輪的外輪圈，也就是延伸到在該處環(huán)繞的外軸承的支承體，該支承體主要是由設(shè)在用于固定永久磁鐵的磁鐵托架上的殼體外壁邊界部分構(gòu)成的。
輪輻用撓性材料制成，在垂直于轉(zhuǎn)軸的調(diào)整輪平面上盤繞著沿徑向向外延伸。
輪輻為各向彈性輪輻，可相對(duì)于調(diào)整輪平面橫向彎曲。
同時(shí)，轉(zhuǎn)軸經(jīng)過它的軸承支承在電路板的對(duì)面。為此在擴(kuò)大了的在轉(zhuǎn)軸直通孔內(nèi)預(yù)設(shè)了一個(gè)對(duì)接軸承固定在電路板上，并利用一個(gè)導(dǎo)套將該對(duì)接軸承準(zhǔn)確地插入磁鐵托架外軸承的軸承體內(nèi)。
如前所述，在導(dǎo)套內(nèi)可以安裝一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的套塞，通過該套塞導(dǎo)入轉(zhuǎn)軸的多邊形銷，并附帶給多邊形銷以徑向支承，使多邊形銷借此可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)有關(guān)權(quán)利要求，整個(gè)外軸承和帶輪輻的調(diào)整輪是與磁鐵托架以及附帶的永久磁鐵外殼作為一個(gè)整體塑料注塑構(gòu)件制成的(POM材料)。這種材料不僅用于磁鐵托架及其外軸承(包括所用的軸承體)，而且還用于固定在電路板上的對(duì)接軸承，如前所述，后者包括一個(gè)配合精確的導(dǎo)套。
結(jié)果證明，這種塑料滑動(dòng)軸承在磨損和耐久性方面的性能極好。
根據(jù)有關(guān)權(quán)利要求的另一個(gè)實(shí)施例，除了能在外軸承的軸承體內(nèi)為對(duì)接軸承的導(dǎo)套提供徑向支承以外，還能相對(duì)于軸承體為導(dǎo)套提供軸向支承。因而在導(dǎo)套的外側(cè)形成部分環(huán)繞的軸承凸起，而在磁鐵托架外軸承的軸承體內(nèi)側(cè)相應(yīng)地形成部分環(huán)繞的凹陷。
根據(jù)本發(fā)明，變速控制器的另一個(gè)特征在于，傳送比例靜態(tài)位置的霍耳傳感器平面放置并固定在固定安放于控制手柄頭部?jī)?nèi)的電路板上，其中，霍耳傳感器的連接插針在邊側(cè)遠(yuǎn)離電路板。這樣可以顯著提高結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性，因?yàn)榛舳鷤鞲衅鞑辉俦恢卧诩?xì)而易彎的連接插針上，而是利用先進(jìn)的SMD技術(shù)平焊在電路板上。這是絕對(duì)牢固和穩(wěn)定的機(jī)械連接，在加工過程中具有高重復(fù)精度，因?yàn)榭梢酝ㄟ^所謂的元件取放自動(dòng)機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)霍耳傳感器的定位。
磁鐵托架帶著永久磁鐵滑動(dòng)越過平面放置的霍耳傳感器，已經(jīng)較小的轉(zhuǎn)軸支承的變化或者變速手輪的機(jī)械終端止擋發(fā)生的誤差都不會(huì)造成永久磁鐵與霍耳傳感器的碰撞。
另外，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)永久磁鐵及其極端作了特殊布置，利用相隔一定距離布置的永久磁鐵的場(chǎng)力線使霍耳傳感器的表面產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拇艅?shì)，在一個(gè)扇面上轉(zhuǎn)動(dòng)變速手輪時(shí)，永久磁鐵與磁鐵托架一起發(fā)生經(jīng)過霍耳傳感器的運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，永久磁鐵在磁鐵托架上以相同的磁極方向相隔一定距離布置，朝向不同的極有不同的極性，即北和南，或南和北。
正如附圖中所示，兩塊永久磁鐵的磁場(chǎng)發(fā)生重疊，磁力線垂直進(jìn)出于平面放置的霍耳傳感器的表面。
已經(jīng)證明，永久磁鐵相對(duì)于霍耳傳感器采取這樣的布置時(shí)，霍耳傳感器發(fā)出的比例輸出信號(hào)與磁鐵托架的轉(zhuǎn)角相關(guān)，因而也與永久磁鐵在磁鐵托架上相對(duì)于霍耳傳感器的位置相關(guān)。
永久磁鐵在發(fā)生意外的軸向和徑向運(yùn)動(dòng)的情況下，同時(shí)出現(xiàn)的霍耳傳感器輸出信號(hào)較強(qiáng)的變化，很容易通過磁鐵托架和集成在外軸承中的調(diào)整輪及其在各個(gè)方向都可彎曲的輪輻所用塑料軸承的可以達(dá)到的加工精度加以補(bǔ)償。
與兩塊永久磁鐵磁極的相互布置不同，當(dāng)采用在電路板上垂直布置霍耳傳感器的情況下，所采用的磁極布置則是將霍耳傳感器放在兩個(gè)相隔一定距離的南磁極之間。
此外，當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求2通過一個(gè)配有接觸凸輪和設(shè)在永久磁鐵外殼上的開關(guān)溝槽的微型開關(guān)檢測(cè)磁鐵托架的中性位置時(shí)，考慮到基于可以達(dá)到的加工精度有可能得到更精確的檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)權(quán)利要求3所述，取代微型開關(guān)或者另外使用一個(gè)或兩個(gè)轉(zhuǎn)換式霍耳傳感器形式的非接觸式磁性開關(guān)，必須在電路板上的中性位置(轉(zhuǎn)角為0)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ诿恳粔K永久磁鐵下面準(zhǔn)確地在磁鐵的北磁極與南磁極之間的過渡位置上完成檢測(cè)。
這種情況下，要在相應(yīng)地相對(duì)于永久磁鐵布置霍耳開關(guān)的情況下完成中性位置的位置探測(cè)，此時(shí)霍耳開關(guān)不發(fā)出任何輸出信號(hào)，并抑制錯(cuò)誤的待處理運(yùn)行信號(hào)。
但是，當(dāng)離開中性位置后，霍耳傳感器則有一個(gè)輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)在經(jīng)過中心位置向右和向左轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)都具有相同的電壓值(例如5伏)。
霍耳開關(guān)可以接受一個(gè)規(guī)定的“接通”或“斷開”狀態(tài)，取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度。
一個(gè)或數(shù)個(gè)霍耳開關(guān)在位置和靈敏度方面必須這樣選擇，即只有在“Neutral”運(yùn)行狀態(tài)(中性位置)，一個(gè)或數(shù)個(gè)開關(guān)才接受“接通”狀態(tài)。
在操作變速手輪以及磁鐵托架的調(diào)整輪時(shí)，磁場(chǎng)發(fā)生變化，在一個(gè)盡可能狹窄的規(guī)定角度范圍內(nèi)，運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為“斷開”。
出于冗余度的理由，要采用兩個(gè)霍耳開關(guān)，因?yàn)檫@樣才有可能在產(chǎn)生前進(jìn)、后退和運(yùn)行控制行速信號(hào)的微處理機(jī)中進(jìn)行補(bǔ)充合理性檢查。另外，這樣也有可能與比例電壓信號(hào)進(jìn)行比較。
迄今所使用的確定中性位置的微型開關(guān)的缺點(diǎn)在于觸發(fā)微型開關(guān)的轉(zhuǎn)角范圍很不精確，因?yàn)殡娐钒迳瞎┐盆F托架的對(duì)接軸承在其中運(yùn)動(dòng)的開孔的誤差太大；另外，微型開關(guān)在電路板上的位置也有誤差；微型開關(guān)的功能用開關(guān)按鈕經(jīng)過一個(gè)集電弓被觸發(fā)，集電弓過一段時(shí)間后經(jīng)過多次操作可能發(fā)生彎曲，長(zhǎng)年累月會(huì)造成“中性范圍”擴(kuò)大的結(jié)果，這是用戶所不愿接受的，因?yàn)樗鼘⒔档退俣日{(diào)整的分辨率，另外在超過開關(guān)閾的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)變速手輪時(shí)地面輸送工具容易發(fā)生急沖，因此降低車輛的機(jī)動(dòng)性；另外在安裝時(shí)中性范圍的調(diào)整非常麻煩，使用上述功能時(shí)微型開關(guān)的磨損率特別高，因?yàn)槠涫褂妙l率特別高。使用霍耳開關(guān)確定中性位置尤其具有以下優(yōu)點(diǎn)使用自動(dòng)機(jī)可以做到安裝位置準(zhǔn)確；長(zhǎng)時(shí)間使用中性范圍沒有變化；安裝成本低廉；使用霍耳開關(guān)沒有磨損；使用兩個(gè)轉(zhuǎn)換式霍耳開關(guān)可進(jìn)行合理性檢查，格外安全。
另外，采用根據(jù)歐洲專利EP 1 180 473 A1的控制手柄頭部設(shè)計(jì)從屬權(quán)利要求4-7的已知的方法，變速手輪和轉(zhuǎn)軸在控制手柄頭部可以得到有利的支承。
按照本發(fā)明，控制手柄頭部設(shè)計(jì)的主要部分在于根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的電子機(jī)械測(cè)量裝置的布置，該測(cè)量裝置作為行速值傳送器產(chǎn)生于變速控制器和根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁鐵托架及其外軸承和安裝在電路板上的對(duì)接軸承，以及對(duì)接軸承在電路板上的特別固定方式和所用的霍耳元件及其永久磁鐵在其位置上的布置方式。
權(quán)利要求21及后續(xù)項(xiàng)適合于根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的電子機(jī)械行速值傳送器。
根據(jù)本發(fā)明，取代霍耳開關(guān)和在霍耳開關(guān)上使用的霍耳元件，“干簧觸點(diǎn)”也可以作為磁性開關(guān)使用，例如SMD REED SENSOR PRX+21005-10AW型號(hào)(商品號(hào)185067-14)干簧觸點(diǎn)和14，1MM型笛簧開關(guān)。
上述產(chǎn)品可以采用與以霍耳傳感器為基礎(chǔ)的磁性開關(guān)相同的布置插入使用，其中同樣要用永久磁鐵。永久磁鐵包括多種不同的結(jié)構(gòu)形式，可以如霍耳傳感器一樣精確地用SMD技術(shù)與它的外殼焊接起來。操作過程同霍耳傳感器一樣通過磁場(chǎng)觸發(fā)，因此同樣是非接觸式的。笛簧開關(guān)是真空密封的，因此沒有環(huán)境腐蝕和電腐蝕，可以長(zhǎng)時(shí)間使用，無需維修。


下面根據(jù)一個(gè)較佳的控制手柄頭部實(shí)施例，利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，同時(shí)說明行速值傳送器的演變，附圖中圖1為第一個(gè)較佳控制手柄頭部實(shí)施例的透視圖，朝其控制手柄喇叭和兩側(cè)保護(hù)弓形體及把手開口方向看去的視圖；圖2為控制手柄箱體頂部和底部的對(duì)照?qǐng)D，其中特別示出了固定在轉(zhuǎn)軸上的變數(shù)手輪和布置在一塊矩形電路板上的行速值傳送器的控制器；圖3a，3b為整個(gè)行速值傳送器的透視圖，包括電路板，霍耳傳感器和用零件分解圖示出的控制器(由磁鐵夾持器、永久磁鐵、多邊形轉(zhuǎn)軸和電路板上的對(duì)接軸承導(dǎo)套組成)，按圖3b還給出了一個(gè)充當(dāng)中性開關(guān)的微型開關(guān)作為對(duì)霍耳開關(guān)的補(bǔ)充；圖4為在一個(gè)穿過控制器的截面平面上對(duì)圖3行速值傳送器的俯視圖；圖5為對(duì)圖3中行速值傳送器電路板的俯視圖，電路板上帶有霍耳傳感器和兩個(gè)霍耳開關(guān)，其中磁鐵夾持器已拆除，但插上了導(dǎo)套；圖6為對(duì)圖3a和3b中行速值傳送器電路板的俯視圖，電路板上帶有霍耳傳感器和兩個(gè)霍耳開關(guān)，其中磁鐵夾持器已拆除，沒有導(dǎo)套；圖7為穿過包括導(dǎo)套和磁鐵夾持器在內(nèi)的控制器組件的橫截面圖，其中外軸承安置在導(dǎo)套上；圖8為在磁鐵托架的外軸承與對(duì)接軸承的導(dǎo)套之間的軸承連接處穿過導(dǎo)槽的橫截面圖(DETAIL X＝X詳圖)；圖9為在磁鐵托架及其開關(guān)溝槽處的側(cè)視圖，開關(guān)溝槽在微型開關(guān)一控制凸輪的永久磁鐵殼體的外側(cè)；圖10為穿過磁鐵托架的橫截面圖；圖11為根據(jù)圖10之B-B截面，穿過永久磁鐵及磁鐵固定架外殼的橫截面圖(SCHNITT B-B＝B-B截面)；圖12從上面看磁鐵托架的俯視圖；圖13為根據(jù)圖10中的A-A切線穿過磁鐵托架的橫截面圖(SCHNITTA-A＝A-A截面)；圖14為對(duì)電路板的俯視圖，電路板帶有從電路板前側(cè)安裝的導(dǎo)套(沒有磁鐵托架)；圖15為根據(jù)圖14中的B B’切線穿過電路板及軸承套的橫截面視圖SCHNITT B-B＝B-B截面)；圖16為根據(jù)圖15僅安裝了導(dǎo)套的電路板上放大的橫截面視圖(DETAIL C＝C詳圖)；(圖15的C詳圖)圖17為電路板前側(cè)安裝導(dǎo)套的放大視圖(DETAIL D＝D詳圖)；(圖14的D詳圖)圖18為采用兩塊永久磁鐵的測(cè)量裝置示意圖，兩塊永久磁鐵位于平面配置線性霍耳傳感器的電路板之上；
圖19為采用兩塊永久磁鐵和線性霍耳傳感器以及另外兩個(gè)霍耳開關(guān)的測(cè)量裝置示意圖(Magnetmitte＝磁性中線)；圖20為電子信號(hào)處理框圖；圖21為停車狀態(tài)下相對(duì)于初始轉(zhuǎn)動(dòng)位置轉(zhuǎn)動(dòng)變速手柄最大達(dá)士30°時(shí)霍耳傳感器輸出電壓變化的曲線圖，同時(shí)顯現(xiàn)霍耳開關(guān)與轉(zhuǎn)角相對(duì)于中性位置變化的開關(guān)特性曲線(輸出信號(hào)2.5伏)；圖22為顯現(xiàn)前進(jìn)和后退信號(hào)與轉(zhuǎn)角的關(guān)系；圖23為速度信號(hào)與相對(duì)于中性位置右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角的關(guān)系；圖24為對(duì)行速值傳送器的俯視圖，其中，作為取代兩個(gè)霍耳開關(guān)的可替代方案，只給出了一個(gè)霍耳開關(guān)和另加一個(gè)微型開關(guān)作為中性開關(guān)。
附圖標(biāo)記說明1 連接件2 控制手柄頭部3 控制手柄喇叭3a箱體底部3b箱體頂部3a，3b控制手柄頭部殼體4，5 控制手柄喇叭的把手6，7 把手側(cè)旁的腕臂段8，9 支承段10，11把手開口12，13變速手輪(翼輪)14變速手輪的轉(zhuǎn)軸(控制器軸)14′ 充當(dāng)轉(zhuǎn)軸(14)的四邊形銷15，16控制按鈕15′，16′傾斜面17行速值傳送器18行速值傳送器的控制器18′ 線性霍耳傳感器
18a，b，c 連接插針19 回位彈簧20 磁鐵托架21，22 控制器的永久磁鐵23 永久磁鐵殼體上的開關(guān)溝槽24 殼體外側(cè)的控制面25 中性開關(guān)(微型開關(guān))26 永久磁鐵的帽狀外殼27 帶操縱桿微型開關(guān)的控制凸輪28 電路板29 電路板背面30 控制手柄喇叭上的直通孔31，32 電路板上磁鐵托架樞軸承31 磁鐵托架的外軸承32 電路板上的對(duì)接軸承33，34 套塞(變速手輪的內(nèi)軸承)36 軸承套(變速手輪的外軸承)37，38 止動(dòng)圓柱銷39 導(dǎo)槽40 支架42，43 帶轉(zhuǎn)軸軸承套的喇叭上部側(cè)壁41-47 (空號(hào))48 人體保護(hù)開關(guān)48′人體保護(hù)開關(guān)的接觸凸輪49 承受臺(tái)面50 緩動(dòng)微型開關(guān)51 放大器52 喇叭開關(guān)52′喇叭開關(guān)(52)的接觸凸輪53，53′霍耳開關(guān)
54外軸承(31)上磁鐵托架的調(diào)整輪55調(diào)整輪(54)的螺線形輪輻56調(diào)整輪(54)上固定四邊形轉(zhuǎn)軸的四邊形支承孔57輪輻的軸承套58a，b，c 中心孔58’ 磁鐵托架(20)外軸承的軸承體59對(duì)接軸承上的夾頭59’ 止動(dòng)卡爪60磁鐵托架(20)外軸承(31)中的軸承凹槽61對(duì)接軸承的軸承凸起62磁鐵托架上的磁鐵固定器63微處理機(jī)65運(yùn)行信號(hào)輸出端66前進(jìn)額定值輸出端67后退額定值輸出端68對(duì)接軸承的導(dǎo)套69導(dǎo)套(68)上的銑槽70拐角71，71’ 校正凸輪72調(diào)整輪的輪圈73電路板的直通孔74導(dǎo)套的內(nèi)孔具體實(shí)施方式
圖1和圖2中所示地面運(yùn)輸工具的控制手柄頭部(2)由一個(gè)類似轉(zhuǎn)向盤和操縱臺(tái)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，它有兩個(gè)固定的把手(4，5)和把手開口(10，11)，控制手柄喇叭(3)中線兩側(cè)左右是供操縱用的由兩個(gè)凸輪形成的變速手輪(12，13)，像是一個(gè)翼輪。另外，在控制手柄頭部(2)有控制按鈕(15，16)集中在控制手柄喇叭(3)的兩側(cè)，這樣便于兩手扶在把手(4，5)上用一只手或兩只手的拇指進(jìn)行操作。如同地面交通工具的普遍做法一樣，在控制手柄頭部(2)的控制手柄喇叭(3)的外端有一個(gè)人體保護(hù)開關(guān)(48)。
根據(jù)圖1和圖2，控制手柄頭部(2)有傾斜面或盆形面(15’，16’)，以在控制手柄喇叭(3)的范圍內(nèi)保護(hù)控制開關(guān)(15，16)，預(yù)先設(shè)定盆形面向控制設(shè)備喇叭的把手(4，5)傾斜。盆形面也可以在外側(cè)向把手(4，5)的腕臂段(6，7)傾斜。此外，在箱體底部與箱體頂部(3a，3b)之間控制手柄喇叭上形成一個(gè)承受臺(tái)面(49)用來放置行速值傳送器(17)的控制器(18)，其中，兩個(gè)變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)軸(14)分別支承在控制手柄喇叭上箱體頂部(3b)下部范圍內(nèi)兩側(cè)的軸承體上。行速值傳送器(17)有一個(gè)控制器(18)，一側(cè)配有霍耳傳感器(18’)。
控制手柄頭部(2)從屬于圖中沒有示出的一電動(dòng)地面輸送工具的原本用牽引桿表示的控制手柄?？刂剖直^部(2)在牽引桿的加長(zhǎng)段有一控制手柄喇叭(3)，根據(jù)圖1的俯視圖，其形狀近似矩形。在下側(cè)，控制手柄喇叭(3)在向下伸出至軸承體之前明顯外凸。
圖2僅示出了控制手柄頭部的箱體底部(3a)和箱體頂部(3b)，根據(jù)圖1，控制手柄在組裝狀態(tài)顯現(xiàn)了所有的控制按鈕(15，16)以及安置在控制手柄喇叭(3)兩側(cè)的變速手輪(12，13)。其中還示出了一個(gè)人體保護(hù)開關(guān)(48)。該保護(hù)開關(guān)的位置通?？蓮牟煌较蚺龅剿?，碰到后便導(dǎo)致一次開關(guān)操作，地面輸送工具然后向著與操縱它的人相反的方向運(yùn)動(dòng)。
在控制手柄喇叭(3)或連接件(1)的左右兩邊分別置有向兩旁伸出的支承段(8，9)，該支承段越向外越細(xì)。在支承段(8，9)的兩端分別安置了腕臂段(6，7)，該腕臂段近似平行于控制手柄喇叭(3)向其操作員一邊延伸，在從新彎曲約90°的情況下過渡到桿狀把手(4，5)，桿狀把手(4，5)的端部延伸到變速手輪(12，13)外側(cè)控制手柄喇叭(3)的側(cè)壁(42，43)上。
在控制手柄喇叭(3)的兩側(cè)分別形成保護(hù)弓形體及把手開口(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達(dá)在控制手柄喇叭(3)與支承段(8，9)之間的過渡區(qū)形成的盆形面(15’，16’)上的控制按鈕(15，16)。
變速手輪(12，13)利用其轉(zhuǎn)軸(14)支承在垂直于控制手柄喇叭上部用軸承體構(gòu)成的側(cè)壁(42，43)的一根軸的周圍，可以轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸的走向接近于符合靠近變速手輪(12，13)的把手(4，5)的軸線?？梢钥闯?，基于這樣的設(shè)計(jì)，可用一只手經(jīng)過把手開口(10，11)從后面和偏上方抓住把手(4，5)。
承受臺(tái)面(49)分別設(shè)在，控制手柄喇叭范圍內(nèi)的箱體底部(3a)和箱體頂部(3b)中，用來安置詳細(xì)示于圖3-17中用于控制電動(dòng)地面輸送工具的行駛速度以及前進(jìn)和后退的行速值傳送器(17)。為了限制調(diào)整轉(zhuǎn)軸(14)的變速手輪(12，13)的角位移和穩(wěn)定轉(zhuǎn)軸的軸承，在軸承體上設(shè)置了導(dǎo)槽(39，40)，該導(dǎo)槽圍繞著為轉(zhuǎn)軸(14“)的穿過而設(shè)的直通孔(30)延伸。
在控制手柄喇叭的外直通孔(30)內(nèi)分別設(shè)有軸承套(35，36)，利用設(shè)在上面的套塞(35’，36’)經(jīng)過該軸承套(35，36)對(duì)轉(zhuǎn)軸(14)進(jìn)行可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。
在圖1中，轉(zhuǎn)軸(14)是通過畫入相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線表示的。
控制手柄頭部(2)及其箱體底部(3a)和箱體頂部(3b)以及控制手柄喇叭都是用塑料制成的，其中控制手柄頭部的箱體底部和箱體頂部分別采用空腔結(jié)構(gòu)，空腔結(jié)構(gòu)一直過渡到控制手柄喇叭旁側(cè)的把手(4，5)。
為了穩(wěn)定箱體部分的箱壁，如圖2中對(duì)控制手柄頭部的箱體底部俯視圖所示，在內(nèi)部分別配置了交叉橫壁。
根據(jù)圖2，對(duì)照控制手柄頭部的箱體底部和箱體頂部，圖中分別示出了左變速手輪(12)和右手輪(13)，設(shè)計(jì)成多邊形銷(14’)的轉(zhuǎn)軸(14)，以及行速值傳送器(17)的控制器(18)?？刂破靼ㄒ粋€(gè)帶帽狀外殼(26)的磁鐵托架(20)，帽狀外殼環(huán)繞在一個(gè)磁性傳感器的永久磁鐵(21，22)的周圍起保護(hù)作用。
另外，控制手柄頭部(2)有一塊電路板(28)支承在控制手柄喇叭箱體(3a，3b)的對(duì)面，不能移位，被利用來布置磁性傳感器(18′)；控制手柄頭部(2)還有一個(gè)支承件用來支承變速手輪及隨變速手輪轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵托架的回位彈簧(19)。
設(shè)計(jì)成多邊形銷(14’)的轉(zhuǎn)軸(14)穿過裝有控制手柄喇叭(3)范圍的兩個(gè)套塞(33，34)，可在變速手輪的軸承套(35，36)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在圖2中可以清楚地看到根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的行速值傳送器(17)的組件，它由電路板(28)和安裝在該電路板上的控制器(18)構(gòu)成。所述兩個(gè)變速手輪(12，13)與被設(shè)計(jì)成多邊形銷(14’)的轉(zhuǎn)軸(14)固定連接，把作用力傳遞給該轉(zhuǎn)軸?？刂破?18)安裝在支承它的電路板(28)上，可同磁鐵托架(20)一起相對(duì)于電路板轉(zhuǎn)動(dòng)。
電路板固定安裝在控制手柄頭部(2)箱體底部與箱體頂部之間。它裝有一個(gè)喇叭開關(guān)(52)和一個(gè)上文提及的人體保護(hù)開關(guān)(48)。
在圖3a的透視圖中可以看到行速值傳送器(17)與電路板(28)組合的整個(gè)組件，電子組件根據(jù)圖20的框圖焊接在電路板上。電子組件都沒有編號(hào)。
從電路板上可以看出，控制器(18)的組件由磁鐵托架(20)、對(duì)接軸承(32)、多邊形銷(14’)和永久磁鐵(21，22)組成，圖中，控制器(18)的這些零件是相對(duì)于電路板用零件分解圖示出的。
導(dǎo)套(68)在電路板上有專為它而設(shè)的中心孔(58a，58b，58c)，它利用伸出的校正凸輪(71，71’)準(zhǔn)確地插入中心孔中，并利用直通孔(73)中的一個(gè)夾頭(59)卡緊。
在對(duì)接軸承(32)的導(dǎo)套(68)上可以插接徑向伸出的磁鐵托架(20)的外軸承(31)，其中，外軸承(31)設(shè)有一個(gè)配套設(shè)計(jì)的軸承體(58’)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，如圖7和圖8所示，對(duì)接軸承和外軸承(31，32)的支承面利用一個(gè)端軸承相互緊配合。外軸承在磁鐵托架(20)的軸承體(58’)的下部范圍內(nèi)有一軸承凹槽(60)，對(duì)接軸承(32)在導(dǎo)套(68)范圍內(nèi)有一軸承凸起(61)。如此可以保證磁鐵托架(20)經(jīng)過軸承(31，32)導(dǎo)向電路板時(shí)基本上沒有空隙，從而保證隨磁鐵托架(20)移動(dòng)的永久磁鐵(21，22)的位置與電路板基本保持等間距。
在磁鐵托架(20)的軸承體(58’)上部圓柱形部分，即在它的外軸承(31)的上部，調(diào)整輪(54)與螺線形輪輻(55)組合成一個(gè)整體。調(diào)整輪有一個(gè)四邊形軸承孔(56)，它作為一個(gè)四邊形接收器用來固定在該范圍內(nèi)被設(shè)計(jì)成四邊形銷(14’)的轉(zhuǎn)軸。
采用根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的輪輻時(shí)，帶有四邊形軸承孔(56)的調(diào)整輪允許相對(duì)于四邊形銷(14’)作軸向和徑向運(yùn)動(dòng)，因此，雖然調(diào)整輪的軸承套(57)楔嵌在四邊形銷(14’)上，仍會(huì)導(dǎo)致磁鐵托架上永久磁鐵(20，21)的導(dǎo)向件與可能作用在變速手輪(12，13)上在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生不可避免的徑向沖擊的干擾作用力完全去耦合。不會(huì)再對(duì)線性霍耳傳感器的測(cè)量值產(chǎn)生影響。
調(diào)整輪(54)的各向可彎曲螺線形輪輻(55)可以吸收在橫向?qū)Ρ辉O(shè)計(jì)成四邊形銷(14’)的轉(zhuǎn)軸的小沖擊，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸支承在控制手柄頭部的箱體內(nèi)，發(fā)生徑向沖擊時(shí)，沖擊將會(huì)傳遞到變速手輪(12，13)上。
調(diào)整輪(54)的輪輻(55)是同調(diào)整輪以及磁鐵托架(20)的其余部分作為一個(gè)整體塑料注塑構(gòu)件制成的，而且使用的是聚甲醛(POM)塑料。軸承體(58’)附連在調(diào)整輪(54)上，因此，整個(gè)外軸承(31)便是整體塑料注塑構(gòu)件的組成部分。
連接外軸承(31)的對(duì)接軸承(32)，特別是對(duì)接軸承的導(dǎo)套(68)，都是采用同一種材料制成的。
對(duì)接軸承同樣也是整體塑料注塑構(gòu)件。
所使用的塑料材料在磨損和耐久性方面有極好的性能，這樣可以避免發(fā)生較大的軸承誤差，因而不會(huì)產(chǎn)生不希望產(chǎn)生的運(yùn)行信號(hào)。
相互滑動(dòng)的軸承體(58’)和導(dǎo)套(68)最好取盡可能大的直徑。
上述兩個(gè)軸承件的直徑應(yīng)當(dāng)精確配合，確保運(yùn)行時(shí)兩個(gè)零件之間幾乎沒有空隙。
螺線形輪輻(55)呈S形，從調(diào)整輪(54)的內(nèi)軸承套(57)向外延伸到調(diào)整輪的環(huán)形輪圈(72)，后者轉(zhuǎn)換為支承永久磁鐵的外殼(26)的側(cè)壁。
調(diào)整輪(54)在被設(shè)計(jì)成圓筒形的軸承體內(nèi)(58’)，位于永久磁鐵(21，22)的接觸帽狀外殼(26)以外的旁側(cè)。
輪輻(55)的軸向?qū)挾缺葴y(cè)得的它的徑向厚度要大好幾倍。
磁鐵托架(20)經(jīng)過為它而設(shè)的外軸承(31)，經(jīng)過調(diào)整輪(54)輪輻(55)的軸承套(57)，固定在被設(shè)計(jì)成多邊形銷的轉(zhuǎn)軸(14)上，在軸向和徑向都不能移位。只有輪輻是可彎曲的。
輪輻(55)從橫截面被設(shè)計(jì)成四邊形的軸承套(57)的邊角呈S形向調(diào)整輪(54)的外輪圈(72)延伸，向軸承體(58’)的外側(cè)看去是沿著逆時(shí)針方向延伸。
軸承體(58’)最好是直接由永久磁鐵(21，22)的部分環(huán)繞的接觸帽狀外殼(26)的側(cè)壁構(gòu)成(見圖3a，b和圖4)。
從圖7和圖8中可以清楚地看出，軸承體(58’)和對(duì)接軸承(32)的導(dǎo)套(68)內(nèi)部和外側(cè)都是圓筒形的，由于導(dǎo)套(68)有部分環(huán)繞的徑向外凸的軸承凸起和由于軸承體(58’)的內(nèi)側(cè)有相應(yīng)的凹陷，因此兩部分是相互配合的。
在導(dǎo)套(68)的下側(cè)有一個(gè)臺(tái)階形的向外伸出的拐角(70)，磁鐵托架(20)的接觸帽狀外殼(26)的下側(cè)就處在該拐角上。
在導(dǎo)套(68)的下側(cè)是插入中心孔(58a，b，c)內(nèi)的校正凸輪(71)，導(dǎo)套借以固定在電路板(28)上。
在電路板(28)上，導(dǎo)套(68)是固定在設(shè)在該處的轉(zhuǎn)軸(14)的直通孔(73)中，固定時(shí)，除了中心孔(58a，b，c)以外，還要利用導(dǎo)套的校正凸輪(71)和同樣設(shè)在該處下側(cè)的帶止動(dòng)卡爪(59’)的夾頭(59)。
測(cè)量?jī)蓧K永久磁鐵(21，22’)磁場(chǎng)的霍耳傳感器(18’)在平放狀態(tài)利用先進(jìn)的SMD技術(shù)焊接在電路板上。它的連接插針(18a，b，c)不再垂直地伸離電路板(28)，而且由于霍耳傳感器的齊平布置而不再與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過它而離去的磁鐵托架(20)發(fā)生接觸。
由于采用SMD技術(shù)焊接霍耳傳感器，在加工過程中，霍耳傳感器的位置基本上可以精確確定。安裝明顯更加牢固，沖擊和振動(dòng)不能改變霍耳傳感器的位置。
除了霍耳傳感器(18’)以外，在圍繞著電路板(28)的直通孔(73)的一個(gè)圓弧上，沿著磁鐵外殼(26)的外控制面(24)，分別在霍耳傳感器的一邊同樣用SMD技術(shù)各焊接上一個(gè)霍耳開關(guān)(53，53′)。這些霍耳開關(guān)被用來確定磁鐵托架(20)的位置，當(dāng)開關(guān)溝槽(23)出現(xiàn)在進(jìn)行位置測(cè)量的霍耳傳感器(18’)上方的正中時(shí)，需要提供磁鐵托架(20)的位置?；舳_關(guān)是一個(gè)電子組件，正如霍耳傳感器一樣，它的功能要利用霍耳效應(yīng)，在所述情況下是要得到圖21中所示的那種開關(guān)特性。通過磁滯達(dá)到非常迅速的開關(guān)效應(yīng)，然后用一個(gè)集成的施密特觸發(fā)器放大該開關(guān)效應(yīng)，由施密特觸發(fā)器用一個(gè)規(guī)定的值清晰地輸出信號(hào)?；舳_關(guān)最好精確地定位在電路板上，不需要對(duì)它的開關(guān)點(diǎn)單獨(dú)進(jìn)行校正。
為了滿足在某些應(yīng)用場(chǎng)合正在提高的安全性要求，在確定磁鐵托架的中性位置時(shí)，如圖3b所示，除了使用一個(gè)或兩個(gè)霍耳開關(guān)(53，53′)以外，還使用一個(gè)微型開關(guān)(25)，微型開關(guān)的凸塊開關(guān)桿嵌入到開關(guān)溝槽(23)中，它的開關(guān)狀態(tài)發(fā)送給圖20所示框圖中的微處理機(jī)(63)。
在圖4的俯視圖中，控制器(18)的布置是為了讓人特別容易看清調(diào)整輪(54)的螺線形輪輻(55)和安裝到位的磁鐵托架(20)的四邊形轉(zhuǎn)軸(14)。在圖5中該磁鐵托架已經(jīng)取走，人們能直接看到對(duì)接軸承(32)的安裝到位的導(dǎo)套(68)和四邊形轉(zhuǎn)軸(14)，以及線性位置測(cè)量霍耳傳感器(18’)和作為中性開關(guān)使用的兩個(gè)霍耳開關(guān)(53，53’)。在下一幅圖(圖6)中，導(dǎo)套(68)已被拆掉，在電路板(28)上只看到霍耳開關(guān)(53，53’)和霍耳傳感器(18’)。至少一個(gè)霍耳開關(guān)(53，53’)的信號(hào)根據(jù)圖20的框圖作為進(jìn)入中性范圍的輸入信號(hào)在控制電子組件及微處理機(jī)(63)中進(jìn)行譯碼。附加霍耳開關(guān)的第二個(gè)信號(hào)只用作對(duì)測(cè)量結(jié)果的保護(hù)，因?yàn)樗哂泻芨叩臋z測(cè)中性位置的安全關(guān)聯(lián)性，能夠可靠地使車輛停車。
然后，微處理機(jī)(63)向運(yùn)行信號(hào)輸出端(65)發(fā)出“停車”信號(hào)，該信號(hào)在圖中沒有示出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制電子組件中引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，即使在前進(jìn)額定值速度輸出端(66)和后退額定值速度輸出端(67)還有微小的電壓輸出。這一微小的電壓輸出在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中被完全忽略。結(jié)果可以在圖23中看到。圖中，0.5伏的電壓值相當(dāng)于原先給定速度的最大電壓值(5伏)的10％，該最大電壓值既適于正的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，也適于負(fù)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，在變速手輪(12，13)的中性零點(diǎn)位置上所得的角度值為-3°到+3°，在這一角度范圍內(nèi)車輛停車。在上面的曲線圖(圖21)中所示是霍耳開關(guān)(53，53’)的信號(hào)。處于中性范圍內(nèi)的線性位置測(cè)量霍耳傳感器(18’)的低電壓值由微處理機(jī)(63)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為無效。
圖9-13中所示是磁鐵托架(20)的詳圖，圖中，配有螺線形輪輻(55)的調(diào)整輪(54)和構(gòu)成調(diào)整輪(54)的四邊形受體的四邊形軸承孔(56)都屬于技術(shù)措施，借以在變速手輪(12，13)的四邊形轉(zhuǎn)軸(14)與磁鐵托架(20)之間確保期望實(shí)現(xiàn)的作用力去耦合。螺線形輪輻(55)能夠在橫向?qū)D(zhuǎn)軸(14)產(chǎn)生小沖擊的情況下利用其彈性吸收該小沖擊，并且即使在發(fā)生小沖擊時(shí)也能可靠地把轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到磁鐵托架(20)。磁鐵固定器(62)集成在磁鐵托架上，它借助夾頭逐個(gè)夾住和卡緊每一塊永久磁鐵(21，22)。在圖9和圖10中可以看到開關(guān)溝槽(23)，它被用來實(shí)現(xiàn)對(duì)微型開關(guān)的機(jī)械操作，微型開關(guān)在磁鐵托架外殼外側(cè)的控制面(24)上的接觸凸輪在受壓時(shí)可以滑動(dòng)。
圖14所示為對(duì)電路板(28)的俯視圖，電路板上僅裝有對(duì)接軸承(32)的導(dǎo)套(68)。導(dǎo)套(68)被精確定位在電路板上的一系列中心孔(58a，58b，58c)中，并借助起卡緊作用的夾頭(59)固定安裝在電路板上，這可以從圖16的橫截面圖上清楚地看出。圖15所示為對(duì)電路板的橫截面視圖，在沿圖14之B-B’切線的橫截面上安裝了導(dǎo)套(68)。圖17中可以看到在俯視圖中放大后的導(dǎo)套(68)。它有一個(gè)具有大自由橫截面的三角形內(nèi)孔(74)，按照?qǐng)D5不帶軸套的四邊形轉(zhuǎn)軸插入該三角孔中，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。它的圓柱形外表面構(gòu)成與磁鐵托架(20)的外軸承(31)相對(duì)的內(nèi)軸承(對(duì)接軸承(32))。該圓柱形外表面有三個(gè)沿軸向?qū)虻你姴?69)，在這三個(gè)銑槽中，可對(duì)穿過電路板(28)的直通孔(73)帶止動(dòng)卡爪(59’)的夾頭(59)進(jìn)行調(diào)整。
在圖18和圖19中可以看出，霍耳傳感器(18′)由立位改為臥位后，兩塊永久磁鐵(21，22)中必須有一塊變換極性，以便通過霍耳傳感器獲得可供處理的測(cè)量值。在這種情況下，如圖18和圖19所示，極性相反的永久磁鐵(21，22)的磁力線在霍耳傳感器的范圍內(nèi)的方向相反。
在每一個(gè)在霍耳傳感器中進(jìn)行磁測(cè)量的磁場(chǎng)位置上可得兩個(gè)磁場(chǎng)源的磁通密度和場(chǎng)強(qiáng)矢量分量的幾何相加。在本例反向磁力線的情況下，相加變?yōu)橄鄿p，測(cè)得的疊加磁場(chǎng)的最小測(cè)量值較低，而直接在永久磁鐵下的最大測(cè)量值基本上沒有因?yàn)榱硪粋€(gè)磁場(chǎng)的存在而減弱，因?yàn)楦鶕?jù)庫(kù)侖磁場(chǎng)定律，一磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的減小與磁場(chǎng)源的距離成二次方關(guān)系。據(jù)此，對(duì)于加上去的一個(gè)磁場(chǎng)而言，它的最小和最大場(chǎng)強(qiáng)和磁通密度與同極性和同方向磁力線的情況相比大相徑庭。所以說，霍耳傳感器的測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，因?yàn)榛舳鷤鞲衅鞯拿恳婚L(zhǎng)度距離可利用的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的分辨率較大。由于幾何相加是三維的，被加的磁力線方向在每一個(gè)空間點(diǎn)上不相同，所以測(cè)量結(jié)果與轉(zhuǎn)角的少許具有非線性關(guān)系，但在本例的應(yīng)用場(chǎng)合下還是可以接受的。
圖20中的框圖所表示的是它的中心計(jì)算單元，即微處理機(jī)(63)，在其中對(duì)信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，也就是說，對(duì)霍耳開關(guān)(53，53′)的信號(hào)及其與微處理機(jī)的信號(hào)連接，以及傳送線性位置的霍耳傳感器(18′)的信號(hào)和在這里作為例如微型開關(guān)使用的機(jī)械中性開關(guān)(25)的信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算。機(jī)械中性開關(guān)(25)用來補(bǔ)充某些應(yīng)用場(chǎng)合所需要的安全性，并與霍耳開關(guān)(53，53′)的功能重疊，霍耳開關(guān)(53，53′)是作為用SMD技術(shù)封裝的電子電路焊接到電路板上的。
在霍耳開關(guān)集成電路中，除了提供與垂直穿過它的磁場(chǎng)成比例的輸出電壓的真正霍耳元件以外，霍耳開關(guān)(53，53’)的電子芯片還包括一個(gè)調(diào)壓器，一個(gè)電子放大器，一個(gè)溫度均衡器，以及一個(gè)交會(huì)觸發(fā)器。
霍耳開關(guān)電子芯片也經(jīng)常用在測(cè)量伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速值傳感器中，它基本上是用于要求很高的項(xiàng)目。因此，在輸出端可得到非常穩(wěn)定的矩形信號(hào)。
根據(jù)圖20的框圖進(jìn)行信號(hào)處理是地面輸送工具根據(jù)實(shí)際情況提出的任務(wù)和對(duì)可靠性和耐用性的日常要求。被處理的只是霍耳開關(guān)(18′)的一個(gè)線性信號(hào)以及至少一個(gè)和最多兩個(gè)來自具有全部中性開關(guān)功能的自霍耳開關(guān)(53，53′)和一個(gè)微型開關(guān)(25)的開關(guān)狀態(tài)信號(hào)。在許多應(yīng)用場(chǎng)合為了更安全起見，需要多個(gè)中性開關(guān)信號(hào)。與霍耳開關(guān)相比，微型開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)在于例如它是一個(gè)純電動(dòng)機(jī)械構(gòu)件，根據(jù)電路板(28)上的電壓完成它的工作。微型開關(guān)從霍耳傳感器(18′)的電壓型號(hào)中獲得兩個(gè)帶有正負(fù)符號(hào)的輸出信號(hào)，以控制后面連接上的和未在圖中示出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括輸出端(67)上的一個(gè)后退額定值和輸出端(66)上的一個(gè)前進(jìn)額定值，見圖22中示出的平均曲線圖。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)被制成霍耳開關(guān)(53，53′)或微型開關(guān)(25)的中性開關(guān)的信號(hào)，微處理機(jī)在輸出端(65)獲得運(yùn)行信號(hào)，這一運(yùn)行信號(hào)具有優(yōu)先于所有其它信號(hào)的絕對(duì)優(yōu)先權(quán)，允許或禁止后面連接上的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)控制運(yùn)行，然后，在后退額定值輸出端(67)上的或前進(jìn)額定值輸出端(66)上的低于最小起動(dòng)速度額定值的電壓值都被發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)作為無效而忽略。這樣便產(chǎn)生一個(gè)最小起動(dòng)速度額定值，該值被規(guī)定為指定地面輸送工具的最小起動(dòng)速度值?！扒斑M(jìn)”和“后退”電壓額定值信號(hào)在微處理機(jī)之后還要經(jīng)歷一次由放大器(51)進(jìn)行的變換和放大，把0-5伏的信號(hào)變成0-24伏的電壓信號(hào)。
在圖21(上面的曲線圖)中首先可以看到霍耳傳感器(18’)的原始信號(hào)U4，它由0伏線性變化到+5伏，在正中即2.5伏處正好經(jīng)過零點(diǎn)，相當(dāng)于變速手輪的轉(zhuǎn)角為“0”度時(shí)的變速手輪(12，13)的中性范圍，并以這一形式輸送給微處理機(jī)(63)。在該處填入的曲線圖上可以看到某一個(gè)中性開關(guān)，例如某一個(gè)霍耳開關(guān)(53，53′)的信號(hào)，如上所述，該信號(hào)觸發(fā)或關(guān)閉后面連接上的且未在圖中示出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
當(dāng)變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)角為“0”度，相當(dāng)于“零”行駛速度(中性范圍)時(shí)，霍耳開關(guān)正處于轉(zhuǎn)動(dòng)到它上面的永久磁鐵的正中，即在永久磁鐵的北磁極段與南磁極段之間的界線一側(cè)，在該位置時(shí)，兩個(gè)霍耳開關(guān)(53，53′)的輸出信號(hào)U2和U3的值都是“零”(見圖19，永久磁鐵正中垂直虛線的位置)。只有在向右或向左離開永久磁鐵的中間界線段時(shí)，有關(guān)的霍耳開關(guān)才會(huì)產(chǎn)生它的輸出信號(hào)U2或U3，該信號(hào)不等于零，而且在所有不等于零的轉(zhuǎn)角下都穩(wěn)定地保持為5伏。
在圖22即中間的曲線圖中可以辨別兩個(gè)前進(jìn)和后退調(diào)整值Uv和Ur，這兩個(gè)值相當(dāng)于變速手輪-30°到0°或0°到+30°的轉(zhuǎn)角范圍。
在圖23即下面的曲線圖中可以看到兩個(gè)輸出信號(hào)，即輸出端(66，67)上的前進(jìn)和后退額定值，兩值的變化范圍在0到+5伏之間，相當(dāng)于變速手輪的正、負(fù)轉(zhuǎn)角，但可以分辨，因?yàn)樗鼈兪窃谖⑻幚頇C(jī)(63)的兩個(gè)不同的輸出端輸出的。兩個(gè)速度信號(hào)也絕不同時(shí)有一個(gè)正電壓值，因?yàn)槟菢右馕吨瑫r(shí)前進(jìn)和后退。如果在出錯(cuò)時(shí)發(fā)生這種情況，后面連接的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)將會(huì)識(shí)別錯(cuò)誤狀態(tài)，并忽略兩個(gè)信號(hào)。
在圖21中霍耳開關(guān)(53)的開關(guān)特性曲線上可以看出它的明顯的動(dòng)態(tài)開關(guān)特性，邊側(cè)陡度相對(duì)較陡，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間很短，在斷開和接通狀態(tài)下的信號(hào)電平同樣保持非常穩(wěn)定。
最后，在圖24中還可以看到本發(fā)明的行速值傳送器(17)的設(shè)計(jì)，與圖3a和3b中的結(jié)構(gòu)形式不同，只有一個(gè)霍耳開關(guān)(53)和一個(gè)微型開關(guān)(25)被預(yù)設(shè)為中性開關(guān)。兩個(gè)中性開關(guān)的兩個(gè)信號(hào)中首先出現(xiàn)的一個(gè)信號(hào)被微處理機(jī)(63)檢測(cè)到，并且不再改變隨后的第二個(gè)信號(hào)，因?yàn)閮蓚€(gè)信號(hào)在微處理機(jī)中是在邏輯“或”運(yùn)算中進(jìn)行處理。微處理機(jī)在其輸出端(65)輸出“運(yùn)行信號(hào)”作為停車。為了從微處理機(jī)中得到相反的運(yùn)行信號(hào)“開車”(Frei)，兩個(gè)中性開關(guān)必須轉(zhuǎn)換到“Frei”(開車)，為此必須增加安全措施，需要專門采用兩個(gè)原理上不同的開關(guān)，其中一個(gè)是電子的，另一個(gè)是電動(dòng)機(jī)械的。
權(quán)利要求
1.用控制手柄駕駛的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部(2)，配有一控制器(18)以控制地面輸送工具的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置，控制手柄頭部(2)設(shè)置在控制手柄本體的自由端，包括一個(gè)布置在控制手柄本體加長(zhǎng)部的控制手柄喇叭(3)和一個(gè)控制手柄頭部殼體(3a，3b)，從控制手柄喇叭的兩側(cè)近似橫向?qū)χ刂剖直妊由斓臈U狀把手(4，5)，在該桿狀把手的外端過渡為彎曲的和近似平行于控制手柄喇叭延伸的腕臂段(6，7)，經(jīng)過從腕臂段開始再次彎曲并與向控制手柄本體過渡的部件相連接的支承段(8，9)，其中，由腕臂段和支承段構(gòu)成一個(gè)保護(hù)弓形體，形成把手開口(10，11)，而且，在每個(gè)把手(4，5)與控制手柄喇叭(3)之間設(shè)有一個(gè)變速手輪(12，13)，它們與位于控制手柄喇叭上的轉(zhuǎn)軸(14)一起作前進(jìn)和后退轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸(14)的位置近似相當(dāng)于把手(4，5)之間的連接軸線，并構(gòu)成一個(gè)橫穿控制手柄殼體的控制器軸，另外，在控制手柄喇叭的每一側(cè)至少設(shè)兩個(gè)控制按鈕(15，16)，布置在支承段(8，9)的盆形面或傾斜面上，還有一個(gè)行速值傳送器(17)，它可通過在前進(jìn)和后退時(shí)將支承在控制手柄喇叭上的變速手輪(12，13)從初始轉(zhuǎn)動(dòng)位置向右或向左轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度調(diào)整地面輸送工具速度的大小，通過作為行速值傳送器(17)的控制器(18)的變速手輪(12，13)操縱固定設(shè)在一根轉(zhuǎn)軸上的磁性開關(guān)，該轉(zhuǎn)軸相當(dāng)于轉(zhuǎn)軸(14)，或者說，在形成一定的變速比的情況下它平行于構(gòu)成控制器軸的變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)軸(14)運(yùn)動(dòng)，并強(qiáng)烈地受轉(zhuǎn)軸(14)的影響，該轉(zhuǎn)軸可以達(dá)到與作用在變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)軸上回位彈簧(19)的反作用力相對(duì)應(yīng)的不同角度位置，在復(fù)位力矩作用下可以回到與0km/h的速度相對(duì)應(yīng)的初始轉(zhuǎn)動(dòng)位置，同時(shí)，行速值傳送器(17)連同它的電氣和/或電子部件支承在控制手柄頭部殼體(3a，3b)的范圍內(nèi)，磁性開關(guān)由一個(gè)固定在控制手柄喇叭殼體(3a，3b)內(nèi)，側(cè)面與電路板(28)保持一定距離，并可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵托架(20)組成，在電路板(28)上布置了一個(gè)傳送線性比例位置的霍耳傳感器(18’)，位置與設(shè)在磁鐵托架(20)上的接觸帽狀外殼(26)對(duì)準(zhǔn)，在外殼(26)內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵托架(20)上固定布置了兩塊彼此相隔一定間距的永久磁鐵(21，22)，霍耳傳感器(18’)相對(duì)永久磁鐵凸起，在磁鐵托架(20)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可相對(duì)于磁鐵托架(20)調(diào)整永久磁鐵(21，22)，根據(jù)霍耳傳感器的輸出信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)電子組件，微處理機(jī)可依照磁鐵托架的轉(zhuǎn)角產(chǎn)生前進(jìn)和后退的運(yùn)行信號(hào)以及控制地面輸送工具的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速的運(yùn)行信號(hào)，另外，在永久磁鐵(21，22)或在永久磁鐵外殼(26)的控制面(24)上放置來了一個(gè)作為安全開關(guān)使用的中性開關(guān)，該中性開關(guān)僅在規(guī)定的磁鐵托架(20)的轉(zhuǎn)角下釋放供接近開關(guān)控制地面輸送工具行駛速度的運(yùn)行信號(hào)，磁鐵托架(20)的位置在一側(cè)與在控制手柄喇叭范圍內(nèi)不可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在控制手柄頭部殼體底部(3a)與頂部(3b)之間的電路板(28)保持一定間距，轉(zhuǎn)軸(14)對(duì)著控制手柄喇叭外殼的側(cè)壁(42，43)支承在徑向軸承(31，32；33-36)上，電路板(28)在轉(zhuǎn)軸(14)的對(duì)面支承在軸承(31，32)上，其特征在于傳送線性比例位置的霍耳傳感器(18’)齊平臥放并固定在固定安置于控制手柄頭部的電路板(28)上，其位置直接在磁鐵托架(29)的兩塊永久磁鐵(21，22)轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域的下方或旁側(cè)，兩塊永久磁鐵在與電路板(28)平行的轉(zhuǎn)動(dòng)平面上相互間隔一定距離，起操作電磁鐵的作用，其中，霍耳傳感器(18’)的連接插針(18a，b，c)在一側(cè)突出于電路板(28)的平面，在磁鐵托架(20)上彼此相隔一定距離的兩塊永久磁鐵(21，22)按相同的磁極取向布置，因此，相隔一定間距布置的永久磁鐵相互配合的磁極具有不同的極性，即北極和南極，或南極和北極，磁鐵托架(20)放置在變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)軸(14)上或放置在以一定的變速比平行運(yùn)行的轉(zhuǎn)軸上，采用摩擦連接，此外，磁鐵托架(20)另有一支承是在電路板(28)對(duì)面，布置在永久磁鐵(21，22)的磁性外殼(26)旁側(cè)的軸承(31，32)上，同時(shí)，轉(zhuǎn)軸(14)在一個(gè)中心軸承孔(56)內(nèi)受放置在磁鐵托架(20)一旁的調(diào)整輪(54)的控制，調(diào)整輪(54)裝有用撓性材料制成的輪輻(55)，輪輻(55)處在與轉(zhuǎn)軸(14)垂直的調(diào)整輪平面上，從轉(zhuǎn)軸(14)的外軸承套(57)或設(shè)在該處的軸承孔成螺線形徑向向外延伸，同時(shí)，輪輻為各向彈性輪輻，橫對(duì)輪輻平面也可彎曲，調(diào)整輪(54)被用來形成一個(gè)外軸承(31)，過渡為軸承體(58’)，其環(huán)繞和開放的導(dǎo)向壁向電路板(28)延伸，在導(dǎo)向壁中，為了在電路板(28)上同時(shí)支承轉(zhuǎn)軸，插入了一個(gè)對(duì)接軸承(32)，固定在電路板上轉(zhuǎn)軸(14)的擴(kuò)大的直通孔(73)中，與朝向軸承體(58’)的導(dǎo)套(68)配合精確。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，為了配合接觸帽狀外殼(26)的控制面(24)上的開關(guān)溝槽(23)構(gòu)成中性開關(guān)，充當(dāng)安全開關(guān)使用的相鄰微型開關(guān)(25)的可偏轉(zhuǎn)的控制凸輪(27)是可調(diào)的，該微型開關(guān)只有當(dāng)控制凸輪(27)偏轉(zhuǎn)時(shí)才釋放霍耳傳感器(18’)的運(yùn)行信號(hào)，以控制地面輸送工具的行駛速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制手柄頭部，其特征在于，作為中性開關(guān)的一個(gè)或兩個(gè)霍耳開關(guān)(53，53’)在磁鐵托架(20)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)是這樣布置的，即變速手輪(12，13)在“零”轉(zhuǎn)動(dòng)位置時(shí)，霍爾開關(guān)正好處在轉(zhuǎn)動(dòng)的永久磁鐵(21，22)的正中。此時(shí)發(fā)出一個(gè)0伏的輸出信號(hào)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)變速手輪時(shí)，霍爾開關(guān)的輸出端接受一個(gè)恒定的輸出電壓，例如5伏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)軸(14)由一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著的多邊形銷(14’)構(gòu)成，該多邊形銷垂直于控制手柄喇叭的外壁并延伸到用來安置行速值傳送器(17)所用電磁和電子組件的電路板(28)和磁鐵托架(20)，并布置在該處軸承(31，32)的軸承體中，另外，在一個(gè)直通孔(30)中的轉(zhuǎn)軸(14)多邊形銷(14’)支承在控制手柄喇叭殼體的外壁上，轉(zhuǎn)軸(14)，或者更確切地說，多邊形銷(14’)被引導(dǎo)經(jīng)過一個(gè)附加的空心套塞(33，34)，該套塞在外面插到轉(zhuǎn)軸(14)的端頭上，變速手輪(12，13)只能向右和向左偏轉(zhuǎn)到一個(gè)與地面輸送工具的行駛速度對(duì)應(yīng)的最大轉(zhuǎn)角，變速手輪(12，13)旁側(cè)在與變速手輪的轉(zhuǎn)軸(14)平行的軸向方向有一個(gè)止動(dòng)圓柱銷(37，38)，該止動(dòng)圓柱銷嵌入到離開變速手輪的轉(zhuǎn)軸(14)一定徑向距離，在圓周方向呈同心圓弧狀地排列在控制手柄喇叭殼體外壁上的一個(gè)導(dǎo)槽(39)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，控制手柄喇叭殼體由控制手柄頭部殼體底部(3a)的和殼體頂部(3b)的一部分構(gòu)成，其中，在這兩個(gè)可以互相結(jié)合的殼體部分的接受體中至少放置行速值傳送器(17)的電子和/或電磁組件，而且該處還可以利用支架(40)固定安置支持磁鐵托架(20)轉(zhuǎn)動(dòng)的電路板(28)，同時(shí)，在構(gòu)成控制手柄喇叭(3)上段的殼體頂部(3b)的范圍內(nèi)布置變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)軸(14)，轉(zhuǎn)軸(14)位于控制手柄頭部殼體上部喇叭區(qū)域內(nèi)構(gòu)成轉(zhuǎn)軸軸承體的兩個(gè)彼此相隔一段距離的側(cè)壁(42，43)之間，在上述兩道側(cè)壁的外側(cè)上布置變速手輪(12，13)，變速手輪利用一個(gè)軸向向內(nèi)凸起和同時(shí)構(gòu)成套塞(35’，36’)的軸頸接受和固定轉(zhuǎn)軸的兩端，并且另外至少有一個(gè)徑向向外伸出一定距離、向內(nèi)平行于轉(zhuǎn)軸(14)延伸的止動(dòng)圓柱銷(37，38)，該止動(dòng)圓柱銷嵌入到呈圓弧形地排列在喇叭殼體上部范圍的側(cè)壁(42，43)外側(cè)并在該處切入的一個(gè)導(dǎo)槽(39)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，為了把變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)軸(14)支承在控制手柄喇叭殼體頂部(3b)的兩個(gè)互相對(duì)置的側(cè)壁(42，43)之間，在該處沿圓周方向閉合環(huán)繞的支承區(qū)域內(nèi)建立了兩個(gè)互相對(duì)準(zhǔn)的接受開口作為直通孔，軸承套(35，36)作為外軸承嵌入其中，在其內(nèi)放置接納轉(zhuǎn)軸(14)兩端的套塞(35’，36’)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，設(shè)置變速手輪和控制配件托架(20，26)偏轉(zhuǎn)+/-30°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，軸承(31，32)是滑動(dòng)軸承，使用直徑配合準(zhǔn)確的對(duì)接軸承(32)的導(dǎo)套(69)和軸承體(58’)，以使運(yùn)行時(shí)兩部分之間幾乎沒有縫隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，軸承(31，32)被制成塑料軸承，同時(shí)，調(diào)整輪(54)及其螺線形輪輻(55)連同軸承體(58’)及磁鐵托架(20)被注塑成整體塑料構(gòu)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，螺線形輪輻(55)呈S形地從調(diào)整輪(54)的內(nèi)軸承套(57)向外延伸到調(diào)整輪的環(huán)形輪圈(72)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，調(diào)整輪(54)在被設(shè)計(jì)成圓筒形的軸承體(58’)內(nèi)處在永久磁鐵(21，22)的接觸帽狀外殼(26)的外側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，輪輻(55)在軸向方向的寬度比它的在徑向方向測(cè)得的厚度大好幾倍。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，調(diào)整輪(54)的內(nèi)軸承套(57)設(shè)有一個(gè)四邊形軸承孔，以便楔入和固定被設(shè)計(jì)成多邊形銷(14’)的轉(zhuǎn)軸(14)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，向軸承體(58’)的外側(cè)及布置在該處的調(diào)整輪看去，從四邊形軸承套(57)的各個(gè)角伸出的呈S形螺線形輪輻(55)按逆時(shí)針方向延伸到調(diào)整輪(54)的外輪圈(72)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，軸承體(58’)是由部分環(huán)繞的永久磁鐵(21，22)的接觸帽狀外殼(26)的側(cè)壁構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，軸承體(58’)和對(duì)接軸承(32)的導(dǎo)套(68)內(nèi)部和外側(cè)都是圓筒形的，由于導(dǎo)套(68)具有部分環(huán)繞的、徑向外凸的軸承凸起(61)，軸承體(58’)具有在內(nèi)側(cè)相應(yīng)的凹陷，因而兩個(gè)部件可以軸向互相配合。
17.根據(jù)權(quán)利要求8至12所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，在導(dǎo)套(68)的下側(cè)有一個(gè)臺(tái)階形的向外伸出的拐角(70)，磁鐵托架(20)的接觸帽狀外殼(26)的下側(cè)部分地處在該拐角上。
18.根據(jù)權(quán)利要求8至17所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，在導(dǎo)套(68)的下側(cè)是插入中心孔(58a，b，c)內(nèi)的校正凸輪(71)，導(dǎo)套借以固定在電路板(28)上。
19.根據(jù)權(quán)利要求8至18所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，在電路板(28)上，導(dǎo)套(68)固定于設(shè)在該處為轉(zhuǎn)軸(14)預(yù)設(shè)的直通孔(73)中。
20.根據(jù)權(quán)利要求8至19所述的機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部，其特征在于，為了在電路板(28)上固定導(dǎo)套(68)，在下側(cè)增加了帶止動(dòng)卡爪(59’)的夾頭(59)插在直通孔(73)中。
21.配有控制手柄頭部和可轉(zhuǎn)動(dòng)變速手輪的機(jī)動(dòng)地面輸送工具測(cè)量裝置的行速值傳送器，可根據(jù)變速手輪(12，13)相對(duì)于中性位置(不運(yùn)行狀態(tài))轉(zhuǎn)角產(chǎn)生控制運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)整信號(hào)和地面輸送工具運(yùn)行的其它信號(hào)，包括一個(gè)線性靜態(tài)霍爾傳感器(18’)，霍耳傳感器固定安裝在電路板(28)上，取向與在它上方可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵托架(20)相對(duì)，可根據(jù)變速手輪的轉(zhuǎn)角產(chǎn)生控制運(yùn)行的比例輸出信號(hào)，同時(shí)在電路板上布置至少一部分電子測(cè)量設(shè)備和一個(gè)微處理機(jī)，以進(jìn)行信號(hào)處理，其特征在于，磁鐵托架(20)和電路板(28)作為結(jié)構(gòu)單元彼此相隔一定距離互相固定地布置在一個(gè)樞軸承(31，32)上，同時(shí)，在電路板(28)上為變速手輪的轉(zhuǎn)軸(14)而設(shè)的一個(gè)直通孔(73)中為樞軸承(31，32)的外軸承(31)固定設(shè)置了一個(gè)對(duì)接軸承(32)和一個(gè)導(dǎo)套(68)，一方面通過該對(duì)接軸承可以支承變速手輪(12，13)的轉(zhuǎn)軸，另一方面經(jīng)過該對(duì)接軸承支承磁鐵托架(20)的外軸承(31)的側(cè)向軸承體(58’)，永久磁鐵(20，21)的外殼(26)在軸承體(58’)上經(jīng)過一個(gè)圓弧形構(gòu)件同心向外延伸，同時(shí)把經(jīng)過集成在軸承體(58’)內(nèi)調(diào)整輪(54)及其輪輻(55)，把磁鐵托架(20)和外殼(26)連接固定在轉(zhuǎn)軸(14)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的行速值傳送器，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求8至20之一配置了樞軸承(31，32)以及調(diào)整輪(54)和輪輻(55)。
全文摘要
一種機(jī)動(dòng)地面輸送工具的控制手柄頭部和行速值傳送器，特別是用于地面輸送工具運(yùn)行控制系統(tǒng)的行速值傳送器。本發(fā)明比以往更可靠地檢測(cè)中性位置，保證只用一個(gè)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的單純的微型開關(guān)就能夠控制和停止在突然不正常地開始運(yùn)行時(shí)發(fā)生的地面輸送工具的運(yùn)動(dòng)，以克服造成磁鐵托架意外軸向和徑向位移以及導(dǎo)致此種位移的多邊形銷軸的機(jī)械不準(zhǔn)確性，基本上防止由于這種機(jī)械不準(zhǔn)確性引起的故障。
文檔編號(hào)B62B3/06GK1736752SQ200510088449
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
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