專利名稱：用于機械的控制裝置的制作方法
技術領域：
本公開一般涉及機械領域，以及更具體地，本7>開涉及一種用于機械 的控制裝置。
背景技術：
在典型的用于工程機械變速箱的控制裝置中，通常分別4吏用進退控制 桿和速度控制桿來控制變速箱的進退齒輪和速度齒輪。具體地， 一方面， 駕駛員可以利用進退操作手柄來操作進退控制桿，以控制變速箱的進退齒 輪，從而實現機械的進退控制。另一方面，駕駛員可以利用速度操作手柄 來操作速度控制桿，以控制機械的速度齒輪，從而實現機械的速度控制。 因為進退操作手柄和速度操作手柄分開設置，所以這種結構通常占用較多 的機械駕駛室空間
另外，現在技術也公開了 一種利用單個操作手柄來操作進退控制桿和 速度控制桿的解決方案。然而，在現有技術中，都是將變速箱的進退控制 桿和速度控制桿分別設置在機械駕駛室的不同位置處。這樣，這種結構也 占用較多的駕駛室空間。
因此，本領域特別需要一種用于機械的控制裝置，其能夠將速度控制 桿和進退控制桿集成在一起以便節省有限的機械駕駛室空間。

發明內容
根據本^Hf的一方面，提供一種用于機械的控制裝置。該控制裝置包 括操作桿；控制桿，通過第一聯動機構與所述操作桿相接合，其中所述 第一聯動機構被i殳置為將所述操作桿繞其軸線的旋轉運動轉換為所述控制 桿的軸向運動；和控制套筒，通過第二聯動機構與所述操作桿相接合，其中所述第二聯動機構被設置為將所述操作桿繞所述控制桿的軸線的旋轉運 動轉換為所述控制套筒繞所述控制桿的軸線的旋轉運動。
根據本公開的另一方面，提供一種包括上述控制裝置的機械。
根據;^^開，將控制桿和控制套筒集成在一起，并且通過操作桿的不 同旋轉運動來分別產生控制桿和控制套筒的相應動作。取決于具體的設計 要求，控制桿可以為速度控制桿和控制套筒可以為進退控制桿，或者控制 桿可以為進退控制桿和控制套筒可以為速度控制桿。這樣，與現有技術相 比，本公開的控制裝置具有緊湊而筒單的結構。
將在以下本^^開的示例性實施例的詳細說明中描述本^Hf這些和其他 特征與優勢，對于本領域普通技術人員來說，考慮這些詳細描述將使得本 公開這些和其他特征與優勢變得明顯。


圖1示出了根據本公開實施例的用于機械的控制裝置的外觀示意圖； 圖2示出了才艮據4^Hf實施例的圖1所示的控制裝置下部沿2-2線的 截面浮見圖3示出了才艮據^^開實施例的圖1所示的控制裝置上部沿3-3線的 截面視圖4示出了根據^^開實施例的控制裝置的圖2中的圓圏A部分的放 大截面視圖5示出了才艮據4UHf實施例的控制裝置的圖2中的圓圏B部分的放 大截面浮見圖；以及
圖6示出了根據本公開另一實施例的控制裝置的分解視圖。
具體實施例方式
下面參考附圖，將詳細地描述本公開的若干實施例。應當理解，在此 所描述的實施例只是示意性的，而并非對本公開的各個方面的限制。在各 個附圖中，相同的參考標記表示相同或相似的部件。如圖1、圖2和圖3所示，根據本公開實施例的用于工程機械的控制 裝置100可以包括大致桶狀的殼體1。具體地，如圖2和3所示，該殼體l 具有側表面111、 112、 113、 114和下表面115。該殼體l的一個側表面111 向外凸出而形成半圃筒狀，以及該殼體1的其他側表面112、 113和114 以及下表面115為平坦表面。殼體l內部可以容納第一聯動機構，這將在 后面做詳細說明。另外，如圖1和2所示，殼體1上部可以設置護蓋17， 以保護殼體l內的各個部件。本領域技術人員應當理解，圖l中所示的殼 體1的形狀和結構僅僅是示意性的。取決于具體的i更計要求，殼體1可以 具有其他形狀和結構。
進一步，如圖1和圖3所示，根據本公開實施例的用于機械的控制裝 置100還可以包括從殼體1的側表面114向外伸出的第一套管2以及從殼 體1的下表面115向下伸出的第二套管3。第一套管2和第二套管3均具 有空心結構。例如，可以通過合適的鑄造或鍛造工藝，來一體地制造殼體 1、第一套管2以及第二套管3。可選擇地，也可以通過合適的焊接或固定 工藝，將第一套管2和第二套管3分別接合到殼體1的側表面114和下表 面115。
進一步，如圖3所示，根據;^^開實施例的控制裝置還可以包括操作
桿4。操作桿4的直徑小于第一套管2的內徑。這樣，操作桿4可以穿過 第一套管2的空心結構并從第一套管2的兩端部211和212伸出。
操作桿4從第一套管2的端部211伸出，并且延伸穿過殼體l。操作 桿4的端部5通過螺塞結構(未示出)支撐在殼體1的側表面112上，其 中側表面112與側表面114相對。
同時，在操作桿4的另一端部6上可以設置具有空心結構的操作手柄 7，其中操作桿4的另一端部6從第一套管2的另一個端部212伸出。從圖 3中可以清楚地看到，操作桿4的另一個端部6 i殳置在操作手柄7的空心 結構內，使得操作桿4與操作手柄7接合在一起。這樣，駕駛員可以通過 操作手柄7來操作所述操作桿4。
如圖3所示，在第一套管2的端部212處，可以利用諸如螺塞結構等的第一連接件8，將第一套管2和操作桿4接合在一起，使得操作桿4可 繞其軸線旋轉。可選地，第一套管2和操作桿4之間還設置有尼龍墊圏9。
這樣，在本/>開實施例中，通過由第一套管2和諸如螺塞結構的第一 連接件8組成的第一連接部分，可以將操作桿4與殼體1相接合，同時操 作桿4可繞其軸線旋轉。可選地，代替第一套管2，也可以通過螺塞直接 將操作桿4和殼體1相接合，同時操作桿4可繞其軸線旋轉。本領域技術 人員應該理解，第一連接部分還可以采用其他結構，只要可以將操作桿4 接合到殼體1并且操作桿4可繞其軸線旋轉即可。
進一步，如圖2、圖3和圖4所示，根據^^開實施例的用于機械的 控制裝置100還可以包括控制桿10,其中控制桿10的直徑小于第二套管3 的內徑。這樣，控制桿10可以穿過第二套管3的空心結構，并延伸到殼體 1內。
從圖3中可以清楚地看到，在延伸到殼體1內的控制桿10的一部分上 安裝有齒條結構11，其中齒條結構11的一個側表面101上設置有橫向齒 條。從圖3也可以清楚地看到，在延伸在殼體1內的操作桿4上設置有齒 輪結構12,其中齒條結構11上的齒條與齒輪結構12上的齒輪相嚙合。
這樣，通過由齒條結構11和齒輪結構12構成的第一聯動機構，可以 將操作桿4接合到控制桿10。當操作桿4繞其軸線旋轉時，通過包括齒條 結構11和齒輪結構12的第一聯動機構，產生控制桿10的軸向運動。也就 是說，通過第一聯動機構，可以將操作桿4繞其軸線的旋轉運動轉換為控 制桿10的軸向運動。本領域技術人員應該理解，附圖中所示的第一聯動機 構的結構僅僅是示意性的。本公開的第 一聯動機構可以是任何其他結構， 只要可以將操作桿4繞其軸線的旋轉運動轉換為控制桿10的軸向運動即 可。
進一步，如圖1和圖4所示，根據本公開的用于機械的控制裝置100 還可以包括具有空心結構的控制套筒13。控制套筒13的內徑大于控制桿 IO的外徑。這樣，如圖4所示，控制桿10可以穿過控制套筒13的空心結 構，并從控制套筒13的兩個端部131和132伸出。如圖4所示，控制桿10的從控制套筒13的端部131伸出的部分穿過 第二套管3而進入殼體1。正如上面所描述的，通過包括控制桿10上的齒 條結構11和操作桿4上的齒輪結構12的第一聯動機構，進入殼體1的控 制桿10可以與操作桿4在殼體1內的部分相接合。這樣，當操作桿4繞其 軸線旋轉時，可以通過第一聯動機構產生控制桿10的軸向運動。
控制桿IO從控制套筒13的另一端部132伸出的部分上可以設置換向 搖臂或者速度搖臂，這將在后面做詳細描述。
控制套筒13與第二套管3相鄰的端部131的外徑可以小于第二套管3 的內徑。這樣，如圖4所示，控制套筒13的端部131可以延伸在控制桿 10和第二套管3之間。在控制套筒13的端部131處，控制桿10的外徑通 常設置為比控制桿10的其他部位的外徑小。這樣，如圖4所示，在控制套 筒13的端部131處，可以通過諸如固定銷等的第二連接件14，將控制套 筒13和第二套管3接合在一起。
可選地，控制套筒13的端部131的內徑可以大于第二套管3的外徑。 這樣，可以將控制套筒13的端部131套接在第二套管3的外徑上，并利用 諸如固定銷等，將控制套筒13和第二套管3接合在一起。
由此，通過由第二套管3和諸如固定銷等的第二連接件14構成的笫二 連接部分，可以將控制套筒13與殼體1相接合。可選地，代替第二套管3， 也可以通過螺塞等，直接將控制套筒13接合到殼體1。本領域技術人員應 該理解，附圖中所示的第二連接部分的結構僅僅是示意性的，能夠將控制 套筒13與殼體1相接合的其他任何結構也可以使用在本公開中。
另外，在控制套筒13的另一端部132處，可以設置換向搖臂或者速度 搖臂。這將在后面做詳細描述。
這樣，通過由第一連接部分、殼體1和第二連接部分組成的第二聯動 機構，可以將操作桿4和控制套筒13相接合。當操作桿4圍繞控制桿10 的軸線轉動時，控制套筒13可以繞控制桿10的軸線旋轉。也就是說，可 以通過第二聯動機構，將操作桿4圍繞控制桿10的軸線的旋轉運動轉換成 控制套筒13繞控制桿10的軸線的旋轉運動。本領域技術人員應該理解，本公開的第二聯動機構還可以為任何其他結構，只要可以將操作桿4繞控 制桿10的軸線的轉動轉換為控制套筒13繞控制桿10的軸線旋轉即可。
正如，如圖上面所提到的，控制桿10的端部102和控制套筒13的端 部132可以分別設置速度搖臂或換向搖臂。
例如，如圖5所示，換向搖臂18通過銷結構19固定在控制套筒13 的端部132上。同時，速度搖臂(未示出)也可以通過類似結構固定在控 制桿10的端部102。在這種情況下，控制桿10用作速度控制桿，而控制 套筒13用作進退控制桿。 一方面，控制桿10的軸向運動可以調節變速箱 的速度齒輪，以便進行速度控制。另一方面，控制套筒13的旋轉運動可以 調節變速箱的進退齒輪，以便進行進退控制。換向搖臂18和速度搖臂的結
常用的結構，它們并非并發明的重點，在此省略對其的贅述。
本領域技術人員應該理解，取決于設計需要，也可以將換向搖臂18
設置在控制桿10上，而將速度搖臂設置在控制套筒13。這樣，控制桿IO
可以用作進退控制桿，而控制套筒13可以用作速度控制桿。
進一步，如圖4所示，在控制桿10和第二套管3之間也設置有尼龍墊
圏15。
另外，如圖4所示，根據本公開的機械可以包括一個具有空心結構的 安裝套筒16，其固定在機械上方便駕駛員操作的適當位置處。安裝套管16 的內徑大于控制套筒13的外徑。這樣，如圖4所示，控制套筒13可以穿 過安裝套筒16內的空心結構，并通過尼龍墊圏20與安裝套管16緊密接合。 在正常情況下，安裝套筒16處于靜止狀態，而控制套筒13可以在安裝套 筒16的空心結構內旋轉。這樣，根據4^^開的用于機械的控制裝置100 可以通過安裝套筒16而安裝在機械駕駛室的適當位置，以供駕駛員操作。
圖6以分解視圖更清楚地示出根據本公開另一實施例的控制裝置200 的各個組成部件及其裝配關系。該控制裝置200與根據圖1-5的控制裝置 100基^目同，示出了在控制裝置100中未提及的一些輔助裝配部件如襯 套等，其中相同或相應的部件用相同的附圖標記來表示。與控制裝置100相比，該控制裝置200在個別部件的構型上有所變化。例如，第一套管2 從殼體1的側表面112而非側表面114伸出；手柄7的外形也有所不同， 等等。但是應當理解，這些變化不會對本公開的控制裝置的功能特征產生 任何影響。
下面對本公開的控制裝置100在工程機械中的應用方式作以簡單描 述。為了描述方便，將控制桿10用作速度控制桿，而將控制套筒13用作 進退控制桿。然而，本公開并不局限于此，也可以將控制桿10用作進退控 制桿，而將控制套筒13用作速度控制桿。
一方面，當駕駛員在駕駛過程中需要改變速度時，他/她可以通過操作 手柄7扭動操作桿4，以便操作桿4可以圍繞其軸線旋轉。通過由設置在 操作桿4上的齒輪結構12和i殳置在控制桿10上的齒條結構11構成的第一 聯動機構，可以將操作桿4的上述旋轉運動轉換成控制桿10的軸向運動。 接下來，可以利用設置在控制桿10下部的速度搖臂，將控制桿10的軸向 運動傳遞到變速箱的速度齒輪，從而實現速度控制。
另一方面，當駕駛員在駕駛過程中需要前進或倒車時，他/她可以通過 操作手柄7拉動或推動操作桿4，以便操作桿4可以圍繞控制桿10的軸線 旋轉。通過由第一連接部分(包括第一套管2和螺塞結構8 )、殼體1以 及第二連接部分(包括第二套管3和固定銷14 )組成的第二聯動機構，可 以將操作桿4的上述旋轉運動轉換成控制套筒13圍繞控制桿10的軸線的 旋轉運動。接下來，可以經由設置在控制套筒13下部的換向搖臂18,將 控制套筒13的旋轉運動傳遞到變速箱的進退控齒輪，從而實現進退控制。
利用本公開，可以將速度控制桿和進退控制桿集成在一起而形成單桿 結構，從而實現結構緊湊并且簡單的變速箱控制裝置。
在以上的描述中，以工程機械為例敘述了本/^開的應用。應當理解， 本^^開的控制裝置也可以應用到其他機械中。
雖然到此為止參考本公開的優選實施例描述了本公開，但是應當理解， ^^開并不局限于這些實施例。在不偏離所附權利要求限定的本公開精神 和范圍的情況下，可以做出各種變更和替換。
權利要求
1.一種用于機械的控制裝置(100)，包括操作桿(4)；控制桿(10)，通過第一聯動機構(11，12)與所述操作桿(4)相接合，其中所述第一聯動機構(11，12)被設置為將所述操作桿(4)繞其軸線的旋轉運動轉換為所述控制桿(10)的軸向運動；和控制套筒(13)，通過第二聯動機構(1，2，8，3，14)與所述操作桿(4)相接合，其中所述第二聯動機構(1，2，8，3，14)被設置為將所述操作桿(4)繞所述控制桿(10)的軸線的旋轉運動轉換為所述控制套筒(13)繞所述控制桿(10)的軸線的旋轉運動。
2. 根據權利要求1所述的用于機械的控制裝置(100 )， 其中所述控制桿(10)被設置為穿過所述控制套筒(13)的空心結構并從所述控制套筒(13)的第一端(131)和第二端伸出，以及其中所述控制桿(10)在所述控制套筒(13)的第一端(131)通過第 一聯動機構(11, 12 )與所述操作桿(4 )相接合，以及所述控制套筒(13 ) 的第一端(131)通過第二聯動機構(1， 2， 8, 3， 14)與所述操作桿(4) 相接合。
3. 根據權利要求2所述的用于機械的控制裝置(100)，其中所述第 一聯動才幾構(11， 12)包括齒條結構(11)，設置在所述控制桿(10)的從所述控制套筒(13) 的所述端部(131)伸出的一部分上；以及齒輪結構(12)，設置在所述操作桿(4)上，其中所述齒條結構(11)上的齒條與所述齒輪結構(12)上的齒輪相 嚙合。
4. 根據權利要求2或3所述的用于機械的控制裝置(100)，其中所 述第二聯動機構(1， 2, 8， 3， 14)包括殼體(1)，具有側表面(111, 112, 113， 114)和下表面(115)，其中所述第一聯動機構(11， 12)設置在所述殼體(1)內；第一連接部分(2， 8)，被設置在所述殼體(1)的一個側表面(114)處，用于將所述操作桿(4)接合到所述殼體(1)上，同時保持所述操作桿(4)可繞其軸線旋轉；以及第二連接部分(3， 14)，被設置在所述殼體(1)的下表面(115)處,用于將所述控制套筒(13)接合到所述殼體(1)。
5. 根據權利要求4所述的用于機械的控制裝置(100)，其中所述第 一連接部分(2, 8)包括第一套管，,皮設置為從所述殼體(1)的所述側表面(114)橫向向外 伸出，其中所述操作桿(4)穿過所述第一套管(2)的空心結構并從所述 第一套管(2)兩個端部(211， 212)伸出，從所述第一套管(2)的一個 端部(211)伸出的所述操作桿(4)延伸到所述殼體(1)內，以及在延伸 到所述殼體(1)內的所述操作桿(4)的一部分上設置齒輪結構(12); 以及第一連接件(8)，被設置在所述第一套管(2)的另一端部(212)處， 用于將所述操作桿(4)與所述第一套管(2)相接合。
6. 根據權利要求5所述的用于機械的控制裝置(100)，其中所述第 一連接件(8)為螺塞結構。
7. 根據權利要求4所述的用于機械的控制裝置(100)，其中所述第 二連接部分(3， 14)包括第二套管(3)，從所述殼體(1)的下表面(115)向下伸出，并且與 所述控制套筒(13)的端部(131)相接合；以及第二連接件(14)，用于在所述控制套筒(13 )的所述端部(131)處 將所述控制套筒(13)與所述第二套管(3)相接合。
8. 根據權利要求7所述的用于機械的控制裝置(100)，其中所述第 二連接件(14)是銷結構。
9. 根據權利要求l所述的用于機械的控制裝置(100)，其中所述控 制桿(10)是速度控制桿，以及所述控制套筒(13)是進退控制桿。
10. 根據權利要求l所述的用于機械的控制裝置(100)，其中所述控 制桿(10)是進退控制桿，以及所述控制套筒(13)是速度控制桿。
11. 根據權利要求l所述的用于機械的控制裝置(100)，還包括手 柄，安裝在所述操作桿(4)的一個端部(6)上。
12. —種機械，包括根據權利要求l-ll任意一個所述的控制裝置。
全文摘要
本發明公開了一種用于機械的控制裝置。該控制裝置包括操作桿；控制桿，通過第一聯動機構與所述操作桿相接合，其中所述第一聯動機構被設置為將所述操作桿繞其軸線的旋轉運動轉換為所述控制桿的軸向運動；和控制套筒，通過第二聯動機構與所述操作桿相接合，其中所述第二聯動機構被設置為將所述操作桿繞所述控制桿的軸線的旋轉運動轉換為所述控制套筒繞所述控制桿的軸線的旋轉運動。
文檔編號F16H63/30GK101602327SQ20081009881
公開日2009年12月16日 申請日期2008年5月12日 優先權日2008年5月12日
發明者劉小龍, 劉長全, 崔月美, 李友剛, 胡啟寶, 郭金海, 門世宗, 馬爾科姆·基辛格 申請人:山東山工機械有限公司