CN103218009A - 侧杆控制器握把 - Google Patents

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Abstract

一种侧杆控制器握把，设有：基座；从基座向上延伸的细长柱状握把；在柱状握把的上端部处的头部；和相对于柱状握把横向地且向上延伸的拇指搁置表面。拇指搁置表面由向外延伸的凹形支撑壁支撑，该支撑壁在大致蜿蜒的边缘处与拇指搁置表面接合，该边缘可以从其在柱状握把处的下部区域大致向外凸出地延伸到凸出顶点区域，随后从顶点区域大致向上地且凹陷地延伸到其在头部处的上部区域。拇指搁置表面可是凹形的以促进舒适性。侧杆控制器握把的头部包括分开的面表面，其限定了在横向上彼此相邻地设置的内侧面表面和外侧面表面。内侧面表面可以被设置在比外侧面表面低的高度处，且内侧按钮和外侧按钮分别从内侧面表面和外侧面表面向外突出。

Description

侧杆控制器握把
交叉引用
本申请涉及与此同时提交的的共有的美国外观申请No.29/---，---(代理人存档号No.BHD-4439-113)，由此该申请的全部内容通过引用以其整体专门合并于此。
技术领域
在此所公开的实施例总体上涉及一种侧杆控制器握把，该侧杆控制器握把作为用于各种装置的操作界面是有益的，从而允许操作者实施各种手动控制输入。
背景技术
侧杆控制器(在本领域中被简单地称为“侧杆”或“操纵杆”)已被广泛地应用于各种行业中，以控制重型机械、施工车辆、推土机、潜艇、模拟器以及飞行器。在航空业中引入侧杆最初以军事应用出现，诸如以便为喷气式歼击机、直升机、飞行器模拟器和远程控制(无人驾驶)飞行器提供飞行员控制输入。进而，商用和普通航空工业也意识到用侧杆来代替传统的中央安装的操纵杆如下优点：提供飞行器仪表面板中的仪器的增强可视性和为飞行员增加物理空间。因而只有当军用飞行器的电传操纵技术可用在非军用飞行器上时，在除了军用航空之外的航空业中使用侧杆才可行。
由于在与公知的飞行器控制操纵杆相比时，非军用飞行器的侧杆相对于飞行员的位置以及作用力的大小明显不同，所以工程师和设计师在开发非军用飞行器的侧杆时面临的最具挑战的方面之一存在于为这样的侧杆提供合适的人机工程特征方面。更具体地，如其名字暗示的，侧杆物理上位于飞行器的横向上的操纵台处并且旨在只由飞行员的一个手臂进行控制，而控制杆物理上位于飞行员的前方中并且可由两个手臂一起控制。因此，与传统控制操纵杆相比，在侧杆中的起动力(break-out force)和主梯度(master gradient)明显较低。
在人机工程学和操作性能方面，对于实现侧杆和谐应用同等重要的是舒适性以及重要***功能致动器的可接入性，诸如自动驾驶快速断开功能、优先控制(即取得所在侧(on-side)的侧杆的控制的优先权，而侧向侧(cross-side)的侧杆闲置)、PTT(一键通)通讯功能等等。因此，作为在此所公开的侧杆控制器握把涉及在操作者舒适性和各种***功能的可接入性方面提供优越的人机工程学和操作性能。
发明内容
根据一方面，侧杆控制器握把将包括：基座；从基座向上延伸的细长柱状握把；在柱状握把的上端部处的头部；以及相对于柱状握把横向地并且向上地延伸的拇指搁置表面。拇指搁置表面可以由向外延伸的凹形的支撑壁支撑，该支撑壁在大致蜿蜒的边缘处与拇指搁置表面接合。在这点上，该大致蜿蜒的边缘可以从其在柱状握把处的下部区域大体上向外凸出地延伸到凸出顶点区域，并且随后从顶点区域大体上向上地且凹陷地延伸到其在头部处的上部区域。拇指搁置表面是凹形的以促进舒适性。
侧杆控制器握把的头部可以包括分开的面表面，该分开的面表面限定了在横向上彼此相邻地设置的内侧面表面和外侧面表面。根据一些实施例，内侧面表面被设置在比外侧面表面低的高度处。因而内侧按钮和外侧按钮可以分别从内侧面表面和外侧面表面向外突出。更具体地，一些实施例将包括设置在比外侧面表面低的高度处内侧面表面，使得内侧按钮被定位在由内侧面表面与L形的一对顶壁和侧壁限定的内侧凹槽中。内侧面表面和外侧面表面可以在其后端处彼此接合，且相对于彼此向前分离，使得与外侧面表面相比，内侧面表面处于较低高度处。
向前的按钮和/或横向的按钮可以从头部向外延伸并且从拇指搁置支撑壁横向地延伸，以为其它的飞行器***功能的驾驶控制做好准备。
侧杆控制器握把的一些实施例将包括覆盖柱状握把的至少一部分的弹性材料。基座还可以包括凹陷地展开的手掌支撑面，该支撑面能够在向后方向上是细长的。
侧杆控制器握把的其它实施例将包括：基座；从基座向上延伸的细长柱状握把；以及在柱状握把的上端部处的头部，其中头部包括分开的面表面，该分开的面表面限定了在横向上彼此相邻地设置的内侧面表面和外侧面表面，内侧面表面处在比外侧面表面低的高度处。因而可以设置分别从内侧面表面和外侧面表面向外突出的内侧按钮和外侧按钮。
因而飞行器或其它需要手动用户控制输入的装置(例如重型机械，***模拟器等等)可设有一个(或多个)侧杆控制器握把。当设置在飞行器中时，将同样存在侧杆控制器握把的镜像对，一个作为飞行员的左手握把，而一个作为副驾驶的右手握把。
这些和其它方面及优点将在对其下列优选的示例性实施例的详细描述给予仔细考虑后变得更加明晰。
附图说明
通过结合附图，参考下列示例性的非限制性说明的实施例的具体描述，将更好并且更完整地理解所公开的实施例。
图1是飞行员看到的飞行器座舱的视图，其中示出了根据一个实施例的飞行员(左手侧)和副驾驶(右手侧)的侧杆控制器握把；
图2是图1所描述的飞行员(左手侧)的侧杆控制器握把的右侧透视图；
图3和4分别是图2所描述的侧杆控制器握把的前正视图和后正视图；
图5是图2所描述的侧杆控制器握把的顶部平面图；
图6和7分别是图2所描述的侧杆控制器握把的右侧正视图和左侧正视图；
图8和9分别是根据另一实施例的侧杆控制器握把的前正视图和后正视图。
具体实施方式
附图1示出飞行员看到的示例性飞行器座舱AC环境的视图，飞行器控制器和仪表位于所述行器座舱AC环境中。如能够看到的，飞行员(左手侧)和副驾驶(右手侧)的侧杆控制器握把SS1和SS2(在下文中有时简单地称之为“侧杆”)分别被定位在与飞行员和副驾驶座位PS1、PS2相邻的座舱AC的左右操纵台CL、CR上。侧杆SS1、SS2中的每个都设有柔性护罩FS1、FS2，以便将其机械和电子连接件明显地隐藏。如能够看到的，由于在侧面操纵台CL、CR上侧杆SS1、SS2分别在座位PS1、PS2的横向上定位，所以控制面板CP不会被侧杆SS1、SS2遮挡，从而为飞行员提供更大的飞行器仪表可视性。
应该意识到，虽然对飞行器侧杆控制器进行参考，但是各种其它应用和装置也可类似地设有如在此所述的控制杆。因此，对飞行器侧杆控制器的参考应该被理解为是对目前的优选实施例的参考，所述目前的优选实施例不限于其可能的最终用途。
附图2-7更详细地示出了飞行员(左手侧)侧杆SS1，应当明白的是副驾驶(右手侧)侧杆SS2大体上是与侧杆SS1的镜像。因此，下面关于飞行员侧杆SS1的讨论同样适合副驾驶侧杆SS2并且与副驾驶侧杆SS2相关，但是为了清楚起见将不对副驾驶侧杆SS2进行详细描述。
侧杆SS1通常由上部头部10、柱状握把12以及底部基座14组成，所述上部头部10、柱状握把12以及底部基座14被构造成使得在使用期间抓握侧杆时，飞行员的左手可以舒适地配合在侧杆上(参见图2)。拇指搁置表面16相对于柱状握把12大致横向地且向上地延伸。例如图3所示，拇指搁置表面16由向外凹陷延伸的支撑壁16b支撑，该支撑壁16b在大体横向蜿蜒的边缘16a处与拇指搁置表面接合。边缘16a从其下部区域16a1大致向外凸出地延伸至凸出的顶点区域16a2，，并且随后大致向上地且凹陷地延伸到其在头部10处的上部区域16a3。拇指搁置表面16本身轻微的凹陷，以便提高舒适性。
头部10限定了分开的面表面，该分开的面表面限定了轻微凹陷的或者大体上平坦的内侧和外侧(相对于飞行员来说)的面表面18、20，面表面18、20在横向上被彼此相邻地设置。内侧表面和外侧表面18、20在其后端(相对于控制面板CP来说)彼此接合，并且随后彼此向前地分离，使得内侧表面18相对于外侧表面20处在较低的高度处。内侧表面和外侧表面18、20包括从其上向外突出的按钮18a、20a。按钮18a例如用于提供自动驾驶的快速断开和/或用于建立侧杆SS1和SS2的优先权(例如，用于建立侧杆SS1和SS2中的哪个能向飞行器姿态控制表面提供主动控制输入)，而可以采用按钮20a作为触觉控制转向(TCS)按钮(例如允许飞行员在不脱开自动驾驶的情况下暂时不顾自动驾驶而允许手动输入俯仰(垂直速度)变化)。因而，为了给予飞行员更多触觉感知来识别按钮18a、20a中正确的一个(由此最小化对于正在致动哪个按钮的混淆)，内侧按钮18a由于相应面表面18、20的不同的角度取向，所以与外侧按钮20a相比处于略低的高度处。
在这点上，与面表面18、20中的每一个相切的的平面(相对于控制面板CP)大体上向上且向前倾斜不同的角度。内侧面表面18相对于水平面的倾斜角小于外侧面表面相对于水平面的倾斜角。此外，在内侧面表面和外侧面表面18、20之间相对于水平面的角度差，使得分别从面表面18、20向外延伸的按钮18a、20a的平坦顶表面形成处在大约10°到大约15°之间的角度，更优选地约13°(±约0.25°)。
在使用中，飞行员将握住侧杆SS1，从而在拇指由拇指搁置表面16定位并且支撑的情况下，飞行员的手掌靠着柱状握把12物理地放置。随后飞行员就能操控拇指和手指，以便接近由侧杆SS1展现的各种***按钮。在这点上可以观察到内侧按钮18a基本上位于由面表面18和L形的顶壁和侧壁18b、18c限定的内侧凹槽中，所述L形的顶壁和侧壁18b、18c将较低的内侧面壁18接合到较高的外侧面壁20。如所看到的，侧壁18c在向后方向上从其与顶壁18b的交接处渐缩至内侧和外侧面表面18、20的交接处，从而大致成形为三角形(尽管具有轻微的凸出的弓形构造)。因此，由壁18b、18c限定的凹槽在其内(飞行员)侧上是敞开的，因而允许飞行员的拇指可以轻易地从拇指搁置表面16移动以接近并致动按钮18a。相似地，飞行员的拇指可以适当地定位以允许接近并致动从外侧面表面20突出的按钮20a，在此情况下，内侧面表面18相对于外侧面表面20的较低高度为飞行员提供了拇指定位的触觉反馈。
侧杆SS1还包括附加按钮22、24。通过举例，按钮22可用作一键通(PPT)通讯开关以在按下时允许无线电通讯，而按钮24可用作增强图像开关(EVS)以允许飞行员选择在座舱控制面板CP的仪器上显示的增强图像(例如，合成图像或者红外图像)。按钮22(相对于控制面板CP)向外且向前突出，从而由飞行员食指(第二个手指)进行操控。按钮24从拇指搁置支撑壁16b向外且向横向向下地突出，从而由飞行员中指(第三个手指)操控。
较低的凹陷地展开的手掌支撑表面14a被设置在下部基座14处，从而为飞行员的手提供手掌座。如所示的，例如在图5和6中，手掌支撑表面14a(相对于控制面板CP)在向后方向上是细长的，从而在飞行员抓握住侧杆SS1时，为飞行员的手掌提供增强的支撑。
侧杆的外表面可设有任何适合的触觉增强材料。举例来说，如图示在图8和9中的实施例(所述实施例包括与图2-7相同的但以上撇号(’)记述以表示其间的相似结构的附图标记)所示的，侧杆SS1’的柱状握把12’可以设有与飞行员手掌接触的区域12a，该区域由类似橡胶的弹性材料形成以由此提供增强的抓握感觉。可替换地，也可以视需要设置具有或不具有表面粗糙度的金属表面。
尽管已经结合当前被认为是最可行的且优选的实施例对本发明进行了描述，但是应该明白的是本发明并不局限于所公开的实施例，相反，本发明试图涵盖包括在其精神和范围内的各种修改和同等装置。

Claims (26)

1.一种侧杆控制器握把，包括：
基座；
从所述基座向上延伸的细长的柱状握把；
所述柱状握把的上端部处的头部；以及
拇指搁置表面，所述拇指搁置表面相对于所述柱状握把横向地并且向上地延伸。
2.如权利要求1所述的侧杆控制器握把，其中所述拇指搁置表面由凹形的、向外延伸的支撑壁支撑。
3.如权利要求2所述的侧杆控制器握把，其中所述支撑壁在大致蜿蜒的边缘处与所述拇指搁置表面接合。
4.如权利要求3所述的侧杆控制器握把，其中所述大致蜿蜒的边缘从其在所述柱状握把处的下部区域大体上向外凸出地延伸到凸出的顶点区域，随后从所述顶点区域大体上向上地且凹陷地延伸到其在所述头部处的上部区域。
5.如权利要求1所述的侧杆控制器握把，其中所述拇指搁置表面是凹形的。
6.如权利要求1所述的侧杆控制器握把，其中所述头部包括分开的面表面，所述分开的面表面限定了在横向上彼此相邻地设置的内侧面表面和外侧面表面。
7.如权利要求6所述的侧杆控制器握把，其中所述内侧面表面被设置在比所述外侧面表面低的高度处。
8.如权利要求6所述的侧杆控制器握把，还包括分别从所述内侧面表面和外侧面表面向外突出的内侧按钮和外侧按钮。
9.如权利要求8所述的侧杆控制器握把，其中所述内侧面表面被设置在比所述外侧面表面低的高度处，使得所述内侧按钮被定位在由所述内侧面表面与L形的一对顶壁和侧壁限定的内侧凹槽中。
10.如权利要求6所述的侧杆控制器握把，其中所述内侧面表面和外侧面表面在其后端处彼此接合，且相对于彼此向前分离，使得与所述外侧面表面相比，所述内侧面表面处于较低高度处。
11.如权利要求10所述的侧杆控制器握把，还包括分别从所述内侧面表面和外侧面表面向外突出的内侧按钮和外侧按钮。
12.如权利要求1或11所述的侧杆控制器握把，还包括从所述头部向外延伸的向前按钮。
13.如权利要求2所述的侧杆控制器握把，还包括在拇指搁置支撑壁的横向侧的横向按钮。
14.如权利要求1所述的侧杆控制器握把，还包括覆盖所述柱状握把的至少一部分的弹性材料。
15.如权利要求1所述的侧杆控制器握把，其中所述基座包括凹陷地展开的手掌支撑表面。
16.如权利要求1所述的侧杆控制器握把，其中所述手掌支撑表面在向后方向上是细长的。
17.一种侧杆控制器握把，包括：
基座；
从所述基座向上延伸的细长的柱状握把；以及
所述柱状握把的上端部处的头部，
其中所述头部包括分开的面表面，所述分开的面表面限定了在横向上彼此相邻地设置的内侧面表面和外侧面表面，所述内侧面表面处在比所述外侧面表面低的高度处。
18.如权利要求17所述的侧杆控制器握把，还包括分别从所述内侧面表面和外侧面表面向外突出的内侧按钮和外侧按钮。
19.如权利要求17所述的侧杆控制器握把，还包括相对于所述柱状握把横向地并且向上地延伸的拇指搁置表面。
20.如权利要求19所述的侧杆控制器握把，其中所述拇指搁置表面由凹形的、向外延伸的支撑壁支撑。
21.如权利要求20所述的侧杆控制器握把，其中所述支撑壁在大致蜿蜒的边缘处与所述拇指搁置表面接合。
22.如权利要求21所述的侧杆控制器握把，其中所述大致蜿蜒的边缘从其在所述柱状握把处的下部区域大体上向外凸出地延伸到凸出的顶点区域，随后从所述顶点区域大体上向上地且凹陷地延伸到其在所述头部处的上部区域。
23.如权利要求19所述的侧杆控制器握把，其中所述拇指搁置表面是凹形的。
24.如权利要求17所述的侧杆控制器握把，其中所述内侧面表面和外侧面表面在其后端处彼此接合，且相对于彼此向前分离，使得与所述外侧面表面相比，所述内侧面表面处于较低的高度处。
25.如权利要求24所述的侧杆控制器握把，还包括分别从所述内侧面表面和外侧面表面向外突出的内侧按钮和外侧按钮。
26.一种飞行器，所述飞行器包括如权利要求1或17所述的侧杆控制器握把。
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