EP3748459A1 - Manually operable control device - Google Patents

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Publication number
EP3748459A1
EP3748459A1 EP20177594.7A EP20177594A EP3748459A1 EP 3748459 A1 EP3748459 A1 EP 3748459A1 EP 20177594 A EP20177594 A EP 20177594A EP 3748459 A1 EP3748459 A1 EP 3748459A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axis
control lever
lever element
control device
manually operated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20177594.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Konstantin Krivenkov
Andreas Nutz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grammer AG
Original Assignee
Grammer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grammer AG filed Critical Grammer AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • G05G5/16—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in an indefinite number of positions, e.g. by a toothed quadrant by locking a member with respect to a fixed quadrant, rod, or the like by friction
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    • G05G2009/0474—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks characterised by means converting mechanical movement into electric signals
    • G05G2009/04748—Position sensor for rotary movement, e.g. potentiometer
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    • G05G2009/04766—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks providing feel, e.g. indexing means, means to create counterforce
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    • G05G2505/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member

Definitions

  • the invention relates to a manually operable control device for operating at least one actuator of a vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • Vehicles that are equipped with several actuators or actuator elements conventionally have a control system and control elements for controlling these actuator elements.
  • Examples of such vehicles are a forklift, a tractor or an excavator.
  • Examples of such actuator elements are drives which are designed, for example, hydraulically, pneumatically, electronically and / or electromechanically and are provided for moving excavator shovels or also controllable valves.
  • Part of the control system is usually an electronic control device that receives signals from sensors and forwards control signals to the actuator elements.
  • Control elements for the active control of actuator elements are known from the prior art as so-called joysticks, control sticks or control lever elements, which are similar to a gearshift lever from a car and are arranged within the vehicle cabin so that they can be operated manually by the user of the vehicle (vehicle driver). These control lever elements can be displaced (pivoted and / or displaced) from an initial position (basic position / position, neutral position) to the left, right, front and / or rear, for example by the muscular strength of the driver.
  • a control device is now to be developed which has several advantages.
  • the shifting of the control lever element from the basic position should be considered the direction and the extent be detectable.
  • a control system is to be developed which is able to give the driver feedback about any events and actively support him in operating the control lever element.
  • all of these properties should be implemented in a control device with a comparatively small size.
  • a manually operable control device for operating at least one actuator of a vehicle, comprising a manually operable control lever element which, starting from a basic position, can be deflected by rotating about a first axis and / or about a second axis, one degree and / or a direction of a related deflection of the control lever element can be detected by means of a sensor.
  • the manually operable control device comprises at least one first actuator device with a first drive unit and a first output unit, the first axis being able to be acted upon by a first torque by means of the first actuator device, and a second actuator device with a second drive unit and a second output unit, whereby the second actuator device, the second axis can be acted upon with a second torque, wherein the first output unit is rotatably mounted about the first axis and the second output unit is rotatably mounted about the second axis.
  • a longitudinal extension of the control lever element is arranged at least in the basic position of the control lever element perpendicular to the first and second axes.
  • the first and second axes are preferably always arranged perpendicular to one another.
  • control device is designed to be compact overall. In particular, little space is required for the arrangement of actuator elements on the side of the control device which is arranged facing away from the control lever element; for example, this is the underside of the control device.
  • the control lever element is preferably deflectable in all directions starting from the basic position.
  • the control lever element can thus preferably experience a deflection about the first axis and / or a deflection about the second axis, both with regard to a positive (corresponds to a rotation to the front) and a negative rotation (corresponds to a rotation to the rear) about the respective Axis. It is also preferred a superposition of the deflections described is possible. It is further preferred that all of the aforementioned displacement movements are continuously possible.
  • the degree and / or the direction of the deflection of the control lever element can preferably be detected by means of a sensor such as a magnetic sensor or a Hall sensor.
  • this sensor is located on the side of the control device that is remote from the control lever element. For example, from the driver's point of view, this is the underside of the control device.
  • the drive unit of the first and / or the second actuator device preferably also rotates about the same axis as the associated output unit.
  • the drive unit and the output unit therefore preferably do not form an angular gear with one another.
  • a motor is preferably provided in each case which comprises the drive unit.
  • the first actuator device and the second actuator device each form a motor-transmission combination which each include the first or second output unit configured as a planetary gear and the first or second drive unit configured as an electric motor.
  • This electric motor is preferably a torque motor in each case, that is to say preferably has a comparatively high torque at comparatively low speeds.
  • the electric motor includes a stator and a rotor.
  • a nominal torque of this motor has a value from a range from 0.2 Nm to 0.5 Nm, preferably 0.3 Nm. This nominal torque corresponds to the drive torque.
  • the planetary gear has a gear ratio from a range from 5 to 10, preferably 7.
  • the output torque can be calculated as the product of the input torque and the gear ratio. With the preferred values for the drive torque and for the translation, an output torque of 7 x 0.3 Nm, i.e. 2.1 Nm, can be achieved. This output torque can therefore be applied to the first and second axes.
  • the driver can be given feedback about any events, for example when a collision of one of the actuator elements (excavator shovel) with a hard object is detected by means of a further sensor.
  • a force and / or a moment can be transmitted to the control lever element, which acts, for example, as a vibration and / or displacement of the control lever element.
  • a vibration is a temporal sequence of small displacements.
  • a programmable and / or predefined sequence of forces and / or moments can be transmitted to the control lever element, which, for example, acts as a movement sequence of the control lever element.
  • the at least one actuator device can support the control lever element in returning it to its home position.
  • the control device preferably comprises an electronic control device (also referred to as “CU” or “Control Unit” in English), by means of which signals can be transmitted to both electric motors; these are preferably control signals.
  • the electronic control device can preferably be used to receive signals from sensors which record various vehicle parameters (acceleration, temperature, force, pressure, force / load, position / height / path, angular position and / or speed, etc., each related to different components) .
  • the driver can also be warned of a possible danger he is not currently aware of by executing a vibration of the control lever element and / or blocking a movement of the control lever element in at least one direction by at least one of the actuator devices by applying a force and / or a moment .
  • this is also referred to as “event-related torque specification”.
  • An application example for the "event-dependent torque specification” relates to the case that the driver with the excavator shovel, which is moved by the control lever element, hits a solid obstacle, whereupon the displacement / movement of the excavator shovel is stopped. If the excavator driver continues to press the control lever element in the same direction, the electronic control device detects, for example, that the force for executing this movement by means of the associated actuator element is increasing until it finally exceeds a predeterminable upper limit.
  • the control system then sends, for example, a command to at least one of the actuator devices to apply a force and / or a moment to the associated axis in order to counteract the muscular strength of the excavator operator with an active force and, for example, the movement in the direction that is harmful to the excavator shovel To block obstacle.
  • a simple or additional vibration movement of the control lever element as a warning to the excavator operator would also be conceivable here.
  • control lever element which, at least in sections, are associated with a high expenditure of force for the driver.
  • actuator devices can support the driver by providing additional forces and / or moments.
  • a system with 4-quadrant operation is thus configured by means of the control device described.
  • This is generally understood to mean a system which for Control of speed and torque in positive and negative directions is capable.
  • Operation in quadrants 1 and 3 is called “motor” operation because speed and torque have the same sign (they are both positive or both negative). This is the case when a drive is driving a load and energy is being consumed by the motor.
  • Operation in quadrants 2 and 4 is called “regenerative”, which means that speed and torque are in opposite directions (one negative and the other positive). This is the case when the motor brakes the load and generates electrical energy in the process.
  • control lever element can be blocked at least with regard to rotation about one axis or about both axes.
  • Both actuator devices, both drive units and / or both output units are preferably configured identically, at least with regard to the hardware used. Using the same components increases their lot size in the calculation, which generally has a positive effect on the price.
  • the planetary gear configured by means of the first and / or second output unit has a rotatably mounted sun gear, a ring gear radially surrounding the sun gear, and several, preferably three, arranged and thus toothed radially between the sun gear and the ring gear Include planet gears.
  • the sun gear is preferably arranged in alignment with one of the first axis or the second axis and is mounted rotatably about this.
  • the module of the sun gear, the ring gear and the planetary gears i.e. the ratio of the values of the respective pitch circle diameter and the respective number of teeth, each have an identical value from a range of 0.3 mm to 0.7 mm, preferably 0.5 mm, on.
  • the ring gear is preferably mounted in a stationary manner; the output therefore preferably does not take place via the ring gear.
  • the ring gear has a rotation lock, by means of which its radial position can be fixed with respect to the rest of the control device.
  • this anti-rotation device is on the one hand by means of a special first geometry of the Ring gear formed on its outer diameter.
  • this first geometry is designed as at least one, preferably four, flat areas of the outer radius of the ring gear.
  • this anti-rotation device is preferably configured as a second geometry configured to be complementary to the first geometry on the rest of the control device;
  • flattened areas are also formed on an inner radius on the remainder of the control device, the number and arrangement of which is preferably identical to the number of flattened areas of the ring gear.
  • the drive is preferably carried out via a shaft of the motor (motor shaft) and via the sun gear, a center axis of the shaft of the motor preferably being aligned with a center axis of the sun gear.
  • the shaft of the motor is in mechanical engagement with the sun gear, so that a torque of the motor can be transmitted to the sun gear; the shaft and the sun gear are preferably rigidly connected to one another.
  • a rotation of the motor axis can be transferred into a rectified rotation of the sun gear which is identical in terms of speed.
  • a connection between the motor shaft and the sun gear includes a keyway connection.
  • the motor shaft and the sun gear are preferably designed in one piece;
  • the motor shaft and the sun gear are made from a single part and / or a single semi-finished product and are preferably machined (“milled”).
  • the motor shaft is thus mounted as a drive shaft on a side facing the control lever element via the mounting of the sun gear and ultimately via the mounting between the ring gear and the housing.
  • the motor shaft On a side facing away from the control lever element, the motor shaft is mounted in contact with the inner ring of a roller bearing, the outer ring of which is mounted, for example, by means of the housing.
  • At least one or more, preferably all, gears are made of plastic.
  • Possible plastics here are, for example, polyacetal (POM) and / or polyketone (PK).
  • the control lever element is preferably mounted by means of a cardan joint.
  • a first guide element is arranged at a lower end of the control lever element, which is mounted rotatably about the second axis and forms a first guide slot, by means of which the rotation of the control lever element about the first axis to a certain first angular range is limited.
  • the first guide element forms a bearing point for a rotary bearing of the lower end of the control lever element.
  • the first guide element has a bore extending through the guide slot.
  • the lower end of the control lever element also has a bore. Both bores are preferably arranged in alignment with one another, a rod being arranged within the two bores, around which the control lever element is arranged rotatably and which is preferably rigidly connected to the first guide element.
  • a rotary bearing of the control lever element is formed by means of the first guide element and the rod, which further reduces the space requirement of the control device.
  • a second guide element is arranged between the lower end of the control lever element and an upper end of the control lever element, which is rotatably mounted about the first axis and forms a second guide slot, by means of which the rotation of the control lever element about the second axis on a certain second angular range is limited.
  • the second guide element is preferably arranged such that it at least partially overlaps the first guide element in the height direction of the control device.
  • the second guide element forms an arc shape at least in sections, a virtual central axis of the associated arc being arranged in an intersecting manner parallel to the second axis and / or the first guide element. This arrangement also reduces the space required.
  • Both guide elements are preferably mounted in the housing by means of a first and a second bearing point.
  • the first and / or the second bearing point comprises a roller bearing connection.
  • the first output unit and the first guide element and / or the second output unit and the second guide element are each connected by means of a web element.
  • this bar element is made of plastic.
  • the web element is preferably formed by means of a first end of the respective guide element and / or has a rigid connection to the rest of the web element.
  • the first end of the respective guide element is preferably arranged facing the output unit.
  • the web element prefferably designed as an independent component.
  • the web element comprises a plurality of cylindrical projections, the number of which corresponds to a number of the planet gears of the planetary gear.
  • One of these projections is preferably in engagement with a respective bore.
  • Each of the planet gears preferably comprises one of these bores, which are preferably arranged centrally and / or in an axial direction of the planet gears through the respective planet gears.
  • the projections and the planetary gears are preferably not rigidly connected to one another, so that in particular the projections can still rotate within the bores of the planetary gears.
  • a circumferential force can be transmitted from an edge of the bores of the planetary gears to the projections; thus, in particular, a rotation of the planet gears about the respective first or second axis can be transferred into a rotation of the associated web element.
  • a multi-part housing is preferably provided, within which the first actuator device, the second actuator device, the first guide element and / or the second guide element are arranged.
  • the multi-part housing comprises one or more parts made from die-cast, for example from zinc die-cast. It is also possible that the housing is formed by means of one or more parts manufactured by machining and / or by means of one or more sheet metal parts.
  • the geometry configured complementary to the geometry of the anti-twist device of the ring gear is preferably configured at least partially by means of the housing.
  • the housing comprises a first housing part which forms the underside of the control device and / or represents a first bearing element for the first actuator device, the second actuator device, the first guide element and / or the second guide element.
  • a second housing part in the vertical direction of the control device is preferred arranged adjacent to the first housing part, the second housing part preferably not overlapping the first housing part in the vertical direction.
  • the first and / or the second housing part are designed essentially in the shape of a shell and / or are connected to one another by means of screw connections.
  • a third and / or fourth housing part is preferably provided as a further bearing element for the actuator devices and as protection against dust, which is arranged to cover one of the actuator devices on a side facing away from the guide elements.
  • the third and / or the fourth housing part are designed essentially in the form of a plate and / or are connected to the first and / or the second housing part by means of screw connections.
  • a fifth housing part is designed as a plastic part and / or is arranged adjacent to the second housing part in the height direction of the control device, the fifth housing part preferably not overlapping the second housing part in the height direction.
  • the fifth housing part is designed essentially in the shape of a frame and / or is connected to the second housing part by means of screw connections.
  • the control lever element is preferably arranged continuously through a recess in the fifth housing part.
  • At least one passive restoring device is provided for the first axis and / or the second axis, which can be acted upon by a force when the control lever element is deflected, the control lever element being able to be returned to the basic position by means of the force.
  • the passive restoring device comprises a torsion spring element arranged around the first and / or the second axis and connected to the first guide element and / or the second guide element; for example, this is a leg spring element.
  • the passive restoring device comprises a flat membrane element, which is preferably arranged at least in the basic position of the control lever element perpendicular to a longitudinal extension of the control lever element and is preferably connected to the housing and the lower end of the control lever element in a prestressed manner .
  • a latching device is arranged which can be brought into engagement with the control lever element and by means of which a deflection of the control lever element about at least one of the axes can be mechanically limited.
  • a position of the latching device is preferably designed to be adjustable.
  • the locking device forms an adjustment link for the displacement of the control lever element, which is preferably arranged in a plane parallel to the first and second axes.
  • the latching device is displaceable within this plane, preferably displaceable along the first and / or the second axis.
  • the locking device can be brought into engagement, for example, with a first locking element for the first axis and / or with a second locking element for the second axis.
  • the first and / or the second latching element is designed as a latching lug, that is to say with a projection, the projection being able to be brought into engagement with the latching device, in particular with the adjusting link of the latching device.
  • the first and / or the second latching element is arranged at a second end of the respective guide element, the second end being arranged facing away from the output unit.
  • the latching device is arranged above the first and / or the second guide element.
  • the adjustment link is designed in the form of a square.
  • the basic position of the control lever element is designed to be adjustable.
  • the basic position of the control lever element can also be adjusted by means of a torque specification of one or both actuator devices by forcing the control lever element to be returned to a basic position that has been changed from the original basic position. Starting from this changed basic position, the control lever element can then be displaced as described above.
  • FIG. 11 shows an example of a vehicle V which comprises a manually operated control device 1 for operating at least one actuator 200 of the vehicle V, which control device 1 is arranged within a driver's cab.
  • the vehicle V is a tractor and the actuator 200 is the drive, not shown in detail, for pivoting a front loader shovel that can be seen in the figure.
  • FIGS. 2a and 2c each show a side view of the control device 1 according to the invention with control lever element 10 and the first axis X and the second axis Y.
  • a housing 90 and electrical connections 230, 240 for supplying power to the actuator devices 30, 40 are also marked.
  • the Figure 2c shows the control device 1 from above. Also shows the Fig. 2d the control device 1 from above; For a better overview, however, the control lever element 10, the second housing part 92 and the fifth housing part 95 are hidden here.
  • a longitudinal extension of the control lever element 10 is presently arranged at least in the basic position P0 of the control lever element 10 perpendicular to the first X and the second Y axis.
  • the first X and the second Y axis are also arranged perpendicular to one another in the present case.
  • Fig. 3a a perspective view of the control device 1 is shown.
  • FIG. 3b now shows a perspective view in which parts of the housing 90 have been hidden.
  • the manually operable control device 1 for operating at least one actuator 200 of a vehicle V which comprises a manually operable control lever element 10, can be seen.
  • this control lever element 10 can be deflected by rotating about a first axis X and about a second axis Y.
  • these axes X, Y are virtual axes.
  • a degree and a direction of a related deflection of the control lever element 10 can be detected by means of a sensor 50.
  • this sensor 50 is designed by means of a Hall sensor and is located on the side of the control device 1 that faces away from the control lever element 10, i.e. in the present case on an underside of the control device 1 from the driver's point of view (see schematic illustration according to FIG Figure 3b ).
  • the control device 1 also comprises a first actuator device 30 with a first drive unit 34 and a first output unit 32, wherein the first axis X can be acted upon by a first torque by means of the first actuator device 30, as well as a second actuator device 40 with a second drive unit 44 and a second output unit 42, the second axis Y being able to be acted upon by a second torque by means of the second actuator device 40.
  • the first output unit 32 is rotatably mounted about the first axis X and the second output unit 42 is rotatably mounted about the second axis Y.
  • the axis about which one of the output units 30, 40 rotates is thus aligned with one of the first X or second Y axes.
  • the drive unit 34 or 44 also rotates about the same axis as the associated output unit 32 or 42.
  • the drive unit 34 or 44 and the output unit 32 or 42 therefore do not form an angular gear with one another.
  • both actuator devices 30, 40, both drive units 34, 44 and both output units 32, 42 are each configured identically.
  • first actuator device 30 and the second actuator device 40 in the present case each form a motor-transmission combination which each include the first 32 or second output unit 42 configured as a planetary gear 60 and the first 34 or second drive unit 44 configured as an electric motor 150 .
  • this electric motor 150 is a torque motor with a nominal torque of 0.3 Nm.
  • the planetary gear has a ratio of 7 in the present case.
  • an output torque of 2.1 Nm is realized.
  • control device 1 comprises an electronic control device CU (see the schematic representation according to FIG Fig. 2a ), by means of which output signals 300 (control signals) can be transmitted to both electric motors 150 and by means of which input signals 400 of a sensor 51 (see example according to FIG Fig. 2a ) are receivable.
  • the sensor 51 is an acceleration sensor which is designed to measure the acceleration of the actuator 200.
  • the planetary gear 60 configured by means of the first 32 and / or second output unit 42 is a rotatably mounted sun gear 61 (shown in FIG Fig. 3d ), a ring gear 63 radially surrounding the sun gear 61 and three planet gears 62 arranged radially between the sun gear 61 and the ring gear 63 and thus toothed.
  • the sun gear 61 is in each case arranged in alignment with one of the first axis X or second axis Y and is rotatably mounted about them.
  • Fig. 3d and 4b a second embodiment of the present control device 1, according to which a separate web element 64 'is arranged for connection between the planetary gears 62 and the guide elements 70, 80.
  • both guide elements 70, 80 are mounted in the housing 90 by means of a first 761, 861 and a second bearing point 762, 862 by means of a roller bearing connection (see in particular Figure 3c and 4a ).
  • a module of the sun gear 61, the ring gear 63 and the planet gears 62 each has an identical value of 0.5 mm.
  • the ring gear 63 is fixedly mounted; the output therefore does not take place via the ring gear 63.
  • the ring gear 63 has an anti-twist device, by means of which its radial position relative to the rest of the control device 1 can be fixed.
  • this anti-rotation device is formed on the one hand by means of a special geometry of the ring gear 63 on its outer diameter; This special geometry is designed as four flat areas 631 of the outer radius of the ring gear 63.
  • this anti-rotation device is configured, on the other hand, as a geometry on the housing 90 which is configured to be complementary to the geometry of the ring gear 63 in the present case can also be seen as one of four flat areas 901 of an inner radius' of the housing 90.
  • the housing 90 in the present case comprises a first housing part 91, which forms the underside of the control device 1 and represents a first bearing element for the first actuator device 30, the second actuator device 40, the first guide element 70 and the second guide element 80.
  • a second housing part 92 is also arranged adjacent to the first housing part 91 in the height direction 1z of the control device 1, the second housing part 92 preferably not overlapping the first housing part 91 in the height direction 1z. It can be seen that the first 91 and the second housing part 92 are essentially shell-shaped and are connected to one another by means of screw connections 99.
  • a third 93 and a fourth housing part 94 are provided, each of which is arranged to cover one of the actuator devices 30 or 40 on a side facing away from the respective guide elements 70 or 80.
  • the third 93 and fourth housing part 94 are designed essentially in the form of a plate and are connected to the first 91 and second housing part 92 by means of screw connections 99.
  • a fifth housing part 95 is designed as a plastic part and is arranged adjacent to the second housing part 92 in the height direction 1z of the control device 1, the fifth housing part 95 not overlapping the second housing part 92 in the height direction 1z.
  • the fifth housing part 95 is designed essentially in the shape of a frame and is connected to the second housing part 92 by means of screw connections 99.
  • the control lever element 1 is arranged continuously through a recess 951 in the fifth housing part 95.
  • the drive takes place via a shaft 151 of the motor 150 and via the sun gear 61, a central axis 152 of the shaft 151 being aligned with a central axis 611 of the sun gear 61.
  • the shaft 151 is also rigidly connected to the sun gear 61 in the present case.
  • the shaft 151 is mounted as a drive shaft on a side facing the control lever element 10 via the mounting of the sun gear 61 and ultimately via the mounting between the ring gear 63 and the housing 90.
  • the shaft 150 is mounted in contact with the inner ring of a roller bearing 153, the outer ring of which is mounted, for example, by means of the housing 90.
  • all gears 61, 62, 63 are made of plastic.
  • control lever element 1 is supported by means of a universal joint 70, 80, which is constructed as described below.
  • a first guide element 70 is arranged at a lower end 11 of the control lever element 10, which is mounted rotatably about the second axis Y and forms a first guide slot 71 by means of which the rotation of the control lever element 10 about the first axis X to a specific first Angular range is limited.
  • the first guide element 70 in the present case forms a bearing point 73 for a rotary bearing of the lower end 11 of the control lever element 10.
  • the first guide element 70 has a bore 72 extending through the guide slot 71.
  • the lower end 11 of the control lever element also has a bore 13, the two bores 13, 71 being arranged in alignment with one another.
  • a rod 52 is arranged within the two bores 13, 71, around which the control lever element 10 is rotatably arranged and which is rigidly connected to the first guide element 70.
  • a second guide element 80 is arranged, which is rotatably mounted about the first axis X and forms a second guide slot 81, by means of which the rotation of the control lever element 10 about the second axis Y can be limited to a certain second angular range.
  • the second guide element 80 is arranged such that it partially overlaps the first guide element 70 in the height direction 1z of the control device 1.
  • the second guide element 80 forms, at least in sections, an arc shape 88, a virtual central axis of the associated arc being arranged parallel to the second axis Y and the first guide element 70 being arranged in an intersecting manner.
  • the first output unit 32 and the first guide element 70 as well as the second output unit 42 and the second guide element 80 are each provided by means of a web element 64; 64 '(as mentioned above).
  • this web element 64 is made of plastic.
  • the web element 64 (see in particular Figures 3c and 4a ) is formed by means of a first end 74 or 84 of the respective guide element 70 or 80 and has a rigid connection to the rest of the respective guide element 70 or 80.
  • the web element 64 '(see Figure 4b and 6th ), on the other hand, is designed as an independent component.
  • Both web elements 64, 64 'thus comprise several cylindrical projections 79, 89; 641, the number of which is three and thus corresponds to the number of planet gears 62 of the respective planetary gear 60.
  • One of these projections 79, 89; 641 is in engagement with a respective bore 621, the bores 621 being arranged centrally and continuously in an axial direction of the planet gears 62 through the respective planet gear 62.
  • a multi-part housing 90 is provided, within which the first actuator device 30, the second actuator device 40, the first guide element 70 and / or the second guide element 80 are arranged.
  • a passive restoring device 110, 120, 130 is provided for the first axis X and the second axis Y, which can be acted upon by a force when the control lever element 10 is deflected, the control lever element 10 being moved into the basic position P0 by means of the force is traceable.
  • the passive restoring device 110, 120 comprises a torsion spring element (not visible in the figures) arranged about the first X or the second axis Y and connected to the first guide element 70 or the second guide element 80.
  • the passive restoring device 130 comprises a flat membrane element 131, which is arranged at least in the basic position P0 of the control lever element 10 perpendicular to a longitudinal extension 10z of the control lever element 10 and connected in a pretensioned manner to the housing 90 and the lower end 11 of the control lever element 10 (see FIG Figures 5a and 5b ).
  • a latching device 140 is arranged which can be brought into engagement with the control lever element 10 and by means of which a deflection of the control lever element 10 about at least one of the axes X, Y can be mechanically limited, a position of the latching device 140 being configured to be adjustable in the present case.
  • the locking device 140 thus forms an adjustment link for the displacement of the control lever element 10, which is arranged in a plane parallel to the first axis X and the second axis Y, the locking device 140 being arranged displaceably within this plane.
  • the latching device 140 can be brought into engagement with a first latching element 87 for the first axis X and with a second latching element 77 for the second axis Y.
  • the first 87 and the second latching element 77 are designed as latching lugs, that is to say with a projection, wherein the projection can be brought into engagement with the latching device 140, in particular with the adjusting link of the latching device 140.
  • the first latching element 87 is thus arranged at a second end 85 of the second guide element 80.
  • the second latching element 77 is arranged at a second end 75 of the first guide element 70 (see also Figure 2c ). In the present case, the second end 75 or 85 is arranged facing away from the respective output unit 32.
  • Fig. 7 shows a possible course of the torque T '("Torque") as a function of the adjustment path x ("Travel") or the displacement path of the control lever element on the basis of a diagram with the axes T for torque and x for adjustment path. In the present case, for the sake of simplicity, the latter is to be equated with a pivoting angle of the control lever element.
  • the torque limits T * min, T * max of the present arrangement are shown, namely a minimum torque T * min to be applied (“minimum application torque”) and a maximum torque T * max to be applied (“maximum application torque”).
  • minimum application torque a minimum torque T * min to be applied
  • maximum application torque a maximum torque T * max to be applied
  • the latter corresponds to at least twice the breakaway torque Tbo ("break-out torque"), ie the maximum torque required to separate an existing adhesive connection.
  • break-out torque breakaway torque
  • a value known from practice for this breakaway torque is typically 1.5 Nm.
  • the torque T increases with a high slope m2 up to a maximum value Tmax, and then drops with a negative slope m3, which is also high in terms of its magnitude, down to a torque Tmin, which in the present case is the lowest value within the example curve T ' having.
  • the torque then increases again with a steep slope m4.
  • control device is programmed in such a way that, depending on the distance covered x or depending on the current section of the path, it either actively opposes the driver with force (see passages with inclines m2, m4) or actively supports the driver (see passages with inclines m3).
  • this serves to warn the driver of a danger (as described above); however, it can also be a kind of information for him to indicate by means of the abrupt change in torque that a first work level is now left when a first travel range is left and a second work level is started when a second travel range is entered. For him, for example, this means that additional damping devices are or must be switched on on the excavator.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine manuell bedienbare Steuervorrichtung zum Bedienen mindestens eines Aktors eines Fahrzeugs, umfassend ein manuell bedienbares Steuerhebelelement, welches ausgehend von einer Grundposition mittels einer Drehung um eine erste Achse und/oder um eine zweite Achse auslenkbar ist, wobei ein Grad und/oder eine Richtung einer diesbezüglichen Auslenkung des Steuerhebelelements mittels einer Sensorvorrichtung detektierbar ist, weiter umfassend mindestens eine erste Aktorvorrichtung mit einer ersten Antriebseinheit und einer ersten Abtriebseinheit, wobei mittels der ersten Aktorvorrichtung die erste Achse mit einem ersten Drehmoment beaufschlagbar ist, sowie eine zweite Aktorvorrichtung mit einer zweiten Antriebseinheit und einer zweiten Abtriebseinheit, wobei mittels der zweiten Aktorvorrichtung die zweite Achse mit einem zweiten Drehmoment beaufschlagbar ist, wobei die erste Abtriebseinheit drehbar um die erste Achse und die zweite Abtriebseinheit drehbar um die zweite Achse gelagert ist.The invention relates to a manually operable control device for operating at least one actuator of a vehicle, comprising a manually operable control lever element which, starting from a basic position, can be deflected by rotating about a first axis and / or about a second axis, one degree and / or one Direction of a related deflection of the control lever element can be detected by means of a sensor device, further comprising at least one first actuator device with a first drive unit and a first output unit, the first actuator device being able to act on the first axis with a first torque, and a second actuator device with a second drive unit and a second output unit, the second actuator device being able to act on the second axis with a second torque, the first output unit being rotatable about the first axis and the second output unit being rotatable about the second e axis is mounted.

Description

Die Erfindung betrifft eine manuell bedienbare Steuervorrichtung zum Bedienen mindestens eines Aktors eines Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a manually operable control device for operating at least one actuator of a vehicle, according to the preamble of claim 1.

Fahrzeuge, die mit mehreren Aktoren oder Aktorelementen ausgestattet sind, verfügen herkömmlicherweise über ein Steuersystem und Steuerelemente zur Ansteuerung dieser Aktorelemente. Beispiele für solche Fahrzeuge sind etwa ein Gabelstapler, ein Traktor oder auch ein Bagger. Beispiele für solche Aktorelemente sind Antriebe, welche beispielsweise hydraulisch, pneumatisch, elektronisch und/oder elektromechanisch ausgestaltet und für die Bewegung von Baggerschaufeln oder auch ansteuerbaren Ventilen vorgesehen sind. Teil des Steuersystems ist meist ein elektronisches Kontrollgerät, welches Signale von Sensoren empfängt und Steuersignale an die Aktorelemente weitergibt.Vehicles that are equipped with several actuators or actuator elements conventionally have a control system and control elements for controlling these actuator elements. Examples of such vehicles are a forklift, a tractor or an excavator. Examples of such actuator elements are drives which are designed, for example, hydraulically, pneumatically, electronically and / or electromechanically and are provided for moving excavator shovels or also controllable valves. Part of the control system is usually an electronic control device that receives signals from sensors and forwards control signals to the actuator elements.

Steuerelemente zur aktiven Ansteuerung von Aktorelementen sind aus dem Stand der Technik als sogenannte Joysticks, Steuerknüppel oder auch Steuerhebelelemente bekannt, welche einem Gangschalthebel aus dem PKW ähneln und durch den Benutzer des Fahrzeugs (Fahrzeugführer) manuell bedienbar innerhalb der Fahrzeugkabine angeordnet sind. Diese Steuerhebelelemente sind, beispielsweise durch die Muskelkraft des Fahrers, von einer Ausgangsstellung (Grundstellung/-position, Neutralstellung) nach links, rechts, vorne und/oder hinten verlagerbar (verschwenkbar und/oder verschiebbar) angeordnet.Control elements for the active control of actuator elements are known from the prior art as so-called joysticks, control sticks or control lever elements, which are similar to a gearshift lever from a car and are arranged within the vehicle cabin so that they can be operated manually by the user of the vehicle (vehicle driver). These control lever elements can be displaced (pivoted and / or displaced) from an initial position (basic position / position, neutral position) to the left, right, front and / or rear, for example by the muscular strength of the driver.

Es soll nun eine Steuervorrichtung entwickelt werden, welches mehrere Vorteile aufweist. Zum einen soll die Verlagerung des Steuerhebelelements aus der Grundposition hinsichtlich der Richtung und des Ausmaßes detektierbar sein. Des Weiteren soll ein Steuersystem entwickelt werden, welches in der Lage ist, dem Fahrer eine Rückmeldung über etwaige Ereignisse zu geben und ihn bei der Betätigung des Steuerhebelelements aktiv zu unterstützen. Außerdem sollen alle diese Eigenschaften in einer Steuervorrichtung mit vergleichsweise geringer Baugröße realisiert werden.A control device is now to be developed which has several advantages. On the one hand, the shifting of the control lever element from the basic position should be considered the direction and the extent be detectable. Furthermore, a control system is to be developed which is able to give the driver feedback about any events and actively support him in operating the control lever element. In addition, all of these properties should be implemented in a control device with a comparatively small size.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst von einer manuell bedienbaren Steuervorrichtung zum Bedienen mindestens eines Aktors eines Fahrzeugs, umfassend ein manuell bedienbares Steuerhebelelement, welches ausgehend von einer Grundposition mittels einer Drehung um eine erste Achse und/oder um eine zweite Achse auslenkbar ist, wobei ein Grad und/oder eine Richtung einer diesbezüglichen Auslenkung des Steuerhebelelements mittels eines Sensors detektierbar ist. Weiter umfasst die manuell bedienbare Steuervorrichtung mindestens eine erste Aktorvorrichtung mit einer ersten Antriebseinheit und einer ersten Abtriebseinheit, wobei mittels der ersten Aktorvorrichtung die erste Achse mit einem ersten Drehmoment beaufschlagbar ist, sowie eine zweite Aktorvorrichtung mit einer zweiten Antriebseinheit und einer zweiten Abtriebseinheit, wobei mittels der zweiten Aktorvorrichtung die zweite Achse mit einem zweiten Drehmoment beaufschlagbar ist, wobei die erste Abtriebseinheit drehbar um die erste Achse und die zweite Abtriebseinheit drehbar um die zweite Achse gelagert ist.The object of the invention is achieved by a manually operable control device for operating at least one actuator of a vehicle, comprising a manually operable control lever element which, starting from a basic position, can be deflected by rotating about a first axis and / or about a second axis, one degree and / or a direction of a related deflection of the control lever element can be detected by means of a sensor. Furthermore, the manually operable control device comprises at least one first actuator device with a first drive unit and a first output unit, the first axis being able to be acted upon by a first torque by means of the first actuator device, and a second actuator device with a second drive unit and a second output unit, whereby the second actuator device, the second axis can be acted upon with a second torque, wherein the first output unit is rotatably mounted about the first axis and the second output unit is rotatably mounted about the second axis.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Längserstreckung des Steuerhebelelements zumindest in der Grundposition des Steuerhebelelements jeweils senkrecht zur ersten und zur zweiten Achse angeordnet ist. Bevorzugt sind die erste und die zweite Achse zueinander stets senkrecht angeordnet.It has proven to be advantageous if a longitudinal extension of the control lever element is arranged at least in the basic position of the control lever element perpendicular to the first and second axes. The first and second axes are preferably always arranged perpendicular to one another.

Die Achsen, um die sich jeweils eine der Abtriebseinheiten dreht, fluchten also jeweils mit einer der ersten oder zweiten Achse. Dadurch ist die Steuervorrichtung insgesamt kompakt gestaltet. Insbesondere wird für die Anordnung von Aktorelementen wenig Platz auf der Seite der Steuervorrichtung benötigt, welche vom Steuerhebelelement abgewandt angeordnet ist; beispielsweise ist dies die Unterseite der Steuervorrichtung.The axes around which one of the output units rotates are thus each aligned with one of the first or second axes. As a result, the control device is designed to be compact overall. In particular, little space is required for the arrangement of actuator elements on the side of the control device which is arranged facing away from the control lever element; for example, this is the underside of the control device.

Dabei ist das Steuerhebelelement ausgehend von der Grundposition bevorzugt in alle Richtungen auslenkbar. Das Steuerhebelelement kann also bevorzugt eine Auslenkung um die erste Achse und/ oder eine Auslenkung um die zweite Achse erfahren, und zwar sowohl hinsichtlich einer positiven (entspricht einer Drehung nach vorne) als auch einer negativen Drehung (entspricht einer Drehung nach hinten) um die jeweilige Achse. Ferner ist bevorzugt eine Superposition der beschriebenen Auslenkungen möglich. Weiter bevorzugt sind alle genannten Verlagerungsbewegungen stufenlos möglich.The control lever element is preferably deflectable in all directions starting from the basic position. The control lever element can thus preferably experience a deflection about the first axis and / or a deflection about the second axis, both with regard to a positive (corresponds to a rotation to the front) and a negative rotation (corresponds to a rotation to the rear) about the respective Axis. It is also preferred a superposition of the deflections described is possible. It is further preferred that all of the aforementioned displacement movements are continuously possible.

Bevorzugt ist der Grad und/oder die Richtung der Auslenkung des Steuerhebelelements mittels eines Sensors wie eines Magnetsensors oder eines Hallsensors detektierbar. Beispielsweise befindet sich dieser Sensor an der dem Steuerhebelelement abgewandt angeordneten Seite der Steuervorrichtung. Beispielsweise ist dies aus Sicht des Fahrers die Unterseite der Steuervorrichtung.The degree and / or the direction of the deflection of the control lever element can preferably be detected by means of a sensor such as a magnetic sensor or a Hall sensor. For example, this sensor is located on the side of the control device that is remote from the control lever element. For example, from the driver's point of view, this is the underside of the control device.

Bevorzugt dreht sich auch die Antriebseinheit der ersten und/oder der zweiten Aktorvorrichtung um die gleiche Achse wie die dazugehörige Abtriebseinheit. Die Antriebseinheit und die Abtriebseinheit bilden also bevorzugt kein Winkelgetriebe miteinander aus.The drive unit of the first and / or the second actuator device preferably also rotates about the same axis as the associated output unit. The drive unit and the output unit therefore preferably do not form an angular gear with one another.

Bevorzugt ist jeweils ein Motor vorgesehen, welcher die Antriebseinheit umfasst. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die erste Aktorvorrichtung und die zweite Aktorvorrichtung jeweils eine Motor-Getriebe-Kombination ausbilden, welche jeweils die als Planetengetriebe ausgestaltete erste oder zweite Abtriebseinheit und die als Elektromotor ausgestaltete erste oder zweite Antriebseinheit umfassen. Dieser Elektromotor ist bevorzugt jeweils ein Torquemotor, weist also bevorzugt ein vergleichsweise hohes Drehmoment bei vergleichsweise kleinen Drehzahlen auf.A motor is preferably provided in each case which comprises the drive unit. In particular, it is preferred that the first actuator device and the second actuator device each form a motor-transmission combination which each include the first or second output unit configured as a planetary gear and the first or second drive unit configured as an electric motor. This electric motor is preferably a torque motor in each case, that is to say preferably has a comparatively high torque at comparatively low speeds.

Beispielsweise umfasst der Elektromotor einen Stator und einen Rotor. Beispielsweise weist ein Nennmoment dieses Motors einen Wert aus einem Bereich von 0,2 Nm bis 0,5 Nm, bevorzugt 0,3 Nm, auf. Dieses Nennmoment entspricht dem Antriebsdrehmoment.For example, the electric motor includes a stator and a rotor. For example, a nominal torque of this motor has a value from a range from 0.2 Nm to 0.5 Nm, preferably 0.3 Nm. This nominal torque corresponds to the drive torque.

Beispielsweise weist das Planetengetriebe eine Übersetzung einen Wert aus einem Bereich von 5 bis 10, bevorzugt 7, auf.For example, the planetary gear has a gear ratio from a range from 5 to 10, preferably 7.

Bekanntermaßen lässt sich das Abtriebsdrehmoment als Produkt von Antriebsdrehmoment und Übersetzung berechnen. Mit den bevorzugten Werten für das Antriebsdrehmoment und für die Übersetzung ist somit ein Abtriebsdrehmoment von 7 x 0,3 Nm, also 2,1 Nm realisierbar. Mit diesem Abtriebsdrehmoment sind also jeweils die erste und die zweite Achse beaufschlagbar.As is known, the output torque can be calculated as the product of the input torque and the gear ratio. With the preferred values for the drive torque and for the translation, an output torque of 7 x 0.3 Nm, i.e. 2.1 Nm, can be achieved. This output torque can therefore be applied to the first and second axes.

Mittels der beschriebenen Aktorvorrichtungen ist es nun möglich, das Steuerhebelelement indirekt, nämlich über die Ansteuerung von einer oder beiden der ersten und zweiten Achse, aktiv anzusteuern und/oder programmiert anzusteuern, das heißt, dass ohne Einwirken der Muskelkraft des Fahrers eine Kraft oder ein Moment auf das Steuerhebelelement applizierbar ist. Diese Technik ist auch als "Force Feedback" bekannt.By means of the actuator devices described, it is now possible to control the control lever element indirectly, namely by controlling one or both of the first and second axes, to be actively controlled and / or to be controlled in a programmed manner, that is to say that a force or a moment can be applied to the control lever element without the action of the driver's muscle power. This technique is also known as "force feedback".

Es sei erwähnt, dass die vorliegende Anmeldung jeweils den Begriff "Aktorelement" verwendet, wenn auf die oben genannten Antriebseinheiten des Fahrzeugs selbst (Motor für Baggerschaufel etc.) Bezug genommen wird. Dahingegen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Antriebseinheiten der Steuervorrichtung jeweils als "Aktorvorrichtung" bezeichnet.It should be mentioned that the present application uses the term “actuator element” whenever reference is made to the above-mentioned drive units of the vehicle itself (motor for excavator shovel, etc.). In contrast, within the scope of the present invention, the drive units of the control device are each referred to as "actuator device".

Mittels der Anordnung der Aktorvorrichtungen kann beispielsweise dem Fahrer eine Rückmeldung über etwaige Ereignisse gegeben werden, beispielsweise dann, wenn eine Kollision eines der Aktorelemente (Baggerschaufel) mit einem harten Gegenstand mittels eines weiteren Sensors detektiert wird.By means of the arrangement of the actuator devices, for example, the driver can be given feedback about any events, for example when a collision of one of the actuator elements (excavator shovel) with a hard object is detected by means of a further sensor.

Es kann also mittels der Steuervorrichtung, und zwar mittels mindestens einer der Aktorvorrichtungen, eine Kraft und/oder ein Moment auf das Steuerhebelelement übertragen werden, welche sich beispielsweise als Vibration und/oder Verlagerung des Steuerhebelelements auswirkt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Vibration eine zeitliche Abfolge von kleinen Verlagerungen.Thus, by means of the control device, specifically by means of at least one of the actuator devices, a force and / or a moment can be transmitted to the control lever element, which acts, for example, as a vibration and / or displacement of the control lever element. In the context of the present invention, a vibration is a temporal sequence of small displacements.

Ebenfalls ist mittels mindestens einer der Aktorvorrichtungen eine programmierbare und/oder vordefinierte Abfolge von Kräften und/oder Momenten auf das Steuerhebelelement übertragbar, welche sich beispielsweise als Bewegungsabfolge des Steuerhebelelements auswirkt. Außerdem kann die mindestens eine Aktorvorrichtung das Steuerhebelelement bei der Rückführung in dessen Grundposition unterstützen.Likewise, by means of at least one of the actuator devices, a programmable and / or predefined sequence of forces and / or moments can be transmitted to the control lever element, which, for example, acts as a movement sequence of the control lever element. In addition, the at least one actuator device can support the control lever element in returning it to its home position.

Bevorzugt umfasst die Steuervorrichtung ein elektronisches Kontrollgerät (im Englischen auch als "CU" oder "Control Unit" bezeichnet), mittels welcher Signale an beide Elektromotoren übermittelbar sind; bevorzugt sind dies Steuersignale. Bevorzugt sind mittels des elektronischen Kontrollgeräts Signale von Sensoren empfangbar, welche verschiedene Kenngrößen des Fahrzeugs (Beschleunigung, Temperatur, Krafteinwirkung, Druck, Kraft/Last, Position/Höhe/Weg, Winkelposition und/oder Geschwindigkeit etc., jeweils bezogen auf verschiedene Bauteile) erfassen.The control device preferably comprises an electronic control device (also referred to as “CU” or “Control Unit” in English), by means of which signals can be transmitted to both electric motors; these are preferably control signals. The electronic control device can preferably be used to receive signals from sensors which record various vehicle parameters (acceleration, temperature, force, pressure, force / load, position / height / path, angular position and / or speed, etc., each related to different components) .

Es ist also mittels der Aktorvorrichtungen die Übertragung von programmierten Bewegungsabläufen auf das Steuerhebelelement möglich. Es ist also beispielsweise denkbar, dass der Baggerführer eine andere Arbeit ausführt, während sich die Baggerschaufel beispielsweise automatisch und vorprogrammiert wiederholt von oben nach unten bewegt. Dies wird im Sinne der vorliegenden Erfindung auch als "positionsbedingte Drehmomentvorgabe" bezeichnet.It is therefore possible to transfer programmed movement sequences to the control lever element by means of the actuator devices. It is therefore conceivable, for example, that the excavator operator carries out other work while the excavator shovel moves repeatedly from top to bottom, for example automatically and in a preprogrammed manner. In the context of the present invention, this is also referred to as “position-dependent torque specification”.

Der Fahrer kann außerdem vor einer möglichen, ihm momentan nicht bewussten Gefahr gewarnt werden, indem durch mindestens eine der Aktorvorrichtungen durch Applikation einer Kraft und/oder eines Moments eine Vibration des Steuerhebelelements und/oder eine Sperrung einer Bewegung des Steuerhebelelements in zumindest eine Richtung ausgeführt wird. Dies wird im Sinne der vorliegenden Erfindung auch als "ereignisbedingte Drehmomentvorgabe" bezeichnet.The driver can also be warned of a possible danger he is not currently aware of by executing a vibration of the control lever element and / or blocking a movement of the control lever element in at least one direction by at least one of the actuator devices by applying a force and / or a moment . In the context of the present invention, this is also referred to as “event-related torque specification”.

Ein Anwendungsbeispiel für die "ereignisbedingte Drehmomentvorgabe" betrifft den Fall, dass der Fahrer mit der Baggerschaufel, welche durch das Steuerhebelelement bewegt wird, gegen ein festes Hindernis stößt, worauf die Verlagerung/Bewegung der Baggerschaufel gestoppt wird. Drückt der Baggerfahrer das Steuerhebelelement weiterhin in die gleiche Richtung, wird beispielsweise mittels des elektronischen Kontrollgeräts erkannt, dass die Kraft zur Ausübung dieser Bewegung mittels des dazugehörigen Aktorelements immer größer wird, bis sie schließlich eine vorbestimmbare Obergrenze überschreitet. Daraufhin schickt das Steuerungssystem beispielsweise einen Befehl an mindestens eine der Aktorvorrichtungen, eine Kraft und/oder ein Moment auf die dazugehörige Achse zu applizieren, um somit der Muskelkraft des Baggerführers eine aktive Kraft entgegenzusetzen, und beispielsweise die Bewegung in die für die Baggerschaufel schädliche Richtung zum Hindernis hin zu sperren. Denkbar wäre hier aber ebenfalls die Applikation einer bloßen oder zusätzlichen Vibrationsbewegung des Steuerhebelelements als Warnung an den Baggerführer.An application example for the "event-dependent torque specification" relates to the case that the driver with the excavator shovel, which is moved by the control lever element, hits a solid obstacle, whereupon the displacement / movement of the excavator shovel is stopped. If the excavator driver continues to press the control lever element in the same direction, the electronic control device detects, for example, that the force for executing this movement by means of the associated actuator element is increasing until it finally exceeds a predeterminable upper limit. The control system then sends, for example, a command to at least one of the actuator devices to apply a force and / or a moment to the associated axis in order to counteract the muscular strength of the excavator operator with an active force and, for example, the movement in the direction that is harmful to the excavator shovel To block obstacle. The application of a simple or additional vibration movement of the control lever element as a warning to the excavator operator would also be conceivable here.

Weiterhin gibt es Bewegungsabläufe des Steuerhebelelements, welche zumindest abschnittsweise mit hohem Kraftaufwand für den Fahrer verbunden sind. Hier können die Aktorvorrichtungen den Fahrer durch Bereitstellen von Zusatzkräften und/oder -momenten unterstützen.Furthermore, there are movement sequences of the control lever element which, at least in sections, are associated with a high expenditure of force for the driver. Here the actuator devices can support the driver by providing additional forces and / or moments.

Damit wird mittels der beschriebenen Steuervorrichtung ein System mit 4-Quadranten-Betrieb ausgestaltet. Darunter wird im Allgemeinen ein System verstanden, welches zur Kontrolle der Geschwindigkeit und des Drehmoments in positiver und negativer Richtung fähig ist. Der Betrieb in den Quadranten 1 und 3 wird "motorischer" Betrieb genannt, da Geschwindigkeit und Drehmoment das identische Vorzeichen haben (es sind beide positiv oder beide negativ). Dies ist der Fall, wenn ein Antrieb eine Last antreibt und Energie vom Motor verbraucht wird. Der Betrieb in den Quadranten 2 und 4 wird "generatorisch" genannt, was bedeutet, dass Geschwindigkeit und Drehmoment entgegengesetzte Richtungen haben (eine negativ und die andere positiv). Dies ist der Fall, wenn der Motor die Last bremst und dabei elektrische Energie generiert.A system with 4-quadrant operation is thus configured by means of the control device described. This is generally understood to mean a system which for Control of speed and torque in positive and negative directions is capable. Operation in quadrants 1 and 3 is called "motor" operation because speed and torque have the same sign (they are both positive or both negative). This is the case when a drive is driving a load and energy is being consumed by the motor. Operation in quadrants 2 and 4 is called "regenerative", which means that speed and torque are in opposite directions (one negative and the other positive). This is the case when the motor brakes the load and generates electrical energy in the process.

Außerdem kann mittels der Aktorvorrichtungen das Steuerhebelelement zumindest hinsichtlich der Drehung um eine Achse oder um beide Achsen blockiert werden.In addition, by means of the actuator devices, the control lever element can be blocked at least with regard to rotation about one axis or about both axes.

Bevorzugt sind beide Aktorvorrichtungen, beide Antriebseinheiten und/oder beide Abtriebseinheiten zumindest hinsichtlich der verwendeten Hardware identisch ausgestaltet. Durch die Verwendung gleicher Bauteile erhöht sich deren Losgröße in der Kalkulation, was sich generell positiv auf den Preis auswirkt.Both actuator devices, both drive units and / or both output units are preferably configured identically, at least with regard to the hardware used. Using the same components increases their lot size in the calculation, which generally has a positive effect on the price.

Es ist zur Unterstützung der kompakten Bauweise der Steuervorrichtung vorteilhaft, wenn das mittels der ersten und/oder zweiten Abtriebseinheit ausgestaltete Planetengetriebe ein drehbar gelagertes Sonnenrad, ein das Sonnenrad radial umgebendes Hohlrad sowie mehrere, bevorzugt drei radial zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad angeordnete und damit verzahnte Planetenräder umfassen. Bevorzugt ist das Sonnenrad jeweils fluchtend zu einer der ersten Achse oder zweiten Achse angeordnet und um diese drehbar gelagert.To support the compact design of the control device, it is advantageous if the planetary gear configured by means of the first and / or second output unit has a rotatably mounted sun gear, a ring gear radially surrounding the sun gear, and several, preferably three, arranged and thus toothed radially between the sun gear and the ring gear Include planet gears. The sun gear is preferably arranged in alignment with one of the first axis or the second axis and is mounted rotatably about this.

Die im Folgenden genannten Merkmale gelten, sofern nicht anders beschrieben, jeweils für beide Aktorvorrichtungen.The features mentioned below apply, unless otherwise described, to both actuator devices.

Beispielsweise weist das Modul des Sonnenrads, des Hohlrads und der Planetenräder, also das Verhältnis der Werte des jeweiligen Teilkreisdurchmessers und der jeweiligen Zähnezahl, jeweils einen identischen Wert aus einem Bereich von 0,3 mm bis 0,7 mm, bevorzugt 0,5 mm, auf.For example, the module of the sun gear, the ring gear and the planetary gears, i.e. the ratio of the values of the respective pitch circle diameter and the respective number of teeth, each have an identical value from a range of 0.3 mm to 0.7 mm, preferably 0.5 mm, on.

Bevorzugt ist das Hohlrad feststehend gelagert; der Abtrieb erfolgt also bevorzugt nicht über das Hohlrad. Beispielsweise weist das Hohlrad eine Verdrehsicherung auf, mittels welcher seine radiale Position gegenüber einem Rest der Steuervorrichtung fixierbar ist. Beispielsweise ist diese Verdrehsicherung zum einen mittels einer speziellen ersten Geometrie des Hohlrads an seinem Außendurchmesser ausgebildet. Beispielsweise ist diese erste Geometrie als mindestens eine, bevorzugt vier Abflachungen des äußeren Radius' des Hohlrads ausgestaltet. Bevorzugt ist diese Verdrehsicherung zum anderen als eine zur ersten Geometrie komplementär ausgestaltete zweite Geometrie am Rest der Steuervorrichtung ausgestaltet; beispielsweise sind ebenfalls Abflachungen an einem Innenradius am Rest der Steuervorrichtung ausgebildet, deren Anzahl und Anordnung bevorzugt identisch zur Anzahl der Abflachungen des Hohlrads ausgebildet ist.The ring gear is preferably mounted in a stationary manner; the output therefore preferably does not take place via the ring gear. For example, the ring gear has a rotation lock, by means of which its radial position can be fixed with respect to the rest of the control device. For example, this anti-rotation device is on the one hand by means of a special first geometry of the Ring gear formed on its outer diameter. For example, this first geometry is designed as at least one, preferably four, flat areas of the outer radius of the ring gear. On the other hand, this anti-rotation device is preferably configured as a second geometry configured to be complementary to the first geometry on the rest of the control device; For example, flattened areas are also formed on an inner radius on the remainder of the control device, the number and arrangement of which is preferably identical to the number of flattened areas of the ring gear.

Bevorzugt erfolgt der Antrieb über eine Welle des Motors (Motorwelle) und über das Sonnenrad, wobei eine Mittelachse der Welle des Motors bevorzugt mit einer Mittelachse des Sonnenrads fluchtet. Weiter bevorzugt steht die Welle des Motors mit dem Sonnenrad im mechanischen Eingriff, so dass ein Drehmoment des Motors auf das Sonnenrad übertragbar ist; bevorzugt sind die Welle und das Sonnenrad starr miteinander verbunden. Somit ist insbesondere eine Drehung der Motorachse in eine gleichgerichtete und hinsichtlich der Drehzahl identische Drehung des Sonnenrads übertragbar. Beispielsweise umfasst eine Verbindung zwischen der Motorwelle und dem Sonnenrad eine Passfederverbindung.The drive is preferably carried out via a shaft of the motor (motor shaft) and via the sun gear, a center axis of the shaft of the motor preferably being aligned with a center axis of the sun gear. More preferably, the shaft of the motor is in mechanical engagement with the sun gear, so that a torque of the motor can be transmitted to the sun gear; the shaft and the sun gear are preferably rigidly connected to one another. Thus, in particular, a rotation of the motor axis can be transferred into a rectified rotation of the sun gear which is identical in terms of speed. For example, a connection between the motor shaft and the sun gear includes a keyway connection.

Bevorzugt ist es jedoch, wenn zwischen der Motorwelle und dem Sonnenrad keine separate Verbindung notwendig ist. Demnach sind die Motorwelle und das Sonnenrad bevorzugt einstückig ausgestaltet; beispielsweise sind die Motorwelle und das Sonnenrad aus einem einzigen Teil und/oder einem einzigen Halbzeug gefertigt und bevorzugt spanend gefertigt ("gefräst").However, it is preferred if no separate connection is necessary between the motor shaft and the sun gear. Accordingly, the motor shaft and the sun gear are preferably designed in one piece; For example, the motor shaft and the sun gear are made from a single part and / or a single semi-finished product and are preferably machined (“milled”).

Somit ist die Motorwelle als Antriebswelle auf einer dem Steuerhebelelement zugewandten Seite über die Lagerung des Sonnenrads und letztendlich über die Lagerung zwischen dem Hohlrad und dem Gehäuse gelagert. Auf einer dem Steuerhebelelement abgewandten Seite ist die Motorwelle kontaktierend zum Innenring eines Wälzlagers gelagert, dessen Außenring beispielsweise mittels des Gehäuses gelagert ist.The motor shaft is thus mounted as a drive shaft on a side facing the control lever element via the mounting of the sun gear and ultimately via the mounting between the ring gear and the housing. On a side facing away from the control lever element, the motor shaft is mounted in contact with the inner ring of a roller bearing, the outer ring of which is mounted, for example, by means of the housing.

Beispielsweise ist mindestens eines oder mehrere, bevorzugt alle Zahnräder (Sonnenrad, Hohlrad und/oder Planetenräder) aus Kunststoff gefertigt. Mögliche Kunststoffe sind hier beispielsweise Polyacetal (POM) und/oder Polyketon (PK).For example, at least one or more, preferably all, gears (sun gear, ring gear and / or planet gears) are made of plastic. Possible plastics here are, for example, polyacetal (POM) and / or polyketone (PK).

Bevorzugt ist das Steuerhebelelement mittels eines Kardangelenks gelagert.The control lever element is preferably mounted by means of a cardan joint.

Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn an einem unteren Ende des Steuerhebelelements ein erstes Führungselement angeordnet ist, welches um die zweite Achse drehbar gelagert ist und eine erste Führungskulisse ausbildet, mittels welcher die Drehung des Steuerhebelelements um die erste Achse auf einen bestimmten ersten Winkelbereich begrenzbar ist.It has also proven to be advantageous if a first guide element is arranged at a lower end of the control lever element, which is mounted rotatably about the second axis and forms a first guide slot, by means of which the rotation of the control lever element about the first axis to a certain first angular range is limited.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das erste Führungselement eine Lagerstelle für eine Drehlagerung des unteren Endes des Steuerhebelelements ausbildet. Beispielsweise weist das erste Führungselement eine durch die Führungskulisse durchgehende Bohrung auf. Beispielsweise weist das untere Ende des Steuerhebelelements ebenfalls eine Bohrung auf. Bevorzugt sind beide Bohrungen fluchtend zueinander angeordnet, wobei innerhalb der beiden Bohrungen ein Stab angeordnet ist, um welchen das Steuerhebelelement drehbar angeordnet ist und welcher mit dem ersten Führungselement bevorzugt starr verbunden ist. Es ist also mittels des ersten Führungselements und des Stabs beispielsweise eine Drehlagerung des Steuerhebelelements ausgebildet, was den Platzbedarf der Steuervorrichtung weiter reduziert.It is also advantageous if the first guide element forms a bearing point for a rotary bearing of the lower end of the control lever element. For example, the first guide element has a bore extending through the guide slot. For example, the lower end of the control lever element also has a bore. Both bores are preferably arranged in alignment with one another, a rod being arranged within the two bores, around which the control lever element is arranged rotatably and which is preferably rigidly connected to the first guide element. Thus, for example, a rotary bearing of the control lever element is formed by means of the first guide element and the rod, which further reduces the space requirement of the control device.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem unteren Ende des Steuerhebelelements und einem oberen Ende des Steuerhebelelements ein zweites Führungselement angeordnet ist, welches um die erste Achse drehbar gelagert ist und eine zweite Führungskulisse ausbildet, mittels welcher die Drehung des Steuerhebelelements um die zweite Achse auf einen bestimmten zweiten Winkelbereich begrenzbar ist.In addition, it is advantageous if a second guide element is arranged between the lower end of the control lever element and an upper end of the control lever element, which is rotatably mounted about the first axis and forms a second guide slot, by means of which the rotation of the control lever element about the second axis on a certain second angular range is limited.

Bevorzugt ist das zweite Führungselement so angeordnet, dass es in Höhenrichtung der Steuervorrichtung das erste Führungselement zumindest teilweise überlappt. Beispielsweise bildet das zweite Führungselement zumindest abschnittsweise eine Bogenform aus, wobei eine virtuelle Mittelachse des dazugehörigen Bogens parallel zur zweiten Achse und/oder das erste Führungselement schneidend angeordnet ist. Diese Anordnung reduziert den erforderlichen Bauraum ebenfalls.The second guide element is preferably arranged such that it at least partially overlaps the first guide element in the height direction of the control device. For example, the second guide element forms an arc shape at least in sections, a virtual central axis of the associated arc being arranged in an intersecting manner parallel to the second axis and / or the first guide element. This arrangement also reduces the space required.

Bevorzugt sind beide Führungselemente mittels einer ersten und einer zweiten Lagerstelle im Gehäuse gelagert. Beispielsweise umfasst die erste und/oder die zweite Lagerstelle eine Wälzlagerverbindung.Both guide elements are preferably mounted in the housing by means of a first and a second bearing point. For example, the first and / or the second bearing point comprises a roller bearing connection.

Um nun die Kräfte und Momente der Aktorvorrichtungen auf das Steuerhebelelement übertragen zu können, ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Abtriebseinheit und jeweils einem der Führungselemente eine mechanische Verbindung ausgebildet ist. Beispielsweise sind die erste Abtriebseinheit und das erste Führungselement und/oder die zweite Abtriebseinheit und das zweite Führungselement jeweils mittels eines Stegelements verbunden. Beispielsweise ist dieses Stegelement aus Kunststoff gefertigt. Bevorzugt ist das Stegelement mittels eines ersten Endes des jeweiligen Führungselements ausgebildet und/oder weist zum Rest des Stegelements eine starre Verbindung auf. Das erste Ende des jeweiligen Führungselements ist dabei bevorzugt der Abtriebseinheit zugewandt angeordnet.In order to be able to transmit the forces and torques of the actuator devices to the control lever element, it is advantageous if between the output unit and in each case one of the Guide elements a mechanical connection is formed. For example, the first output unit and the first guide element and / or the second output unit and the second guide element are each connected by means of a web element. For example, this bar element is made of plastic. The web element is preferably formed by means of a first end of the respective guide element and / or has a rigid connection to the rest of the web element. The first end of the respective guide element is preferably arranged facing the output unit.

Ebenfalls ist es möglich, dass das Stegelement als eigenständiges Bauteil ausgestaltet ist.It is also possible for the web element to be designed as an independent component.

Beispielsweise umfasst das Stegelement mehrere zylinderförmige Vorsprünge, deren Anzahl einer Anzahl der Planetenräder des Planetengetriebes entspricht. Bevorzugt steht jeweils einer dieser Vorsprünge mit jeweils einer Bohrung im Eingriff. Bevorzugt umfasst jedes der Planetenräder eine dieser Bohrungen, welche bevorzugt zentrisch und/oder in einer Axialrichtung der Planetenräder durch das jeweilige Planetenrad durchgehend angeordnet sind. Bevorzugt sind die Vorsprünge und die Planetenräder miteinander nicht starr verbunden, so dass sich insbesondere die Vorsprünge innerhalb der Bohrungen der Planetenräder noch drehen können. Dennoch ist eine Umfangskraft von einer Berandung der Bohrungen der Planetenräder auf die Vorsprünge übertragbar; somit ist insbesondere eine Drehung der Planetenräder um die jeweilige erste oder zweite Achse in eine Drehung des dazugehörigen Stegelements übertragbar.For example, the web element comprises a plurality of cylindrical projections, the number of which corresponds to a number of the planet gears of the planetary gear. One of these projections is preferably in engagement with a respective bore. Each of the planet gears preferably comprises one of these bores, which are preferably arranged centrally and / or in an axial direction of the planet gears through the respective planet gears. The projections and the planetary gears are preferably not rigidly connected to one another, so that in particular the projections can still rotate within the bores of the planetary gears. Nevertheless, a circumferential force can be transmitted from an edge of the bores of the planetary gears to the projections; thus, in particular, a rotation of the planet gears about the respective first or second axis can be transferred into a rotation of the associated web element.

Um einige oder alle der Bauteile der manuell bedienbaren Steuervorrichtung positionssicher und/oder staubgeschützt anordnen zu können, ist bevorzugt ein mehrteiliges Gehäuse vorgesehen, innerhalb welchem die erste Aktorvorrichtung, die zweite Aktorvorrichtung, das erste Führungselement und/oder das zweite Führungselement angeordnet sind. Beispielsweise umfasst das mehrteilige Gehäuse eines oder mehrere Teile aus Druckguss, beispielsweise aus Zink-Druckguss. Es ist ebenfalls möglich, dass das Gehäuse mittels eines oder mehreren spanend gefertigten Teilen und/oder mittels eines oder mehreren Blechteilen ausgebildet ist. Bevorzugt ist die zur Geometrie der Verdrehsicherung des Hohlrads komplementär ausgestaltete Geometrie zumindest teilweise mittels des Gehäuses ausgestaltet.In order to be able to arrange some or all of the components of the manually operated control device in a positionally secure and / or dust-proof manner, a multi-part housing is preferably provided, within which the first actuator device, the second actuator device, the first guide element and / or the second guide element are arranged. For example, the multi-part housing comprises one or more parts made from die-cast, for example from zinc die-cast. It is also possible that the housing is formed by means of one or more parts manufactured by machining and / or by means of one or more sheet metal parts. The geometry configured complementary to the geometry of the anti-twist device of the ring gear is preferably configured at least partially by means of the housing.

Beispielsweise umfasst das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil, welches die Unterseite der Steuervorrichtung ausbildet und/oder ein erstes Lagerelement für die erste Aktorvorrichtung, die zweite Aktorvorrichtung, das erste Führungselement und/oder das zweite Führungselement darstellt. Bevorzugt ist ein zweites Gehäuseteil in Höhenrichtung der Steuervorrichtung benachbart zum ersten Gehäuseteil angeordnet, wobei das zweite Gehäuseteil das erste Gehäuseteil in Höhenrichtung bevorzugt nicht überlappend angeordnet ist. Beispielsweise sind das erste und/oder das zweite Gehäuseteil im Wesentlichen schalenförmig ausgestaltet und/oder mittels Schraubverbindungen miteinander verbunden.For example, the housing comprises a first housing part which forms the underside of the control device and / or represents a first bearing element for the first actuator device, the second actuator device, the first guide element and / or the second guide element. A second housing part in the vertical direction of the control device is preferred arranged adjacent to the first housing part, the second housing part preferably not overlapping the first housing part in the vertical direction. For example, the first and / or the second housing part are designed essentially in the shape of a shell and / or are connected to one another by means of screw connections.

Als weiteres Lagerelement für die Aktorvorrichtungen sowie als Schutz vor Staub ist bevorzugt ein drittes und/oder ein viertes Gehäuseteil vorgesehen, welches jeweils eine der Aktorvorrichtungen auf einer den Führungselementen abgewandten Seite hin abdeckend angeordnet ist. Beispielsweise sind das dritte und/oder das vierte Gehäuseteil im Wesentlichen plattenförmig ausgestaltet und/oder mittels Schraubverbindungen mit dem ersten und/oder dem zweiten Gehäuseteil verbunden.A third and / or fourth housing part is preferably provided as a further bearing element for the actuator devices and as protection against dust, which is arranged to cover one of the actuator devices on a side facing away from the guide elements. For example, the third and / or the fourth housing part are designed essentially in the form of a plate and / or are connected to the first and / or the second housing part by means of screw connections.

Es ist möglich, dass ein fünftes Gehäuseteil als Kunststoffteil ausgestaltet ist und/oder in Höhenrichtung der Steuervorrichtung benachbart zum zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, wobei das fünfte Gehäuseteil das zweite Gehäuseteil in Höhenrichtung bevorzugt nicht überlappend angeordnet ist. Beispielsweise ist das fünfte Gehäuseteil im Wesentlichen rahmenförmig ausgestaltet und/oder mittels Schraubverbindungen mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden. Durch eine Aussparung des fünften Gehäuseteils ist bevorzugt das Steuerhebelelement durchgehend angeordnet.It is possible that a fifth housing part is designed as a plastic part and / or is arranged adjacent to the second housing part in the height direction of the control device, the fifth housing part preferably not overlapping the second housing part in the height direction. For example, the fifth housing part is designed essentially in the shape of a frame and / or is connected to the second housing part by means of screw connections. The control lever element is preferably arranged continuously through a recess in the fifth housing part.

Ferner ist es bevorzugt, wenn für die erste Achse und/oder die zweite Achse mindestens eine passive Rückstellvorrichtung vorgesehen ist, welche bei der Auslenkung des Steuerhebelelements mit einer Kraft beaufschlagbar ist, wobei mittels der Kraft das Steuerhebelelement in die Grundposition rückführbar ist.Furthermore, it is preferred if at least one passive restoring device is provided for the first axis and / or the second axis, which can be acted upon by a force when the control lever element is deflected, the control lever element being able to be returned to the basic position by means of the force.

Beispielsweise umfasst die passive Rückstellvorrichtung ein um die erste und/oder die zweite Achse angeordnetes und mit dem ersten Führungselement und/oder dem zweiten Führungselement verbundenes Drehfederelement; beispielsweise ist dies ein Schenkelfederelement.For example, the passive restoring device comprises a torsion spring element arranged around the first and / or the second axis and connected to the first guide element and / or the second guide element; for example, this is a leg spring element.

Alternativ oder bevorzugt kumulativ dazu kann es vorgesehen sein, dass die passive Rückstellvorrichtung ein flächig ausgebildetes Membranelement, welches bevorzugt zumindest in der Grundposition des Steuerhebelelements senkrecht zu einer Längserstreckung des Steuerhebelelements angeordnet und bevorzugt vorgespannt mit dem Gehäuse und dem unteren Ende des Steuerhebelelements verbunden ist, umfasst.Alternatively or preferably cumulatively to this, it can be provided that the passive restoring device comprises a flat membrane element, which is preferably arranged at least in the basic position of the control lever element perpendicular to a longitudinal extension of the control lever element and is preferably connected to the housing and the lower end of the control lever element in a prestressed manner .

Es ist außerdem bevorzugt, wenn eine Rastvorrichtung angeordnet ist, welche in Eingriff mit dem Steuerhebelelement bringbar ist und mittels welcher eine Auslenkung des Steuerhebelelements um zumindest eine der Achsen mechanisch begrenzbar ist. Bevorzugt ist eine Position der Rastvorrichtung verstellbar ausgestaltet. Beispielsweise bildet die Rastvorrichtung eine Verstellkulisse für die Verlagerung des Steuerhebelelements aus, welche bevorzugt in einer Ebene parallel zur ersten und zur zweiten Achse angeordnet ist. Beispielsweise ist die Rastvorrichtung innerhalb dieser Ebene verschiebbar, bevorzugt entlang der ersten und/oder der zweiten Achse verschiebbar, angeordnet.It is also preferred if a latching device is arranged which can be brought into engagement with the control lever element and by means of which a deflection of the control lever element about at least one of the axes can be mechanically limited. A position of the latching device is preferably designed to be adjustable. For example, the locking device forms an adjustment link for the displacement of the control lever element, which is preferably arranged in a plane parallel to the first and second axes. For example, the latching device is displaceable within this plane, preferably displaceable along the first and / or the second axis.

Dabei ist die Rastvorrichtung beispielsweise in Eingriff mit einem ersten Rastelement für die erste Achse und/oder mit einem zweiten Rastelement für die zweite Achse bringbar. Beispielsweise ist das erste und/oder das zweite Rastelement als Rastnase, also mit einem Vorsprung ausgestaltet, wobei der Vorsprung in Eingriff mit der Rastvorrichtung, insbesondere mit der Verstellkulisse der Rastvorrichtung, bringbar ist. Beispielsweise ist das erste und/oder das zweite Rastelement an einem zweiten Ende des jeweiligen Führungselements angeordnet, wobei das zweite Ende der Abtriebseinheit abgewandt angeordnet ist.The locking device can be brought into engagement, for example, with a first locking element for the first axis and / or with a second locking element for the second axis. For example, the first and / or the second latching element is designed as a latching lug, that is to say with a projection, the projection being able to be brought into engagement with the latching device, in particular with the adjusting link of the latching device. For example, the first and / or the second latching element is arranged at a second end of the respective guide element, the second end being arranged facing away from the output unit.

Beispielsweise ist die Rastvorrichtung oberhalb des ersten und/oder des zweiten Führungselements angeordnet. Beispielsweise ist die Verstellkulisse in Form eines Quadrats ausgestaltet. Durch Verschieben der Rastvorrichtung in Richtung einer oder beide der ersten und zweiten Achse verschiebt sich ebenfalls die Verstellkulisse und damit der mögliche Verlagerungsweg des Steuerhebelelements.For example, the latching device is arranged above the first and / or the second guide element. For example, the adjustment link is designed in the form of a square. By shifting the locking device in the direction of one or both of the first and second axes, the adjusting link and thus the possible displacement path of the control lever element are also shifted.

Demnach ist also beispielsweise die Grundposition des Steuerhebelelements verstellbar ausgestaltet.Accordingly, for example, the basic position of the control lever element is designed to be adjustable.

Ebenfalls lässt sich die Grundposition des Steuerhebelelements mittels einer Drehmomentvorgabe einer oder beider Aktorvorrichtungen verstellen, indem die Rückführung des Steuerhebelelements in eine zur ursprünglichen Grundposition geänderte Grundposition erzwungen wird. Ausgehend von dieser geänderten Grundposition ist das Steuerhebelelement dann wie oben beschrieben verlagerbar.The basic position of the control lever element can also be adjusted by means of a torque specification of one or both actuator devices by forcing the control lever element to be returned to a basic position that has been changed from the original basic position. Starting from this changed basic position, the control lever element can then be displaced as described above.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen eine Steuervorrichtung beispielhaft dargestellt und beschrieben ist.Further advantages, objectives and properties of the present invention are explained with reference to the attached drawing and the following description, in which a control device is shown and described by way of example.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1
ein Beispiel eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sowie einem Aktorelement;
Fig. 2a, 2b, 2c, 2d
verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;
Fig. 3a, 3b
verschiedene perspektivische Ansichten des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 3c
eine Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 3d
eine Explosionsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;
Fig. 4a, 5a, 5b
verschiedene Querschnittsansichten des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 4b
eine Querschnittsansicht des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 6a
eine perspektivische Ansicht von Teilen einer Aktorvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 6b
eine perspektivische Ansicht eines Führungselements;
Fig. 7
eine grafische Veranschaulichung der Unterstützung bzw. Anleitung des Fahrers durch die Aktorvorrichtungen.
In the drawing show:
Fig. 1
an example of a vehicle with a control device according to the invention and an actuator element;
Figures 2a, 2b, 2c, 2d
different views of a first embodiment of the control device according to the invention;
Figures 3a, 3b
various perspective views of the first embodiment;
Figure 3c
an exploded view of the first embodiment;
Fig. 3d
an exploded view of a second embodiment of the control device according to the invention;
Figures 4a, 5a, 5b
various cross-sectional views of the first embodiment;
Figure 4b
a cross-sectional view of the second embodiment;
Figure 6a
a perspective view of parts of an actuator device of the second embodiment;
Figure 6b
a perspective view of a guide element;
Fig. 7
a graphical illustration of the driver's assistance or guidance from the actuator devices

Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel für ein Fahrzeug V, welches eine innerhalb einer Fahrerkabine angeordnete und manuell bedienbare Steuervorrichtung 1 zum Bedienen mindestens eines Aktors 200 des Fahrzeugs V umfasst. In diesem Beispiel ist das Fahrzeug V ein Traktor und der Aktor 200 der nicht näher gezeigte Antrieb zum Verschwenken einer in der Figur zu sehenden Frontladerschaufel.The Fig. 1 FIG. 11 shows an example of a vehicle V which comprises a manually operated control device 1 for operating at least one actuator 200 of the vehicle V, which control device 1 is arranged within a driver's cab. In this example, the vehicle V is a tractor and the actuator 200 is the drive, not shown in detail, for pivoting a front loader shovel that can be seen in the figure.

In den folgenden Figuren ist, sofern zweckdienlich, zur besseren Orientierung jeweils ein kartesisches Koordinatensystem mit der Längsrichtung 1x, der Breitenrichtung 1y und der Höhenrichtung 1z der Steuervorrichtung 1 eingezeichnet. Ebenfalls ist es möglich, dass einzelne Komponenten ausgeblendet sind, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. So zeigt die Fig. 3b beispielsweise nur einzelne Gehäuseteile 91, 93, 94 des Gehäuses 90.In the following figures, if appropriate, a Cartesian coordinate system with the longitudinal direction 1x, the width direction 1y and the Height direction 1z of the control device 1 is shown. It is also possible for individual components to be hidden in order to increase the clarity. So shows Figure 3b for example only individual housing parts 91, 93, 94 of the housing 90.

Die Figuren 2a und 2c zeigen jeweils eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 mit Steuerhebelelement 10 sowie die erste Achse X und die zweite Achse Y. Ebenfalls markiert sind ein Gehäuse 90 sowie elektrische Anschlüsse 230, 240 zur Stromversorgung der Aktorvorrichtungen 30, 40.The Figures 2a and 2c each show a side view of the control device 1 according to the invention with control lever element 10 and the first axis X and the second axis Y. A housing 90 and electrical connections 230, 240 for supplying power to the actuator devices 30, 40 are also marked.

Die Fig. 2c zeigt die Steuervorrichtung 1 von oben. Ebenfalls zeigt die Fig. 2d die Steuervorrichtung 1 von oben; zur besseren Übersicht sind hier jedoch das Steuerhebelelement 10, das zweite Gehäuseteil 92 und das fünfte Gehäuseteil 95 ausgeblendet.The Figure 2c shows the control device 1 from above. Also shows the Fig. 2d the control device 1 from above; For a better overview, however, the control lever element 10, the second housing part 92 and the fifth housing part 95 are hidden here.

Eine Längserstreckung des Steuerhebelelements 10 ist vorliegend zumindest in der Grundposition P0 des Steuerhebelelements 10 jeweils senkrecht zur ersten X und zur zweiten Achse Y angeordnet. Außerdem sind vorliegend auch die erste X und die zweite Achse Y zueinander senkrecht angeordnet.A longitudinal extension of the control lever element 10 is presently arranged at least in the basic position P0 of the control lever element 10 perpendicular to the first X and the second Y axis. In addition, the first X and the second Y axis are also arranged perpendicular to one another in the present case.

Gemäß der Fig. 3a ist eine perspektivische Ansicht der Steuervorrichtung 1 gezeigt.According to the Fig. 3a a perspective view of the control device 1 is shown.

Fig. 3b zeigt nun eine perspektivische Ansicht, bei der Teile des Gehäuses 90 ausgeblendet wurden. Zu sehen ist die manuell bedienbaren Steuervorrichtung 1 zum Bedienen mindestens eines Aktors 200 eines Fahrzeugs V, welche ein manuell bedienbares Steuerhebelelement 10 umfasst. Dieses Steuerhebelelement 10 ist ausgehend von einer gezeigten Grundposition P0 mittels einer Drehung um eine erste Achse X und um eine zweite Achse Y auslenkbar. Diese Achsen X, Y sind vorliegend virtuelle Achsen. Figure 3b now shows a perspective view in which parts of the housing 90 have been hidden. The manually operable control device 1 for operating at least one actuator 200 of a vehicle V, which comprises a manually operable control lever element 10, can be seen. Starting from a basic position P0 shown, this control lever element 10 can be deflected by rotating about a first axis X and about a second axis Y. In the present case, these axes X, Y are virtual axes.

Dabei ist ein Grad und eine Richtung einer diesbezüglichen Auslenkung des Steuerhebelelements 10 mittels eines Sensors 50 detektierbar. Vorliegend ist dieser Sensor 50 mittels eines Hallsensors ausgestaltet und befindet sich an der dem Steuerhebelelement 10 abgewandt angeordneten Seite der Steuervorrichtung 1, also vorliegend aus Sicht des Fahrers auf einer Unterseite der Steuervorrichtung 1 (siehe schematische Darstellung gemäß der Fig. 3b).A degree and a direction of a related deflection of the control lever element 10 can be detected by means of a sensor 50. In the present case, this sensor 50 is designed by means of a Hall sensor and is located on the side of the control device 1 that faces away from the control lever element 10, i.e. in the present case on an underside of the control device 1 from the driver's point of view (see schematic illustration according to FIG Figure 3b ).

Ebenfalls umfasst die Steuervorrichtung 1 eine erste Aktorvorrichtung 30 mit einer ersten Antriebseinheit 34 und einer ersten Abtriebseinheit 32, wobei mittels der ersten Aktorvorrichtung 30 die erste Achse X mit einem ersten Drehmoment beaufschlagbar ist, sowie eine zweite Aktorvorrichtung 40 mit einer zweiten Antriebseinheit 44 und einer zweiten Abtriebseinheit 42, wobei mittels der zweiten Aktorvorrichtung 40 die zweite Achse Y mit einem zweiten Drehmoment beaufschlagbar ist.The control device 1 also comprises a first actuator device 30 with a first drive unit 34 and a first output unit 32, wherein the first axis X can be acted upon by a first torque by means of the first actuator device 30, as well as a second actuator device 40 with a second drive unit 44 and a second output unit 42, the second axis Y being able to be acted upon by a second torque by means of the second actuator device 40.

Dabei ist die erste Abtriebseinheit 32 drehbar um die erste Achse X und die zweite Abtriebseinheit 42 drehbar um die zweite Achse Y gelagert. Die Achse, um die sich eine der Abtriebseinheiten 30, 40 dreht, fluchtet also mit einer der ersten X oder zweiten Achse Y.The first output unit 32 is rotatably mounted about the first axis X and the second output unit 42 is rotatably mounted about the second axis Y. The axis about which one of the output units 30, 40 rotates is thus aligned with one of the first X or second Y axes.

Vorliegend dreht sich auch die Antriebseinheit 34 oder 44 um die gleiche Achse wie die dazugehörige Abtriebseinheit 32 oder 42. Die Antriebseinheit 34 oder 44 und die Abtriebseinheit 32 oder 42 bilden also vorliegend kein Winkelgetriebe miteinander aus.In the present case, the drive unit 34 or 44 also rotates about the same axis as the associated output unit 32 or 42. The drive unit 34 or 44 and the output unit 32 or 42 therefore do not form an angular gear with one another.

Vorliegend sind beide Aktorvorrichtungen 30, 40, beide Antriebseinheiten 34, 44 und beide Abtriebseinheiten 32, 42 jeweils identisch ausgestaltet.In the present case, both actuator devices 30, 40, both drive units 34, 44 and both output units 32, 42 are each configured identically.

Es ist gezeigt, dass die erste Aktorvorrichtung 30 und die zweite Aktorvorrichtung 40 vorliegend jeweils eine Motor-Getriebe-Kombination ausbilden, welche jeweils die als Planetengetriebe 60 ausgestaltete erste 32 oder zweite Abtriebseinheit 42 und die als Elektromotor 150 ausgestaltete erste 34 oder zweite Antriebseinheit 44 umfassen.It is shown that the first actuator device 30 and the second actuator device 40 in the present case each form a motor-transmission combination which each include the first 32 or second output unit 42 configured as a planetary gear 60 and the first 34 or second drive unit 44 configured as an electric motor 150 .

Dieser Elektromotor 150 ist vorliegend jeweils ein Torquemotor mit einem Nennmoment von 0,3 Nm. Das Planetengetriebe weist vorliegend eine Übersetzung von 7 auf. Somit ist also vorliegend ein Abtriebsdrehmoment von 2,1 Nm realisiert.In the present case, this electric motor 150 is a torque motor with a nominal torque of 0.3 Nm. The planetary gear has a ratio of 7 in the present case. Thus, in the present case, an output torque of 2.1 Nm is realized.

Mittels der beschriebenen Aktorvorrichtungen 30, 40 ist es nun möglich, das Steuerhebelelement 10 indirekt, nämlich über die Ansteuerung von einer oder beiden der ersten X und zweiten Achse Y, aktiv anzusteuern und/oder programmiert anzusteuern, was auch als "Force Feedback" bekannt ist.By means of the actuator devices 30, 40 described, it is now possible to actively control the control lever element 10 indirectly, namely via the control of one or both of the first X and second Y axes, and / or to control it in a programmed manner, which is also known as "force feedback" .

Vorliegend umfasst die Steuervorrichtung 1 ein elektronisches Kontrollgerät CU (siehe schematische Darstellung gemäß Fig. 2a), mittels welcher Ausgangssignale 300 (Steuersignale) an beide Elektromotoren 150 übermittelbar und mittels welcher Eingangssignale 400 eines Sensors 51 (siehe Beispiel gemäß Fig. 2a) empfangbar sind. Beispielsweise ist der Sensor 51 ein Beschleunigungssensor, welcher dazu ausgebildet ist, die Beschleunigung des Aktors 200 zu messen.In the present case, the control device 1 comprises an electronic control device CU (see the schematic representation according to FIG Fig. 2a ), by means of which output signals 300 (control signals) can be transmitted to both electric motors 150 and by means of which input signals 400 of a sensor 51 (see example according to FIG Fig. 2a ) are receivable. For example, the sensor 51 is an acceleration sensor which is designed to measure the acceleration of the actuator 200.

Gemäß den Fig. 3d und 6a ist außerdem gezeigt, dass das mittels der ersten 32 und/oder zweiten Abtriebseinheit 42 ausgestaltete Planetengetriebe 60 vorliegend ein drehbar gelagertes Sonnenrad 61 (zu sehen in Fig. 3d), ein das Sonnenrad 61 radial umgebendes Hohlrad 63 sowie drei radial zwischen dem Sonnenrad 61 und dem Hohlrad 63 angeordnete und damit verzahnte Planetenräder 62 umfassen. Vorliegend ist das Sonnenrad 61 jeweils fluchtend zu einer der ersten Achse X oder zweiten Achse Y angeordnet und um diese drehbar gelagert.According to the Fig. 3d and 6a it is also shown that the planetary gear 60 configured by means of the first 32 and / or second output unit 42 is a rotatably mounted sun gear 61 (shown in FIG Fig. 3d ), a ring gear 63 radially surrounding the sun gear 61 and three planet gears 62 arranged radially between the sun gear 61 and the ring gear 63 and thus toothed. In the present case, the sun gear 61 is in each case arranged in alignment with one of the first axis X or second axis Y and is rotatably mounted about them.

Im Gegensatz zu den restlichen Figuren zeigen die Fig. 3d und 4b eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Steuervorrichtung 1, wonach ein separates Stegelement 64' zur Verbindung zwischen den Planetenrädern 62 und den Führungselementen 70, 80 angeordnet ist.In contrast to the rest of the figures, the Fig. 3d and 4b a second embodiment of the present control device 1, according to which a separate web element 64 'is arranged for connection between the planetary gears 62 and the guide elements 70, 80.

Dahingegen zeigen beispielsweise die Fig. 3c, 6a, 6b, 5a und 4a, dass derartige Vorsprünge 89 am zweiten Führungselement 80 angeordnet sind, welche ebenfalls in die Bohrungen 621 der Planetenräder 62 des anderen Planetengetriebes 60 eingreifen (siehe detaillierte Beschreibung weiter unten). Vorliegend sind derartige Vorsprünge 79 auch am ersten Führungselement 70 angeordnet (siehe Fig. 3c). Somit ist das Stegelement 64 gemäß der ersten Ausführungsform als Teil der Führungselemente 70 und 80 ausgestaltet.In contrast, the Figure 3c , 6a , 6b , 5a and 4a that such projections 89 are arranged on the second guide element 80, which also engage in the bores 621 of the planetary gears 62 of the other planetary gear 60 (see detailed description below). In the present case, such projections 79 are also arranged on the first guide element 70 (see FIG Figure 3c ). Thus, according to the first embodiment, the web element 64 is designed as part of the guide elements 70 and 80.

Vorliegend sind beide Führungselemente 70, 80 mittels einer ersten 761, 861 und einer zweiten Lagerstelle 762, 862 mittels einer Wälzlagerverbindung im Gehäuse 90 gelagert (siehe insbesondere Fig. 3c und 4a).In the present case, both guide elements 70, 80 are mounted in the housing 90 by means of a first 761, 861 and a second bearing point 762, 862 by means of a roller bearing connection (see in particular Figure 3c and 4a ).

Vorliegend weist ein Modul des Sonnenrads 61, des Hohlrads 63 und der Planetenräder 62 jeweils einen identischen Wert von 0,5 mm auf.In the present case, a module of the sun gear 61, the ring gear 63 and the planet gears 62 each has an identical value of 0.5 mm.

Im gezeigten Beispiel ist das Hohlrad 63 feststehend gelagert; der Abtrieb erfolgt also nicht über das Hohlrad 63. Vorliegend weist das Hohlrad 63 eine Verdrehsicherung auf, mittels welcher seine radiale Position gegenüber einem Rest der Steuervorrichtung 1 fixierbar ist. Vorliegend ist diese Verdrehsicherung zum einen mittels einer speziellen Geometrie des Hohlrads 63 an seinem Außendurchmesser ausgebildet; so ist diese spezielle Geometrie als vier Abflachungen 631 des äußeren Radius' des Hohlrads 63 ausgestaltet. Gemäß Fig. 5a ist zu sehen, dass diese Verdrehsicherung zum anderen als eine zur Geometrie des Hohlrads 63 komplementär ausgestaltete Geometrie am Gehäuse 90 ausgestaltet ist, welche vorliegend ebenfalls als eine von vier Abflachungen 901 eines inneren Radius' des Gehäuses 90 zu sehen ist.In the example shown, the ring gear 63 is fixedly mounted; the output therefore does not take place via the ring gear 63. In the present case, the ring gear 63 has an anti-twist device, by means of which its radial position relative to the rest of the control device 1 can be fixed. In the present case, this anti-rotation device is formed on the one hand by means of a special geometry of the ring gear 63 on its outer diameter; This special geometry is designed as four flat areas 631 of the outer radius of the ring gear 63. According to Figure 5a it can be seen that this anti-rotation device is configured, on the other hand, as a geometry on the housing 90 which is configured to be complementary to the geometry of the ring gear 63 in the present case can also be seen as one of four flat areas 901 of an inner radius' of the housing 90.

Insbesondere die Figuren 3a und 3c zeigen, dass das Gehäuse 90 vorliegend ein erstes Gehäuseteil 91 umfasst, welches die Unterseite der Steuervorrichtung 1 ausbildet und ein erstes Lagerelement für die erste Aktorvorrichtung 30, die zweite Aktorvorrichtung 40, das erste Führungselement 70 und das zweite Führungselement 80 darstellt. Ebenfalls ist ein zweites Gehäuseteil 92 in Höhenrichtung 1z der Steuervorrichtung 1 benachbart zum ersten Gehäuseteil 91 angeordnet, wobei das zweite Gehäuseteil 92 das erste Gehäuseteil 91 in Höhenrichtung 1z bevorzugt nicht überlappend angeordnet ist. Zu sehen ist, dass das erste 91 und das zweite Gehäuseteil 92 im Wesentlichen schalenförmig ausgestaltet und mittels Schraubverbindungen 99 miteinander verbunden sind.especially the Figures 3a and 3c show that the housing 90 in the present case comprises a first housing part 91, which forms the underside of the control device 1 and represents a first bearing element for the first actuator device 30, the second actuator device 40, the first guide element 70 and the second guide element 80. A second housing part 92 is also arranged adjacent to the first housing part 91 in the height direction 1z of the control device 1, the second housing part 92 preferably not overlapping the first housing part 91 in the height direction 1z. It can be seen that the first 91 and the second housing part 92 are essentially shell-shaped and are connected to one another by means of screw connections 99.

Als weiteres Lagerelement für die Aktorvorrichtungen sowie als Schutz vor Staub sind vorliegend ein drittes 93 und ein viertes Gehäuseteil 94 vorgesehen, welches jeweils eine der Aktorvorrichtungen 30 oder 40 auf einer den jeweiligen Führungselementen 70 oder 80 abgewandten Seite hin abdeckend angeordnet ist. Vorliegend sind das dritte 93 und das vierte Gehäuseteil 94 im Wesentlichen plattenförmig ausgestaltet und mittels Schraubverbindungen 99 mit dem ersten 91 und dem zweiten Gehäuseteil 92 verbunden.As a further bearing element for the actuator devices and as protection against dust, a third 93 and a fourth housing part 94 are provided, each of which is arranged to cover one of the actuator devices 30 or 40 on a side facing away from the respective guide elements 70 or 80. In the present case, the third 93 and fourth housing part 94 are designed essentially in the form of a plate and are connected to the first 91 and second housing part 92 by means of screw connections 99.

Es ist zu sehen, dass ein fünftes Gehäuseteil 95 als Kunststoffteil ausgestaltet und in Höhenrichtung 1z der Steuervorrichtung 1 benachbart zum zweiten Gehäuseteil 92 angeordnet ist, wobei das fünfte Gehäuseteil 95 das zweite Gehäuseteil 92 in Höhenrichtung 1z nicht überlappend angeordnet ist. Vorliegend ist das fünfte Gehäuseteil 95 im Wesentlichen rahmenförmig ausgestaltet und mittels Schraubverbindungen 99 mit dem zweiten Gehäuseteil 92 verbunden. Durch eine Aussparung 951 des fünften Gehäuseteils 95 ist vorliegend das Steuerhebelelement 1 durchgehend angeordnet.It can be seen that a fifth housing part 95 is designed as a plastic part and is arranged adjacent to the second housing part 92 in the height direction 1z of the control device 1, the fifth housing part 95 not overlapping the second housing part 92 in the height direction 1z. In the present case, the fifth housing part 95 is designed essentially in the shape of a frame and is connected to the second housing part 92 by means of screw connections 99. In the present case, the control lever element 1 is arranged continuously through a recess 951 in the fifth housing part 95.

Vorliegend erfolgt der Antrieb über eine Welle 151 des Motors 150 und über das Sonnenrad 61, wobei eine Mittelachse 152 der Welle 151 vorliegend mit einer Mittelachse 611 des Sonnenrads 61 fluchtet. Ebenfalls ist die Welle 151 mit dem Sonnenrad 61 vorliegend starr verbunden.In the present case, the drive takes place via a shaft 151 of the motor 150 and via the sun gear 61, a central axis 152 of the shaft 151 being aligned with a central axis 611 of the sun gear 61. The shaft 151 is also rigidly connected to the sun gear 61 in the present case.

Vorliegend ist die Welle 151 als Antriebswelle auf einer dem Steuerhebelelement 10 zugewandten Seite über die Lagerung des Sonnenrads 61 und letztendlich über die Lagerung zwischen dem Hohlrad 63 und dem Gehäuse 90 gelagert. Auf einer dem Steuerhebelelement 10 abgewandten Seite ist die Welle 150 kontaktierend zum Innenring eines Wälzlagers 153 gelagert, dessen Außenring beispielsweise mittels des Gehäuses 90 gelagert ist.In the present case, the shaft 151 is mounted as a drive shaft on a side facing the control lever element 10 via the mounting of the sun gear 61 and ultimately via the mounting between the ring gear 63 and the housing 90. On one of the On the side facing away from the control lever element 10, the shaft 150 is mounted in contact with the inner ring of a roller bearing 153, the outer ring of which is mounted, for example, by means of the housing 90.

Im gezeigten Beispiel sind alle Zahnräder 61, 62, 63 aus Kunststoff gefertigt.In the example shown, all gears 61, 62, 63 are made of plastic.

Vorliegend ist das Steuerhebelelement 1 mittels eines Kardangelenks 70, 80 gelagert, welches wie unten beschrieben aufgebaut ist.In the present case, the control lever element 1 is supported by means of a universal joint 70, 80, which is constructed as described below.

So ist insbesondere gemäß den Figuren 3c und 4a gezeigt, dass an einem unteren Ende 11 des Steuerhebelelements 10 ein erstes Führungselement 70 angeordnet ist, welches um die zweite Achse Y drehbar gelagert ist und eine erste Führungskulisse 71 ausbildet, mittels welcher die Drehung des Steuerhebelelements 10 um die erste Achse X auf einen bestimmten ersten Winkelbereich begrenzbar ist.In particular, according to the Figures 3c and 4a shown that a first guide element 70 is arranged at a lower end 11 of the control lever element 10, which is mounted rotatably about the second axis Y and forms a first guide slot 71 by means of which the rotation of the control lever element 10 about the first axis X to a specific first Angular range is limited.

Außerdem bildet das erste Führungselement 70 vorliegend eine Lagerstelle 73 für eine Drehlagerung des unteren Endes 11 des Steuerhebelelements 10 aus. Vorliegend weist das erste Führungselement 70 eine durch die Führungskulisse 71 durchgehende Bohrung 72 auf. Vorliegend weist das untere Ende 11 des Steuerhebelelements ebenfalls eine Bohrung 13 auf, wobei beide Bohrungen 13, 71 fluchtend zueinander angeordnet sind. Außerdem ist innerhalb der beiden Bohrungen 13, 71 ein Stab 52 angeordnet, um welchen das Steuerhebelelement 10 drehbar angeordnet ist und welcher mit dem ersten Führungselement 70 starr verbunden ist.In addition, the first guide element 70 in the present case forms a bearing point 73 for a rotary bearing of the lower end 11 of the control lever element 10. In the present case, the first guide element 70 has a bore 72 extending through the guide slot 71. In the present case, the lower end 11 of the control lever element also has a bore 13, the two bores 13, 71 being arranged in alignment with one another. In addition, a rod 52 is arranged within the two bores 13, 71, around which the control lever element 10 is rotatably arranged and which is rigidly connected to the first guide element 70.

Außerdem ist insbesondere gemäß Fig. 4a zu sehen, dass zwischen dem unteren Ende 11 des Steuerhebelelements 10 und einem oberen Ende 12 des Steuerhebelelements 10 ein zweites Führungselement 80 angeordnet ist, welches um die erste Achse X drehbar gelagert ist und eine zweite Führungskulisse 81 ausbildet, mittels welcher die Drehung des Steuerhebelelements 10 um die zweite Achse Y auf einen bestimmten zweiten Winkelbereich begrenzbar ist.It is also particularly in accordance with Figure 4a to see that between the lower end 11 of the control lever element 10 and an upper end 12 of the control lever element 10, a second guide element 80 is arranged, which is rotatably mounted about the first axis X and forms a second guide slot 81, by means of which the rotation of the control lever element 10 about the second axis Y can be limited to a certain second angular range.

Vorliegend ist das zweite Führungselement 80 so angeordnet, dass es in Höhenrichtung 1z der Steuervorrichtung 1 das erste Führungselement 70 teilweise überlappt. Vorliegend bildet das zweite Führungselement 80 zumindest abschnittsweise eine Bogenform 88 aus, wobei eine virtuelle Mittelachse des dazugehörigen Bogens parallel zur zweiten Achse Y und das erste Führungselement 70 schneidend angeordnet ist.In the present case, the second guide element 80 is arranged such that it partially overlaps the first guide element 70 in the height direction 1z of the control device 1. In the present case, the second guide element 80 forms, at least in sections, an arc shape 88, a virtual central axis of the associated arc being arranged parallel to the second axis Y and the first guide element 70 being arranged in an intersecting manner.

Vorliegend sind die erste Abtriebseinheit 32 und das erste Führungselement 70 sowie die zweite Abtriebseinheit 42 und das zweite Führungselement 80 jeweils mittels eines Stegelements 64; 64' verbunden (wie oben bereits erwähnt). Vorliegend ist dieses Stegelement 64 aus Kunststoff gefertigt. Das Stegelement 64 (siehe insbesondere Figuren 3c und 4a) ist mittels eines ersten Endes 74 oder 84 des jeweiligen Führungselements 70 oder 80 ausgebildet und weist zum Rest des jeweiligen Führungselements 70 oder 80 eine starre Verbindung auf. Das Stegelement 64' (siehe Fig. 4b und 6) hingegen ist als eigenständiges Bauteil ausgestaltet.In the present case, the first output unit 32 and the first guide element 70 as well as the second output unit 42 and the second guide element 80 are each provided by means of a web element 64; 64 '(as mentioned above). In the present case, this web element 64 is made of plastic. The web element 64 (see in particular Figures 3c and 4a ) is formed by means of a first end 74 or 84 of the respective guide element 70 or 80 and has a rigid connection to the rest of the respective guide element 70 or 80. The web element 64 '(see Figure 4b and 6th ), on the other hand, is designed as an independent component.

So umfassen beide Stegelemente 64, 64' mehrere zylinderförmige Vorsprünge 79, 89; 641, deren Anzahl jeweils drei beträgt und somit der Anzahl der Planetenräder 62 des jeweiligen Planetengetriebes 60 entspricht. Jeweils einer dieser Vorsprünge 79, 89; 641 steht dabei mit jeweils einer Bohrung 621 im Eingriff, wobei die Bohrungen 621 zentrisch und in einer Axialrichtung der Planetenräder 62 durch das jeweilige Planetenrad 62 durchgehend angeordnet sind.Both web elements 64, 64 'thus comprise several cylindrical projections 79, 89; 641, the number of which is three and thus corresponds to the number of planet gears 62 of the respective planetary gear 60. One of these projections 79, 89; 641 is in engagement with a respective bore 621, the bores 621 being arranged centrally and continuously in an axial direction of the planet gears 62 through the respective planet gear 62.

Vorliegend ist ein mehrteiliges Gehäuse 90 vorgesehen, innerhalb welchem die erste Aktorvorrichtung 30, die zweite Aktorvorrichtung 40, das erste Führungselement 70 und/oder das zweite Führungselement 80 angeordnet sind.In the present case, a multi-part housing 90 is provided, within which the first actuator device 30, the second actuator device 40, the first guide element 70 and / or the second guide element 80 are arranged.

Außerdem ist gezeigt, dass für die erste Achse X und die zweite Achse Y eine passive Rückstellvorrichtung 110, 120, 130 vorgesehen ist, welche bei der Auslenkung des Steuerhebelelements 10 mit einer Kraft beaufschlagbar ist, wobei mittels der Kraft das Steuerhebelelement 10 in die Grundposition P0 rückführbar ist.It is also shown that a passive restoring device 110, 120, 130 is provided for the first axis X and the second axis Y, which can be acted upon by a force when the control lever element 10 is deflected, the control lever element 10 being moved into the basic position P0 by means of the force is traceable.

So umfasst die passive Rückstellvorrichtung 110, 120 ein um die erste X oder die zweite Achse Y angeordnetes und mit dem ersten Führungselement 70 oder dem zweiten Führungselement 80 verbundenes Drehfederelement (in den Figuren nicht zu sehen).Thus, the passive restoring device 110, 120 comprises a torsion spring element (not visible in the figures) arranged about the first X or the second axis Y and connected to the first guide element 70 or the second guide element 80.

Kumulativ umfasst die passive Rückstellvorrichtung 130 ein flächig ausgebildetes Membranelement 131, welches zumindest in der Grundposition P0 des Steuerhebelelements 10 senkrecht zu einer Längserstreckung 10z des Steuerhebelelements 10 angeordnet und vorgespannt mit dem Gehäuse 90 und dem unteren Ende 11 des Steuerhebelelements 10 verbunden ist (siehe Fig. 5a und 5b).Cumulatively, the passive restoring device 130 comprises a flat membrane element 131, which is arranged at least in the basic position P0 of the control lever element 10 perpendicular to a longitudinal extension 10z of the control lever element 10 and connected in a pretensioned manner to the housing 90 and the lower end 11 of the control lever element 10 (see FIG Figures 5a and 5b ).

Außerdem ist eine Rastvorrichtung 140 angeordnet, welche in Eingriff mit dem Steuerhebelelement 10 bringbar ist und mittels welcher eine Auslenkung des Steuerhebelelements 10 um zumindest eine der Achsen X, Y mechanisch begrenzbar ist, wobei vorliegend eine Position der Rastvorrichtung 140 verstellbar ausgestaltet ist. So bildet die Rastvorrichtung 140 eine Verstellkulisse für die Verlagerung des Steuerhebelelements 10 aus, welche in einer Ebene parallel zur ersten Achse X und zur zweiten Achse Y angeordnet ist, wobei die Rastvorrichtung 140 innerhalb dieser Ebene verschiebbar angeordnet ist.In addition, a latching device 140 is arranged which can be brought into engagement with the control lever element 10 and by means of which a deflection of the control lever element 10 about at least one of the axes X, Y can be mechanically limited, a position of the latching device 140 being configured to be adjustable in the present case. The locking device 140 thus forms an adjustment link for the displacement of the control lever element 10, which is arranged in a plane parallel to the first axis X and the second axis Y, the locking device 140 being arranged displaceably within this plane.

Dabei ist die Rastvorrichtung 140 vorliegend in Eingriff mit einem ersten Rastelement 87 für die erste Achse X und mit einem zweiten Rastelement 77 für die zweite Achse Y bringbar. Vorliegend sind das erste 87 und das zweite Rastelement 77 als Rastnase, also mit einem Vorsprung ausgestaltet, wobei der Vorsprung in Eingriff mit der Rastvorrichtung 140, insbesondere mit der Verstellkulisse der Rastvorrichtung 140, bringbar ist. So ist das erste Rastelement 87 an einem zweiten Ende 85 des zweiten Führungselements 80 angeordnet. Das zweite Rastelement 77 ist an einem zweiten Ende 75 des ersten Führungselements 70 angeordnet (siehe auch Fig. 2c). Das zweite Ende 75 oder 85 ist vorliegend jeweils der jeweiligen Abtriebseinheit 32 abgewandt angeordnet.In the present case, the latching device 140 can be brought into engagement with a first latching element 87 for the first axis X and with a second latching element 77 for the second axis Y. In the present case, the first 87 and the second latching element 77 are designed as latching lugs, that is to say with a projection, wherein the projection can be brought into engagement with the latching device 140, in particular with the adjusting link of the latching device 140. The first latching element 87 is thus arranged at a second end 85 of the second guide element 80. The second latching element 77 is arranged at a second end 75 of the first guide element 70 (see also Figure 2c ). In the present case, the second end 75 or 85 is arranged facing away from the respective output unit 32.

Fig. 7 zeigt einen möglichen Verlauf des Drehmoments T' ("Torque") in Abhängigkeit des Verstellwegs x ("Travel") bzw. des Verlagerungswegs des Steuerhebelelements anhand eines Diagramms mit den Achsen T für Drehmoment und x für Verstellweg. Letzterer sei vorliegend der Einfachheit halber gleichzusetzen mit einem Verschwenkwinkel des Steuerhebelelements. Fig. 7 shows a possible course of the torque T '("Torque") as a function of the adjustment path x ("Travel") or the displacement path of the control lever element on the basis of a diagram with the axes T for torque and x for adjustment path. In the present case, for the sake of simplicity, the latter is to be equated with a pivoting angle of the control lever element.

Gezeigt sind die Drehmomentgrenzen T*min, T*max der vorliegenden Anordnung, nämlich ein minimal aufzubringendes Drehmoment T*min ("minimum application torque") und ein maximal aufzubringendes Drehmoment T*max ("maximum application torque"). Letzteres entspricht mindestens dem doppelten Losbrechmoment Tbo ("Break-out Torque"), also dem maximal notwendigen Drehmoment zur Trennung einer bestehenden Haftverbindung. Ein aus der Praxis bekannter Wert für dieses Losbrechmoment (auch Reibmoment genannt) ist typischerweise 1,5 Nm.The torque limits T * min, T * max of the present arrangement are shown, namely a minimum torque T * min to be applied (“minimum application torque”) and a maximum torque T * max to be applied (“maximum application torque”). The latter corresponds to at least twice the breakaway torque Tbo ("break-out torque"), ie the maximum torque required to separate an existing adhesive connection. A value known from practice for this breakaway torque (also called frictional torque) is typically 1.5 Nm.

Wie zu sehen ist, liegen alle Werte der Beispielkurve T' jeweils zwischen den Graphen (Geraden) für Losbrechmoment Tbo und maximal aufzubringendem Drehmoment T*max. Es steigt gemäß Beispielkurve T' das Drehmoment T zunächst in etwa linear bzw. mit einer geringen Steigung m1 an.As can be seen, all values of the example curve T 'lie between the graphs (straight lines) for the breakaway torque Tbo and the maximum torque to be applied T * max. According to the example curve T ', the torque T initially increases approximately linearly or with a slight gradient m1.

Bei Erreichen eines gewissen Wegs steigt das Drehmoment T mit einer hohen Steigung m2 an bis zu einem Maximalwert Tmax, um dann mit einer ebenso hinsichtlich ihres Betrags hohen negativen Steigung m3 abzufallen bis zu einem Drehmoment Tmin, welches vorliegend den niedrigsten Wert innerhalb der Beispielkurve T' aufweist. Anschließend steigt das Drehmoment wieder mit einer starken Steigung m4 an.When a certain distance is reached, the torque T increases with a high slope m2 up to a maximum value Tmax, and then drops with a negative slope m3, which is also high in terms of its magnitude, down to a torque Tmin, which in the present case is the lowest value within the example curve T ' having. The torque then increases again with a steep slope m4.

Denkbar ist hier also, dass die Steuervorrichtung so programmiert ist, dass sie je nach zurückgelegtem Weg x bzw. je nach vorliegendem Wegabschnitt entweder dem Fahrer aktiv Kraft entgegensetzt (siehe Passagen mit Steigungen m2, m4) oder den Fahrer aktiv unterstützt (siehe Passagen mit Steigungen m3). Dies dient einerseits dazu, den Fahrer vor einer Gefahr zu warnen (wie oben beschrieben); es kann aber auch eine Art Information für ihn sein, um ihn mittels der abrupten Drehmomentänderung anzuzeigen, dass nun mit dem Verlassen eines ersten Wegbereichs auch ein erster Arbeitslevel verlassen und mit Betreten eines zweiten Wegbereichs ein zweiter Arbeitslevel begonnen wird. Beispielsweise heißt dies für ihn, dass nun zusätzliche Dämpfungsvorrichtungen am Bagger zugeschaltet werden oder werden müssen.It is conceivable here that the control device is programmed in such a way that, depending on the distance covered x or depending on the current section of the path, it either actively opposes the driver with force (see passages with inclines m2, m4) or actively supports the driver (see passages with inclines m3). On the one hand, this serves to warn the driver of a danger (as described above); however, it can also be a kind of information for him to indicate by means of the abrupt change in torque that a first work level is now left when a first travel range is left and a second work level is started when a second travel range is entered. For him, for example, this means that additional damping devices are or must be switched on on the excavator.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All features disclosed in the application documents are claimed as essential to the invention, provided that they are new to the state of the art, individually or in combination.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
SteuervorrichtungControl device
1010
SteuerhebelelementControl lever element
1111
unteres Endelower end
13, 7213, 72
Bohrungdrilling
2020th
Kardangelenkuniversal joint
30, 4030, 40
AktorvorrichtungActuator device
32, 4232, 42
AbtriebseinheitOutput unit
34, 4434, 44
AntriebseinheitDrive unit
50, 5150, 51
Sensorsensor
5252
StabRod
6060
PlanetengetriebePlanetary gear
6161
SonnenradSun gear
6262
PlanetenradPlanetary gear
6363
HohlradRing gear
64, 64'64, 64 '
StegelementBar element
70, 8070, 80
FührungselementGuide element
71, 8171, 81
FührungskulisseLeadership backdrop
7373
LagerstelleDepository
77, 8777, 87
RastelementLocking element
79, 89, 64179, 89, 641
Vorsprunghead Start
8888
BogenformArch shape
9090
Gehäusecasing
91, 92, 93, 94, 9591, 92, 93, 94, 95
GehäuseteilHousing part
9999
SchraubverbindungScrew connection
110, 120, 130110, 120, 130
RückstellvorrichtungReset device
131131
MembranelementMembrane element
140140
RastvorrichtungLocking device
150150
ElektromotorElectric motor
151151
Wellewave
152, 611152, 611
MittelachseCentral axis
153153
Wälzlagerroller bearing
230, 240230, 240
elektrischer Anschlusselectrical connection
300300
SteuersignalControl signal
400400
EingangssignalInput signal
621621
Bohrungdrilling
631,901631.901
AbflachungFlattening
761, 762, 861, 862761, 762, 861, 862
LagerstelleDepository
951951
AussparungRecess
CUCU
elektronisches Kontrollgerätelectronic recording equipment
P0P0
GrundpositionBasic position
X, YX, Y
Achseaxis
VV
Fahrzeugvehicle

Claims (12)

Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) zum Bedienen mindestens eines Aktors (200) eines Fahrzeugs (V), umfassend ein manuell bedienbares Steuerhebelelement (10), welches ausgehend von einer Grundposition (P0) mittels einer Drehung um eine erste Achse (X) und/oder um eine zweite Achse (Y) auslenkbar ist, wobei ein Grad und/oder eine Richtung einer diesbezüglichen Auslenkung des Steuerhebelelements (10) mittels einer Sensorvorrichtung (50) detektierbar ist, weiter umfassend mindestens eine erste Aktorvorrichtung (30) mit einer ersten Antriebseinheit (34) und einer ersten Abtriebseinheit (32), wobei mittels der ersten Aktorvorrichtung (30) die erste Achse (X) mit einem ersten Drehmoment beaufschlagbar ist, sowie eine zweite Aktorvorrichtung (40) mit einer zweiten Antriebseinheit (44) und einer zweiten Abtriebseinheit (42), wobei mittels der zweiten Aktorvorrichtung (40) die zweite Achse (Y) mit einem zweiten Drehmoment beaufschlagbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Abtriebseinheit (32) drehbar um die erste Achse (X) und die zweite Abtriebseinheit (42) drehbar um die zweite Achse (Y) gelagert ist.Manually operated control device (1) for operating at least one actuator (200) of a vehicle (V), comprising a manually operated control lever element (10) which, starting from a basic position (P0) by means of a rotation about a first axis (X) and / or can be deflected about a second axis (Y), a degree and / or a direction of a related deflection of the control lever element (10) being detectable by means of a sensor device (50), further comprising at least one first actuator device (30) with a first drive unit (34 ) and a first output unit (32), the first axis (X) being able to be acted upon by a first torque by means of the first actuator device (30), and a second actuator device (40) with a second drive unit (44) and a second output unit (42 ), whereby the second axis (Y) can be acted upon with a second torque by means of the second actuator device (40),
characterized in that
the first output unit (32) is rotatably mounted about the first axis (X) and the second output unit (42) is rotatably mounted about the second axis (Y). Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Aktorvorrichtung (30) und die zweite Aktorvorrichtung (40) jeweils eine Motor-Getriebe-Kombination ausbilden, welche jeweils die als Planetengetriebe (60) ausgestaltete erste (32) oder zweite Abtriebseinheit (42) und die als Elektromotor (150) ausgestaltete erste (34) oder zweite Antriebseinheit (44) umfassen.Manually operated control device (1) according to claim 1,
characterized in that
the first actuator device (30) and the second actuator device (40) each form a motor-transmission combination, each of which comprises the first (32) or second output unit (42) designed as a planetary gear (60) and the first, designed as an electric motor (150) (34) or second drive unit (44). Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das mittels der ersten (32) und/oder zweiten Abtriebseinheit (42) ausgestaltete Planetengetriebe (60) ein fluchtend zu einer der ersten Achse (X) oder zweiten Achse (Y) angeordnetes und um diese drehbar gelagertes Sonnenrad (61), ein das Sonnenrad (61) radial umgebendes Hohlrad (63) sowie mehrere, bevorzugt drei radial zwischen dem Sonnenrad (61) und dem Hohlrad (63) angeordnete und damit verzahnte Planetenräder (62) umfassen.Manually operated control device (1) according to claim 2,
characterized in that
the planetary gear (60) configured by means of the first (32) and / or second output unit (42) is a sun gear (61) which is aligned with one of the first axis (X) or second axis (Y) and rotatably mounted about it, a sun gear (61) radially surrounding ring gear (63) as well as several, preferably three, planet gears (62) arranged radially between the sun gear (61) and the ring gear (63) and thus toothed. Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an einem unteren Ende (11) des Steuerhebelelements (10) ein erstes Führungselement (70) angeordnet ist, welches um die zweite Achse (Y) drehbar gelagert ist und eine erste Führungskulisse (71) ausbildet, mittels welcher die Drehung des Steuerhebelelements (10) um die erste Achse (X) auf einen bestimmten ersten Winkelbereich (72) begrenzbar ist.Manually operated control device (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
a first guide element (70) is arranged at a lower end (11) of the control lever element (10), which is mounted rotatably about the second axis (Y) and forms a first guide slot (71) by means of which the rotation of the control lever element (10) about the first axis (X) can be limited to a certain first angular range (72). Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Führungselement (70) eine Lagerstelle (73) für eine Drehlagerung des unteren Endes (11) des Steuerhebelelements (10) ausbildet.Manually operated control device (1) according to claim 4,
characterized in that
the first guide element (70) forms a bearing point (73) for a rotary bearing of the lower end (11) of the control lever element (10). Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem unteren Ende (11) des Steuerhebelelements (10) und einem oberen Ende (12) des Steuerhebelelements (10) ein zweites Führungselement (80) angeordnet ist, welches um die erste Achse (X) drehbar gelagert ist und eine zweite Führungskulisse (81) ausbildet, mittels welcher die Drehung des Steuerhebelelements (10) um die zweite Achse (Y) auf einen bestimmten zweiten Winkelbereich (82) begrenzbar ist.Manually operated control device (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
a second guide element (80) is arranged between the lower end (11) of the control lever element (10) and an upper end (12) of the control lever element (10), which is mounted rotatably about the first axis (X) and a second guide slot (81 ) forms, by means of which the rotation of the control lever element (10) about the second axis (Y) can be limited to a certain second angular range (82). Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4-6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Abtriebseinheit (32) und das erste Führungselement (70) und/oder die zweite Abtriebseinheit (42) und das zweite Führungselement (80) jeweils mittels eines Stegelements (64; 64') verbunden sind.Manually operated control device (1) according to one of claims 4-6,
characterized in that
the first output unit (32) and the first guide element (70) and / or the second output unit (42) and the second guide element (80) are each connected by means of a web element (64; 64 '). Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein mehrteiliges Gehäuse (90) vorgesehen ist, innerhalb welchem die erste Aktorvorrichtung (30), die zweite Aktorvorrichtung (40), das erste Führungselement (70) und/oder das zweite Führungselement (80) angeordnet sind.Manually operated control device (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
a multi-part housing (90) is provided, within which the first actuator device (30), the second actuator device (40), the first guide element (70) and / or the second guide element (80) are arranged. Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
für die erste Achse (X) und/oder die zweite Achse (Y) mindestens eine passive Rückstellvorrichtung (110, 120, 130) vorgesehen ist, welche bei der Auslenkung des Steuerhebelelements (10) mit einer Kraft beaufschlagbar ist, wobei mittels der Kraft das Steuerhebelelement (10) in die Grundposition (P0) rückführbar ist.Manually operated control device (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
for the first axis (X) and / or the second axis (Y) at least one passive restoring device (110, 120, 130) is provided, which can be acted upon by a force when the control lever element (10) is deflected, the force being the Control lever element (10) is retractable into the basic position (P0). Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die passive Rückstellvorrichtung (110, 120) ein um die erste (X) und/oder die zweite Achse (Y) angeordnetes und mit dem ersten Führungselement (70) und/oder dem zweiten Führungselement (80) verbundenes Drehfederelement (112, 122) umfasst.Manually operated control device (1) according to claim 9,
characterized in that
the passive restoring device (110, 120) comprises a torsion spring element (112, 122) arranged around the first (X) and / or the second axis (Y) and connected to the first guide element (70) and / or the second guide element (80) . Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die passive Rückstellvorrichtung (130) ein flächig ausgebildetes Membranelement (131), welches zumindest in der Grundposition (P0) des Steuerhebelelements (10) senkrecht zu einer Längserstreckung (10z) des Steuerhebelelements (10) angeordnet und vorgespannt mit dem Gehäuse (90) und dem unteren Ende (11) des Steuerhebelelements (10) verbunden ist, umfasst.Manually operated control device (1) according to one of claims 9 or 10,
characterized in that
the passive restoring device (130) a flat membrane element (131), which is arranged at least in the basic position (P0) of the control lever element (10) perpendicular to a longitudinal extension (10z) of the control lever element (10) and preloaded with the housing (90) and the the lower end (11) of the control lever element (10) is connected, comprises. Manuell bedienbare Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Rastvorrichtung (140) angeordnet ist, welche in Eingriff mit dem Steuerhebelelement (10) bringbar ist und mittels welcher eine Auslenkung des Steuerhebelelements (10) um zumindest eine der Achsen (X, Y) mechanisch begrenzbar ist.Manually operated control device (1) according to one of the preceding claims,
characterized in that
a latching device (140) is arranged which can be brought into engagement with the control lever element (10) and by means of which a deflection of the control lever element (10) about at least one of the axes (X, Y) can be mechanically limited.
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