КОНТРОЛЛЕР

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления транспортными средствами, в частности в качестве устройства, задающего по команде машиниста режим работы силового оборудования.
Известен контроллер для управления транспортным средством (RU 2210127 опубл. 10.08.2000 г.), содержащий корпус, крышку, рукоятку. В корпусе контроллера для управления транспортным средством установлен вал, на котором закреплен ротор с зубчатым венцом, кодовый диск, диск с фигурным пазом, соединенные рукояткой. Блок датчиков установлен с возможностью регулировки положения. Соосно с валом установлены жестко закрепленные в корпусе контроллера для управления транспортным средством катушка возбуждения, якорь с зубчатым венцом и крышкой. В корпусе контроллера для управления транспортным средством установлен проходящий через фигурный паз, подпружиненный фиксатор с катушкой возбуждения, расположенной на корпусе фиксатора. Количество зубьев венца якоря кратно количеству зубьев зубчатого венца ротора.
Недостатками этого контроллера являются:
- низкая надежность;
- большое энергопотребление в рабочем состоянии;
- большое тепловыделение катушки возбуждения;
- большая металлоемкость;
Более близким по технической сущности является контроллер для управления транспортным средством (RU 84620 U1 опубл. 10.07.2009 г), содержащий корпус, орган управления - рукоятку со встроенной подпружиненной кнопкой и толкателем, блок датчиков, жестко закрепленный на корпусе контроллера, механизм фиксации положений рукоятки, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух стенок, соединенных между собой с помощью колонок и закрытых кожухом, орган управления - рукоятка, жестко закреплена на секторе, установленном между стенками корпуса, с возможностью ограниченного вращения и имеющего внутреннее зубчатое зацепление, сопряженное с шестерней вала-шестерни, установленного в стенке корпуса с возможностью вращения, причем на валу-шестерне закреплен поводок с двумя магнитами, причем при перемещении рукоятки один из магнитов поводка устанавливается поочередно напротив каждого из N магнитов, где N-число позиций рукоятки, закрепленных на стенке корпуса, а другой магнит, установленный на поводке поочередно располагается с зазором напротив каждого из N датчиков Холла блока датчиков, также закрепленного на стенке корпуса, а механизм блокировки рукоятки в нейтральном положении выполнен в виде подпружиненной собачки, установленной в секторе, и упора, жестко закрепленного на стенке корпуса.
Недостатками этого контроллера являются:
- низкие эргономические показатели;
- ограниченное число позиций переключения;
- отсутствие четкой фиксации позиций;
- несоответствие современным требованиям дизайна;
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение эргономики органа управления, возможность увеличения числа фиксированных позиций, повышение четкости фиксации позиций, улучшение дизайна контроллера.
Сущность полезной модели заключается в том, что контроллер, содержит корпус, состоящий из двух стенок, соединенных между собой с помощью колонок и закрытый кожухом, орган управления - рукоятку, сектор с внутренним зубчатым зацеплением, вал-шестерню, механизм блокировки рукоятки в нейтральном положении, содержащий подпружиненные упорный рычаг и толкатель и упор, жестко закрепленный на корпусе, механизм фиксации положений рукоятки, а также плату блока датчиков с датчиками Холла и магнит. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что в корпусе на подшипнике установлен секторный диск механизма положении блокировки рукоятки в нейтральном положении, с конической секторной шестерней, в диске дополнительно на оси установлен промежуточный рычаг и стержень, сектор с внутренним зубчатым зацеплением также выполнен с секторной конической шестерней, а механизм фиксации положений рукоятки содержит шаговый диск с выемками под ролик, установленный на валу-шестерне, а на корпусе установлен подпружиненный рычаг с роликом.
На фиг.1 представлен пример конструктивного выполнения контроллера.
На фиг.2 представлены разрезы Б-Б и Д-Д контроллера.
На фиг.3 представлены разрезы В-В, Г-Г и Д-Д контроллера.
Контроллер, пример выполнения которого, представлен на фиг.1, состоит из пружин 1, 36, 40, толкателя 2, осей 3, 27, 28. 32, 38, секторных конических шестерен 4,30, стержня 5, нониуса 6, подшипников 7, 14, 16, промежуточного вала 8, стенок 9, 12, колонок 10, 21, вала-шестерни 11, магнита 13, шпонки 15, упоров 17, 26, промежуточного рычага 18, рукоятки 19, секторного диска 20, ролика 22, датчиков Холла 23, платы блока датчиков 24, кронштейнов 25,29, сектора с внутренним зубчатым зацеплением 31, шагового диска 33, выемок 34, рычага 35, кожуха 37, упорного рычага 39.
Кроме того, он содержит корпус, состоящий из стенок 9 и 17, соединенных колонками 10 и закрытый кожухом 37, орган управления - рукоятку 19, соединенную со стержнем 5 и установленную в секторном диске 20 с нониусом 6, механизм блокировки рукоятки в нейтральном положении, содержащий поджатый пружиной 1 толкатель 2, поджатый пружиной 40 упорный рычаг 39, промежуточный рычаг 18 на оси 28, установленные в секторном диске 20 и упор 26, закрепленный на корпусе, передаточный механизм, содержащий секторную коническую шестерню 4, сектор с внутренним зубчатым зацеплением с секторной конической шестерней 30, закрепленный на промежуточном валу 8 и вал-шестерню 11, механизм фиксации положений рукоятки, содержащий шаговый диск 33 с выемками 34, установленный на валу-шестерне 11, и установленного на корпусе пожатого пружиной 36 рычага 35 с роликом 22, устройство выдачи управляющих сигналов, содержащее плату блока датчиков 24 с N датчиками Холла 23, (где N - число позиций рукоятки 19), установленную на корпусе с помощью колонок 21 и магнита 13, закрепленного на шаговом диске 33.
Контроллер работает следующим образом. Изначально рукоятка 19 находится в нейтральном положении и поджимается снизу через плечо промежуточного рычага 18 и толкатель 2 пружиной 1, при этом ролик 22, закрепленный на рычаге 35, прижимается пружиной 36 к одной из впадин 34 шагового диска 33 и фиксирует данное положение, а подпружиненный конец рычага 39 устанавливается напротив упора 26 и блокирует рукоятку в направлении ходовых позиций. Для перевода рукоятки 19 в ходовые позиции рукоятка нажимается вниз, усилие нажатия через промежуточный рычаг 18 передается на конец упорного рычага 39 поджатый пружиной 40, сжимает ее, снимает рычаг с упора 26 и разблокирует рукоятку. При переводе рукоятки из ходовых позиций в тормозные через нейтральное положение подпружиненный конец упорного рычага 39 проскальзывает по упору 26 и не препятствует ее движению. В каждом фиксированном положении рукоятки 19, обеспеченном поджатием ролика 22 к впадинам 34 шагового диска 33, магнит 13, установленный на шаговом диске занимает положение напротив одного из N датчиков Холла 23, (где N - число позиций рукоятки 19), платы блока датчиков 24, которые выдают соответствующие сигналы управления тяговыми двигателями транспортного средства. При установке рукоятки 19 в нейтральное положение со стороны тормозных позиций, подпружиненный конец упорного рычага 39 устанавливается напротив упора 26 и блокирует рукоятку в направление ходовых позиций.
В предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом для передачи усилия от рукоятки к выходному валу дополнительно введена коническая передача, что позволяет при сохранении габаритной высоты и расстояния от верхней точки рукоятки до верхней плоскости механизма увеличить радиус вращения рукоятки, что делает траекторию движения рукоятки более эргономичной и позволяет увеличивать диаметр шагового диска для увеличения числа позиций. В конструкции прототипа для фиксации позиций используется сила взаимного притяжения постоянных магнитов. Вследствии наличия зоны слабого взаимного притяжения магнитов при их соосном расположении отсутствует четкая фиксация положений рукоятки. Для устранения указанного недостатка в предлагаемой полезной модели фиксация позиций достигается за счет поджатия ролика к выемкам шагового диска. Предложенные изменения также улучшают общий дизайн контроллера.