專利名稱：側桿控制器握把的制作方法
側桿控制器握把
交叉引用
本申請涉及與此同時提交的的共有的美國外觀申請N0.29/—,—(代理人存檔號N0.BHD-4439-113)，由此該申請的全部內容通過引用以其整體專門合并于此。技術領域
在此所公開的實施例總體上涉及一種側桿控制器握把，該側桿控制器握把作為用于各種裝置的操作界面是有益的，從而允許操作者實施各種手動控制輸入。
背景技術：
側桿控制器(在本領域中被簡單地稱為“側桿”或“操縱桿”)已被廣泛地應用于各種行業中，以控制重型機械、施工車輛、推土機、潛艇、模擬器以及飛行器。在航空業中引入側桿最初以軍事應用出現，諸如以便為噴氣式殲擊機、直升機、飛行器模擬器和遠程控制(無人駕駛)飛行器提供飛行員控制輸入。進而，商用和普通航空工業也意識到用側桿來代替傳統的中央安裝的操縱桿如下優點:提供飛行器儀表面板中的儀器的增強可視性和為飛行員增加物理空間。因而只有當軍用飛行器的電傳操縱技術可用在非軍用飛行器上時，在除了軍用航空之外的航空業中使用側桿才可行。
由于在與公知的飛行器控制操縱桿相比時，非軍用飛行器的側桿相對于飛行員的位置以及作用力的大小明顯不同，所以工程師和設計師在開發非軍用飛行器的側桿時面臨的最具挑戰的方面之一存在于為這樣的側桿提供合適的人機工程特征方面。更具體地，如其名字暗示的，側桿物理上位于飛行器的橫向上的操縱臺處并且旨在只由飛行員的一個手臂進行控制，而控制桿物理上位于飛行員的前方中并且可由兩個手臂一起控制。因此，與傳統控制操縱桿相比，在側桿中的起動力(break-out force)和主梯度(master gradient)明顯較低。
在人機工程學和操作性能方面，對于實現側桿和諧應用同等重要的是舒適性以及重要系統功能致動器的可接入性，諸如自動駕駛快速斷開功能、優先控制(即取得所在側(on-side)的側桿的控制的優先權,而側向側(cross-side)的側桿閑置)、PTT (—鍵通)通訊功能等等。因此，作為在此所公開的側桿控制器握把涉及在操作者舒適性和各種系統功能的可接入性方面提供優越的人機工程學和操作性能。發明內容
根據一方面，側桿控制器握把將包括:基座；從基座向上延伸的細長柱狀握把；在柱狀握把的上端部處的頭部；以及相對于柱狀握把橫向地并且向上地延伸的拇指擱置表面。拇指擱置表面可以由向外延伸的凹形的支撐壁支撐，該支撐壁在大致蜿蜒的邊緣處與拇指擱置表面接合。在這點上，該大致蜿蜒的邊緣可以從其在柱狀握把處的下部區域大體上向外凸出地延伸到凸出頂點區域，并且隨后從頂點區域大體上向上地且凹陷地延伸到其在頭部處的上部區域。拇指擱置表面是凹形的以促進舒適性。
側桿控制器握把的頭部可以包括分開的面表面，該分開的面表面限定了在橫向上彼此相鄰地設置的內側面表面和外側面表面。根據一些實施例，內側面表面被設置在比外側面表面低的高度處。因而內側按鈕和外側按鈕可以分別從內側面表面和外側面表面向外突出。更具體地，一些實施例將包括設置在比外側面表面低的高度處內側面表面，使得內側按鈕被定位在由內側面表面與L形的一對頂壁和側壁限定的內側凹槽中。內側面表面和外側面表面可以在其后端處彼此接合，且相對于彼此向前分離，使得與外側面表面相比，內側面表面處于較低高度處。
向前的按鈕和/或橫向的按鈕可以從頭部向外延伸并且從拇指擱置支撐壁橫向地延伸，以為其它的飛行器系統功能的駕駛控制做好準備。
側桿控制器握把的一些實施例將包括覆蓋柱狀握把的至少一部分的彈性材料。基座還可以包括凹陷地展開的手掌支撐面，該支撐面能夠在向后方向上是細長的。
側桿控制器握把的其它實施例將包括:基座；從基座向上延伸的細長柱狀握把；以及在柱狀握把的上端部處的頭部，其中頭部包括分開的面表面，該分開的面表面限定了在橫向上彼此相鄰地設置的內側面表面和外側面表面，內側面表面處在比外側面表面低的高度處。因而可以設置分別從內側面表面和外側面表面向外突出的內側按鈕和外側按鈕。
因而飛行器或其它需要手動用戶控制輸入的裝置(例如重型機械，系統模擬器等等)可設有一個(或多個)側桿控制器握把。當設置在飛行器中時，將同樣存在側桿控制器握把的鏡像對，一個作為飛行員的左手握把，而一個作為副駕駛的右手握把。
這些和其它方面及優點將在對其下列優選的示例性實施例的詳細描述給予仔細考慮后變得更加明晰。
通過結合附圖，參考下列示例性的非限制性說明的實施例的具體描述，將更好并且更完整地理解所公開的實施例。
圖1是飛行員看到的飛行器座艙的視圖，其中示出了根據一個實施例的飛行員(左手側)和副駕駛(右手側)的側桿控制器握把；
圖2是圖1所描述的飛行員(左手側)的側桿控制器握把的右側透視圖3和4分別是圖2所描述的側桿控制器握把的前正視圖和后正視圖5是圖2所描述的側桿控制器握把的頂部平面圖6和7分別是圖2所描述的側桿控制器握把的右側正視圖和左側正視圖8和9分別是根據另一實施例的側桿控制器握把的前正視圖和后正視圖。
具體實施方式
附圖1示出飛行員看到的示例性飛行器座艙AC環境的視圖，飛行器控制器和儀表位于所述行器座艙AC環境中。如能夠看到的，飛行員(左手側)和副駕駛(右手側)的側桿控制器握把SSl和SS2(在下文中有時簡單地稱之為“側桿”)分別被定位在與飛行員和副駕駛座位PS1、PS2相鄰的座艙AC的左右操縱臺CL、CR上。側桿SS1、SS2中的每個都設有柔性護罩FS1、FS2，以便將其機械和電子連接件明顯地隱藏。如能夠看到的，由于在側面操縱臺CL、CR上側桿SSl、SS2分別在座位PSl、PS2的橫向上定位，所以控制面板CP不會被側桿SS1、SS2遮擋，從而為飛行員提供更大的飛行器儀表可視性。
應該意識到，雖然對飛行器側桿控制器進行參考，但是各種其它應用和裝置也可類似地設有如在此所述的控制桿。因此，對飛行器側桿控制器的參考應該被理解為是對目前的優選實施例的參考，所述目前的優選實施例不限于其可能的最終用途。
附圖2-7更詳細地示出了飛行員(左手側)側桿SS1，應當明白的是副駕駛(右手側)側桿SS2大體上是與側桿SSl的鏡像。因此，下面關于飛行員側桿SSl的討論同樣適合副駕駛側桿SS2并且與副駕駛側桿SS2相關，但是為了清楚起見將不對副駕駛側桿SS2進行詳細描述。
側桿SSl通常由上部頭部10、柱狀握把12以及底部基座14組成，所述上部頭部10、柱狀握把12以及底部基座14被構造成使得在使用期間抓握側桿時，飛行員的左手可以舒適地配合在側桿上(參見圖2)。拇指擱置表面16相對于柱狀握把12大致橫向地且向上地延伸。例如圖3所不,拇指擱置表面16由向外凹陷延伸的支撐壁16b支撐,該支撐壁16b在大體橫向蜿蜒的邊緣16a處與拇指擱置表面接合。邊緣16a從其下部區域16 大致向外凸出地延伸至凸出的頂點區域16a2,，并且隨后大致向上地且凹陷地延伸到其在頭部10處的上部區域16a3。拇指擱置表面16本身輕微的凹陷，以便提高舒適性。
頭部10限定了分開的面表面，該分開的面表面限定了輕微凹陷的或者大體上平坦的內側和外側(相對于飛行員來說)的面表面18、20，面表面18、20在橫向上被彼此相鄰地設置。內側表面和外側表面18、20在其后端(相對于控制面板CP來說)彼此接合，并且隨后彼此向前地分離，使得內側表面18相對于外側表面20處在較低的高度處。內側表面和外側表面18、20包括從其上向外突出的按鈕18a、20a。按鈕18a例如用于提供自動駕駛的快速斷開和/或用于建立側桿SSl和SS2的優先權(例如，用于建立側桿SSl和SS2中的哪個能向飛行器姿態控制表面提供主動控制輸入)，而可以采用按鈕20a作為觸覺控制轉向(TCS)按鈕(例如允許飛行員在不脫開自動駕駛的情況下暫時不顧自動駕駛而允許手動輸入俯仰(垂直速度)變化)。因而，為了給予飛行員更多觸覺感知來識別按鈕18a、20a中正確的一個(由此最小化對于正在致動哪個按鈕的混淆)，內側按鈕18a由于相應面表面18、20的不同的角度取向，所以與外側按鈕20a相比處于略低的高度處。
在這點上，與面表面18、20中的每一個相切的的平面(相對于控制面板CP)大體上向上且向前傾斜不 同的角度。內側面表面18相對于水平面的傾斜角小于外側面表面相對于水平面的傾斜角。此外，在內側面表面和外側面表面18、20之間相對于水平面的角度差，使得分別從面表面18、20向外延伸的按鈕18a、20a的平坦頂表面形成處在大約10°到大約15°之間的角度，更優選地約13° (土約0.25。)。
在使用中，飛行員將握住側桿SS1，從而在拇指由拇指擱置表面16定位并且支撐的情況下，飛行員的手掌靠著柱狀握把12物理地放置。隨后飛行員就能操控拇指和手指，以便接近由側桿SSl展現的各種系統按鈕。在這點上可以觀察到內側按鈕18a基本上位于由面表面18和L形的頂壁和側壁18b、18c限定的內側凹槽中，所述L形的頂壁和側壁18b、18c將較低的內側面壁18接合到較高的外側面壁20。如所看到的，側壁18c在向后方向上從其與頂壁18b的交接處漸縮至內側和外側面表面18、20的交接處，從而大致成形為三角形(盡管具有輕微的凸出的弓形構造)。因此，由壁18b、18c限定的凹槽在其內(飛行員)側上是敞開的，因而允許飛行員的拇指可以輕易地從拇指擱置表面16移動以接近并致動按鈕18a。相似地，飛行員的拇指可以適當地定位以允許接近并致動從外側面表面20突出的按鈕20a，在此情況下，內側面表面18相對于外側面表面20的較低高度為飛行員提供了拇指定位的觸覺反饋。
側桿SSl還包括附加按鈕22、24。通過舉例，按鈕22可用作一鍵通(PPT)通訊開關以在按下時允許無線電通訊，而按鈕24可用作增強圖像開關(EVS)以允許飛行員選擇在座艙控制面板CP的儀器上顯示的增強圖像(例如，合成圖像或者紅外圖像)。按鈕22(相對于控制面板CP)向外且向前突出，從而由飛行員食指(第二個手指)進行操控。按鈕24從拇指擱置支撐壁16b向外且向橫向向下地突出，從而由飛行員中指(第三個手指)操控。
較低的凹陷地展開的手掌支撐表面14a被設置在下部基座14處，從而為飛行員的手提供手掌座。如所示的，例如在圖5和6中，手掌支撐表面14a(相對于控制面板CP)在向后方向上是細長的，從而在飛行員抓握住側桿SSl時，為飛行員的手掌提供增強的支撐。
側桿的外表面可設有任何適合的觸覺增強材料。舉例來說，如圖示在圖8和9中的實施例(所述實施例包括與圖2-7相同的但以上撇號(’)記述以表示其間的相似結構的附圖標記)所示的，側桿SS1’的柱狀握把12’可以設有與飛行員手掌接觸的區域12a，該區域由類似橡膠的彈性材料形成以由此提供增強的抓握感覺。可替換地，也可以視需要設置具有或不具有表面粗糙度的金屬表面。
盡管已經結合當前被認為是最可行的且優選的實施例對本發明進行了描述，但是應該明白的是本發明并不局限于所公開的實施例，相反，本發明試圖涵蓋包括在其精神和范圍內的各種修改和同等裝置。
權利要求
1.一種側桿控制器握把,包括: 基座; 從所述基座向上延伸的細長的柱狀握把； 所述柱狀握把的上端部處的頭部；以及 拇指擱置表面，所述拇指擱置表面相對于所述柱狀握把橫向地并且向上地延伸。
2.如權利要求1所述的側桿控制器握把，其中所述拇指擱置表面由凹形的、向外延伸的支撐壁支撐。
3.如權利要求2所述的側桿控制器握把，其中所述支撐壁在大致蜿蜒的邊緣處與所述拇指擱置表面接合。
4.如權利要求3所述的側桿控制器握把，其中所述大致蜿蜒的邊緣從其在所述柱狀握把處的下部區域大體上向外凸出地延伸到凸出的頂點區域，隨后從所述頂點區域大體上向上地且凹陷地延伸到其在所述頭部處的上部區域。
5.如權利要求1所述的側桿控制器握把，其中所述拇指擱置表面是凹形的。
6.如權利要求1所述的側桿控制器握把，其中所述頭部包括分開的面表面，所述分開的面表面限定了在橫向上彼此相鄰地設置的內側面表面和外側面表面。
7.如權利要求6所述的側桿控制器握把，其中所述內側面表面被設置在比所述外側面表面低的高度處。
8.如權利要求6所述的側桿控制器握把，還包括分別從所述內側面表面和外側面表面向外突出的內側按鈕和外側按鈕。
9.如權利要求8所述的側桿控制器握把，其中所述內側面表面被設置在比所述外側面表面低的高度處，使得所述內側按鈕被定位在由所述內側面表面與L形的一對頂壁和側壁限定的內側凹槽中。
10.如權利要求6所述的側桿控制器握把，其中所述內側面表面和外側面表面在其后端處彼此接合，且相對于彼此向前分離，使得與所述外側面表面相比，所述內側面表面處于較低高度處。
11.如權利要求10所述的側桿控制器握把，還包括分別從所述內側面表面和外側面表面向外突出的內側按鈕和外側按鈕。
12.如權利要求1或11所 述的側桿控制器握把，還包括從所述頭部向外延伸的向前按鈕。
13.如權利要求2所述的側桿控制器握把，還包括在拇指擱置支撐壁的橫向側的橫向按鈕。
14.如權利要求1所述的側桿控制器握把，還包括覆蓋所述柱狀握把的至少一部分的彈性材料。
15.如權利要求1所述的側桿控制器握把，其中所述基座包括凹陷地展開的手掌支撐表面。
16.如權利要求1所述的側桿控制器握把，其中所述手掌支撐表面在向后方向上是細長的。
17.—種側桿控制器握把,包括: 基座；從所述基座向上延伸的細長的柱狀握把；以及 所述柱狀握把的上端部處的頭部， 其中所述頭部包括分開的面表面，所述分開的面表面限定了在橫向上彼此相鄰地設置的內側面表面和外側面表面，所述內側面表面處在比所述外側面表面低的高度處。
18.如權利要求17所述的側桿控制器握把，還包括分別從所述內側面表面和外側面表面向外突出的內側按鈕和外側按鈕。
19.如權利要求17所述的側桿控制器握把，還包括相對于所述柱狀握把橫向地并且向上地延伸的拇指擱置表面。
20.如權利要求19所述的側桿控制器握把，其中所述拇指擱置表面由凹形的、向外延伸的支撐壁支撐。
21.如權利要求20所述的側桿控制器握把，其中所述支撐壁在大致蜿蜒的邊緣處與所述拇指擱置表面接合。
22.如權利要求21所述的側桿控制器握把，其中所述大致蜿蜒的邊緣從其在所述柱狀握把處的下部區域 大體上向外凸出地延伸到凸出的頂點區域，隨后從所述頂點區域大體上向上地且凹陷地延伸到其在所述頭部處的上部區域。
23.如權利要求19所述的側桿控制器握把，其中所述拇指擱置表面是凹形的。
24.如權利要求17所述的側桿控制器握把，其中所述內側面表面和外側面表面在其后端處彼此接合，且相對于彼此向前分離，使得與所述外側面表面相比，所述內側面表面處于較低的高度處。
25.如權利要求24所述的側桿控制器握把，還包括分別從所述內側面表面和外側面表面向外突出的內側按鈕和外側按鈕。
26.一種飛行器，所述飛行器包括如權利要求1或17所述的側桿控制器握把。
全文摘要
一種側桿控制器握把，設有基座；從基座向上延伸的細長柱狀握把；在柱狀握把的上端部處的頭部；和相對于柱狀握把橫向地且向上延伸的拇指擱置表面。拇指擱置表面由向外延伸的凹形支撐壁支撐，該支撐壁在大致蜿蜒的邊緣處與拇指擱置表面接合，該邊緣可以從其在柱狀握把處的下部區域大致向外凸出地延伸到凸出頂點區域，隨后從頂點區域大致向上地且凹陷地延伸到其在頭部處的上部區域。拇指擱置表面可是凹形的以促進舒適性。側桿控制器握把的頭部包括分開的面表面，其限定了在橫向上彼此相鄰地設置的內側面表面和外側面表面。內側面表面可以被設置在比外側面表面低的高度處，且內側按鈕和外側按鈕分別從內側面表面和外側面表面向外突出。
文檔編號G05G1/04GK103218009SQ201210595799
公開日2013年7月24日 申請日期2012年11月28日 優先權日2011年11月28日
發明者漢斯·約爾格·雷, 魯茲·費爾南多·西爾瓦·德卡斯特羅帕瓦, 塞爾索·阿帕雷西多·克魯茲·蓋羅斯, 羅熱里奧·德賽爾凱拉拉里奧, 布魯諾·基姆拉·卡斯塔尼哈 申請人:埃姆普里薩有限公司