Steuerhebeleinrichtung für eine Baumaschine und Baumaschine mit einer solchen Steuerhebeleinrichtung

Abstract

 Steuerhebeleinrichtung (1) zur Steuerung der Fahr- und Bremsfunktion einer Baumaschine, mit einem per Hand betätigbaren Handsteuerhebel (2), wobei dieser Handsteuerhebel (2) eine Handablagefläche (21) aufweist, die ein passives Ablegen der Hand beim Bedienen ermöglicht.
Die Erfindung betrifft ferner eine Baumaschine, wie insbesondere ein Bodenverdichtungsgerät, mit wenigstens einer solchen Steuerhebeleinrichtung (1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuerhebeleinrichtung zur Steuerung der Fahr- und Bremsfunktion einer Baumaschine, wobei diese Steuerhebeleinrichtung wenigstens einen manuell per Hand betätigbaren Handsteuerhebel aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Baumaschine, wie insbesondere ein Bodenverdichtungsgerät, mit wenigstens einer solchen Steuerhebeleinrichtung.

[0002] Eine Steuerhebeleinrichtung der eingangs genannten Art ist z. B. aus der JP 2002187487 A bekannt.

[0003] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Steuerhebeleinrichtung unter ergonomischen Gesichtspunkten zu verbessern.

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst von einer erfindungsgemäßen Steuerhebeleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Erfindung ist hierbei nicht auf die durch Rückbezüge gebildeten Merkmalskombinationen beschränkt. Die Erfindung erstreckt sich gemäß dem nebengeordneten Anspruch ferner auf eine Baumaschine mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Steuerhebeleinrichtung. Eine solche Baumaschine ist insbesondere ein Bodenverdichtungsgerät, wie z. B. eine Tandemwalze mit einem Fahrerstand.

[0005] Zur Lösung der Aufgabe wird eine Steuerhebeleinrichtung zur Steuerung der Fahr- und Bremsfunktion einer Baumaschine vorgeschlagen, mit wenigstens einem per Hand betätigbaren Handsteuerhebel, wobei dieser Handsteuerhebel eine Handablagefläche aufweist, die ein passives Ablegen der Hand beim Bedienen ermöglicht.

[0006] Unter einem "passiven Ablegen" wird verstanden, dass das Gewicht der Hand im Wesentlichen vollständig abgestützt wird, so dass die Hand quasi gewichtsfrei auf dieser Handablagefläche ruhen kann und der Bediener keine muskuläre Haltearbeit aufwenden muss, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Handsteuerhebeln ohne eine entsprechende Handablagefläche der Fall ist. Unter einer Handablagefläche wird ein am Handsteuerhebel umfasster flächenhafter Bereich verstanden, auf dem die Hand des Bedieners mit ihrer Handinnenfläche und zumindest im Wesentlichen mit dem Handteller aufgelegt werden kann und hierbei entgegen ihrer Gewichtskraft abgestützt wird. Eine Handablagefläche im Sinne der Erfindung ist insofern von einer reinen Handanlagefläche zu unterscheiden, die keine Abstützung der Gewichtskraft ermöglicht. Im Ergebnis wird mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen insbesondere ein bequemes und ermüdungsfreies Bedienen der erfindungsgemäßen Steuerhebeleinrichtung ermöglicht.

[0007] Die erfindungsgemäße Steuerhebeleinrichtung kann weitere Komponenten umfassen, wie z. B. Schaltelemente und insbesondere Taster zur Steuerung von Zusatzfunktionen, was Gegenstand bevorzugter Weiterbildungen ist, oder eine Gebereinheit zur Umsetzung der Steuerbewegungen in Steuersignale. Ferner können Dämpfungselemente, Befestigungsmittel, Dichtungselemente etc. umfasst sein.

[0008] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Handablagefläche als sattelförmige und an eine Handinnenfläche angepasste Freiformfläche ausgebildet ist. Die sattelförmige Gestaltung zeichnet sich durch eine Kammlinie aus, zu der beidseitig zwei abfallende Flächenbereiche ausgebildet sind. Die Kammlinie kann gerade oder gekrümmt sein. Unter einer Freiformfläche wird eine komplexe, mehrfach gekrümmte Fläche im Raum verstanden. Der Anpassung an eine Handinnenfläche liegt insbesondere eine sogenannte Standardhand zugrunde. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit zur individuellen Anpassung.

[0009] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Handablagefläche (bemessen an einer Hauptflächenrichtung) im Raum geneigt ist und bezüglich einer Horizontalen einen Neigungswinkel zwischen 20° und 40°, bevorzugt zwischen 25° und 35° und insbesondere von etwa 30° einnimmt. Bei den angegebenen Neigungswinkeln ist eine hervorragende Gewichts-Abstützfunktion der aufgelegten bzw. abgelegten Hand mit einer geringen Abrutschtendenz gewährleistet. Der Neigungswinkel kann insbesondere als Neigungswinkel einer ggf. gemittelten Kammlinie relativ zu einer Horizontalen angegeben werden. Die angegebenen Winkelmaße beziehen sich auf eine Neutralstellung des Handsteuerhebels.

[0010] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die sattelförmige und im Raum geneigte Handablagefläche in einen oberen Zwiesel übergeht (bzw. durch diesen begrenzt ist), der insbesondere als knaufartige Erhebung ausgebildet ist und der der Daumenanlage und insbesondere der Daumenauflage dient. Ferner ist vorgesehen, dass die sattelförmige und im Raum geneigte Handablagefläche in einen unteren Zwiesel übergeht (bzw. durch diesen begrenzt ist), der insbesondere als wulstförmige Erhebung ausgebildet ist und der das Abrutschen einer aufliegenden Hand verhindern oder zumindest erschweren soll. Zwischen dem oberen Zwiesel und dem unteren Zwiesel erstreckt sich die eigentliche, sattelförmige Handablagefläche. Diese Ausgestaltung erinnert näherungsweise an einen Reitsattel. Die bedienende Hand kann entspannt und ergonomisch sinnvoll zwischen dem oberen Zwiesel und dem unteren Zwiesel abgelegt werden. Der Begriff "Zwiesel" ist hierbei ebenfalls von einem Reitsattel abgeleitet.

[0011] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Steuerhebel wenigstens einen am oberen Zwiesel angeordneten und mit dem Daumen der abgelegten bzw. aufgelegten Hand betätigbaren Taster für eine Zusatzfunktion der Baumaschine aufweist. Ein solcher Taster ist bevorzugt ein elektrischer Taster, wie z. B. ein Drucktaster, ein Kipptaster oder dergleichen. Diverse mit dem Taster steuerbare Zusatzfunktionen sind nachfolgend noch näher benannt.

[0012] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass am oberen Zwiesel mehrere und insbesondere vier mit dem Daumen betätigbare Taster für Zusatzfunktionen angeordnet sind, wobei diese Taster entlang eines Bogenabschnitts angeordnet sind, der dem Bewegungsbogen des Daumens bei aufgelegter Hand entspricht. Hierdurch kann ergonomisch sinnvoll die Steuerung mehrerer Zusatzfunktionen bewerkstelligt werden.

[0013] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass an einer Unterseite des Handsteuerhebels wenigstens ein mit einem Finger (nicht Daumen) betätigbarer Taster für eine Zusatzfunktion der Baumaschine angeordnet ist. Für diesen Taster gelten analog die vorausgehenden Erläuterungen. Diese Unterseite des Handsteuerhebels ist durch eine natürliche, der Handablagefläche außerhalb des eigentlichen Handtellerbereichs folgende Fingerkrümmung, in Art einer Greifbewegung, zugänglich. Der betreffende Taster ist so angeordnet, dass dieser durch die natürliche Bewegungsrichtung des für die Betätigung vorgesehenen Fingers bei aufgelegter Hand betätigt werden kann. Auch dies entspricht ergonomischen Gesichtspunkten.

[0014] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass an der Unterseite des Handsteuerhebels mehrere und insbesondere vier mit einem Finger (nicht Daumen) betätigbare Taster für Zusatzfunktionen angeordnet sind. Bevorzugt sind die Taster so angeordnet, dass diese einem bestimmten Finger (Zeigefinger, Mittelfinger, Ringfinger und Kleinfinger) zugeordnet sind und mit den einzelnen Fingern in der jeweiligen anatomischen Bewegungsrichtung bei abgelegter bzw. aufgelegter Hand betätigt werden können. Bevorzugt sind die Taster hierbei entlang einer Geraden angeordnet.

[0015] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Steuerhebeleinrichtung als Rechtshänder-Ausführung oder als Linkshänder-Ausführung ausgebildet ist.

[0016] Nachfolgend wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

eine erfindungsgemäße Steuerhebeleinrichtung in einer Vorderansicht;

Fig. 2

dieselbe Steuerhebeleinrichtung in einer Rückansicht; und

Fig. 3

eine bevorzugte Tasterbelegung in einer Tabellenansicht.

[0017] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Steuerhebeleinrichtung 1 zur Steuerung der Fahr- und Bremsfunktion einer Baumaschine. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Rechtshänder-Ausführung, die für eine Bedienung mit der rechten Hand ausgelegt ist. Die Steuerhebeleinrichtung 1 umfasst einen Handsteuerhebel 2, der sich in einer Neutralposition befindet, sowie einen durch einen Faltbalg abgedeckten Übertragungsmechanismus 3 und eine gekapselte Gebereinheit 4, zur Umsetzung der manuellen Steuerbewegungen am Handsteuerhebel 2 in entsprechende Steuersignale für die Fahr- und Bremsfunktion. In einer bevorzugten Anordnungsposition innerhalb des Fahrerstands einer Baumaschine ist diese Steuerhebeleinrichtung 1 rechts vom Bediener angeordnet. Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Darstellung könnte der Handsteuerhebel 2 direkt durch Ablegen bzw. Auflegen der rechten Hand bedient werden.

[0018] Der Handsteuerhebel 2 weist eine als Freiformfläche ausgebildete Handablagefläche 21 auf, die an eine Handinnenfläche angepasst ist und die sich sattelförmig zwischen einem oberen, knaufartigen Zwiesel 22 und einem unteren, wulstförmigen Zwiesel 23 erstreckt. Der untere, wulstförmige Zwiesel 23 setzt sich in die untere Vorderkante de Handablagefläche 21 fort. Die mit 24 bezeichnete und leicht nach oben gewölbte Kammlinie der sattelförmigen Handablagefläche 21 weist einen Neigungswinkel von in etwa 30° bezüglich der Horizontalen auf.

[0019] Die zwischen dem oberen Zwiesel 22 und dem unteren Zwiesel 23 ausgebildete eigentliche Handablagefläche 21 ermöglicht das passive Auflegen der Hand beim Bedienen, wobei die Gewichtskraft der Hand im Wesentlichen vollkommen abgestützt wird. Der Daumen der aufgelegten Hand kann am oberen Zwiesel 22 angelegt bzw. abgelegt oder aufgelegt werden. Der untere wulstförmige Zwiesel 23 verhindert ein Abrutschen der Hand auf der geneigten Handablagefläche 21. Die gesamte Oberfläche des Handsteuerhebels 2, zumindest aber die Flächenübergänge im Bereich der Handauflagefläche 21, insbesondere zum oberen Zwiesel 22 und zum unteren Zwiesel 23, sind tangentenstetig und insbesondere krümmungsstetig ausgebildet und ergonomisch gestaltet. Die Oberfläche des Handsteuerhebels 2 ist bspw. aus einer hinterschäumten Kunststofffolie gebildet.

[0020] Am oberen Zwiesel 22 sind vier mit dem Daumen der aufgelegten Hand betätigbare Taster 31 bis 34 angeordnet, die als Drucktaster ausgebildet und entlang eines Bogenabschnitts angeordnet sind, wobei der Bogenabschnitt dem Bewegungsbogen des Daumens entspricht. Jeder dieser Taster 31 bis 34 kann bequem mit dem Daumen der auf der Handablagefläche 21 aufliegenden Hand betätigt werden. Über die Taster 31 bis 34 können diverse Zusatzfunktionen der Baumaschine gesteuert werden, wie nachfolgend noch näher erläutert.

[0021] Fig. 2 zeigt die Steuerhebeleinrichtung 1 in einer Rückansicht. Wie aus dieser Rückansicht ersichtlich, weist der Handsteuerhebel 2 eine Unterseite 26 auf, die durch eine anatomisch normale Greifbewegung der aufgelegten (rechten) Hand für die Finger zugänglich ist. Der obere Zwiesel 22 setzt sich zu der Unterseite 26 des Handsteuerhebels 2 fort, wobei diese Fortsetzung als Fingerführung 25 für den Zeigefinger (der aufgelegten rechten Hand) ausgebildet ist. An der Unterseite 26 sind vier mit jeweils einem Finger (Zeigefinger, Mittelfinger, Ringfinger und Kleinfinger) betätigbare Taster 36 bis 39 angeordnet, wobei diese Taster gleichfalls als Drucktaster ausgebildet sind und mit den einzelnen Fingern in der jeweiligen anatomischen Bewegungsrichtung bei aufgelegter Hand betätigt werden können. Die Taster 36 bis 39 sind entlang einer Geraden angeordnet, was in der gezeigten Darstellung nicht ersichtlich ist. Mittels der Taster 35 bis 39 können diverse Zusatzfunktionen gesteuert werden, wie nachfolgend noch näher erläutert.

[0022] Die vom Daumen der aufliegenden Hand betätigbaren Taster 31 bis 34 und die von den Fingern der aufliegenden Hand betätigbaren Taster 36 bis 39 ermöglichen das Ausführen von zusätzlichen Steuerfunktionen (Zusatzfunktionen) der Baumaschine, ohne dass hierzu die aufliegende Hand in ihrer Lage relativ zum Handsteuerhebel 2 verändert werden muss.

[0023] Bevorzugt ist vorgesehen, dass jeder der Taster 31 bis 34 und 36 bis 39 einer bestimmten Zusatzfunktion zugeordnet ist. Die Tasterbelegung ist hierbei so gewählt, dass eine intuitive Betätigung möglich ist, wodurch eine höhere Sicherheit und eine Reduzierung von Fehlbedienungen erreicht wird. Die Taster 31 bis 34 und 36 bis 39 können zudem durch eine unterschiedliche Farbgebung codiert sein. Sämtliche Taster 31 bis 34 und 36 bis 39 sind an die Bewegungsfreiräume der Finger (einschl. des Daumens) angepasst.

[0024] Für eine Tandemwalze kann z. B. die in der Fig. 3 tabellarisch wiedergegebene und besonders bevorzugte Zuordnung für die Taster 31 bis 34 und 36 bis 39 gewählt werden.

Ansprüche

1. Steuerhebeleinrichtung (1) zur Steuerung der Fahr- und Bremsfunktion einer Baumaschine, mit einem per Hand betätigbaren Handsteuerhebel (2), wobei der Handsteuerhebel (2) eine Handablagefläche (21) aufweist, die ein passives Ablegen der Hand ermöglicht,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Handablagefläche (21) als sattelförmige und an eine Handinnenfläche angepasste Freiformfläche ausgebildet und im Raum geneigt ist und bezüglich einer Horizontalen einen Neigungswinkel zwischen 20° und 40°, bevorzugt zwischen 25° und 35° und insbesondere von etwa 30° einnimmt und in einen oberen Zwiesel (22) übergeht, der der Daumenanlage dient, und in einen unteren Zwiesel (23) übergeht, der das Abrutschen der Hand erschwert.

2. Steuerhebeleinrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Handsteuerhebel (2) wenigstens einen am oberen Zwiesel (22) angeordneten und mit dem Daumen betätigbaren Taster (31; 32; 33; 34) für eine Zusatzfunktion aufweist.

3. Steuerhebeleinrichtung (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass am oberen Zwiesel (22) mehrere und insbesondere vier mit dem Daumen betätigbare Taster (31, 32, 33, 34) für Zusatzfunktionen angeordnet sind, wobei diese Taster (31, 32, 33, 34) entlang eines Bogenabschnitts angeordnet sind, der dem Bewegungsbogen des Daumens entspricht.

4. Steuerhebeleinrichtung (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einer Unterseite (26) des Handsteuerhebels (2) wenigstens ein mit einem Finger betätigbarer Taster (36; 37; 38; 39) für eine Zusatzfunktion angeordnet ist.

5. Steuerhebeleinrichtung (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Unterseite (26) des Handsteuerhebels (2) mehrere und insbesondere vier mit einem Finger betätigbare Taster (36, 37, 38, 39) für Zusatzfunktionen angeordnet sind.

6. Steuerhebeleinrichtung (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese als Rechtshänder-Ausführung oder als Linkshänder-Ausführung ausgebildet ist.

7. Baumaschine, insbesondere Bodenverdichtungsgerät, mit wenigstens einer Steuerhebeleinrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

Zeichnung