專利名稱：將燒結磁體與樞轉臂連接的方法
技術領域：
本發(fā)明總的涉及控制裝置，尤其涉及一種磁性操縱桿裝置。
背景技術：
通常被稱為操縱桿的手動控制裝置用于諸如重型建筑之類的各種設備中。這些裝置控制諸如位置、速度和加速度之類的參數(shù)。通常，這些控制裝置具有延伸的軸，該軸一端帶有一手柄，而在另一端具有與一個或多個傳感器相接觸的成形的組件。通過傳感器將手柄的移動轉化為電信號，該電信號被傳輸給設備以做出所需的反應。
傳感器檢測與成形組件相關聯(lián)的磁體的運動。要求磁體位于傳感器表面附近。通常，將磁體機械緊固于軸，從而限制了可允許的設計空間。另外，螺絲釘、夾具粘結劑或模制件會由于溫度、濕度或振動而失靈。
因此，需要一種手動控制裝置，它比傳統(tǒng)的操縱桿更堅固，不會產(chǎn)生性能惡化，而且所包括的組件數(shù)量也最少，從而在嚴酷的環(huán)境中也可提供較高的可靠性。
因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種繞一磁體壓鑄成型的手動控制裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種操縱桿裝置，該裝置包括至少部分地位于沿一C形磁體的一開口槽的抗旋轉銷。
根據(jù)以下的描述，這些和其它目的對于那些熟悉本領域技術的人員來說是顯而易見的。

發(fā)明內容
一種形成一控制裝置的方法包括以下步驟將一磁體和一軸放置在一壓模中；以及圍繞這磁體和軸壓將鋅鑄成型。磁體是燒結的C形磁體，它具有相對的兩端，這些端部形成沿C形主體的一開口槽。一抗旋轉銷位于壓模中并至少部分地位于開口槽中。圍繞磁體、軸和抗旋轉銷將鋅壓鑄成型?；蛘?，圍繞磁體將鋅壓鑄成型以形成一鋅質球體以及從球體延伸的一鋅質控制軸。


圖1是控制裝置的側截面圖；圖2是控制裝置的分解立體圖；圖3是控制裝置的側截面圖；以及圖4是控制按鈕的立體圖。
具體實施例方式
關于圖1和2，控制裝置10根據(jù)操作人員的人工輸入量來提供對傾斜角的非接觸檢測?？傮w來說，控制裝置10包括控制軸12，控制軸12的一端連接于球形構件14。支承構件16支承控制裝置10的球形構件14，其支承的方式為球形構件14可繞球體的球心自由樞轉。控制軸12的傾斜角度和方向由一個或多個磁性傳感器18檢測，這些傳感器固定于支承構件16并通過不接觸電信號與位于球形構件14中的磁體20互相作用。
控制軸12沿控制裝置10的中心軸線26從握持端22延伸到緊固端24。握持端22是由操作人員用來向控制裝置10提供手動輸入量的。緊固端24固定于球形構件14并容納在其中?；蛘?，控制軸12連接于構件14的外部。緊固端24包括適于將抗旋轉銷30的一部分接納于其中的通孔28。
球形構件14包括形成為燒結磁體的磁體20，該磁體較佳地由釹-鐵-硼(NdFeB)材料制成?；蛘撸朋w20由鈷化釤(SmCO、Sm1Co5、Sm2Co17)、粘結或燒結鐵酸鹽(陶瓷)制成。磁體20形成為具有C形主體，該主體具有相對的頂端和底端34和36。頂端和底端34和36較佳地形成一對平坦的平面，這兩個平面的朝向大致互相平行以形成磁體20的N和S極。球形構件14由騎跨在球形構件14的中緯線上并垂直于軸的軸線26的磁體20的磁極(N和S)磁化。
C形主體32具有中心孔38，該中心孔沿控制裝置10的中心軸線26形成在主體中。中心孔38適于接納軸12。主體32具有被打斷的側壁39，該側壁在相對的平坦表面40和42終止，表面40和42互相間隔開以在表面40和42之間形成開口槽44。開口槽44適于接納抗旋轉銷30穿過其間。抗旋轉銷30穿過開口槽44安裝并進入軸12的緊固端24中的孔28中。
球體46形成在軸12的緊固端24、抗旋轉銷30以及燒結磁體20的上方。燒結磁體20完全由球體封裝?？刂戚S12的緊固端24的一部分以及抗旋轉銷30的一部分可延伸到球體46之外。球體46較佳地由鋅制成并使控制裝置10可沿所有的方向旋轉運動。球體46還充當匹配的支承構件16的球面軸承。
支承構件16形成球形的軸襯48，軸襯48支承球形構件14。球形軸襯48可滑動地接納球形構件14并使球形構件14可繞球體的球心自由地樞轉。磁性傳感器18安裝在球心軸襯48上或之中。磁性傳感器18較佳地為霍爾效應傳感器或任何其它合適的傳感器類型。設置有一到四個磁性傳感器18。在設置有一個以上的傳感器18的情況中，磁性傳感器18互相間間隔90°地定位，并且垂直于前后運動軸線以及左右運動軸線。
為了組裝控制裝置10，將控制軸12的緊固端24插入磁體20的中心孔38。然后將抗旋轉銷30插入控制軸12的孔28中，從而銷子30延伸通過并延伸出磁體20的主體32的槽44。一壓模(未示出)配合在組裝好的元件周圍，將鋅或其它材料加入壓模中以形成圍繞組裝好的元件的球體46。這樣，球體將軸12、磁體20和銷子30容納在一起，同時與支承構件16中的傳感器18互相作用。
或者，將壓模制成為當向壓模添加鋅時沿球體46形成軸12和抗旋轉銷30。
在工作過程中，當操作人員向軸12提供手動輸入量時，軸12從其空檔位置(即筆直向上)移動。在軸12的運動過程中，磁性傳感器18傳感磁體20的南-北極偏移并輸出成正比的電流。利用單個霍爾傳感器18來傳感垂直于諸如前后運動軸線或左右運動軸線之類的運動軸線的運動。如果需要冗余，則使用兩個磁性傳感器18來傳感垂直于諸如前后運動軸線或左右運動軸線之類的運動軸線的運動。在多軸線應用場合中，將來自兩個霍耳效應傳感器18的輸出量相結合以確定不垂直于諸如前后運動軸線或左右運動軸線之類的運動軸線的運動。如果需要冗余，則在多軸線應用場合采用四個磁性傳感器來確定不垂直于諸如前后運動軸線或左右運動軸線之類的運動軸線的運動。
對于圖3和4，另一個控制裝置10根據(jù)操作人員的人工輸入量來提供對傾斜角的非接觸檢測?？傮w來說，控制裝置10包括控制按鈕50，該按鈕由支承構件16支承，支承方式為使控制按鈕50可繞軸線52自由地樞轉?？刂瓢粹o50的傾斜角度和方向由一個或多個磁性傳感器18檢測，這些傳感器固定于支承構件16并通過不接觸電信號與位于控制按鈕50中的磁體20互相作用。
控制按鈕50具有T形主體56，該主體具有沿其上端的按鈕表面58以及大致垂直于按鈕表面58延伸的延伸臂60。磁體20較佳地位于主體56的延伸臂60中。燒結磁體20完全由主體56封裝。磁體20較佳地由釹-鐵-硼(NdFeB)材料制成。樞轉銷62從T形主體56的一側或多側延伸。樞轉銷62為控制按鈕50形成旋轉軸52。
支承構件16中具有中心孔64以接納控制按鈕50。形成在支承構件16的側壁中的樞轉槽66接納樞轉銷62。樞轉槽66將控制按鈕50固定在中心孔64中并使控制按鈕50可繞樞轉銷62相對于支承構件16旋轉。一個或多個磁性傳感器18在支承構件16中毗鄰控制按鈕50的磁體20安裝以傳感其運動。
為了進行安裝，將磁體20和樞轉銷62與一壓模(未示出)配合，將鋅或其它材料注入壓模以形成T形主體56，并將磁體20和樞轉銷62連接于主體56?；蛘?，將壓模設計成繞磁體20而將樞轉銷62和主體56形成為一整體件。
在工作中，當操作人員向按鈕表面58提供手動輸入量時，T形主體56從其空檔位置(即筆直向上)移動。在T形主體56的運動過程中，磁性傳感器18傳感磁體20的南-北極偏移并輸出成正比的電流。
利用單個傳感器18來傳感垂直于諸如前后運動軸線或左右運動軸線之類的運動軸線的運動。如果需要冗余，則使用兩個磁性傳感器18來傳感垂直于諸如前后運動軸線或左右運動軸線之類的運動軸線的運動。
那些熟悉本領域技術的人員會知道，可以對該裝置進行各種修改而不會背離本發(fā)明的范圍中的精神實質。所有的這些修改和改變都落在權利要求的范圍內并由其覆蓋。
權利要求
1.一種形成一控制裝置的方法包括以下步驟將一軸放置在一C形磁體的一中心孔中；將一抗旋轉銷插入軸上的一孔中，從而抗旋轉銷延伸通過磁體上的一槽；以及將一球形構件壓鑄成型以封裝該軸、磁體和銷子。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，球形構件由鋅制成。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，磁體由釹-鐵-硼制成。
4.一種形成一控制裝置的方法包括以下步驟提供一C形磁體；將一構件壓鑄成型，該構件形成一軸和一抗旋轉銷并將磁體封裝。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，該構件由鋅制成。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，磁體由釹-鐵-硼制成。
7.一種形成一控制裝置的方法包括以下步驟提供一磁體和一樞轉銷；以及將一主體壓鑄成型，該主體封裝該磁體和樞轉銷。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，該主體由鋅制成。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，磁體由釹-鐵-硼制成。
全文摘要
一種形成一控制裝置的方法包括以下步驟將一磁體和一軸放置在一壓模中；以及圍繞這磁體和軸將鋅壓鑄成型。磁體是燒結的C形磁體，它具有相對的兩端，這些端部形成沿C形主體的一開口槽。一抗旋轉銷位于壓模中并至少部分地位于開口槽中。圍繞磁體、軸和抗旋轉銷將鋅壓鑄成型。
文檔編號G05G1/04GK1916809SQ20061012153
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權日2005年8月17日
發(fā)明者S·N·迪德, D·M·克利克 申請人:沙厄-丹福絲股份有限公司