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FR2780547A1 - Joystick command button force reduction member - Google Patents

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Publication number
FR2780547A1
FR2780547A1 FR9908515A FR9908515A FR2780547A1 FR 2780547 A1 FR2780547 A1 FR 2780547A1 FR 9908515 A FR9908515 A FR 9908515A FR 9908515 A FR9908515 A FR 9908515A FR 2780547 A1 FR2780547 A1 FR 2780547A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
control handle
control
handle
forces
adapter
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
FR9908515A
Other languages
French (fr)
Inventor
Ashok Bellur
Val G Boucher
Lisa A Creger
Stephen W Rector
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.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
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 Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of FR2780547A1 publication Critical patent/FR2780547A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • H01H25/041Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/04Stops for limiting movement of members, e.g. adjustable stop
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/08Turn knobs
    • H01H2003/085Retractable turn knobs, e.g. flush mounted
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02Bases, casings, or covers
    • H01H9/06Casing of switch constituted by a handle serving a purpose other than the actuation of the switch, e.g. by the handle of a vacuum cleaner
    • H01H2009/066Casing of switch constituted by a handle serving a purpose other than the actuation of the switch, e.g. by the handle of a vacuum cleaner having switches mounted on a control handle, e.g. gear shift lever
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00Actuators
    • H01H2221/008Actuators other then push button
    • H01H2221/012Joy stick type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00Actuators
    • H01H2221/064Limitation of actuating pressure
    • HELECTRICITY
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00Miscellaneous
    • H01H2239/052Strain gauge

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

The command button (30) is mounted on the joystick and has an adapter (32) mounted between it and the mounting spigot (22). A converter (28) converts the mechanical movement of the button into electrical command signals. The adapter limits the force applied to the button by acting as a blocking member. This prevents the mounting spigot from being overexerted in use.

Description

DISPOSITIF POUR LIMITER LES FORCESDEVICE FOR LIMITING FORCES

APPLIQUEES À UNE MANETTE DE COMMANDE  APPLIED TO A CONTROLLER

La présente invention concerne de façon générale des manettes de commande qui convertissent des forces appliquées par un opérateur en signaux électriques et plus particulièrement un  The present invention relates generally to control levers which convert forces applied by an operator into electrical signals and more particularly a

dispositif pour limiter la quantité de force qui peut être appli-  device to limit the amount of force that can be applied

quée à la manette de commande. Divers types de dispositifs sont commandés par des actions d'un utilisateur sur une structure de manette de commande ou de manche à balai. La structure de manette de commande est un dispositif électromécanique qui convertit les forces exercées sur une manette de commande par un opérateur en un ou plusieurs signaux électriques de sortie. Les signaux de sortie peuvent être des signaux analogiques de tension proportionnels à la force appliquée ou des signaux modulés en largeur d'impulsion (PWM), de fréquence fixe et de rapport cyclique variable proportionnel à la force. Les structures de manettes de commande peuvent fournir des  on the joystick. Various types of devices are controlled by actions of a user on a joystick or joystick structure. The control handle structure is an electromechanical device that converts the forces exerted on a control handle by an operator into one or more electrical output signals. The output signals can be analog signals of voltage proportional to the applied force or signals modulated in pulse width (PWM), fixed frequency and variable duty cycle proportional to the force. Joystick structures can provide

signaux représentant des mouvements en rotation et/ou en transla-  signals representing rotational and / or translational movements

tion dans une, deux ou trois dimensions.  tion in one, two or three dimensions.

Pour qu'un moyen d'action puisse commander divers composants mobiles d'un système, certaines structures de manettes de commande comportent une ou plusieurs structures de manettes de commrnande miniatures dans une structure de manette ou poignée de commande plus grande. Le brevet américain 4748441 de Brzezinski décrit un exemple d'une telle configuration comportant une petite structure de manette de commande munie d'une manette de commande s'étendant à partir du sommet d'une plus grande manette de commande. La manette de commande est fixée à une liaison à rotule, la liaison à rotule étant montée de façon mobile dans un passe-fil. L'opérateur saisit la manette de commande entre l'un de ses doigts et son pouce pour la déplacer sur sa plage de déplacement. Il est souvent souhaitable de disposer d'une manette de commande que l'on peut déplacer sur toute sa plage de déplacement en utilisant un seul doigt ou le pouce. De telles applications comprennent le dessin sur ordinateur, des affichages visuels, la commande de vol, des commandes de tir, des télescopes de poursuite, le dessin et la fabrication de circuits intégrés, la commande de véhicule, la commande de missiles guidés, des tables de localisation, des systèmes infrarouge tête haute, des systèmes radars, des engins de levage, des grues, des machines d'inspection et la commande de robots. Dans certaines structures de manettes de commande miniatures, la manette de commande comprend une partie en saillie longue et relativement mince ou  In order for a means of action to control various moving components of a system, some control handle structures have one or more miniature control handle structures in a larger control handle or handle structure. US Patent 4,748,441 to Brzezinski describes an example of such a configuration comprising a small control handle structure provided with a control handle extending from the top of a larger control handle. The control handle is attached to a ball joint, the ball joint being movably mounted in a grommet. The operator grasps the control handle between one of his fingers and his thumb to move it over its travel range. It is often desirable to have a control handle that can be moved over its entire travel range using a single finger or thumb. Such applications include computer drawing, visual displays, flight control, fire controls, tracking telescopes, design and fabrication of integrated circuits, vehicle control, guided missile control, tables locator, head-up infrared systems, radar systems, hoists, cranes, inspection machines and robot control. In some miniature control handle structures, the control handle includes a long, relatively thin projection or

ergot. Ce type de manette de commande convient à certaines appli-  lug. This type of joystick is suitable for certain applications

cations, telles qu'une commande de curseur dans un ordinateur de bureau. On peut toutefois souhaiter utiliser la même structure de  cations, such as a cursor command in a desktop computer. However, we may wish to use the same structure of

manette de commande miniature dans des applications dans lesquel-  miniature control lever in applications in which

les les forces exercées sur la manette de commande peuvent être supérieures à celles que la manette de commande est conçue pour supporter. Pour éviter d'endommager ou de casser la manette de commande, on souhaite prévoir un moyen pour limiter la quantité  the forces exerted on the control handle may be greater than those that the control handle is designed to withstand. To avoid damaging or breaking the control handle, we wish to provide a means of limiting the quantity

de force appliquée à la manette de commande.  force applied to the control handle.

Divers types de poignées et de boutons sont couramment disponibles et peuvent être montés sur des manettes de commande miniatures pour un fonctionnement par le pouce ou le bout d'un doigt. Les poignées et les boutons ne comportent typiquement pas de moyen pour limiter la quantité de force qui peut être exercée  Various types of handles and knobs are commonly available and can be mounted on miniature joysticks for thumb or fingertip operation. Handles and knobs typically have no means of limiting the amount of force that can be exerted

sur la manette de commande.on the control lever.

En conséquence, la présente invention vise à pallier un  Consequently, the present invention aims to overcome a

ou plusieurs des problèmes susmentionnés.  or more of the above problems.

Plus particulièrement, la présente invention prévoit un dispositif pour limiter les forces exercées sur une structure de manette de commande, la structure de manette de commande compre- nant une manette de commande montée dans un support, un moyen pour détecter les forces exercées sur la manette de commande, et un moyen pour convertir les forces détectées en signaux de sortie électriques. Ce dispositif comprend un moyen pour exercer des forces sur la manette de commande, et un adaptateur monté sur la manette de commande entre le moyen pour exercer des forces et le  More particularly, the present invention provides a device for limiting the forces exerted on a control handle structure, the control handle structure comprising a control handle mounted in a support, means for detecting the forces exerted on the handle. control, and means for converting the detected forces into electrical output signals. This device comprises a means for exerting forces on the control handle, and an adapter mounted on the control handle between the means for exerting forces and the

moyen pour détecter des forces, l'adaptateur comprenant une par-  means for detecting forces, the adapter comprising a part

tie arrière qui s'étend sensiblement autour de la manette de commande, la partie arrière étant disposée pour entrer en contact avec le support et empêcher un mouvement supplémentaire de la manette de commande quand les forces exercées sur la manette de  rear tie which extends substantially around the control handle, the rear part being arranged to come into contact with the support and prevent further movement of the control handle when the forces exerted on the control handle

commande l'amènent à se déplacer d'une quantité prédéterminée.  command cause it to move a predetermined amount.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,  According to an embodiment of the present invention,

l'adaptateur comprend en outre une structure de montage pour por-  the adapter further includes a mounting structure for

ter le moyen pour exercer des forces sur la manette de commande.  ter the means for exerting forces on the control handle.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le moyen pour exercer des forces sur la manette de commande  According to an embodiment of the present invention, the means for exerting forces on the control lever

comprend un bouton d'entrée comprimable ayant une partie suré-  includes a compressible entry button having a sur-

levee pour permettre à un opérateur d'exercer une force sur le  raised to allow an operator to exert a force on the

bouton d'entrée dans une direction désirée.  enter button in a desired direction.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,  According to an embodiment of the present invention,

la manette de commande est mobile selon un axe.  the control handle is movable along an axis.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,  According to an embodiment of the present invention,

la manette de commande est mobile selon deux axes.  the control handle is movable along two axes.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,  According to an embodiment of the present invention,

la manette de commande est mobile selon deux dimensions.  the control handle is movable in two dimensions.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le bouton d'entrée comprimable assure une réaction tactile pour  According to an embodiment of the present invention, the compressible input button provides a tactile reaction for

l'opérateur en ce qui concerne la quantité de force appliquée.  operator regarding the amount of force applied.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la structure de montage comprend au moins un levier s'étendant à  According to an embodiment of the present invention, the mounting structure comprises at least one lever extending

partir d'une partie de l'adaptateur.  from part of the adapter.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la manette de commande revient à une position neutre à moins  According to an embodiment of the present invention, the control lever returns to a neutral position unless

qu'une force supérieure à un seuil déterminé lui soit appliquée.  a force greater than a determined threshold is applied to it.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la structure de manette de commande est connectée à une potence  According to an embodiment of the present invention, the control handle structure is connected to a bracket

de maintien pour montage dans une structure de préhension.  support for mounting in a gripping structure.

La présente invention prévoit aussi une structure de poignée comprenant une poignée ayant une partie interne et une  The present invention also provides a handle structure comprising a handle having an internal part and a

ouverture à un emplacement prédéterminé; une structure de main-  opening at a predetermined location; a hand structure

tien montée dans la partie interne de la poignée; une structure de manette de commande montée sur la structure de maintien, la structure de manette de commande comprenant une manette de commande montée dans un support, un moyen pour exercer des forces sur la manette de commande, un moyen pour détecter les forces exercées sur la manette de commande, un moyen pour convertir les  yours mounted in the internal part of the handle; a control handle structure mounted on the holding structure, the control handle structure comprising a control handle mounted in a support, means for exerting forces on the control handle, means for detecting the forces exerted on the joystick, a way to convert

forces détectées en signaux électriques de sortie, et un adapta-  forces detected in electrical output signals, and an adapta-

teur monté sur la manette de commande entre le moyen pour exercer des forces et le moyen pour détecter des forces, l'adaptateur comportant une partie arrière s'étendant sensiblement autour de la manette de commande, la partie arrière étant disposée pour  tor mounted on the control handle between the means for exerting forces and the means for detecting forces, the adapter comprising a rear part extending substantially around the control handle, the rear part being arranged for

entrer en contact avec le support et empêcher un mouvement sup-  come into contact with the support and prevent further movement

plémentaire de la manette de commande après que la manette de commande se soit déplacée d'une quantité prédéterminée en raison  of the joystick after the joystick has moved a predetermined amount due

des forces exercées sur elle.forces exerted on it.

Selon un mode de réalisation de la présente invention,  According to an embodiment of the present invention,

l'adaptateur comprend en outre une structure de montage pour sup-  the adapter further includes a mounting structure for

porter le moyen pour exercer des forces sur la manette de commande. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le moyen pour exercer des forces sur la manette de commande  wear the means to exert forces on the control handle. According to an embodiment of the present invention, the means for exerting forces on the control lever

comprend un bouton d'entrée comprimable ayant une partie suréle-  includes a compressible entry button having a raised portion

vée pour permettre à un opérateur d'exercer des forces sur la  to allow an operator to exert forces on the

manette de commande dans une direction désirée.  joystick in a desired direction.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la partie surélevée du bouton d'entrée comprimable est montée dans l'ouverture de la poignée. Selon un mode de réalisation de la présente invention,  According to an embodiment of the present invention, the raised part of the compressible entry button is mounted in the opening of the handle. According to an embodiment of the present invention,

la manette de commande est mobile selon un axe.  the control handle is movable along an axis.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la manette de commande est mobile selon deux axes et le bouton d'entrée comprimable comprend plusieurs parties surélevées,  According to one embodiment of the present invention, the control handle is movable along two axes and the compressible entry button comprises several raised parts,

chaque partie surélevée étant disposée pour permettre à l'opéra-  each raised part being arranged to allow the operation

teur d'exercer une force dans une direction désirée selon un axe choisi. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la manette de commande est mobile selon deux dimensions et la  tor to exert a force in a desired direction along a chosen axis. According to an embodiment of the present invention, the control handle is movable in two dimensions and the

partie surélevée s'étend sensiblement autour du périmètre de bou-  raised portion extends substantially around the perimeter of bou-

ton d'entrée comprimable qui est exposé dans l'ouverture de la poignée pour permettre à l'opérateur d'exercer une force dans  compressible entry tone that is exposed in the opening of the handle to allow the operator to exert force in

toute direction choisie parmi les deux dimensions.  any direction chosen from the two dimensions.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la structure de montage comprend au moins un levier s'étendant à  According to an embodiment of the present invention, the mounting structure comprises at least one lever extending

partir d'une partie de l'adaptateur.  from part of the adapter.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la manette de commande revient à une position neutre à moins qu'une force supérieure à un seuil déterminé soit appliquée à la  According to an embodiment of the present invention, the control lever returns to a neutral position unless a force greater than a determined threshold is applied to the

manette de commande.control lever.

Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans  These and other objects, features and advantages of the present invention will be discussed in detail in

la description suivante de modes de réalisation particuliers  the following description of particular embodiments

faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1 est une vue explosée d'une structure de manette de commande selon la présente invention; la figure 2 est une vue de face d'un adaptateur selon la présente invention; la figure 3 est une vue de dos de l'adaptateur; la figure 4 est une vue de dessus de l'adaptateur; la figure 5 est une vue de dessous de l'adaptateur; la figure 6 est une vue de côté de l'adaptateur; la figure 7 est une vue de face de l'adaptateur monté sur une manette de commande; la figure 8a est une vue de face d'un bouton d'entrée comprimable; la figure 8b est une vue de dessus du bouton d'entrée comprimable; la figure 8c est une vue de dessous du bouton d'entrée comprimable; la figure 8d est une vue de côté du bouton d'entrée comprimable;  made without limitation in relation to the appended figures among which: FIG. 1 is an exploded view of a control handle structure according to the present invention; Figure 2 is a front view of an adapter according to the present invention; Figure 3 is a back view of the adapter; Figure 4 is a top view of the adapter; Figure 5 is a bottom view of the adapter; Figure 6 is a side view of the adapter; Figure 7 is a front view of the adapter mounted on a control handle; Figure 8a is a front view of a compressible input button; Figure 8b is a top view of the compressible input button; Figure 8c is a bottom view of the compressible input button; Figure 8d is a side view of the compressible input button;

la figure 9a est une vue de face d'une manette incorpo-  FIG. 9a is a front view of a lever incorporating

rant un bouton d'entrée comprimable selon la présente invention; la figure 9b est une vue de côté de la manette; et  rant a compressible input button according to the present invention; Figure 9b is a side view of the joystick; and

la figure 9c est une vue de face de la manette.  Figure 9c is a front view of the controller.

La figure 1 représente une structure de manette de com-  FIG. 1 shows a structure of a joystick

mande de détection de force 20 comprenant une manette de commande 22 montée dans un support 24, un moyen 26 pour détecter les forces appliquées à la manette de commande 22 et un moyen 28 pour  force detection command 20 comprising a control handle 22 mounted in a support 24, means 26 for detecting the forces applied to the control handle 22 and means 28 for

convertir les forces détectées en signaux électriques de sortie.  convert the detected forces into electrical output signals.

La structure de manette de commande 20 représentée en figure 1 est représentative du dispositif de pointage à détection de force décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 5659354. Le moyen 26 de détection de force exercée sur la manette de commande 22 peut comprendre une ou plusieurs résistances de détection de force ou jauges de contrainte en céramique. Le moyen 28 de conversion des forces détectées en signaux électriques de sortie comprend un circuit électronique de traitement de signaux qui peut être mis en oeuvre par du matériel ou un logiciel exécuté en  The control handle structure 20 shown in Figure 1 is representative of the force sensing pointing device described in United States patent 5659354. The means 26 for detecting the force exerted on the control handle 22 may include one or more force sensing resistors or ceramic strain gauges. The means 28 for converting the detected forces into electrical output signals comprises an electronic signal processing circuit which can be implemented by hardware or software executed in

utilisant un microprocesseur intégré ou une combinaison de maté-  using an integrated microprocessor or a combination of materials

riel et de logiciel comme cela est connu dans la technique. La structure de manette de commande de détection de force 20 peut être du type qui renvoie à une position neutre à moins qu'une force supérieure à un seuil prédéterminé soit appliquée à la manette de commande 22. A titre de variante, la structure de manette de commande 20 qui verrouille ou maintient la position de la manette de commande 22 dans la direction de la dernière force appliquée peut être utilisée. Divers types de structures de  software and software as is known in the art. The force detection control handle structure 20 may be of the type which returns to a neutral position unless a force greater than a predetermined threshold is applied to the control handle 22. As a variant, the handle structure control 20 which locks or maintains the position of the control handle 22 in the direction of the last applied force can be used. Various types of structures

manettes de commande de détection de force peuvent être incorpo-  force detection control levers can be incorporated

rés dans la présente invention que l'on n'entend toutefois pas  res in the present invention which is not understood, however

limiter à une utilisation avec le dispositif susmentionné.  limit to use with the above device.

La présente invention comporte, pour limiter les forces exercées sur la manette de commande 22, des moyens pour exercer des forces sur la manette de commande 22, représentés en figure 1 comme un bouton d'entrée comprimable 30, et un adaptateur 32 monté sur la manette de commande 22 entre le moyen pour exercer des forces et le moyen 26 pour détecter des forces. L'adaptateur 32 est prévu pour empêcher des forces supérieures à ce qui est désiré d'être exercées sur la manette de commande 22 étant donné que des forces trop élevées pourraient amener la manette de commande 22 à se plier ou à se casser par rapport à la structure de manette de commande 20. L'adaptateur 32 est constitué d'un matériau rigide et durable tel qu'une matière plastique dure ou un métal et comporte une partie arrière 34 s'étendant autour d'au moins une partie de la manette de commande 22. La partie arrière 34 est disposée pour entrer en contact avec le support 24 quand  The present invention comprises, to limit the forces exerted on the control handle 22, means for exerting forces on the control handle 22, represented in FIG. 1 as a compressible input button 30, and an adapter 32 mounted on the control handle 22 between the means for exerting forces and the means 26 for detecting forces. The adapter 32 is provided to prevent forces greater than desired from being exerted on the control handle 22 since excessively high forces could cause the control handle 22 to bend or break relative to the control handle structure 20. The adapter 32 is made of a rigid and durable material such as hard plastic or metal and has a rear part 34 extending around at least part of the handle 22. The rear part 34 is arranged to come into contact with the support 24 when

les forces exercées sur la manette de commande 22 amènent la ma-  the forces exerted on the control lever 22 bring the ma-

nette de commande 22 à se déplacer d'une quantité prédéterminée.  control net 22 to move a predetermined amount.

Le contact entre la partie arrière 34 et le support 24 empêche un  The contact between the rear part 34 and the support 24 prevents a

mouvement supplémentaire de la manette de commande 22. L'adapta-  additional movement of the control handle 22. The adapta-

teur 32 entoure sensiblement la manette de commande 22 et fournit un support structurel pour la manette de commande 22, protégeant  tor 32 substantially surrounds the control handle 22 and provides structural support for the control handle 22, protecting

ainsi la manette de commande 22 d'un endommagement ou d'une rup-  thus the control handle 22 of a damage or a rup-

ture. La partie arrière 34 peut entourer complètement la manette de commande 22 ou elle peut s'étendre seulement autour de parties choisies de la manette de commande 22 dans des zones o la partie arrière 34 est susceptible d'entrer en contact avec le support 24. Pour fixer l'adaptateur 32 à la manette de commande 22, l'adaptateur 32 comprend une ouverture de montage 35 telle que représentée en figures 2 à 7 qui a une dimension et une forme propres à s'adapter à la manette de commande 22. La forme de l'ouverture de montage 35 permet de laisser un espace entre l'adaptateur 32 et le support 24 même quand la manette de commande 22 est complètement engagée dans l'ouverture de montage 35. L'espace entre le support 24 et la partie arrière 34 de l'adaptateur 32 est nécessaire pour permettre à l'adaptateur 32 de s'incliner vers le support 24 dans la direction dans laquelle la force est appliquée, comme cela est représenté en figure 7. La quantité d'espace variera selon la forme et la dimension de la partie arrière 34 et doit être choisie de sorte que la partie arrière 34 contacte le support 24 quand la manette de commande 22 est à la limite de déplacement souhaitée. Pour maintenir en  ture. The rear part 34 can completely surround the control handle 22 or it can extend only around selected parts of the control handle 22 in areas where the rear part 34 is likely to come into contact with the support 24. attach the adapter 32 to the control handle 22, the adapter 32 comprises a mounting opening 35 as shown in FIGS. 2 to 7 which has a dimension and a shape suitable for adapting to the control handle 22. The shape of the mounting opening 35 makes it possible to leave a space between the adapter 32 and the support 24 even when the control handle 22 is completely engaged in the mounting opening 35. The space between the support 24 and the part rear 34 of the adapter 32 is necessary to allow the adapter 32 to tilt towards the support 24 in the direction in which the force is applied, as shown in Figure 7. The amount of space will vary depending on the shape and the dimension of the rear part 34 and must be chosen so that the rear part 34 contacts the support 24 when the control lever 22 is at the desired displacement limit. To keep in

contact l'adaptateur 32 et la manette de commande 22, l'adapta-  contact the adapter 32 and the control handle 22, the adapter

teur comprend des ouvertures 36 pour insérer des vis de réglage (non représentées), une goupille (non représentée), ou tout autre  tor includes openings 36 for inserting adjustment screws (not shown), a pin (not shown), or any other

moyen de fixation connu dans la technique. Les forces de frotte-  fixing means known in the art. The forces of rubbing-

ment peuvent également aider à maintenir l'adaptateur 32 en dimensionnant l'ouverture de montage 35 pour un montage serré sur  can also help hold adapter 32 by sizing mounting opening 35 for tight mounting on

la manette de commande 22, et en utilisant des finitions textu-  the control lever 22, and using textured finishes

rées sur la manette de commande 22 et dans l'ouverture de montage  on the control lever 22 and in the mounting opening

qui créent des forces de frottement entre les surfaces.  which create frictional forces between surfaces.

Comme cela est représenté en figures 2 à 6, l'adapta-  As shown in Figures 2 to 6, the adapta-

teur 32 comprend en outre un ou plusieurs leviers 37 qui s'éten-  tor 32 further comprises one or more levers 37 which extend

dent à partir d'une partie avant 38 de l'adaptateur 32. Le levier 37 constitue une structure de montage pour le bouton d'entrée comprimable 30. Divers types de poignées, boutons et commutateurs peuvent être utilisés comme moyens pour exercer des forces et la  tooth from a front portion 38 of the adapter 32. The lever 37 constitutes a mounting structure for the compressible entry button 30. Various types of handles, buttons and switches can be used as means for exerting forces and the

présente invention n'est pas limitée aux boutons d'entrée compri-  present invention is not limited to the input buttons compri-

mniables 30. L'adaptateur 32 peut comprendre autant de leviers 37 que cela est nécessaire pour constituer le moyen choisi pour exercer des forces sur la manette de commande 22. De tels poignées, boutons et commutateurs qui peuvent être utilisés comme moyens pour exercer des forces sur la manette de commande 22 sont  mniable 30. The adapter 32 can include as many levers 37 as necessary to constitute the means chosen to exert forces on the control handle 22. Such handles, buttons and switches which can be used as means for exerting forces on the joystick 22 are

commercialement disponibles chez plusieurs fabricants. Une struc-  commercially available from several manufacturers. A struc-

ture de montage, au lieu ou en plus des leviers 37, peut être ajoutée à l'adaptateur 32 pour constituer les moyens choisis pour  mounting structure, instead of or in addition to the levers 37, can be added to the adapter 32 to constitute the means chosen for

exercer des forces sur le bouton d'entrée comprimable 30.  exert forces on the compressible entry button 30.

Les figures 1 et 8a représentent le bouton d'entrée comprimable 30 comme comportant deux parties surélevées 39, 40 qui constituent une surface permettant à l'opérateur d'exercer des forces sur le bouton d'entrée dans un sens choisi. Les parties surélevées 39, 40 sont disposées sur le bouton d'entrée comprimable 30 dans chaque direction dans laquelle la manette de commande 22 est autorisée à se déplacer. Le bouton d'entrée comprimable 30, représenté en figures 1 et 8a à 8d est constitué pour un déplacement selon un seul axe vers la gauche ou vers la droite. Pour un déplacement selon deux axes, le bouton d'entrée comprimable 30 comprendra quatre parties surélevées pour former une surface pour que l'opérateur puisse exercer des forces dans les directions haut, bas, gauche et droite. Pour une structure de manette de commande propre à exercer un déplacement dans deux dimensions, c'est-à-dire selon deux axes et n'importe o entre les deux axes, le bouton d'entrée comprimable 30 peut comprendre une partie surélevée qui constitue un support omnidirectionnel pour exercer une force sur la manette de commande 22, telle qu'une bordure surélevée autour du périmètre du bouton d'entrée comprimable 30. Le matériau utilisé pour constituer le bouton  Figures 1 and 8a show the compressible entry button 30 as having two raised parts 39, 40 which constitute a surface allowing the operator to exert forces on the entry button in a chosen direction. The raised parts 39, 40 are arranged on the compressible entry button 30 in each direction in which the control handle 22 is allowed to move. The compressible entry button 30, represented in FIGS. 1 and 8a to 8d, is formed for movement along a single axis to the left or to the right. For movement along two axes, the compressible entry button 30 will comprise four raised parts to form a surface so that the operator can exert forces in the up, down, left and right directions. For a control handle structure suitable for exerting a movement in two dimensions, that is to say along two axes and anywhere between the two axes, the compressible input button 30 may comprise a raised part which constitutes an omnidirectional support for exerting a force on the control handle 22, such as a raised border around the perimeter of the compressible entry button 30. The material used to constitute the button

d'entrée comprimable 30 doit être choisi pour assurer des carac-  compressible input 30 must be chosen to ensure

téristiques désirées de force/sensation pour manipuler la struc-  desired strength / feel to manipulate the structure

ture de manette de commande 20.control lever size 20.

La présente invention s'applique dans des cas o une structure de manette de commande est utilisée pour fournir des signaux électriques à un composant mobile dans divers types de systèmes, tels que les systèmes mentionnés ci-dessus dans la partie d'exposé de l'art antérieur, pour déplacer le composant à une vitesse désirée dans une direction désirée. Une structure de poignée 42, telle que celle représentée en figures 9a à 9c est  The present invention applies in cases where a control handle structure is used to supply electrical signals to a moving component in various types of systems, such as the systems mentioned above in the disclosure section of the prior art, to move the component at a desired speed in a desired direction. A handle structure 42, such as that shown in FIGS. 9a to 9c is

souvent prévue pour des opérateurs de systèmes munis de compo-  often intended for operators of systems equipped with

sants mobiles et autres sous-systèmes nécessitant des commandes d'opérateur. La poignée 44 a une partie interne creuse (non représentée) et des ouvertures à des emplacements prédéterminés dans lesquelles sont montés des commutateurs de commande, tels que par exemple le bouton d'entrée comprimable 30. Des structures de maintien (non représentées) sont montées dans la partie interne de la poignée 44 comme moyens propres à limiter la force sur une manette de commande 22 quand des forces sont exercées sur elle. Une ou plusieurs structures de manettes de commande 20  mobile health and other subsystems requiring operator controls. The handle 44 has a hollow internal part (not shown) and openings at predetermined locations in which are mounted control switches, such as for example the compressible input button 30. Holding structures (not shown) are mounted in the internal part of the handle 44 as means capable of limiting the force on a control handle 22 when forces are exerted on it. One or more control lever structures 20

peuvent être incorporées dans une poignée 44 ou à d'autres empla-  can be incorporated in a handle 44 or in other places

cements tel qu'un panneau. Les structures de manettes de commande peuvent être du même ou de divers types, selon les composants du système qui sont commandés par une action d'un opérateur. En outre, les conmmutateurs de commande peuvent être actionnés avec l'un quelconque des doigts ou le pouce de l'une ou l'autre main, selon l'emplacement de la poignée du panneau ou autre structure  cements such as a sign. The control handle structures can be of the same or of various types, depending on the components of the system which are controlled by an action of an operator. In addition, the control switches can be operated with any finger or thumb of either hand, depending on the location of the panel handle or other structure

qui incorpore la structure de manette de commande.  which incorporates the control handle structure.

Claims (19)

REVENDICATIONS 1. Dispositif pour limiter les forces exercées sur une structure de manette de commande (20), la structure de manette de commande (20) comprenant une manette de commande (22) montée dans un support (24), un moyen (26) pour détecter les forces exercées sur la manette de commande (22), et un moyen (28) pour convertir  1. Device for limiting the forces exerted on a control handle structure (20), the control handle structure (20) comprising a control handle (22) mounted in a support (24), means (26) for detecting the forces exerted on the control handle (22), and means (28) for converting les forces détectées en signaux de sortie électriques, caracté-  the forces detected in electrical output signals, characteristic risé en ce qu'il comprend un adaptateur (32) monté sur la manette de commande (22) entre le moyen pour exercer des forces et le moyen pour détecter des forces (26), l'adaptateur (32) comprenant une partie arrière (34) qui s'étend sensiblement autour de la manette de commande (22), la partie arrière (34) étant disposée  rised in that it comprises an adapter (32) mounted on the control handle (22) between the means for exerting forces and the means for detecting forces (26), the adapter (32) comprising a rear part ( 34) which extends substantially around the control handle (22), the rear part (34) being arranged pour entrer en contact avec le support (24) et empêcher un mouve-  to come into contact with the support (24) and prevent movement ment supplémentaire de la manette de commande (22) quand les forces exercées sur la manette de commande (22) amènent la  additional control lever (22) when the forces exerted on the control lever (22) bring the manette de commande (22) à se déplacer d'une quantité prédétermi-  control lever (22) to move by a predetermined amount née.  born. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'adaptateur (32) comprend en outre une structure de montage pour porter le moyen pour exercer des forces sur la manette de2. Device according to claim 1, wherein the adapter (32) further comprises a mounting structure for carrying the means for exerting forces on the lever. commande (22).control (22). 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen pour exercer des forces sur la manette de commande (22) comprend un bouton d'entrée comprimable (30) ayant une partie surélevée (39, 40) pour permettre à un opérateur d'exercer une  3. Device according to claim 1, wherein the means for exerting forces on the control handle (22) comprises a compressible entry button (30) having a raised part (39, 40) to allow an operator to exercise a force sur le bouton d'entrée (30) dans une direction désirée.  force the input button (30) in a desired direction. 4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la  4. Device according to claim 1, in which the manette de commande (22) est mobile selon un axe.  control lever (22) is movable along an axis. 5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la  5. Device according to claim 1, wherein the manette de commande (22) est mobile selon deux axes.  control lever (22) is movable along two axes. 6. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la  6. Device according to claim 1, in which the manette de commande (22) est mobile selon deux dimensions.  control lever (22) is movable in two dimensions. 7. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le bouton d'entrée comprimable (30) assure une réaction tactile pour  7. Device according to claim 3, in which the compressible entry button (30) provides a tactile reaction for l'opérateur en ce qui concerne la quantité de force appliquée.  operator regarding the amount of force applied. 8. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la structure de montage comprend au moins un levier (37) s'étendant  8. Device according to claim 3, wherein the mounting structure comprises at least one lever (37) extending à partir d'une partie (38) de l'adaptateur (32).  from a part (38) of the adapter (32). 9. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la manette de commande (22) revient à une position neutre à moins qu'une force supérieure à un seuil déterminé soit appliquée à la  9. Device according to claim 1, in which the control lever (22) returns to a neutral position unless a force greater than a determined threshold is applied to the manette de commande (22).control handle (22). 10. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la structure de manette de commande (20) est connectée à une potence  10. Device according to claim 1, in which the control handle structure (20) is connected to a bracket. de maintien pour montage dans une structure de préhension.  support for mounting in a gripping structure. 11. Structure de poignée (42) comprenant:  11. Handle structure (42) comprising: une poignée (44) ayant une partie interne et une ouver-  a handle (44) having an internal part and an opening ture à un emplacement prédéterminé; une structure de maintien montée dans la partie interne de la poignée (44); une structure de manette de commande (20) montée sur la structure de maintien, la structure de manette de commande (20) comprenant une manette de commande (22) montée dans un support (24), un moyen pour exercer des forces sur la manette de commande (22), un moyen (26) pour détecter les forces exercées sur la manette de commande, et un moyen (28) pour convertir les forces détectées en signaux électriques de sortie, cette manette étant caractérisée en ce qu'elle comprend un adaptateur (32) monté sur la manette de commande (22) entre le moyen pour exercer des forces et le moyen pour détecter des forces (26), l'adaptateur (32) comportant une partie arrière (34) s'étendant sensiblement autour de la manette de commande (22), la partie arrière (34) étant disposée pour entrer en contact avec le support (24) et empêcher un mouvement supplémentaire de la manette de commande (22) après que la manette de commande (22) se soit déplacée d'une  ture at a predetermined location; a holding structure mounted in the internal part of the handle (44); a control handle structure (20) mounted on the holding structure, the control handle structure (20) comprising a control handle (22) mounted in a support (24), means for exerting forces on the handle control (22), means (26) for detecting the forces exerted on the control handle, and means (28) for converting the detected forces into electrical output signals, this handle being characterized in that it comprises a adapter (32) mounted on the control handle (22) between the means for exerting forces and the means for sensing forces (26), the adapter (32) having a rear portion (34) extending substantially around the control handle (22), the rear part (34) being arranged to come into contact with the support (24) and prevent further movement of the control handle (22) after the control handle (22) has moved from quantité prédéterminée en raison des forces exercées sur elle.  predetermined amount due to the forces exerted on it. 12. Structure selon la revendication 11, dans laquelle l'adaptateur (32) comprend en outre une structure de montage pour supporter le moyen pour exercer des forces sur la manette de  The structure of claim 11, wherein the adapter (32) further comprises a mounting structure for supporting the means for exerting forces on the joystick. commande (22).control (22). 13. Structure selon la revendication 11, dans laquelle le moyen pour exercer des forces sur la manette de commande (22) comprend un bouton d'entrée comprimable (30) ayant une partie surélevée (39, 40) pour permettre à un opérateur d'exercer une force sur le bouton d'entrée (30) dans une direction désirée.  13. The structure of claim 11, wherein the means for exerting forces on the control handle (22) comprises a compressible entry button (30) having a raised portion (39, 40) to allow an operator to exert force on the input button (30) in a desired direction. 14. Structure selon la revendication 13, dans laquelle la partie surélevée (39, 40) du bouton d'entrée comprimable (30)14. Structure according to claim 13, in which the raised part (39, 40) of the compressible entry button (30) est montée dans l'ouverture de la poignée (44).  is mounted in the opening of the handle (44). 15. Structure selon la revendication 14, dans laquelle  15. The structure of claim 14, wherein la manette de commande (22) est mobile selon un axe.  the control handle (22) is movable along an axis. 16. Structure selon la revendication 14, dans laquelle la manette de commande (22) est mobile selon deux axes et le  16. Structure according to claim 14, in which the control handle (22) is movable along two axes and the bouton d'entrée comprimable (30) comprend plusieurs parties sur-  compressible entry button (30) comprises several sur- élevées (39, 40), chaque partie surélevée (39, 40) étant disposée  raised (39, 40), each raised part (39, 40) being arranged pour permettre à l'opérateur d'exercer une force dans une direc-  to allow the operator to exert a force in a direction tion désirée selon un axe choisi.tion desired along a chosen axis. 17. Structure selon la revendication 14, dans laquelle la manette de commande (22) est mobile selon deux dimensions et  17. Structure according to claim 14, in which the control handle (22) is movable in two dimensions and la partie surélevée (39, 40) s'étend sensiblement autour du péri-  the raised portion (39, 40) extends substantially around the perimeter mètre de bouton d'entrée comprimable (30) qui est exposé dans l'ouverture de la poignée (44) pour permettre à l'opérateur d'exercer une force dans toute direction choisie parmi les deux dimensions.  meter of compressible entry button (30) which is exposed in the opening of the handle (44) to allow the operator to exert a force in any direction chosen from the two dimensions. 18. Structure selon la revendication 12, dans laquelle la structure de montage comprend au moins un levier s'étendant à18. Structure according to claim 12, in which the mounting structure comprises at least one lever extending partir d'une partie de l'adaptateur (32).  from part of the adapter (32). 19. Structure selon la revendication 12, dans laquelle la manette de commande (22) revient à une position neutre à moins qu'une force supérieure à un seuil déterminé soit appliquée à la  19. The structure as claimed in claim 12, in which the control lever (22) returns to a neutral position unless a force greater than a determined threshold is applied to the manette de commande (22).control handle (22).
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