CN205026081U - 一种赛车模拟器用序列式变速装置 - Google Patents
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Abstract
一种赛车模拟器用序列式变速装置，包括档杆、箱体、连接于档杆和箱体之间的转换机构，所述箱体内设有六星齿、定位轮和换档拨叉，所述六星齿通过变速轴活动装配在箱体上，所述定位轮的一端通过轴杆和扭力弹簧装配在六星齿旁侧的箱体上、另一端在扭力弹簧作用下抵接在六星齿上，所述换档拨叉的一端通过拨叉轴与铰接转换机构的拨叉臂连接、另一端设有对应六星齿轮廓的叉口，所述拨叉轴上套装有扭力弹簧、且拨叉轴与换档拨叉之间设有拨叉压簧，拨叉轴与换档拨叉同步动作，换档拨叉的叉口对应的套装六星齿的外围。本装置提高了驾驶者排档时操作手感的真实性，通过练习产生强烈代入感，增强驾驶者记忆，练习效果更好，取代老式弹簧排档的物理感受回馈。
Description
技术领域
本实用新型涉及模拟器的操作设备，特别是一种赛车类模拟器的变速排档装置。
背景技术
目前，赛车运动中越来越多的使用序列模式排档，因为入档迅速，不易换错档，对于赛车要求的速度和准确度都有良好的保证，那么赛车模拟器的排档也以序列模式的排档为主要训练方式，目前公知赛车类游戏或模拟器的序列模式排档是采用钢球调动来实现档位的转换，即钢球克服弹簧的压力，但是弹簧的压力在转换后，造成操作时的手感不明显，全靠弹簧本身的弹力，排档时力度的大小，很难模拟出真实车辆中的排档感受，即使有入档力度的呈现都是属于半入档手感，或者完全没有入档手感，这样，驾驶者便不能获得更真实的操作感受，在训练中不能机械的记忆换档力度，长期使用容易和真实变速箱的力度发生记忆混淆，导致操作失误，扩大事故和失误的发生概率，也就不能达到其练习和游戏目的。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种和真实变速箱原理相似的排档装置，该排档装置能让驾驶者在操作时得到更好、更真实的入档手感和真车驾驶感受，达到训练目的。
本实用新型采用的技术方案是：一种赛车模拟器用序列式变速装置，包括档杆、箱体、连接于档杆和箱体之间的转换机构，所述箱体内设有六星齿、定位轮和换档拨叉，所述六星齿通过变速轴活动装配在箱体上，所述定位轮的一端通过轴杆和扭力弹簧装配在六星齿旁侧的箱体上、另一端在扭力弹簧作用下抵接在六星齿上，所述换档拨叉的一端通过拨叉轴与铰接转换机构的拨叉臂连接、另一端设有对应六星齿轮廓的叉口，所述拨叉轴上套装有扭力弹簧、且拨叉轴与换档拨叉之间设有拨叉压簧，拨叉轴与换档拨叉同步动作，换档拨叉的叉口对应的套装六星齿的外围。
所述换档拨叉的叉口为U形结构。
所述换档拨叉的轮廓呈Y状。
所述拨叉轴上固定有定位档板，该定位档板通过销轴锁住换档拨叉。
所述转换机构主要由连接桥和连接在连接桥两端的关节轴承组成，一端的关节轴承通过铰轴与档杆铰接、另一端的关节轴承通过铰轴与拨叉臂铰接。
所述档杆通过铰轴铰接在档杆支座上，在档杆上竖向并列设有多个连接转换机构的销孔。
所述箱体上设有调节定位轮扭力弹簧弹性的顶紧螺钉。
本实用新型的有益效果是：相较现有排档技术而言，本装置提高了驾驶者排档时操作手感的真实性，使得驾驶者更容易通过模拟器的练习产生强烈的代入感，增强驾驶者的记忆和趣味性，其练习效果更好，事半功倍，取代了老式弹簧排档的物理感受回馈。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明；
图1是本实用新型爆炸图；
图2是入档状态的结构后视图；
图3是入档状态的机构示意图；
图4是回位（初始）状态的结构正视图；
图5是箱体内六星齿和定位轮安装座、拨叉轴装配孔、微动开关安装座；
图6是拨叉侧视图；
图7是六星齿正视图；
图8是拨叉轴侧视图；
图中标号示意：1-档头；2-档杆；3-档杆支座；4-关节轴承；5-连接桥；6-变速轴；7-六星齿；8-定位轮；9-定位轮扭力弹簧；10-换档拨叉；11-拨叉轴；12-拨叉轴扭力弹簧；13-箱体；14-面板；15-拨叉臂；16-卡簧；17-铰轴；18-螺纹孔；19—拨叉压簧；71-六星齿的拨齿；72-六星齿齿盘；101-拨叉头；102-拨叉柄；111-定位档板；131-六星齿安装座；132-定位轮安装座；133-微动开关安装座；134-拨叉轴穿装孔。
具体实施方式
参见图1-8所示，一种赛车模拟器用序列式变速装置，包括档杆、箱体、连接于档杆和箱体之间的转换机构，拨动档杆可实现变档操作，以获得真实的变档手感和模拟器的变档速度。
所述档杆包括档头1和档杆2，档头1和档杆2为分体固定连接或一体成型，档杆2底部与一档杆支座3铰接，档杆2可自由摆动，所述档杆2杆体上沿高度方向设有多个销孔。所述转换机构主要由连接桥5和连接设置在连接桥5两端的关节轴承4组成，其一端的关节轴承4通过铰轴17与档杆2上任一销孔铰接、另一端的关节轴承4通过铰轴与拨叉臂15铰接。所述拨叉臂15位于箱体13的外，为条状结构，分为上、下部分，上部与关节轴承4铰接，下部具有朝向箱体13凸起的台阶，在台阶上设有内花键（在本实施例中设置为半圆结构，与花键具有同样的效果）。
所述箱体13呈矩形，具有一面板14，在箱体的立壁上设置有六星齿7安装座131、定位轮8安装座132和换档拨叉装配孔134，定位轮8安装座132在六星齿7安装座131的右方，装配孔134位于六星齿7安装座131正下方，三者的中心连线呈三角形状态，在装配孔134两侧还设置有微动开关的安装座133，该安装座133与换档拨叉10对应，所述装配孔134供拨叉轴11轴部后端穿过；六星齿7安装座131是下方具有凸起的环形槽，在环形槽内装配有变速轴6，变速轴6为设有轴向螺纹孔的柱体，变速轴6装配于安装座131内，可自由转动，通过螺丝将六星齿7固定在该变速轴端面6上，六星齿7可随变速轴转动，所述六星齿7包括前端的拨齿71部分和后端的齿盘72部分，该齿盘72与变速轴6前端面贴合；所述定位轮8包括铰接的轮体和一弧形固定片，轮体可自由转动，在固定片的下端部以轴杆17安装在安装座132上、可自由转动，在轴杆17上、对应固定片和安装座132之间套着扭力弹簧9，扭力弹簧9的一扭动杆具有紧顶螺丝，主要作用是预紧定位轮的扭力弹簧的力度，可以无极调整，以适合所有人需要的手感和力度，该紧顶螺丝设在定位轮扭力弹簧9一扭动杆对应的箱体立壁上的螺纹孔18中。扭力弹簧9的扭力作用使定位轮轮体在不受外力时抵接在六星齿7齿盘72一凹槽中，以制约六星齿7转动，当六星齿7在不受外力静止情况下，定位轮8位于六星齿7齿盘72的凹槽中，而当六星齿7受力转动时，会迫使定位轮8克服自身扭力弹簧9扭力按六星齿7转动的反方向逐渐滑动到六星齿7的齿盘72的凸肩处，再由于自身扭力弹簧9复位的扭力继续从凸肩处滑动到凹槽处。
同现有摩托车上的变档轴总成技术类似的，所述换档拨叉10的下端套在拨叉轴11上，通过拨叉轴11上垂直设置的定位档板111锁定，使拨叉轴11和拨叉10可同步动作，形成相互联动状态，拨叉轴上对应定位档板111的后端还套装有扭力弹簧12，该扭力弹簧12的两扭动杆与六星齿7安装座131下方的凸起对应，扭动杆将凸起夹持住，拨叉10前端的拨叉轴11部位设有压簧19和卡簧16，换档拨叉10在压簧19的压力作用下向拨叉轴11的定位档板111靠拢并保持平行，而换档拨叉10的上端易受外力改变自身与定位档板111之间的角度，失去外力时，通过换档拨叉10压簧19来继续维持双方的平行关系。所述拨叉轴11的后端为外花键并穿过箱体上的装配孔134与箱体外的铰接转换机构的拨叉臂15键连接，所述拨叉的上部设有对应六星齿前端拨齿71轮廓的叉口，换档拨叉10的叉口对应的套装六星齿的外围，该换档拨叉10的整体轮廓呈Y状，上部叉口为U形结构，U形结构两侧为左、右拨叉头，拨叉头101朝向定位档板111的一侧弯曲，使拨叉头101的顶端突出换档拨叉10整体，呈勾状，拨叉头101弯曲处为曲面，在不受外力时，两拨叉头101对应六星齿7的拨齿71的外围，在受外力摆动时，两拨叉头101可嵌入六星齿7拨齿71齿缝中，并推动六星齿7整体转动。
将档杆支座3和箱体13按要求距离固定起来，拨动档头1，经过连接桥5、拨叉臂15和拨叉轴11的传动，就能实现换档拨叉10的同方向摆动，拨叉头101拨动六星齿7拨齿71转动，六星齿7在转动时，迫使定位轮8在克服自身扭力弹簧9扭力情况下，逐渐由六星齿7齿盘72的凹槽向齿尖运动，从而产生完全入档的手感，定位轮8的在齿盘72上的移动方向与六星齿7转动方向相反。
本装置的具体工作过程是，拨动档头1，带动档杆2随档杆支座3的铰轴做弧形运动，同时通过连接桥5依次带动拨叉臂15、拨叉轴11和换档拨叉10做同向弧形运动，即换档拨叉10以拨叉轴11为中心左右摆动，现以换档拨叉10向右摆动（及向后拨动档头1时）为例说明其详细过程，当换档拨叉10向右摆动时，换档拨叉10左侧的拨叉头101拨动六星齿7前端拨齿71使其以转轴6为中心作顺时针转动，与此同时，定位轮8在六星齿7盘的移动方向为逆时针方向，迫使定位轮8从六星齿7凹槽处逐渐向该凹槽上方的凸肩移动并将刚好滑过凸肩，在定位轮8从凹槽向凸肩移动时候，扭力弹簧9的扭力逐渐增大；此刻，入档完成，当松开档头1时，外力消失，此时，由于拨叉轴11上扭力弹簧12的扭力作用，拨叉轴11将带动拨叉头101向左摆动，而此时定位轮8刚好越过凸肩处向凹槽滑动，此时由于定位轮8扭力弹簧9的扭力作用，在定位轮8于凹槽滑动的同时，定位轮8为六星齿7盘有顺时针下压的力，迫使六星齿7整体定位轮8做顺时针转动，而拨叉10整体受自身扭力弹簧12的作用力向左摆动以实现复位，此时，换档拨叉10向左摆动回位被迫克服前端压簧19的压力而抬起换档拨叉10上端、与拨叉轴11档片111之间暂时具有了夹角，左侧拨叉头101内部的曲面滑过刚才所拨动的齿逆时针方向的相邻齿，实现瞬间回位，各部件均回到初始位置，即定位轮8位于六星齿7盘的凹槽中、换档拨叉10的两拨头对应六星齿7前端拨齿71齿缝内，上述过程为完成了一次入档，最后，档杆2回位,同理的反向拨动档位杆，则上述的方向为反相运动，不在赘述。
Claims (7)
1.一种赛车模拟器用序列式变速装置，包括档杆、箱体、连接于档杆和箱体之间的转换机构，其特征在于：所述箱体内设有六星齿、定位轮和换档拨叉，所述六星齿通过变速轴活动装配在箱体上，所述定位轮的一端通过轴杆和扭力弹簧装配在六星齿旁侧的箱体上、另一端在扭力弹簧作用下抵接在六星齿上，所述换档拨叉的一端通过拨叉轴与铰接转换机构的拨叉臂连接、另一端设有对应六星齿轮廓的叉口，所述拨叉轴上套装有扭力弹簧、且拨叉轴与换档拨叉之间设有拨叉压簧，拨叉轴与换档拨叉同步动作，换档拨叉的叉口对应的套装六星齿的外围。
2.根据权利要求1所述赛车模拟器用序列式变速装置，其特征在于：所述换档拨叉的叉口为U形结构。
3.根据权利要求2所述赛车模拟器用序列式变速装置，其特征在于：所述换档拨叉的轮廓呈Y状。
4.根据权利要求1所述赛车模拟器用序列式变速装置，其特征在于：所述拨叉轴上固定有定位档板，该定位档板通过销轴锁住换档拨叉。
5.根据权利要求1所述赛车模拟器用序列式变速装置，其特征在于：所述转换机构主要由连接桥和连接在连接桥两端的关节轴承组成，一端的关节轴承通过铰轴与档杆铰接、另一端的关节轴承通过铰轴与拨叉臂铰接。
6.根据权利要求1或5所述赛车模拟器用序列式变速装置，其特征在于：所述档杆通过铰轴铰接在档杆支座上，在档杆上竖向并列设有多个连接转换机构的销孔。
7.根据权利要求1所述赛车模拟器用序列式变速装置，其特征在于：所述箱体上设有调节定位轮扭力弹簧弹性的顶紧螺钉。
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