CN206388367U - 一种同步带式方向盘模拟转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种同步带式方向盘模拟转换器，所述转换器包括套装在弹簧导杆上的左弹簧和右弹簧，左弹簧的左端与右弹簧的右端分别顶压在弹簧座上，弹簧座固定在底部，簧导杆的中部套装有弹簧推动环，左弹簧的右端与右弹簧的左端分别顶压在弹簧推动环，弹簧推动环通过导向杆设置在U型支架内的同步带的外表面连接，同步带内环上的齿分别与第一传动齿轮、第二传动齿轮啮合，第一传动齿轮设置在第一传动轴上，第一传动轴的一端通过万向节与方向盘传动轴传动连接，第二传动齿轮设置在第二传动轴上，第二传动轴的一端装有旋转编码器，第一传动轴与第二传动轴分别通过轴承座支撑在支架上。该转换器具有结构简单、操作方便、模拟果好等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及驾驶模拟器技术领域，具体涉及一种同步带式方向盘模拟转换器。
背景技术
汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车的驾驶操纵动作，获得实车驾驶感觉的仿真系统。目前的汽车驾驶模拟器集合了传感器、计算机三维实时动画、计算机接口、人工智能、数据通信、网络、多媒体等多种先进技术，主要用于驾驶员的培训，也可以对微观交通进行仿真，对汽车的控制特性进行研究。汽车驾驶模拟器具有安全性高、再现性好的特点。利用驾驶模拟器来进行研究和训练，可方便地模拟各种道路环境、天气状况，分析汽车的技术性能指标，从而可以节省大量的自然资源，具有很高的经济价值。
在汽车驾驶模拟器中，模拟转向系统用于对转向系统进行模拟，其主要包括机械系统以及与之相连的控制系统。控制系统用于获取驾驶员的操纵数据，并对所述操作数据进行处理，对方向盘及电机进行控制。
机械系统用于提供驾驶员操作平台，通常包括方向盘、与方向盘连接的螺纹杆以及与螺纹杆连接的电机，其中，螺纹杆通过螺纹副可相对旋转的设置于套筒内。这种结构的模拟转向系统不能很好的模拟真实车辆的转向系统：当驾驶员旋转方向盘时，方向盘带动螺纹杆旋转，螺纹杆在旋转数圈后，被螺纹副抱紧固定，螺纹副在抱紧后会对螺杆产生较大的预紧力，这样需要驾驶员施加反方向的很大的力才能将拧动，这种情况给人的感觉与真实车辆转向给人的感觉存在较大差异。
为了使方向盘能够模拟真车的操作手感，需要对方向盘 进行改造，增加力反馈装置，以模拟方向盘转动过程中的阻力和自动回正的功能。一般的改造后的方向盘有三部分：方向盘，方向盘管柱和力反馈电机，此种机构的方向盘能够满足一般的应用需求。由于力反馈不能很好的让操作者感受到真实驾驶的感觉，成为本领域技术人员亟 待解决的技术问题，为此有需要进一步改进的余地。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种结构相对简单、操作方便、模拟果好、安全可靠的同步带式方向盘模拟转换器。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种同步带式方向盘模拟转换器，所述转换器包括套装在弹簧导杆上的左弹簧和右弹簧，左弹簧的左端与右弹簧的右端分别顶压在弹簧座上，弹簧座固定在截面为U型的支架的底部，簧导杆的中部套装有弹簧推动环，左弹簧的右端与右弹簧的左端分别顶压在弹簧推动环，弹簧推动环通过导向杆穿过U型支架的底部与设置在U型支架内的同步带的外表面连接，同步带内环上的齿分别与第一传动齿轮、第二传动齿轮啮合，第一传动齿轮设置在第一传动轴上，第一传动轴的一端通过万向节与方向盘传动轴传动连接，第二传动齿轮设置在第二传动轴上，第二传动轴的一端装有旋转编码器，第一传动轴与第二传动轴分别通过轴承座支撑在支架上。
其中优选的技术方案是，在所述弹簧座上设有弹簧压力传感器，压力传感器与旋转编码器分别与控制器连接，通过控制器分析弹簧压力与方向盘转角之间的对用关系。
优选的技术方案还有，在所述U型支架的底部弹簧推动环的两侧设有位移传传感器，位移传感器与旋转编码器分别与控制器连接，通过控制器分析弹簧位移量与方向盘转角之间的对用关系。
进一步优选的技术方案是，所述控制器为单片机。
优选的技术方案还有，在所述截面为U型的支架的底部开设有用于导向杆滑动的滑槽。
优选的技术方案还有，在所述支架为槽钢，所述弹簧座为连接在槽钢底部的角铁。
本实用新型的优点和有益效果在于：所述同步带式方向盘模拟转换器通过左弹簧与右弹簧及齿轮传动机构的配合。将方向盘的旋转位移转换为水平的位移，然后通过设置在助力转换器上的弹簧产生阻力，给人的感觉就有一个实车助力操纵感觉。本实用新型的一种方向盘弹性助力转换器，完全不同于现有技术，本实用新型操作简单、快捷、节省成本，达到了高效、实用性强的目的。
附图说明
图1是本实用新型同步带式方向盘模拟转换器的主视结构示意图；
图2是本实用新型同步带式方向盘模拟转换器的俯视结构示意图。
图中：1、弹簧导杆；2、左弹簧；3、右弹簧；4、弹簧座；5、支架；6、弹簧推动环；7、导向杆；8、同步带；9、第一传动齿轮；10、第二传动齿轮；11、第一传动轴上；12、方向盘传动轴；13、第二传动轴；14、旋转编码器；15、轴承座；16、压力传感器；17、位移传传感器；18、滑槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如附图1、2所示：本实用新型是一种同步带式方向盘模拟转换器，所述转换器包括套装在弹簧导杆1上的左弹簧2和右弹簧3，左弹簧2的左端与右弹簧3的右端分别顶压在弹簧座4上，弹簧座4固定在截面为U型的支架5的底部，簧1的中部套装有弹簧推动环6，左弹簧2的右端与右弹簧的3左端分别顶压在弹簧推动环6，弹簧推动环6通过导向杆7穿过U型支架5的底部与设置在U型支架5内的同步带8的外表面连接，同步带8内环上的齿分别与第一传动齿轮9、第二传动齿轮10啮合，第一传动齿轮9设置在第一传动轴11上，第一传动轴11的一端通过万向节与方向盘传动轴12传动连接，第二传动齿轮10设置在第二传动轴13上，第二传动轴13的一端装有旋转编码器14，第一传动轴11与第二传动轴13分别通过轴承座15支撑在支架5上。
本实用新型优选的实施方案是，在所述弹簧座4上设有弹簧压力传感器16，压力传感器16与旋转编码器14分别与控制器连接，通过控制器分析弹簧压力与方向盘转角之间的对用关系。
本实用新型优选的实施方案还有，在所述U型支架5的底部弹簧推动环6的两侧设有位移传传感器17，位移传感器17与旋转编码器14分别与控制器连接，通过控制器分析弹簧位移量与方向盘转角之间的对用关系。可将弹簧推动环6位于中间位置时的压力传感器的初始信号输出量设定为零，当方向盘旋转到不同角度时，所对应的压力数值，可与向盘旋转的角度一一对应，也就是方向盘在旋转时扭力与旋转的角度可以相互转换。
本实用新型进一步优选的实施方案是，所述控制器为单片机。
本实用新型优选的实施方案还有，在所述截面为U型的支架5的底部开设有用于导向杆7滑动的滑槽18。
本实用新型优选的实施方案还有，在所述支架5为槽钢，所述弹簧座4为连接在槽钢底部的角铁。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种同步带式方向盘模拟转换器，其特征在于，所述转换器包括套装在弹簧导杆上的左弹簧和右弹簧，左弹簧的左端与右弹簧的右端分别顶压在弹簧座上，弹簧座固定在截面为U型的支架的底部，簧导杆的中部套装有弹簧推动环，左弹簧的右端与右弹簧的左端分别顶压在弹簧推动环，弹簧推动环通过导向杆穿过U型支架的底部与设置在U型支架内的同步带的外表面连接，同步带内环上的齿分别与第一传动齿轮、第二传动齿轮啮合，第一传动齿轮设置在第一传动轴上，第一传动轴的一端通过万向节与方向盘传动轴传动连接，第二传动齿轮设置在第二传动轴上，第二传动轴的一端装有旋转编码器，第一传动轴与第二传动轴分别通过轴承座支撑在支架上。
2.如权利要求1所述的同步带式方向盘模拟转换器，其特征在于，在所述弹簧座上设有弹簧压力传感器，压力传感器与旋转编码器分别与控制器连接，通过控制器分析弹簧压力与方向盘转角之间的对用关系。
3.如权利要求1所述的同步带式方向盘模拟转换器，其特征在于，在所述U型支架的底部弹簧推动环的两侧设有位移传感器，位移传感器与旋转编码器分别与控制器连接，通过控制器分析弹簧位移量与方向盘转角之间的对用关系。
4.如权利要求2或3所述的同步带式方向盘模拟转换器，其特征在于，所述控制器为单片机。
5.如权利要求1所述的同步带式方向盘模拟转换器，其特征在于，在所述截面为U型的支架的底部开设有用于导向杆滑动的滑槽。
6.如权利要求1所述的同步带式方向盘模拟转换器，其特征在于，在所述支架为槽钢，所述弹簧座为连接在槽钢底部的角铁。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108389465A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-10 | 李沁林 | 一种模拟驾驶器的方向盘自动归位的方法与装置 |
| CN111437595A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-07-24 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 滑觉模拟装置、被控机器人和游戏手柄 |
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2016
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