CN213057197U - 一种汽车虚拟现实模型转向阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车虚拟现实模型转向阻尼装置，其包括转向柱支座、齿轮、齿条、基座和复位组件，所述转向柱支座固定安装在基座上，转向柱端头穿过转向柱支座与所述齿轮连接并带动齿轮转动，所述齿条与齿轮啮合，所述复位组件包括两对阻尼构件，每对阻尼构件包括一个阻尼驱体和一个连接支架，所述齿条的两端分别连接一个阻尼驱体，每一个阻尼驱体通过一个连接支架固定至基座上。优选地，所述阻尼驱体为压缩弹簧。本实用新型设计的转向柱阻尼装置，其结构简单，成本低，调节方便，能够提供虚拟现实驾驶舱模型中方向盘的阻尼。

Description

一种汽车虚拟现实模型转向阻尼装置

技术领域

本实用新型涉及车辆开发模型设计技术领域，具体涉及一种汽车虚拟现实模型转向阻尼装置。

背景技术

在新车型的开发阶段，经常需要做各种不同的硬质模型来验证人机工程、色彩皮纹搭配和新造型等。随着汽车企业新车型的大量推出，车型的更新换代日益加快，硬质模型的需求也相应增加。虽然硬质模型能满足研发需求，但制作成本高，周期长，基本无法重复利用。因此，部分开发阶段的模型已经由虚拟现实技术所替代，同时还需要一个柔性可调的驾驶舱模型来增加触感。目前这类模型能够模拟仪表、副仪表、方向盘、踏板等区域，但是无论是硬质模型还是驾驶舱模型，方向盘在旋转时都没有阻尼，无法体验驾驶实车的真实感觉。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种汽车虚拟现实模型转向阻尼装置，其能够在各类模型上模拟出方向盘转向的操纵感。本实用新型设计的转向柱阻尼装置，能够模拟真实驾驶过程中方向盘的阻尼，该装置通过一套齿轮齿条机构，将转向柱的旋转运动转化成了齿条的直线运动，齿条两侧装有弹簧类阻尼驱体，由此形成了方向盘旋时的阻尼；阻尼大小可通过调整弹簧初始状态的压缩量进行调节；齿条两侧都有弹簧，可模拟驾驶过程中转向后方向盘的自动回正状态。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种汽车虚拟现实模型转向阻尼装置，其包括转向柱支座、齿轮、齿条、基座和复位组件，所述转向柱支座固定安装在基座上，转向柱端头穿过转向柱支座与所述齿轮连接并带动齿轮转动，所述齿条与齿轮啮合，所述复位组件包括两对阻尼构件，每对阻尼构件包括一个阻尼驱体和一个连接支架，所述齿条的两端分别连接一个阻尼驱体，每一个阻尼驱体通过一个连接支架固定至基座上。优选地，所述阻尼驱体为压缩弹簧。该装置通过一套齿轮齿条机构，将转向柱的旋转运动转化成了齿条的直线运动，齿条两侧装有阻尼驱体，由此形成了方向盘旋时的阻尼。

进一步，所述基座上设有导轨，导轨延伸方向与齿条移动方向一致，齿条上安装有滑块，所述滑块与导轨嵌合并可相对滑动。优选地，所述导轨上设有滑槽，滑块底部设有能够嵌入滑槽内的凸起。通过导轨的设置，可以有效约束齿条的运动方向，避免齿条产生其他方向的摆动而影响对阻尼大小的控制和偏离真实驾驶的体验感。

进一步，所述齿条与滑块之间通过齿条安装块连接，齿条安装块上方连接齿条，齿条安装块底部连接多个滑块，多个滑块沿导轨延伸方向均匀分布在齿条安装块底部。

进一步，所述导轨和基座之间设有导轨安装块，所述导轨安装块的第一表面与导轨底面固定连接，导轨安装块通过其与第一表面相背的第二表面与基座固定连接。

进一步，所述连接支架和基座之间可拆卸地连接。通过连接支架与基座之间的可拆卸连接，使得可以在使用过程中根据实际需求调节两个连接支架之间的间距，以便调节阻尼驱体尤其是压缩弹簧的压缩量，从而实现对初始阻尼的个性化设定。

进一步，所述复位组件的两个连接支架对称布置在导轨两侧的基座上，连接支架的第一端连接阻尼驱体，连接支架的第二端通过螺栓连接可拆卸地固定在基座上。

进一步，所述连接支架为Z型支架，所述Z型支架的下横板固定在基座上，Z型支架的纵板高度大于阻尼驱体到基座之间的距离，Z型的上横板与阻尼驱体的固定端连接。

进一步，所述复位组件的两个连接支架之间设有丝杠，丝杠两端设有螺纹，分别与两个连接支架螺纹连接，转动丝杠可同时调节两个连接支架相对靠近或相对远离；所述齿条套设在丝杠中部，齿条移动所滑过的丝杠区域表面光滑。丝杠的设计，可以进一步地对齿条的移动和弹簧的压缩复位进行导向作用，避免产生意料之外的晃动或震动而导致模拟驾驶的阻尼感偏离设计。

进一步，所述基座采用铝型材构件，铝型材上设有用于安装连接支架的卡槽。

方向盘旋转时带动转向柱端头的齿轮旋转，再转变为齿条的直线运动，齿条两侧的弹簧在齿条的初始位置时已经处于压缩状态，从而为齿条的直线运动提供了反向作用力，方向盘产生阻尼感。当方向盘上的转向力卸去后，由于齿条两侧弹簧压缩量不一致，弹力不平衡，且滑块和导轨间的摩擦力非常小，此时齿轮会在弹簧作用力下自动回到中间位置，带动方向盘自动回正。连接支架安装在铝型材的卡槽中，其位置可沿型材轴向移动，以调整弹簧初始状态的压缩量，进而调节转向阻尼大小。

本实用新型设计的转向柱阻尼装置，其结构简单，成本低，调节方便，能够提供虚拟现实驾驶舱模型中方向盘的阻尼。连接支座安装在铝型材上，移动连接支座的安装位置可改变弹簧的压缩量，从而改变阻尼大小。该装置为对称结构，转向完成后，齿条会在两侧弹簧弹力作用下回到中间位置，从而使方向盘自动回正。

附图说明

图1所示为本实用新型的汽车虚拟现实模型转向阻尼装置的示意图。

图中：

1-方向盘； 6-齿条； 11-导轨；

2-转向柱； 7-弹簧； 12-导轨安装块；

3-转向柱安装块； 8-连接支架； 14-基座。

4-转向柱支座； 9-齿条安装块；

5-齿轮； 10-滑块；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的优选实施例的技术方案加以阐述，但应当明白，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本实施例提供一种汽车虚拟现实模型转向阻尼装置，本实施例中阻尼驱体采用压缩弹簧7；本实施例的汽车虚拟现实模型转向阻尼装置包括转向柱支座4、齿轮5、齿条6、基座13、转向柱安装块3和复位组件，基座13和转向柱安装块3固定在模型骨架上，转向柱支座4固定安装在基座13上，转向柱2的第一端连接方向盘1，转向柱2的第一端头穿过转向柱支座4与齿轮5固定连接并在方向盘1的转动驱动下带动齿轮5转动，齿条6与齿轮5啮合，齿条6水平布置；所述复位组件包括两对阻尼构件，每对阻尼构件包括一个压缩弹簧7和一个连接支架8，齿条6的两端分别连接一个压缩弹簧7，每一个压缩弹簧7通过一个连接支架8固定至基座13上。

在优选的实施例中，基座上设有引导齿条运动方向的导轨11，导轨11的延伸方向与齿条6的移动方向一致，齿条6上安装有滑块10，导轨11上设有滑槽，滑块10底部设有能够嵌入滑槽内的凸起，滑块10和导轨11之间可相对滑动。

在更优选的实施例中，齿条6与滑块10之间通过齿条安装块9连接，齿条安装块9上方固定齿条6，齿条安装块9底部连接多个滑块10，多个滑块10沿导轨延伸方向均匀分布在齿条安装块9的底部；导轨11和基座13之间设有导轨安装块12，导轨安装块12的上表面与导轨11的底面固定连接，导轨安装块12通过其下表面与基座13固定连接。

在优选的实施例中，基座13采用带有卡槽的铝型材构件，复位组件的两个连接支架8对称布置在导轨11两侧的基座上，连接支架8采用Z型支架，所述Z型支架的下横板下端卡嵌在铝型材基座13的卡槽中，并通过螺栓可拆卸地固定在基座13上，Z型支架的纵板高度大于压缩弹簧到基座之间的距离，Z型的上横板与压缩弹簧7的固定端连接；通过调节两个连接支架8之间的位置，可以改变压缩弹簧7的初始压缩量，从而调节初始阻尼大小。

在优选的实施例中，所述复位组件的两个连接支架8之间设有丝杠，丝杠两端设有螺纹，分别与两个连接支架螺纹连接，转动丝杠可同时调节两个连接支架相对靠近或相对远离；所述齿条套设在丝杠中部，齿条6移动所滑过的丝杠区域表面光滑。

需要说明的是，上述实施例给出的是本实用新型优选的实施方式，本领域技术人员可以根据实际情况对其中部分技术特征进行改进而不脱离本实用新型的权利要求保护的范围，例如：上述实施例中阻尼驱体采用压缩弹簧，在实际应用中，压缩弹簧也可以替换为气动活塞杆或液压活塞杆等，只要能在齿条移动的方向上施加阻尼即可；再如，连接支架也可以采用Z型构件以外的其他各种形状，只要能够实现在基座上对阻尼驱体的固定即可，同时，连接支架和基座之间的连接方式也不限于螺栓连接，也可以采用销轴、卡扣、限位卡台等各类设计，只要能够实现两个连接支架之间的相对移动和固定即可，等等。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种汽车虚拟现实模型转向阻尼装置，其特征在于，包括转向柱支座、齿轮、齿条、基座和复位组件，所述转向柱支座固定安装在基座上，转向柱端头穿过转向柱支座与所述齿轮连接并带动齿轮转动，所述齿条与齿轮啮合，所述复位组件包括两对阻尼构件，每对阻尼构件包括一个阻尼驱体和一个连接支架，所述齿条的两端分别连接一个阻尼驱体，每一个阻尼驱体通过一个连接支架固定至基座上。

2.根据权利要求1所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述基座上设有导轨，导轨延伸方向与齿条移动方向一致，齿条上安装有滑块，所述滑块与导轨嵌合并可相对滑动。

3.根据权利要求2所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述齿条与滑块之间通过齿条安装块连接，齿条安装块上方连接齿条，齿条安装块底部连接多个滑块，多个滑块沿导轨延伸方向均匀分布在齿条安装块底部。

4.根据权利要求2所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述导轨上设有滑槽，滑块底部设有能够嵌入滑槽内的凸起。

5.根据权利要求2所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述导轨和基座之间设有导轨安装块，所述导轨安装块的第一表面与导轨底面固定连接，导轨安装块通过其与第一表面相背的第二表面与基座固定连接。

6.根据权利要求2所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述连接支架和基座之间可拆卸地连接。

7.根据权利要求6所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述复位组件的两个连接支架对称布置在导轨两侧的基座上，连接支架的第一端连接阻尼驱体，连接支架的第二端通过螺栓连接可拆卸地固定在基座上。

8.根据权利要求7所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述连接支架为Z型支架，所述Z型支架的下横板固定在基座上，Z型支架的纵板高度大于阻尼驱体到基座之间的距离，Z型的上横板与阻尼驱体的固定端连接。

9.根据权利要求1～8任一所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述阻尼驱体为压缩弹簧。

10.根据权利要求8所述的转向阻尼装置，其特征在于，所述复位组件的两个连接支架之间设有丝杠，丝杠两端设有螺纹，分别与两个连接支架螺纹连接，转动丝杠可同时调节两个连接支架相对靠近或相对远离；所述齿条套设在丝杠中部，齿条移动所滑过的丝杠区域表面光滑。

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