CN213458543U - 用于驾驶模拟的真车自行走机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及驾驶模拟技术领域，具体涉及一种用于驾驶模拟的真车自行走机构。该真车自行走机构包括底座、转盘、限位结构和转轴组件。转盘通过转向轴承与底座相联接，并相对于底座转动。转盘上设置有一对支撑架。转轴组件固定安装在一对支撑架之间，形成支撑车轮的辊道。限位结构固定安装在转盘上，且位于支撑架的外侧。限位结构的限位板上开设有连接孔。连接孔内设置有防止车轮滚出的连接轴。连接轴的一端与限位板相连，另一端与车轮相连。该机构利用驾驶模拟设备的转向机构通过连接轴向转盘施加旋转力矩，使得转盘相对于底座旋转，实现了在驾驶模拟过程中车轮的原地转向功能，提升了车辆模拟驾驶的真实度。

Description

用于驾驶模拟的真车自行走机构

技术领域

本实用新型涉及驾驶模拟技术领域，具体涉及一种用于驾驶模拟的真车自行走机构。

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，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或者训练，可方便地模拟各种道路环境、天气状况，从而可以节省资源，具有很高的经济价值。

目前，市面现有的驾驶培训模拟器大多为仿真模拟器，利用虚拟现实系统配合仿真物理系统，使得体验者获得接近驾驶车辆的真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。其中。仿真物理系统通过以真车作为载体，以自由度平台为辅助，模拟刹车或者加速时，车体的左右摇晃、上下颠簸、前俯后仰的各种真实动感效果。但是，在这些模拟器中，大多只是以真车为载体，搭建比较真实的环境，难以模拟出真实的使用功能，尤其是对车辆车轮在原地转向的模拟。

综上所述，在车辆驾驶模拟器中，如何设计一种自行走装置，用以满足模拟汽车原地转向的情形，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，为现有的车辆驾驶模拟器，提供一种自行走装置，在模拟车辆行驶的同时，增加模拟车轮转向的功能，提升车辆模拟驾驶的真实度，提高驾驶培训的效果。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：提出一种用于驾驶模拟的真车自行走机构，包括底座、转盘、限位结构和转轴组件；

所述转盘通过转向轴承与底座相联接，所述转盘具有一旋转轴线，所述转盘绕旋转轴线相对于底座转动，所述转盘的首端的端面上设置有一对支撑架，所述支撑架沿着旋转轴线对称分布，所述支撑架的固定座安装在转盘上；

所述限位结构固定安装在转盘上，且位于支撑架的外侧，所述限位结构的限位板上开设有连接孔，所述连接孔内设置有防止车轮滚出的连接轴，所述连接轴的一端与限位板相连，另一端与车轮相连；

所述转轴组件固定安装在一对支撑架之间，所述转轴组件沿着支撑架的延伸方向排布，形成支撑车轮的辊道。

作为优选，底座的首端的端面上设置有轴承安装座，转向轴承的外圈固定安装在轴承安装座内，转盘的尾端的端面上设置有圆台，圆台与转向轴承的内圈相联接，圆台的轴径与转向轴承的内圈的内径为过盈配合。如此设置,转盘沿着转向轴承的轴线相对于底座转动，利用轴承安装座实现对转向轴承的轴向和径向定位，转向轴承的内圈实现对转盘的尾端轴向和径向定位，便于转盘与底座的安装和拆卸，降低了装配和维修保养时拆卸的难度。

作为优选，转向轴承为钢球式推力轴承，有利于承受来自车架的轴向载荷，进一步提升了驾驶模拟器的安全性，同时提高了转向的稳定性。

作为优选，转轴组件包括转轴和行走滚动轴承，转轴通过一对行走滚动轴承固定安装在支撑架的安装孔内，行走滚动轴承的外圈的轴径与安装孔的内径为过盈配合，转轴的端部与行走滚动轴承的内圈相联接。如此设置，转轴通过滚动轴承与支撑架连接，有利于减少转动过程中的摩擦力，进一步降低噪音。

作为优选，行走滚动轴承为深沟球轴承，能够承载一定的径向载荷，如车身的自重对转轴施加的径向力，有利于降低制造和维护成本。

作为优选，限位结构包括底部支座和限位板，限位板固定连接在底部支座的首端，底部支座通过紧固件固定安装在转盘的首端的端面上，底部支座上设置有第一腰型孔，便于灵活调节限位机构在转盘上的位置，有利于降低自行走机构与车轮的装配难度。

作为优选，限位板的两侧焊接有肋板，用于提高限位板在模拟车辆前进方向上的结构强度，限位板上设置有减重孔，减重孔一方面用于减轻限位结构的整体重量，另一方面便于将自行走机构与车轮相连接，提高安装空间，降低安装难度。

作为优选，支撑架的固定座上设置有第二腰型孔，便于灵活调节支撑架在转盘上的位置，有利于降低设备在制造过程中的加工精度，进而降低制造成本。

本实用新型提供的用于驾驶模拟的真车自行走机构与现有技术相比，具有如下实质性特点和进步：

1、该用于驾驶模拟的真车自行走机构的转盘通过转向轴承与底座相联接，底座的六自由度全部被约束，转盘仅剩余绕旋转轴线旋转的一个自由度，利用驾驶模拟设备的转向机构通过连接轴向转盘施加旋转力矩，使得转盘相对于底座旋转，实现在驾驶模拟过程中车轮的原地转向功能，提升车辆模拟驾驶的真实度，进而提升了驾驶者的体验观感，有利于提高驾驶培训的效果；

2、该用于驾驶模拟的真车自行走机构上的连接轴的一端与限位板相连，另一端与车轮相连，防止驾驶者在深踩油门时，车轮的输出力矩突然，进而导致车轮从转轴组件形成的辊道上脱落，有利于进一步提高模拟驾驶设备的安全性能；

3、该用于驾驶模拟的真车自行走机构转轴组件沿着支撑架的延伸方向排布，形成支撑车轮的辊道，车轮的表面与辊道相切，实现模拟驾驶的车辆在原地前进，转轴组件中的转轴一方面承受车身自重施加的径向力，另一方面随车轮的转动而转动，有利于降低车轮与转轴之间的摩擦力，使得车轮在原地空转，在提高模拟驾驶真实度的同时，节省了活动空间。

附图说明

图1是本实用新型实施例中用于驾驶模拟的真车自行走机构的使用状态参考图；

图2是自行走机构的示意图；

图3是图2的主视图；

图4是图3的俯视图；

图5是图1的俯视图。

附图标记：车体1、真车自行走机构2、连接轴3、车轮11、车身12、限位结构21、转盘22、底座23、转向轴承24、支撑架25、转轴组件26。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

如图1-5所示的用于驾驶模拟的真车自行走机构，在模拟车辆行驶的同时，增加模拟车轮转向的功能，提升车辆模拟驾驶的真实度，提高驾驶培训的效果。该机构利用驾驶模拟设备的转向机构通过连接轴向转盘施加旋转力矩，使得转盘相对于底座旋转，实现在驾驶模拟过程中车轮的原地转向功能。该机构不仅仅局限于用仿真模拟器来做驾驶训练培训，还可以以真实车辆同外部结构，视景相配合，实现真实的模拟驾驶。

如图1所示，真车自行走机构2通过连接轴3与车体1相连。结合图5所示，车体1包括车轮11和车身12。车轮11的表面与真车自行走机构2的辊道摩擦连接，辊道为整个车体提供支撑。连接轴3能够防止驾驶者在深踩油门时，车轮的输出力矩突然，进而导致车轮从转轴组件形成的辊道上脱落，有利于提高模拟驾驶设备的安全性能。其中，车轮11可选用圆轮，也可以选用履带轮。

如图2所示，一种用于驾驶模拟的真车自行走机构，包括底座23、转盘22、限位结构21和转轴组件26。转盘22通过转向轴承24与底座23相联接。转盘22具有一旋转轴线。转盘22绕旋转轴线相对于底座23转动。转盘22的首端的端面上设置有一对支撑架25。支撑架25沿着旋转轴线对称分布。支撑架25的固定座安装在转盘22上。

限位结构21固定安装在转盘22上，且位于支撑架25的外侧。限位结构21的限位板上开设有连接孔。连接孔内设置有防止车轮滚出的连接轴3。连接轴3的一端与限位板相连，另一端与车轮11相连。连接轴3可以传递驾驶模拟设备的转向机构向转盘22施加的旋转力矩，使得转盘22相对于底座23旋转，实现在驾驶模拟过程中车轮的原地转向功能.

转轴组件26固定安装在一对支撑架25之间。转轴组件26沿着支撑架25的延伸方向排布，形成支撑车轮的辊道。如图2中所示，13个转轴组件26在支撑架25的延伸方向上均匀排布。可以根据车轮的种类和尺寸大小，来选择转轴组件26的个数以及调节相邻两个转轴组件26之间的间距。转轴组件26还可以根据车轮的宽度来选择合适的长度。

如图3所示，底座23的首端的端面上设置有轴承安装座。转向轴承24的外圈固定安装在轴承安装座内。转盘22的尾端的端面上设置有圆台。圆台与转向轴承24的内圈相联接。圆台的轴径与转向轴承24的内圈的内径为过盈配合。如此设置,转盘22沿着转向轴承24的轴线相对于底座23转动，利用轴承安装座实现对转向轴承24的轴向和径向定位，转向轴承24的内圈实现对转盘22的尾端轴向和径向定位，便于转盘22与底座23的安装和拆卸，降低了装配和维修保养时拆卸的难度。

其中，转向轴承24可选为钢球式推力轴承，有利于承受来自车架的轴向载荷，进一步提升了驾驶模拟器的安全性，同时提高了转向的稳定性。

如图2结合图4所示，转轴组件26包括转轴和行走滚动轴承。转轴通过一对行走滚动轴承固定安装在支撑架25的安装孔内。行走滚动轴承的外圈的轴径与安装孔的内径为过盈配合，转轴的端部与行走滚动轴承的内圈相联接。如此设置，转轴通过滚动轴承与支撑架25连接，有利于减少转动过程中的摩擦力，进一步降低噪音。行走滚动轴承可优选为为深沟球轴承，能够承载一定的径向载荷，如车身的自重对转轴施加的径向力，有利于降低制造和维护成本。

如图4所示，限位结构21包括底部支座和限位板。限位板固定连接在底部支座的首端。底部支座通过紧固件固定安装在转盘22的首端的端面上。底部支座上设置有第一腰型孔，便于灵活调节限位机构在转盘22上的位置，有利于降低自行走机构与车轮的装配难度。限位板与底部支座可采用焊接的连接方式。

转盘22上设置有用于固定安装底部支座的第一螺纹孔。12个第一螺纹孔分为两列均匀地分布在转盘22上。通过第一腰型孔与第一螺纹孔的配合，可以大大降低限位板上连接孔的尺寸精度和位置精度，以及车身的加工精度。在装配时，可以通过错位孔安装以及加垫片的方式来弥补加工时的尺寸和形位误差。

限位板的两侧焊接有肋板，用于提高限位板在模拟车辆前进方向上的结构强度。限位板上设置有减重孔。减重孔一方面用于减轻限位结构21的整体重量，另一方面便于将自行走机构与车轮相连接，提高安装空间，降低安装难度。

如图4所示，支撑架25的固定座上设置有第二腰型孔，便于灵活调节支撑架25在转盘22上的位置，有利于降低设备在制造过程中的加工精度，进而降低制造成本。转盘22上设置有第二螺纹孔，用以将支撑架25通过紧固件安装在转盘22上。在装配时，第二螺纹孔和第二腰型孔同样可以通过错位孔安装以及加垫片的方式来弥补加工时的尺寸和形位误差。

本实施例中用于驾驶模拟的真车自行走机构的转盘通过转向轴承与底座相联接，底座的六自由度全部被约束，转盘仅剩余绕旋转轴线旋转的一个自由度。利用驾驶模拟设备的转向机构通过连接轴向转盘施加旋转力矩，使得转盘相对于底座旋转，解决了车辆车轮行走原地转向的问题。本机构还可结合自由度平台提供路谱模拟，VR等视景相互配合，提供更为逼真的模拟驾驶。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于驾驶模拟的真车自行走机构，其特征在于，包括底座、转盘、限位结构和转轴组件；

所述转盘通过转向轴承与底座相联接，所述转盘具有一旋转轴线，所述转盘绕旋转轴线相对于底座转动，所述转盘的首端的端面上设置有一对支撑架，所述支撑架沿着旋转轴线对称分布，所述支撑架的固定座安装在转盘上；

所述限位结构固定安装在转盘上，且位于支撑架的外侧，所述限位结构的限位板上开设有连接孔，所述连接孔内设置有防止车轮滚出的连接轴，所述连接轴的一端与限位板相连，另一端与车轮相连；

所述转轴组件固定安装在一对支撑架之间，所述转轴组件沿着支撑架的延伸方向排布，形成支撑车轮的辊道。

2.根据权利要求1所述的用于驾驶模拟的真车自行走机构，其特征在于，所述底座的首端的端面上设置有轴承安装座，所述转向轴承的外圈固定安装在轴承安装座内，所述转盘的尾端的端面上设置有圆台，所述圆台与转向轴承的内圈相联接，所述圆台的轴径与转向轴承的内圈的内径为过盈配合。

3.根据权利要求1或2所述的用于驾驶模拟的真车自行走机构，其特征在于，所述转向轴承为钢球式推力轴承。

4.根据权利要求1所述的用于驾驶模拟的真车自行走机构，其特征在于，所述转轴组件包括转轴和行走滚动轴承，所述转轴通过一对行走滚动轴承固定安装在支撑架的安装孔内，所述行走滚动轴承的外圈的轴径与安装孔的内径为过盈配合，所述转轴的端部与行走滚动轴承的内圈相联接。

5.根据权利要求4所述的用于驾驶模拟的真车自行走机构，其特征在于，所述行走滚动轴承为深沟球轴承。

6.根据权利要求1所述的用于驾驶模拟的真车自行走机构，其特征在于，所述限位结构包括底部支座和限位板，所述限位板固定连接在底部支座的首端，所述底部支座通过紧固件固定安装在转盘的首端的端面上，所述底部支座上设置有第一腰型孔。

7.根据权利要求6所述的用于驾驶模拟的真车自行走机构，其特征在于，所述限位板的两侧焊接有肋板，所述限位板上设置有减重孔。

8.根据权利要求1所述的用于驾驶模拟的真车自行走机构，其特征在于，所述支撑架的固定座上设置有第二腰型孔。

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