CN219533924U - 一种模拟器转向操控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机动车辆模拟技术领域，尤其涉及一种模拟器转向操控装置，包括：管体总成、方向盘总成和行程控制机构，其中，管体总成内转动连接有转动轴，转动轴两端伸出管体总成，方向盘总成包括转动环和手柄，转动环与转动轴驱动连接，行程控制机构包括扇形托盘、限位销、转向主动齿轮、扭簧拨块、支撑轴套、下垫圈和第一螺母，扇形托盘固定于管体总成底部外侧，限位销顶端固定于扇形托盘上，转向主动齿轮、扭簧拨块、支撑轴套、下垫圈和第一螺母依次套设于转动轴底端，扭簧拨块和下垫圈之间设置有拨杆，支撑轴套上套设有扭簧，通过拨杆和限位销的配合来使扭簧的扭力发生变化，从而模拟出真实的转动阻力，提供真实的驾驶感觉。

Description

一种模拟器转向操控装置

技术领域

本实用新型涉及机动车辆模拟技术领域，尤其涉及一种模拟器转向操控装置。

背景技术

车辆转向装置最主要的功能就是按照驾驶员的意愿控制机动车辆行驶方向，也是驾驶员操作车辆最为频繁的功能操作件之一。机动车辆的转向系统分为机械式和动力式。无论哪种方式，最终传递给驾驶员的感觉都是至关重要的。熟悉和掌握机动车辆转向装置的操作感觉，对掌握和判断机动车辆行驶状况有很大帮助。转向盘反馈力量的大小、转向盘旋转角度的控制、转向速度的控制，都给机动车辆驾驶员在操作机动车辆行驶的过程中留下了深刻的操控感觉，这种操控感觉的正确积累和把握，对于学习机动车辆驾驶的人员来说非常关键。

目前市面上出现的模拟器转向操控装置，其仿真性差，无法模拟真实转向系统带来的方向修正、转向力反馈等效果，且模拟器大多减配严重，其使用寿命较差，后期不容易维护。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种模拟器转向操控装置，结构设计合理，仿真性好且使用寿命长。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种模拟器转向操控装置，包括：

管体总成，其内部转动连接有转动轴，所述转动轴顶端、底端均伸出所述管体总成两端；

方向盘总成，包括转动环和手柄，所述手柄固定于所述转动环的外圈，所述转动环与所述转动轴顶端之间通过第一平键连接，所述转动环顶端还设置有上端盖，所述上端盖与所述转动轴顶端之间采用第一螺杆限位连接；

行程控制机构，包括扇形托盘、限位销、转向主动齿轮、扭簧拨块、支撑轴套、下垫圈和第一螺母，所述扇形托盘固定于所述管体总成底部外侧，所述限位销顶端固定于所述扇形托盘上，所述转向主动齿轮、所述扭簧拨块、所述支撑轴套、所述下垫圈和所述第一螺母依次套设于所述转动轴底端，所述转向主动齿轮、所述扭簧拨块和所述转动轴之间均通过第二平键连接，所述扭簧拨块和所述下垫圈之间设置有拨杆，所述支撑轴套上套设有扭簧，所述扭簧的一个钩头与所述限位销抵触连接、另一个钩头与所述拨杆抵触连接。

进一步地，所述扇形托盘上还安装有角度传感器，所述角度传感器输出端连接有转向小齿轮，所述转向小齿轮和所述转向主动齿轮啮合连接。

进一步地，所述扇形托盘上还安装有位置传感器，所述转向主动齿轮上配合安装有磁铁。

进一步地，还包括闭锁机构，所述闭锁机构包括基座、闭锁杆、第二螺母、闭锁销和第一弹簧，所述基座设置于所述管体总成外侧，所述基座内具有垂直于所述转动轴的第一通道，所述转动轴对应所述第一通道设置有孔槽，所述闭锁杆一端穿过所述第一通道插入到所述孔槽内、另一端伸出所述基座，所述第二螺母固设于所述第一通道内，所述闭锁杆与所述第二螺母螺纹连接，所述第一弹簧套设于所述闭锁杆上、且用于驱动所述闭锁杆远离所述孔槽移动，所述基座上设置有垂直于所述第一通道的第二通道，所述闭锁销穿入所述第二通道且端部对所述闭锁杆限位。

进一步地，所述闭锁杆的外侧端部还连接有闭锁杆帽。

进一步地，所述转动环面向所述管体总成一侧设置有多个弹簧槽，所述管体总成对应所述弹簧槽设置有球槽，所述弹簧槽底部设置有螺堵，所述球槽内安装有钢球，所述螺堵和所述钢球之间设置有第二弹簧。

进一步地，所述上端盖面向所述转动环的一侧设置有凸起环，所述上端盖通过所述凸起环与所述转动环接触。

进一步地，所述转动轴的底端设置有横向贯穿孔，所述横向贯穿孔内连接有开口销。

进一步地，所述管体总成外侧设置有L型件，所述L型件底部设置有连接板，所述连接板上设置有插座。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的模拟器转向操控装置，主要用于模拟装甲车上安装使用的转向机构，通过行程控制机构既可以对转动圈数进行限制，而且还可以模拟出真实的转动阻力，提供真实的驾驶感觉，整套装置结构简单，易于维护，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中模拟器转向操控装置的结构示意图；

图2为图1中B处放大图；

图3为图1中A-A处剖视图；

图4为图3中C处放大图；

图5为图3中D处放大图；

图6为本实用新型实施例中模拟器转向操控装置的俯视图。

附图标记：1、管体总成；2、转动轴；3、转动环；4、手柄；5、第一平键；6、上端盖；7、第一螺杆；8、扇形托盘；9、限位销；10、转向主动齿轮；11、扭簧拨块；12、支撑轴套；13、下垫圈；14、第一螺母；15、第二平键；16、拨杆；17、扭簧；18、角度传感器；19、转向小齿轮；20、位置传感器；21、磁铁；22、基座；23、闭锁杆；24、第二螺母；25、闭锁销；26、第一弹簧；27、闭锁杆帽；28、螺堵；29、钢球；30、第二弹簧；31、凸起环；32、开口销；33、L型件；34、连接板；35、插座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1～6所示的模拟器转向操控装置，主要由三部分组成，分别是管体总成1、方向盘总成和行程控制机构；

如图3所示，管体总成1包括套管和位于套管顶端的连接管，转动轴2转动连接于管体总成1内，转动轴2按照直径不同可划分为多段，其中位于套管内的为直径最粗的一端，这种设计也是为了防止转动轴2脱出套管，将转动轴2置入套管内后，转动轴2通过其最粗段两端的轴承与套管转动连接，之后通过上毡体和下毡体分别对套管的两端进行封堵，连接管对上毡体进行限位；

如图1和4所示，方向盘总成，包括转动环3和手柄4，手柄4固定于转动环3的外圈，手柄的造型类似于自行车把手，转动环3与转动轴2顶端之间通过第一平键5连接，通过转动手柄4来驱动转动环3进行旋转，转动环3通过第一平键5传动，来带动转动轴2发生旋转，转动环3顶端还设置有上端盖6，上端盖6与转动轴2顶端之间采用第一螺杆7限位连接；

行程控制机构，包括扇形托盘8、限位销9、转向主动齿轮10、扭簧拨块11、支撑轴套12、下垫圈13和第一螺母14，扇形托盘8固定于管体总成1底部外侧，限位销9顶端固定于扇形托盘8上，转向主动齿轮10、扭簧拨块11、支撑轴套12、下垫圈13和第一螺母14依次套设于转动轴2底端，转向主动齿轮10、扭簧拨块11和转动轴2之间均通过第二平键15连接，扭簧拨块11和下垫圈13之间设置有拨杆16，支撑轴套12上套设有扭簧17，扭簧17的一个钩头与限位销9抵触连接、另一个钩头与拨杆16抵触连接。

本实用新型提供的模拟器转向操控装置用于模拟车辆方向盘转向动作，学习驾驶人员通过对模拟器的操控，来感受到车辆转向带来的阻力，从而让学习人员尽快掌握车辆驾驶，具体的，车辆转向操作时，双手分别握住其中一个手柄来使转动环3发生旋转，转动环3通过第一平键5将扭矩传递给转动轴2，转动轴2跟随旋转，由于扭簧拨块11与转动轴2通过第二平键15驱动连接，扭簧拨块11也跟随转动轴2旋转，此时，设置于扭簧拨块11到下垫圈12之间的拨杆16围绕转动轴2进行圆周运动，扭簧17的一个钩头被限位销9进行限位，限位销9是固定连接于扇形托盘8上，始终不发生移动，所以扭簧17另一个钩头在拨杆16圆周运动的带动下，扭力发生变化，从而模拟出真实的方向盘机械转动，让驾驶员感受出半圈转动、或一圈转动的扭力变化，从而形成肌肉记忆，方便学习驾驶技能。

作为上述实施例的优选，扇形托盘8上还安装有角度传感器18，角度传感器18输出端连接有转向小齿轮19，转向小齿轮19和转向主动齿轮10啮合连接，转动轴2旋转时，带动转向主动齿轮10发生旋转，进而传动给转向小齿轮19，转向小齿轮19的转动来使角度传感器18形成编码器变化数据，通过角度传感器18来记录真实的角度变化，并通过电子屏来显示出来，方便驾驶员掌握真实的角度变化情况。

在本实施例中，扇形托盘8上还安装有位置传感器20，转向主动齿轮10上配合安装有磁铁21，位置传感器20在与磁铁21距离发生变化时，能够生成包含距离的电信号，通过电子屏来显示出来，方便驾驶员掌握转动距离情况。

特别的，本实施例还提供了闭锁机构，闭锁机构包括基座22、闭锁杆23、第二螺母24、闭锁销25和第一弹簧26，基座22设置于管体总成1外侧，基座22内具有垂直于转动轴2的第一通道，转动轴2对应第一通道设置有孔槽，闭锁杆23一端穿过第一通道插入到孔槽内、另一端伸出基座22，第二螺母24固设于第一通道内，闭锁杆23与第二螺母24螺纹连接，第一弹簧26套设于闭锁杆23上、且用于驱动闭锁杆23远离孔槽移动，基座22上设置有垂直于第一通道的第二通道，闭锁销25穿入第二通道且端部对闭锁杆23限位，闭锁机构也是为了对方向盘的闭锁进行仿真，方便学习人员掌握如何闭锁，具体的，通过将闭锁销25拨动到第一通道的其他位置，使闭锁销25不再插入到闭锁杆23表面的凹槽内，即可解除对闭锁杆23的限位，通过向内旋转闭锁杆23可使闭锁杆伸入到转动轴2表面的孔槽内，从而对转动轴2进行限位，转动轴2发生锁死，即，方向盘锁死；通过向外旋转闭锁杆23，在第一弹簧26的推动下，闭锁杆23端部从孔槽内移出，解除对转动轴2的限位，转动轴2可自由转动。

更具体的，闭锁杆23的外侧端部还连接有闭锁杆帽27，闭锁杆帽27表面与手形成摩擦，用于增大对闭锁杆23转动时施加的力，方便旋转闭锁杆23。

如图4所示，为了减少转动环3与管体总成1之间的摩擦，转动环3面向管体总成1一侧设置有多个弹簧槽，管体总成1对应弹簧槽设置有球槽，弹簧槽底部设置有螺堵28，球槽内安装有钢球29，螺堵28和钢球29之间设置有第二弹簧30，通过在转动环3和管体总成1之间设置钢球29和第二弹簧30，来避免转动环3与管体总成1直接接触，防止转动环3与管体总成1之间的摩擦力太大，影响实际手感。

如图4所示，同样的，由于上端盖6不发生相对旋转，上端盖6面向转动环3的一侧设置有凸起环31，通过转动环3的设置来减少上端盖6和转动环3的接触面积，从而减少摩擦。

如图3所示，为了防止第一螺母14发生松动，转动轴2的底端设置有横向贯穿孔，横向贯穿孔内连接有开口销32，开口销32的设置，用于防止第一螺母14从转动轴2上脱出。

作为本实施例的进一步公开，管体总成1外侧设置有L型件33，L型件33底部设置有连接板34，连接板34上设置有插座35，连接板34上设置有螺栓孔，用于将本实施例的转向操控装置固定于支架、桌板或者其他固定结构上，插座35用于与本实施例中的角度传感器18、位置传感器20等连接，外界电源通过插座35向上述电器件供电。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种模拟器转向操控装置，其特征在于，包括：

管体总成(1)，其内部转动连接有转动轴(2)，所述转动轴(2)顶端、底端均伸出所述管体总成(1)两端；

方向盘总成，包括转动环(3)和手柄(4)，所述手柄(4)固定于所述转动环(3)的外圈，所述转动环(3)与所述转动轴(2)顶端之间通过第一平键(5)连接，所述转动环(3)顶端还设置有上端盖(6)，所述上端盖(6)与所述转动轴(2)顶端之间采用第一螺杆(7)限位连接；

行程控制机构，包括扇形托盘(8)、限位销(9)、转向主动齿轮(10)、扭簧拨块(11)、支撑轴套(12)、下垫圈(13)和第一螺母(14)，所述扇形托盘(8)固定于所述管体总成(1)底部外侧，所述限位销(9)顶端固定于所述扇形托盘(8)上，所述转向主动齿轮(10)、所述扭簧拨块(11)、所述支撑轴套(12)、所述下垫圈(13)和所述第一螺母(14)依次套设于所述转动轴(2)底端，所述转向主动齿轮(10)、所述扭簧拨块(11)和所述转动轴(2)之间均通过第二平键(15)连接，所述扭簧拨块(11)和所述下垫圈(13)之间设置有拨杆(16)，所述支撑轴套(12)上套设有扭簧(17)，所述扭簧(17)的一个钩头与所述限位销(9)抵触连接、另一个钩头与所述拨杆(16)抵触连接。

2.根据权利要求1所述的模拟器转向操控装置，其特征在于，所述扇形托盘(8)上还安装有角度传感器(18)，所述角度传感器(18)输出端连接有转向小齿轮(19)，所述转向小齿轮(19)和所述转向主动齿轮(10)啮合连接。

3.根据权利要求2所述的模拟器转向操控装置，其特征在于，所述扇形托盘(8)上还安装有位置传感器(20)，所述转向主动齿轮(10)上配合安装有磁铁(21)。

4.根据权利要求3所述的模拟器转向操控装置，其特征在于，还包括闭锁机构，所述闭锁机构包括基座(22)、闭锁杆(23)、第二螺母(24)、闭锁销(25)和第一弹簧(26)，所述基座(22)设置于所述管体总成(1)外侧，所述基座(22)内具有垂直于所述转动轴(2)的第一通道，所述转动轴(2)对应所述第一通道设置有孔槽，所述闭锁杆(23)一端穿过所述第一通道插入到所述孔槽内、另一端伸出所述基座(22)，所述第二螺母(24)固设于所述第一通道内，所述闭锁杆(23)与所述第二螺母(24)螺纹连接，所述第一弹簧(26)套设于所述闭锁杆(23)上、且用于驱动所述闭锁杆(23)远离所述孔槽移动，所述基座(22)上设置有垂直于所述第一通道的第二通道，所述闭锁销(25)穿入所述第二通道且端部对所述闭锁杆(23)限位。

5.根据权利要求4所述的模拟器转向操控装置，其特征在于，所述闭锁杆(23)的外侧端部还连接有闭锁杆帽(27)。

6.根据权利要求5所述的模拟器转向操控装置，其特征在于，所述转动环(3)面向所述管体总成(1)一侧设置有多个弹簧槽，所述管体总成(1)对应所述弹簧槽设置有球槽，所述弹簧槽底部设置有螺堵(28)，所述球槽内安装有钢球(29)，所述螺堵(28)和所述钢球(29)之间设置有第二弹簧(30)。

7.根据权利要求6所述的模拟器转向操控装置，其特征在于，所述上端盖(6)面向所述转动环(3)的一侧设置有凸起环(31)，所述上端盖(6)通过所述凸起环(31)与所述转动环(3)接触。

8.根据权利要求1所述的模拟器转向操控装置，其特征在于，所述转动轴(2)的底端设置有横向贯穿孔，所述横向贯穿孔内连接有开口销(32)。

9.根据权利要求1所述的模拟器转向操控装置，其特征在于，所述管体总成(1)外侧设置有L型件(33)，所述L型件(33)底部设置有连接板(34)，所述连接板(34)上设置有插座(35)。