专利名称：汽车驾驶模拟器操纵机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于教授陆地车辆的控制用的训练模拟机，尤其是属于汽车模拟操纵机构。
现有
背景技术：
中的汽车模拟操纵机构，对于“路感”的仿真，多采用回正力矩模拟和软轴传递，这种模拟传递缺少磨擦力矩模拟和同步感应，因此难以使“路感”清晰，并且常出现滞后现象。
本实用新型的目的在于提供一种可模拟实车力反应与角传递特性的机构，使得模拟器操纵机构能有效地仿真传递“路感”，使模拟器达到最接近实车的训练效果。
本实用新型所采取的技术方案是它是由加速器、离合器、制动器所组成，其改进之处在于转向器是由方向盘1带动转向轴4旋转，转向轴4上段套有扭矩弹簧3，中段用花键42与电磁离合器10相接，下段装有主动齿轮13分别与齿轮A11、齿轮B15相连，齿轮A11与电位器A12相连，齿轮B15与电位器B14相连所组成；变速机构是由操纵杆21拨动档位轴23上的靠轮24，靠轮24上有滑动触点29与支架32上的开关触点28接触，档位轴23两端装有档铁支架34，档铁支架34靠在装有电磁铁27的衔铁26上，档铁支架34上装有档销25，支架32上还装有到档开关33所组成。
本实用新型的优点在于(1)由于本实用新型增加了以电磁力模拟摩擦力矩，因此可使“路感”逼真清晰。(2)本机还采用自动跟踪伺服系统，使角度传递达到同步运行。(3)本机针对国情，设计了力矩放大机构，以模拟挂档过程齿轮档位手柄的冲击力矩，并实现“二脚离合器”换档操作，因此本机不但能提高训练效果，还可大大减少机件的磨损。
下面是本实用新型的具体实施例。
图1为转向器原理图图2为变速机构原理图图3为变速机构原理图其中1方向盘 2套筒 3扭矩弹簧 4转向轴 41螺纹 42花键 6固定环 7销 8限位销 81限位槽 9限位螺母 10电磁离合器 11齿轮A 12电位器A 121输出A 13主动齿轮 14电位器B 141输出B 15齿轮B 16卡口 21操纵杆 211插槽 22定位槽 23档位轴 24靠轮 25档销 26衔铁 27电磁铁 28档位触点 29滑动触点 30触点弹簧 31钢珠 32支架 33到档开关 34档铁支架 35弹簧 36螺钉如
图1所示方向盘1带动转向轴4旋转，转向轴4上段套有扭矩弹簧3，扭矩弹簧3一端固定在套筒2的卡口16上，另一端固定在固定环6上，固定环6用销7固定在转向轴4上。此外转向轴4上段还制有螺纹41，用于装限位螺母9，限位螺母9上装有限位销8，在限位销8对应的位置的套筒2上开有限位槽81所组成。在转向轴4的中段用花键42与电磁离合器10相接；下段装有主动齿轮13分别与齿轮A11、齿轮B15相连，齿轮A11与电位器A12相连，电位器A12制有输出A121，齿轮B15与电位器B14相连，电位器B14制有输出B141所组成。
变速机构是由操纵杆21通过插槽211拨动档位轴23上的靠轮24，靠轮24上有滑动触占29与支架32上的开关触点28接触，档位轴23两端装有档铁支架34，档铁支架34靠在装有电磁铁27的衔铁26上，档铁支架34上还装档销25，支架32上还装有到档开关33，此外档位轴23上制有半园形的定位槽22，它与用于档位定位的钢珠31接触，钢珠31是利用弹簧35和螺钉36将其装在靠轮24中；而滑动触点29上也装有触点弹簧30所组成的。
其工作原理是转向模拟装置模拟实车力输入反应特性与角输入反应特性。力反应特性包含有回正力矩与磨擦力矩。本机以扭矩弹簧3模拟实车转变时前轮上作用着相应大小绕主销回正力矩；以电磁离合器10所产生电磁力模拟实车各个球头以及原地转动时轮胎与地面的磨擦力矩。角输入反应特性在于快速准确传递转角偏移量，旋转方向盘1，通过转向轴4带动齿轮副，以相同变化分别驱动二个电位器，其中一个电位器A14作为自动跟踪系统的发送方传递角度偏移量以驱动转向伺服机构；另一个电位器B12作为空间角度检测，也可为计算机成像系统提供控制信号。当左右转角大于720°时限位螺母9自动起限位作用。
变速机构模拟实车五个前进档一个倒退档，并侧重换档过程“二脚离合器”操作模拟及其力感仿真。该机构以六个档位触点28模拟实车变速器六个档位。变速过程实际就是拨动靠轮24上滑动触点29，接通六个档位触点中的一个，模拟实车该档位的速度。
在换档过程中若不符合“二脚离合器”换档操作原则，由电磁铁27、档铁支架32、档销25等组成电磁力矩放大机构足以挡住操纵杆21冲力，挡住靠轮24无法进档。在响应时间上，采取常态下电磁铁吸住，一旦符合换档条件才松开，这样既消除电磁铁27吸合时机电时间滞后影响，又利用电磁铁27释放时机电时间自然形成进档手感。进档过程力感还通过靠轮24上的压缩弹簧35、定位钢珠31、档位轴23上半园形定位槽22来实现。
权利要求1.汽车驾驶模拟器操纵机构，它是由加速器、离合器、制动器所组成，其特征在于转向器是由方向盘(1)带动转向轴(4)旋转，转向轴(4)上段套有扭矩弹簧(3)，中段用花键(42)与电磁离合器(10)相接，下段装有主动齿轮(13)分别与齿轮A(11)、齿轮B(15)相连，齿轮A(11)与电位器A(12)相连，齿轮B(15)与电位器B(14)相连所组成；变带机构是由操纵杆(21)拨动档位轴(23)上的靠轮(24)，靠轮(24)上有滑动触点(29)与支架(32)上的开关触点(28)接触，档位轴(23)两端装有档铁支架(34)，档铁支架(34)靠在装有铁磁铁(27)的衔铁(26)上，档铁支架(34)上装有档销(25)，支架(32)上还装有到档开关(33)所组成。
2.根据权利要求1所述的操纵机构，其特征在于扭矩弹簧(3)一端固定在套筒(2)的卡口(16)上，另一端与固定环(6)连接，固定环(6)用销(7)固定在转向轴(4)上所组成。
3.根据权利要求1或2所述的操纵机构，其特征在于转向轴(4)上段制有螺纹(41)，用于装限位螺母(9)，在限位螺母(9)上装有限位销(8)，在限位销(8)对应位置的套筒(2)上开有限位槽(81)所组成。
4.根据权利要求1或2所述的操纵机构，其特征在于档位轴(23)上制有定位槽(22)，它与定位钢珠(31)接触，钢珠(31)是利用弹簧(35)和螺钉(36)将其装在靠轮(24)中，此外滑动触点(29)上也装有触点弹簧(30)。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车驾驶模拟器操纵机构，它是由加速器、离合器、制动器所组成，其改进之处在于转向器是由方向盘(1)带动转向轴(4)旋转，转向轴(4)上段套有扭矩弹簧(3)、中段用花键(42)与电磁离合器(10)相接，下段装有主动齿轮(13)所组成；变速机构由操纵杆(21)，拨动挡位轴(23)上的靠轮(24)，靠轮(24)上有滑动触点(29)与支架(32)上的开关触点(28)接触，挡位轴(23)两端装有挡铁支架(34)等所组成。
文档编号G09B9/04GK2173436SQ9324343
公开日1994年8月3日 申请日期1993年10月27日 优先权日1993年10月27日
发明者许维健, 邹行德 申请人:福州开发区汽车驾驶模拟器制造厂