一种转向盘模拟装置及汽车模拟器的制作方法

本发明涉及汽车模拟领域，特别涉及一种转向盘模拟装置及汽车模拟器。

背景技术：

汽车转向装置最主要的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向，也是驾驶员操作汽车最为频繁的功能操作件之一。汽车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。熟悉和掌握汽车转向装置的操作感觉，对掌握和判断汽车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，都给汽车驾驶员在操作汽车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，对于学习汽车驾驶的人员来说非常关键。

技术实现要素：

本发明提供了一种转向盘模拟装置及汽车模拟器，其目的是为了解决在汽车模拟器转向操纵感觉难以还原实车操控感觉的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种转向盘模拟装置，包括：

转向盘；

转向轴，所述转向轴的第一端与所述转向盘连接，且所述转向轴的外部固定套设有转向套筒；

行程控制结构，设置于所述转向套筒与所述转向轴之间的空间，用于控制所述转向盘的转动角度限制在预定范围内；

伺服电机，所述转向轴的第二端与所述伺服电机连接，所述伺服电机用于当所述转向盘从初始位置带动所述转向轴转动后，驱动所述转向轴带动所述转向盘恢复至所述初始位置。

进一步地，所述转向套筒的两端分别通过一滚动轴承与所述转向轴固定连 接。

其中，所述转向轴包括螺纹段部分，其中所述行程控制结构包括：

固定在所述螺纹段部分的第一端的第一螺母件；

固定在所述螺纹段部分的第二端的第二螺母件；

设置在所述第一螺母件与所述第二螺母件之间的第三螺母件，其中所述第一螺母件、所述第二螺母件和所述第三螺母件均套设在所述螺纹段部分上；当所述转向轴转动时，所述第三螺母件相对于所述螺纹段部分移动。

进一步地，所述第三螺母件为一六角螺母。

其中，所述行程控制结构还包括：

固定在所述转向套筒内壁上的导向键，所述导向键与所述第三螺母件的第一侧面相贴合，且所述第三螺母件与所述第一侧面相对的第二侧面与所述转向套筒内壁相贴合。

进一步地，所述转向套筒上设置有通孔，所述导向键通过螺钉穿过所述通孔将所述导向键固定在所述转向套筒内壁上。

其中，所述转向盘模拟装置还包括固定支座，所述固定支架固定设置在所述转向套筒靠近所述伺服电机一端的外部，且与所述伺服电机固定连接。

其中，所述转向盘模拟装置还包括开关固定支架，固定设置在所述转向套筒靠近所述转向盘一端的外部，且所述开关固定支架上设置有组合开关，用于控制所述伺服电机的启动与关闭。

本发明的实施例还提供了一种汽车模拟器，包括上述实施例所述的转向盘模拟装置。

本发明的上述方案的有益效果如下：

本发明所提供的转向盘模拟装置及汽车模拟器能够让使用对象在模拟车辆转向过程中，体验到转动方向盘有力反馈的操控感觉，这种感觉具有与实车转向盘操作感觉的高度逼真性。

附图说明

图1为本发明的外观结构示意图；

图2为本发明的结构示意剖面图；

图3为本发明所述的转向轴结构剖面示意图；

图4为本发明所述的行程控制结构示意图。

【附图标记说明】

1-转向盘；2-转向轴；3-伺服电机；4-滚动轴承；5-第一螺母件；6-第二螺母件；7-第三螺母件；8-导向键；9-固定支座；10-开关固定支架；11-组合开关；12-转向套筒。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的汽车模拟器转向操纵感觉难以还原实车操控感觉的问题，提供了一种转向盘模拟装置及汽车模拟器。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种转向盘模拟装置，包括：转向盘1；转向轴2，所述转向轴2的第一端与所述转向盘1连接，且所述转向轴2的外部固定套设有转向套筒12；行程控制结构，设置于所述转向套筒12与所述转向轴2之间的空间，用于控制所述转向盘1的转动角度限制在预定范围内；伺服电机3，所述转向轴2的第二端与所述伺服电机3连接，所述伺服电机3用于当所述转向盘1从初始位置带动所述转向轴2转动后，驱动所述转向轴2带动所述转向盘1恢复至所述初始位置。

进一步地，所述转向套筒12的两端分别通过一滚动轴承4与所述转向轴2固定连接。

本发明的上述实施例所述的转向盘模拟装置可以实现良好的转向装置操控感觉，其中，所述转向盘1为实车改进件，所述转向盘1、所述转向轴2和所述伺服电机3为刚性直连结构；所述转向轴2安装在所述转向套筒12内，为保证所述转向轴2的转动灵活性，在所述转向套筒12的两端分别安装一滚动轴承4支撑；所述伺服电机3用于在所述转向盘1带动所述转向轴2转动后给体验者一个反馈力，使转向操纵感觉具有实车的转向操控感觉，并在体验者松开转向盘1之后带动所述转向盘1恢复至所述初始位置。

其中，所述转向轴2包括螺纹段部分，其中所述行程控制结构包括：固定 在所述螺纹段部分的第一端的第一螺母件5；固定在所述螺纹段部分的第二端的第二螺母件6；设置在所述第一螺母件5与所述第二螺母件6之间的第三螺母件7，其中所述第一螺母件5、所述第二螺母件6和所述第三螺母件7均套设在所述螺纹段部分上；当所述转向轴2转动时，所述第三螺母件7相对于所述螺纹段部分移动。

进一步地，所述第三螺母件7为一六角螺母。

本发明的上述实施例所述的转向轴2包括螺纹段部分，所述螺纹段部分上设置有三个螺母件，所述第一螺母件5和所述第二螺母件6固定在所述螺纹段部分的两端，用于限制所述第三螺母件7的移动范围，实现所述转向盘1在一定范围内进行转动，还原实车转向盘1操作感觉的高度逼真性。

其中，所述行程控制结构还包括：固定在所述转向套筒12内壁上的导向键8，所述导向键8与所述第三螺母件7的第一侧面相贴合，且所述第三螺母件7与所述第一侧面相对的第二侧面与所述转向套筒12内壁相贴合。

进一步地，所述转向套筒12上设置有通孔，所述导向键8通过螺钉穿过所述通孔将所述导向键8固定在所述转向套筒12内壁上。

本发明的上述实施例所述的转向套筒12内壁上设置有一个导向键8，所述导向键8与所述第三螺母件7的第一侧面相贴合，并将所述第三螺母件7与所述第一侧面相对的第二侧面与所述转向套筒12内壁相贴合，为了保证所述第三螺母件7不会随着所述转向轴2的转动而转动，而是在所述转向轴2转动的时候沿着所述转向轴2的轴向移动。

其中，所述转向盘1模拟装置还包括固定支座9，所述固定支架10固定设置在所述转向套筒12靠近所述伺服电机3一端的外部，且与所述伺服电机3固定连接。

本发明的上述实施例所述的转向盘模拟装置还包括固定支座9，所述固定支座9上预留有与机架的安装孔，用于将所述转向盘1模拟装置固定在汽车模拟器的机架上。

其中，所述转向盘模拟装置还包括开关固定支架10，固定设置在所述转向套筒12靠近所述转向盘1一端的外部，且所述开关固定支架10上设置有组合开关11，用于控制所述伺服电机3的启动与关闭。

本发明的上述实施例所述的开关固定支架10用于将所述组合开关11固定在与实车相对应的方式，增强汽车模拟器的逼真性；所述组合开关11用于控制所述伺服电机3。

本发明的实施例还提供了一种汽车模拟器，包括上述实施例所述的转向盘模拟装置。

本发明所提供的转向盘模拟装置及汽车模拟器能够让使用对象在模拟车辆转向过程中，体验到转动方向盘有力反馈的操控感觉，这种感觉具有与实车转向盘操作感觉的高度逼真性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。