一种模拟换挡装置的制作方法

本实用新型涉及机动车变速器技术，特别是涉及一种模拟换挡装置。

背景技术：

换挡装置是广泛应用于汽车、装甲车换挡的操作设备，换挡装置分为手动挡换挡和自动挡换挡。(1)手动挡换挡装置常见的有直接滑动齿轮式、接合套式和同步器式3种结构型式，直接滑动齿轮式换挡装置用于直齿轮传动的挡位，接合套式换挡装置用于斜齿轮传动的挡位，同步器式换挡装置是在接合套式换挡装置的基础上加装了同步元件而构成的换挡装置。(2)自动挡换挡装置常见的有液力自动变速箱式、机械无级自动变速箱式、电控机械自动变速箱式和双离合器自动变速箱式四种结构型式：液力自动变速箱式是通过液力传动和行星齿轮组合的方式来实现自动变速；机械无级自动变速箱式是通过钢带或链条传动方式来实现自动变速；电控机械自动变速箱式是在手动齿轮式变速器基础上加装微机控制方式来实现自动变速；双离合器自动变速箱式是通过两套离合器的相互交替工作方式来实现自动变速。

模拟换挡装置是汽车、装甲车等驾驶模拟器中挡位变换的操纵装置，它利用虚拟现实仿真技术营造一个虚拟的驾驶训练环境，人们通过模拟器的操作部件与虚拟的环境进行交互，从而进行驾驶训练。模拟换挡是对汽车、装甲车模拟驾驶时的挡位进行模拟仿真变换的操作。

现有的模拟换挡装置三种形式：包括真车式换挡装置、电磁传感器式换挡装置和机械开关式换挡装置。真车式模拟换挡装置无论是采用手动挡换挡或自动挡换挡的原理来制造，在结构上都普遍存在体积大、重量重、结构复杂等缺点；电磁传感器式模拟换挡装置存在抗干扰能力差，控制电路复杂；机械开关式模拟换挡装置存在开关易损坏，使用寿命短。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种模拟换挡装置，减少实车训练时间，从而减少交通事故，减少环境污染，减少汽车的油耗、磨损以及教练的指导时间。

本实用新型采用以下技术方案实现上述目的。一种模拟换挡装置，包括换挡控制板、数据发送板和机架，所述壳体外包裹有外壳，外壳上设置有档位槽，档位槽的一侧刻有档位标记；壳体左端装有后罩；壳体内设置有机架，机架的中心设置有转轴，转轴上安装有轴承，轴承上连接有操纵杆，操纵杆上端安装有把手，操纵杆杆体上设置有透光孔；机架左端装有换挡控制板，换挡控制板上设置有CPU最小系统、红外接收管、串行通信模块和电源模块，电源模块分别连接CPU最小系统、红外接收管和串行通信模块，红外接收管的输出端与CPU最小系统的输入端连接，CPU最小系统与串行通信模块双向连接，电源模块接有DC12V电源，串行通信模块通过串行通信接口连接有线缆插头，机架右端装有数据发送板；所述数据发送板设置有红外发送管，红外发送管与红外接收管相对应，且与透光孔同轴线。

进一步，所述红外接收管和红外发送管均与档位槽的档位对应。

进一步，所述档位槽的档位分别设置有1、2、3、4、5、6、N和R挡位符号。

本实用新型体积小、重量轻、结构简单、抗干扰能力强、寿命长，大大减少了实车训练时间，可以在室内通过驾驶模拟器进行训练，从而减少了道路交通事故，也减少了环境污染和油耗；另外驾驶模拟器可以在室内进行，不受天气、时间等的影响，便于管理和维护，因而减少了车辆维护费用，降低了成本。通过使用驾驶模拟器进行训练可以减少1/3的实车训练时间。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的左视图；

图3是本实用新型的右视图；

图4是本实用新型的俯视图；

图5是本实用新型的仰视图；

图6是本实用新型中换挡控制板1、数据发送板2和机架3安装结构剖视图；

图7是本实用新型中数据发送板2的零件示意图；

图8是本实用新型中换挡控制板1的电器方框图；

图9是本实用新型中数据发送板2的连接关系图；

图10是本实用新型使用状态的系统连接示意图。

图中：1-换挡控制板，11-CPU最小系统，12-红外接收管，13-串行通信模块，14-电源模块；2-数据发送板，3-机架，4-操纵杆，41-轴承，42-透光孔；5-壳体，6-后罩，7-外壳，71-档位槽；8-把手，9-线缆插头，01-计算机，02-电源适配器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1至图10，一种模拟换挡装置，包括换挡控制板1、数据发送板2和机架3，所述壳体5外包裹有外壳7，外壳7上设置有档位槽71，档位槽71的一侧刻有档位标记；壳体5左端装有后罩6；壳体5内设置有机架3，机架3的中心设置有转轴31，转轴31上安装有轴承41，轴承41上连接有操纵杆4，操纵杆4上端安装有把手8，操纵杆4杆体上设置有透光孔42；机架3左端装有换挡控制板1，换挡控制板1上设置有CPU最小系统11、红外接收管12、串行通信模块13和电源模块14，电源模块14分别连接CPU最小系统11、红外接收管12和串行通信模块13，红外接收管12的输出端与CPU最小系统11的输入端连接，CPU最小系统11与串行通信模块13双向连接，电源模块14接有DC12V电源，串行通信模块13通过串行通信接口连接有线缆插头9，机架3右端装有数据发送板2；所述数据发送板2设置有红外发送管21，红外发送管21与红外接收管12相对应，且与透光孔42同轴线。所述红外接收管12和红外发送管21均与档位槽71的档位对应。所述档位槽71的档位分别设置有1、2、3、4、5、6、N和R挡位符号。

把手8为圆锥形，头部为球形，固定在操纵杆4上端；操纵杆4下部为圆形，安装在机架3上；换挡控制板4为圆形，固定在机架3左侧；数据发送板2为圆形，固定在机架3右侧；机架3上部为圆形，固定在壳体5上；外壳7为圆形，固定在壳体5圆弧面上；后罩6为圆锥形，固定在壳体5左侧；壳体5上部为圆形，下部设有输出线缆圆孔；带线缆航空插头9用于信号输出。所述机架3、壳体5、后罩6、把手8采用铝合金材料；所述外壳7采用不锈钢板材料，圆弧形面上冲压有1、2、3、4、5、6、N、R挡位符号。

本实用新型具有六个前进挡，一个空挡，一个倒车挡。

本实用新型的模拟换挡装置由电源适配器02提供DC12V电源，并通过串行通信接口与计算机01连接（见图10所示）。外壳7圆弧形面上有挡位指示符号，把手8和操纵杆4操作挡位，壳体5和后罩6形成一个密封腔体，机架3为操纵杆4提供安装位置，线缆插头9用于信号输出（见图1和图6所示）。

换挡控制板1主要由一个CPU最小系统11、八个红外接收管12、一个串行通信模块13及一个电源模块14组成。CPU最小系统11主要实现数据交换、协议解析及信号采集；红外接收管12采集数据发送板2上的红外信号发送管发送的信号，并送给CPU最小系统11进行处理；串行通信模块13主要实现模拟换挡装置与计算机01的串口调试助手（版本V2.2）的数据交互；电源模块14为CPU最小系统11、红外接收管12、串行通信模块13进行供电（见图8所示）。数据发送板2主要由八个（2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h）红外信号发送管21及一个电源模块14组成（见图7所示）。红外信号发送管21用于红外信号发送，电源模块14为红外发送管供电（见图9所示）。

数据发送板2上八个红外发送管21持续发送红外信号，换挡控制板1上八个红外接收管12持续接收红外信号，红外接收管12通过操纵杆4杆体上的透光孔42接收到红外发送管21发送的红外信号时，输出低电平给换挡控制板1上CPU进行信号数据采集，按照协议进行编码发送给计算机01。操纵杆4只有一个透光通孔，当操纵杆4旋转到对应挡位时，透光通孔导通对应红外发送管21、红外接收管12的红外信号，同时阻断其它挡位红外发送管的信号。数据发送板2上2a红外发送管21对应前进挡6，数据发送板2上2b红外发送管21对应前进挡5，数据发送板2上2c红外发送管21对应前进挡4，数据发送板2上2d红外发送管21对应前进挡3，数据发送板2上2e红外发送管21对应前进挡2，数据发送板2上2f红外发送管21对应前进挡1，数据发送板2上2g红外发送管21对应空挡N，数据发送板2上2h红外发送管21对应倒车挡R（见图7所示）。