一种用于人机工程学实验台架的变速器换挡装置

1.本实用新型属于人机工程学实验装置技术领域，具体涉及一种用于人机工程学实验台架的变速器换挡装置。


背景技术：

2.对于全新开发车型，车身布置设计在概念设计初期就开始了。在整车和底盘系统的一些硬点初步确定之后，即开始进行相关的人机工程学布置设计。由于很多的设计内容与乘员的驾驶操作、舒适、安全，乃至健康密切相关，因而人机工程学是首先要考虑的因素。车室内部作为乘员的主要活动空间，是人机工程学设计的主要内容，其布置应该以乘员为中心，满足操纵方便、乘坐舒适、安全可靠等要求。为了有效利用空间，结构设计师要同时考虑结构的最佳设计方案和结构的紧凑性问题。人机工程学设计时确定乘员在车内的位置和姿态，以及为保证乘员对于汽车良好的使用性能所必须的条件。所确定的用于造型和结构设计的硬点对于整车和后续设计起决定性的作用，确定了今后设计的基调，因此要求设计方案必须科学、准确、可靠，否则引起的修改成本很高。
3.在进行汽车人机工程学设计的过程中，要根据乘员在汽车驾驶舱中的行为习惯、人体基本尺寸来测试驾驶室内主要部件尺寸及布局的装置。由于各个个体的人体尺寸及驾驶习惯具有一定的差异性，为了保证产品能够满足绝大多数使用者需求，在驾驶过程中对驾驶室内部各独立功能部件的布局、相互之间的位置距离关系、施加力矩及各功能部件的结构等均有不同的范围需求。这些范围通常是通过汽车人机工程学实验得到的，为了能够模拟出真实的驾驶室环境，通常利用汽车人机工程学实验台架搭建所需的人机界面。该台架上应该布置有驾驶室所需的各机构和零件，其中就包括变速器换挡装置，并将其设计为结构和位置可调的实验装置，以此通过实验该寻求最合适的结构和布置特性。
4.现有在人机工程学实验台架上布置变速器换挡装置的方法，往往是直接将某车上的变速器换挡装置固连至台架上，或者用一个简易操纵杆装置来占据变速器换挡装置的位置。
5.现有技术改变速器换挡装置往往直接采用已有的机械操纵机构，结构复杂、安装困难、操纵力难以控制。此外由于结构是固定的，一些关键的设计参数如摆动角度、操纵力等难以改变。上述缺点使得变速器换挡装置难以在实验台架上固定且无法灵活调整结构和位置，难以满足汽车人机工程学实验的需要。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种用于人机工程学实验台架的变速器换挡装置，采用十字交叉轴的方式来实现前后和左右两个方向的灵活摆动，以此在保证装置所需的双向操纵特点的同时，还极大程度地简化了装置的机械结构；含有地脚螺栓孔的外支架能够稳定支撑装置，且便于在实验台架上改变其位置；在换挡机构中加入限位螺钉和换挡销轴，通过调整限位螺钉的旋入位置和换挡销轴的松紧，来改变摆动角
度、操纵力这两个关键的设计参数。
7.本实用新型通过如下技术方案实现：
8.一种用于人机工程学实验台架的变速器换挡装置，由外部起支撑保护作用的外壳和内部模拟换挡操纵运动的换挡机构两部分组成，所述外壳包括支架3及盖板4，所述支架3由两个l形支架板对称放置组成，所述盖板4通过卡扣镶嵌安装在两个l形支架板的上方，所述换挡机构包括手柄1、操纵连杆2、换挡机构主体5、换挡销轴6及限位螺钉7；所述手柄1与操纵连杆2的上端拼插固连，操纵连杆2的下端插入换挡机构主体5的凹槽中，并通过换挡销轴6与换挡机构主体5连接；手持手柄1前后摆动可使操纵连杆2在换挡机构主体5的凹槽中滑动，并同时绕换挡销轴6前后摆动，用于模拟变速器换挡装置前后摆动的操纵动作，调节换挡销轴6的松紧可实现前后摆动操纵力的改变；所述换挡机构主体5的侧面两端设置有两个主轴，所述主轴通过轴承与支架3连接，手持手柄1左右摆动，可通过插入换挡机构主体5的凹槽中的操纵连杆2带动换挡机构主体5，进而可以带动整个换挡机构绕主轴左右摆动，用于模拟变速器换挡装置左右摆动的操纵动作，调节轴承的松紧可实现左右摆动操纵力的改变。
9.进一步地，所述l形支架板的短边开有地脚螺栓孔，用于将该装置固定于实验台架的地板上。
10.进一步地，所述l形支架板的长边开有圆形孔，用于支撑内部的换挡机构。
11.进一步地，所述l形支架板的长边还开有窗型孔，便于调节内部换挡机构的限位螺钉7，并防止限位螺钉7与支架3相干涉。
12.进一步地，所述盖板4上开有一系列通槽，用于模拟换挡装置的档位设置。
13.进一步地，所述操纵连杆2的下端设置有通孔，换挡机构主体5的中部设置有一对通孔，所述换挡销轴6穿过换挡机构主体5中部的一对通孔及操纵连杆2下端的通孔。
14.进一步地，所述换挡机构主体5的侧面两端还设置有限位螺钉7，所述限位螺钉7旋拧在换挡机构主体5上，穿入至换挡机构主体5的凹槽中；当操纵连杆2前后摆动至与限位螺钉7接触便无法继续摆动，通过调整限位螺钉7的旋入距离即可改变前后的可摆动角度。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
16.本实用新型的一种用于人机工程学实验台架的变速器换挡装置，在实验台架开发制造的过程中，只需要在台架的地板上预开一系列通孔，即可用地脚螺栓将本实用新型的变速器换挡装置固定并随时改变布置位置；实现了变速器换挡装置在汽车人机工程学实验台架上的稳定安装和位置的灵活可调，便于汽车人机工程学实验的开展。
17.在保证装置所需的双向操纵特点的同时，还极大程度地简化了装置的机械结构，显著降低了设计和制造成本，且更适用于实验研究。摆动角度、操纵力这两个关键的设计参数可调，能更好的适用于面向结构优化的汽车人机工程学实验，此外在面向不同车型进行实验的过程中无需更换整个换挡装置，只需调整该装置中的换挡机构即可，显著降低了实验复杂度和成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的
元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本实用新型的一种用于人机工程学实验台架的变速器换挡装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型的一种用于人机工程学实验台架的变速器换挡装置的换挡机构的结构示意图；
21.图中：手柄1、操纵连杆2、支架3、盖板4、换挡机构主体5、换挡销轴6、限位螺钉7。
具体实施方式
22.为清楚、完整地描述本实用新型所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.实施例1
26.如图1所示，为本实施例的一种用于人机工程学实验台架的变速器换挡装置的结构示意图，所述装置由外部起支撑保护作用的外壳和内部模拟换挡操纵运动的换挡机构两部分组成，所述换挡机构位于外壳内部；
27.其中，所述外壳包括支架3及盖板4，所述支架3由两个l形支架板对称放置组成，所述盖板4通过卡扣镶嵌安装在两个l形支架板的上方，所述l形支架板的短边开有地脚螺栓孔，用于将该装置固定于实验台架的地板上；所述l形支架板的长边开有圆形孔，用于支撑内部的换挡机构；所述l形支架板的长边还开有窗型孔，便于调节内部换挡机构的限位螺钉7，并防止限位螺钉7与支架3相干涉；
28.在本实施例中，所述盖板4上开有一系列通槽，用于模拟换挡装置的档位设置。
29.如图2所示，下面详细介绍本实施例的换挡机构的结构，所述换挡机构包括手柄1、操纵连杆2、换挡机构主体5、换挡销轴6及限位螺钉7；暴露在外部的手柄1是实验中被试人员的手持部分，所述手柄1与操纵连杆2的上端拼插固连，操纵连杆2的下端插入换挡机构主体5的凹槽中，并通过换挡销轴6与换挡机构主体5连接；
30.在本实施中，所述操纵连杆2的下端设置有通孔，换挡机构主体5的中部设置有一对通孔，所述换挡销轴6穿过换挡机构主体5中部的一对通孔及操纵连杆2下端的通孔，能够将操纵连杆2和换挡机构主体5连接在一起。被试人员手持手柄1前后摆动可使操纵连杆2在换挡机构主体5的凹槽中滑动，并同时绕换挡销轴6前后摆动，用于模拟变速器换挡装置前
后摆动的操纵动作，调节换挡销轴6的松紧可实现前后摆动操纵力的改变；
31.在本实施中，所述换挡机构主体5的侧面两端设置有两个主轴，所述主轴通过轴承与支架3连接，手持手柄1左右摆动，可通过插入换挡机构主体5的凹槽中的操纵连杆2带动换挡机构主体5，进而可以带动整个换挡机构绕主轴左右摆动，用于模拟变速器换挡装置左右摆动的操纵动作，调节轴承的松紧可实现左右摆动操纵力的改变。
32.在本实施中，所述换挡机构主体5的侧面两端还设置有限位螺钉7，所述限位螺钉7旋拧在换挡机构主体5上，穿入至换挡机构主体5的凹槽中；当操纵连杆2前后摆动至与限位螺钉7接触便无法继续摆动，通过调整限位螺钉7的旋入距离即可改变前后的可摆动角度。
33.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
34.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
35.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。