一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)主要涉及方向盤(pán)模擬器領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),包括固定外殼、伺服電機(jī)、電機(jī)齒輪、主軸、第一主軸齒輪、第二主軸齒輪、限位軸、限位塊、限位板、非接觸式霍爾傳感器、軸套、燈光撥桿、雨刷撥桿、開(kāi)關(guān)殼體和方向盤(pán)花鍵；本發(fā)明專利技術(shù)提供的汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有效地解決了仿真程度的難點(diǎn)，通過(guò)二級(jí)齒輪傳動(dòng)，搭配非接觸式霍爾傳感器，最大限度的模擬真車效果；固定外殼為金屬鈑金，打孔加焊以及外形結(jié)構(gòu)修改更為便捷，適配性更好；限位裝置采用純物理限位，主體限位塊采用可拆裝式，方便調(diào)節(jié)限位角度以及限位位置，也可以方便維修替換，此類型的限位在保證了限位角度的同時(shí)也可以提供更好的臨界手感反饋。

A steering mechanism of automobile simulator

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)
本專利技術(shù)主要涉及方向盤(pán)模擬器領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有便攜式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多樣性不足，品牌單一，功能性局限于游戲用途，市場(chǎng)上暫無(wú)駕駛仿真方向的專業(yè)測(cè)試設(shè)備；現(xiàn)有產(chǎn)品多以便攜式為主，主體采用塑膠外殼設(shè)計(jì)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)犧牲了功能性的前提下保證了便攜需求以及各種環(huán)境的適配性。現(xiàn)有便攜式用以測(cè)試或游戲用方向盤(pán)轉(zhuǎn)向總成系統(tǒng)仿真程度較差，主要結(jié)構(gòu)模式為主軸→主軸齒輪→齒條→擋塊限位，配以扭簧做回位運(yùn)動(dòng)，在齒輪齒條階段縮小轉(zhuǎn)動(dòng)角度，由電位器輸出階段性角度信號(hào)。該模式主要為了保證整個(gè)設(shè)備的輕巧便攜以及模具成本，從而在主軸長(zhǎng)度尺寸、齒條限位長(zhǎng)度、電位器采集精度等幾個(gè)方面進(jìn)行了縮減，無(wú)法對(duì)軟件層面回復(fù)的力反饋?zhàn)龀鱿鄳?yīng)的反應(yīng)；限位功能不足以滿足駕培以及駕駛仿真方面對(duì)于方向盤(pán)限位的要求；電位器采集信號(hào)為非線性且為階段性信號(hào)，無(wú)法模擬真車細(xì)微的角度變化；方向盤(pán)型號(hào)固定，無(wú)法適配多款車型，且以游戲?yàn)槟康模黾庸δ苕I，減小尺寸，犧牲了仿真程度。現(xiàn)有產(chǎn)品搭配組合比較單一，同一系列產(chǎn)品，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及檔位必須搭配使用，兼容程度低，且整體層面安裝手段單一，即只能用平臺(tái)緊固的方法固定，若需要調(diào)整轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角度，位置，前后仰角，必須從固定支架主體著手，通用性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)現(xiàn)提供一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，包括固定外殼、伺服電機(jī)、電機(jī)齒輪、主軸、第一主軸齒輪、第二主軸齒輪、限位軸、限位塊、限位板、非接觸式霍爾傳感器、軸套、燈光撥桿、雨刷撥桿、開(kāi)關(guān)殼體和方向盤(pán)花鍵；所述固定外殼為金屬材質(zhì)，所述固定外殼內(nèi)用于配置所述伺服電機(jī)、電機(jī)齒輪、第一主軸齒輪、第二主軸齒輪、限位軸、限位塊、限位板和非接觸式霍爾傳感器；所述軸套配置在所述固定外殼的中部，所述軸套內(nèi)配置所述主軸，所述開(kāi)關(guān)殼體配置在所述軸套上，所述主軸的一端伸出于所述軸套的部分配置所述方向盤(pán)花鍵，所述主軸的另一端伸入到所述固定外殼內(nèi)；所述主軸位于所述固定外殼內(nèi)的部分配置所述第一主軸齒輪和所述第二主軸齒輪，所述限位軸平行可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述主軸的側(cè)部，所述限位軸通過(guò)限位軸齒輪與所述第一主軸齒輪嚙合，所述限位軸的端部配置轉(zhuǎn)盤(pán)，所述非接觸式霍爾傳感器通過(guò)支撐架檢測(cè)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；所述限位板固定在所述限位軸的中部，所述限位塊固定在所述固定外殼上；所述第二主動(dòng)軸齒輪配置在所述主軸的端部，所述第二主動(dòng)軸齒輪與所述電機(jī)齒輪嚙合，所述伺服電機(jī)固定在所述固定外殼內(nèi)并且轉(zhuǎn)子軸與所述電機(jī)齒輪固定連接。優(yōu)選的是，所述燈光撥桿和雨刷撥桿配置在所述開(kāi)關(guān)殼體的兩側(cè)。優(yōu)選的是，所述方向盤(pán)花鍵通過(guò)卡條可拆卸地配置在所述主軸上。優(yōu)選的是，所述限位塊通過(guò)螺絲可拆卸地配置在所述固定外殼上。本專利技術(shù)的有益效果為：本專利技術(shù)提供的汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有效地解決了仿真程度的難點(diǎn)，通過(guò)二級(jí)齒輪傳動(dòng)，搭配非接觸式霍爾傳感器，最大限度的模擬真車效果，即左右各兩圈半，共1080度的限位需求，信號(hào)采集精度高，在仿真層面可以做到分辨0.1度以上的角度變化，有助于分析測(cè)試以及駕駛相關(guān)研發(fā)；固定外殼為金屬鈑金，打孔加焊以及外形結(jié)構(gòu)修改更為便捷，適配性更好；采用三菱伺服電機(jī)，為使用者提供正反方向盤(pán)助力；裝置采用硬齒面齒輪傳動(dòng)，齒面可以經(jīng)過(guò)滲碳處理，強(qiáng)度高，可以承受使用者多種形式的轉(zhuǎn)動(dòng)，且傳動(dòng)效率優(yōu)于舊類型產(chǎn)品；限位裝置采用純物理限位，主體限位塊采用可拆裝式，方便調(diào)節(jié)限位角度以及限位位置，也可以方便維修替換，此類型的限位在保證了限位角度的同時(shí)也可以提供更好的臨界手感反饋；大功率電機(jī)可以給使用者更順滑有力的反向作用力以及方向盤(pán)回正手感，手感優(yōu)于現(xiàn)有的扭簧方案，助力及阻力均為線性變化，區(qū)別于扭簧的非線性變化，更易于采集分析。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)的優(yōu)選的機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的方法做進(jìn)一步的說(shuō)明。一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，包括固定外殼1、伺服電機(jī)2、電機(jī)齒輪3、主軸4、第一主軸齒輪5、第二主軸齒輪6、限位軸7、限位塊8、限位板9、非接觸式霍爾傳感器10、軸套11、燈光撥桿12、雨刷撥桿13、開(kāi)關(guān)殼體14和方向盤(pán)花鍵15；所述固定外殼1為金屬材質(zhì)，所述固定外殼1內(nèi)用于配置所述伺服電機(jī)2、電機(jī)齒輪3、第一主軸齒輪5、第二主軸齒輪6、限位軸7、限位塊8、限位板9和非接觸式霍爾傳感器10；所述軸套11配置在所述固定外殼1的中部，所述軸套11內(nèi)配置所述主軸4，所述開(kāi)關(guān)殼體14配置在所述軸套11上，所述燈光撥桿12和雨刷撥桿13配置在所述開(kāi)關(guān)殼體14的兩側(cè)，所述開(kāi)關(guān)殼體14用于檢測(cè)搬動(dòng)狀態(tài)的燈光撥桿12和雨刷撥桿13信號(hào)，并把信號(hào)發(fā)送給需要的硬件或軟件。所述主軸4的一端伸出于所述軸套11的部分配置所述方向盤(pán)花鍵15，所述方向盤(pán)花鍵15內(nèi)有沿著所述主軸的卡條，所述主軸上相應(yīng)的設(shè)置有卡口，如此可以使所述方向盤(pán)花鍵15通過(guò)套入的方式可拆卸地配置，如此方便更換所述方向盤(pán)花鍵，由于各個(gè)廠家或者類型的汽車的方向盤(pán)大小和形狀不同，方向盤(pán)花鍵15的齒條形狀等也不同，如此可以方便地按照需要更換不同形狀的方向盤(pán)；所述主軸4的另一端伸入到所述固定外殼1內(nèi)；所述主軸4位于所述固定外殼1內(nèi)的部分配置所述第一主軸齒輪5和所述第二主軸齒輪6，所述限位軸7平行可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述主軸4的側(cè)部，所述限位軸7通過(guò)限位軸齒輪16與所述第一主軸齒輪5嚙合，所述限位軸7的端部配置轉(zhuǎn)盤(pán)，所述非接觸式霍爾傳感器10通過(guò)支撐架17固定，并檢測(cè)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，如此檢測(cè)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；所述限位板9固定在所述限位軸7的中部，所述限位塊8固定在所述固定外殼上，這里所述限位塊8通過(guò)螺絲可拆卸地配置在所述固定外殼上，并且在固定外殼1上設(shè)置有若干螺孔18，如此可以更換限位塊8的位置，從而改變需要的限位圈數(shù)或者度數(shù)；所述第二主動(dòng)軸齒輪6配置在所述主軸4的端部，所述第二主動(dòng)軸齒輪6與所述電機(jī)齒輪3嚙合，所述伺服電機(jī)2固定在所述固定外殼1內(nèi)并且轉(zhuǎn)子軸與所述電機(jī)齒輪3固定連接。在使用時(shí)，如果通過(guò)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸4，主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，第一主動(dòng)軸齒輪6與限位軸7嚙合，限位軸7轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)限位板9轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到臨界位置時(shí)，限位板9與所述限位塊8觸碰限位，而非接觸式霍爾傳感器10檢測(cè)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后經(jīng)過(guò)第一主動(dòng)軸齒輪6，以3:1的速比將角度縮小為轉(zhuǎn)動(dòng)角度的三分之一，即方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)180°，限位軸7轉(zhuǎn)動(dòng)60°，采用非接觸式霍爾傳感器10可以360°無(wú)限位，線性信號(hào)傳輸，精準(zhǔn)地傳遞方向盤(pán)角度變化；而通過(guò)伺服電機(jī)2帶動(dòng)電機(jī)齒輪3從而給予主軸4反向阻力手感；根據(jù)非接觸式霍爾傳感器10采集的角度信號(hào)，限位板9轉(zhuǎn)動(dòng)直至到限位位置，同時(shí)外部的單片機(jī)接受非接觸式霍爾傳感器10的信號(hào)反饋至伺服電機(jī)2提供轉(zhuǎn)向阻力，方向盤(pán)回正時(shí)，單片機(jī)采集反向信號(hào)，控制伺服電機(jī)2做助力運(yùn)動(dòng)，完成駕駛仿真中真車轉(zhuǎn)向仿真，電機(jī)助力回正過(guò)程，調(diào)整參數(shù)可以修改助力大小及形式，可滿足多種類型的駕駛需本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其特征在于：/n包括固定外殼、伺服電機(jī)、電機(jī)齒輪、主軸、第一主軸齒輪、第二主軸齒輪、限位軸、限位塊、限位板、非接觸式霍爾傳感器、軸套、燈光撥桿、雨刷撥桿、開(kāi)關(guān)殼體和方向盤(pán)花鍵；/n所述固定外殼為金屬材質(zhì)，所述固定外殼內(nèi)用于配置所述伺服電機(jī)、電機(jī)齒輪、第一主軸齒輪、第二主軸齒輪、限位軸、限位塊、限位板和非接觸式霍爾傳感器；所述軸套配置在所述固定外殼的中部，所述軸套內(nèi)配置所述主軸，所述開(kāi)關(guān)殼體配置在所述軸套上，所述主軸的一端伸出于所述軸套的部分配置所述方向盤(pán)花鍵，所述主軸的另一端伸入到所述固定外殼內(nèi)；所述主軸位于所述固定外殼內(nèi)的部分配置所述第一主軸齒輪和所述第二主軸齒輪，所述限位軸平行可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述主軸的側(cè)部，所述限位軸通過(guò)限位軸齒輪與所述第一主軸齒輪嚙合，所述限位軸的端部配置轉(zhuǎn)盤(pán)，所述非接觸式霍爾傳感器通過(guò)支撐架檢測(cè)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；所述限位板固定在所述限位軸的中部，所述限位塊固定在所述固定外殼上；所述第二主動(dòng)軸齒輪配置在所述主軸的端部，所述第二主動(dòng)軸齒輪與所述電機(jī)齒輪嚙合，所述伺服電機(jī)固定在所述固定外殼內(nèi)并且轉(zhuǎn)子軸與所述電機(jī)齒輪固定連接。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種汽車模擬器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其特征在于：
包括固定外殼、伺服電機(jī)、電機(jī)齒輪、主軸、第一主軸齒輪、第二主軸齒輪、限位軸、限位塊、限位板、非接觸式霍爾傳感器、軸套、燈光撥桿、雨刷撥桿、開(kāi)關(guān)殼體和方向盤(pán)花鍵；
所述固定外殼為金屬材質(zhì)，所述固定外殼內(nèi)用于配置所述伺服電機(jī)、電機(jī)齒輪、第一主軸齒輪、第二主軸齒輪、限位軸、限位塊、限位板和非接觸式霍爾傳感器；所述軸套配置在所述固定外殼的中部，所述軸套內(nèi)配置所述主軸，所述開(kāi)關(guān)殼體配置在所述軸套上，所述主軸的一端伸出于所述軸套的部分配置所述方向盤(pán)花鍵，所述主軸的另一端伸入到所述固定外殼內(nèi)；所述主軸位于所述固定外殼內(nèi)的部分配置所述第一主軸齒輪和所述第二主軸齒輪，所述限位軸平行可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述主軸的側(cè)部，所述限位軸通過(guò)限位軸齒輪與所述第一主軸齒輪嚙...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：古國(guó)雄，衛(wèi)依博，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市中智仿真科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44