一种换挡操作机构、换挡组件以及驾驶模拟器的制作方法

1.本技术属于驾驶模拟装置技术领域，具体涉及一种换挡操作机构、换挡组件以及驾驶模拟器。


背景技术：

2.汽车驾驶模拟器将虚拟现实技术应用于汽车驾驶系统中，通过计算机技术产生汽车行驶过程中的虚拟视景、音响效果和运动仿真，使驾驶员沉浸到虚拟驾驶环境中，产生实车驾驶感觉，从而体验、认识和学习现实世界中的汽车驾驶，既能安全、有效地提高驾驶员技术水平，又能降低各种费用。汽车驾驶模拟器作为交通安全系统的重要组成部分，能够提高驾驶员的安全意识，降低事故发生率。因此汽车驾驶模拟器受到国内外交通安全领域的广泛关注。
3.目前的汽车驾驶模拟器所使用的换挡组件中，换挡手柄的底端通过万向支架安装于车体上，换挡手柄可以前后左右移动，能够在挡位方位板的挡位线路槽中移动，从而实现换挡。目前换挡组件的换挡操作机构结构复杂、体积大，不利于装置小型化。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种换挡操作机构、换挡组件以及驾驶模拟器，换挡操作机构结构简单，有利于实现驾驶模拟器的小型化。
5.实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种换挡操作机构，包括换挡手柄、入挡块支架、转销、连接销、入挡块和弹性拨珠，其中：所述换挡手柄贯穿所述入挡块支架，且所述换挡手柄通过所述连接销与所述入挡块支架铰接，所述换挡手柄的底端用于操作挡位方位板；所述入挡块支架与所述转销连接，所述转销与所述连接销呈角度设置；所述入挡块固定安装于所述连接销上，所述入挡块上设置有与所述弹性拨珠相嵌合的2个以上卡槽。
6.可选的，所述连接销贯穿所述入挡块支架且伸出于入挡块支架外，所述入挡块固定安装于所述连接销的伸出于入挡块支架外的端部上；所述入挡块位于所述入挡块支架与所述弹性拨珠之间，所述卡槽位于所述入挡块的靠近所述弹性拨珠的端面上。
7.可选的，所述入挡块的靠近所述入挡块支架的端面上设置有导杆，所述入挡块支架上开设有导孔，所述导杆伸入所述导孔中。
8.可选的，所述入挡块支架上开设有用于对所述换挡手柄进行限位的限位孔。
9.可选的，所述卡槽在所述换挡手柄沿转销转动的平面上的截面形状为弧形。
10.可选的，所述弹性拨珠包括安装螺栓、弹性件和顶珠，所述安装螺栓的杆部为中空结构，所述弹性件设置于所述杆部内部，所述顶珠位于所述杆部的自由端，且所述顶珠与所述弹性件连接。
11.可选的，所述换挡手柄的中部设置有加强部，所述加强部中设置有贯通孔，所述连接销安装于所述贯通孔中。
12.基于同样的发明构思，本技术还提供了一种换挡组件，包括挡位方位板和上述的
换挡操作机构，所述挡位方位板上设置有挡位线路槽，所述换挡手柄的下端伸入所述挡位线路槽中。
13.可选的，所述换挡组件还包括换挡器壳体，所述换挡操作机构的入挡块支架固定安装于所述换挡器壳体内部，且所述入挡块支架通过所述转销与所述换挡器壳体铰接；所述弹性拨珠安装于所述换挡器壳体的侧壁中。
14.基于同样的发明构思，本技术还提供了一种驾驶模拟器，包括上述的换挡组件。
15.由上述技术方案可知，本实用新型提供的换挡操作机构包括换挡手柄、入挡块支架、转销、连接销、入挡块和弹性拨珠。换挡手柄贯穿入挡块支架，换挡手柄的底端用于操作挡位方位板；换挡手柄通过连接销与入挡块支架铰接，实现换挡手柄在第二方向的转动；入挡块支架与转销连接，当将入挡块支架通过转销安装在其他安装基础上时，转销可以实现换挡手柄在第一方向的转动；转销与连接销呈角度设置，共同构成换挡手柄的转动支点。入挡块固定安装于连接销上，入挡块上设置有与弹性拨珠相嵌合的2个以上卡槽，通过设置入挡块和弹性拨珠，使得换挡手柄移动至某一个挡位时，弹性拨珠恰好滑入对应的卡槽中，能够给驾驶员提供一个触觉反馈信号，提醒驾驶员换挡到位，模拟真实的换挡体验。
16.本实用新型提供的换挡组件包括挡位方位板和该换挡操作机构，挡位方位板上设置有挡位线路槽，换挡手柄的下端伸入挡位线路槽中，换挡手柄的上端用于驾驶员操作。由此，该换挡手柄的工作原理是利用杠杆机构的工作原理，通过杠杆机构可以实现换挡省力以及减小换挡操作行程的技术效果。
17.相比于现有技术中的换挡手柄的底端铰接安装于车体上，本技术提供的换挡操作机构结构更简单，并且可以有效减小换挡操作行程，有利于驾驶模拟器的小型化，并且能够提供真实的换挡体验。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1中换挡组件的装配结构图。
19.图2为图1的换挡组件中换挡操作机构的爆炸图。
20.图3为图1的支座组成的剖视图。
21.图4为本实用新型实施例2中驾驶模拟器的结构示意图。
22.附图标记说明：700-换挡组件，710-换挡手柄，7101-加强部，7102-贯通孔，717
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挡位手球，730-换挡器壳体，740-挡位方位板，780-支座组成，781-入挡块支架，7811-通孔， 7812-限位孔，7813-导孔，782-活动腔，783-转销，784-连接销，785-入挡块，7851-卡槽， 7852-导杆，786-弹性拨珠，7861-安装螺栓，7862-顶珠，790-挡位检测电路板。
23.1000-驾驶模拟器；100-驾驶模拟运动平台；200-支撑主体；300-座椅；400-显示屏； 500-方向盘；600-换向组件；700-换挡组件；800-驾驶控制组件；900-驻车制动组件。
具体实施方式
24.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
25.针对现有技术中换挡手柄的底端铰接安装于车体上，导致驾驶模拟器结构复杂、体积大的技术问题，本技术提供一种换挡操作机构、换挡组件以及驾驶模拟器，通过杠杆机
构可以实现换挡省力以及减小换挡操作行程的技术效果，有利于驾驶模拟器的小型化。
26.下面结合具体实施例对本技术的内容进行详细介绍：
27.实施例1：
28.参见图1和图2，本实用新型实施例提供一种换挡组件700，主要包括挡位方位板 740和换挡操作机构，挡位方位板740上设置有挡位线路槽，换挡操作机构的换挡手柄710 的下端伸入挡位线路槽中，换挡手柄710的上端设置有便于驾驶员操作的挡位手球717。换挡组件700上通常设置有换挡器壳体730，换挡手柄710的下部以及挡位线路槽均封装于换挡器壳体730中，挡位手球717位于换挡器壳体730外，便于驾驶员操作。本实施例中，换挡组件700主要改进了换挡操作机构，换挡组件700的其他结构可以参照现有技术的相关公开，此处不展开说明。
29.换挡手柄710是换挡操作机构的重要部件，换挡手柄710通过支座组成780安装在换挡器壳体730上，支座组成780形成换挡手柄710的杠杆支点，并且对换挡手柄710的前后左右移动进行限位。具体参见图2，支座组成780包括入挡块支架781、转销783、连接销784、入挡块785和弹性拨珠786，入挡块支架781位于换挡器壳体730的内腔中，入挡块支架781通过转销783与换挡器壳体730铰接，实现换挡手柄710在第一方向的转动。
30.入挡块支架781内部具有活动腔782，换挡手柄710贯穿入挡块支架781，换挡手柄710通过连接销784与入挡块支架781铰接，实现换挡手柄710在第二方向的转动，入挡块支架781上开设有通孔7811，供连接销784穿过。换挡手柄710可在活动腔782中转动一定角度，入挡块支架781上开设有限位孔7812，能够限制换挡手柄710在第二方向的换挡操作角度。
31.转销783与连接销784呈角度设置，转销783与连接销784共同构成换挡手柄710 的转动支点。本实施例中，转销783与连接销784呈十字设置，具体是转销783沿x轴向设置，连接销784沿y轴向设置。入挡块支架781通过转销783与换挡器壳体730铰接，通过转销783实现换挡手柄710在yoz平面内的转动。换挡手柄710通过连接销784与入挡块支架781铰接。参见图3，连接销784贯穿入挡块支架781、且与入挡块支架781转动配合，从而实现换挡手柄710在xoz平面内的转动。
32.本实施例中连接销784贯穿换挡手柄710，换挡手柄710的中部设置有加强部7101，加强部7101中设置有贯通孔7102，连接销784安装于贯通孔7102中，强化该铰接处的结构强度。
33.参见图1和图2，本实施例中换挡操作机构还包括入挡块785和弹性拨珠786，连接销784的其中一端伸出于入挡块支架781外，入挡块785固定安装于连接销784上、且位于入挡块支架781外侧，入挡块785上设置有与弹性拨珠786相嵌合的2个以上卡槽7851，弹性拨珠786具有一定弹性，通过设置挡块785和弹性拨珠786方便驾驶员在换挡时能够直接判断换挡是否到位。
34.当换挡手柄710在xoz平面上的进行换挡操作时，入挡块785会随之上下摆动，使得弹性拨珠786脱离卡槽7851或者嵌入任一个卡槽7851中。各卡槽7851的位置设置为与挡位方位板740的挡位切换槽相对应，即换挡手柄710移动至某一个挡位切换槽时，弹性拨珠786恰好滑入对应的卡槽7851中，能够给驾驶员提供一个触觉反馈信号，提醒驾驶员换挡到位。
35.为了方便安装入挡块785，本实施例中，入挡块785的靠近入挡块支架781的端面上设置有导杆7852，入挡块支架781上开设有导孔7813，导杆7852伸入导孔7813中，对入挡块
785起到导向作用，安装入挡块785时，只需要确保导杆7852伸入导孔7813中，即可保证入挡块785和弹性拨珠786能够接触良好。
36.为方便布置，本实施例中，入挡块785位于入挡块支架781与弹性拨珠786之间，卡槽7851位于入挡块785的靠近弹性拨珠786的端面上，即入挡块785、入挡块支架781 与弹性拨珠786均位于xoz平面上。在其他实施例中，弹性拨珠786也可设置于入挡块785 的侧面，及弹性拨珠786位于yoz平面上。
37.卡槽7851与弹性拨珠786采用球面配合，减小滑动摩擦力。卡槽7851的具体结构可采用球窝或者齿槽，卡槽7851在xoz平面上的截面形状为弧形，便于弹性拨珠786滑入和滑出。弹性拨珠786可参考现有技术中的相关结构，例如雨伞手柄上的弹性卡球等。
38.本实施例中，弹性拨珠786包括安装螺栓7861、弹性件和顶珠7862，安装螺栓7861 安装于换挡器壳体730的侧壁中，安装螺栓7861的杆部为中空结构，弹性件设置于杆部内部，顶珠7862位于杆部的自由端，且顶珠7862与弹性件连接。弹性件可采用弹簧、橡胶等容易发生弹性形变的结构。
39.实施例2：
40.基于同样的发明构思，本实施例提供一种驾驶模拟器1000，包括主体部分以及驾驶模拟运动平台100，主体部分安装于驾驶模拟运动平台100上。参见图4，主体部分应当至少包括座椅300、显示屏400、方向盘500、换向组件600、上述实施例1的换挡组件700、驾驶控制组件800、驻车制动组件900以及必要的支撑主体200。该驾驶模拟器1000中，换挡组件700的具体结构可参考实施例1，其他组件的结构可以参照现有技术的相关公开，此处不展开说明。
41.上述各部件通过驾驶模拟控制装置集中控制，通过采集相应的传感器信号，能够在显示屏400上实时显示模拟动画。本实施例中，换挡组件700中设置有挡位检测电路板790，挡位检测电路板790可以检测出换挡手柄710当前的挡位，并发送至驾驶模拟控制装置，驾驶模拟控制装置在显示屏400上显示对应的挡位信息。
42.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
43.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种换挡操作机构，其特征在于：包括换挡手柄、入挡块支架、转销、连接销、入挡块和弹性拨珠，其中：所述换挡手柄贯穿所述入挡块支架，且所述换挡手柄通过所述连接销与所述入挡块支架铰接，所述换挡手柄的底端用于操作挡位方位板；所述入挡块支架与所述转销连接，所述转销与所述连接销呈角度设置；所述入挡块固定安装于所述连接销上，所述入挡块上设置有与所述弹性拨珠相嵌合的2个以上卡槽。2.如权利要求1所述的换挡操作机构，其特征在于：所述连接销贯穿所述入挡块支架且伸出于入挡块支架外，所述入挡块固定安装于所述连接销的伸出于入挡块支架外的端部上；所述入挡块位于所述入挡块支架与所述弹性拨珠之间，所述卡槽位于所述入挡块的靠近所述弹性拨珠的端面上。3.如权利要求2所述的换挡操作机构，其特征在于：所述入挡块的靠近所述入挡块支架的端面上设置有导杆，所述入挡块支架上开设有导孔，所述导杆伸入所述导孔中。4.如权利要求1所述的换挡操作机构，其特征在于：所述入挡块支架上开设有用于对所述换挡手柄进行限位的限位孔。5.如权利要求1所述的换挡操作机构，其特征在于：所述卡槽在所述换挡手柄沿转销转动的平面上的截面形状为弧形。6.如权利要求1-5中任一项所述的换挡操作机构，其特征在于：所述弹性拨珠包括安装螺栓、弹性件和顶珠，所述安装螺栓的杆部为中空结构，所述弹性件设置于所述杆部内部，所述顶珠位于所述杆部的自由端，且所述顶珠与所述弹性件连接。7.如权利要求1-5中任一项所述的换挡操作机构，其特征在于：所述换挡手柄的中部设置有加强部，所述加强部中设置有贯通孔，所述连接销安装于所述贯通孔中。8.一种换挡组件，其特征在于：包括挡位方位板和权利要求1-7中任一项所述的换挡操作机构，所述挡位方位板上设置有挡位线路槽，所述换挡手柄的下端伸入所述挡位线路槽中。9.如权利要求8所述的换挡组件，其特征在于：所述换挡组件还包括换挡器壳体，所述换挡操作机构的入挡块支架固定安装于所述换挡器壳体内部，且所述入挡块支架通过所述转销与所述换挡器壳体铰接；所述弹性拨珠安装于所述换挡器壳体的侧壁中。10.一种驾驶模拟器，其特征在于，包括权利要求8或9所述的换挡组件。

技术总结
本实用新型公开了一种换挡操作机构、换挡组件以及驾驶模拟器，解决现有技术中换挡手柄的底端铰接安装于车体上，导致驾驶模拟器结构复杂、体积大的技术问题。换挡操作机构包括包括换挡手柄、入挡块支架、转销、连接销、入挡块和弹性拨珠，换挡手柄贯穿入挡块支架，且换挡手柄通过连接销与入挡块支架铰接，换挡手柄的底端用于操作挡位方位板；入挡块支架与转销连接，转销与连接销呈角度设置；入挡块固定安装于连接销上，入挡块上设置有与弹性拨珠相嵌合的2个以上卡槽。本申请通过杠杆机构可以实现换挡省力以及减小换挡操作行程的技术效果，有利于驾驶模拟器的小型化，通过设置挡块和弹性拨珠方便驾驶员在换挡时能够直接判断换挡是否到位。否到位。否到位。


技术研发人员：姜英豪 朱星
受保护的技术使用者：武汉未来幻影科技有限公司
技术研发日：2021.08.13
技术公布日：2022/5/25