一种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，本技术提供一种换挡组件以及驾驶模拟器，换挡组件结构简单，有利于实现驾驶模拟器的小型化，且能够模拟真实驾驶体验。
5.实现本技术目的所采用的技术方案为，一种换挡组件，包括换挡手柄、安装基体、挡位回位机构、挡位方位板、手自动切换机构和支座组成；其中：
6.所述换挡手柄贯穿所述支座组成，且所述换挡手柄通过所述支座组成铰接安装于所述安装基体上；
7.所述挡位方位板安装于所述安装基体上，所述挡位方位板上设置有挡位线路槽，所述换挡手柄的底端伸入所述挡位线路槽中；
8.所述手自动切换机构安装于所述安装基体上，所述手自动切换机构中设置有限位槽，所述换挡手柄卡入或者脱离所述限位槽。
9.可选的，所述挡位线路槽包括主通槽以及设置在所述主通槽两侧且与所述主通槽连通的若干挡位切换槽；
10.所述换挡组件还包括切换板，所述切换板安装在所述挡位方位板上，且所述切换板可选择地覆盖任意一所述挡位切换槽。
11.可选的，所述换挡组件还包括挡位回位机构，所述挡位回位机构安装于所述换挡手柄上；
12.所述挡位回位机构安装于所述换挡手柄的中部、且靠近所述支座组成；所述挡位回位机构包括导向件、随动件和至少2个回位弹性件，所述导向件固定安装在所述安装基体上，所述随动件滑动设置在所述导向件上，所述随动件内部设置有供所述换挡手柄换挡操作的换挡空间，所述换挡手柄贯穿所述随动件且位于所述换挡空间内；
13.所述挡位回位机构还包括固定安装在所述安装基体上的回位支架，所述回位支架
的两端均设置有挡板，所述导向件通过螺纹结构与所述两个挡板连接固定，所述随动板设置在所述两个挡板之间。
14.可选的，所述手自动切换机构包括切换挡板以及用于驱动所述切换挡板移动的驱动机构；所述安装基体上设置有用于对所述切换挡板导向的安装槽；所述切换挡板上开设有限位槽，换挡手柄伸入所述限位槽并且沿所述限位槽的轴向移动；所述驱动机构包括操作部和执行部，所述操作部与所述切换挡板分布在所述安装基体的两侧，所述执行部活动设置在所述安装槽中，且所述执行部与所述切换挡板连接。
15.可选的，所述操作部为齿轮，所述执行部为与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮的驱动轴设置在所述安装基体上，所述齿条设置在所述切换挡板上；
16.所述驱动机构还包括与所述操作部连接的手自切换杆，所述安装基体上设置有卡口，所述手自切换杆穿设在所述卡口内、且一端伸出于所述安装基体外，所述手自切换杆伸出于所述安装基体外的一端设置有突出部；
17.所述安装基体上间隔设置有两个限位块，所述突出部设置在所述两个限位块之间；所述安装基体上设置有用于与所述突出部接触的感应机构。
18.可选的，所述支座组成包括入挡块支架、转销、连接销、入挡块和弹性拨珠，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。
19.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；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；
20.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。
21.可选的，所述换挡手柄包括挡位上杆和挡位下杆，所述挡位上杆的下端设置为呈空心套筒结构的套筒部，所述套筒部和所述挡位下杆套装连接；
22.所述套筒部和所述杆部的其中一个开设有定位通孔、另一个上沿周向间隔设置有连接孔和滑槽，所述连接孔和所述滑槽均贯通所在的套筒部/杆部，所述滑槽的轴向平行于所述换挡手柄的轴向；
23.所述定位通孔中安装有固定件，且所述固定件的两端可选择地伸入所述连接孔或所述滑槽内；所述杆部上套装有所述弹性件，且所述弹性件抵紧所述套筒部。
24.可选的，所述换挡手柄上设置有按钮、联动杆和活动件；所述按钮设置在所述换挡手柄的操作端，且所述按钮与所述联动杆联动配合；所述联动杆的下端连接所述活动件，所述活动件与所述换挡手柄滑动配合，且所述活动件上设置有用于与p挡锁定槽对接的p挡限位部；
25.所述换挡手柄上设置有沿所述换挡手柄的轴向延伸的通槽，所述p挡限位部活动
设置于所述通槽中；
26.所述活动件包括内杆和内杆连接体，所述换挡手柄的下端为套筒部，所述内杆滑动安装在所述套筒部内；所述内杆上沿轴向间隔设置有连接销和所述p挡限位部，所述内杆和所述内杆连接体通过所述连接销连接，所述连接销和所述p挡限位部均活动设置于所述通槽中。
27.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。
28.由上述技术方案可知，本技术提供的换挡组件包括换挡手柄、安装基体、挡位回位机构、挡位方位板、手自动切换机构和支座组成。换挡手柄贯穿支座组成，且换挡手柄通过支座组成铰接安装于安装基体上，支座组成构成换挡手柄的转动支点。手自动切换机构安装于安装基体上，手自动切换机构中设置有限位槽，换挡手柄卡入或者脱离限位槽，当需要切换为自动挡模式时，只需操作手自动切换机构使得换挡手柄卡入限位槽，限位槽限制换挡手柄仅能沿限位槽的轴向移动，当换挡手柄脱离限位槽时，则切换为手动挡模式。
29.与现有技术相比，本技术的换挡组件以及驾驶模拟器具有如下优点：
30.1、本技术提供换挡组件中，换挡手柄的转动支点设置于换挡手柄的中部，换挡手柄的上端为操作端、下端伸入挡位方位板的挡位线路槽中，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，有利于驾驶模拟器的小型化。
31.2、本技术提供换挡组件中，通过设置手自动切换机构可在一个驾驶模拟器中同时模拟两种驾驶模式，通用性高，模拟成本低。
附图说明
32.图1为本技术实施例1中换挡组件的整体结构图。
33.图2为图1的换挡组件拆除部分壳体后的结构示意图。
34.图3为图1的换挡组件的爆炸图。
35.图4为图1的换挡组件中换挡手柄的结构示意图一。
36.图5为图4的换挡手柄的爆炸图。
37.图6为图1的换挡组件中换挡手柄的结构示意图二。
38.图7为图6的换挡手柄的爆炸图。
39.图8为图1的换挡组件中挡位方位板与切换板的爆炸图。
40.图9为图1的换挡组件中手自动切换机构的结构示意图一。
41.图10为图1的换挡组件中手自动切换机构的结构示意图二。
42.图11为图1的换挡组件中支座组成的爆炸图。
43.图12为图11的支座组成的剖视图(省略弹性拨珠)。
44.图13为图1的换挡组件中挡位回位机构的结构示意图。
45.图14为本技术实施例2中驾驶模拟器的结构示意图。
46.附图标记说明：
47.700-换挡组件；
48.710-换挡手柄，7101-加强部，7102-贯通孔，711-按钮，712-联动杆，713-内杆连接体，714-内杆，715-连接销，716-p挡限位部，717-挡位手球，718-挡位上杆，719-挡位下杆，
720-定位通孔，721-连接孔，722-滑槽，723-固定件，724-弹性件，725-通槽，726-端块；
49.730-换挡器壳体，731-对接块，732-p挡锁定槽，733-安装槽，734-限位块，735-感应机构，736-卡口；
50.740-挡位方位板，741-挡位线路槽，742-主通槽，743-挡位切换槽；
51.750-手自动切换机构，751-切换挡板，752-限位槽，753-齿轮，754-驱动轴，755-齿条，756-手自切换杆，757-突出部；
52.760-挡位回位机构，761-导向件，762-随动件，763-左随动板，764-右随动板，765-回位弹性件，766-回位支架，767-挡板；
53.770-切换板；
54.780-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；
55.790-挡位检测电路板，791-被测基准。
56.1000-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
57.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。
58.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。
59.下面结合具体实施例对本技术的内容进行详细介绍：
60.实施例1：
61.参见图1至图3，本技术实施例提供一种换挡组件700，包括换挡手柄710、安装基体、挡位回位机构760、挡位方位板740、手自动切换机构750和支座组成780。换挡手柄710贯穿支座组成780，且换挡手柄710通过支座组成780铰接安装于安装基体上，支座组成780构成换挡手柄710的转动支点。挡位回位机构760安装于换挡手柄710上，本实施例中，挡位回位机构760安装于换挡手柄710的中部、且靠近支座组成780，挡位回位机构760用于在松开换挡手柄710时手柄自动移动至n挡。挡位方位板740安装于安装基体上，挡位方位板740上设置有挡位线路槽741，换挡手柄710的底端伸入挡位线路槽741中。手自动切换机构750安装于安装基体上，手自动切换机构750中设置有限位槽，换挡手柄710卡入或者脱离限位槽，当需要切换为自动挡模式时，只需操作手自动切换机构750使得换挡手柄710卡入限位槽，限位槽限制换挡手柄710仅能沿限位槽的轴向移动，当换挡手柄710脱离限位槽时，则切换为手动挡模式。
62.本实施例中，换挡组件700上还设置有换挡器壳体730，换挡器壳体730充当上述的安装基体，下述的换挡器壳体730均指代安装基体。在其他实施例中，也可在换挡组件700内部设置一支撑架，用于安装上述各个部分。
63.下面对上述换挡组件700各部分的结构进行详细介绍。
64.参见图4和图5，本实施例中，换挡手柄710上设置有按钮711、联动杆712和活动件；按钮711通过联动杆712设置在换挡手柄710的操作端，且联动杆712连接活动件，活动件与换挡手柄710滑动连接，按压按钮711，联动杆712上提，同时带动活动件上提，且活动件上设置有用于与p挡锁定槽732对接的p挡限位部716，活动件上的p挡限位部716随活动件沿换挡手柄710的轴向滑动，联动杆712上提时p挡限位部716相对换挡手柄710上移，此时前推换挡手柄710，使p挡限位部716与p挡锁定槽732预对位，松开按钮711，联动杆712回位，p挡限位部716相对换挡手柄710向下滑动，落入p挡锁定槽732内，完成挂p挡操作的模拟。
65.为了便于握持操作，本实施例中，换挡手柄710上还设置有挡位手球717，按钮711设置在挡位手球717上，联动杆712部分伸入挡位手球717中、且设置在挡位手球717和换挡手柄710之间，本实施例中，按下按钮711，联动杆712即上提，该联动结构可参照现有技术的相关公开，此处不做展开说明。
66.本技术对活动件和换挡手柄710的组装方式不做限定，为了进一步保证相对运动时的精确度，避免偏差，本实施例中，活动件与换挡手柄710套装连接或导向滑动。本技术对活动件的具体组成和结构不做限定，只要能满足上述功能即可。本实施例中，换挡手柄710上设置有沿换挡手柄710的轴向延伸的通槽725，p挡限位部716活动设置于通槽725中。
67.本技术对活动件的结构不做具体限定，可以为一体结构或分体结构，为了避免活动件滑动过程中与换挡组件700或驾驶模拟器1000的其他结构发生碰撞，为了减少占用的体积，本实施例中，活动件包括内杆714和内杆连接体713，换挡手柄710的下端为套筒部，内杆714滑动安装在套筒部内；内杆714上沿轴向间隔设置有连接销715和p挡限位部716，内杆714和内杆连接体713通过连接销715连接，连接销715和p挡限位部716均活动设置于通槽725中。
68.通槽725中设置有锁紧件；活动件包括内杆连接体713，内杆连接体713与换挡手柄710滑动配合，内杆连接体713上开设有固定孔，锁紧件插入固定孔中，锁紧件构成p挡限位部716。
69.本技术对联动杆712与内杆连接体713块之间的连接方式不做具体限定，可以固定连接，也可以通过螺纹件等进行可拆卸连接。为了联动杆712包括本体以及用于与内杆连接体713连接的挂钩部。本技术对内杆连接体713以及内杆714的结构不做限定，可以在内杆连接体713的外壁上开设用于容纳挂钩部的开口，也可以将内杆连接体713设置为呈槽状的弯折板，内杆连接体713通过折弯形成的凹陷区与换挡手柄710滑动套接，联动杆712的挂钩部直接与内杆连接体713的底面钩挂对接。换挡手柄710的套筒部为圆柱套筒，内杆714为圆柱杆或圆柱销。为了在联动杆712和换挡手柄710之间预留出用于安装内杆连接体713的空间，本实施例中，本体和挂钩部之间设置有折弯部。
70.换挡器壳体730上设置有p挡锁定槽732。本技术对p挡锁定槽732的设置结构以及自身形状不做具体限定，为了便于对位，本实施例中，在换挡器壳体730上固定设置有对接块731，p挡锁定槽732设置在对接块731上，以在对接块731上形成向上的开口，由于需要保证对接块731不会影响到其他的挂挡操作，所以本实施例中，挂p挡的操作需要在按下按钮711后操作换挡手柄710至设定位置，以将p挡限位部716送入p挡锁定槽732中，优选地，在换挡手柄710位于该设定位置时，p挡锁定槽732的轴向平行于换挡手柄710的轴向，且p挡限位部716在回位的过程中准确落入p挡锁定槽732中。
71.通过将手柄设置为该结构，使得本技术的换挡组件700能够模拟现有自动挡驾考车辆所具有的按下换挡手柄上的p挡按钮，即可实现锁定和解锁的功能，可以模拟出自动挡驾考车的挂p挡操作。
72.参见图6和图7，换挡手柄710为分体式结构，具体包括挡位上杆718和挡位下杆719，挡位手球717设置在挡位上杆718的上端，挡位上杆718的下端设置为呈空心套筒结构的套筒部，套筒部和挡位下杆719套装连接，以使换挡手柄710在轴向方向具有可选择地伸缩的功能。
73.套筒部和挡位下杆719的其中一个开设有定位通孔720、另一个上沿周向间隔设置有连接孔721和滑槽722，连接孔721和滑槽722均贯通所在的套筒部/挡位下杆，滑槽722的轴向平行于换挡手柄710的轴向；固定件723安装在定位通孔720中，且固定件723的两端可选择地伸入连接孔721或滑槽722内，使能该换挡手柄710具有两种连接方式。弹性件724套装在挡位下杆719上，且弹性件724抵紧套筒部，当固定件723设置在定位通孔720和连接孔721内时，套筒部和挡位下杆固定连接，模拟挂倒挡不需要下压手柄的车辆；当固定件723设置在定位通孔720和滑槽722内时，换挡手柄710的套筒部和挡位下杆在初始状态下通过弹性件724定位，需要挂倒挡时，下压换挡手柄710，固定件723在滑槽722内滑动，实现套筒部和挡位下杆的相对运动，模拟下压换挡手柄710挂倒挡的车辆，下压挂挡完成后，换挡手柄710在弹性件724的作用下复位，保持原有的设定高度不变。
74.本技术对定位通孔720的数量不做限定，当定位通孔720的数量为1个时，由于挡位下杆719不可转动，需要转动挡位上杆718，会导致挡位手球717的相应转动，使得挡位手球717不便于握持。为了便于安装，同时不改变挡位手球717以及挡位上杆718的状态、不影响操作者的手感，本实施例中，定位通孔720的数量为2个，2个定位通孔720呈角度设置，且2个定位通孔720位于所在的套筒部或挡位下杆的同一横截面上。
75.为了保证挡位上杆718和挡位下杆719之间的导向以及周向固定，本实施例中，2个定位通孔720之间的夹角与滑槽722和连接孔721的间距所对应的周向角度相同，以使固定连接和滑动连接两种状态下，挡位上杆718和挡位下杆719不需要转动，避免其他组件位置发生改变。具体的夹角可根据实际需求设置，为了同时兼顾滑槽722和连接孔721的连接强度，滑槽722和连接孔721的间距所对应的周向角度优选为90
°
。
76.为了便于观察各组件的安装情况以及实现滑槽722的可视化，本实施例中，挡位上杆718套设在挡位下杆719上，连接孔721和滑槽722沿挡位上杆718的周向间隔设置，定位通孔720设置在挡位下杆719上，以便观察固定件723在滑槽722内的位置。本技术对连接孔721和滑槽722的相对高度和设置位置不做具体限定，可通过弹性件724保证两种模式下换挡手柄710的高度相同。为了简化结构，本实施例中，连接孔721与滑槽722的底端齐平。
77.为了安装固定弹性件724，本技术中，挡位上杆718上设置有端块726，弹性件724套设于挡位下杆719上，且弹性件724作用于端块726。本实施例中，端块726设置在上述挡位上杆718靠近上述挡位下杆719的一端。本技术对弹性件724不做具体限定，可以为弹簧、碟簧等，本实施例中优选为弹簧。
78.参见图8，挡位方位板740是换挡组件的重要结构，挡位方位板740提供换挡路线，使得换挡手柄710在前后左右方向上进行挂挡切换操作。具体的，挡位方位板740上设置有挡位线路槽741，挡位线路槽741包括主通槽742以及设置在主通槽742两侧且与主通槽742
连通的若干挡位切换槽743，主通槽742的轴向为驾驶的前进方向(即x轴方向)，挡位线路槽741的轴向为驾驶员的左右方向(即y轴方向)。
79.由于目前常用的驾考车辆的挡位设计不一，为了能够模拟多种车型的挡位路径，本实施例中换挡组件700还包括切换板770，参见图8，切换板770安装在挡位方位板740上，且切换板770可选择地覆盖任意一挡位切换槽741。可根据实际需要模拟的驾考车车型选择对应的挡位线路槽741，不需要的挡位线路槽741通过切换板770封闭，换挡手柄710无法挂挡，从而匹配不同的换挡需求。
80.参见图9和图10，手自动切换机构750包括切换挡板751以及用于驱动切换挡板751移动的驱动机构；其中：换挡器壳体730上设置有用于对切换挡板导向的安装槽；切换挡板751上开设有用于限制换挡手柄710操作方向的限位槽752，换挡手柄710伸入限位槽752并且沿限位槽752的轴向移动。驱动机构包括操作部和执行部，操作部与切换挡板751分布在换挡器壳体730的两侧。执行部活动设置在安装槽733中，且执行部与切换挡板751连接，执行部在操作部作用下带动切换挡板751相应运动，以使切换挡板751可朝靠近换挡手柄710和远离换挡手柄710的两个方向活动。当需要切换为自动挡模式时，操作驱动机构控制切换挡板751向靠近换挡手柄710的方向运动，以使换挡手柄710位于切换挡板751的限位槽752内，通过限位槽752限制换挡手柄710的左右移动，使得换挡手柄710只能限位槽752的轴向方向移动进行换挡操作。当需要切换为手动挡模式时，只需操作驱动机构将切换挡板751朝远离换挡手柄710的方向移动，使切换挡板751不阻碍换挡手柄710的左右移动即可。本技术提供的手自动切换机构750结构简单，切换方便，且可在一个换挡器壳体730上同时模拟两种驾驶模式，通用性高，模拟成本低。
81.本技术对驱动机构的结构不做限定，只要能把满足带动切换挡板751在换挡手柄710的前后方向运动即可。作为一种可选方案，操作部为涡轮，执行部为蜗杆，蜗杆设置在切换挡板751上。
82.作为另一种可选方案，本实施例中，操作部为齿轮753，执行部为与齿轮753啮合的齿条755，齿轮753的驱动轴754设置在换挡器壳体730上，齿条755设置在切换挡板751上。具体的，齿轮753通过驱动轴754转动设置在换挡器壳体730上，驱动轴754原位转动，齿轮753将力传递给切换挡板751，切换挡板751沿安装槽733的导向方向运动。
83.本技术对驱动机构的驱动方式不做限定，可以通过按钮控制电机，电机再控制驱动轴754的转动状态。为了节约成本，本实施例中，驱动机构采用手动驱动，驱动机构还包括与操作部连接的手自切换杆756，换挡器壳体730上设置有卡口736，手自切换杆756穿设在卡口736内、且一端伸出于换挡器壳体730外。
84.为了控制驱动轴754的转动角度，本实施例中，手自切换杆756伸出于换挡器壳体730外的一端设置有突出部757，换挡器壳体730上间隔设置有两个限位块734，突出部757设置在两个限位块734之间，以使手自切换杆756在分别转动一定角度时，突出部757分别与两个限位块734接触。
85.本实施例中，两个限位块734呈角度设置，本技术对两个限位块734之间的夹角不做具体限定，可根据实际设计需求决定，本实施例中，优选地，两个限位块734以设定夹角90
°
间隔设置，当手自切换杆756转动0
°
和90
°
时，突出部757分别与两个限位块734接触。
86.为了确定手动挡和自动挡的切换信号，本实施例中，换挡器壳体730上设置有用于
与突出部757接触的至少一个感应机构735，感应机构735构成限位块734。本技术对感应机构735的结构不做具体限定，优选地，感应机构735的工作原理类似于限位开关。
87.参见图11和图12，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。
88.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。
89.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12，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。
90.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。
91.参见图11和图12，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。
92.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。
93.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。
94.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。
95.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。
96.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。
97.参见图13，挡位回位机构760包括导向件761、随动件762和至少2个回位弹性件765；导向件761固定安装在安装基体上，随动件762滑动设置在导向件761上，随动件762内部设置有供换挡手柄710换挡操作的换挡空间，换挡手柄710贯穿随动件762且位于换挡空间内，且换挡手柄710的端部伸入挡位方位板740的挡位线路槽741中，随动件762在换挡手柄710进行挡位选择的同时随换挡手柄710一起运动。至少2个回位弹性件765分别设置在随动件762的两侧，且回位弹性件765的两端分别作用于安装基体和随动件762，当换挡手柄710在导向件761方向上不受外力时，在两侧的回位弹性件765的作用下，随动件762回到初始位置，从而使换挡手柄710回位。
98.本技术对导向件761的结构和实施方式不做具体限定，只要能在不阻碍换挡手柄710挂挡的同时，对换挡手柄710的左右方向进行导向并用于安装回位弹性件765即可。作为一种可选方案，导向件761上开设有与随动件762匹配的滑槽，回位弹性件765设置在滑槽内，沿回位弹性件765的压缩方向，回位弹性件765的一端连接随动件762、另一端连接滑槽的槽壁。
99.为了简化结构，便于导向件761的安装，作为优选的方案，本实施例中，导向件761为至少1个导杆，随动件762套设在导杆上。回位弹性件765优选为弹簧，弹簧套设在导杆上。
100.由于随动件762在导向件761的作用下无法沿挡位切换槽743的轴向运动，但换挡手柄710需要沿挡位切换槽743的轴向运动，所以为了不影响换挡手柄710前后移动，尽量控制挡位回位机构760的体积，本实施例中，导杆的数量为2个，导杆的数量为2个，2个导杆沿挡位切换槽743的轴向间隔设置，已预留换挡手柄710前后方向运动的空间，同时2个导杆对随动件762定位固定，不需要在安装基体上特意设置用于对随动件762导向的结构。
101.本技术对随动件762的结构不做具体限定，随动件762可以具有中心孔的一体板，也可以是运动相互独立的两块板。为了减重，本实施例中，随动件762包括左随动板763和右随动板764，换挡手柄710设置在左随动件762片和右随动板764之间，至少2个回位弹性件765分别设置在左随动板763和右随动板764远离换挡手柄710的一侧。
102.本技术对左随动板763和右随动板764之间的设置关系不做限定，可以是固定连接，也可以分别直接相对套设在导向杆上。
103.为了减小回位弹性件765的作用力，保证换挡手柄710挂挡不费力，本实施例中，左随动板763和右随动板764固定连接，且左随动板763和右随动板764沿导向件761方向的间距与换挡手柄710匹配。
104.为了安装挡位回位机构760，本实施例中，挡位回位机构760还包括固定安装在换挡器壳体730上的回位支架766，回位支架766在回位方向上的两端均设置有挡板767，导向件761通过螺纹连结构与挡板767连接，随动板设置在两个挡板767之间，回位弹性件765一端作用于挡板767，另一端作用于左随动件762/右随动件762。
105.由于距离换挡手柄710支点越远的部分，在挂挡时所移动的距离也相应较远，为了控制挡位回位机构760的整体体积和质量，本实施例中，挡位回位机构760靠近换挡手柄710的支点设置。
106.实施例2：
107.基于同样的发明构思，本实施例提供一种驾驶模拟器1000，参见图14，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，运动平台100包括安装平台和用于驱动安装平台动作的驱动装置，主体部分安装于安装平台上，安装平台在驱动装置的作用下带动支撑主体200和座椅300进行相应的动作，以模拟出车辆运行中的震动等情况。
108.同样参阅图14，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。支撑主体200包括支撑架210和外壳220，支撑架210安装于运动平台100上，外壳220包覆支撑架210和运动平台100。显示屏400安装在支撑主体200上，且位于座椅300的前方，模拟真实车辆的挡风玻璃、后视镜内的画面。方向盘500与换向组件600的输入轴连接，换向组件600安装于支撑主体200或安装平台上，换向组件600中设置有用于检测方向盘500转角的第一传感器。换挡组件700的具体结构可参考实施例1，此处不再赘述。本实施例中，换挡组件700中设置有用于检测挡位的第二传感器，第二传感器传递相应的换挡信息指令，具体的，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，换挡手柄710中部设置有被测基准791，被测基准791位于挡位检测电路板790上方，且具有一定间隔，可以实现非接触时测量，例如采用磁铁-霍尔传感器，磁铁作为被测基准791，挡位检测电路板790上安装霍尔传感器，可以测量换挡手柄710的位移大小和方向，进而实现挡位测量。驾驶控制组件800中设置有用于检测踏板动作的第三传感器，第三传感器传递检测到的加速、减速以及刹车的动作指令。驻车制动组件900安装在支撑主体200/安装平台上，驻车制动组件900中设置有用于检测手刹动作的第四传感器。
109.该驾驶模拟器1000中，除换挡组件700外，上述各组件的具体结构可以参照现有技术的相关公开，此处不展开说明。
110.上述各组件通过驾驶模拟控制装置集中控制，驾驶模拟控制装置与驱动装置、显示屏400、第一传感器、第二传感器、第三传感器以及第四传感器电连接。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。例如，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。
111.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。
112.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：
1.一种换挡组件，其特征在于：包括换挡手柄、安装基体、挡位回位机构、挡位方位板、手自动切换机构和支座组成；其中：所述换挡手柄贯穿所述支座组成，且所述换挡手柄通过所述支座组成铰接安装于所述安装基体上；所述挡位方位板安装于所述安装基体上，所述挡位方位板上设置有挡位线路槽，所述换挡手柄的底端伸入所述挡位线路槽中；所述手自动切换机构安装于所述安装基体上，所述手自动切换机构中设置有限位槽，所述换挡手柄卡入或者脱离所述限位槽。2.如权利要求1所述的换挡组件，其特征在于：所述挡位线路槽包括主通槽以及设置在所述主通槽两侧且与所述主通槽连通的若干挡位切换槽；所述换挡组件还包括切换板，所述切换板安装在所述挡位方位板上，且所述切换板可选择地覆盖任意一所述挡位切换槽。3.如权利要求1所述的换挡组件，其特征在于：所述换挡组件还包括挡位回位机构，所述挡位回位机构安装于所述换挡手柄上；所述挡位回位机构安装于所述换挡手柄的中部、且靠近所述支座组成；所述挡位回位机构包括导向件、随动件和至少2个回位弹性件，所述导向件固定安装在所述安装基体上，所述随动件滑动设置在所述导向件上，所述随动件内部设置有供所述换挡手柄换挡操作的换挡空间，所述换挡手柄贯穿所述随动件且位于所述换挡空间内；所述挡位回位机构还包括固定安装在所述安装基体上的回位支架，所述回位支架的两端均设置有挡板，所述导向件通过螺纹结构与所述两个挡板连接固定，所述随动件设置在所述两个挡板之间。4.如权利要求1所述的换挡组件，其特征在于：所述手自动切换机构包括切换挡板以及用于驱动所述切换挡板移动的驱动机构；所述安装基体上设置有用于对所述切换挡板导向的安装槽；所述切换挡板上开设有限位槽，换挡手柄伸入所述限位槽并且沿所述限位槽的轴向移动；所述驱动机构包括操作部和执行部，所述操作部与所述切换挡板分布在所述安装基体的两侧，所述执行部活动设置在所述安装槽中，且所述执行部与所述切换挡板连接。5.如权利要求4所述的换挡组件，其特征在于：所述操作部为齿轮，所述执行部为与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮的驱动轴设置在所述安装基体上，所述齿条设置在所述切换挡板上；所述驱动机构还包括与所述操作部连接的手自切换杆，所述安装基体上设置有卡口，所述手自切换杆穿设在所述卡口内、且一端伸出于所述安装基体外，所述手自切换杆伸出于所述安装基体外的一端设置有突出部；所述安装基体上间隔设置有两个限位块，所述突出部设置在所述两个限位块之间；所述安装基体上设置有用于与所述突出部接触的感应机构。6.如权利要求1所述的换挡组件，其特征在于：所述支座组成包括入挡块支架、转销、连接销、入挡块和弹性拨珠，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。
7.如权利要求6所述的换挡组件，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；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；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。8.如权利要求1-7中任一项所述的换挡组件，其特征在于：所述换挡手柄包括挡位上杆和挡位下杆，所述挡位上杆的下端设置为呈空心套筒结构的套筒部，所述套筒部和所述挡位下杆套装连接；所述套筒部和所述挡位下杆的其中一个开设有定位通孔、另一个上沿周向间隔设置有连接孔和滑槽，所述连接孔和所述滑槽均贯通所在的套筒部/挡位下杆，所述滑槽的轴向平行于所述换挡手柄的轴向；所述定位通孔中安装有固定件，且所述固定件的两端可选择地伸入所述连接孔或所述滑槽内；所述挡位下杆上套装有弹性件，且所述弹性件抵紧所述套筒部。9.如权利要求1-7中任一项所述的换挡组件，其特征在于：所述换挡手柄上设置有按钮、联动杆和活动件；所述按钮设置在所述换挡手柄的操作端，且所述按钮与所述联动杆联动配合；所述联动杆的下端连接所述活动件，所述活动件与所述换挡手柄滑动配合，且所述活动件上设置有用于与p挡锁定槽对接的p挡限位部；所述换挡手柄上设置有沿所述换挡手柄的轴向延伸的通槽，所述p挡限位部活动设置于所述通槽中；所述活动件包括内杆和内杆连接体，所述换挡手柄的下端为套筒部，所述内杆滑动安装在所述套筒部内；所述内杆上沿轴向间隔设置有连接销和所述p挡限位部，所述内杆和所述内杆连接体通过所述连接销连接，所述连接销和所述p挡限位部均活动设置于所述通槽中。10.一种驾驶模拟器，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的换挡组件。

技术总结
本申请公开了一种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。本申请提供的换挡组件包括换挡手柄、安装基体、挡位回位机构、挡位方位板、手自动切换机构和支座组成。换挡手柄贯穿支座组成，且换挡手柄通过支座组成铰接安装于安装基体上，支座组成构成换挡手柄的转动支点。手自动切换机构安装于安装基体上，手自动切换机构中设置有限位槽，换挡手柄卡入或者脱离限位槽，可模拟现有手动驾驶模式和自动驾驶模式两种驾考车辆。本申请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，有利于驾驶模拟器的小型化。有利于驾驶模拟器的小型化。有利于驾驶模拟器的小型化。


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