一种换挡组件以及驾驶模拟器的制作方法

1.本实用新型涉及驾驶模拟技术领域，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.目前使用的驾考车可选的车型较多，而不同车型的驾考车挡位设置也不同，现有技术中的模拟器仅能模拟固定的车型对应的挡位，无法通过一个驾驶模拟器模拟多种车型的挂挡路线。且现有的驾驶模拟器采用的手柄回位组件结构复杂，导致生产难度大、制造成本高。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，实现本实用新型目的，本实用新型提供了一种换挡组件以及驾驶模拟器，实现换挡手柄在左右方向上的自动回位，避免了选档行程的偏差，且可对应多种车型的挡位进行换挡，从而匹配不同的换挡需求。
5.实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种换挡组件，包括挡位回位机构、换挡手柄、安装基体、挡位方位板和切换板；其中：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，且所述换挡手柄的端部伸入所述挡位方位板的挡位线路槽中；至少2个所述回位弹性件分别设置在所述随动件的两侧，且所述回位弹性件的两端分别作用于所述安装基体和所述随动件；所述切换板安装在所述挡位方位板上，且可选择地覆盖任意一条所述挡位线路槽。
6.进一步地，所述导向件为至少1个导杆，所述随动件套设在所述导杆上；所述回位弹性件为弹簧，所述弹簧套设在所述导杆上。
7.进一步地，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挡位切换槽，所述主通槽的轴向平行于所述导杆的轴向；所述导杆的数量为2个，所述2个导杆沿所述挡位切换槽的轴向间隔设置。
8.进一步地，所述随动件包括左随动板和右随动板，所述换挡手柄设置在所述左随动板和所述右随动板之间，所述至少2个回位弹性件分别设置在所述左随动板和所述右随动板远离所述换挡手柄的一侧。
9.进一步地，所述左随动板和所述右随动板固定连接，且所述左随动板和所述右随
动板沿所述导向件方向的间距与所述换挡手柄匹配。
10.进一步地，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。
11.进一步地，所述导向件上开设有与所述随动件匹配的滑槽，所述回位弹性件设置在所述滑槽内，所述回位弹性件的一端连接所述随动件、另一端连接所述滑槽的槽壁。
12.进一步地，所述至少2个回位弹性件对称设置在所述随动件的两侧。
13.进一步地，所述换挡手柄的操作端设置有用于握持的挡位手球。
14.基于同样的发明构思，本实用新型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，本实用新型提供的一种换挡组件，包括挡位回位机构、换挡手柄、安装基体、挡位方位板和切换板；其中：挡位回位机构包括导向件、随动件和至少2 个回位弹性件；导向件固定安装在安装基体上，随动件滑动设置在导向件上，随动件内部设置有供换挡手柄换挡操作的换挡空间，换挡手柄贯穿随动件且位于换挡空间内，且换挡手柄的端部伸入挡位方位板的挡位线路槽中，随动件在换挡手柄进行挡位选择的同时随换挡手柄一起运动。至少2个回位弹性件分别设置在随动件的两侧，且回位弹性件的两端分别作用于安装基体和随动件，当换挡手柄在导向件方向上不受外力时，在两侧的回位弹性件的作用下，随动件回到初始位置，从而使换挡手柄回位。切换板安装在挡位方位板上，且可选择地覆盖任意一条挡位线路槽，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，不需要的挡位线路槽通过切换板封闭，换挡手柄无法挂挡，从而匹配不同的换挡需求。
16.本实用新型提供的驾驶模拟器，包括上述的换挡组件，即可通过挡位回位机构实现换挡手柄在左右方向上的自动回位，避免了选档行程的偏差，保证驾驶人员对挂挡的判断和操作，且可对应多种车型的挡位线路槽换挡，从而匹配不同的换挡需求。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例提供的换挡组件的结构示意图；
18.图2为图1的换挡组件的挡位回位机构的结构示意图；
19.图3为图1中换挡组件的挡位方位板和切换板的爆炸示意图；
20.图4为本实用新型实施例提供的驾驶模拟器的整体示意图。
21.附图标记：
22.1000-驾驶模拟器；
23.100-运动平台；
24.200-支撑主体，210-支撑架；
25.300-座椅；
26.400-显示屏；
27.500-方向盘；
28.600-换向组件；
29.700-换挡组件，710-换挡手柄，717-挡位手球，730-换挡器壳体，740-挡位方位板， 741-挡位线路槽，742-主通槽，743-挡位切换槽，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，770-切换板；
30.800-驾驶控制组件；
31.900-驻车制动组件。
具体实施方式
32.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。
33.本实用新型提供了一种驾驶模拟器，能够实现换挡手柄在无外力作用阻碍的情况下 (即未成功挂挡时)实现左右方向上的自动回位，避免了选档行程的偏差，保证驾驶人员对挂挡的判断和操作，且可对应多种车型的挡位设计进行换挡，从而匹配不同的换挡需求模拟多种车型的挂挡路线，同时解决现有技术中驾驶模拟器的手柄回位组件结构复杂导致的生产难度大、制造成本高的技术问题。下面通过1个实施例对本实用新型的内容进行详细介绍：
34.本实用新型提供了一种驾驶模拟器，如图1-图4所示，通过传感器收集操作者的各种操作信息，然后整理成实车操作信号，在显示屏上可以显示对应的场景，因此称为驾驶模拟。该驾驶模拟器1000包括换挡组件700，该驾驶模拟器1000的其他未详述结构均可参照现有技术的相关公开，此处不做展开说明。
35.本实用新型提供的一种换挡组件700，如图1-图3所示，包括挡位回位机构760、换挡手柄710、安装基体、挡位方位板740和切换板770；其中：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。切换板770安装在挡位方位板740上，且可选择地覆盖任意一条挡位线路槽 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。
36.本实用新型对导向件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。
37.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。
38.由于现有技术中的换挡手柄710挂挡操作在前后左右方向上进行切换，本实施例中，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连通的挡位切换槽743，主通槽742的轴向平行于导杆的轴向，当换挡手柄710位于主通槽742内时，换挡手
柄710无外力的作用下，在两侧的弹性件以及随动件762的作用下回位。
39.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。
40.本实用新型对随动件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。
41.本实用新型对左随动板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。
42.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。
43.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，随动件762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。
44.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。
45.为了便于人员握持操作，本实施例中，换挡手柄710的操作端设置有用于握持的挡位手球717。
46.本实用新型对换挡组件700的其他结构不做限定，为了安装挡位手柄，本实施例中换挡组件700还包括换挡器壳体730和挡位方位板740，换挡手柄710以及挡位方位板740 均安装在换挡器壳体730上，换挡器壳体730构成安装基体.且换挡手柄710的端部伸入所述挡位方位板740的挡位线路槽741中。由于现有技术中的换挡手柄710挂挡操作在前后左右方向上进行切换，本实施例中，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连通的挡位切换槽743，主通槽742对应左右方向，挡位切换槽743对应前后方向。
47.为了可以模拟出汽车的实际运动情况，提高模拟人员的真实驾驶感，本实施例提供的驾驶模拟器1000包括支撑主体200、座椅300以及运动平台100，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，支撑主体200和座椅300分别安装于安装平台上，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。
48.为了形成车内密闭空间，本实施例中，支撑主体200包括支撑架210和外壳，支撑架210安装于运动平台100上，外壳包覆支撑架210和运动平台100。
49.为了模拟驾驶下的路况，本实施例提供的驾驶模拟器1000还包括显示屏400，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。
50.为了模拟车辆的转向操作，本实施例提供的驾驶模拟器1000还包括方向盘500和换向组件600，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。
51.为了实现换挡的模拟，本实施例提供的驾驶模拟器1000还包括安装于支撑主体200/ 安装平台上的换挡组件700，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。本实施例中，换挡组件700包括挡位本体和实施例1提供的换挡手柄710，挡位本体设置在支撑主体200/安装平台上，换挡手柄710设置在挡位本体内，且挡位上杆718一端伸出于挡位本体外。
52.为了实现驾驶中速度的控制模拟，本实施例提供的驾驶模拟器1000还包括安装于支撑主体200/安装平台上的驾驶控制组件800，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。
53.为了实现驾驶状态的模拟，本实施例提供的驾驶模拟器1000还包括驻车制动组件 900，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。
54.为了实现全自动模拟，本实施例提供的驾驶模拟器1000还包括驾驶模拟控制装置，安装于支撑主体200/安装平台上，驾驶模拟控制装置分别与驱动装置、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。
55.通过上述实施例，本实用新型具有以下有益效果或者优点：
56.本实用新型提供的换挡组件，通过设置挡位回位机构，使换挡手柄在主通槽的轴向上(挂挡时左右动作方向)不受外力时，在随动件两侧的回位弹性件的作用下，随动件回到初始位置，从而使换挡手柄回位；同时可以通过切换板覆盖挡位方位板上的任意一条所述挡位线路槽，可根据不同的模拟车型选择可用的挡位线路槽，以匹配不同的换挡需求。
57.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。
58.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，包括挡位回位机构、换挡手柄、安装基体、挡位方位板和切换板；其中：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，且所述换挡手柄的端部伸入所述挡位方位板的挡位线路槽中；至少2个所述回位弹性件分别设置在所述随动件的两侧，且所述回位弹性件的两端分别作用于所述安装基体和所述随动件；所述切换板安装在所述挡位方位板上，且可选择地覆盖任意一条所述挡位线路槽。2.如权利要求1所述的换挡组件，其特征在于，所述导向件为至少1个导杆，所述随动件套设在所述导杆上；所述回位弹性件为弹簧，所述弹簧套设在所述导杆上。3.如权利要求2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挡位切换槽，所述主通槽的轴向平行于所述导杆的轴向；所述导杆的数量为2个，所述2个导杆沿所述挡位切换槽的轴向间隔设置。4.如权利要求1所述的换挡组件，其特征在于，所述随动件包括左随动板和右随动板，所述换挡手柄设置在所述左随动板和所述右随动板之间，所述至少2个回位弹性件分别设置在所述左随动板和所述右随动板远离所述换挡手柄的一侧。5.如权利要求4所述的换挡组件，其特征在于，所述左随动板和所述右随动板固定连接，且所述左随动板和所述右随动板沿所述导向件方向的间距与所述换挡手柄匹配。6.如权利要求1所述的换挡组件，其特征在于，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。7.如权利要求1所述的换挡组件，其特征在于，所述导向件上开设有与所述随动件匹配的滑槽，所述回位弹性件设置在所述滑槽内，所述回位弹性件的一端连接所述随动件、另一端连接所述滑槽的槽壁。8.如权利要求1-7中任一项所述的换挡组件，其特征在于，所述至少2个回位弹性件对称设置在所述随动件的两侧。9.如权利要求1-7中任一项所述的换挡组件，其特征在于，所述换挡手柄的操作端设置有用于握持的挡位手球。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
本实用新型公开了一种换挡组件以及驾驶模拟器，该换挡组件包括挡位回位机构、换挡手柄、安装基体、挡位方位板和切换板；其中：挡位回位机构包括导向件、随动件和至少2个回位弹性件，导向件固定安装在安装基体上，随动件滑动设置在导向件上，随动件内部设置有供换挡手柄换挡操作的换挡空间，换挡手柄贯穿随动件且位于换挡空间内，且换挡手柄的端部伸入挡位方位板的挡位线路槽中；至少2个回位弹性件分别设置在随动件的两侧，且回位弹性件的两端分别作用于安装基体和随动件；切换板安装在挡位方位板上，且可选择地覆盖任意一条挡位线路槽，实现换挡手柄无外力作用下左右方向的自动回位，且可对应多种车型的挡位线路槽换挡，以匹配不同的换挡需求。配不同的换挡需求。配不同的换挡需求。


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