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一种驾驶模拟器及其方向盘限位装置

阅读：1083发布：2020-06-11

IPRDB可以提供一种驾驶模拟器及其方向盘限位装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种方向盘限位装置，用于驾驶模拟器，包括：底座；用于连接方向盘和力反馈电机的转轴；设置于所述转轴径向的拨杆；可转动地设置于所述底座上的限位旋转盘，所述限位旋转盘的圆周面上开设有若干与所述拨杆拨动配合的拨槽，所述拨槽的数量为所述方向盘的目标旋转圈数减一，位于左侧的波槽的左侧形成第一限位边界，位于右侧的波槽的右侧形成第二限位边界。本发明实施例提供的方向盘限位装置，当方向盘旋转角度达到极限时，拨杆被卡在第一限位边界或第二限位边界，从而使方向盘不能继续旋转，达到了限位的目的。本发明还公开了一种具有上述方向盘限位装置的驾驶模拟器。，下面是一种驾驶模拟器及其方向盘限位装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种方向盘限位装置，用于驾驶模拟器，其特征在于，包括：底座(5)；

用于连接方向盘和力反馈电机的转轴(1)；

设置于所述转轴(1)径向的拨杆(4)；

可转动地设置于所述底座(5)上的限位旋转盘(3)，所述限位旋转盘(3)的圆周面上开设有若干与所述拨杆(4)拨动配合的拨槽，所述拨槽的数量为所述方向盘的目标旋转圈数减一，位于左侧的波槽的左侧形成第一限位边界，位于右侧的波槽的右侧形成第二限位边界。

2.如权利要求1所述的方向盘限位装置，其特征在于，所述拨槽的半径r和所述限位旋转盘(3)的半径R的关系为

3.如权利要求1所述的方向盘限位装置，其特征在于，相邻两所述拨槽之间的角度为

60°。

4.如权利要求3所述的方向盘限位装置，其特征在于，所述拨槽为三个。

5.如权利要求1-4任一项所述的方向盘限位装置，其特征在于，还包括可滑动地设置于所述底座(5)上的滑台(2)，所述限位旋转盘(3)设置于所述底座(5)上。

6.一种驾驶模拟器，包括力反馈电机(11)、方向盘(6)、设置在所述方向盘(6)的方向盘管柱(8)上的时钟弹簧(7)、与所述方向盘管柱(8)通过万向节相连的连杆(9)、与所述连杆(9)通过万向节相连的飞轮(10)，其特征在于，还包括方向盘限位装置，所述方向盘限位装置包括：底座(5)；

连接所述飞轮(10)和力反馈电机(11)的转轴(1)；

设置于所述转轴(1)径向的拨杆(4)；

7.如权利要求6所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述拨槽的半径r和所述限位旋转盘(3)的半径R的关系为

8.如权利要求6所述的驾驶模拟器，其特征在于，相邻两所述拨槽之间的角度为60°。

9.如权利要求8所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述拨槽为三个。

10.如权利要求8所述的驾驶模拟器，其特征在于，所述转轴(1)为连接所述飞轮(10)和力反馈电机(11)的联轴器。

说明书全文

一种驾驶模拟器及其方向盘限位装置

技术领域

[0001] 本发明涉及驾驶模拟器技术领域，更具体地说，涉及一种驾驶模拟器及其方向盘限位装置。

背景技术

[0002] 驾驶模拟器作为一种新型机电一体化装备，近年来得到了快速发展，在车辆技术开发和技术展示等领域均得到了广泛应用。

[0003] 在驾驶模拟器中，方向盘是转向操作部件，其性能指标的好坏将直接影响驾驶体验的效果。为了使方向盘能够模拟真车的操作手感，需要对方向盘进行改造，增加力反馈装置，以模拟方向盘转动过程中的阻力和自动回正的功能。一般的改造后的方向盘有三部分：方向盘，方向盘管柱和力反馈电机，此种机构的方向盘能够满足一般的应用需求。

[0004] 真车方向盘上通常有操作按钮，可以作为相关功能的启停或者设置开关。因此，真车的方向盘结构上通常包含时钟弹簧，可以将方向盘线束与管柱线束进行转接，实现旋转线束和直线线束的连接。通常时钟弹簧支持的旋转角度为(-720°～720°)，即左转两周和右转两周，方向盘可以在此范围内自由活动。但是在驾驶模拟器中，对方向盘进行了改造，方向盘没有任何限制，导致方向盘可以在任意角度内旋转。而时钟弹簧本身很脆弱，当旋转角度过大时，即超出时钟弹簧支持的旋转角度为(-720°～720°)时，时钟弹簧会被损坏。

[0005] 因此，如何限制方向盘的转角，保护时钟弹簧，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种方向盘限位装置，以限制方向盘的转角，保护时钟弹簧。

[0007] 本发明还提供了一种具有上述方向盘限位装置的驾驶模拟器。

[0008] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0009] 一种方向盘限位装置，用于驾驶模拟器，包括：

[0010] 底座；

[0011] 用于连接方向盘和力反馈电机的转轴；

[0012] 设置于所述转轴径向的拨杆；

[0013] 可转动地设置于所述底座上的限位旋转盘，所述限位旋转盘的圆周面上开设有若干与所述拨杆拨动配合的拨槽，所述拨槽的数量为所述方向盘的目标旋转圈数减一，位于左侧的波槽的左侧形成第一限位边界，位于右侧的波槽的右侧形成第二限位边界。

[0014] 优选地，在上述方向盘限位装置中，所述拨槽的半径r和所述限位旋转盘的半径R的关系为

[0015] 优选地，在上述方向盘限位装置中，相邻两所述拨槽之间的角度为60°。

[0016] 优选地，在上述方向盘限位装置中，所述拨槽为三个。

[0017] 优选地，在上述方向盘限位装置中，还包括可滑动地设置于所述底座上的滑台，所述限位旋转盘设置于所述底座上。

[0018] 一种驾驶模拟器，包括力反馈电机、方向盘、设置在所述方向盘的方向盘管柱上的时钟弹簧、与所述方向盘管柱通过万向节相连的连杆、与所述连杆通过万向节相连的飞轮，还包括方向盘限位装置，所述方向盘限位装置包括：

[0019] 底座；

[0020] 连接所述飞轮和力反馈电机的转轴；

[0021] 设置于所述转轴径向的拨杆；

[0022] 可转动地设置于所述底座上的限位旋转盘，所述限位旋转盘的圆周面上开设有若干与所述拨杆拨动配合的拨槽，所述拨槽的数量为所述方向盘的目标旋转圈数减一，位于左侧的波槽的左侧形成第一限位边界，位于右侧的波槽的右侧形成第二限位边界。

[0023] 优选地，在上述驾驶模拟器中，所述拨槽的半径r和所述限位旋转盘的半径R的关系为

[0024] 优选地，在上述驾驶模拟器中，相邻两所述拨槽之间的角度为60°。

[0025] 优选地，在上述驾驶模拟器中，所述拨槽为三个。

[0026] 优选地，在上述驾驶模拟器中，所述转轴为连接所述飞轮和力反馈电机的联轴器。

[0027] 从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的方向盘限位装置，当转轴随方向盘旋转时，转轴上的拨杆会插入限位旋转盘的拨槽中，在转动过程中，拨杆可以直接推动拨槽驱动限位旋转盘转动。当拨杆与拨槽分离后，拨槽保持静止状态。当拨杆旋转到第一限位边界，拨杆被第一限位边界卡死而不能继续旋转。当拨杆旋转到第二限位边界时，拨杆同样被卡死而不能继续旋转。这样，当拨杆每转过一周，会带动限位旋转盘转过一定的角度。当方向盘旋转角度达到极限时，拨杆被卡在第一限位边界或第二限位边界，从而使方向盘不能继续旋转，达到了限位的目的。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0029] 图1为本发明实施例提供的方向盘限位装置的结构示意图；

[0030] 图2为本发明实施例提供的方向盘限位装置的俯视图；

[0031] 图3为本发明实施例提供的驾驶模拟器的结构示意图。

具体实施方式

[0032] 本发明公开了一种方向盘限位装置，以限制方向盘的转角，保护时钟弹簧。

[0033] 本发明还公开了一种具有上述方向盘限位装置的驾驶模拟器。

[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0035] 请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的方向盘限位装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的方向盘限位装置的俯视图。

[0036] 本发明实施例公开的方向盘限位装置，用于驾驶模拟器，包括底座5、转轴1、拨杆4和限位旋转盘3。

[0037] 转轴1用于连接方向盘和力反馈电机，以接收方向盘传递的扭矩，并跟随方向盘旋转。拨杆4设置于转轴1的径向，限位旋转盘3可转动地设置于底座5上，限位旋转盘3的圆周面上开设有若干与拨杆4拨动配合的拨槽，拨槽的数量为方向盘的目标旋转圈数减一，位于左侧的波槽的左侧形成第一限位边界，位于右侧的波槽的右侧形成第二限位边界。

[0038] 本发明实施例提供的方向盘限位装置，当转轴1随方向盘旋转时，转轴1上的拨杆4会插入限位旋转盘3的拨槽中，在转动过程中，拨杆4可以直接推动拨槽驱动限位旋转盘
3转动。当拨杆4与拨槽分离后，拨槽保持静止状态。当拨杆4旋转到第一限位边界，拨杆
4被第一限位边界卡死而不能继续旋转。当拨杆4旋转到第二限位边界时，拨杆4同样被卡死而不能继续旋转(根据方向盘的顺时针和逆时针旋转，可分别使得拨杆4与第一限位边界和第二限位边界接触而卡死)。这样，当拨杆4每转过一周，会带动限位旋转盘3转过一定的角度。当方向盘旋转角度达到极限时，拨杆4被卡在第一限位边界或第二限位边界，从而使方向盘不能继续旋转，达到了限位的目的。

[0039] 为了保持限位旋转盘3能够平稳转动，拨槽的半径r和限位旋转盘3的半径R的关系为本领域技术人员可以理解的是限位旋转盘3和拨杆4形成一槽轮机构，拨槽的半径r越小，拨杆4和拨槽卡死的几率就越低。还可通过改变转轴1和限位旋转盘3之间的距离，来达到限位旋转盘3平稳转动的效果。

[0040] 在本实施例中，相邻两拨槽之间的角度为60°。且拨槽为三个，将拨槽设计为三个，是考虑到时钟弹簧支持的旋转角度为(-720°～720°)。本领域技术人员还可根据时钟弹簧的旋转极限需要，来设计其它数量的拨槽。

[0041] 为了进一步优化上述技术方案，本发明还可包括可滑动地设置于底座5上的滑台2，限位旋转盘3设置于底座5上。本发明通过设置滑台2可调整限位旋转盘3和转轴1之间的距离，以调整合适的距离，保证限位旋转盘3转动的平稳性。

[0042] 请参阅图3，图3为本发明实施例提供的驾驶模拟器的结构示意图。

[0043] 本发明实施例提供的驾驶模拟器，包括力反馈电机11、方向盘6、设置在方向盘6的方向盘管柱8上的时钟弹簧7、与方向盘管柱8通过万向节相连的连杆9、与连杆9通过万向节相连的飞轮10。本发明还包括方向盘限位装置，其中，方向盘限位装置包括底座5、转轴1、拨杆4和限位旋转盘3。

[0044] 转轴1与飞轮10和力反馈电机11相连，以接收方向盘传递的扭矩，并跟随方向盘旋转。拨杆4设置于转轴1的径向，限位旋转盘3可转动地设置于底座5上，限位旋转盘3的圆周面上开设有若干与拨杆4拨动配合的拨槽，拨槽的数量为方向盘的目标旋转圈数减一，位于左侧的波槽的左侧形成第一限位边界，位于右侧的波槽的右侧形成第二限位边界。

[0045] 为了保持限位旋转盘3能够平稳转动，拨槽的半径r和限位旋转盘3的半径R的关系为本领域技术人员可以理解的是限位旋转盘3和拨杆4形成一槽轮机构，拨槽的半径r越小，拨杆4和拨槽卡死的几率就越低。还可通过改变转轴1和限位旋转盘3之间的距离，来达到限位旋转盘3平稳转动的效果。

[0046] 在本实施例中，相邻两拨槽之间的角度为60°。且拨槽为三个，将拨槽设计为三个，是考虑到时钟弹簧支持的旋转角度为(-720°～720°)。本领域技术人员还可根据时钟弹簧的旋转极限需要，来设计其它数量的拨槽。

[0047] 为了进一步优化上述技术方案，本发明还可包括可滑动地设置于底座5上的滑台2，限位旋转盘3设置于底座5上。本发明通过设置滑台2可调整限位旋转盘3和转轴1之间的距离，以调整合适的距离，保证限位旋转盘3转动的平稳性。

[0048] 为了进一步优化上述技术方案，转轴1为连接飞轮10和力反馈电机11的联轴器。本发明借用驾驶模拟器原有的联轴器作为转轴，无需单独布置一与方向盘6连接的部件，简化了结构，节省了制造成本。

[0049] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0050] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
驾驶模拟器-专利编号CN101558435A	2020-05-11	406
驾驶模拟器-专利编号CN101558435B	2020-05-11	797
汽车驾驶模拟器-专利编号CN101739857B	2020-05-12	474
汽车驾驶模拟器-专利编号CN101739857A	2020-05-12	990
车辆驾驶模拟器-专利编号CN1372680A	2020-05-14	856
车辆驾驶模拟器-专利编号CN1154078C	2020-05-13	273
一种汽车驾驶模拟器-专利编号CN107452246A	2020-05-15	964
一种驾驶模拟器-专利编号CN107961533A	2020-05-14	425
一种驾驶模拟器-专利编号CN109994014A	2020-05-13	195
汽车驾驶模拟器操纵机构-专利编号CN2173436Y	2020-05-15	963

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