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一种驾驶模拟器换挡机构

阅读：402发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种驾驶模拟器换挡机构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种驾驶模拟器换挡机构，包括：挡位箱，其顶部具有多个挡位孔；限位板，其可拆卸设置在所述挡位箱顶部，所述限位板上具有多个相互连通的限位凹槽；换挡杆座，其设置在所述挡位箱和所述限位板之间，所述换挡杆座能够沿所述限位凹槽滑动；霍尔开关，其设置在所述挡位孔底部；磁钢，其设置在所述挡位孔内，并通过弹性体支撑在所述霍尔开关上方，所述磁钢为永磁体，能够产生工作磁场，本实用新型的挡位箱和限位板分体设置，可以通过改变限位板上凹槽形状，满足不同挡位模拟需求。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种驾驶模拟器换挡机构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，包括：
挡位箱，其顶部具有多个挡位孔；
限位板，其可拆卸设置在所述挡位箱顶部，所述限位板上具有多个相互连通的限位凹槽；
换挡杆座，其设置在所述挡位箱和所述限位板之间，所述换挡杆座能够沿所述限位凹槽滑动；
霍尔开关，其设置在所述挡位孔底部；
磁钢，其设置在所述挡位孔内，并通过弹性体支撑在所述霍尔开关上方，所述磁钢为永磁体，能够产生工作磁场。
2.根据权利要求1所述的驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，所述挡位孔为柱形，所述挡位孔顶部具有限位圈。
3.根据权利要求2所述的驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，还包括：自锁钢球，其设置在所述挡位孔内，位于所述磁钢上方，所述自锁钢球能够沿所述挡位孔内部滑动。
4.根据权利要求3所述的驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，所述换挡杆座为圆柱形，底部具有半球形凹槽，所述自锁钢球能够进入所述半球形凹槽内。
5.根据权利要求4所述的驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，还包括限位杆，其一端可拆卸连接所述换挡杆座。
6.根据权利要求1所述的驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，所述挡位箱具有九个限位孔，其包括设置在所述挡位箱中部的：P挡限位孔、R挡和3挡限位孔、N挡和空挡限位孔、D挡和4挡限位孔和S挡限位孔；
1挡限位孔，其设置在所述R挡和3挡限位孔一侧；
5挡限位孔，其设置在所述R挡和3挡限位孔另一侧；
2挡限位孔，其设置在所述D挡和4挡限位孔一侧；
4挡限位孔，设置在所述D挡和4挡限位孔另一侧；
其中，所述P挡限位孔、R挡和3挡限位孔、N挡和空挡限位孔、D挡和4挡限位孔，和S挡限位孔呈“一”字型等间距排列。
7.根据权利要求6所述的驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，所述限位板包括手动挡限位板和自动挡限位板。
8.根据权利要求7所述的驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，所述手动挡限位板包括：
第一限位凹槽；
第二限位凹槽，其与所述第一限位凹槽平行设置；
第三限位凹槽，其与所述第二限位凹槽平行设置；
贯通凹槽，其设置在所述第一限位凹槽、所述第二限位凹槽和所述第三限位凹槽中部，连通所述第一限位凹槽、所述第二限位凹槽和所述第三限位凹槽。
9.根据权利要求7所述的驾驶模拟器换挡机构，其特征在于，所述自动挡限位板包括纵向限位凹槽。

说明书全文

一种驾驶模拟器换挡机构

技术领域

[0001] 本实用新型涉及驾驶模拟器领域，尤其涉及一种驾驶模拟器换挡机构。

背景技术

[0002] 随着工业的发展，汽车逐渐走入人们的日常生活之中，但是汽车工业需要大量的资金成本、时间成本及人力成本，同时室外道路试验和使用实验受到场地和气候条件限制，以及极限工况下易发生事故或者无法进行试验，在这样的情况下人们将计算机模拟技术应用在汽车上，实用新型出驾驶模拟器进行模拟仿真实验。

[0003] 目前国内高校和科研机构对驾驶模拟器都有需求。除了高校和科研机构，借助驾驶模拟器技术，可以在有限的空间下，对大量驾驶人员进行系统化的培训，一方面可以解决我国驾驶员培训周期长、压力大、资源紧缺的问题，另一方面也可以有效降低驾校周围的交通事故发生率，还能降低驾校的废气排放。因此驾驶模拟器的普及是有助于社会进步的。

[0004] 随着自动挡车辆的普及，驾校也开始安装模拟自动挡车辆的驾驶模拟器系统。但是手动挡和自动挡驾驶模拟器结构不同，重复购买，极大的浪费了金钱和空间，不利于企业发展。实用新型内容

[0005] 本实用新型设计开发了一种驾驶模拟器换挡机构，其挡位箱和限位板分体设置，可以通过改变限位板上凹槽形状，满足不同挡位模拟需求。

[0006] 本实用新型还有一个目的是在挡位孔内设置压力开关，并在压力开关上设置磁钢，二者构成工作磁场，可以准确检测换挡杆座位置。

[0007] 本实用新型提供的技术方案为：

[0008] 一种驾驶模拟器换挡机构，包括：

[0009] 挡位箱，其顶部具有多个挡位孔；

[0010] 限位板，其可拆卸设置在所述挡位箱顶部，所述限位板上具有多个相互连通的限位凹槽；

[0011] 换挡杆座，其设置在所述挡位箱和所述限位板之间，所述换挡杆座能够沿所述限位凹槽滑动；

[0012] 霍尔开关，其设置在所述挡位孔底部；

[0013] 磁钢，其设置在所述挡位孔内，并通过弹性体支撑在所述霍尔开关上方，所述磁钢为永磁体，能够产生工作磁场。

[0014] 优选的是，所述挡位孔为柱形，所述挡位孔顶部具有限位圈。

[0015] 优选的是，还包括自锁钢球，其设置在所述挡位孔内，位于所述磁钢上方，所述自锁钢球能够沿所述限位孔内部滑动。

[0016] 优选的是，所述换挡杆座为圆柱形，底部具有半球形凹槽，所述自锁钢球能够进入所述半球凹槽内。

[0017] 优选的是，还包括限位杆，其一端可拆卸连接所述换挡杆座。

[0018] 优选的是，所述挡位箱具有九个限位孔，其包括设置在所述挡位箱中部的：P挡限位孔、R挡和3挡限位孔、N挡和空挡限位孔、D挡和4挡限位孔，和S挡限位孔；

[0019] 1挡限位孔，其设置在所述R挡和3挡限位孔一侧；

[0020] 5挡限位孔，其设置在所述R挡和3挡限位孔另一侧；

[0021] 2挡限位孔，其设置在所述D挡和4挡限位孔一侧；

[0022] 4挡限位孔，设置在所述D挡和4挡限位孔另一侧；

[0023] 其中，所述P挡限位孔、R挡和3挡限位孔、N挡和空挡限位孔、D挡和4挡限位孔，和S挡限位孔呈“一”字型等间距排列。

[0024] 优选的是，所述限位板包括手动挡限位板和自动挡限位板。

[0025] 优选的是，所述手动挡限位板包括：

[0026] 第一限位凹槽；

[0027] 第二限位凹槽，其与所述第一限位凹槽平行设置；

[0028] 第三限位凹槽，其与所述第二限位凹槽平行设置；

[0029] 贯通凹槽，其设置在所述第一限位凹槽、所述第二限位凹槽和所述第三限位凹槽中部，连通所述所述第一限位凹槽、所述第二限位凹槽和所述第三限位凹槽。

[0030] 优选的是，所述自动挡限位板包括纵向限位凹槽。

[0031] 本实用新型所述的有益效果

[0032] 本实用新型的优势在于，可以方便的拆装来模拟出不同挡种类位的换挡机构。所以选用了紧固螺钉用以固定和定位，容易拆卸。为了拆装方便，将换挡杆分成杆座和杆体两部分，在安装时，先把换挡杆座放在中间的挡位孔上，然后安装限位板，最后拧上换挡杆体。同时，为了辅助使用者，可以在不同换挡杆体的头部球端画有不同的挡位布置图，然后按照需求进行更换。
附图说明

[0033] 图1为本实用新型所述的驾驶模拟器换挡机构的结构示意图。

[0034] 图2为本实用新型所述的挡位箱的结构示意图。

[0035] 图3为本实用新型所述的手动挡限位板结构示意图。

[0036] 图4为本实用新型所述的自动挡限位板结构示意图。

[0037] 图5为本实用新型所述的手动挡限位板对应模拟挡位结构示意图。

[0038] 图6为本实用新型所述的自动挡限位板对应弄你挡位结构示意图。

[0039] 图7为本实用新型所述的挡位孔内部结构示意图。

[0040] 图8为本实用新型所述的换挡杆座和换挡杆体结构示意图。

具体实施方式

[0041] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0042] 如图1所示，本实用新型提供的驾驶模拟器换挡机构包括：挡位箱100、限位板200和换挡机构。

[0043] 其中，挡位箱100为方形，顶部具有多个限位孔，挡位箱100的大小和限位板200相同，二者通过四个紧固螺钉160连接，作为一种优选，挡位箱和限位板200之间具有间隙。

[0044] 如图2所示，在另一实施例中，挡位箱100上排列有九个挡位孔，其中挡位箱100中部具有等间距分布的五个挡位孔，自上至下，分别记为P挡限位孔117、R挡和3挡限位孔113、N挡限位孔和空挡限位孔110、D挡和4挡限位孔114和S挡限位孔118，在R挡和3挡限位孔113两侧分别设有1挡限位孔111和5挡限位孔115，在D挡和4挡限位孔114两侧分别设有2挡限位孔112和倒挡限位孔116。

[0045] 如图3、4所示，限位板200为两种结构，包括自动挡限位板和手动挡限位板，手动挡限位板包括：第一限位凹槽210、第二限位凹槽220和第三限位凹槽230，三者平行设置，贯通凹槽240设置在第一限位凹槽210、第二限位凹槽220和第三限位凹槽230中部，连通第一限位凹槽210、第二限位凹槽220和第三限位凹槽230。将手动限位板通过螺栓160固定在挡位箱100上方，限位孔从限位板的凹槽中漏出，一挡限位孔111位于第一限位凹槽210一端；二挡限位孔112位于在第一限位凹槽210另一端；三挡限位孔113位于第二限位凹槽220一端；四挡限位孔114位于第二限位凹槽220另一端；五挡限位孔115位于第三限位凹槽230一端；
倒挡限位孔116位于第三限位凹槽230另一端；空挡限位孔110设置在位于贯通凹槽240中部[0046] 如图4所示，自动挡限位板包含一个纵向限位凹槽250，将自动限位板通过螺栓160固定在挡位箱100上方，限位孔从自动挡限位板的纵向凹槽中漏出，纵向限位凹槽内漏出的为等间距间隔设置的P挡限位孔117、R挡和3挡限位孔113、N挡限位孔110、D挡和4挡限位孔
114和S挡限位孔118。

[0047] 如图8所示，限位板的空腔内安装换挡杆座310，换挡杆座310和换挡杆体320通过自带的螺纹连接。把换挡机构拆成两部分的主要目的是方便拆装，换挡杆座310为圆柱形，圆柱形换挡杆座底部具有球形凹槽311，换挡杆座310的外侧具有环形槽，环形槽能够扣合在限位凹槽的边缘，换挡杆座310能够沿限位凹槽边缘滑动。

[0048] 如图7所示，挡位孔内有锁紧机构和信号采集机构，限位箱100的九个挡位孔内均设置有霍尔开关120，霍尔开关通过螺栓固定在挡位孔底部，磁钢130设置在挡位孔内，并通过弹簧131弹性支撑在霍尔开关120上方，作为一种优选，磁钢130为永磁体，能够产生工作磁场，自锁钢球140放置在挡位孔内，位于磁钢130上方，自锁钢球140能够沿限位孔内部滑动。挡位孔大体为圆柱体，顶端有缩小的趋势，这样设计可以使自锁钢球140不会在弹簧131的作用下自己从挡位孔中弹出。自锁钢球的下面放有磁钢130，磁钢是能产生工作磁场的永磁体，与最下面的霍尔开关120共同构成信号采集机构。在实际工作中，磁钢130产生的磁感应强度能作用到霍尔开关120的分量与磁钢130和霍尔开关120的感应片面积重合关系很大，二者不正面对时，磁钢对霍尔开关的影响可以忽略不计，所以不用担心其他磁钢对霍尔开关的影响。

[0049] 实施以驾驶模拟器换挡机构的工作过程为例，作进一步说明：

[0050] 如图5、6所示，模拟的手动挡六挡变速器为例说明工作状态，开始时换挡杆320位于中间的空挡处，由于手动限位板作用，换挡杆320不能上下移动，只能在挡位箱100和手动限位板形成的间隙平面内运动，自锁钢球140在弹簧131的作用下顶入换挡杆座310底部半球凹槽，在没有外力的作用情况下，不能自发运动。

[0051] 当驾驶员想要挂挡时，如驾驶员想要挂入一挡，需要用力向左侧搬动换挡杆320，克服弹簧力，才能使换挡杆320运动。随后驾驶员将换挡杆320推至一挡的挡位孔111处，换挡杆座将一挡挡位孔111处的自锁钢球140压入挡位孔中。此时磁钢130也随着自锁钢球140向下运动，当磁钢130和霍尔片相互接近，距离缩小到预设的工作距离时，霍尔开关120受到的磁感应强度便超过阙值，霍尔开关120的输出电平发生变化，传递出信号。在此之后即使二者之间的距离再缩小，也不会使霍尔开关120的输出发生变化。

[0052] 等到换挡杆完全进入挡位孔，在弹簧131的作用下，原本被压入挡位孔的自锁钢球140弹起，随后卡住换挡杆座310的底部半球凹槽，便完成了挂挡动作。此时磁钢130也随着自锁钢球140向上运动，二者相互远离，霍尔开关120受到的磁感应强度便逐渐减小，当磁钢
130和霍尔片之间的距离达到预定时，霍尔开关的输出电平状态又回到起始状态。这样就产生了一个脉冲信号，经过处理传递给计算机，就可以获得驾驶员的操作信息了。

[0053] 模拟自动挡位的限位板，其模拟的自动挡位工作原理和手动挡基本一致。通过上述描述可以看出，本实用新型专利中根据驾驶员的需求不同，更换限位板种类，通过霍尔开关的信号采集数据，降低了所需成本和空间，同时能够适应不同种类驾驶模拟器的工作要求。

[0054] 本实用新型的优势在于，可以方便的拆装来模拟出不同挡种类位的换挡机构。所以选用了紧固螺钉用以固定和定位，容易拆卸。为了拆装方便，将换挡杆分成杆座和杆体两部分，在安装时，先把换挡杆座放在中间的挡位孔上，然后安装限位板，最后拧上换挡杆体。同时，为了辅助使用者，可以在不同换挡杆体的头部球端画有不同的挡位布置图，然后按照需求进行更换。

[0055] 尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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