[发明专利]一种应用于驾驶模拟器的转向感觉模拟装置

说明书

本发明提供了一种应用于驾驶模拟器的转向感觉模拟装置，方向盘旋转带动由四个直齿圆柱齿轮构成的两级减速机构传动，进而带动转板旋转，并由转板提供方向盘转动的阻尼和反向的反馈力，通过底板和底座实现对方向盘角度的调整；本发明无需对模拟器座舱本身进行改装，安装灵活、便捷，可以实现转向装置转动限位、自动回正，并能实现方向盘转角测量，可以方便调节方向盘轴线与水平面的夹角，从而使驾驶员获得更加真实的驾驶感受，采用三组压簧和直线式阻尼器提供转向反馈，并可以通过更换不同弹性系数的压簧来调节转向反馈力矩；本发明整体采用环形结构，占用空间小，左右回正力度均匀且大小可调。

技术领域

本发明属于汽车驾驶模拟器技术领域，涉及一种新型的转向装置，具体涉及一种应用于驾驶模拟器的转向感觉模拟装置。

背景技术

近年来，随着计算机视觉技术、传感器技术、处理器及其接口技术以及运动平台的发展，汽车驾驶模拟器技术日趋先进，已经越来越广泛地被应用于各类汽车试验中。而方向盘力感反馈的模拟是汽车驾驶模拟器开发非常重要的研究内容，方向盘力感模拟效果的好坏会在触觉方面直接影响驾驶员沉浸感，最终影响其操作的准确性。真实的力感模拟才能使模拟器上的道路试验更加逼真，其上的试验数据更准确可靠。

而纵观目前主流的驾驶模拟器转向装置，可以发现存在以下问题。首先，转向机构过于复杂，装置体积庞大，使得高昂的成本仅仅带来非常有限的转向触感提升，得不偿失。其次，结构过于简单，并没有起到应有的模拟转向效果，驾驶员体验较差，实验结果不准确。所以设计结构简便、可靠同时不失转向真实性的新型转向装置是必要的。

下面是已公开的转向感觉模拟装置的相关发明：

中国专利公开号为CN201820376U，名称为“一种应用于驾驶模拟器的力反馈转向盘装置”的专利公开了一种包括力矩电机、光电编码器、磁粉制动器、设有拉伸弹簧的圆盘、扭矩传感器及转向盘的力反馈转向装置。该装置优点在于作为控制系统的PC机可以向各驱动装置发送控制信号，实现闭环控制且控制结果精确可靠。缺点在于整个装置的纵向长度过大，结构较为复杂，不易安装，同时成本较高，不利于发明装置的大范围普及。

中国专利公开号为CN206171555U，名称为“一种阻尼式工业车辆转向装置”的专利公开了一种由左液压缸、右液压缸组成的阻尼模块和转向机构组成的转向装置。装置优点在于能够将力反馈装置与力、速度感应控制系统相结合，使得操作员能够更好地掌控转向控制感。但缺点在于，整个装置使用了四个液压缸，同时加装了较为昂贵的力矩传感器，极大的增加了装置实现转向感觉模拟的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于驾驶模拟器的转向感觉模拟装置，以解决目前已有的装置中普遍存在的结构复杂，体积庞大，安装困难，成本高昂等问题。该新型装置体积小，在应用的时候不需要对驾驶座舱进行改装，可以极为方便的进行安装。同时可以实现转向装置限位、回正、转角测量、变角度安装等。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种应用于驾驶模拟器的转向感觉模拟装置，包括一个方向盘，方向盘的转轴为第一传动轴，以模拟车辆驾驶时车辆前进的方向为前方，第一传动轴下端固定连接有一个第一直齿圆柱齿轮，一个第二传动轴的上部由上至下依次固定连接有一个第二直齿圆柱齿轮和一个第三直齿圆柱齿轮，一个第三传动轴的上端固定连接有一个第四直齿圆柱齿轮，第一直齿圆柱齿轮与第二直齿圆柱齿轮啮合，第三直齿圆柱齿轮与第四直齿圆柱齿轮啮合；