一种车辆踏板模拟装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种车辆踏板模拟装置，属于模拟器的零部件技术领域。

背景技术：

2.目前，随着汽车技术的发展和社会的进步，汽车以快速的增长趋势进入中国家庭，非职业驾驶员将会占有越来越大的比重，非职业驾驶员的操作水平直接影响到交通安全。传统的培训驾驶员的方法是在实车上进行训练，既费时又费力；因此，汽车驾驶模拟器的使用得到了广泛的普及，运用汽车驾驶模拟器对驾驶员进行模拟培训越来越收到重视。汽车驾驶模拟器是虚拟现实技术在学习驾驶领域的具体应用，利用虚拟现实技术的经济型、安全性及逼真性等特点，对用户进行交通、驾驶知识的训练和驾驶技能的锻炼。
3.公开号为cn204516097，名称为“汽车模拟器踏板面”的实用新型专利公开了模拟器踏板面包括：踏板面信号反馈板1、上支架2、磁铁座4、磁铁5、脚踏板面6、固定板8、下支架9、下活动管10、上活动管11、弹簧12和踏板面连杆13；固定板通过踏板面支架7与汽车模拟器连接，脚踏板面6受力收弹簧12受力压缩，踏板面连接杆13上的磁铁座与磁铁5分开，二者之间产生磁吸力，磁力传感器产生电信号后发送给汽车模拟器控制器。上述现有的汽车驾驶模拟器踏板面不具备手动档与自动档切换的功能，不能满足市场对手动自动一体驾驶模拟器的实际需求。

技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型公开一种车辆踏板模拟装置，可实现手动档和自动档模拟器的模式切换功能。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种车辆踏板模拟装置，其主要包括摇臂、底座、弹簧组件、插销、销钉；所述摇臂包括臂体、连接部、转轴；所述臂体上设有限位孔；所述连接部上设有相对布置的第一安装孔；所述转轴穿设于臂体远离连接部的端部并与臂体固定连接；所述底座一端设有相对布置的轴孔，另一端设有弧形槽，中部具有一容置腔和相对布置的插孔；所述弹簧组件包括弹簧、连接件和尼龙转轴；所述弹簧布置在连接件和尼龙转轴之间；所述尼龙转轴可旋转设在底座的弧形槽内；所述连接件上设有相对布置的第二安装孔；所述转轴的两端穿出轴孔，所述摇臂与底座形成转动副；所述销钉插入第一安装孔和第二安装孔，所述摇臂通过销钉与弹簧组件形成转动副。
7.手动档模拟状态下，无外力作用时，所述弹簧处于自由状态；外力作用下，所述弹簧被压缩变形，摇臂向下旋转直至与底座上插孔内的插销相触碰并达到下限位置；自动档模拟状态下，所述插销同时插入限位孔和插孔，限制摇臂运动。
8.作为一种可选方案，所述底座上还设有限位片；手动档模拟状态下，无外力作用时，摇臂与所述限位片相触碰达到上限位置。
9.作为一种可选方案，所述车辆踏板模拟装置还包括固定于底座上且位于轴孔外侧
的限位板；所述限位板开设有第二通孔；所述转轴穿出轴孔后穿入第一通孔，使所述摇臂在底座内绕着第一通孔的轴线旋转。
10.作为一种可选方案，所述弹簧组件还包括细杆和尼龙套；所述尼龙套具有一对，套设于细杆上；所述弹簧套设于细杆上并夹设于两尼龙套之间；所述细杆的一端与连接件固定连接，另一端穿设于尼龙转轴；所述弧形槽底部开设有用于细杆穿出的第二通孔。
11.作为一种可选方案，所述尼龙套一端设有颈部，通过所述颈部在尼龙套上形成台阶结构；弹簧卡设于颈部并通过所述台阶结构进行限位。
12.作为一种可选方案，所述连接件由一块底板和两块侧板焊接形成，所述第二安装孔布置在侧板上，所述侧板垂直布置在底板两端，所述底板与细杆固定连接；所述侧板设置在连接部的内侧，第二安装孔与第一安装孔对齐布置。
13.作为一种可选方案，所述摇臂还包括设置在连接部上用于固定踏板面的安装板；所述臂体包括第一臂体和第二臂体；所述第一臂体、第二臂体和连接部依次连接、一体成型；所述第一臂体和第二臂体互成一定角度并形成折弯部，所述折弯部的夹角为钝角；所述容置腔的大小恰好能同时容纳第一臂体和第二臂体。
14.作为一种可选方案，所述车辆踏板模拟装置还包括卡设在销钉的槽内的卡簧，通过所述卡簧避免销钉从第一和第二安装孔的孔内滑脱。
15.作为一种可选方案，所述底座上插孔外侧还设有限位筒套，所述插销插入限位筒套后与所述限位筒套形成移动副。
16.作为一种可选方案，所述车辆踏板模拟装置还包括电路板和磁铁，所述磁铁固定于转轴的端部，所述电路板固定于底座上轴孔外侧并与所述磁铁相邻；所述电路板上设有与磁铁配合使用的磁霍尔传感器，用于获取摇臂的旋转角度。
17.有益效果：本实用新型所公开的车辆踏板模拟装置，能在逼真模拟踏板面脚感的同时添加手动档模拟与自动档模拟的切换功能，充分满足手动自动一体驾驶模拟的市场需求。
附图说明
18.图1是实施例中车辆踏板模拟装置的结构示意图1。
19.图2是实施例中车辆踏板模拟装置的结构示意图2。
20.图3是实施例中车辆踏板模拟装置的爆炸图。
21.图4是实施例中车辆踏板模拟装置的摇臂上限位的剖视图。
22.图5是实施例中车辆踏板模拟装置的摇臂下限位的剖视图。
23.图6是实施例中车辆踏板模拟装置切换至自动档状态下摇臂的剖视图。
24.图7是实施例中车辆踏板模拟装置的局部放大图。
25.附图标注：100-摇臂，101-臂体，102-臂体，103-连接部，104-转轴，105-安装板，106-折弯部，107-过轴孔，108-限位孔，109-安装孔；200-底座，201-容置腔，202-轴孔，203-限位片，204插孔，205-弧形槽，206-通孔，207-限位筒套；300-弹簧组件，301-细杆，302-尼龙套，3021-颈部，303-弹簧，304-连接件，305-尼龙转轴，306-安装孔；400-插销；500-销钉；600-限位板，601-通孔，602-螺孔；700-电路板；800-磁铁；900-螺钉。
具体实施方式：
26.下面将结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.结合图1至图7，实施例中公开一种车辆踏板模拟装置，主要包括摇臂100、底座200、弹簧组件300、插销400、销钉500、限位板600、电路板700、磁铁800等部件。
29.其中，摇臂100主要由钣金和轴焊接而成。具体的，摇臂100主要由第一臂体101、第二臂体102、连接部103、转轴104、安装板105组成，其中，臂体101、臂体102、连接部103依次连接、一体成形，具体可通多块金属板材料焊接压制而成。第一臂体101和第二臂体102形成非直线结构，互成一定角度并形成折弯部106，折弯部106的夹角为钝角。第一臂体101远离第二臂体102的端部的侧壁上开设有过轴孔107，转轴104穿设于过轴孔107并通过焊接方式固定连接。第二臂体102靠近连接部103处设有限位孔108。连接部103主要用于连接弹簧组件300和固定安装板105。连接部103远离第二臂体102的端部横向固定安装板105，具体可通过焊接方式或螺纹连接方式固定，踏板面同样可焊接方式或螺纹连接方式与安装板105固定连接。连接部103上还开设有安装孔109，可用于安装销钉500。
30.其中，底座200具有一容置腔201，其大小基本上能同时容纳第一臂体101和第二臂体102。底座200的前端侧壁(也即容置腔201的一侧)具有相对布置的轴孔202，轴孔202斜上方处还设有限位片203，位于容置腔201外侧的侧壁设有用于安装插销400的插孔204，后端设有配合使用的弧形槽205和通孔206。在底座200的一侧插孔204处还设有限位筒套207，插销400插入限位筒套207后，可与限位筒套207形成移动副。
31.其中，弹簧组件300主要包括细杆301、尼龙套302、弹簧303、连接件304和尼龙转轴305。连接件304可通过焊接或螺纹连接等方式与细杆301的一端固定连接，弹簧组件300通过连接件304与摇臂100的连接部103固定连接。如图3所示，作为一种实施方式，连接件304由一块底板和两块侧板焊接形成，截面近似“凹”字形，侧板上开设有相对布置的安装孔306，通过在侧板上插设销钉500以实现弹簧组件300与摇臂100的连接部103的安装固定，底板上设有螺孔，通过在底板上安装螺钉以实现底板与细杆301的安装固定。摇臂100与弹簧组件300通过销钉500连接形成旋转副。尼龙套302具有一对，分别套设在细杆301两端，可以与弹簧303一起沿细杆301长度方向自由滑动。尼龙套302的一端具有颈部3021，颈部3021的直径明显小于其余部分，由此形成一圈台阶结构。弹簧303套设在细杆301上并位于两个尼龙套302之间，弹簧303的两端分别套接两侧尼龙套302的颈部3021卡紧，并通过两侧尼龙套302上的台阶结构进行限位。当驾驶人踩住踏板面向下压时，弹簧303被压缩后发生弹性形变，产生使得两个尼龙套302相互靠近的作用力。尼龙转轴305设置在细杆301远离连接件304的一端并置于弧形槽205内，弹簧303提供弹性力将尼龙转轴305挤压在底座200的弧形
槽205内不会滑出，并能在弧形槽205内转动。尼龙转轴305上设有可用于穿设细杆301的通孔，细杆301通过该通孔穿入尼龙转轴305内。由此可见，弹簧组件300的上端通过穿入连接件304和连接部103的销钉500与摇臂100的上端形成转动副，另一端通过尼龙转轴305卡在底座200的弧形槽205内，整体上通过弹簧303形成一个移动副。进一步，还可通过卡簧卡在销钉500处，避免销钉500从摇臂100的连接部103的安装孔109内脱落。其中，限位板600上设有用于穿设转轴104的通孔601以及用于安装螺钉的螺孔602。组装时，摇臂100从底座200的下方将转轴104穿入轴孔202，限位板600通过螺孔602内安装的螺钉900固定安装在底座200的两侧，转轴104的两端插入限位板600的通孔601内，由此可实现摇臂100在底座200内绕着限位板600的通孔601的轴线旋转，即摇臂100与底座200形成转动副。其中一块限位板600的外侧还设有电路板700，电路板700具体可通过一块安装板固定在底座200上。电路板700上设有传感器，传感器具体可选用与磁铁800配合使用的磁霍尔传感器，磁铁800通过螺纹连接方式固定安装在转轴104端部并与传感器相对应。当摇臂100旋转时，传感器能够感知磁铁800旋转的圈数，进而得到摇臂100的旋转角度。
32.插销400插入底座200的插孔204内，可由人工自由拔插。插销400一方面起着对摇臂100转动角度的限定作用，另一方面还可以用于实现手动档模式至自动档模式的切换。模式切换的操作方式为：将插销400从插孔204内拔出，继续下压踏板面，直至摇臂100的限位孔108与底座200的插孔204对齐后，将插销400插入限位孔108和插孔204，由此实现摇臂100的限位和固定，卡住摇臂100使得其不再受弹簧组件300的作用而运动。
33.基于上述结构可见，摇臂100的下端通过转轴104穿设于限位板600的通孔内，限位板600与底座固定连接，由此使摇臂100的下端与底座2形成转动副。摇臂100的上端通过销钉500与弹簧组件300的上端形成转动副，弹簧组件300的下端通过尼龙转轴305与底座2形成转动副。弹簧组件300本身为一个移动副，常规状态即无外力作用下，弹簧组件300中的弹簧303处于自由状态，弹簧组件300在底座200与摇臂100之间施加相互推离的作用力，摇臂100在无外力作用的情况下被弹簧组件300推离至最高点，摇臂100与底座200的限位片203触碰，此时即为摇臂100的上限位置，摇臂100与底座200的夹角达到最大，臂体101大部分位于容置腔201内，臂体102位于容置腔201上方。外力施加于踏板面进而作用于摇臂100上，弹簧303被压缩变形，细杆301依次穿出尼龙转轴305上的通孔和底座200上的通孔206，使得摇臂100向下旋转，施加的力越大，摇臂旋100旋转的角度越大，此时臂体102也逐渐进入容置腔201内，直到摇臂100与安装在插孔204内的插销400触碰，该位置为离合踏板在手动档工作状态下的下限位置。需要切换至自动档模拟时，人工拔出插销400，继续施加作用力于摇臂100上，使得摇臂100上的限位孔108与底座200的插孔2对齐，人工插入插销400，此时，即使对摇臂100施加作用力，摇臂100也不再弹起，由此进入自动档模拟的状态。当需要切换至手动档模拟模式时，人工拔出插销400，待摇臂100受弹簧303恢复形变的作用弹起后再插入插销400即可完成模式切换。
34.最后需要说明的是，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种车辆踏板模拟装置，其特征在于，包括摇臂(100)、底座(200)、弹簧组件(300)、插销(400)、销钉(500)；所述摇臂(100)包括臂体、连接部(103)、转轴(104)；所述臂体上设有限位孔(108)；所述连接部(103)上设有相对布置的第一安装孔(109)；所述转轴(104)穿设于臂体远离连接部(103)的端部并与臂体固定连接；所述底座(200)一端设有相对布置的轴孔(202)，另一端设有弧形槽(205)，中部具有一容置腔(201)和相对布置的插孔(204)；所述弹簧组件(300)包括弹簧(303)、连接件(304)和尼龙转轴(305)；所述弹簧(303)布置在连接件(304)和尼龙转轴(305)之间；所述尼龙转轴(305)可旋转设在底座(200)的弧形槽(205)内；所述连接件(304)上设有相对布置的第二安装孔(306)；所述转轴(104)的两端穿出轴孔(202)，所述摇臂(100)与底座(200)形成转动副；所述销钉(500)插入第一安装孔(109)和第二安装孔(306)，所述摇臂(100)通过销钉(500)与弹簧组件(300)形成转动副；手动档模拟状态下，无外力作用时，所述弹簧(303)处于自由状态；外力作用下，所述弹簧(303)被压缩变形，摇臂(100)向下旋转直至与底座(200)上插孔(204)内的插销(400)相触碰并达到下限位置；自动档模拟状态下，所述插销(400)同时插入限位孔(108)和插孔(204)，限制摇臂(100)运动。2.根据权利要求1所述的车辆踏板模拟装置，其特征在于，所述底座(200)上还设有限位片(203)；手动档模拟状态下，无外力作用时，摇臂(100)与所述限位片(203)相触碰达到上限位置。3.根据权利要求1所述车辆踏板模拟装置，其特征在于，还包括固定于底座(200)上且位于轴孔(202)外侧的限位板(600)；所述限位板(600)开设有第一通孔(601)；所述转轴(104)穿出轴孔(202)后穿入第一通孔(601)，使所述摇臂(100)在底座(200)内绕着第一通孔(601)的轴线旋转。4.根据权利要求1所述的车辆踏板模拟装置，其特征在于，所述弹簧组件(300)还包括细杆(301)和尼龙套(302)；所述尼龙套(302)具有一对，套设于细杆(301)上；所述弹簧(303)套设于细杆(301)上并夹设于两尼龙套(302)之间；所述细杆(301)的一端与连接件(304)固定连接，另一端穿设于尼龙转轴(305)；所述弧形槽(205)底部开设有用于细杆(301)穿出的第二通孔(206)。5.根据权利要求4所述的车辆踏板模拟装置，其特征在于，所述尼龙套(302)一端设有颈部(3021)，通过所述颈部(3021)在尼龙套(302)上形成台阶结构；弹簧(303)卡设于颈部(3021)并通过所述台阶结构进行限位。6.根据权利要求4所述的车辆踏板模拟装置，其特征在于，所述连接件(304)由一块底板和两块侧板焊接形成，所述第二安装孔(306)布置在侧板上，所述侧板垂直布置在底板两端，所述底板与细杆(301)固定连接；所述侧板设置在连接部(103)的内侧，第二安装孔(306)与第一安装孔(109)对齐布置。7.根据权利要求1所述的车辆踏板模拟装置，其特征在于，所述摇臂(100)还包括设置在连接部(103)上用于固定踏板面的安装板(105)；所述臂体包括第一臂体(101)和第二臂体(102)；所述第一臂体(101)、第二臂体(102)和连接部(103)依次连接、一体成型；所述第
一臂体(101)和第二臂体(102)互成一定角度并形成折弯部(106)，所述折弯部(106)的夹角为钝角；所述容置腔(201)的大小恰好能同时容纳第一臂体(101)和第二臂体(102)。8.根据权利要求1所述的车辆踏板模拟装置，其特征在于，还包括设置在销钉(500)处的卡簧，通过所述卡簧避免销钉(500)从第一和第二安装孔的孔内滑脱。9.根据权利要求1所述车辆踏板模拟装置，其特征在于，所述底座(200)上插孔(204)外侧还设有限位筒套(207)，所述插销(400)插入限位筒套(207)后与所述限位筒套(207)形成移动副。10.根据权利要求1至9任意一项所述的车辆踏板模拟装置，其特征在于，还包括电路板(700)和磁铁(800)，所述磁铁(800)固定于转轴(104)的端部，所述电路板(700)固定于底座(200)上轴孔(202)外侧并与所述磁铁(800)相邻；所述电路板(700)上设有与磁铁(800)配合使用的磁霍尔传感器，用于获取摇臂(100)的旋转角度。

技术总结

本实用新型公开一种车辆踏板模拟装置，其主要包括摇臂、底座、弹簧组件、插销、销钉；所述摇臂包括臂体、连接部、转轴；所述臂体上设有限位孔；所述弹簧组件包括弹簧、连接件和尼龙转轴；所述转轴的两端穿出轴孔，所述摇臂与底座形成转动副；所述销钉插入第一安装孔和第二安装孔，所述摇臂通过销钉与弹簧组件形成转动副。手动档模拟状态下，无外力作用时，所述弹簧处于自由状态；外力作用下，所述弹簧被压缩变形，摇臂向下旋转直至与底座上插孔内的插销相触碰并达到下限位置；自动档模拟状态下，所述插销同时插入限位孔和插孔，限制摇臂活动。通过本实用新型可实现手动档和自动档模拟器的模式切换功能。模式切换功能。模式切换功能。