(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-03
(45)【発行日】2024-10-11
(54)【発明の名称】自動車ステアリングシミュレータ
(51)【国際特許分類】
G09B 9/04 20060101AFI20241004BHJP
H02K 7/14 20060101ALI20241004BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20241004BHJP
【FI】
G09B9/04 A
H02K7/14 Z
B62D5/04
(21)【出願番号】P 2023079347
(22)【出願日】2023-05-12
【審査請求日】2023-05-12
(31)【優先権主張番号】202211146121.8
(32)【優先日】2022-09-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202320746629.5
(32)【優先日】2023-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202320775379.8
(32)【優先日】2023-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】523176406
【氏名又は名称】胡 建
(74)【代理人】
【識別番号】100185270
【氏名又は名称】原田 貴史
(72)【発明者】
【氏名】胡 建
【審査官】田中 洋行
(56)【参考文献】
【文献】特開平10-171542(JP,A)
【文献】特表2012-516262(JP,A)
【文献】特開平07-234628(JP,A)
【文献】特開平02-271382(JP,A)
【文献】特開平04-092691(JP,A)
【文献】米国特許第06550565(US,B2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09B 1/00- 9/56
G09B 17/00-19/26
B62D 5/04
H02K 7/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車ステアリングシミュレータであって、ハンドル本体(1)を備え、前記ハンドル本体(1)は、ステアリングシミュレータ(2)とハンドルグリップリング(3)で構成され、前記ステアリングシミュレータ(2)の上部には、ハンドルグリップリング(3)が固定的に取り付けられ、前記ステアリングシミュレータ(2)は、ベース(7)、ハウジングロータ(21)、リアエンドカバー(8)およびフロントエンドカバー(19)で構成され、前記ベース(7)の外壁にはベアリング(11)が締まり嵌めで取り付けられ、前記ベアリング(11)の外輪にはハウジングロータ(21)がすきま嵌めで取り付けられ、前記ハウジングロータ(21)の中間部には回転軸(24)が回転可能に接続され、前記ハウジングロータ(21)の上部にはフロントエンドカバー(19)が固定的に取り付けられ、前記フロントエンドカバー(19)の上部はハンドルグリップリング(3)の中央に固定的に接続され、前記ベース(7)の下部中央にはリアエンドカバー(8)が固定的に取り付けられ、前記ベース(7)の上部にはコイルステータ(20)が固定的に取り付けられ、コイルステータ(20)の位置と一致する前記ハウジングロータ(21)の内壁には永久磁石(22)が固定的に取り付けられ、前記コイルステータ(20)の上部にはモーター駆動回路PCBボード(13)が固定的に取り付けられ、前記モーター駆動回路PCBボード(13)は固定ボルトによりベース(7)に固定的に接続され、前記ベース(7)の内部には第一キャビティ(9)が設けられ、前記第一キャビティ(9)の内部にはインタフェース接続PCBボード(12)が固定的に取り付けられ、前記ハウジングロータ(21)の上部には第二キャビティ(16)が設けられ、前記第二キャビティ(16)の内部にはハンドルボタン回路PCBボード(14)が固定的に取り付けられ、前記第二キャビティ(16)の中央には回転軸(24)が回転可能に接続され、前記回転軸(24)の下部には位置センサー(18)が固定的に取り付けられ、前記回転軸(24)の上部とハンドルボタン回路PCBボード(14)との間にはロックナット(17)がねじ込まれ、前記回転軸(24)の外側には導電性スリップリング(15)が外嵌され、前記導電性スリップリング(15)はモーター駆動回路PCBボード(13)およびハンドルボタン回路PCBボード(14)にそれぞれ電気的に接続される、ことを特徴とする
自動車ステアリングシミュレータ。
【請求項2】
前記リアエンドカバー(8)の下端には、USBインタフェース(5)と電源インタフェース(6)がそれぞれ固定的に取り付けられ、前記USBインタフェース(5)と電源インタフェース(6)は、いずれも電源ケーブルを介してインタフェース接続PCBボード(12)に電気的に接続される、ことを特徴とする
請求項1に記載の自動車ステアリングシミュレータ。
【請求項3】
前記リアエンドカバー(8)とベース(7)との間には、複数の固定ボルトがねじ込まれる、ことを特徴とする
請求項1に記載の自動車ステアリングシミュレータ。
【請求項4】
前記ベース(7)の下端の側面には、複数の組立孔(4)が等間隔に設けられる、ことを特徴とする
請求項1に記載の自動車ステアリングシミュレータ。
【請求項5】
前記ハウジングロータ(21)とベアリング(11)との間には、複数の止めネジ(10)が等間隔にねじ込まれる、ことを特徴とする
請求項1に記載の自動車ステアリングシミュレータ。
【請求項6】
前記ハウジングロータ(21)のリアエンドカバー(8)とフロントエンドカバー(19)との接合部には、シーラントが塗布される、ことを特徴とする
請求項1に記載の自動車ステアリングシミュレータ。
【請求項7】
前記ハンドルグリップリング(3)が、固定ボルトによって前記ステアリングシミュレータ(2)の上部に固定されることを特徴とする
請求項1に記載の自動車ステアリングシミュレータ。
【請求項8】
ハンドルグリップリング(3)が、ステアリングシミュレータ(2)の上部側面に統合されることを特徴とする請求項1に記載の自動車ステアリングシミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車ステアリングシミュレータに関し、自動車用アクセサリーの技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
自動車とレーシングシミュレータの分野では、通常、モーターをステアリングの力覚フィードバック駆動装置として使用し、モーターとハンドルハンドルはカップリングで接続され、
図10に示すとおり、従来の自動車ハンドルとステアリングシミュレータは別々に設計され、製品がかさばり、コストが高く、カップリングの存在によりハンドルへの力覚フィードバックが間接的に伝達され、微妙なロードフィードバックが失われ、エクスペリエンスに影響を与え、ハンドルに搭載された電子デバイスにワイヤレスで給電する必要があるため、システムが複雑になる。
【発明の概要】
【0003】
本発明の目的は、上記背景技術に示された問題を解決するために、自動車ステアリングシミュレータを提供することである。
【0004】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の技術的解決手段を提供する:ハンドルハンドル本体を備え、前記ハンドル本体は、ステアリングシミュレータとハンドルグリップリングで構成され、前記ステアリングシミュレータの上部には、ハンドルグリップリングが固定的に取り付けられ、前記ステアリングシミュレータは、ベース、ハウジングロータ、リアエンドカバーおよびフロントエンドカバーで構成され、前記ベースの外壁にはベアリングが締まり嵌めで取り付けられ、前記ベアリングの外輪にはハウジングロータがすきま嵌めで取り付けられ、前記ハウジングロータの中間部には回転軸が回転可能に接続され、前記ハウジングロータの上部にはフロントエンドカバーが固定的に取り付けられ、前記フロントエンドカバーの上部はハンドルグリップリングの中央に固定的に接続され、前記ベースの下部中央にはリアエンドカバーが固定的に取り付けられ、前記ベースの上部にはコイルステータが固定的に取り付けられ、コイルステータの位置と一致する前記ハウジングロータの内壁には永久磁石が固定的に取り付けられ、前記コイルステータの上部にはモーター駆動回路PCBボードが固定的に取り付けられ、前記モーター駆動回路PCBボードは固定ボルトによりベースに固定的に接続され、前記ベースの内部には第一キャビティが設けられ、前記第一キャビティの内部にはインタフェース接続PCBボードが固定的に取り付けられ、前記ハウジングロータの上部には第二キャビティが設けられ、前記第二キャビティの内部にはハンドルボタン回路PCBボードが固定的に取り付けられ、前記第二キャビティの中央には回転軸が回転可能に接続され、前記回転軸の下部には位置センサーが固定的に取り付けられ、前記回転軸の上部とハンドルボタン回路PCBボードとの間にはロックナットがねじ込まれ、前記回転軸の外側には導電性スリップリングが外嵌され、前記導電性スリップリングはモーター駆動回路PCBボードおよびハンドルボタン回路PCBボードにそれぞれ電気的に接続される。
【0005】
このような設置の目的は、駆動回路ボードと従来の駆動モーターをステアリングシミュレータの内部に統合することで、従来のモーター、ハンドル、カップリングの分離設計に比べて大幅に小型化するとともに、回転軸の下部に取り付けられた位置センサーとの協働により、モーターによって生成された力覚フィードバック伝達を損なうことがないようにすることである。
【0006】
上記自転車ステアリングシミュレータにおいて、前記リアエンドカバーの下端には、USBインタフェースと電源インタフェースがそれぞれ固定的に取り付けられ、前記USBインタフェースと電源インタフェースは、いずれも電源ケーブルを介してインタフェース接続PCBボードに電気的に接続される。
【0007】
このような設置の目的は、USBインタフェースと電源インタフェースを介してステアリングシミュレータの電源投入とデータ送信を可能にし、ハンドルの力覚フィードバックをリアルタイムで監視できるようにすることである。
【0008】
上記自動車ステアリングシミュレータにおいて、前記リアエンドカバーとベースとの間には、複数の固定ボルトがねじ込まれる。このような設置の目的は、リアエンドカバーとベースとの間の組立および分解を容易にすることである。
【0009】
上記自動車ステアリングシミュレータにおいて、前記ベースの下端の側面には、複数の組立孔が等間隔に設けられる。このような設置の目的は、ステアリングシミュレータの取り付けを容易にすることである。
【0010】
上記自動車ステアリングシミュレータにおいて、前記ハウジングロータとベアリングとの間には、複数の止めネジが等間隔にねじ込まれる。このような設置の目的は、ハウジングロータの抜け落ちを防止することである。
【0011】
上記自動車ステアリングシミュレータにおいて、前記ハウジングロータのリアエンドカバーとフロントエンドカバーとの接合部には、シーラントが塗布される。このような設置の目的は、接合部の密閉性を確保することである。
【0012】
上記自動車ステアリングシミュレータにおいて、前記ステアリングシミュレータとハンドルグリップリングの取り付け方法は、2種類ある。
【0013】
従来技術に比べて、本発明の有益な効果は、以下の通りである:
1、本発明の自動車ステアリングシミュレータは、従来の駆動モーターをステアリングシミュレータの内部に統合することで、従来のモーター、ハンドル、カップリングの分離設計に比べて大幅に小型化するとともに、回転軸の下部に取り付けられた位置センサーとの協働により、モーターによって生成された力覚フィードバック伝達を損なうことがないようにする。
2、本発明の自動車ステアリングシミュレータは、ベースの内部に第一キャビティを設けることにより、インタフェース接続PCBボードを第一キャビティの内部に統合し、ハウジングロータの上部に第二キャビティを設けることにより、ハンドルボタン回路PCBボードを第二キャビティの内部に統合し、モーター駆動回路PCBボードはコイルステータの上部に直接取り付けられ、そして導電性スリップリングを介して電気的に接続され、ステアリングシミュレータの内部に駆動回路を統合することで、スペース占有率が低減され、構造がコンパクトになり、コンポーネントの数が削減され、製造コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】
図1は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの構造概略図である。
【
図2】
図2は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの底部構造概略図である。
【
図3】
図3は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの内部構造概略
図1である。
【
図4】
図4は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの断面構造概略
図1である。
【
図5】
図5は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの内部構造概略
図2である。
【
図6】
図6は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの断面構造概略
図2である。
【
図7】
図7は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの内部構造概略
図3である。
【
図8】
図8は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの断面構造概略
図3である。
【
図9】
図9は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの底面構造概略図である。
【
図10】
図10は、本発明における自動車ステアリングシミュレータのトランスミッション接続構造概略図である。
【
図11】
図11は、本発明における自動車ステアリングシミュレータの構造概略図である。図中において、1-ハンドル本体、2-ステアリングシミュレータ、3-ハンドルグリップリング、4-組立孔、5-USBインタフェース、6-電源インタフェース、7-ベース、8-リアエンドカバー、9-第一キャビティ、10-止めネジ、11-ベアリング、12-インタフェース接続PCBボード、13-モーター駆動回路PCBボード、14-ハンドルボタン回路PCBボード、15-導電性スリップリング、16-第二キャビティ、17-ロックナット、18-位置センサー、19-フロントエンドカバー、20-コイルステータ、21-ハウジングロータ、22-永久磁石、23-第二ベアリング、24-回転軸
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下は、本発明の実施例における添付図面と併せて、本発明の実施例における技術的解決手段を明確かつ完全に説明するが、説明される実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、その全てではない。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的な努力なしに得られた他のすべての実施例は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
図1~
図10に示すとおり、本発明は、自動車ステアリングシミュレータの技術的解決手段を提供する。
【0016】
実施例1
図1、
図2、
図3および
図4に示される自動車ステアリングシミュレータの技術的解決手段により、ハンドル本体1を備え、ハンドル本体1は、ステアリングシミュレータ2とハンドルグリップリング3で構成され、ステアリングシミュレータ2の上部には、ハンドルグリップリング3が固定的に取り付けられ、ステアリングシミュレータ2は、ベース7、ハウジングロータ21、リアエンドカバー8およびフロントエンドカバー19で構成され、ベース7の外壁にはベアリング11が締まり嵌めで取り付けられ、ベアリング11の外輪にはハウジングロータ21がすきま嵌めで取り付けられ、ハウジングロータ21の中間部には回転軸24が回転可能に接続され、ハウジングロータ21の上部にはフロントエンドカバー19が固定的に取り付けられ、フロントエンドカバー19の上部はハンドルグリップリング3の中央に固定的に接続され、ベース7の下部中央にはリアエンドカバー8が固定的に取り付けられ、ベース7の上部にはコイルステータ20が固定的に取り付けられ、コイルステータ20の位置と一致するハウジングロータ21の内壁には永久磁石22が固定的に取り付けられ、コイルステータ20の上部にはモーター駆動回路PCBボード13が固定的に取り付けられ、モーター駆動回路PCBボード13は固定ボルトによりベース7に固定的に接続され、ベース7の内部には第一キャビティ9が設けられ、第一キャビティ9の内部にはインタフェース接続PCBボード12が固定的に取り付けられ、ハウジングロータ21の上部には第二キャビティ16が設けられ、第二キャビティ16の内部にはハンドルボタン回路PCBボード14が固定的に取り付けられ、第二キャビティ16の中央には回転軸24が回転可能に接続され、回転軸24の下部には位置センサー18が固定的に取り付けられ、回転軸24の上部とハンドルボタン回路PCBボード14との間にはロックナット17がねじ込まれ、回転軸24の外側には導電性スリップリング15が外嵌され、導電性スリップリング15はモーター駆動回路PCBボード13およびハンドルボタン回路PCBボード14にそれぞれ電気的に接続され、リアエンドカバー8の下端には、USBインタフェース5と電源インタフェース6がそれぞれ固定的に取り付けられ、USBインタフェース5と電源インタフェース6は、いずれも電源ケーブルを介してインタフェース接続PCBボード12に電気的に接続される。
【0017】
リアエンドカバー8とベース7との間には、複数の固定ボルトがねじ込まれ、ベース7の下端の側面には、複数の組立孔4が等間隔に設けられ、ハウジングロータ21とベアリング11との間には、複数の止めネジ10が等間隔にねじ込まれ、ハウジングロータ21のリアエンドカバー8とフロントエンドカバー19との接合部には、シーラントが塗布される。
【0018】
ステアリングシミュレータ2とハンドルグリップリング3の取り付け方法は、2種類あり、具体的には、ハンドルグリップリング3は、固定ボルトによってステアリングシミュレータ2の上部に固定され、ハンドルグリップリング3は、ステアリングシミュレータ2の上部側面に統合される。
【0019】
上記構造により自動車ステアリングシミュレータを製造すると、従来の駆動モーターをステアリングシミュレータの内部に統合することで、従来のモーター、ハンドル、カップリングの分離設計に比べて大幅に小型化するとともに、回転軸の下部に取り付けられた位置センサー18との協働により、モーターによって生成された力覚フィードバック伝達を損なうことがないようにする。
【0020】
実施例2
図1、
図2、
図5および
図6に示される自動車ステアリングシミュレータの技術的解決手段により、ハンドル本体1を備え、ハンドル本体1は、ステアリングシミュレータ2とハンドルグリップリング3で構成され、ステアリングシミュレータ2の上部には、ハンドルグリップリング3が固定的に取り付けられ、ステアリングシミュレータ2は、USBインタフェース5、電源インタフェース6、ベース7、ハウジングロータ21、リアエンドカバー8およびフロントエンドカバー19で構成され、磁電機構、回転伝達機構、変換機構で構成され、ベース7の下端の片側にUSBインタフェース5が設けられ、ベース7の下端の他側に電源インタフェース6が設けられ、フロントエンドカバー19は回転伝達機構にすきま嵌めされ、リアエンドカバー8はベース7にすきま嵌めされ、回転伝達機構の内側に磁電機構が設けられ、回転伝達機構はベアリング11を介してベース7に組み付けられ、回転伝達機構の上部に変換機構が設けられ、磁電機構は永久磁石22とコイルステータ20からなり、永久磁石22の側面にはコイルステータ20が設けられ、永久磁石22はハウジングロータ21の内壁に固定接続され、ハウジングロータ21の中心には回転軸24が回転可能に接続され、コイルステータ20はベース7に固定接続され、回転伝達機構はベアリング11と第二ベアリング23からなり、ベアリング11の外輪はベース7に締まり嵌めされ、内輪はハウジングロータ21にすきま嵌めされ、ベアリング11はハウジングロータ21にすきま嵌めされ、変換機構は位置センサー18、導電性スリップリング15からなり、回転軸24の下部に位置センサー18が取り付けられ、回転軸24の中間には第二ベアリング23が設けられ、回転軸24はロックナット17によりハンドルボタン回路PCBボード14に固定され、位置センサー18の上部には第二キャビティ16が設けられ、第二キャビティ16の内部にはハンドルボタン回路PCBボード14が設けられ、位置センサー18は導電性スライドリング15にすきま嵌めされ、位置センサー18の下部には第一キャビティ9が設けられ、第一キャビティ9の内部にはモーター駆動回路PCBボード13が設けられる。
【0021】
上記構造により自動車ステアリングシミュレータ2を製造すると、導電性スリップリング15を介して電気的に接続され、ステアリングシミュレータの内部に駆動回路を統合することで、スペース占有率が低減され、構造がコンパクトになり、コンポーネントの数が削減され、製造コストが低減される。
【0022】
実施例3
図1、
図7、
図8および
図9に示される自動車ステアリングシミュレータの技術的解決手段により、ハンドル本体1を備え、ハンドル本体1は、ステアリングシミュレータ2とハンドルグリップリング3で構成され、ステアリングシミュレータ2の上部には、ハンドルグリップリング3が固定的に取り付けられ、ステアリングシミュレータ2は、フロントエンドカバー19、第一キャビティ9、第二キャビティ16、ベース7、およびハウジングロータ21で構成され、ここで、第一キャビティ9は、ハウジングロータ21とベース7との間にあり、かつその内部にはシートモーターが組み込まれ、該モーターは、コイルステータ20、ハウジングロータ21、および永久磁石22からなり、ここで、コイルステータ20はベース7の上部に固定され、永久磁石22はハウジングロータ21の内壁に取り付けられ、ハウジングロータ21の中央には回転軸24が回転可能に接続され、ハウジングロータ21の内部中心にある回転軸24には位置センサー18が設けられ、回転軸24はロックナット17によってハンドルボタン回路PCBボード14に固定され、位置センサー18と接触するハウジングロータ21の外周には導電性スリップリング15が取り付けられ、導電性スリップリング15は、ベース7の中央キャビティ壁面に吊り下げられたモーター駆動回路PCBボード13、および第二キャビティ16に取り付けられたハンドルボタン回路PCBボード14を接続し、ベース7とハウジングロータ21はベアリング11によって互いに組み付けられ、ベアリング11はベース7の中間部とハウジングロータ21の下部との間に配置され、ハウジングロータ21とベース7の下端付近との隙間には止めネジ10が設けられ、ベース7の底面にはUSBインタフェース5と電源インタフェース6が設けられ、ここで、USBインタフェース5と電源インタフェース6はいずれもインタフェース接続PCBボード12に接続される。
【0023】
上記構造により自動車ステアリングシミュレータ2を製造すると、シートモーターが採用され、それをステアリングシミュレーションの統合機構に組み込むことで、従来のモーターよりもはるかに小さくなる。
【0024】
本明細書に詳細に記載されていないものは、当業者に周知の従来技術に属する。本明細書に説明された具体的な実施例は、本発明の精神を単に例示するものである。本発明が属する当業者であれば、説明された特定の実施例に対して様々な修正または補足を加え、または同様の方法で置き換えることができるが、本発明の精神から逸脱し、または添付の請求項に定義された範囲を超えることはない。