CN202189480U - 通用仿真脚蹬 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种通用仿真脚蹬，由对称安装的脚踏板、方向舵通道和脚刹通道组成，所述脚踏板为可更换的脚踏板，该仿真脚蹬还包括：对称安装的转动摇臂，所述脚踏板安装在转动摇臂上；安装底座，为所述仿真脚蹬的底座，通过其可对外安装；齿轮机构外罩，轴承支座，对称安装的摇臂转轴，对称安装的固定臂，角位移传感器，所述齿轮机构外罩、轴承支座分别固定安装在安装底座上，固定臂一端通过摇臂转轴与轴承支座连接，另一端通过连接接头与脚刹力加载机构连接。本实用新型采用模块化结构设计，集成度高，整体安装方便快捷；传递间隙小，联动效果好，在飞行模拟器上有广泛的实用价值。

Description

通用仿真脚蹬

技术领域

本实用新型涉及航空飞行仿真技术，尤其是涉及航空飞行模拟器仿真脚蹬，主要应用于航空飞行模拟器上的脚蹬仿真部件，同时可扩展应用于相关仿真产品脚蹬的模拟。

背景技术

在飞机上实际的脚蹬是一套复杂的连杆机构，转动摇臂下部通过多根连杆分别与弹簧筒、位置传感器，转动摇臂的中部有拉杆与联动摇臂等安装附件连接，实现左右转动摇臂联动。这些部件安装基准不尽相同，但又必须满足使用条件，比如脚蹬中立角度、连杆间隙、机构***摩擦力、回复力、传感器可靠工作范围等都必须安装调整到位，因而传统的仿真脚蹬方案，装配精度高，调试工作的难度很大。

在航空仿真业，对脚蹬的仿真解决方案通常是直接采用飞机的操纵***。但也带来了一些问题，比如：

1)飞机脚蹬联动复杂，不易调试安装；

2)模拟器需按照飞机结构平台设计，不利于飞行模拟器的模块化设计；

3)只能针对特定机型，不具备通用性；

4)***供电、信号采集等必须为了与模拟器***对接而进行改装，增加了工作量；

5)设计加工费用高。

发明内容

本实用新型的目的在克服现有技术的不足于提供一种通用仿真脚蹬，该仿真脚蹬采用模块化结构设计，集成度高；脚蹬位移反馈响应迅速，精度高；操纵力感好，操纵品质优秀；通用性强，适用于各种飞机脚蹬仿真。

为了实现本实用新型的目的，特提出一种通用仿真脚蹬，由对称安装的脚踏板、方向舵通道和脚刹通道组成，所述脚踏板为可更换的脚踏板，该仿真脚蹬还包括：

对称安装的转动摇臂，所述脚踏板安装在转动摇臂上；

安装底座，为所述仿真脚蹬的底座，通过其可对外安装；

齿轮机构外罩，轴承支座，对称安装的摇臂转轴，对称安装的固定臂，角位移传感器，所述角位移传感器的法兰盘面安装在轴承支座上，角位移传感器的旋转轴安装在齿轮上，所述齿轮机构外罩、轴承支座分别固定安装在安装底座上，固定臂一端通过摇臂转轴与轴承支座连接，另一端通过连接接头与脚刹力加载机构连接；

一套方向舵通道的齿轮传动机构，两端分别通过转轴与轴承支座连接；

一套方向舵通道的脚蹬回中弹簧力加载机构，由对称安装的拉伸弹簧和对称安装的弹簧力加载机构固定臂构成，固定在所述齿轮传动机构的转轴上；

两套脚刹通道的脚刹力加载机构，一端固定在所述脚踏板上，一端固定在固定臂上，与所述脚踏板、转动摇臂、固定臂一起组成一个平行四边形，从而产生脚刹方向的回复力。

所述脚踏板的转轴与脚踏板固定在一起安装在转动摇臂上。

所述脚踏板其连接处为快速拆卸结构，所述脚踏板转轴上有快卸销钉，通过所述销钉对脚踏板快速拆卸。

所述齿轮传动机构由小齿轮、大齿轮、转轴、轴承及安装在底座上的轴承支座组成，通过转轴转动带动小齿轮、大齿轮改变转动摇臂的转动方向。

对称安装的脚刹力加载机构由压缩弹簧、压缩推杆、锁紧圈、套筒、连接接头和位移传感器组成，压缩弹簧和位移传感器，其通过套筒与压缩推杆连接。

所述仿真脚蹬的接线和布线均在齿轮机构外罩内部，所述接线和布线通过安装在齿轮机构外罩上的航插对外输出。

本实用新型的有益效果如下：

采用模块化结构设计，整体安装方便快捷，为飞行模拟器的模块化设计提供了极大便利；

集成度高，实现了在狭小空间内将弹簧力模拟，位置反馈回路的高度集成；

采用高品质直线电位器作为位置反馈元件，脚蹬位移反馈响应迅速，精度高；

操纵力感好，操纵品质优秀，采用专门的弹簧力加载机构提供回复力，操纵力可调，便于对各种飞机机型的模拟。

通用性强，适用于各种飞机脚蹬仿真，脚蹬脚踏板可拆卸，更换便捷，可安装不同飞机机型的脚踏板，适用于对各种飞机机型的模拟；

外观仿真度高，脚踏板部分(飞行员可见部分)与某型飞机脚蹬外形基本一致，与一般飞机脚蹬外形类同，对解决脚蹬的通用仿真设计意义重大，在飞行模拟器上有广泛的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型通用仿真脚蹬整体结构示意图；

图2是脚刹力加载机构示意图；

图3是脚蹬回中弹簧力加载机构示意图；

图4是齿轮传动机构示意图。

图中：

1脚踏板                        9固定臂

2转动摇臂                      10脚刹力加载机构

3角位移传感器                  101压缩推杆

4齿轮传动机构                  102锁紧圈

41小齿轮                       103位移传感器

42转轴                         104压缩弹簧

43大齿轮                       105套筒

44轴承                         106连接接头

5齿轮传动机构外罩              11脚蹬回中弹簧力加载机构

6安装底座                      111拉伸弹簧

7轴承支座                      112弹簧力加载机构固定臂

8摇臂转轴                      12脚踏板转轴

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例并配合附图，对本发明进一步详细说明。

图1是本实用新型通用仿真脚蹬整体结构示意图；如图所示，该仿真脚蹬采用了模块化设计，整体外观简洁，安装方便。

本实用新型一种通用仿真脚蹬，由对称安装的脚踏板1、方向舵通道和脚刹通道组成，所述脚踏板1为可更换的脚踏板，该仿真脚蹬还包括：

对称安装的转动摇臂2，所述脚踏板1安装在转动摇臂2上；

安装底座6，为所述仿真脚蹬的底座，通过其可对外安装；

齿轮机构外罩5，轴承支座7，对称安装的摇臂转轴8，对称安装的固定臂9，角位移传感器3，所述角位移传感器3的法兰盘面安装在轴承支座7上，角位移传感器3的旋转轴安装在齿轮41上，所述齿轮机构外罩5、轴承支座7分别固定安装在安装底座6上，固定臂9一端通过摇臂转轴8与轴承支座7连接，另一端通过连接接头106与脚刹力加载机构10连接；

本实用新型脚蹬将脚刹力加载机构10、齿轮传动机构4、脚蹬回中弹簧加载机构11、位置反馈元件、角位移传感器3等所有零部件都集成到安装底座6上，成为一个整体的脚蹬模块。通过底座6的安装孔与模拟器平台安装，简单方便，不需调试。

脚踏板1通常为单独设计加工的与所要模拟的飞机机型真实脚踏板相同的零部件。其连接处设计为快速拆卸结构，可以便捷的更换脚踏板1，需要安装时只需将脚踏板转轴12上的锥销拧紧即可；拆卸时把锥销取出，沿轴向退出即可。

图2是脚刹力加载机构结构示意图，如图所示，脚刹力加载机构10主要由压缩弹簧104、压缩推杆101、锁紧圈102、套筒105、连接接头106和位移传感器103组成，在脚刹力加载机构10中，脚刹力加载机构10一端固定在脚踏板1上，一端固定在固定臂9上，使得脚刹力加载机构10、脚踏板1、转动摇臂2及固定臂9组成一个平行四边形。当脚踏板1绕脚踏板转轴12转动时，脚刹力加载机构10中的压缩杆101推动压缩弹簧104和位移传感器103沿着套筒105做直线滑动，实现了脚刹的力感和位移信号的传递。

图3是脚蹬回中弹簧力加载机构结构示意图，如图所示，脚蹬回中弹簧力加载机构11由两个拉伸弹簧111和两个固定臂112构成，弹簧力加载机构固定臂112固定在齿轮传动机构4的转轴42上。当齿轮41带动转轴42朝某一方向转动，固定在转轴42上的固定臂112沿着同一个方向转动，同时带动其中的一个拉伸弹簧111，使所属拉伸弹簧111产生回中力。

图4是齿轮传动机构示意图，如图所示，齿轮传动机构4是由小齿轮41、转轴42、大齿轮43、轴承44及安装在底座上的轴承支座7组成。当其中一个转动摇臂2带动其中的一个齿轮转动时，通过所述齿轮传动机构4，使得另外一个转动摇臂2沿着相反的方向转动，从而实现了脚蹬的功能。

主要功能：

通过集成的角位移传感器实现脚蹬位置回路信号的输出功能；通过集成的脚刹力加载机构，实现脚刹力的模拟和位移信号的采集和输出；通过齿轮传动机构，实现脚蹬的功能和力的模拟。

主要性能指标

主要技术指标

·角位移传感器精度：≤±0.1％

·位移传感器：≤±0.2％

·方向舵通道机械间隙：≤0.5°

·脚刹通道机械间隙：≤0.2°

·可靠操纵寿命：≮10000次全行程

·工作环境：室内

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型，本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的内容为准。任何熟习本技术领域者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，所作的各种变化或等同替换，都应当属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种通用仿真脚蹬，由对称安装的脚踏板(1)、方向舵通道和脚刹通道组成，其特征在于，所述脚踏板(1) 为可更换的脚踏板，该仿真脚蹬还包括：

对称安装的转动摇臂(2)，所述脚踏板(1)安装在转动摇臂(2)上；

安装底座（6），为所述仿真脚蹬的底座，通过其可对外安装；

齿轮机构外罩（5），轴承支座（7），对称安装的摇臂转轴（8），对称安装的固定臂（9），角位移传感器（3），所述角位移传感器（3）的法兰盘面安装在轴承支座（7）上，角位移传感器（3）的旋转轴安装在齿轮（41）上，所述齿轮机构外罩（5）、轴承支座（7）分别固定安装在安装底座（6）上，固定臂（9）一端通过摇臂转轴（8）与轴承支座（7）连接，另一端通过连接接头（106）与脚刹力加载机构 (10)连接；

一套方向舵通道的齿轮传动机构（4），两端分别通过转轴（42）与轴承支座（7）连接；

一套方向舵通道的脚蹬回中弹簧力加载机构（11），由对称安装的拉伸弹簧（111）和对称安装的弹簧力加载机构固定臂（112）构成，固定在所述齿轮传动机构（4）的转轴（42）上；

两套对称安装的脚刹通道的脚刹力加载机构 (10)，一端固定在所述脚踏板(1)上，一端固定在固定臂(9)上，与所述脚踏板（1）、转动摇臂（2）、固定臂（9）一起组成一个平行四边形，从而产生脚刹方向的回复力。

2.根据权利要求1所述的通用仿真脚蹬，其特征在于：所述脚踏板（1）的转轴（12）与脚踏板（1）固定在一起安装在转动摇臂（2）上。

3.根据权利要求1所述的通用仿真脚蹬，其特征在于：所述脚踏板(1)其连接处为快速拆卸结构，所述脚踏板转轴(12)上有快卸销钉，通过所述销钉对脚踏板(1)快速拆卸。

4.根据权利要求1所述的通用仿真脚蹬，其特征在于：所述齿轮传动机构（4）由小齿轮（41）、大齿轮（43）、转轴（42）、轴承（44）及安装在底座上的轴承支座（7）组成，通过转轴（42）转动带动小齿轮（41）、大齿轮（43）改变转动摇臂（2）的转动方向。

5.根据权利要求1所述的通用仿真脚蹬，其特征在于：所属两套对称安装的脚刹力加载机构 (10)由压缩弹簧（104）、压缩推杆（101）、锁紧圈（102）、套筒（105）、连接接头（106）和位移传感器（103）组成，压缩弹簧（104）和位移传感器（103），其通过套筒（105）与压缩推杆（101）连接。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的通用仿真脚蹬，其特征在于：所述仿真脚蹬的接线和布线均在齿轮机构外罩（5）内部，所述接线和布线通过安装在齿轮机构外罩（5）上的航插对外输出。

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