本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)類機(jī)械游樂(lè)設(shè)備，尤其涉及一種四方位傳感方向盤。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)類機(jī)械游樂(lè)設(shè)備一般是在游樂(lè)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸上沿周向設(shè)置多個(gè)懸臂，并在懸臂上順著旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)方向設(shè)置座艙，旋轉(zhuǎn)方向單一；并且座艙只能隨懸臂旋轉(zhuǎn)，游客沒(méi)有參與感，使游客產(chǎn)生一種比較單調(diào)的感覺，大大降低了旋轉(zhuǎn)游樂(lè)設(shè)備的娛樂(lè)性和刺激性。

專利號(hào)cn201520418830.6的實(shí)用新型專利公開了一種旋轉(zhuǎn)游樂(lè)設(shè)備，包括：底盤、主旋轉(zhuǎn)裝置、升降裝置、副旋轉(zhuǎn)裝置、主架體、座艙架體、座艙和第二升降裝置，其中，所述底盤通過(guò)所述主旋轉(zhuǎn)裝置與所述主架體相連接；所述升降裝置設(shè)置在所述主架體內(nèi)；所述副旋轉(zhuǎn)裝置通過(guò)關(guān)節(jié)軸承與所述主架體相連接；所述座艙架體與所述副旋轉(zhuǎn)裝置相連接；所述座艙設(shè)置在所述座艙架體上；所述第二升降裝置設(shè)置在所述主架體內(nèi)并與所述副旋轉(zhuǎn)裝置相連接。本發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)游樂(lè)設(shè)備能夠完成起升、旋轉(zhuǎn)和傾斜的運(yùn)動(dòng)，并且旋轉(zhuǎn)方向可以改變，從而增加了設(shè)備的游樂(lè)性和刺激性，但是其起升、旋轉(zhuǎn)和傾斜的運(yùn)動(dòng)均通過(guò)主旋轉(zhuǎn)裝置、升降裝置、副旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)座艙架體（懸臂），座艙架體進(jìn)而帶動(dòng)座艙實(shí)現(xiàn)座艙的整體運(yùn)動(dòng)，座艙本身相對(duì)于座艙架體（懸臂）不能運(yùn)動(dòng)，并且還仍然存在用戶參與感較弱的問(wèn)題，降低了旋轉(zhuǎn)游樂(lè)設(shè)備的娛樂(lè)性和刺激性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種四方位傳感方向盤，可實(shí)現(xiàn)前后推拉及左右旋轉(zhuǎn)功能，并通過(guò)傳感器檢測(cè)到方向盤的動(dòng)作。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種四方位傳感方向盤，包括外部套設(shè)有軸套的方向盤軸，方向盤軸與軸套在軸向上滑動(dòng)配合，方向盤軸上沿徑向穿過(guò)有安裝桿，安裝桿與方向盤軸固定連接，且安裝桿的兩端部分別穿過(guò)軸套，軸套上與安裝桿對(duì)應(yīng)部位開設(shè)有沿軸向的長(zhǎng)槽，安裝桿與長(zhǎng)槽之間形成周向鎖緊及軸向滑動(dòng)配合；安裝桿的一端固設(shè)有前后感應(yīng)片；

軸套在其軸向兩端部位置處分別配設(shè)有軸承座，兩個(gè)軸承座分別稱之為前軸承座和后軸承座，前軸承座處設(shè)有前接近開關(guān)架，前接近開關(guān)架上與前軸承座配合處設(shè)有弧形槽，前軸承座與該弧形槽形成周向轉(zhuǎn)動(dòng)配合；后軸承座處設(shè)有后接近開關(guān)架，后接近開關(guān)架上與后軸承座配合處設(shè)有弧形槽，后軸承座與該弧形槽形成周向轉(zhuǎn)動(dòng)配合；

所述軸套上還固定設(shè)有左右傾感應(yīng)片，前軸承座或后軸承座上與左右傾感應(yīng)片對(duì)應(yīng)處固設(shè)有左接近開關(guān)架和右接近開關(guān)架，左接近開關(guān)架和右接近開關(guān)架分列方向盤軸的兩側(cè)；

前接近開關(guān)架和后接近開關(guān)架上與前后感應(yīng)片對(duì)應(yīng)處分別安裝有傳感器；左接近開關(guān)架和右接近開關(guān)架上與左右傾感應(yīng)片對(duì)應(yīng)處分別安裝有傳感器。

所述軸套與安裝桿之間設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)前后感應(yīng)片復(fù)位作用的復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧分別安裝于安裝桿與前軸承座之間的軸套部位以及安裝桿與后軸承座之間的軸套部位。

所述后軸承座上還固設(shè)有用于限制左右傾感應(yīng)片轉(zhuǎn)動(dòng)角度的限位塊，限位塊分列方向盤軸的兩側(cè)；方向盤軸轉(zhuǎn)動(dòng)至其最大角度時(shí)，左右傾感應(yīng)片與對(duì)應(yīng)的限位塊抵接。

所述前后感應(yīng)片為月牙形；所述左右傾感應(yīng)片為配重結(jié)構(gòu)。

所述前后感應(yīng)片位于方向盤軸的下方。

兩個(gè)復(fù)位彈簧靠近安裝桿的一側(cè)均配設(shè)有平墊圈，平墊圈滑動(dòng)套設(shè)在所述軸套上。

所述前軸承座和后軸承座上均設(shè)有預(yù)埋固定座。

所述安裝桿為與方向盤軸螺紋連接的螺栓。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明的四方位傳感方向盤可實(shí)現(xiàn)前后推拉及左右旋轉(zhuǎn)功能，并通過(guò)傳感器檢測(cè)到方向盤的動(dòng)作。

四方位傳感方向盤包括外部套設(shè)有軸套的方向盤軸，方向盤軸與軸套在軸向上滑動(dòng)配合，方向盤軸上穿過(guò)并固設(shè)有安裝桿，且安裝桿的兩端部分別穿過(guò)對(duì)應(yīng)的軸套，軸套上與安裝桿對(duì)應(yīng)部位開設(shè)有沿軸向的長(zhǎng)槽，安裝桿與長(zhǎng)槽之間形成周向鎖緊及軸向滑動(dòng)配合，軸套由方向盤軸上安裝桿帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)左右旋轉(zhuǎn)，且方向盤軸可相對(duì)于軸套實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)。

安裝桿的一端固設(shè)有前后感應(yīng)片；軸套在其軸向兩端部位置處分別配設(shè)有軸承座，兩個(gè)軸承座分別稱之為前軸承座和后軸承座，前軸承座處設(shè)有前接近開關(guān)架，前接近開關(guān)架上與前軸承座配合處設(shè)有弧形槽，前軸承座與該弧形槽形成周向轉(zhuǎn)動(dòng)配合；后軸承座處設(shè)有后接近開關(guān)架，后接近開關(guān)架上與后軸承座配合處設(shè)有弧形槽，后軸承座與該弧形槽形成周向轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述軸套上還固定設(shè)有左右傾感應(yīng)片，前軸承座或后軸承座上與左右傾感應(yīng)片對(duì)應(yīng)處固設(shè)有左接近開關(guān)架和右接近開關(guān)架，左接近開關(guān)架和右接近開關(guān)架分列方向盤軸的兩側(cè)；前接近開關(guān)架和后接近開關(guān)架上與前后感應(yīng)片對(duì)應(yīng)處分別安裝有傳感器；左接近開關(guān)架和右接近開關(guān)架上與左右傾感應(yīng)片對(duì)應(yīng)處分別安裝有傳感器；

傳感方向盤通過(guò)上述設(shè)計(jì)，方向盤軸前后移動(dòng)帶動(dòng)前后感應(yīng)片移動(dòng)，前接近開關(guān)架和后接近開關(guān)架上安裝的傳感器可檢測(cè)到前后感應(yīng)片的前后移動(dòng)；軸套左右旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)左右傾感應(yīng)片轉(zhuǎn)動(dòng)，左接近開關(guān)架和右接近開關(guān)架上安裝的傳感器可檢測(cè)到左右傾感應(yīng)片的左右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

該傳感方向盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可以實(shí)現(xiàn)前后左右四方個(gè)位的控制。

2.所述左右傾感應(yīng)片為配重結(jié)構(gòu)，由于左右傾感應(yīng)片自重，松開方向盤后左右傾感應(yīng)片會(huì)自動(dòng)回到最低位置，以實(shí)現(xiàn)左右復(fù)位。

3.軸套與安裝桿之間設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)前后感應(yīng)片復(fù)位作用的復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧分別安裝于安裝桿與前軸承座之間的軸套部位以及安裝桿與后軸承座之間的軸套部位，由于復(fù)位彈簧的設(shè)置，松開方向盤后前后感應(yīng)片會(huì)自動(dòng)回到初始位置，以實(shí)現(xiàn)前后復(fù)位。

兩個(gè)復(fù)位彈簧靠近安裝桿的一側(cè)均配設(shè)有平墊圈，平墊圈滑動(dòng)套設(shè)在所述軸套上，平墊圈的設(shè)置便于復(fù)位彈簧與安裝桿之間的配合。

4.所述前后感應(yīng)片為月牙形，能夠保證在左右旋轉(zhuǎn)時(shí)仍能與前接近開關(guān)架和后接近開關(guān)架上安裝的傳感器發(fā)生作用。

5.所述后軸承座上還固設(shè)有用于限制左右傾感應(yīng)片轉(zhuǎn)動(dòng)角度的限位塊，限位塊分列方向盤軸的兩側(cè)；方向盤軸轉(zhuǎn)動(dòng)至其最大角度時(shí)，左右傾感應(yīng)片與對(duì)應(yīng)的限位塊抵接，限位塊可限制左右傾感應(yīng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)施例中座艙的主視圖；

圖3是本實(shí)施例中座艙的俯視圖；

圖4是本實(shí)施例中座艙的左視圖；

圖5是本實(shí)施例中轉(zhuǎn)傾機(jī)構(gòu)的立體圖；

圖6是圖5的主視圖；

圖7是圖5的俯視圖；

圖8是本實(shí)施例中傳感方向盤的立體圖；

圖9是圖8的俯視圖；

圖10是圖8的主視圖；

圖11是圖10中a—a剖面示意圖；

圖12是圖11中b—b剖面示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖12所示，本發(fā)明的一種四方位傳感方向盤，包括外部套設(shè)有軸套31的方向盤軸32，方向盤軸32與軸套31在軸向上滑動(dòng)配合，方向盤軸32上沿徑向穿過(guò)有安裝桿33，安裝桿33與方向盤軸32固定連接，本實(shí)施例匯中，安裝桿33選用與方向盤軸32螺紋連接的螺栓。并且安裝桿33的兩端部分別穿過(guò)軸套31，軸套31上與安裝桿33對(duì)應(yīng)部位開設(shè)有沿軸向的長(zhǎng)槽34，安裝桿33與長(zhǎng)槽34之間形成周向鎖緊及軸向滑動(dòng)配合，安裝桿33的下端固設(shè)有前后感應(yīng)片35。軸套31由方向盤軸32上安裝桿33帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)左右旋轉(zhuǎn)，且方向盤軸32可相對(duì)于軸套31實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)，長(zhǎng)槽34的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)對(duì)方向盤軸32軸向前后移動(dòng)范圍的限位。

軸套31與安裝桿33之間設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)前后感應(yīng)片35復(fù)位作用的復(fù)位彈簧43，復(fù)位彈簧43分別安裝于安裝桿33與前軸承座36之間的軸套部位以及安裝桿33與后軸承座37之間的軸套部位。兩個(gè)復(fù)位彈簧43靠近安裝桿33的一側(cè)均配設(shè)有平墊圈44，平墊圈44滑動(dòng)套設(shè)在所述軸套31上，平墊圈44的設(shè)置便于復(fù)位彈簧43與安裝桿33之間的配合。由于復(fù)位彈簧43的設(shè)置，松開方向盤后前后感應(yīng)片35會(huì)自動(dòng)回到初始位置，以實(shí)現(xiàn)前后復(fù)位。

軸套31在其軸向兩端部位置處分別配設(shè)有軸承座，兩個(gè)軸承座分別稱之為前軸承座36和后軸承座37，前軸承座36處設(shè)有前接近開關(guān)架38，前接近開關(guān)架38上與前軸承座36配合處設(shè)有弧形槽，前軸承座36與該弧形槽形成周向轉(zhuǎn)動(dòng)配合；后軸承座37處設(shè)有后接近開關(guān)架39，后接近開關(guān)架39上與后軸承座37配合處設(shè)有弧形槽，后軸承座37與該弧形槽形成周向轉(zhuǎn)動(dòng)配合。

所述前軸承座36和后軸承座37上均設(shè)有用于同下述座艙體2固定連接的預(yù)埋固定座46。

所述軸套31上還固定設(shè)有左右傾感應(yīng)片40，后軸承座37上與左右傾感應(yīng)片40對(duì)應(yīng)處固設(shè)有左接近開關(guān)架41和右接近開關(guān)架42，左接近開關(guān)架41和右接近開關(guān)架42分列方向盤軸32的兩側(cè)。

所述左右傾感應(yīng)片40為配重結(jié)構(gòu)，由于左右傾感應(yīng)片40自重，松開方向盤后左右傾感應(yīng)片會(huì)自動(dòng)回到最低位置，以實(shí)現(xiàn)左右復(fù)位。

所述后軸承座37上還固設(shè)有用于限制左右傾感應(yīng)片40轉(zhuǎn)動(dòng)角度的限位塊45，限位塊45分列方向盤軸32的兩側(cè)；方向盤軸32轉(zhuǎn)動(dòng)至其最大角度時(shí)，左右傾感應(yīng)片40與對(duì)應(yīng)的限位塊45抵接，限位塊45可限制左右傾感應(yīng)片40的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍。

前接近開關(guān)架38和后接近開關(guān)架39上與前后感應(yīng)片35對(duì)應(yīng)處分別安裝有傳感器；左接近開關(guān)架41和右接近開關(guān)架42上與左右傾感應(yīng)片40對(duì)應(yīng)處分別安裝有傳感器。

本實(shí)施例中，所述前后感應(yīng)片35為月牙形，能夠保證在左右旋轉(zhuǎn)時(shí)仍能與前接近開關(guān)架38和后接近開關(guān)架39上安裝的傳感器發(fā)生作用。

傳感方向盤通過(guò)上述設(shè)計(jì)，方向盤軸32前后移動(dòng)帶動(dòng)前后感應(yīng)片35移動(dòng)，前接近開關(guān)架38和后接近開關(guān)架39上安裝的傳感器可檢測(cè)到前后感應(yīng)片的前后移動(dòng)；方向盤軸32左右旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)軸套31左右旋轉(zhuǎn)，軸套31進(jìn)而帶動(dòng)左右傾感應(yīng)片40轉(zhuǎn)動(dòng)，左接近開關(guān)架41和右接近開關(guān)架42上安裝的傳感器可檢測(cè)到左右傾感應(yīng)片40的左右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

該傳感方向盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,可以實(shí)現(xiàn)前后左右四個(gè)方位的控制，在機(jī)器操縱、工業(yè)控制以及玩具設(shè)備等領(lǐng)域具有重要意義。

本實(shí)施例還公開了一種可上下左右傾翻的旋轉(zhuǎn)游樂(lè)設(shè)備，包括主體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10以及設(shè)置在主體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10上并可升降的懸臂11，懸臂11的端部設(shè)有座艙，所述座艙包括與懸臂11固定連接的座艙安裝座1以及設(shè)置在座艙安裝座1上的座艙體2，本發(fā)明的四方位傳感方向盤設(shè)置在座艙體2內(nèi)，該傳感方向盤可實(shí)現(xiàn)前后推拉及左右旋轉(zhuǎn)功能，并通過(guò)傳感器檢測(cè)到方向盤的動(dòng)作。

座艙體2與座艙安裝座1之間設(shè)有可實(shí)現(xiàn)座艙體2多自由度翻轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)傾機(jī)構(gòu)48，轉(zhuǎn)傾機(jī)構(gòu)48包括前后旋轉(zhuǎn)座和左右旋轉(zhuǎn)座，前后旋轉(zhuǎn)座包括前后旋轉(zhuǎn)軸4，前后旋轉(zhuǎn)軸4的兩端配設(shè)有軸承座5，軸承座5與座艙安裝座1固定連接，左右旋轉(zhuǎn)座包括與前后旋轉(zhuǎn)軸4垂直固定連接的左右旋轉(zhuǎn)軸6，左右旋轉(zhuǎn)軸6上固定連接有安裝板7，座艙體2固定安裝在所述安裝板7上。

本實(shí)施例中，所述左右旋轉(zhuǎn)軸5與前后旋轉(zhuǎn)軸4垂直固定連接的設(shè)置方式如下：左右旋轉(zhuǎn)軸5與前后旋轉(zhuǎn)軸4呈垂直布設(shè)，且左右旋轉(zhuǎn)軸5的端部固定設(shè)有固定環(huán)9，固定環(huán)9固定套設(shè)在所述前后旋轉(zhuǎn)軸4的軸體中部。

轉(zhuǎn)傾機(jī)構(gòu)通過(guò)呈90度交叉布置的前后旋轉(zhuǎn)軸4和左右旋轉(zhuǎn)軸6可實(shí)現(xiàn)前后翻轉(zhuǎn)、左右傾斜或翻轉(zhuǎn)傾斜同時(shí)進(jìn)行，如向左前或右前方翻轉(zhuǎn)，向左后或右后方翻轉(zhuǎn)。

本實(shí)施例的座艙構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)新穎，用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了座艙的多自由度翻轉(zhuǎn)（前后左右自由翻轉(zhuǎn)）。該座艙的功能在虛擬現(xiàn)實(shí)，科技館飛行等體驗(yàn)，游樂(lè)設(shè)備以及科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域都具有重要意義。

座艙體2與座艙安裝座1之間還設(shè)有可驅(qū)動(dòng)座艙體1實(shí)現(xiàn)多自由度翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于座艙體2后部。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括分列在座艙安裝座1左右兩側(cè)的伸縮缸8，每個(gè)伸縮缸8均沿上下方向布置，且每個(gè)伸縮缸8的上端均與座艙體2的對(duì)應(yīng)部位鉸接連接，每個(gè)伸縮缸8的下端均與座艙安裝座1的對(duì)應(yīng)部位鉸接連接。

本實(shí)施例中，伸縮缸8選用氣缸，在驅(qū)動(dòng)控制時(shí)，座艙后部?jī)蓚?cè)伸縮缸8同步伸縮可實(shí)現(xiàn)座艙前傾或后仰；兩側(cè)伸縮缸8不同步伸縮可實(shí)現(xiàn)座艙的左右傾翻。

本實(shí)施例的可上下左右傾翻的旋轉(zhuǎn)游樂(lè)設(shè)備還包括信號(hào)采集及控制裝置，信號(hào)采集及控制裝置的信號(hào)輸入端與前接近開關(guān)架38、后接近開關(guān)架39、左接近開關(guān)架41和右接近開關(guān)架42上的傳感器控制連接，信號(hào)采集及控制裝置的信號(hào)輸出端與主體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10、懸臂11及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制連接。

本實(shí)施例的可上下左右傾翻的旋轉(zhuǎn)游樂(lè)設(shè)備具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式，手動(dòng)控制模式下：通過(guò)旋轉(zhuǎn)推拉傳感方向盤進(jìn)行操作：拉傳感方向盤，懸臂11上升同時(shí)座艙后仰；推傳感方向盤，懸臂11下降同時(shí)座艙前傾，可模擬飛機(jī)爬升和俯沖的效果。左右旋轉(zhuǎn)方向盤3，座艙兩側(cè)的氣缸右（左）側(cè)伸長(zhǎng)，則座艙向左（右）側(cè)傾翻。在懸臂11隨主體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，左右傾翻動(dòng)作和爬升俯沖配合可以真實(shí)的模擬飛機(jī)飛行的動(dòng)作。手動(dòng)控制可操作性強(qiáng)，體驗(yàn)者可通過(guò)操縱方向盤實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作，體驗(yàn)更加真實(shí)和驚險(xiǎn)刺激，滿足用戶參與感，提高了旋轉(zhuǎn)游樂(lè)設(shè)備的娛樂(lè)性和刺激性。

而自動(dòng)控制模式下，由預(yù)設(shè)的程序控制座艙實(shí)現(xiàn)，爬升、俯沖和左右傾翻。相比手動(dòng)控制，不需要人為操作，體驗(yàn)者可專注于體驗(yàn)飛行過(guò)程。

本實(shí)施例構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可以真實(shí)的模擬飛機(jī)飛行的爬升、俯沖和左右傾翻動(dòng)作，在科技館、飛行體驗(yàn)館和游樂(lè)場(chǎng)所等為各年齡段的人群提供飛行體驗(yàn)和娛樂(lè)休閑。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。