CN100516599C - 气动换档装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动换档装置，包括内设执行机构的壳体，壳体一侧装有驱动气缸，驱动气缸包括逐一连接的盖板、大气缸体、连接座、小气缸体、支承盖和气缸盖，盖板、大气缸体和连接座围成大腔体，大腔体内套大活塞环，连接座内套与大活塞环固接的大活塞顶杆，大活塞环与盖板间为A内腔，盖板上设A进气口，连接座、小气缸体和支承盖围成小腔体，小腔体内套小活塞环，支承盖内套设一端与小活塞环固接的小活塞顶杆，小活塞顶杆另一端连有驱动执行机构的推板，小活塞环与连接座间为B内腔，连接座上设B进气口，小活塞环与支承盖间为C内腔，支承盖上设C进气口。本发明具有结构简单、换档准确的优点。

Description

气动换档装置

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及气动换档装置。

背景技术

目前，汽车制造领域的变速器换档执行机构大多数为机械式手动换档，其典型结构是通过手动杆驱动连杆和拨叉来实现同步器换档，主要缺点是操纵频繁、劳动强度高。一些高档客车上采用的液力传动自动换档变速器(AT)换档执行机构，其典型结构是通过电子阀控制复杂的液压系统和液压摩擦离合器来实现换档，其主要缺点是效率低、能耗高、维修性和装配性差。

专利号为ZL200520066894.0的实用新型专利公开了一种汽车变速器气动换档装置，它是通过在壳体与端盖所形成的密封腔中的左空腔或右空腔中通入适量的压缩空气，使左空腔或右空腔的压力增加，推动活塞环在这一密封空腔中向右或向左作轴向移动，从而带动选档拨叉轴作相应移动来实现变速器的自动换档，变速器的空档位置是通过左空腔和右空腔中各设有的选档平衡弹簧自动推回的，其主要缺陷是在档位位置控制气缸的压缩空气供应终止后，由于选档平衡弹簧自动推回的作用，汽车振动运动过程中易发生掉档。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种由电磁阀控制装置控制驱动气缸驱动执行机构换档、适用于车辆变速器、结构简单、换档准确的气动换档装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种气动换档装置，包括壳体，壳体内装设有执行机构，壳体一侧装设有驱动气缸，所述驱动气缸包括逐一连接的盖板、大气缸体、连接座、小气缸体、支承盖和气缸盖，所述盖板、大气缸体和连接座围成大腔体，所述大腔体内套设大活塞环，连接座内套设有与大活塞环固接的大活塞顶杆，大活塞环与盖板之间为A内腔，盖板上设有与A内腔相通的A进气口，所述连接座、小气缸体和支承盖围成小腔体，所述小腔体内套设小活塞环，支承盖内套设有一端与小活塞环固接的小活塞顶杆，小活塞顶杆另一端连有与执行机构相连并带动执行机构工作的推板，小活塞环与连接座之间为B内腔，连接座上设有与B内腔相通的B进气口，小活塞环与支承盖之间为C内腔，支承盖上设有与C内腔相通的C进气口。

所述执行机构包括拨叉轴和拨叉，所述拨叉轴的两端滑设于壳体上所设支承孔内，所述拨叉装设于拨叉轴上，拨叉上设有A环形槽，所述驱动气缸上推板的端部设于A环形槽内；所述壳体上设有与支承孔相通的弹簧安装孔，所述弹簧安装孔内设有弹簧，并于壳体外侧的一端设有螺堵，所述拨叉轴的一端设有三个与弹簧安装孔相对的定位槽，定位槽与弹簧之间设有定位球。

所述拨叉轴上装设有套环，套环上设有B环形槽，壳体上设有角位移传感装置，所述角位移传感装置包括角位移传感器、转轴、连接销和连杆，所述角位移传感器固定于壳体外侧，所述转轴套设于壳体上，其一端通过连接销与角位移传感器的传感轴连接，另一端与连杆固接，所述连杆的端部设于B环形槽内。

所述盖板靠近大活塞环的一端、支承盖靠近小活塞环的一端以及连接座的两端均设有缓冲垫。

所述壳体上设有与支承孔相通的位置开关安装孔，所述拨叉轴上设有与位置开关安装孔相对的感应凹槽，位置开关安装孔靠壳体外侧的一端装设有可与空档灯连接的位置开关，靠感应凹槽的一端设有顶杆，所述顶杆与位置开关的感应轴之间设有顶杆弹簧。

所述执行机构与驱动气缸均为两件，各驱动气缸中推板的端部分别置于一执行机构中拨叉的A环形槽内，所述壳体上设有连通两件执行机构中支承孔的互锁孔，各拨叉轴上均设有一与互锁孔相对的互锁凹槽，互锁孔内设有互锁销。

所述两件执行机构中的位置开关和拨叉错位布置。

与现有技术相比，本发明的优点就在于：

1、整体结构简单、制造难度较低、检测维修方便、便于与车辆的变速传动装置结合，本发明的驱动气缸是由大气缸体和小气缸体串接实现三位定位控制的，只须将压缩空气通入各档位相对应的驱动气缸内腔中，便能使小活塞顶杆带动选档拨叉轴准确的轴向移动到档位位置；

2、换档到位后压缩空气终止供应，由于在拨叉轴的一端设有三个与定位球对应的定位槽，在定位球与定位槽的配合作用下不会发生掉档；

3、壳体上设有角位移传感装置，在执行换档的同时，角位移传感装置将检测到的档位位置信号传递给电子控制系统，便于控制；

4、在盖板靠近大活塞环的一端、支承盖靠近小活塞环的一端以及连接座的两端均设有缓冲垫，可起到减振缓冲的作用，防止驱动气缸受损；

5、壳体上装设有可与空档灯相连接的位置开关，在回空档的同时，位置开关接通，空档灯发出空档信号；

6、两件执行机构中的位置开关和拨叉错位布置，使两件拨叉之间具有足够的距离，又便于将整体结构紧凑布置；

7、可适用于多种车辆变速器，尤其实用于电油混合动力客车上的机械自动变速器使用，本发明的实施具有积极的经济效益和社会效益。

8、便于与电磁阀控制装置结合，实现电磁阀控制气动换档，可与电子控制系统结合实现电子智能控制，免去手动操纵杆换档动作，操作方便可靠，减轻了驾驶员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面视图；

图3是图1的B-B剖面视图；

图4是图2的D-D剖面视图；

图5是图1的C-C剖面视图。

图中各标号表示：

1、壳体              2、驱动气缸

3、推板              4、执行机构

5、角位移传感装置    11、支承孔

12、弹簧安装孔       13、弹簧

14、螺堵             15、位置开关安装孔

16、互锁孔           17、互锁销

18、连接板           20、小活塞顶杆

21、盖板             22、大气缸体

23、连接座           24、小气缸体

25、支承盖           26、气缸盖

27、大活塞环         28、大活塞顶杆

29、小活塞环         41、拨叉轴

42、拨叉             43、定位槽

44、定位球           45、套环

46、感应凹槽     47、互锁凹槽

48、A环形槽      51、角位移传感器

52、转轴         53、连接销

54、连杆         55、B环形槽

61、位置开关     62、顶杆

63、顶杆弹簧     210、缓冲垫

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的一种气动换档装置，包括壳体1，壳体1内装设有两件执行机构4，壳体1一侧装设有连接板18，连接板18上装设有由电磁阀控制装置控制的两件驱动气缸2，两件驱动气缸2分别为第一驱动气缸和第二驱动气缸。各驱动气缸2包括逐一连接的盖板21、大气缸体22、连接座23、小气缸体24、支承盖25和气缸盖26，盖板21、大气缸体22和连接座23围成大腔体，大腔体内套设大活塞环27，连接座23内套设有与大活塞环27固接的大活塞顶杆28，连接座23、小气缸体24和支承盖25围成小腔体，小腔体内套设小活塞环29，支承盖25内套设有一端与小活塞环29固接的小活塞顶杆20，小活塞顶杆20另一端连有与执行机构4相连并带动执行机构4工作的推板3。盖板21靠近大活塞环27的一端、支承盖25靠近小活塞环29的一端以及连接座23的两端均设有缓冲垫210，可起到减振缓冲的作用，防止驱动气缸2受损。大活塞环27与盖板21之间为A内腔，盖板21上设有与A内腔相通的A进气口，小活塞环29与连接座23之间为B内腔，连接座23上设有与B内腔相通的B进气口，小活塞环29与支承盖25之间为C内腔，支承盖25上设有与C内腔相通的C进气口，A进气口、B进气口和C进气口分别与电磁阀控制装置连接。执行机构4包括拨叉轴41和拨叉42，拨叉轴41的两端滑设于壳体1上所设支承孔11内，拨叉42装设于拨叉轴41上，拨叉42上设有A环形槽48，各驱动气缸2中推板3的端部分别置于一执行机构4中拨叉42的A环形槽48内；壳体1上设有与支承孔11相通的弹簧安装孔12，弹簧安装孔12内设有弹簧13，并于壳体1外侧的一端设有螺堵14，拨叉轴41的一端设有三个与弹簧安装孔12相对的定位槽43，定位槽43与弹簧13之间设有定位球44。壳体1上设有连通两件执行机构4中支承孔11的互锁孔16，各拨叉轴41上均设有一与互锁孔16相对的互锁凹槽47，互锁孔16内设有互锁销17。壳体1上设有与支承孔11相通的位置开关安装孔15，拨叉轴41上设有与位置开关安装孔15相对的感应凹槽46，位置开关安装孔15靠壳体1外侧的一端装设有可与空档灯连接的位置开关61，靠感应凹槽46的一端设有顶杆62，顶杆62与位置开关61的感应轴之间设有顶杆弹簧63。在回空档的同时，位置开关61接通，空档灯发出空档信号。两件执行机构4中的位置开关61和拨叉42错位布置，不仅保证两件拨叉42之间具有足够的距离，又便于将整体结构紧凑布置。拨叉轴41上装设有套环45，套环45上设有B环形槽55，壳体1上设有角位移传感装置5，角位移传感装置5包括角位移传感器51、转轴52、连接销53和连杆54，角位移传感器51固定于壳体1外侧，转轴52套设于壳体1上，其一端通过连接销53与角位移传感器51的传感轴连接，另一端与连杆54固接，连杆54的端部设于B环形槽55内。执行机构4在执行换档的同时，角位移传感装置5将检测到的档位位置信号传递给电子控制系统，便于控制。相对于机械式换档装置，本发明整体结构简单、制造难度较低、检测维修方便、便于与车辆的变速传动装置结合，便于与电磁阀控制装置结合，实现电磁阀控制气动换档，可与电子控制系统结合实现电子智能控制，免去手动操纵杆换档动作，操作方便可靠，减轻了驾驶员的劳动强度。

本发明的驱动气缸2是由大气缸体22和小气缸体24串接实现三位定位控制的，只须向电磁阀控制装置输入相应的档位控制电信号，使压缩空气通入该档位的相对应的驱动气缸2的内腔中，由驱动气缸2上的活塞杆带动推板3，再由推板3将动力传递到执行机构4，便能使执行机构4中拨叉42准确的轴向移动到档位位置，完成换档动作；当换档后压缩空气供应终止时，由于在拨叉轴41的一端设有与定位球44对应的三个定位槽43，在定位球44与定位槽43的配合作用下不会发生掉档；本发明可适用于多种车辆变速器，尤其实用于电油混合动力客车上的机械自动变速器使用，具有积极的经济效益和社会效益。

Claims (7)

1、一种气动换档装置，包括壳体(1)，壳体(1)内装设有执行机构(4)，其特征在于：壳体(1)一侧装设有驱动气缸(2)，所述驱动气缸(2)包括逐一连接的盖板(21)、大气缸体(22)、连接座(23)、小气缸体(24)、支承盖(25)和气缸盖(26)，所述盖板(21)、大气缸体(22)和连接座(23)围成大腔体，所述大腔体内套设大活塞环(27)，连接座(23)内套设有与大活塞环(27)固接的大活塞顶杆(28)，大活塞环(27)与盖板(21)之间为A内腔，盖板(21)上设有与A内腔相通的A进气口，所述连接座(23)、小气缸体(24)和支承盖(25)围成小腔体，所述小腔体内套设小活塞环(29)，支承盖(25)内套设有一端与小活塞环(29)固接的小活塞顶杆(20)，小活塞顶杆(20)另一端连有与执行机构(4)相连并带动执行机构(4)工作的推板(3)，小活塞环(29)与连接座(23)之间为B内腔，连接座(23)上设有与B内腔相通的B进气口，小活塞环(29)与支承盖(25)之间为C内腔，支承盖(25)上设有与C内腔相通的C进气口，所述执行机构(4)包括拨叉轴(41)和拨叉(42)，所述拨叉轴(41)的两端滑设于壳体(1)上所设支承孔(11)内，所述拨叉(42)装设于拨叉轴(41)上，拨叉(42)上设有A环形槽(48)，所述驱动气缸(2)上所述推板(3)的端部设于A环形槽(48)内；所述壳体(1)上设有与支承孔(11)相通的弹簧安装孔(12)，所述弹簧安装孔(12)内设有弹簧(13)，并于壳体(1)外侧的一端设有螺堵(14)，所述拨叉轴(41)的一端设有三个与弹簧安装孔(12)相对的定位槽(43)，定位槽(43)与弹簧(13)之间设有定位球(44)。

2、根据权利要求1所述的气动换档装置，其特征在于：所述拨叉轴(41)上装设有套环(45)，套环(45)上设有B环形槽(55)，壳体(1)上设有角位移传感装置(5)，所述角位移传感装置(5)包括角位移传感器(51)、转轴(52)、连接销(53)和连杆(54)，所述角位移传感器(51)固定于壳体(1)外侧，所述转轴(52)套设于壳体(1)上，转轴(52)一端通过连接销(53)与角位移传感器(51)的传感轴连接，另一端与连杆(54)固接，所述连杆(54)的端部设于B环形槽(55)内。

3、根据权利要求1或2所述的气动换档装置，其特征在于：所述盖板(21)靠近大活塞环(27)的一端、支承盖(25)靠近小活塞环(29)的一端以及连接座(23)的两端均设有缓冲垫(210)。

4、根据权利要求1或2所述的气动换档装置，其特征在于：所述壳体(1)上设有与支承孔(11)相通的位置开关安装孔(15)，所述拨叉轴(41)上设有与位置开关安装孔(15)相对的感应凹槽(46)，位置开关安装孔(15)靠壳体(1)外侧的一端装设有与空档灯连接的位置开关(61)，位置开关安装孔(15)靠感应凹槽(46)的一端设有顶杆(62)，所述顶杆(62)与位置开关(61)的感应轴之间设有顶杆弹簧(63)。

5、根据权利要求3所述的气动换档装置，其特征在于：所述壳体(1)上设有与支承孔(11)相通的位置开关安装孔(15)，所述拨叉轴(41)上设有与位置开关安装孔(15)相对的感应凹槽(46)，位置开关安装孔(15)靠壳体(1)外侧的一端装设有与空档灯连接的位置开关(61)，位置开关安装孔(15)靠感应凹槽(46)的一端设有顶杆(62)，所述顶杆(62)与位置开关(61)的感应轴之间设有顶杆弹簧(63)。

6、根据权利要求5所述的气动换档装置，其特征在于：所述执行机构(4)与驱动气缸(2)均为两件，各驱动气缸(2)中所述推板(3)的端部分别置于一执行机构(4)中拨叉(42)的A环形槽(48)内，所述壳体(1)上设有连通两件执行机构(4)中支承孔(11)的互锁孔(16)，各拨叉轴(41)上均设有一与互锁孔(16)相对的互锁凹槽(47)，互锁孔(16)内设有互锁销(17)。

7、根据权利要求6所述的气动换档装置，其特征在于：所述两件执行机构(4)中的位置开关(61)和拨叉(42)错位布置。

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