CN101520089A - 变速器副箱气动换挡操纵系统 - Google Patents

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一种汽车工程技术领域的变速器副箱气动换挡操纵系统，包括：空气滤清器及减压阀、高低档控制阀、分路控制阀、分路开关、后取力防错阀、复合档位控制汽缸和取力器开关，本发明将原系统中的分路控制阀从主气路移到控制气路，在复合档位控制汽缸低档进气口前增加了一个后取力防错阀，并对原有两个控制阀和一个分路开关的结构进行了重新设计。彻底解决了车辆后取力时的误操作问题，同时也避免了副箱同步器的脱档问题。

Description

变速器副箱气动换挡操纵系统
技术领域
本发明涉及的是一种汽车工程技术领域的装置，具体是一种变速器副箱气动换挡操纵系统。
背景技术
目前国内外生产的主副箱结构双中间轴重型汽车变速器采用的副箱高低档换挡气操纵系统主要有两种：
第一种气操纵系统是直接通过手动控制高低档控制阀进行气路切换，用高压气推动复合档位控制汽缸活塞左右运动，进而实现高低档换挡。其缺点是，当车辆采用后取力方式时，变速器副箱容易受到由于驾驶员误操作而引起的损坏。这是由于推动复合档位控制汽缸活塞向一侧运动的高压气始终存在，如果驾驶员在关闭取力器开关前，此时复合档位控制汽缸活塞被一股来自取力器的更高压气从低档位置推到空档位置没有切断发动机动力，即踩下离合器或主箱挂入空挡，副箱同步器将在复合档位控制汽缸活塞一侧高压气的推动下直接换入低档，就会产生接合齿严重打齿现象，造成变速器副箱损坏；
第二种气操纵系统除在前一种系统的基础上增加一个控制气路执行高低档控制阀的气路切换外，还在主气路上增加了一个分路控制阀，使得副箱换入档位后，主气路即被切断，于是高压气就不能进入复合档位控制汽缸内执行换挡。这种气操纵系统虽然解决了第一种系统的缺点，但是由于在变速器换入档位后复合档位控制汽缸内没有高压气，不能使活塞在高压气的推力作用下保持在高档或低档位置上，因此使得变速器在车辆行驶过程中容易脱档。
现有技术中也采取了增加复合档位控制汽缸自锁机构、副箱同步器自锁机构等措施来弥补上述缺陷，这在一定程度上起到了效果，但会使变速器结构复杂化、并增加制造成本。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种变速器副箱气动换挡操纵系统，将原系统中的分路控制阀从主气路移到控制气路，在复合档位控制汽缸低档进气口前增加了一个后取力防错阀，并对原有两个控制阀和一个分路开关的结构进行了重新设计。彻底解决了车辆后取力时的误操作问题，同时也避免了副箱同步器的脱档问题。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：空气滤清器及减压阀、高低档控制阀、分路控制阀、分路开关、后取力防错阀、复合档位控制汽缸和取力器开关，其中：空气滤清器及减压阀的输入端和取力器开关的输入端分别与整车气源相连，空气滤清器及减压阀的输出端分别连接高低档控制阀的第一输入端和分路控制阀的输入端，分路控制阀的输出端分别与分路开关的第一输入端和后取力防错阀的第二气门相连接，分路开关的第一输出端连接高低档控制阀的第一进气口，分路开关的第二输出端连接高低档控制阀的第二进气口，高低档控制阀的低档控制端与后取力防错阀的第一气门相连接，高低档控制阀的高档控制端与复合档位控制汽缸的高档进气口相连接，复合档位控制汽缸的低档进气口与后取力防错阀的第三气门相连接，后取力防错阀的第四气门与复合档位控制汽缸的后取力进气口分别与取力器开关的输出端相连接。
所述的整车气源是指：储气罐提供的压力为7～8Bar的压缩空气。
所述的空气滤清器及减压阀的输入端接受气压为7～8Bar，输出端输出气压为5～6Bar。
所述的后取力防错阀包括：阀体、复位器和阀芯，其中阀体内部设有阀芯和复位器，第一气门设置于阀体上与复位器同侧并垂直于阀芯，第三气门设置于阀体上相对于复位器的一侧并平行于第一气门，第二气门和第四气门分别设置于阀体的两端并与阀芯相平行。
所述的复位器包括：自锁弹簧和钢球，其中：自锁弹簧固定于阀体内侧，钢球活动设置于自锁弹簧和阀芯之间。
所述的复合档位控制汽缸包括：缸体、高低档活塞、后取力活塞、限位块和拨叉轴，其中：高低档活塞、限位块和后取力活塞依次平行设置于缸体内部并依次与拨叉轴连接，复合档位控制汽缸的高档进气口与高低档活塞和缸体所形成的腔体相通，复合档位控制汽缸的低档进气口与高低档活塞和后取力活塞所形成的腔体相通，复合档位控制汽缸的后取力进气口与后取力活塞和缸体所形成的腔体相通。
本发明彻底解决了车辆后取力时的误操作问题，同时也避免了副箱同步器的脱档问题。同时在变速器上布局简单，制造成本也低。
附图说明
图1为本发明的连接示意图；
图2为后取力防错阀示意图；
图3为复合档位控制汽缸示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括：空气滤清器及减压阀1、高低档控制阀2、分路控制阀3、分路开关4、后取力防错阀5、复合档位控制汽缸6和取力器开关7，其中：空气滤清器及减压阀1的输入端和取力器开关7的输入端分别与整车气源相连，空气滤清器及减压阀1的输出端分别连接高低档控制阀2的第一输入端和分路控制阀3的输入端，分路控制阀3的输出端分别与分路开关4的第一输入端和后取力防错阀5的第二气门9相连接以构成气路a和气路b，分路开关4的第一输出端连接高低档控制阀2的第一进气口并构成气路c，分路开关4的第二输出端连接高低档控制阀2的第二进气口并构成气路d，高低档控制阀2的低档控制端与后取力防错阀5的第一气门8相连接，高低档控制阀2的高档控制端与复合档位控制汽缸的高档进气口12相连接，复合档位控制汽缸的低档进气口13与后取力防错阀5的第三气门10相连接，后取力防错阀5的第四气门11与复合档位控制汽缸6的分别与取力器开关7的输出端相连接并构成气路e和气路f。
所述的整车气源是指：储气罐提供的压力为7～8Bar的压缩空气。
所述的空气滤清器及减压阀1的输入端接受气压为7～8Bar，输出端输出气压为5～6Bar。
如图2所示，所述的后取力防错阀5包括：阀体14、自锁弹簧15、阀芯16、钢球17和密封圈18，其中：阀体14内部设有阀芯16，自锁弹簧15固定于阀体14内侧并与阀芯16相垂直，钢球17活动设置于自锁弹簧15和阀芯16之间，第一气门8设置于阀体14上与自锁弹簧15同侧并垂直于阀芯16，第三气门10设置于阀体14上相对于自锁弹簧15的一侧并平行于第一气门8，第二气门9和第四气门11分别设置于阀体14的两端并与阀芯16相平行，两个密封圈18环绕设置于阀芯16与阀体14的接触面上。
如图3所示，所述的复合档位控制汽缸6包括：缸体19、高低档活塞20、后取力活塞21、限位块22和拨叉轴23，其中：高低档活塞20、限位块22和后取力活塞21依次平行设置于缸体19内部并依次与拨叉轴23连接，复合档位控制汽缸的高档进气口12与高低档活塞20和缸体19所形成的腔体相通，复合档位控制汽缸的低档进气口13与高低档活塞20和后取力活塞21所形成的腔体相通，复合档位控制汽缸的后取力进气口24与后取力活塞21和缸体19所形成的腔体相通。
本实施例通过以下方式进行工作：
在主气路中，来自整车气源的7～8Bar高压空气经过减压阀1后，气流压力降到5～6Bar左右。
当高档出气口打开时，高压气将从复合档位控制汽缸6上的高档进气口12进入，推动高低档活塞20向左运动，带动高低档拨叉轴23换入高档；当低档出气口打开时，高压气将经过后取力防错阀5从复合档位控制汽缸6上的低档进气口13进入，推动高低档活塞20向右运动，带动拨叉轴23换入低档。
在控制气路中，分路开关4是一个二位三通阀，两个出气口与高低档控制阀2的两个控制气接口相连，分别负责打开高低档控制阀2的高、低档出气口。
如图2所示，当阀芯16处于图示位置时，第一进气口8和第三进气口10之间的气路接通。分路控制阀3只有当变速器主箱挂入空挡时处于接通状态：此时高压控制气经气路b，从后取力防错阀5的第二进气口9进入使阀芯16处于图示位置，打开低档气路。分路开关4此时也可起作用，通过气路c、d分别控制高低档控制阀2高、低档出气口的打开或关闭。当变速器主箱挂入挡位后，分路控制阀3即处于断开状态：此时整个控制气路中没有高压气，分路开关4不起作用，后取力防错阀5由于自缩装置12的作用，阀芯16仍旧处于图示位置。
在气路e中，取力器开关7是一个二位二通阀，有接通和关闭两种状态，具体如下：
当接通时，高低档活塞20处于低档位置：来自整车气源的7～8巴高压空气通过气路e从取力汽缸上的后取力进气口24进入汽缸，由于来自后取力气路的气流压力大于主气路气压，于是后取力活塞21和高低档活塞20在气压推动下一起向左运动，到限位块22位置时停止，此时高低档活塞20正好处于空挡位置。与此同时，进入气路f的气流从第二进气口进入后取力防错阀5，将阀芯16推至左侧，于是后取力防错阀5第一进气口8和第三进气口10之间的气路被切断，主气路中的气流不能进入复合档位控制汽缸6，同时汽缸内的残余气体通过阀芯16上的小孔经过气路b被排空(残余气体也可用其它方式排空)。
当关闭取力器开关7后，后取力气路被切断，但由于复合档位控制汽缸6内没有高压气，所以高低档活塞20仍旧保持在空档位置，要想重新换入档位，就必须接通控制气路，而本气操纵系统的特点是只有在变速器主箱挂入空挡时才能接通控制气路，于是就避免了后取力时的误操作问题。

Claims (5)

1、一种变速器副箱气动换挡操纵系统，其特征在于，包括：空气滤清器及减压阀、高低档控制阀、分路控制阀、分路开关、后取力防错阀、复合档位控制汽缸和取力器开关，其中：空气滤清器及减压阀的输入端和取力器开关的输入端分别与整车气源相连，空气滤清器及减压阀的输出端分别连接高低档控制阀的第一输入端和分路控制阀的输入端，分路控制阀的输出端分别与分路开关的第一输入端和后取力防错阀的第二气门相连接，分路开关的第一输出端连接高低档控制阀的第一进气口，分路开关的第二输出端连接高低档控制阀的第二进气口，高低档控制阀的低档控制端与后取力防错阀的第一气门相连接，高低档控制阀的高档控制端与复合档位控制汽缸的高档进气口相连接，复合档位控制汽缸的低档进气口与后取力防错阀的第三气门相连接，后取力防错阀的第四气门与复合档位控制汽缸的后取力进气口分别与取力器开关的输出端相连接。
2、根据权利要求1所述的变速器副箱气动换挡操纵系统，其特征是，所述的后取力防错阀包括：阀体、复位器和阀芯，其中阀体内部设有阀芯和复位器，第一气门设置于阀体上与复位器同侧并垂直于阀芯，第三气门设置于阀体上相对于复位器的一侧并平行于第一气门，第二气门和第四气门分别设置于阀体的两端并与阀芯相平行。
3、根据权利要求2所述的变速器副箱气动换挡操纵系统，其特征是，所述的复位器包括：自锁弹簧和钢球，其中：自锁弹簧固定于阀体内侧，钢球活动设置于自锁弹簧和阀芯之间。
4、根据权利要求1所述的变速器副箱气动换挡操纵系统，其特征是，所述的复合档位控制汽缸包括：缸体、高低档活塞、后取力活塞、限位块和拨叉轴，其中：高低档活塞、限位块和后取力活塞依次平行设置于缸体内部并依次与拨叉轴连接，复合档位控制汽缸的高档进气口与高低档活塞和缸体所形成的腔体相通，复合档位控制汽缸的低档进气口与高低档活塞和后取力活塞所形成的腔体相通，复合档位控制汽缸的后取力进气口与后取力活塞和缸体所形成的腔体相通。
5、根据权利要求1所述的变速器副箱气动换挡操纵系统，其特征是，所述的空气滤清器及减压阀的输入端接受气压为7～8Bar，输出端输出气压为5～6Bar。
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