CN101900206A - 一种自动变速箱的换档气缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动变速箱的换档气缸，其包括气缸体，气缸体包括前后设置的各自内设有活塞腔的缸体I和缸体II，两缸体的活塞腔同轴设置并在对应的侧壁中心设有贯通两腔的通孔；缸体I内设活塞杆I及活塞I以构成气缸I；缸体II内设活塞杆II及活塞II以构成气缸II，气缸II为三位气缸，其上设有可将活塞II锁定于中位的复位装置；活塞杆II穿过通孔套设于活塞杆I中并与之构成轴向滑动配合。本发明通过同轴套接的两个活塞杆，可驱动两个拨叉换档；整体结构紧凑、节约空间，使变速箱箱体加工更简单。

Description

一种自动变速箱的换档气缸 

技术领域

本发明涉及一种汽车变速箱的换挡机构，尤其是涉及一种自动变速箱的换档气缸。 

背景技术

使用气缸驱动拨叉换挡的设有三个或以上档位的车用自动变速箱，较为常用在电动车、混合动力车等汽车上；这类变速箱通常采用两个或以上的拨叉实现变速箱的换档功能，并使用一个气缸对应驱动一个拨叉，例如名为“三位置型换挡气缸”(专利号：ZL200920084191.9)的专利，即是应用于此类换挡机构；对于这种一个气缸驱动一个拨叉的结构，需要在箱体中设置两个或以上的气缸，由此造成较为明显的不足：多个气缸占用空间大，不利于变速箱箱体结构的简化、不适应汽车轻量化发展方向。 

发明内容

本发明主要目的是提供一种自动变速箱的换档气缸，其具有同轴套接的两个活塞杆，可驱动两个拨叉换挡；整体结构紧凑、节约空间，使变速箱箱体加工更简单。 

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种自动变速箱的换档气缸，包括气缸体，所述气缸体包括前后设置的各自内设有活塞腔的缸体Ⅰ和缸体Ⅱ，两缸体的活塞腔同轴设置并在对应的侧壁中心设有贯通两腔的通孔；所述缸体Ⅰ内设活塞杆Ⅰ及活塞Ⅰ以构成气缸Ⅰ；所述缸体Ⅱ内设活塞杆Ⅱ及活塞Ⅱ以构成气缸Ⅱ，气缸Ⅱ为三位气缸，其上设有可将活塞Ⅱ锁定于中位的复位装置；所述活塞杆Ⅱ穿过通孔套设于活塞杆Ⅰ中并与之构成轴向滑动配合。对于变速箱，两个或两个以上的拨叉换挡，其中至少有一拨叉为三位拨叉，即其具有三位位置，除了左右两个换挡位，还具有中位空挡位；对于三位拨叉，采用三位气缸，即气缸Ⅱ对其驱动，复位装置可使气缸Ⅱ处于中位位置，以便气缸Ⅰ驱动其连接的拨叉进行换挡；由于本发明包括有两个独立驱动的子气缸，即气缸Ⅰ和气缸Ⅱ，两子气缸的活塞杆同轴套设，故可分别驱动两个不同的拨叉进行换档操作；两个活塞杆同轴套设，使得气缸Ⅰ、气缸Ⅱ缸体亦相应地同轴设置并可联为一体，相较于两个单独的气缸，这种结构整体结构紧凑、需占用空间小，且安装简单。 

气缸Ⅱ的复位装置可以是多种结构，可以是如背景技术所述的三位置型换挡气缸中采用的弹簧式结构或双弹簧结构，也可以是可锁定活塞杆的锁定机构，其在活塞杆上设置诸 如锁止孔、台阶等限位结构，相应的机构对限位结构锁定操作而构成气缸Ⅱ的中位锁止；作为优选，所述复位装置为设于缸体Ⅱ端部并可促动活塞杆Ⅱ作轴向移动的气缸Ⅲ。采用气缸作为复位，与气缸Ⅱ同为气动装置，便于控制。 

如果气缸Ⅱ回复中位动作失效或回复位置不到位，将会出现挂双档的情况，后果轻则汽车无法行驶重则变速箱齿轮损坏；为进一步提高复位装置的可靠性，作为优选，所述气缸Ⅲ为设有双活塞的三腔结构，其活塞杆Ⅲ上设有两活塞Ⅲ的轴向滑动段，活塞Ⅲ在该滑动段上可滑动距离不小于气缸Ⅱ的最大行程之半；当气缸Ⅲ中间腔进气，两活塞Ⅲ在缸体中相背滑动并达到最大行程时，可带动活塞杆Ⅱ移动，直至活塞Ⅱ处于中位位置。背向滑动的双活塞结构，使得复位动作时，无论活塞Ⅱ处于左位还是右位，均可被活塞杆Ⅱ带动移向中位位置；复位气缸的两活塞在缸体中达到最大行程时，相应地，气缸Ⅱ的活塞Ⅱ处于中位位置，这种结构，使活塞Ⅱ能够可靠地回复到中位位置，不易产生回复不到位的现象，因而复位的可靠性较高。 

气缸Ⅲ需要驱动气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ，提高两气缸活塞杆的同轴度，则可提高驱动性能，作为优选，所述活塞杆Ⅲ为活塞杆Ⅱ的自由端轴向延伸进入气缸Ⅲ缸体内的延伸段所构成。气缸Ⅲ与气缸Ⅱ采用一体结构的活塞杆，使两者活塞杆间无需其他连接结构，不仅可通过机械加工而获得较高的同轴度，也使整体结构更加简单。 

气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的活塞杆为套设，故两气缸需要具有较高的同轴度，作为优选，所述气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的缸体联为一体构成气缸体，该气缸体设有同轴心的左右两腔，两腔分设为气缸Ⅰ与气缸Ⅱ的活塞腔。气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的缸体联为一体，使得两缸体的活塞腔可以通过机械加工而获得较高的同轴度；另外，这种同一缸体结构，也使整体结构更加简单、安装维护更方便。 

气缸体的活塞腔需要精加工，作为优选，所述气缸体外圆周上套设有外缸体，该外缸体外圆周上设有可固定连接于变速箱箱体的法兰。缸体分为气缸体和外缸体，这种分体结构，使气缸体的质量较轻、体积相对较小，便于对两活塞腔的机械精加工。 

气缸体两活塞腔为同轴设置的左右两腔，为加工方便，作为优选，气缸体的左右两个活塞腔直径相等。使其更易于加工，加工成本更低。 

气缸Ⅰ驱动其对应的拨叉换挡时，气缸Ⅱ需要处于中位位置；为进一步提高换挡操作的安全性，作为优选，所述活塞杆Ⅰ端部进入气缸Ⅱ腔体并达到极限位置时，该端部可与活塞Ⅱ贴靠于活塞Ⅱ的中位位置。气缸Ⅰ与气缸Ⅱ活塞腔之间设有隔板，隔板中部设有相通的孔，活塞杆端Ⅰ部通过该通孔可滑动进入气缸Ⅱ的腔体；当气缸Ⅰ换挡时，活塞杆Ⅰ端部 可将向其偏移的活塞Ⅱ强制推回中位位置，由此提高了安全性。 

三个或以上的拨叉换挡结构，其中至少有两个为三位拨叉；为提高应用范围，以适应三个或以上的拨叉换挡操作，作为优选，所述气缸Ⅰ为两位或三位气缸；当气缸Ⅰ设为三位气缸时，其上设置复位装置。当气缸Ⅰ设为三位气缸时，则与气缸Ⅱ一样可驱动三位拨叉。 

因此，本发明具有结构合理、易于制作、装配简单方便等特点，尤其是可驱动两个拨叉进行换挡操作，且具有较高的操控精度；本发明整体结构紧凑、节约空间，使变速箱箱体结构更简单、更易于加工。 

附图说明

附图1是本发明一种自动变速箱的换档气缸的一种结构示意图；附图2是本发明的装配使用结构示意图。 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 

实施例1：本发明一种自动变速箱的换档气缸，如附图1、附图2所示，其包括内设活塞腔的气缸体、活塞、可驱动变速箱档位拨叉进行换挡动作的活塞杆，活塞、活塞杆设为两组，即活塞杆Ⅰ11、活塞Ⅰ12和活塞杆Ⅱ21及活塞Ⅱ22，气缸体包括前后设置的各自内设有活塞腔的缸体Ⅰ1和缸体Ⅱ2；缸体Ⅰ1内设活塞杆Ⅰ11及活塞Ⅰ12以构成气缸Ⅰ；缸体Ⅱ2内设活塞杆Ⅱ21及活塞Ⅱ22以构成气缸Ⅱ，气缸Ⅱ为三位气缸，其上设有可将活塞Ⅱ22锁定于中位的复位装置；活塞杆Ⅱ21穿过通孔8套设于活塞杆Ⅰ11中并与之构成轴向滑动配合。 

复位装置为设于气缸Ⅱ端部并可促动活塞杆Ⅱ21作轴向移动的气缸Ⅲ。气缸Ⅲ为设有双活塞的三腔结构，其包括活塞杆31、两个活塞Ⅲ32、缸体3及端盖5；活塞杆Ⅲ31上设有两活塞Ⅲ32的轴向滑动段，活塞Ⅲ32在该滑动段上可滑动距离不小于气缸Ⅱ的最大行程之半；当气缸Ⅲ中间腔进气，两活塞Ⅲ32在缸体中相背滑动并达到最大行程时，可带动活塞杆Ⅱ21移动，直至活塞Ⅱ22处于中位位置。活塞杆Ⅲ31为活塞杆Ⅱ21的自由端轴向延伸进入气缸Ⅲ缸体内的延伸段所构成。 

缸体Ⅰ1和缸体Ⅱ2为一体制作而成的一体结构，其外圆周上套设有外缸体4，该外缸体4外圆周上设有可固定连接于变速箱箱体的法兰41。气缸体2的左右两个活塞腔直径相等。 

气缸Ⅰ与气缸Ⅱ活塞腔之间设有隔板，隔板中部设有相通的孔，气缸Ⅰ的活塞杆Ⅰ11端部通过该通孔可滑动进入气缸Ⅱ的活塞腔；活塞杆Ⅰ11端部进入气缸Ⅱ腔体并达到极限位置时，该端部可与活塞Ⅱ22贴靠于活塞Ⅱ22的中位位置。 

使用时，当电磁阀切断D和E腔的气路时，在A腔充气，在气压作用下，双活塞32向左右滑动至活塞腔的两端，并带动活塞杆Ⅱ21移动并保持在中位，变速箱拨叉6处空档位；当B腔进气，活塞Ⅰ12向右移动，活塞杆Ⅰ推动对应的拨叉7挂入1档。 

当车辆要升档，向C腔充气，活塞Ⅰ12向左移动，推动对应的拨叉7进入空档，于此同时电磁阀也对D腔充气，使活塞杆Ⅱ21向右移动，让对应的拨叉6挂入2档。 

当切断D腔气体，对E腔充气，活塞Ⅱ22左移，活塞杆Ⅱ21推动拨叉6挂入3档。 

变速箱降挡原理同上。 

实施例2：气缸Ⅰ设为三位气缸，其上设置复位装置。复位装置设于缸体Ⅰ1端部，或设于缸体Ⅰ1和缸体Ⅱ2之间。其余同实施例1。 

Claims (10)

1.一种自动变速箱的换档气缸，包括气缸体，其特征在于：所述气缸体包括前后设置的各自内设有活塞腔的缸体Ⅰ(1)和缸体Ⅱ(2)，两缸体的活塞腔同轴设置并在对应的侧壁中心设有贯通两腔的通孔(8)；所述缸体Ⅰ(1)内设活塞杆Ⅰ(11)及活塞Ⅰ(12)以构成气缸Ⅰ；所述缸体Ⅱ(2)内设活塞杆Ⅱ(21)及活塞Ⅱ(22)以构成气缸Ⅱ，气缸Ⅱ为三位气缸，其上设有可将活塞Ⅱ(22)锁定于中位的复位装置；所述活塞杆Ⅱ(21)穿过通孔(8)套设于活塞杆Ⅰ(11)中并与之构成轴向滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种自动变速箱的换档气缸，其特征在于：所述复位装置为设于缸体Ⅱ(2)端部并可促动活塞杆Ⅱ(21)作轴向移动的气缸Ⅲ。

3.根据权利要求2所述的一种自动变速箱换档机构的换档气缸，其特征在于：所述气缸Ⅲ为设有双活塞的三腔结构，其包括活塞杆Ⅲ(31)和两相背设置的活塞Ⅲ(32)；活塞杆Ⅲ(31)上设有两活塞Ⅲ(32)的轴向滑动段，活塞Ⅲ(32)在该滑动段上可滑动距离不小于气缸Ⅱ的最大行程之半；当气缸Ⅲ中间腔进气，两活塞Ⅲ(32)相背滑动并达到最大行程时，可带动活塞杆Ⅱ(21)移动直至活塞Ⅱ(22)处于中位位置。

4.根据权利要求3所述的一种自动变速箱换档机构的换档气缸，其特征在于：所述活塞杆Ⅲ(31)为活塞杆Ⅱ(21)的自由端轴向延伸进入气缸Ⅲ缸体内的延伸段所构成。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种自动变速箱换档机构的换档气缸，其特征在于：所述缸体Ⅰ(1)和缸体Ⅱ(2)为一体结构。

6.根据权利要求5所述的一种自动变速箱换档机构的换档气缸，其特征在于：所述缸体Ⅰ(1)和缸体Ⅱ(2)外圆周上套设有外缸体(4)，该外缸体(4)外圆周上设有可固定连接于变速箱箱体的法兰(41)。

7.根据权利要求5所述的一种自动变速箱换档机构的换档气缸，其特征在于：所述缸体Ⅰ(1)和缸体Ⅱ(2)的活塞腔直径相等。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种自动变速箱换档机构的换档气缸，其特征在于：所述活塞杆Ⅰ(11)端部进入气缸Ⅱ腔体并到达极限位置时，该端部可与活塞Ⅱ(22)贴靠于活塞Ⅱ(22)的中位位置。

9.根据权利要求5所述的一种自动变速箱换档机构的换档气缸，其特征在于：所述活塞杆Ⅰ(11)端部进入气缸Ⅱ腔体并到达极限位置时，该端部可与活塞Ⅱ(22)贴靠于活塞Ⅱ(22)的中位位置。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的一种自动变速箱换档机构的换档气缸，其特征在于：所述气缸Ⅰ为两位或三位气缸；当气缸Ⅰ设为三位气缸时，其上设置复位装置。

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