CN103016700A - 一种气动助力汽车变速液压操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车制造领域，涉及一种气动助力汽车变速液压操纵装置。它包括液力变速及气动助力部分，液力变速部分主要包括液压激发器、选档液压缸，选档液压缸头部选档装置、挂档液压缸、挂档液压缸头部挡块；气动助力部分包括调压阀双气控阀、气控阀、行程阀、选档助力气缸、挂档助力气缸。本发明使用气动助力，换挡力大幅度降低，操纵杆摆动很小的角度就能实现精确换挡，能根据需要调整助力大小。本发明设计可靠，制造简单，维护成本低，能应用在各种车型上，利于推广应用。

Description

一种气动助力汽车变速液压操纵装置

技术领域

本发明属于汽车制造领域，涉及一种气动助力汽车变速液压操纵装置。

背景技术

目前已知的城市通用型客车及中、重型卡车的变速操纵系统，变速杆不能直接安装在变速器盖上，变速器距离驾驶员较远，为此在变速杆与变速装置之间加了一套传动装置，构成远距离操纵，常采用的是机械连杆传动装置和软轴传动装置。机械传动形式下，变速杆及换挡操纵装置布置在驾驶员座位的旁边，变速杆由驾驶室地板伸出，驾驶员通过操纵变速杆，将选挡力和换挡力通过变速杆与变速器之间的机械传动杆件传输到变速箱，带动变速箱根据要求选定合适的挡位并选挡挂挡；软轴传动和机械连杆传动原理一样，只不过换成柔性传动。机械传动具有准确、手感明显但传动环节繁琐、不易布置等特点，软轴传动相对于机械连杆传动而言具有空间布置方便、降低重量、减少噪声但寿命相对较短的特点。对于城市客车和中重型卡车，每天需要几千次选挂挡，使用频率较高，这两种传动方式都会使得驾驶员容易疲劳。公开号为CN102619972A的中国专利公开了一种基于手动变速器的自动换挡机构，改变了以往的操纵方式，但是它加入了电磁阀及车载中央处理单元，成本较高，对于多挡位车辆也不适用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术变速器换挡系统存在的不足，提供一种气动助力汽车变速液压操纵装置，该装置不含有电液控制，加入了气动助力，是一种新型的变速操纵装置。

本发明是通过以下方式实现的：

一种气动助力汽车变速液压操纵装置，它包括液力变速部分，液力变速部分包括操纵手柄、鱼眼接头、活塞、液压激发器、选挡液压缸、选挡液压缸头部选挡装置、挂挡液压缸，操纵手柄和液压激发器做成一体安装在驾驶室内，选挡液压缸和挂挡液压缸与汽车变速器相连，选挡液压缸与液压激发器之间通过液压管路相连，挂挡液压缸与液压激发器之间也是通过液压管路相连；其特征是它还包含气动助力部分，气动助力部分包括挂挡缸头部挡块、调压阀、左气控阀、右气控阀、行程阀、双气控阀、选挡助力气缸、挂挡助力气缸，选挡助力气缸与选挡液压缸一起装在选挡液压缸尾部连接座上，并与气源相连，选挡助力气缸活塞杆与选挡液压缸活塞杆头部固连在一起；挂挡助力气缸与挂挡液压缸一起装在挂挡液压缸尾部连接座上，并通过气路各与左右气控阀连在一起，左气控阀和右气控阀都与双气控阀相连，双气控阀与调压阀相连，调压阀与气源相连。当驾驶员需要变换挡位时，拨动操纵杆，使与之相连的活塞将液压油压入选挡液压缸和挂挡液压缸，并且打开气控阀接通气动助力回路，选挡液压缸头部选挡装置使选挡位置精确化，气动助力回路使选挡挂挡力大为减小。

上述一种气动助力汽车变速液压操纵装置，其特征是液压激发器内部具有调定系统工作压力的溢流装置，操纵杆头部下端设有自锁装置。选挡液压缸头部具有选挡液压缸头部选挡装置，与选挡拨叉相铰接，选挡液压缸活塞杆头部为多节凹槽状。选挡助力气缸、挂挡助力气缸的气源使用汽车自带气源，选挡助力气缸在工作时具有与选挡液压缸同方向的运动，挂挡助力气缸在工作时具有与选挡液压缸同方向的运动。

本发明采用了柔性管路连接，减少了在换挡及车辆行驶中的噪声；所需空间较小，安装布置方便；换挡力大幅度降低，减轻了驾驶员的疲劳程度；具有锁止结构，换挡时手感明显，在路况较差时不会出现跳挡；操纵杆摆动很小的角度就能实现精确换挡；使用气动助力，改进了以往纯机械换挡的不足；兼具了软轴传动的优点，车身与底盘的相对运动不会对换挡产生影响；能应用在各种车辆上，尤其能广泛应用在城市客车和中型、重型卡车上。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明激发器结构示意图；

图3是本发明选挡液压缸结构示意图；

图4是本发明挂挡气动助力原理图。

1-液压激发器；2-活塞Ⅰ；3-操纵杆；4-活塞Ⅲ；5-管接头；6-活塞Ⅱ；7-选挡液压管路；8-选挡液压缸尾部连接座；9-选挡液压缸；10–选挡助力气缸；11-选挡液压缸头部选挡装置；12-选挡拨叉；13-挂挡液压管路；14-挂挡液压缸尾部连接座；15-挂挡液压缸；16-挂挡助力气缸；17-挂挡液压缸头部挡块；18-挂挡拨叉；19-活塞Ⅳ；20-油表；21-球头连杆；22-锁止螺母；23-鱼眼接头；24-球笼；25-支撑架；26-选挡液压缸活塞杆凹槽；27-行程阀；28-右气控阀；29-左气控阀；30-双气控阀；31调压阀；32-气源；33-自锁弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，是本发明的具体实施例，包括液压激发器组件及与之相连的液压管路组件，还包括与汽车变速器相连的选挡液压缸组件和挂挡液压缸组件。液压激发器1通过选挡液压管路7与选挡液压缸9相连，选挡液压缸9与选挡助力气缸10并联在一起铰接在选挡液压缸尾部连接座8上，选挡助力气缸10的两气口连在气源上，选挡液压缸9头部安装有选挡液压缸头部选挡装置11，选挡液压缸9的活塞杆穿过此装置，选挡液压缸9的活塞杆根据挡位的个数做成多节凹槽状，选挡液压缸9的活塞杆头部与选挡助力气缸10的活塞杆头部固连在一起，与选挡拨叉12铰接。液压激发器1通过挂挡液压管路13与挂挡液压缸15相连，挂挡液压缸15与挂挡助力气缸16并联在一起铰接在挂挡液压缸尾部连接座14上，挂挡助力气缸16的两气口连在气源上，挂挡液压缸15的活塞杆头部与挂挡助力气缸16的活塞杆头部固连在一起，与挂挡拨叉18铰接。

如图2所示，液压激发器1安装在驾驶室内，该液压激发器组件包括操纵杆3、鱼眼接头23、球头连杆21以及活塞Ⅱ。操纵杆安装在支撑架25内，与鱼眼接头23连在一起，鱼眼接头23与球头连杆21通过螺纹拧在一起，并通过锁止螺母22调节、紧固，球头连杆21插在液压激发器的活塞Ⅱ中，活塞Ⅱ插在液压激发器的腔体内，本装置有四个活塞，因此有四套相同的装配方式，其余三套不在此赘述。操纵杆3头部下端设有自锁装置，使得操纵杆可以锁住空挡位置保证手感明显，锁止力的大小可以根据需要改变。激发器1内部有补油油腔，在系统缺油时进行补油。激发器1内部具有溢流装置，用来调定系统的工作压力。

如图1所示，驾驶员拨动操纵杆3，使之往左偏离一定角度，液压激发器1与活塞Ⅰ形成的活塞腔内的液压油通过选挡液压管路7被压入选挡液压缸9，选挡液压缸9动作。选挡液压缸9头部与变速器的选挡拨叉12铰接，驾驶员根据选挡要求，将操纵杆拨动不同的角度，活塞Ⅰ就移动不同距离，推动选挡液压缸9的油量就会不同，从而选挡液压缸停在不同的工作位置，带动选挡拨叉12选定合适的挡位。选挡液压缸9和选挡助力气缸10尾部并联，头部活塞杆固联，选挡液压缸9头部有选挡液压缸头部选挡装置11，当从一个挡位到另一个挡位变动时，选挡液压缸头部选挡装置11发信号给选挡助力气缸10，选挡助力气缸10工作，产生与选挡液压缸9一致的动作，使得选挡动作迅速、准确。

向下拨动操纵杆3，液压油通过挂挡液压管路13进入到挂挡液压缸15内，挂挡液压缸15动作，挂挡液压缸15动作的同时，挂挡助力气缸16助力，使得挂挡动作进行迅速准确，驾驶员操作起来更加省力。

挂挡助力气缸16与挂挡液压缸15在变速器挂挡拨叉18的同侧，两缸尾部并联，活塞杆头部固联，挂挡液压缸15的活塞杆头部与汽车变速器的挂挡拨叉18铰接，挂挡液压缸15头部有挂挡液压缸头部挡块17。根据习惯，助力大小可以调整。

如图3所示，是本发明选挡液压缸9结构示意图，本选挡液压缸头部有选挡液压缸头部选挡装置11。如本实施例中，拨动操纵杆3，使得选挡液压缸9动作，选挡液压缸活塞杆凹槽26克服选挡液压缸头部选挡装置11中的自锁弹簧33的夹紧力，由一个凹槽移动到另一个凹槽，此时，停止拨动操纵杆3，选挡液压缸活塞杆保留在当前位置，选定一个挡位，选挡液压缸头部选挡装置11可以保持选挡液压缸活塞杆的正确位置，这样汽车在行驶中路况很差时也能保证不跳挡。选挡液压缸头部选挡装置11可以根据需要进行设计，能够适应具有不同挡位的车型。

如图4所示，是本发明挂挡气动助力原理图，挂挡气动助力动力由汽车气源提供，如图所示，此时为空挡位置，挂挡时，拨动操纵杆3，使之往左偏离一定角度，液压油进入挂挡液压缸15左腔，活塞杆向右微动，此时挂挡液压缸头部挡块17压下行程阀27，行程阀27发信号给阀组，阀组由双气控阀30、左气控阀29、右气控阀28组成，气源压缩空气通过调压阀31，双气控阀30、左气控阀29进入挂挡助力气缸16的左腔，使得挂挡助力气缸16的活塞杆向右运动，挂挡助力气缸16和挂挡液压缸15的活塞杆相连，从而液压缸的活塞杆也往右运动，起到助力的目的；若拨动操纵杆3，使之往右偏离一定角度，同理，气源气体通过调压阀31，双气控阀30、右气控阀28进入到挂挡助力气缸16的右腔，挂挡液压缸15活塞杆向左运动，起到助力目的。当挂上挡位后，行程阀27抬起，阀组失去信号源，断开气源，挂挡助力气缸16不起助力作用，挂挡完成。改变调压阀的调定压力可以改变助力的大小，这可以根据不同的车型进行设计。

Claims (4)

1.一种气动助力汽车变速液压操纵装置，包括液力变速部分，所述液力变速部分包括液压激发器（1）、操纵杆（3）、鱼眼接头（23）、活塞Ⅰ（2）、活塞Ⅱ（6）、活塞Ⅲ（4）、活塞Ⅳ（19）、选挡液压缸（9）、选挡液压缸头部选挡装置（11）、挂挡液压缸（15），操纵杆（3）和液压激发器（1）做成一体安装在驾驶室内，选挡液压缸（9）和挂挡液压缸（15）与汽车变速器相连，液压激发器（1）通过液压管路与选挡液压缸（9）和挂挡液压缸（15）相连；其特征是本发明还包含气动助力部分，所述气动助力部分包括挂挡液压缸头部挡块（17）、选挡液压缸头部选挡装置（11）、调压阀（31）、双气控阀（30）、左气控阀（29）、右气控阀（28）、行程阀（27）、选挡助力气缸（10），挂挡助力气缸（16），选挡助力气缸（10）与选挡液压缸（9）一起装在选挡液压缸尾部连接座上，并与气源相连，选挡助力气缸（10）活塞杆与选挡液压缸（9）活塞杆头部固连在一起；挂挡助力气缸（16）与挂挡液压缸（15）一起装在挂挡液压缸尾部连接座上，并通过气路各与左气控阀（29）、右气控阀（28）连在一起，左气控阀（29）和右气控阀（28）都与双气控阀（30）相连，双气控阀（30）与调压阀（31）相连，调压阀（31）与气源相连。

2.根据权利要求书1所述的一种气动助力汽车变速液压操纵装置，其特征是：液压激发器（1）内部具有调定系统工作压力的溢流装置，操纵杆（3）头部下端设有自锁装置。

3.根据权利要求书1所述的一种气动助力汽车变速液压操纵装置，其特征是：选挡液压缸（9）头部具有选挡液压缸头部选挡装置（11），与选挡拨叉（12）相铰接，选挡液压缸的活塞杆头部为多节凹槽状。

4.根据权利要求书1所述的一种气动助力汽车变速液压操纵装置，其特征是：选挡助力气缸（10）、挂挡助力气缸（16）的气源使用汽车自带气源（32），选挡助力气缸（10）在工作时具有与选挡液压缸（9）同方向的运动，挂挡助力气缸（16）在工作时具有与选挡液压缸（15）同方向的运动。

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