CN104500779A - 一种主副箱结构的重型汽车变速器及单h选通阀 - Google Patents

一种主副箱结构的重型汽车变速器及单h选通阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种主副箱结构的重型汽车变速器及用于该变速器的单H选通阀，在现有主副箱结构重型汽车变速器的基础上，采用全新气路，取消双H阀，增加气路控制阀和单H选通阀共同控制气路，采用气路控制阀来控制高档气路的通断，由单H选通阀控制高低档的转换，并将转换开关集成在预选阀内，从而使操作更简便清晰，大大降低挂挡误操作的概率，同时可以简化操纵装置的结构，减少装配难度。本发明主要用于申请人的8速变速器和9速变速器，极大的提高了换挡的舒适性，以及操纵的可靠性。

Description

一种主副箱结构的重型汽车变速器及单H选通阀
技术领域
本发明涉及一种采用主副箱结构的重型汽车变速器及用于该变速器的单H选通阀技术。
背景技术
随着重型汽车行业的不断发展，以及市场竞争激烈化，主机厂对变速箱的可靠性，操纵舒适性的要求也越来越高。
传统气路，气路的通断及高低档的转换全部由双H阀来控制，气阀结构复杂，选换档行程也不一致，容易造成误挂挡等情况。
传统气路有两个空挡位置，对应上盖导块位置及档位排布如图5。由于导块对应位置如同两大写字母“H”,我们形象的将其称为“双H操纵”，但此种方式选档过程中容易误挂挡，造成变速箱甚至整车的损坏。
因此，急需一种能提高变速箱操纵简便性，舒适性以及可靠性的主副箱结构的重型汽车变速器。
发明内容
本发明目的之一是提供一种提高变速箱操纵简便性，舒适性以及可靠性的主副箱结构的重型汽车变速器。
本发明目的之二是提供一种用于主副箱结构的重型汽车变速器的单H选通阀。
本发明的技术解决方案是：
一种主副箱结构的重型汽车变速器，包括主箱、副箱、空气滤清调节器20、气路控制阀12、高档气管18、低档气管17，所述副箱包括副箱气缸19，其特殊之处是：还包括单H选通阀13和预选阀16；所述空气滤清调节器出口与气路控制阀入口及预选阀进气管连通；所述预选阀用于控制空气滤清调节器出口与单H选通阀进气缓冲区1之间气路的通断；所述气路控制阀在选档时出气口与单H选通阀的入口3连通；所述气路控制阀的柱销在变速器挂档后被拨头推动从而关闭通向单H选通阀的气体通路；所述单H选通阀包括阀体22，设置在阀体内的进气缓冲区1和活塞腔、依次设置在活塞腔内的活塞5、阀芯8和复位弹簧21，设置在阀体和阀芯之间的阀套9，设置在阀体壁上的低档排气孔2、入口3、高档排气孔4、低档进气孔6、高档进气孔7；所述进气缓冲区1与预选阀的出气管15连通；所述活塞一端与进气缓冲区相接触，所述活塞另一端与阀芯的一端连接，所述复位弹簧设置在阀芯另一端与活塞腔端面之间；所述复位弹簧位于原位时，在阀芯8和阀套9共同密封作用下，入口3和高档进气孔7连通，低档进气孔6和低档排气孔2连通，高档排气孔4封闭；所述复位弹簧压缩时，在阀芯8和阀套9共同密封作用下，入口3和低档进气孔6连通，高档进气孔7和高档排气孔4连通，低档排气孔2封闭；所述高档进气孔7通过高档气管18与副箱气缸19的无杆腔连通；所述低档进气孔6通过低档气管17与副箱气缸19的有杆腔连通。
上述气路控制阀包括阀体23、设置在阀体内的柱销腔、设置在柱销腔内的复位弹簧24、密封套25和柱销26、设置在阀体上的入口27和出口28；所述密封套设置在柱销腔壁和柱销之间，所述复位弹簧设置在柱销一端和柱销腔内端面之间；所述柱销另一端伸出阀体并与拨头接触；所述复位弹簧位于原位时，入口和出口连通；所述复位弹簧被拨头压缩时，入口和出口断开。
上述预选阀包括阀体、进气管14、出气管15以及伸出阀体的高低档开关29；所述高低档开关拨至高档位置时，进气管和出气管断开；所述高低档开关拨至低档位置时，进气管和出气管连通。
上述主箱可以是4组齿轮，上述副箱是2组齿轮，为4X2结构重型汽车变速器。
上述主箱还可以是5组齿轮，上述副箱是2组齿轮，为5X2结构重型汽车变速器，并且锁定了一个档位。
一种用于主副箱结构重型汽车变速器的单H选通阀，其特殊之处是：所述单H选通阀包括包括阀体22，设置在阀体内的进气缓冲区1和活塞腔、依次设置在活塞腔内的活塞5、阀芯8和复位弹簧21，设置在阀体和阀芯之间的阀套9，设置在阀体壁上的低档排气孔2、入口3、高档排气孔4、低档进气孔6、高档进气孔7；所述进气缓冲区1与预选阀的出气管15连通；所述活塞一端与进气缓冲区相接触，所述活塞另一端与阀芯的一端连接，所述复位弹簧设置在阀芯另一端与活塞腔端面之间；所述复位弹簧位于原位时，在阀芯8和阀套9共同密封作用下，入口3和高档进气孔7连通，低档进气孔6和低档排气孔2连通，高档排气孔4封闭；所述复位弹簧压缩时，在阀芯8和阀套9共同密封作用下，入口3和低档进气孔6连通，高档进气孔7和高档排气孔4连通，低档排气孔2封闭；所述高档进气孔7通过高档气管18与副箱气缸19的无杆腔连通；所述低档进气孔6通过低档气管17与副箱气缸19的有杆腔连通。
本发明的优点：
本发明采用全新气路，取消双H阀，增加气路控制阀和单H选通阀共同控制气路，采用气路控制阀来控制高档气路的通断，由单H选通阀控制高低档的转换，并将转换开关集成在预选阀内，从而使操作更简便清晰，大大降低挂挡误操作的概率，同时可以简化操纵装置的结构，减少装配难度。
本发明极大的提高了换挡的舒适性，以及操纵的可靠性。
附图说明
图1是本发明选低档时的气路原理图；
图2是本发明选高档时的气路原理图；
图3是本发明单H选通阀工作于高档区的原理图；
图4是本发明单H选通阀工作于低档区的原理图；
图5是传统设计上盖导块及档位示意图；
图6是本发明上盖导块及档位示意图；
图7是本发明选档时气体控制阀示意图；
图8是本发明挂档后气体控制阀示意图；
附图标记：1-进气缓冲区；2-低档排气孔；3-入口；4-高档排气孔；5-活塞；6-低档进气孔；7-高档进气孔；8-阀芯；9-阀套；10-拨头；12-气路控制阀；13-单H选通阀；14-进气管；15-出气管；16-预选阀；17-低档气管；18-高档气管；19-副箱气缸；20-空气滤清调节器；21-复位弹簧；22-阀体；23-阀体；24-复位弹簧；25-密封套；26-柱销；27-入口；28-出口；29-高低档开关。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明主副箱结构的重型汽车变速器，包括主箱、副箱、空气滤清调节器、气路控制阀、高档气管、低档气管、副箱气缸、预选阀、气路控制阀。
单H选通阀包括阀体，设置在阀体内的阀芯和阀套，设置在阀体内的活塞和复位弹簧，设置在阀体壁上的低档排气孔、入口、高档排气孔、低档进气孔、高档进气孔；复位弹簧与活塞腔分别设置在活塞的两端。复位弹簧位于原位时，密封圈和阀套共同密封作用，入口和高档进气孔连通，低档进气孔和低档排气孔连通，高档排气孔封闭；在预选阀的控制下，通过进气缓冲区气体推动阀芯，压缩弹簧时，入口和低档进气孔连通，高档进气孔和高档排气孔连通，低档排气孔封闭。单H选通阀将气路控制阀的控制气体选通后导入副箱气缸的低档区或高档区，同时将副箱气缸高档区或低档区的气体导出。
空气滤清调节器出口与气路控制阀入口及预选阀入口连通；气路控制阀出口与单H选通阀的入口连通；选档时，气路控制阀的柱销在自由位置，气路控制阀联通单H选通阀，以便换挡，在变速器挂挡后气路控制阀的柱销被拨头推动从而关闭通向单H选通阀的气体通路。
气路控制阀包括阀体、设置在阀体内的活塞腔、设置在活塞腔内的活塞杆、设置在活塞腔内且与活塞杆的一端连接的复位弹簧、设置在活塞腔壁上的入口和出口；活塞杆的另一端伸出阀体；复位弹簧位于原位时，入口和出口连通；复位弹簧压缩时，入口和出口断开。
预选阀设置在档杆内，其包括入口、出口以及伸出档杆的高低档开关；高低档开关拨至高档位置时，入口和出口断开；高低档开关拨至低档位置时，入口和出口连通。
本发明可用于申请人的8速变速器，主箱为4组齿轮，副箱为2组齿轮。
本发明还可用于申请人的9速变速器，主箱为5组齿轮，副箱为2组齿轮，并且锁定了一个档位。
本发明原理：
本发明的气路布置，取消了原有的双H阀改为单H选通阀，新增气路控制阀，并用气管将气路控制阀和单H选通阀连接。由预选阀中的高低档开关控制单H选通阀进行高低档气路的转换，气路控制阀控制气管中气体的通断，并实现锁档，即防止变速器高低档自由切换；从而实现变速器高低档的转换。
本发明功能特点：
1.单H气阀原理图如图3和图4，图3中所示为高档位置，进气缓冲区(与预选阀相连)中无气体，气体依次通过入口、高档进气孔进入高档区，推动副箱气缸活塞带动拨叉到达高档位置；挂低档时，进气缓冲区进气，推动活塞向右移动，使气体通过入口、低档进气孔进入低档区，推动副箱气缸活塞带动拨叉到达低档位置。从图中可以看出，活塞工作时可以将高档进气孔和低档进气孔有效的隔开，保证气路不会同时工作在高档和低档，从而实现高低档的互锁功能，低档区气路走向如图4所示，不再阐述。
2.本发明的变速器改进为1个空挡位置，对应上盖导块位置如图6，由于导块对应位置如同一个大写字母“H”,形象称其为“单H操纵”，此种方式由预选阀内的高低档开关来控制高低档的转换，从而大大降低误挂挡的概率。
3.本发明采用气路控制阀来控制换挡气体的通断，可以有效防止挂挡后误操作。以挂某高档为例(参见图1)，在选高档过程中，气路控制阀接通(参见图7)，单H选通阀进气，拨动预选阀的档位开关至高档，挂入高档，挂挡后，气路控制阀断开(参见图8)，此时，单H选通阀入口处无气体通过，如果驾驶员误操作拨动高低档开关，高低档气路中无气体通过，无法挂入低档区，从而有效防止挂挡后误操作，保证变速箱及整车安全。选、挂低档区同理，不再阐述。
由4档(低档)挂入5档(高档)操作：踩下离合器踏板，将预选阀所在的档杆置于空挡位置，将高低档开关拨至高档位置，挂入5档，换挡过程结束。其他档位工作原理与传统结构类似，不再阐述。

Claims (6)

1.一种主副箱结构的重型汽车变速器，包括主箱、副箱、空气滤清调节器(20)、气路控制阀(12)、高档气管(18)、低档气管(17)，所述副箱包括副箱气缸(19)，其特征在于：
还包括单H选通阀(13)和预选阀(16)；
所述空气滤清调节器出口与气路控制阀入口及预选阀进气管连通；
所述预选阀用于控制空气滤清调节器出口与单H选通阀进气缓冲区(1)之间气路的通断；
所述气路控制阀在选档时出气口与单H选通阀的入口(3)连通；所述气路控制阀的柱销在变速器挂档后被拨头推动从而关闭通向单H选通阀的气体通路；
所述单H选通阀包括阀体(22)，设置在阀体内的进气缓冲区(1)和活塞腔、依次设置在活塞腔内的活塞(5)、阀芯(8)和复位弹簧(21)，设置在阀体和阀芯之间的阀套(9)，设置在阀体壁上的低档排气孔(2)、入口(3)、高档排气孔(4)、低档进气孔(6)、高档进气孔(7)；所述进气缓冲区(1)与预选阀的出气管(15)连通；所述活塞一端与进气缓冲区相接触，所述活塞另一端与阀芯的一端连接，所述复位弹簧设置在阀芯另一端与活塞腔端面之间；
所述复位弹簧位于原位时，在阀芯(8)和阀套(9)共同密封作用下，入口(3)和高档进气孔(7)连通，低档进气孔(6)和低档排气孔(2)连通，高档排气孔(4)封闭；
所述复位弹簧压缩时，在阀芯(8)和阀套(9)共同密封作用下，入口(3)和低档进气孔(6)连通，高档进气孔(7)和高档排气孔(4)连通，低档排气孔(2)封闭；
所述高档进气孔(7)通过高档气管(18)与副箱气缸(19)的无杆腔连通；
所述低档进气孔(6)通过低档气管(17)与副箱气缸(19)的有杆腔连通。
2.根据权利要求1所述的主副箱结构的重型汽车变速器，其特征在于：
所述气路控制阀包括阀体(23)、设置在阀体内的柱销腔、设置在柱销腔内的复位弹簧(24)、密封套(25)和柱销(26)、设置在阀体上的入口(27)和出口(28)；所述密封套设置在柱销腔壁和柱销之间，所述复位弹簧设置在柱销一端和柱销腔内端面之间；所述柱销另一端伸出阀体并与拨头接触；所述复位弹簧位于原位时，入口和出口连通；所述复位弹簧被拨头压缩时，入口和出口断开。
3.根据权利要求1或2所述的主副箱结构的重型汽车变速器，其特征在于：
所述预选阀包括阀体、进气管(14)、出气管(15)以及伸出阀体的高低档开关(29)；所述高低档开关拨至高档位置时，进气管和出气管断开；所述高低档开关拨至低档位置时，进气管和出气管连通。
4.根据权利要求3所述的主副箱结构的重型汽车变速器，其特征在于：所述主箱为4组齿轮，所述副箱为2组齿轮，为4X2结构重型汽车变速器。
5.根据权利要求3所述的主副箱结构的重型汽车变速器，其特征在于：所述主箱为5组齿轮，所述副箱为2组齿轮，为5X2结构重型汽车变速器，并且锁定了一个档位。
6.一种用于主副箱结构重型汽车变速器的单H选通阀，其特征在于：
所述单H选通阀包括包括阀体(22)，设置在阀体内的进气缓冲区(1)和活塞腔、依次设置在活塞腔内的活塞(5)、阀芯(8)和复位弹簧(21)，设置在阀体和阀芯之间的阀套(9)，设置在阀体壁上的低档排气孔(2)、入口(3)、高档排气孔(4)、低档进气孔(6)、高档进气孔(7)；所述进气缓冲区(1)与预选阀的出气管(15)连通；所述活塞一端与进气缓冲区相接触，所述活塞另一端与阀芯的一端连接，所述复位弹簧设置在阀芯另一端与活塞腔端面之间；
所述复位弹簧位于原位时，在阀芯(8)和阀套(9)共同密封作用下，入口(3)和高档进气孔(7)连通，低档进气孔(6)和低档排气孔(2)连通，高档排气孔(4)封闭；
所述复位弹簧压缩时，在阀芯(8)和阀套(9)共同密封作用下，入口(3)和低档进气孔(6)连通，高档进气孔(7)和高档排气孔(4)连通，低档排气孔(2)封闭；
所述高档进气孔(7)通过高档气管(18)与副箱气缸(19)的无杆腔连通；
所述低档进气孔(6)通过低档气管(17)与副箱气缸(19)的有杆腔连通。
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