CN105909775A - 随动式助力换挡操纵装置 - Google Patents

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徐彦超
伊曙东
李洪彪
魏朔
乔静丽
王�忠
高炬
邓克军
吴骅
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Abstract

本发明随动式助力换挡操纵装置涉及一种用于特种车底盘的变速箱操纵装置。其目的是为了提供一种随动式助力换挡操纵装置，既可保证换挡轻便，又可保证档位清晰，同时能占用较小的安装空间。本发明随动式助力换挡操纵装置包括控制器(1)、换挡软轴(2)、控制阀(4)、换挡摇臂(5)和助力气缸(6)，所述控制器通过换挡软轴与控制阀的阀芯连接，所述阀芯的另一端与换挡摇臂相铰接，所述换挡摇臂的另一端与助力气缸的活塞杆相铰接，所述换挡摇臂用来与变速箱的花键轴固连，所述控制阀上设有进气口、两个出气口以及两个排气口，控制阀的两个出气口分别通过管路与助力气缸的缸筒两侧连通。

Description

随动式助力换挡操纵装置
技术领域
本发明涉及一种变速箱操纵装置，特别是涉及一种用于特种车底盘的变速箱操纵装置。
背景技术
随着技术发展，商用车朝着高机动、承载力大方向发展。重载荷的变速箱应用也越来越多，相应的会对变速箱操纵系统提出更高的要求：换挡轻便，提高操纵的舒适性；具有较高的稳定性，保证操纵系统的可靠性；具有较小的换挡行程，保证档位的清晰。同时由于整车布置空间有限，要求操纵系统占有的空间尽可能的小，采用常规的换挡杆系会出现无法布置的情况。因此，需要设计一套能解决上述问题的换挡操纵装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种随动式助力换挡操纵装置，既可保证换挡轻便，又可保证档位清晰，同时能占用较小的安装空间。
本发明随动式助力换挡操纵装置，包括控制器、换挡软轴、控制阀、换挡摇臂和助力气缸，所述控制器通过换挡软轴与控制阀的阀芯连接，所述阀芯的另一端与换挡摇臂相铰接，所述换挡摇臂的另一端与助力气缸的活塞杆相铰接，所述换挡摇臂用来与变速箱的花键轴固连，所述控制阀上设有进气口、两个出气口以及两个排气口，控制阀的两个出气口分别通过管路与助力气缸的缸筒两侧连通。
本发明随动式助力换挡操纵装置，其中所述控制阀的进气口上连接有进气管，所述进气管上设有减压阀。
本发明随动式助力换挡操纵装置，其中所述控制阀的两个排气口与排气消声器相连。
本发明随动式助力换挡操纵装置，其中所述换挡软轴分别通过铰接接头与控制器以及控制阀的阀芯连接。
本发明随动式助力换挡操纵装置与现有技术不同之处在于本发明中的控制器通过换挡软轴与控制阀的阀芯连接，即控制器能够通过换挡软轴驱动阀芯来回运动，从而依次打开控制阀上的两个排气口，由于控制阀的两个排气口分别通过管路与助力气缸的缸筒两侧连通，因此，当两个排气口被依次打开时，控制阀内的气体先后进入助力气缸缸筒的两侧，从而使气缸的活塞杆作伸出或缩回运动，由于活塞杆与换挡摇臂铰接，因此换挡摇臂在活塞杆的推动下围绕变速箱的花键轴转动，花键轴一转动，变速箱即产生换挡操作。有上述可知，本发明既可保证换挡轻便，又可保证档位清晰，同时能占用较小的安装空间。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明随动式助力换挡操纵装置的主视图；
图2为本发明随动式助力换挡操纵装置的俯视图；
图3为本发明随动式助力换挡操纵装置的原理图。
具体实施方式
如图1所示，并结合图2所示，本发明随动式助力换挡操纵装置包括控制器1、换挡软轴2、控制阀4、换挡摇臂5和助力气缸6，所述控制器1通过换挡软轴2与控制阀4的阀芯连接，所述阀芯的另一端与换挡摇臂5相铰接，所述换挡摇臂5的另一端与助力气缸6的活塞杆相铰接，所述换挡摇臂5用来与变速箱的花键轴固连，所述控制阀4上设有进气口8、两个出气口以及两个排气口，控制阀4的两个出气口分别通过管路与助力气缸6的缸筒两侧连通。
本发明随动式助力换挡操纵装置，其中所述控制阀4的进气口上连接有进气管，所述进气管上设有减压阀3，采用减压阀3，调节系统气压，使换挡柔和。
本发明随动式助力换挡操纵装置，其中所述控制阀4的两个排气口与排气消声器7相连，采用排气消声器7，能够减小排气噪音。
本发明随动式助力换挡操纵装置，其中所述换挡软轴2分别通过铰接接头与控制器1以及控制阀4的阀芯连接。
本发明中的控制器1通过换挡软轴2与控制阀4的阀芯连接，即控制器1能够通过换挡软轴2驱动阀芯来回运动，从而依次打开控制阀4上的两个排气口，由于控制阀4的两个排气口分别通过管路与助力气缸6的缸筒两侧连通，因此，当两个排气口被依次打开时，控制阀4内的气体先后进入助力气缸6缸筒的两侧，从而使气缸的活塞杆作伸出或缩回运动，由于活塞杆与换挡摇臂5铰接，因此换挡摇臂5在活塞杆的推动下围绕变速箱的花键轴转动，花键轴一转动，变速箱即产生换挡操作。有上述可知，本发明既可保证换挡轻便，又可保证档位清晰，同时能占用较小的安装空间。
本发明采用随动式控制原理，利用控制阀4和助力气缸6组成核心操纵装置，实现变速箱换挡操作；采用柔性软轴，易于实现空间布置。
如图3所示，本发明中控制阀4的两个出气口分别为第一出气口9和第二出气口10，两个排气口分别为第一排气口11和第二排气口12，第一出气口9和第二出气口10分别通过管路与助力气缸6缸筒的左侧和右侧连通，所述换挡摇臂5在O点处与变速箱的花键轴固连，本发明的工作原理如下：
1)换挡软轴2不运动时，控制阀4处于中位，控制阀4内的阀芯关闭，无气体输出；
2)换挡软轴2向右侧运动时，软轴带动控制阀4内的阀芯运动，阀芯被打开，从进气口进来的气体通过第二出气口10进入助力气缸6右侧，助力气缸6活塞杆伸出带动换挡摇臂5绕O点顺时针旋转(此时变速箱的花键轴也同时发生转动)，摇臂带动控制阀4的阀芯向右侧运动，控制阀4阀芯关闭，助力气缸6左侧的气体通过控制阀4上的第一排气口11排出；
3)换挡软轴2向左侧运动时，软轴带动控制阀4内的阀芯运动，阀芯被打开，从进气口进来的气体通过第一出气口9进入助力气缸6左侧，助力气缸6活塞杆收缩带动换挡摇臂5绕O点逆时针旋转(此时变速箱的花键轴也同时发生转动)，摇臂带动控制阀4的阀芯向左侧运动，控制阀4阀芯关闭，助力气缸6右侧的气体通过控制阀4上的第二排气口12排出。
本发明中的换挡软轴2两端采用铰接接头形式，便于安装；软轴最小弯曲半径为350mm，可以在弯曲半径内任意弯曲，便于空间布置；使用软轴，可以长距离传输动力，效率高，空行程小，可以使换挡档位清晰。
本发明中的减压阀3可使进气管路内气压在0～0.8MPa范围内任意调节，有较强的适应性，可适用于不同的机械变速箱；并且通过调节气压大小，减少换挡冲击载荷，使换挡平顺。
在实际应用过程中，可以按照图纸进行操纵机构连接和气体管路连接。
本发明的有益效果如下：
1)利用随动式控制原理，可以提供助力，使换挡更轻便，较大程度的减小驾驶员的疲劳强度；
2)采用柔性换挡软轴，既可省却换挡杆系，增大传递效率，减小空行程，使档位清晰，又可减小占用空间，布置方便；
3)采用减压阀，既能使换挡平顺，避免冲击载荷，又可节省能量，避免气体过多损耗。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种随动式助力换挡操纵装置，其特征在于：包括控制器(1)、换挡软轴(2)、控制阀(4)、换挡摇臂(5)和助力气缸(6)，所述控制器通过换挡软轴与控制阀的阀芯连接，所述阀芯的另一端与换挡摇臂相铰接，所述换挡摇臂的另一端与助力气缸的活塞杆相铰接，所述换挡摇臂用来与变速箱的花键轴固连，所述控制阀上设有进气口、两个出气口以及两个排气口，控制阀的两个出气口分别通过管路与助力气缸的缸筒两侧连通。
2.根据权利要求1所述的随动式助力换挡操纵装置，其特征在于：所述控制阀(4)的进气口上连接有进气管，所述进气管上设有减压阀(3)。
3.根据权利要求2所述的随动式助力换挡操纵装置，其特征在于：所述控制阀(4)的两个排气口与排气消声器(7)相连。
4.根据权利要求3所述的随动式助力换挡操纵装置，其特征在于：所述换挡软轴(2)分别通过铰接接头与控制器(1)以及控制阀(4)的阀芯连接。
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