CN109084017A - 一种用于保护单箱同步器的操纵系统及操纵方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于保护单箱同步器的操纵系统，通过在操纵机构上设置一个锁挡气缸，离合器踏板控制压缩空气阀的通断，当不踩离合进行挂挡时，压缩空气阀的断开，锁挡气缸没有压缩气体，锁挡气缸在弹力的作用下对换挡轴保持锁止，因此不能进行换挡操作，进而保护了同步器；当踩下离合器，压缩空气阀的打开，压缩气体进入锁挡气缸，锁挡气缸在气压的作用下，解除对换挡轴的锁止，才可进行换挡操作。该操纵系统气路连接简单，锁挡逻辑简单可靠，可以很大程度降低同步器故障率，增加车辆出勤率，提高客户满意度，节约维修服务成本，具有较高的使用价值和推广价值。

Description

一种用于保护单箱同步器的操纵系统及操纵方法

技术领域

本发明涉及变速箱技术领域，具体为一种用于保护单箱同步器的操纵系统及操纵方法。

背景技术

机械式手动变速器换挡时通常要踩下离合器，这样不但能减小换挡力也可以保护同步器。机械式手动变速器换挡结构形式分为啮合套式和同步器式，啮合套式变速器换挡时必须采用两脚离合方式换挡，否则因为转速差的存在，会出现挂挡困难和打齿声；带同步器的变速器虽然不用两脚离合换挡，但也必须在离合器彻底分离时换挡，因为只有断开与发动机的连接，同步器才能改变输入端的转速从而达到与输出端同步实现轻便换挡。

但在实际使用中，有些技术娴熟的司机可以靠控制油门和车速实现不踩离合换挡，但长期如此操作会对变速箱内部零件，尤其是对同步器造成严重伤害，进而导致变速器损坏车辆停用的恶果，不但造成用户的经济损失引起用户的不满，也增加了维修服务成本，影响企业的品牌形象和市场影响力。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于保护单箱同步器的操纵系统，通过在操纵机构上设置锁挡气缸，对换挡轴进行锁止，起到保护同步器的作用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于保护单箱同步器的操纵系统，包括操纵机构、锁挡气缸、贮气筒和压缩空气阀；

操纵机构包括外壳体，外壳体中设置有换挡轴和套设在其上的换挡拨头，锁挡气缸设置在外壳体的外壁上，能够对换挡轴径向定位；

锁挡气缸与压缩空气阀的出气口连通，压缩空气阀的进气口与贮气筒连通，离合器踏板与压缩空气阀连接，用于控制压缩空气阀的打开与闭合；

当离合器结合，压缩空气阀关闭，锁挡气缸对换挡轴定位，操纵机构不能进行挡位切换；

当离合器分离，压缩空气阀打开，压缩空气能够进入到锁挡气缸中，锁挡气缸对换挡轴解除定位，操纵机构能够进行换挡切换。

可选的，所述锁挡气缸包括设置在操纵机构的外壳体上缸体，缸体中配装有活塞，缸体上设置有进气口，用于控制活塞的运动，活塞的端部设置有锁挡杆，锁挡杆穿过缸体抵触在换挡轴上，对换挡轴定位，活塞的底部设置有压缩弹簧，缸体的端部设置有用于将缸体密封的气缸盖板。

可选的，所述换挡轴的圆周面上设置有定位槽；当锁挡杆位于定位槽的外侧，操纵机构能够进行挂挡切换；当锁挡杆位于定位槽中，操纵机构不能够进行挡位切换。

可选的，所述定位槽为沿换挡轴轴向设置的凹槽，当换挡轴在选挡时，换挡轴能够轴向移动，锁挡杆位于凹槽中。

可选的，所述缸体为设置在外壳体上的圆形凹槽。

可选的，所述换挡轴上还套设有换挡外轴，换挡外轴上设置有贯穿其侧壁条形孔，条形孔沿径向设置，锁挡杆穿过条形孔对换挡轴定位。

可选的，所述操纵机构上还设置有换挡助力器，用于对换挡外轴在挂挡过程中增加辅助力，换挡助力器的进气口与压缩空气阀连接。

可选的，所述换挡助力器的进气口还设置有调压阀。

可选的，所述压缩空气阀为二位三通阀，二位三通阀的进气口与贮气筒连接，二位三通阀的出气口与锁挡气缸的进气口连接。

本发明还提供了一种用于保护单箱同步器的操纵系统的操纵方法，

当不踩踏离合器踏板，离合器结合，压缩空气阀关闭，锁挡气缸无压缩空气输入，锁挡杆在弹簧力的作用下顶在换挡轴的定位槽中对换挡轴进行径向定位，操纵机构不能进行挡位切换；

当踩踏离合器踏板，离合器分离，压缩空气阀打开，贮气筒中的压缩空气经压缩空气阀输入至锁挡气缸中，压缩空气将活塞推至缸体的底部，锁挡杆与换挡轴分离，解除对换挡轴的径向定位，操纵机构能够进行换挡切换。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

该用于保护单箱同步器的操纵系统，通过在操纵机构上设置一个锁挡气缸，离合器踏板控制压缩空气阀的通断，当不踩离合进行挂挡时，压缩空气阀断开，锁挡气缸内没有压缩气体，锁挡气缸在弹力的作用下对换挡轴保持锁止，因此不能进行换挡操作，进而保护了同步器；当踩下离合器，压缩空气阀的打开，压缩气体进入锁挡气缸，锁挡气缸在气压的作用下，解除对换挡轴的锁止，才可进行换挡操作。该操纵系统气路连接简单，锁挡逻辑简单可靠，可以很大程度降低同步器故障率。

进一步，通过将锁挡气缸设置在外壳体上，通过压缩弹簧和压缩空气控制活塞的运动，实现对换挡轴的控制，结构简单，加工便捷。

进一步，将定位槽设计为轴向的凹槽，使操纵机构能够在选挡过程不用踩离合器踏板，只需在挂挡过程中踩踏离合器踏板，缩短驾驶员踩踏离合器踏板的时间，降低驾驶员的操作强度。

本申请还提供了一种该操纵系统的操纵方法，驾驶员踩踏离合器踏板控制压缩空气阀的通断，当离合器结合，压缩空气阀断开，锁挡气缸对操纵机构锁止，使其不能进行档位切换，当离合器分离，压缩空气阀打开，压缩气体进入锁挡气缸中，进而锁挡气缸解除对换挡内轴的定位，操纵机构进行挂挡，进而实现了保护同步器的目的。该气路连接简单，锁挡逻辑简单可靠，可以很大程度降低同步器故障率，增加车辆出勤率，减少用户抱怨，节约维修服务成本。具有很高的使用价值和推广价值。

附图说明

图1为同步器保护系统的结构示意图；

图2为锁挡气缸剖视图。

图中：其中：1为换挡轴；2换挡拨头；3为外壳体；4为贮气筒；5为压缩空气阀；6为活塞；7为压缩弹簧；8为气缸盖板；9为进气口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1所示，一种用于保护单箱同步器的操纵系统，包括操纵机构、压缩空气阀5和贮气筒4。

操纵机构包括外壳体3、换挡轴1、换挡拨头2和锁挡气缸；换挡轴1水平设置在外壳体中，换挡拨头2套装在换挡轴1上，锁挡气缸设置在外壳体的外壁上，用于对换挡轴1定位，锁挡气缸与压缩空气阀5连接，离合踏板与压缩空气阀5连接，用于控制压缩空气阀5的打开与闭合。

如图2所示，锁挡气缸包括缸体、活塞6、压缩弹簧7和气缸盖板8；外壳体外壁上设置圆柱形凹槽，形成气缸的缸体，活塞6配装在缸体中，缸体上设置有进气口9，用于控制活塞6的运动，活塞6的端部设置有锁挡杆，活塞6的底部设置有弹簧固定孔，压缩弹簧7设置在弹簧固定孔中，气缸盖板8设置在缸体的顶部，通过螺栓与外壳体连接，将缸体密封。

换挡轴1的圆周面上设置有轴向的定位槽，锁挡杆能够在压缩弹簧7的弹力下抵触在定位槽中，对换挡轴1定位。

换挡轴1上的定位槽为U形槽。

换挡轴1上还套设有换挡外轴，换挡外轴为空心结构，换挡外轴上设置有贯穿其侧壁条形孔，条形孔沿径向设置，锁挡杆穿过条形孔能够抵触在凹槽中对换挡轴1定位。

操纵机构的外壳体3上还设置换挡助力器，用于操纵机构在换挡时对换挡轴1增加辅助力。

压缩空气阀5为二位三通阀，离合踏板连接用于控制二位三通阀的打开与闭合。贮气筒4通过管路与二位三通阀的进气口连接，二位三通阀的出气口分别与锁挡气缸的进气口9和换挡助力器的进气口连接。

压缩空气阀5为电磁式二位三通阀，踩下离合器踏板，电路接通，压缩空气阀打开。也可以是集成在离合器助力器中的二位三通阀，踩下离合器踏板，离合器助力器的推杆移动推动二位三通阀阀芯打开，二位三通阀有压缩空气输出至气路控制阀。

下面对本申请的一种用于保护单箱同步器的操纵系统的工作原理进行详细的描述。

车辆在行驶过程中，不踩离合器时，离合器结合，压缩空气阀5中的二位三通阀断开，贮气筒4中的压缩空气封闭在筒体中，压缩空气阀5没有气体输出，锁挡气缸无压缩空气输入，压缩弹簧7将活塞6上的锁挡杆顶在换挡轴1的圆周面上，摘挡后，锁挡杆顶入换挡轴1的U形槽中，锁挡杆与U形槽配合阻止换挡轴1旋转。当驾驶员不踩离合器进行挂挡操作时，因为压缩空气阀5内的二位三通阀处于关闭状态，活塞上的锁挡杆继续顶在换挡轴1上的U形槽中，阻止换挡轴旋转，并且换挡助力器没有助力作用，因此无法进行挂挡操作，起到保护同步器的作用。

当踩下离合器踏板时，压缩空气阀5内的二位三通阀打开，贮气筒4中的压缩空气经压缩空气阀5到锁挡气缸和换挡助力器中，锁挡气缸中的活塞6上的锁挡杆被压缩空气顶出换挡轴1上的U形槽，锁挡解除，换挡轴1可以进行旋转，换挡轴1旋转打开换挡助力器的阀芯，压缩空气进入换挡助力器中，换挡助力器产生助力作用推动换挡外轴旋转并带动换挡拨头2旋转完成挂挡动作，挂挡结束后，松开离合器踏板，气缸中的压缩空气自二位三通阀的排气孔排出。

本申请公开的一种用于保护单箱同步器的操纵系统，通过在操纵机构上增加锁挡气缸，通过改变气路的连接方式，使驾驶员必须踩下离合器踏板才能换挡，防止驾驶员不踩离合进行换挡操作，实现了保护同步器的目的。本发明气路连接简单，锁挡逻辑简单可靠，可以很大程度降低同步器故障率，增加车辆出勤率，提高客户满意度，节约维修服务成本。具有很高的使用价值和推广价值。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，包括操纵机构、锁挡气缸、贮气筒(4)和压缩空气阀(5)；

操纵机构包括外壳体(3)，外壳体中设置有换挡轴(1)和套设在其上的换挡拨头(2)，锁挡气缸设置在外壳体(3)的外壁上，能够对换挡轴(1)径向定位；

锁挡气缸与压缩空气阀(5)的出气口连通，压缩空气阀(5)的进气口与贮气筒(4)连通，离合器踏板与压缩空气阀(5)连接，用于控制压缩空气阀(5)的打开与闭合；

当离合器结合，压缩空气阀(5)关闭，锁挡气缸对换挡轴(1)定位，操纵机构不能进行挡位切换；

当离合器分离，压缩空气阀(5)打开，压缩空气能够进入到锁挡气缸中，锁挡气缸对换挡轴(1)解除定位，操纵机构能够进行换挡切换。

2.根据权利要求1所述用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述锁挡气缸包括设置在操纵机构的外壳体(3)上缸体，缸体中配装有活塞(6)，缸体上设置有进气口(9)，用于控制活塞(6)的运动，活塞(6)的端部设置有锁挡杆，锁挡杆穿过缸体抵触在换挡轴(1)上，对换挡轴(1)定位，活塞(6)的底部设置有压缩弹簧(7)，缸体的端部设置有用于将缸体密封的气缸盖板(8)。

3.根据权利要求2所述用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述换挡轴(1)的圆周面上设置有定位槽；当锁挡杆位于定位槽的外侧，操纵机构能够进行挂挡切换；当锁挡杆位于定位槽中，操纵机构不能够进行挡位切换。

4.根据权利要求3所述用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述定位槽为沿换挡轴(1)轴向设置的凹槽，当换挡轴(1)在选挡时，换挡轴(1)能够轴向移动，锁挡杆位于凹槽中。

5.根据权利要求2所述用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述缸体为设置在外壳体(3)上的圆形凹槽。

6.根据权利要求2所述用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述换挡轴(1)上还套设有换挡外轴，换挡外轴上设置有贯穿其侧壁的条形孔，条形孔沿径向设置，锁挡杆穿过条形孔对换挡轴(1)定位。

7.根据权利要求6所述用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述操纵机构上还设置有换挡助力器，用于对换挡外轴在挂挡过程中增加辅助力，换挡助力器的进气口与压缩空气阀(5)连接。

8.根据权利要求7所述用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述换挡助力器的进气口还设置有调压阀。

9.根据权利要求1所述用于保护单箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述压缩空气阀(5)为二位三通阀，二位三通阀的进气口与贮气筒(4)连接，二位三通阀的出气口与锁挡气缸的进气口(9)连接。

10.一种权利要求1至9任一项所述用于保护单箱同步器的操纵系统的操纵方法，其特征在于，

当不踩踏离合器踏板，离合器结合，压缩空气阀(5)关闭，锁挡气缸无压缩空气输入，锁挡杆在弹簧力的作用下顶在换挡轴(1)的定位槽中对换挡轴进行径向定位，操纵机构不能进行挡位切换；

当踩踏离合器踏板，离合器分离，压缩空气阀(5)打开，贮气筒中的压缩空气经压缩空气阀输入至锁挡气缸中，压缩空气将活塞推至缸体的底部，锁挡杆与换挡轴分离，解除对换挡轴的径向定位，操纵机构能够进行换挡切换。