CN109185452A - 一种用于保护主副箱同步器的操纵系统及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于保护主副箱同步器的操纵系统及操作方法，通过在主箱操纵机构上设置一个锁挡气缸，并在副箱气缸总成上增加一个气路控制阀，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，锁挡气缸没有压缩气体，锁挡气缸在弹力的作用下对换挡内轴保持锁止，因此不能进行换挡，进而保护了主箱同步器；当踩下离合器，压缩空气阀的打开，压缩气体进入气路控制阀，当副箱同步器正在高低挡切换时，气路控制阀关闭，锁挡气缸对换挡内轴锁止，主箱操纵机构不能挂挡，起到了保护副箱同步器的目的。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，节约维修服务成本，具有较高的使用价值和推广价值。

Description

一种用于保护主副箱同步器的操纵系统及操作方法

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主副箱同步器的操纵系统及操作方法。

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，对主副箱结构的变速器，在副箱进行高低挡切换时，为了保护副箱同步器，主箱选挡后要有意识的停留一下再挂挡。

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同步器造成严重伤害，特别是主副箱结构的变速器如果副箱同步器高低挡的转换未完成主箱就开始挂挡动作，会让副箱同步器瞬间损坏，造成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主副箱同步器的操纵系统，通过在主箱操纵机构上设置锁挡气缸，对换挡内轴进行锁止，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：

一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，包括主箱操纵机构、锁挡气缸、副箱气缸总成、贮气筒和压缩空气阀；

主箱操纵机构包括外壳体，外壳体中设置有换挡内轴和空心结构的换挡外轴，换挡外轴套装在换挡内轴上，锁挡气缸设置在外壳体的外壁上，能够对换挡内轴径向定位；

副箱气缸总成的壳体上设置有气路控制阀，气路控制阀的出气口与锁挡气缸连接，副箱气缸总成中的拨叉轴上设置有凹槽，该凹槽用于控制气路控制阀的打开与闭合，气路控制阀进气口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接，离合器踏板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，锁挡气缸对换挡内轴定位，主箱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，当副箱气缸总成中的拨叉轴位于高挡或低挡时，气路控制阀的触头位于凹槽中，气路控制阀打开，锁挡气缸对换挡内轴解除定位，主箱操纵机构能够进行换挡切换；当副箱气缸总成中的拨叉轴没有在高挡或低挡时，气路控制阀的触头位于凹槽的外侧，气路控制阀关闭，锁挡气缸对换挡内轴定位，主箱操纵机构不能进行换挡切换。

可选的，所述锁挡气缸包括缸体，缸体设置在主箱操纵机构的外壳体上，缸体中配装有活塞，缸体上设置有进气口，用于控制活塞的端部设置有锁挡杆，锁挡杆穿过换挡外轴抵触在换挡内轴上，对换挡内轴定位，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，所述换挡内轴的圆周面上设置有定位槽；当锁挡杆位于定位槽的外侧，主箱操纵机构能够进行挂挡切换；当锁挡杆位于定位槽中，主箱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内轴轴向设置的凹槽，当换挡内轴在选挡时，换挡内轴轴向移动，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，所述换挡外轴上设置有贯穿其侧壁条形孔，条形孔沿径向设置。

可选的，所述副箱气缸总成的拨叉轴上间隔设置有两个凹槽，当拨叉轴挂入高挡或低挡时，气路控制阀的触头位于对应的凹槽中。

可选的，所述主箱操纵机构上设置有换挡助力器，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气路控制阀连接。

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气路控制阀的进气口连接，气路控制阀的出气口分别与锁挡气缸的进气口和换挡助力器的进气口连接。

本发明还提供了一种用于保护主副箱同步器的操纵系统的保护方法，

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内轴的定位槽中对换挡内轴径向定位，主箱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气路控制阀中，当副箱同步器已挂入高挡或低挡时，气路控制阀的触头伸入拨叉轴对应的凹槽中，气路控制阀打开，压缩空气进入锁挡气缸中，压缩空气将活塞推至缸体的底部，锁挡杆与换挡内轴分离，主箱操纵机构进行挡位切换；

当离合器分离，并且副箱同步器正在进行高挡或低挡切换时，气路控制阀的触头位于拨叉轴的圆周面上，气路控制阀处于关闭状态，压缩空气不能进入锁挡气缸，锁挡杆在弹力的作用下顶在换挡内轴上的定位槽中对换挡内轴径向定位，主箱操纵机构不能进行挡位切换。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

该用于保护主副箱同步器的操纵系统，通过在主箱操纵机构上设置一个锁挡气缸，并在副箱气缸总成上增加一个气路控制阀，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，锁挡气缸没有压缩气体，锁挡气缸在弹力的作用下对换挡内轴保持锁止，因此不能进行换挡，进而保护了主箱同步器；同时，当踩下离合器，压缩空气阀的打开，压缩气体进入气路控制阀，由于副箱气缸总成中的拨叉轴控制气路控制阀的通断，当副箱同步器正在高低挡切换时，气路控制阀关闭，进而没有压缩气体进入压缩气体，锁挡气缸对换挡内锁止，主箱操纵机构不能挂挡，起到了保护副箱同步器的目的。

进一步，通过将锁挡气缸设置在外壳体上，结构简单，加工便捷。

进一步，将定位槽设计为轴向的凹槽，使主箱操纵机构能够在选挡过程不用踩离合，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。

进一步，在主箱操作机构上设置换挡助力器，降低换挡力，使换挡更加顺畅轻便。

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，锁挡气缸对主箱操纵机构锁止，使其不能进行档位切换，当离合器分离，压缩空气阀打开，并且在副箱同步器在挂入高挡或低档时，气路控制阀打开，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，主箱操纵机构进行挂挡，进而实现了保护主副同步器的目的。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为操作系统的结构示意图；

图2为锁挡气缸剖视图。

图中：其中：1为换挡内轴；2换挡外轴；3换挡指；4为外壳体；5为换挡助力器；6为气路控制阀；7为副箱气缸总成；8为贮气筒；9为压缩空气阀；10为活塞；11为压缩弹簧；12为气缸盖板；13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，一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，包括主箱操纵机构、换挡助力器5、副箱气缸总成7、压缩空气阀9和贮气筒8。

主箱操纵机构包括外壳体4、换挡内轴1、换挡外轴2、换挡指3和锁挡气缸；换挡外轴2为空心轴，换挡外轴2水平设置在外壳体中，换挡内轴1活动安装在换挡外轴2中，换挡指3套装在换挡外轴2上，用于换挡位切换，锁挡气缸设置在外壳体的外壁上，用于对换挡内轴1和换挡外轴2定位，换挡助力器5设置在外壳体上，用于主箱操纵机构在换挡时增加辅助力。

如图2所示，锁挡气缸包括缸体、活塞10、压缩弹簧11和气缸盖板12；外壳体外壁上设置圆柱形凹槽，形成气缸的缸体，活塞10配装在缸体中，缸体上设置有进气口13，用于控制活塞10的运动，活塞10的端部设置有锁挡杆，活塞10的底部设置有弹簧固定孔，压缩弹簧11设置在弹簧固定孔中，气缸盖板12设置在缸体的顶部，通过螺栓与外壳体连接，将缸体密封。

换挡外轴2上设置定位孔，换挡内轴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11的弹力下穿过定位孔抵触在定位槽中，对换挡外轴2和换挡内轴1定位。

换挡内轴1上的定位槽为U形槽，定位孔为径向的条形孔。

副箱气缸总成7上设置有气路控制阀6，气路控制阀6的出气口分别与锁挡气缸和换挡助力器5连接，气路控制阀6的进气口通过压缩空气阀9与贮气筒8连接。

副箱气缸总成7中的拨叉轴上设置两个凹槽，分别位于拨叉轴的高挡和低挡位置，气路控制阀6的触头位于拨叉轴的凹槽中或圆周面上，当副箱同步器在高挡或低挡时，触头位于对应的凹槽中，气路控制阀6打开；当副箱同步器没有在高挡或低挡时，触头位于凹槽的外侧，气路控制阀6关闭。

压缩空气阀9为二位三通阀，离合踏板与二位三通阀连接，用于控制二位三通阀的打开与闭合。贮气筒8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与气路控制阀6的进气口连接，气路控制阀6的出气口通过两个管路分别与锁挡气缸的进气口13和换挡助力器的进气口连接。

压缩空气阀9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主副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9断开，贮气筒8中的压缩空气封闭在筒体中，压缩空气阀没有气体输出，换挡助力器5和锁挡气缸无压缩空气输入，压缩弹簧11将活塞10上的锁挡杆顶在换挡内轴1上的U形槽中，锁挡杆与U形槽配合阻止换挡内轴1旋转，可以起到防掉挡的作用。当驾驶员不踩离合器进行挂挡操作时，因为压缩空气阀9处于关闭状态，活塞上的锁挡杆继续顶在换挡内轴1上的U形槽中，阻止换挡内轴旋转，并且换挡助力器5没有助力作用，因此无法进行挂挡操作，起到保护主箱同步器的作用。

当踩下离合器时，压缩空气阀9打开，贮气筒8中的压缩空气经压缩空气阀9到气路控制阀6中，此时如果副箱同步器已在高挡或低挡时，气路控制阀6的触头伸入拨叉轴中对应的凹槽中，气路控制阀6打开，压缩空气进入换挡助力器5和锁挡气缸中，锁挡气缸中的活塞10上的锁挡杆被压缩空气顶出换挡内轴1上的U形槽，锁挡解除，换挡内轴1旋转打开换挡助力器5的阀芯，压缩空气进入助力气缸，产生助力作用推动换挡外轴2旋转并带动换挡指3旋转完成挂挡动作。

当踩下离合器时，压缩空气阀9打开，贮气筒8中的压缩空气经压缩空气阀9到气路控制阀6中，此时如果副箱同步器正在进行高挡或低挡切换时，气路控制阀6的触头位于拨叉轴的圆周面上，触头被压缩，气路控制阀6处于关闭状态，压缩空气不能进入换挡助力器5和锁挡气缸，换挡内轴1被锁止，主箱操纵机构不能挂挡，待副箱同步器切换入高挡或低挡后，主箱操纵机构才可以挂挡，起到保护副箱同步器的目的。

本申请公开的一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，通过在副箱气缸处增加一个气路控制阀以及在操纵机构上增加锁挡气缸，通过改进气路连接方式，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就换挡或在副箱高低挡切换过程中的抢挡操作，这样既保护了主箱同步器也保护了副箱同步器。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)

1.一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，其特征在于，包括主箱操纵机构、锁挡气缸、副箱气缸总成(7)、贮气筒(8)和压缩空气阀(9)；

主箱操纵机构包括外壳体(4)，外壳体中设置有换挡内轴(1)和空心结构的换挡外轴(2)，换挡外轴(2)套装在换挡内轴(1)上，锁挡气缸设置在外壳体的外壁上，能够对换挡内轴(1)径向定位；

副箱气缸总成(7)的壳体上设置有气路控制阀(6)，气路控制阀(6)的出气口与锁挡气缸连接，副箱气缸总成(7)中的拨叉轴上设置有凹槽，该凹槽用于控制气路控制阀(6)的打开与闭合，气路控制阀(6)进气口与压缩空气阀(9)的出气口连通，压缩空气阀(9)的进气口与贮气筒(8)连接，离合器踏板用于控制压缩空气阀(9)的打开与闭合；

当离合器结合，压缩空气阀(9)关闭，锁挡气缸对换挡内轴(1)定位，主箱操纵机构不能进行挡位切换；

当离合器分离，压缩空气阀(9)打开，当副箱气缸总成(7)中的拨叉轴位于高挡或低挡时，气路控制阀(6)的触头位于凹槽中，气路控制阀(6)打开，锁挡气缸对换挡内轴(1)解除定位，主箱操纵机构能够进行换挡切换；当副箱气缸总成(7)中的拨叉轴没有在高挡或低挡时，气路控制阀(6)的触头位于凹槽的外侧，气路控制阀(6)关闭，锁挡气缸对换挡内轴(1)定位，主箱操纵机构不能进行换挡切换。

2.根据权利要求1所述一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述锁挡气缸包括缸体，缸体设置在主箱操纵机构的外壳体(4)上，缸体中配装有活塞(10)，缸体上设置有进气口(13)，用于控制活塞(10的运动，活塞(10)的端部设置有锁挡杆，锁挡杆穿过换挡外轴(2)抵触在换挡内轴(1)上，对换挡内轴(1)定位，活塞(10)的底部设置有压缩弹簧(11)，缸体的端部设置有用于将缸体密封的气缸盖板(12)。

3.根据权利要求2所述一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述换挡内轴(1)的圆周面上设置有定位槽；当锁挡杆位于定位槽的外侧，主箱操纵机构能够进行挂挡切换；当锁挡杆位于定位槽中，主箱操纵机构不能够进行挡位切换。

4.根据权利要求3所述一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述定位槽为沿换挡内轴(1)轴向设置的凹槽，当换挡内轴(1)在选挡时，换挡内轴(1)轴向移动，锁挡杆位于凹槽中。

5.根据权利要求2所述一种用于保护主副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(4)上的圆形凹槽。

6.根据权利要求2所述一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述换挡外轴(2)上设置有贯穿其侧壁的条形孔，条形孔沿径向设置。

7.根据权利要求1所述一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述副箱气缸总成(7)的拨叉轴上间隔设置有两个凹槽，当拨叉轴挂入高挡或低挡时，气路控制阀(6)的触头位于对应的凹槽中。

8.根据权利要求1所述一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述主箱操纵机构上设置有换挡助力器(5)，用于对换挡外轴(2)在挂挡过程中增加辅助力，换挡助力器(5)的进气口与气路控制阀(6)连接。

9.根据权利要求8所述一种用于保护主副箱同步器的操纵系统，其特征在于，所述压缩空气阀(9)为二位三通阀，二位三通阀的进气口与贮气筒(8)连接，二位三通阀的出气口与气路控制阀(6)的进气口连接，气路控制阀(6)的出气口分别与锁挡气缸的进气口(13)和换挡助力器(5)的进气口连接。

10.一种权利要求1至9任一项所述用于保护主副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(9)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内轴(1)的定位槽中对换挡内轴(1)径向定位，主箱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(9)打开，贮气筒(8)中的压缩空气经压缩空气阀(9)输入至气路控制阀(6)中，当副箱同步器已挂入高挡或低挡时，气路控制阀(6)的触头伸入拨叉轴对应的凹槽中，气路控制阀(6)打开，压缩空气进入锁挡气缸中，压缩空气将活塞(10)推至缸体的底部，锁挡杆与换挡内轴(1)分离，主箱操纵机构进行挡位切换；

当离合器分离，并且副箱同步器正在进行高挡或低挡切换时，气路控制阀(6)的触头位于拨叉轴的圆周面上，气路控制阀(6)处于关闭状态，压缩空气不能进入锁挡气缸，锁挡杆在弹力的作用下顶在换挡内轴(1)上的定位槽中对换挡内轴(1)径向定位，主箱操纵机构不能进行挡位切换。