CN110094493B - 气动辅助换挡手柄 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动辅助换挡手柄，包括手柄本体和气控阀，气控阀设于手柄本体内，气控阀包括阀体、阀套、第一阀杆、阀芯、第一弹簧、第二弹簧、气源进口、控制输出口和排气口，阀体上设置有一供阀套和第一阀杆安装的腔室，阀套将腔室至下而上依次分割成气腔、输出腔和排气腔。拨动按钮向下拨动时，第一阀杆会向下移动，推动阀芯打开阀口，此时阀芯与第一阀杆抵触封堵第一阀杆的进气通道开口，此时气腔与输出腔连通，处于低档位状态；当拨动按钮向上拨动时，第一阀杆在第一弹簧的作用下向上移动，使第一阀杆与阀芯分离，此时阀芯在第二弹簧作用下封闭阀口，而输出腔与进气通道连通，因此，输出腔与排气腔连通，处于高档位状态。

Description

气动辅助换挡手柄

技术领域

本发明涉及辅助换档装置领域，特别涉及一种气动辅助换挡手柄。

背景技术

在中、重型货车和客车上，都会设置高、低两种不同的档位，然后通过气控阀来进行单位的调节。而现有的气控阀的控制装置，距离换挡手柄较远，使用起来较为不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动辅助换挡手柄，其将气控阀的控制装置集成到换挡手柄上，使其使用起来非常方便。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种气动辅助换挡手柄，包括手柄本体和气控阀，所述气控阀设于手柄本体内，所述气控阀包括阀体、阀套、第一阀杆、阀芯、第一弹簧、第二弹簧、气源进口、控制输出口和排气口，所述阀体上设置有一供阀套和第一阀杆安装的腔室，所述阀套将腔室至下而上依次分割成气腔、输出腔和排气腔，所述阀套呈中空设置，且所述第一阀杆插设于阀套内分隔输出腔和排气腔；

所述第一阀杆内设置有一与排气腔连通的进气通道，所述进气通道贯穿第一阀杆朝向阀口的一端形成有一进气口，所述第一阀杆的一端设置有抵接环，所述第一弹簧套设于第一阀杆外、且两端分别与抵接环和阀套抵接；

所述腔室的底端设置有限位块，所述阀芯设于气腔内，所述第二弹簧的两端分别与限位块和阀芯抵接，所述阀套底端于腔室内形成一阀口，所述阀芯在第二弹簧的弹性趋势力下堵塞阀口；

所述气腔与气源进口连通，所述输出腔与控制输出口连通，所述排气腔与排气口连通；

所述阀体上转动连接有一用于控制第一阀杆上、下移动的拨动按钮，所述拨动按钮的一端伸出手柄本体外。

如此设置，拨动按钮向下拨动时，第一阀杆会向下移动，与阀芯抵触并推动阀芯克服第二弹簧的作用下向下移动打开阀口，此时阀芯与第一阀杆抵触封堵第一阀杆的进气通道开口，此时气腔与输出腔连通，处于低档位状态；当拨动按钮向上拨动时，第一阀杆在第一弹簧的作用下向上移动，使第一阀杆与阀芯分离，此时阀芯在第二弹簧作用下封闭阀口，而输出腔与进气通道连通，因此，输出腔与排气腔连通，处于高档位状态。

进一步优选为：所述气源进口、控制输出口和排气口上均设置有快速接头。

如此设置，通过快速接头，便于管道与气源进口、控制输出口以及排气口进行连接。

进一步优选为：所述快速接头包括设有连接通道的连接部、以及设于连接通道内的限位卡爪，所述限位卡爪呈圆环状，在所述限位卡爪的内圆侧绕圆周方向均匀设置有若干卡齿，所述卡齿的齿段朝向快速接头的内侧呈翘起设置。

如此设置，将管道插入快速接头过程中，管道会穿过限位卡爪，而当完成管道的安装后，限位卡爪上的卡齿会对管道进行限制，使其无法被拔出。

进一步优选为：所述连接部的连接口处轴向活动卡接有一解锁套，所述解锁套插设于快速接头内的一端设置有用于推动限位卡爪张开的圆锥部。

如此设置，在需要将管道拆卸下来时，可以通过按压解锁套，使其圆锥部推动限位卡爪使卡齿张开，如此，即可解除卡齿对管道的限制。

进一步优选为：所述连接部包括密封套和连接套，所述限位卡爪位于密封套和连接套之间，且所述密封套远离连接套的一端的内孔呈锥形设置。

如此设置，封套和连接套的设置实现对限位卡爪的轴心限位，而密封套远离连接套的一端的内孔呈锥形设置，使得在管道插入快速接头中后，管道的端部最终与密封套的锥形面接触，从而能够形成良好的密封效果。

进一步优选为：所述限位卡爪的边缘向卡爪翘起的一侧向外翻折。

如此设置，翻折设置避免密封套和连接套间间隙较大时，限位卡爪会发生晃动，如此管道与锥形面间无法保持较好的密封性接触，因此，通过翻边设置，能够保持限位卡爪在快速接头内的固定。

进一步优选为：所述抵接环上设置有一用于与拨动按钮抵触的滚珠，所述阀体上设置有冲气通道，所述阀体顶部设置有一供拨动按钮安装的安装槽，所述冲气通道一端与气腔连通、另一端与安装槽连通；所述冲气通道上设置有控制冲气通道通、断的控制阀。

如此设置，首先，滚珠的设置，使得拨动按钮可以更加容易带动第一阀杆上下移动，但相对的，由于安装槽是与外界连通的，因此，安装槽内在使用一段时间后会积尘，并导致滚珠的滚动摩擦力增大。因此通过上述设置，在处于高档位状态时，阀芯封闭阀口，此时如果打开控制阀，气腔内气体就会通过冲气通道进入到安装槽中，对安装槽内进行吹气，将安装槽内的部分灰尘吹出，实现对安装槽以及滚珠的清理。

进一步优选为：所述控制阀包括设于气控阀的阀体内的阀腔、设于阀腔内的阀闸、控制阀闸活动的第二阀杆、以及用于带动第二阀杆活动的控制按钮，所述冲气通道包括连接阀腔与气腔的进气段、以及连接阀腔与安装槽的出气段，所述阀腔内设有用于保持阀闸封闭出气段于阀腔端开口封闭的压缩弹簧。

如此设置，在控制按钮处于自然状态时，阀闸在压缩弹簧的作用下封闭出气段的进口，此时，冲气通道封闭；当按压控制按钮后，第二阀杆克服压缩弹簧的弹性力推动阀闸活动，此时进气段和出气段会连通，从而对安装槽进行清灰处理。

进一步优选为：所述安装槽内设置有一推杆，所述推杆与第二阀杆连接，且在所述安装槽下方设置有与安装槽连通的活动槽，所述活动槽的一侧贯穿阀体的侧壁，所述推杆远离第二阀杆的一端翻折形成一折边，所述折边位于活动槽内，所述控制按钮设于折边与手柄本体的侧壁间，且所述控制按钮的一端贯穿侧壁突出手柄本体外，在所述活动槽内设置有用于保持控制按钮突出手柄本体外的复位弹簧。

如此设置，实现通过控制按钮对控制阀的控制，而复位弹簧能够保持控制按钮在未受力时突出手柄本体外。

进一步优选为：所述控制按钮位于拨动按钮下方。

如此设置，首先能够便于操作，其次，在处于低档位状态时，在拨动按钮的遮挡下不会按压到控制按钮。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、将拨动按钮集成到换挡手柄上，使的高、低档位的更换非常方便；

2、设置清理模块，在长时间使用后安装槽内积灰较为严重或者拨动按钮的拨动阻力增大时，可以通过按压控制按钮来对安装槽内吹气清理。

附图说明

图1是实施例一的整体外形图；

图2是实施例一中手柄本体与阀体间的安装结构图；

图3是实施例一的阀体的局部剖视图一，示出了腔室与控制输出口间的连接结构；

图4是实施例一的阀体的局部剖视图二，示出了腔室与排气口间的连接结构；

图5是实施例一中气控阀的内部结构图一，示出了高档位时的状态；

图6是实施例一中气控阀的内部结构图二，示出了低档位时的状态；

图7是实施例一中快速接头的结构示意图；

图8是实施例二的结构示意图；

图9是实施例二中控制阀的主剖视图；

图10是实施例二中控制阀的结构示意图。

图中，100、手柄本体；110、安装腔；120、安装螺栓；130、通口；200、气控阀；210、阀体；211、安装槽；212、防尘板；213、腔室；214、气腔；215、输出腔；216、排气腔；220、第一阀杆；221、进气通道；222、进气口；223、抵接环；224、滚珠；230、阀套；240、限位块；250、阀芯；260、第一弹簧；270、第二弹簧；281、气源进口；282、控制输出口；283、排气口；300、拨动按钮；400、快速接头；410、连接部；411、密封套；422、连接套；420、限位卡爪；421、卡齿；430、解锁套；431、圆锥部；510、阀腔；520、阀闸；530、第二阀杆；540、压缩弹簧；550、推杆；551、折边；560、控制按钮；570、复位弹簧；600、冲气通道；610、进气段；620、出气段；700、活动槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

一种气动辅助换挡手柄，如图1和图2所示，包括手柄本体100、气控阀200和拨动按钮300，在手柄本体100的底部设置有一圆柱型的安装腔110，气控阀200安装于安装腔110内，通过三个安装螺栓120连接固定。

气控阀200包括阀体210、阀套230、第一阀杆220、阀芯250、第一弹簧260、第二弹簧270、气源进口281、控制输出口282和排气口283，如图2所示，阀体210呈与安装腔110配合的圆柱型，在阀体210位于安装腔110内的一端设置有一安装槽211，安装槽211同时贯穿阀体210的端面和侧面，在手柄本体100上设置有一与安装槽211连通的通口130，拨动按钮300转动连接在安装槽211内，且拨动按钮300的手柄穿过通口130伸出手柄本体100外。

其中，在安装槽211与通口130相对的一侧设置有一防尘板212。

如图3和图4所示，在阀体210上设置有一腔室213，腔室213一端与安装槽211连通，另一端贯穿阀体210。参照附图5和图6，阀套230和第一阀杆220安装于腔室213内，其中，阀套230将腔室213至下而上依次分割成气腔214、输出腔215和排气腔216，阀套230呈中空设置，且第一阀杆220插设于阀套230内分隔输出腔215和排气腔216。

第一阀杆220内设置有一与排气腔216连通的进气通道221，进气通道221贯穿第一阀杆220朝向阀口的一端形成有一进气口222，第一阀杆220的一端设置有抵接环223，第一弹簧260套设于第一阀杆220外、且两端分别与抵接环223和阀套230抵接。

在抵接环223上设置有一凹槽，所述凹槽上放置有一滚珠224用于与拨动按钮300抵触，拨动按钮300上、下拨动过程中，通过滚珠224带动第一阀杆220上、下移动。

腔室213的底端设置有限位块240，阀芯250设于气腔214内，第二弹簧270的两端分别与限位块240和阀芯250抵接，阀套230底端于腔室213内形成一阀口，阀芯250在第二弹簧270的弹性趋势力下堵塞阀口。

其中，如图3和图4所示，气源进口281、控制输出口282和排气口283设于阀体210远离手柄本体100的一端，气腔214与气源进口281连通，输出腔215与控制输出口282连通，排气腔216与排气口283连通。

气源进口281、控制输出口282和排气口283上均设置有快速接头400。参照图7，快速接头400包括连接部410和限位卡爪420，连接部410安装于限位块240内，其内设置有连接通道。连接部410包括密封套411和连接套422，限位卡爪420位于连接通道内、且位于密封套411和连接套422之间。密封套411远离连接套422的一端的内孔呈锥形设置，使得在管道插入快速接头400中后，管道的端部最终与密封套411的锥形面接触，从而能够形成良好的密封效果。

限位卡爪420呈圆环状，在限位卡爪420的内圆侧绕圆周方向均匀设置有若干卡齿421，卡齿421的齿段朝向快速接头400的内侧呈翘起设置，限位卡爪420的边缘向卡爪翘起的一侧向外翻折，通过翻折设置避免密封套411和连接套422间间隙较大时，限位卡爪420会发生晃动而管道与锥形面间无法保持较好的密封性接触。

连接部410的连接口处轴向活动卡接有一解锁套430，解锁套430插设于快速接头400内的一端设置有用于推动限位卡爪420张开的圆锥部431。

快速接头400的拆、装方式：

管道在安装时，直接插入到快速接头400内即可，并确保管道插入到最深处。在需要拆卸时，通过按压解锁套430，解锁套430上的圆锥部431会抵设在卡齿421上使得限位卡爪420张开，如此，管道即可非常容易的从快速接头400中拔出。

工作原理：

当拨动按钮300向下拨动时，第一阀杆220会向下移动，与阀芯250抵触并推动阀芯250克服第二弹簧270的作用下向下移动打开阀口，此时阀芯250与第一阀杆220抵触封堵第一阀杆220的进气通道221开口，此时气腔214与输出腔215连通，处于低档位状态；当拨动按钮300向上拨动时，第一阀杆220在第一弹簧260的作用下向上移动，使第一阀杆220与阀芯250分离，此时阀芯250在第二弹簧270作用下封闭阀口，而输出腔215与进气通道221连通，因此，输出腔215与排气腔216连通，处于高档位状态。

实施例2：

如图8所示，与实施例1的不同之处在于，阀体210上设置有冲气通道600，冲气通道600上设置有控制冲气通道600通、断的控制阀。

如图9和图10所述，控制阀包括阀腔510、阀闸520、第二阀杆530、压缩弹簧540、推杆550和控制按钮560，阀腔510设于气控阀200的阀体210内，且位于安装槽211的一侧。

阀腔510将冲气通道600分割成进气段610和出气段620，进气段610连通阀腔510与气腔214，出气段620连通阀腔510与安装槽211。

阀闸520和压缩弹簧540均设于阀腔510内，且阀闸520在压缩弹簧540的弹性力作用下抵设在出气段620于阀腔510端的开口处，隔绝阀腔510与出气段620的连通。

推杆550设于安装槽211内，且其上设置有一腰型孔用于避让限位环，推杆550的一端与阀杆固定连接，阀杆的另一端插入阀腔510中与阀闸520抵触。

在安装槽211下方设置有一与安装槽211连通的活动槽700，活动槽700的一侧贯穿阀体210的侧壁，推杆550远离第二阀杆530的一端翻折形成一折边551，折边551位于活动槽700内，在折边551与活动槽700的侧壁间设置有一复位弹簧570。

工作原理：

当拨动按钮300下拨时，拨动按钮300会挡住下方的控制按钮560，避免在低档位时按压控制按钮560，导致气腔214中气体进入出气段620中。

当拨动按钮300上拨时，控制按钮560露出，此时，在需要时可以按压控制按钮560。按压控制按钮560后，会推动推杆550压缩复位弹簧570向内移动，从而推动第二阀杆530活动推动阀闸520，此时，进气段610和出气段620连通，气腔214内气体从出气段620中进入安装槽211，对安装槽211内进行吹气。

在手柄本体100上设置有一圆孔，圆孔位于通口130的正下方，控制按钮560至内而外插设在圆孔上且一端突出手柄本体100外、另一端设置有台阶与手柄本体100内壁抵触。控制按钮560位于手柄本体100内的一侧抵设在折边551上，并在复位弹簧570的作用下保持突出手柄本体100外的状态。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种气动辅助换挡手柄，包括手柄本体（100）和气控阀（200），其特征是：所述气控阀（200）设于手柄本体（100）内，所述气控阀（200）包括阀体（210）、阀套（230）、第一阀杆（220）、阀芯（250）、第一弹簧（260）、第二弹簧（270）、气源进口（281）、控制输出口（282）和排气口（283），所述阀体（210）上设置有一供阀套（230）和第一阀杆（220）安装的腔室（213），所述阀套（230）将腔室（213）至下而上依次分割成气腔（214）、输出腔（215）和排气腔（216），所述阀套（230）呈中空设置，且所述第一阀杆（220）插设于阀套（230）内分隔输出腔（215）和排气腔（216）；

所述第一阀杆（220）内设置有一与排气腔（216）连通的进气通道（221），所述进气通道（221）贯穿第一阀杆（220）朝向阀口的一端形成有一进气口（222），所述第一阀杆（220）的一端设置有抵接环（223），所述第一弹簧（260）套设于第一阀杆（220）外、且两端分别与抵接环（223）和阀套（230）抵接；

所述腔室（213）的底端设置有限位块（240），所述阀芯（250）设于气腔（214）内，所述第二弹簧（270）的两端分别与限位块（240）和阀芯（250）抵接，所述阀套（230）底端于腔室（213）内形成一阀口，所述阀芯（250）在第二弹簧（270）的弹性趋势力下堵塞阀口；

所述气腔（214）与气源进口（281）连通，所述输出腔（215）与控制输出口（282）连通，所述排气腔（216）与排气口（283）连通；

所述阀体（210）上转动连接有一用于控制第一阀杆（220）上、下移动的拨动按钮（300），所述拨动按钮（300）的一端伸出手柄本体（100）外；

所述抵接环（223）上设置有一用于与拨动按钮（300）抵触的滚珠（224），所述阀体（210）上设置有冲气通道（600），所述阀体（210）顶部设置有一供拨动按钮（300）安装的安装槽（211），所述冲气通道（600）一端与气腔（214）连通、另一端与安装槽（211）连通；所述冲气通道（600）上设置有控制冲气通道（600）通、断的控制阀；

所述控制阀包括设于气控阀（200）的阀体（210）内的阀腔（510）、设于阀腔（510）内的阀闸（520）、控制阀闸（520）活动的第二阀杆（530）、以及用于带动第二阀杆（530）活动的控制按钮（560），所述冲气通道（600）包括连接阀腔（510）与气腔（214）的进气段（610）、以及连接阀腔（510）与安装槽（211）的出气段（620），所述阀腔（510）内设有用于保持阀闸（520）封闭出气段（620）于阀腔（510）端开口封闭的压缩弹簧（540）；

所述安装槽（211）内设置有一推杆（550），所述推杆（550）与第二阀杆（530）连接，且在所述安装槽（211）下方设置有与安装槽（211）连通的活动槽（700），所述活动槽（700）的一侧贯穿阀体（210）的侧壁，所述推杆（550）远离第二阀杆（530）的一端翻折形成一折边（551），所述折边（551）位于活动槽（700）内，所述控制按钮（560）设于折边（551）与手柄本体（100）的侧壁间，且所述控制按钮（560）的一端贯穿侧壁突出手柄本体（100）外，在所述活动槽（700）内设置有用于保持控制按钮（560）突出手柄本体（100）外的复位弹簧（570）；

所述控制按钮（560）位于拨动按钮（300）下方。

2.根据权利要求1所述的气动辅助换挡手柄，其特征是：所述气源进口（281）、控制输出口（282）和排气口（283）上均设置有快速接头（400）。

3.根据权利要求2所述的气动辅助换挡手柄，其特征是：所述快速接头（400）包括设有连接通道的连接部（410）、以及设于连接通道内的限位卡爪（420），所述限位卡爪（420）呈圆环状，在所述限位卡爪（420）的内圆侧绕圆周方向均匀设置有若干卡齿（421），所述卡齿（421）的齿段朝向快速接头（400）的内侧呈翘起设置。

4.根据权利要求3所述的气动辅助换挡手柄，其特征是：所述连接部（410）的连接口处轴向活动卡接有一解锁套（430），所述解锁套（430）插设于快速接头（400）内的一端设置有用于推动限位卡爪（420）张开的圆锥部（431）。

5.根据权利要求3或4所述的气动辅助换挡手柄，其特征是：所述连接部（410）包括密封套（411）和连接套（422），所述限位卡爪（420）位于密封套（411）和连接套（422）之间，且所述密封套（411）远离连接套（422）的一端的内孔呈锥形设置。

6.根据权利要求5所述的气动辅助换挡手柄，其特征是：所述限位卡爪（420）的边缘向卡爪翘起的一侧向外翻折。