CN114321355B - 一种换档力可调的气缸机构及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换档力可调的气缸机构及调节方法，包括：气缸体与气缸盖固定连接；拨叉轴穿过气缸体的内孔；变径活塞位于拨叉轴的一端，变径活塞与拨叉轴通过第二密封圈密封连接，变径活塞与气缸体通过第一密封圈密封连接，气缸盖与变径活塞通过第三密封圈密封连接。本发明实现高、低档两种不同的换挡力输出，满足副箱高低档转换的性能与可靠性需求。变径活塞伸出特征与气缸盖伸出特征相互嵌套，结构紧凑；不改变气缸机构与变速器产品的接口尺寸，通用性高。通过简单的机械结构实现，可靠性高，成本低。

Description

一种换档力可调的气缸机构及调节方法

技术领域

本发明属于汽车变速器领域，涉及一种换档力可调的气缸机构及调节方法。

背景技术

在主副箱结构的变速器中，因普通气缸机构具有结构简单、成本低廉、可靠性高等特点，被广泛作为副箱高低档转换机构的执行部件。普通气缸机构以压缩气体为动力，压缩气体进入气缸做功，推动活塞做直线运动，实现变速器的高档与低档。普通气缸高档与低档的换挡力大小主要取决于进气压力与气缸体的截面直径，通常进气压力不变，高档与低档换挡力相当。

随着客户对产品可靠性与舒适性需求的不断提高，副箱高低档转换机构中高档与低档的切换迫切需求提供不同的换挡力，现有的变速器中的气缸无法满足客户对产品的需求，因此，亟需一种满足客户需求的变速器气缸。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种换档力可调的气缸机构及调节方法，可实现高档、低档两种不同的换挡力输出，提高产品的可靠性和舒适性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种换档力可调的气缸机构，包括：

气缸体与气缸盖固定连接；气缸盖设置有第一进排气通道、第二进排气通道与第三进排气通道；

第一气腔与第一进排气通道相通；第二气腔与第三进排气通道相通；第三气腔与第二进排气通道相通；

拨叉轴穿过气缸体的内孔；变径活塞位于拨叉轴的一端；

变径活塞与气缸体通过第一密封圈密封连接；

变径活塞与拨叉轴通过第二密封圈密封连接；

气缸盖与变径活塞通过第三密封圈密封连接。

本发明的进一步改进在于：

气缸体与拨叉轴通过第四密封圈密封连接。

气缸体的内孔位于气缸体的中间位置。

气缸体与气缸盖通过螺栓固定连接。

变径活塞通过锁紧螺母固定于拨叉轴的一端。

第一气腔由气缸盖、气缸体、第一密封圈、变径活塞和第三密封圈密封构成。

第二气腔由第三密封圈、变径活塞、气缸盖、第二密封圈和拨叉轴所密封构成。

第三气腔由第一密封圈、气缸体、第四密封圈、拨叉轴、第二密封圈和变径活塞密封构成。

一种换挡力可调的气缸机构调节方法，包括：

从低档位置到高档位置：压缩气体通过第一进排气通道进入由气缸盖、气缸体、第一密封圈、变径活塞和第三密封圈所密封的第一气腔，压缩气体做功推动变径活塞，带着拨叉轴沿着直线运动，同时第二进排气通道排气，由第三密封圈、变径活塞、气缸盖、第二密封圈和拨叉轴所密封的第二气腔通过第三进排气通道通气，变径活塞运动至气缸体的轴向限位平面后，换挡完成；

从高档位置到低档位置：压缩气体通过第二进排气通道进入由第一密封圈密封圈、气缸体、第四密封圈、拨叉轴、第二密封圈和变径活塞密封的第三气腔，压缩气体做功推动变径活塞，带着拨叉轴沿着轴向运动，同时第一进排气通道排气，由第三密封圈、变径活塞、气缸盖、第二密封圈和拨叉轴所密封的第二气腔通过第三进排气通道通气，变径活塞运动至气缸体的轴向限位平面后，换挡完成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明可实现高、低档两种不同的换挡力输出，满足副箱高低档转换的性能与可靠性需求。变径活塞伸出特征与气缸盖伸出特征相互嵌套，结构紧凑，节省空间；不改变气缸机构与变速器产品的接口尺寸，通用性高。通过简单的机械结构实现，可靠性高；容易加工，成本低。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的换档力可调的气缸处于低档位置的结构图；

图2为本发明实施例的换档力可调的气缸处于高档位置的结构图。

其中：1-拨叉轴，2-气缸体，3-变径活塞，4-第一密封圈，5-气缸盖，6-第二密封圈，7-锁紧螺母，8-第三密封圈，9-第四密封圈，10-螺栓，11-第一气腔；12-第二气腔，13-第三气腔，14-第一进排气通道，15-第二进排气通道，16-第三进排气通道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1和图2，图1和图2公布了一种换档力可调的气缸机构，包括：

气缸体2与气缸盖5固定连接；气缸体2与气缸盖5通过螺栓10固定连接。气缸体2与气缸盖5进行固定，保证在换挡过程中，拨叉轴1的稳定性。气缸盖5设置有第一进排气通道14、第二进排气通道15与第三进排气通道16；

第一气腔11与第一进排气通道14相通；第二气腔12与第三进排气通道16相通；第三气腔13与第二进排气通道15相通；第一气腔11、第二气腔12和第三气腔13分别通过第一进排气通道14、第三进排气通道16和第二进排气通道15完成进气和排气的动作。

拨叉轴1穿过气缸体2的内孔；变径活塞3位于拨叉轴1的一端；变径活塞3通过锁紧螺母7固定于拨叉轴1的一端，保证在换挡过程中，变径活塞3不会从拨叉轴1的一端脱落，从而保证变径活塞3与拨叉轴1之间的稳固性。

变径活塞3与拨叉轴1通过第二密封圈6密封连接；变径活塞3与气缸体2通过第一密封圈4密封连接；气缸盖5与变径活塞3通过第三密封圈8密封连接。气缸体2与拨叉轴1通过第四密封圈9密封连接。第一密封圈4保证变径活塞3与气缸体2之间的密闭性，第二密封圈6保证变径活塞3与拨叉轴1之间的密闭性，第三密封圈8保证气缸盖5与变径活塞3之间的密闭性，第四密封圈9保证气缸体2与拨叉轴1之间的密闭性。

气缸体2的内孔位于气缸体2的中间位置。

第一气腔11由气缸盖5、气缸体2、第一密封圈4、变径活塞3和第三密封圈8密封构成。

第二气腔12由第三密封圈8、变径活塞3、气缸盖5、第二密封圈6和拨叉轴1所密封构成。

第三气腔13由第一密封圈4、气缸体2、第四密封圈9、拨叉轴1、第二密封圈6和变径活塞3密封构成。

其中，第一气腔11为换挡有效气腔，进气压力固定，高档换挡力的大小取决于有效第一气腔11的截面面积，低档换挡力的大小取决于有效第三气腔13的截面面积，实现了换挡力的调整。

一种换档力可调的气缸机构调节方法，具体为：

从低档位置到高档位置：如图1，图1所示为处于低档位置，工作过程描述如下：压缩气体通过第一进排气通道14进入由气缸盖5、气缸体2、第一密封圈4、变径活塞3和第三密封圈8所密封的第一气腔11，压缩气体做功推动变径活塞3，带着拨叉轴1沿着直线运动，同时第二进排气通道15排气，由第三密封圈8、变径活塞3、气缸盖5、第二密封圈6和拨叉轴1所密封的第二气腔12通过第三进排气通道16通气，变径活塞3运动至气缸体2的轴向限位平面后，换挡完成；换挡完成如图2所示。

从高档位置到低档位置：如图2，图2所示为处于高档位置，压缩气体通过第二进排气通道15进入由第一密封圈密封圈4、气缸体2、第四密封圈9、拨叉轴1、第二密封圈6和变径活塞3密封的第三气腔13，压缩气体做功推动变径活塞3，带着拨叉轴1沿着轴向运动，同时第一进排气通道14排气，由第三密封圈8、变径活塞3、气缸盖5、第二密封圈6和拨叉轴1所密封的第二气腔12通过第三进排气通道16通气，变径活塞3运动至气缸体2的轴向限位平面后，换挡完成，换挡完成如图1所示。

进气压力固定，高档换挡力的大小取决于有效第一气腔11的截面面积，低档换挡力的大小取决于有效第三气腔13的截面面积，实现了换挡力的调整。

进气压力可调，高档换挡力的大小取决于有效第一气腔11的截面面积与进气压力，低档换挡力的大小取决于有效第三气腔13的截面面积与进气压力，实现了换挡力的调整。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种换档力可调的气缸机构，其特征在于，包括：拨叉轴(1)、气缸体(2)、变径活塞(3)、第一气腔(11)、第二气腔(12)、第三气腔(13)、第一密封圈(4)、气缸盖(5)、第二密封圈(6)和第三密封圈(8)；

所述气缸体(2)与气缸盖(5)固定连接；所述气缸盖(5)设置有第一进排气通道(14)、第二进排气通道(15)与第三进排气通道(16)；

所述第一气腔(11)与第一进排气通道(14)相通；所述第二气腔(12)与第三进排气通道(16)相通；所述第三气腔(13)与第二进排气通道(15)相通；

所述拨叉轴(1)穿过气缸体(2)的内孔；所述变径活塞(3)位于拨叉轴(1)的一端；

变径活塞(3)与气缸体(2)通过第一密封圈(4)密封连接；

变径活塞(3)与拨叉轴(1)通过第二密封圈(6)密封连接；

气缸盖(5)与变径活塞(3)通过第三密封圈(8)密封连接。

2.根据权利要求1所述的换档力可调的气缸机构，其特征在于，所述气缸体(2)与拨叉轴(1)通过第四密封圈(9)密封连接。

3.根据权利要求1所述的换档力可调的气缸机构，其特征在于，所述气缸体(2)的内孔位于气缸体(2)的中间位置。

4.根据权利要求1所述的换档力可调的气缸机构，其特征在于，所述气缸体(2)与气缸盖(5)通过螺栓(10)固定连接。

5.根据权利要求1所述的换档力可调的气缸机构，其特征在于，所述变径活塞(3)通过锁紧螺母(7)固定于拨叉轴(1)的一端。

6.根据权利要求1所述的换档力可调的气缸机构，其特征在于，所述第一气腔(11)由气缸盖(5)、气缸体(2)、第一密封圈(4)、变径活塞(3)和第三密封圈(8)密封构成。

7.根据权利要求1所述的换档力可调的气缸机构，其特征在于，所述第二气腔(12)由第三密封圈(8)、变径活塞(3)、气缸盖(5)、第二密封圈(6)和拨叉轴(1)所密封构成。

8.根据权利要求2所述的换档力可调的气缸机构，其特征在于，所述第三气腔(13)由第一密封圈(4)、气缸体(2)、第四密封圈(9)、拨叉轴(1)、第二密封圈(6)和变径活塞(3)密封构成。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的换档力可调的气缸机构调节方法，其特征在于，包括：

从低档位置到高档位置：压缩气体通过第一进排气通道(14)进入由气缸盖(5)、气缸体(2)、第一密封圈(4)、变径活塞(3)和第三密封圈(8)所密封的第一气腔(11)，压缩气体做功推动变径活塞(3)，带着拨叉轴(1)沿着直线运动，同时第二进排气通道(15)排气，由第三密封圈(8)、变径活塞(3)、气缸盖(5)、第二密封圈(6)和拨叉轴(1)所密封的第二气腔(12)通过第三进排气通道(16)通气，变径活塞(3)运动至气缸体(2)的轴向限位平面后，换档完成；

从高档位置到低档位置：压缩气体通过第二进排气通道(15)进入由第一密封圈(4)、气缸体(2)、第四密封圈(9)、拨叉轴(1)、第二密封圈(6)和变径活塞(3)密封的第三气腔(13)，压缩气体做功推动变径活塞(3)，带着拨叉轴(1)沿着轴向运动，同时第一进排气通道(14)排气，由第三密封圈(8)、变径活塞(3)、气缸盖(5)、第二密封圈(6)和拨叉轴(1)所密封的第二气腔(12)通过第三进排气通道(16)通气，变径活塞(3)运动至气缸体(2)的轴向限位平面后，换档完成。

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