CN208073899U - 一种气缸结构 - Google Patents
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Abstract
一种气缸结构，包括气缸外壳与活塞轴，气缸外壳的内部从前往后依次设置有一号活塞、二号活塞、三号活塞，三号活塞的后端面与气缸外壳的内壁构成一号气室，一号气室上设置有与一号电磁阀连通的一号气道，二号活塞的后端面与三号活塞的前端面、气缸外壳的内壁构成二号气室，二号气室上设置有与二号电磁阀连通的二号气道，二号活塞的前端面与一号活塞的后端面相连接，一号活塞的前端面与气缸外壳的内壁构成三号气室，三号气室上设置有与三号电磁阀连通的三号气道，活塞轴穿经气缸外壳的前端面后与一号活塞相连接。本设计不仅能实现四个档位的定位，而且零部件数量少、结构简单紧凑、操作简便、成本低、可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气缸结构，尤其涉及一种气缸结构，主要适用于实现四个档位的定位。
背景技术
AMT自动变速箱是在传统手动变速箱上加装自动换挡装置，从而实现手动变速器自动换挡的一种机械式手自一体变速箱。AMT自动变速箱优势明显：操作轻便、乘坐舒适、能提高驾驶安全性；燃油经济性高于手动箱平均水平；提高离合器和变速箱同步器寿命；维护费用较低、成本较低；适合中国国情，容易产业化。目前，在欧洲市场，商用车领域AMT的市场份额超过70％，国内则还是以手动为主，应用前景广阔。
AMT系统是一个复杂的机电一体化系统，其中选换挡执行器是其核心零部件，其驱动形式主要有气动、液压、电动三类，其中气动由于控制简单、结构易实现、成本低，是一种较为主流的方案。气动AMT的选换挡需要依靠气缸来实现定位，对于大多数变速箱，每个气缸只需要实现三个档位定位即可，但对于部分有四排选档位的变速箱，则需要气缸实现四个位置的定位。气缸定位的方案多种多样，随着需定位数量的增加，气缸结构的复杂性成倍增加。过于复杂的气缸结构，会导致可靠性下降、加工困难、成本增加等问题。因此，气缸要实现四个位置定位比一般的三个位置定位气缸更复杂、更困难。
中国专利，申请公布号为CN106050795A，申请公布日为2016年10月26日的发明公开了一种气缸结构，气缸体设置在后缸盖与前缸盖之间，活塞设置在气缸体内部，活塞杆一端穿过前缸盖与活塞相连接，另一端与连接套相连接，后缸盖与前缸盖通过螺栓与滑块相连接，滑块设置在滑轨上，限位器设置在滑轨左右两端。虽然该发明可用于移动距离多变的场所，但是其仍然存在以下缺陷：该发明仅能对气缸的行程进行调整，而通过该发明气缸的结构，并不能实现四个档位的定位。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不能实现四个档位定位的缺陷与问题，提供一种能实现四个档位定位的气缸结构。
为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种气缸结构，包括气缸外壳与活塞轴，所述气缸外壳的内部设置有一号活塞，所述活塞轴穿经气缸外壳的前端面后与一号活塞相连接，所述气缸外壳的内部还设置有二号活塞、三号活塞，所述一号活塞、二号活塞、三号活塞依次从前往后设置在气缸外壳的内部，所述一号活塞、二号活塞、三号活塞的外周面都与气缸外壳的内壁相接触，所述三号活塞的后端面与气缸外壳的内壁构成一号气室，一号气室上设置有一号气道，一号气道与一号电磁阀连通，所述二号活塞的后端面与三号活塞的前端面、气缸外壳的内壁构成二号气室，二号气室上设置有二号气道，二号气道与二号电磁阀连通，所述二号活塞的前端面与一号活塞的后端面相连接，所述一号活塞的前端面与气缸外壳的内壁构成三号气室，三号气室上设置有三号气道，三号气道与三号电磁阀连通。
所述气缸外壳呈阶梯状，气缸外壳包括从前往后依次连通的一号外壳、二号外壳、三号外壳，所述一号外壳、二号外壳、三号外壳的纵截面的宽度依次增大，所述一号活塞的外周面与一号外壳的内壁相接触，所述二号活塞的外周面与二号外壳的内壁相接触，所述三号活塞的外周面与三号外壳的内壁相接触。
所述一号活塞、二号活塞的纵截面均为T型结构，所述二号活塞的中心设置有安装孔，所述一号活塞纵截面宽度大的一端的外周面与一号外壳的内壁相接触，且该端与活塞轴相连接，所述一号活塞纵截面宽度小的一端的外周面与安装孔的内壁相接触，所述二号活塞纵截面宽度大的一端的外周面与二号外壳的内壁相接触，二号活塞纵截面宽度小的一端的外周面与一号外壳的内壁相接触。
所述三号活塞的纵截面为长方形结构。
所述一号活塞、二号活塞、三号活塞的外周面与气缸外壳的内壁之间的间隙都通过密封圈密封。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型一种气缸结构中气缸外壳的内部设置有三个活塞，三个活塞将气缸外壳的内部分成三个彼此独立的气室，三个气室都通过独立的气道与外部的电磁阀相连，由电磁阀控制三个气室的进气与排气，利用三个活塞与气缸外壳的配合，实现四个档位的定位。因此，本实用新型能实现四个档位的定位。
2、本实用新型一种气缸结构中气缸外壳呈阶梯状，一号活塞、二号活塞的纵截面均为T型结构，三号活塞的纵截面为长方形结构，二号活塞的中心设置有安装孔，一号活塞纵截面宽度大的一端与活塞轴相连接，一号活塞纵截面宽度小的一端的外周面与安装孔的内壁相互嵌套，一号活塞、二号活塞、三号活塞的外周面与气缸外壳的内壁之间的间隙都通过密封圈密封，这样的设计不仅零部件数量少、结构简单紧凑、易实现四个档位的定位，而且成本低、可靠性高。因此，本实用新型零部件数量少、结构简单紧凑、易实现四个档位的定位、成本低、可靠性高。
3、本实用新型一种气缸结构中通过电磁阀来控制气室的进气与排气，以此改变一号活塞的位置，从而使活塞轴的输出端运动到不同位置，这样的设计不仅能实现四个档位的定位，而且操作简便。因此，本实用新型能实现四个档位的定位且操作简便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：气缸外壳1、一号外壳11、二号外壳12、三号外壳13、活塞轴2、一号活塞3、二号活塞4、三号活塞5、一号气室6、二号气室7、三号气室8。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参见图1，一种气缸结构，包括气缸外壳1与活塞轴2，所述气缸外壳1的内部设置有一号活塞3，所述活塞轴2穿经气缸外壳1的前端面后与一号活塞3相连接，所述气缸外壳1的内部还设置有二号活塞4、三号活塞5，所述一号活塞3、二号活塞4、三号活塞5依次从前往后设置在气缸外壳1的内部，所述一号活塞3、二号活塞4、三号活塞5的外周面都与气缸外壳1的内壁相接触，所述三号活塞5的后端面与气缸外壳1的内壁构成一号气室6，一号气室6上设置有一号气道，一号气道与一号电磁阀连通，所述二号活塞4的后端面与三号活塞5的前端面、气缸外壳1的内壁构成二号气室7，二号气室7上设置有二号气道，二号气道与二号电磁阀连通，所述二号活塞4的前端面与一号活塞3的后端面相连接，所述一号活塞3的前端面与气缸外壳1的内壁构成三号气室8，三号气室8上设置有三号气道，三号气道与三号电磁阀连通。
所述气缸外壳1呈阶梯状，气缸外壳1包括从前往后依次连通的一号外壳11、二号外壳12、三号外壳13，所述一号外壳11、二号外壳12、三号外壳13的纵截面的宽度依次增大，所述一号活塞3的外周面与一号外壳11的内壁相接触，所述二号活塞4的外周面与二号外壳12的内壁相接触，所述三号活塞5的外周面与三号外壳13的内壁相接触。
所述一号活塞3、二号活塞4的纵截面均为T型结构，所述二号活塞4的中心设置有安装孔，所述一号活塞3纵截面宽度大的一端的外周面与一号外壳11的内壁相接触，且该端与活塞轴2相连接，所述一号活塞3纵截面宽度小的一端的外周面与安装孔的内壁相接触，所述二号活塞4纵截面宽度大的一端的外周面与二号外壳12的内壁相接触，二号活塞4纵截面宽度小的一端的外周面与一号外壳11的内壁相接触。
所述三号活塞5的纵截面为长方形结构。
所述一号活塞3、二号活塞4、三号活塞5的外周面与气缸外壳1的内壁之间的间隙都通过密封圈密封。
一种气缸结构的应用方法，利用上述任一项所述的气缸结构实现A、B、C、D四个档位的定位，所述A、B、C、D四个档位从后往前依次布置；
当活塞轴2置于A档位置时，通过一号电磁阀控制一号气室6排气，通过二号电磁阀控制二号气室7排气，通过三号电磁阀控制三号气室8进气；
当活塞轴2置于B档位置时，通过一号电磁阀控制一号气室6排气，通过二号电磁阀控制二号气室7进气，通过三号电磁阀控制三号气室8排气；
当活塞轴2置于C档位置时，通过一号电磁阀控制一号气室6进气，通过二号电磁阀控制二号气室7排气，通过三号电磁阀控制三号气室8排气；
当活塞轴2置于D档位置时，通过一号电磁阀控制一号气室6排气，通过二号电磁阀控制二号气室7进气，通过三号电磁阀控制三号气室8排气。
本实用新型的原理说明如下：
为解决现有技术中无法实现四个位置的定位，或者实现方式非常复杂、成本高、可靠性低的问题，本设计提供了一种四个位置定位的气缸结构，具体用于汽车AMT自动变速箱执行器的选档气缸。
气缸结构主要包括气缸外壳、活塞轴、大活塞(三号活塞)、小活塞(一号活塞)、镶套活塞(二号活塞)几个零部件。所述的大活塞、小活塞、镶套活塞与气缸外壳组装在一起，将气缸外壳内部分成了三个彼此独立的气室，三个气室均有独立的气道与外部的电磁阀相连，由电磁阀控制三个气室的进气与排气。所述的活塞轴与小活塞连接，小活塞的不同位置决定了气缸输出端的位置。
气缸外壳的内部为阶梯状，共有两个阶梯，外加前后两个端面，提供了四个定位点。小活塞与活塞轴固定连接，小活塞为两级阶梯状，较大的一端与气缸外壳接触，间隙用密封圈密封，较小的一端与镶套活塞的内径相互嵌套，间隙用密封圈密封。镶套活塞的外径与气缸外壳接触，间隙由密封圈密封。大活塞为一个独立的活塞，装在最外侧，与气缸外壳接触，由密封圈密封。大活塞、镶套活塞、小活塞将气缸外壳的内部空间分割成三个独立的气室，三个气室有各自独立的气道，通过电磁阀控制气室的进气与排气。利用三个活塞与气缸外壳的配合，实现四个位置的定位，零部件数量较少，结构简单紧凑，易实现，成本低，且有较高的可靠性。
实施例：
参见图1，一种气缸结构，包括气缸外壳1与活塞轴2，所述气缸外壳1的内部设置有一号活塞3、二号活塞4、三号活塞5，所述活塞轴2穿经气缸外壳1的前端面后与一号活塞3相连接，所述一号活塞3、二号活塞4、三号活塞5依次从前往后设置在气缸外壳1的内部，所述一号活塞3、二号活塞4、三号活塞5的外周面都与气缸外壳1的内壁相接触，所述一号活塞3、二号活塞4、三号活塞5的外周面与气缸外壳1的内壁之间的间隙都通过密封圈密封，所述三号活塞5的后端面与气缸外壳1的内壁构成一号气室6，一号气室6上设置有一号气道，一号气道与一号电磁阀连通，所述二号活塞4的后端面与三号活塞5的前端面、气缸外壳1的内壁构成二号气室7，二号气室7上设置有二号气道，二号气道与二号电磁阀连通，所述二号活塞4的前端面与一号活塞3的后端面相连接，所述一号活塞3的前端面与气缸外壳1的内壁构成三号气室8，三号气室8上设置有三号气道，三号气道与三号电磁阀连通；所述气缸外壳1呈阶梯状，气缸外壳1包括从前往后依次连通的一号外壳11、二号外壳12、三号外壳13，所述一号外壳11、二号外壳12、三号外壳13的纵截面的宽度依次增大，所述一号活塞3、二号活塞4的纵截面均为T型结构，所述二号活塞4的中心设置有安装孔，所述一号活塞3纵截面宽度大的一端的外周面与一号外壳11的内壁相接触，且该端与活塞轴2相连接，所述一号活塞3纵截面宽度小的一端的外周面与安装孔的内壁相接触，所述二号活塞4纵截面宽度大的一端的外周面与二号外壳12的内壁相接触，二号活塞4纵截面宽度小的一端的外周面与一号外壳11的内壁相接触，所述三号活塞5的纵截面为长方形结构，所述三号活塞5的外周面与三号外壳13的内壁相接触。
一种气缸结构的应用方法，利用上述所述的气缸结构实现A、B、C、D四个档位的定位，所述A、B、C、D四个档位从后往前依次布置；
当活塞轴2置于A档位置时，通过一号电磁阀控制一号气室6排气，通过二号电磁阀控制二号气室7排气，通过三号电磁阀控制三号气室8进气；
当活塞轴2置于B档位置时，通过一号电磁阀控制一号气室6排气，通过二号电磁阀控制二号气室7进气，通过三号电磁阀控制三号气室8排气；
当活塞轴2置于C档位置时，通过一号电磁阀控制一号气室6进气，通过二号电磁阀控制二号气室7排气，通过三号电磁阀控制三号气室8排气；
当活塞轴2置于D档位置时，通过一号电磁阀控制一号气室6排气，通过二号电磁阀控制二号气室7进气，通过三号电磁阀控制三号气室8排气。
选档气缸四个位置如图1右侧所示，用A、B、C、D表示，则气缸位置与气室通气之间的关系如下表：
○表示进气，×表示排气。
Claims (5)
1.一种气缸结构，包括气缸外壳(1)与活塞轴(2)，所述气缸外壳(1)的内部设置有一号活塞(3)，所述活塞轴(2)穿经气缸外壳(1)的前端面后与一号活塞(3)相连接，其特征在于：所述气缸外壳(1)的内部还设置有二号活塞(4)、三号活塞(5)，所述一号活塞(3)、二号活塞(4)、三号活塞(5)依次从前往后设置在气缸外壳(1)的内部，所述一号活塞(3)、二号活塞(4)、三号活塞(5)的外周面都与气缸外壳(1)的内壁相接触，所述三号活塞(5)的后端面与气缸外壳(1)的内壁构成一号气室(6)，一号气室(6)上设置有一号气道，一号气道与一号电磁阀连通，所述二号活塞(4)的后端面与三号活塞(5)的前端面、气缸外壳(1)的内壁构成二号气室(7)，二号气室(7)上设置有二号气道，二号气道与二号电磁阀连通，所述二号活塞(4)的前端面与一号活塞(3)的后端面相连接，所述一号活塞(3)的前端面与气缸外壳(1)的内壁构成三号气室(8)，三号气室(8)上设置有三号气道，三号气道与三号电磁阀连通。
2.根据权利要求1所述的一种气缸结构，其特征在于：所述气缸外壳(1)呈阶梯状，气缸外壳(1)包括从前往后依次连通的一号外壳(11)、二号外壳(12)、三号外壳(13)，所述一号外壳(11)、二号外壳(12)、三号外壳(13)的纵截面的宽度依次增大，所述一号活塞(3)的外周面与一号外壳(11)的内壁相接触，所述二号活塞(4)的外周面与二号外壳(12)的内壁相接触，所述三号活塞(5)的外周面与三号外壳(13)的内壁相接触。
3.根据权利要求2所述的一种气缸结构，其特征在于：所述一号活塞(3)、二号活塞(4)的纵截面均为T型结构，所述二号活塞(4)的中心设置有安装孔，所述一号活塞(3)纵截面宽度大的一端的外周面与一号外壳(11)的内壁相接触，且该端与活塞轴(2)相连接，所述一号活塞(3)纵截面宽度小的一端的外周面与安装孔的内壁相接触，所述二号活塞(4)纵截面宽度大的一端的外周面与二号外壳(12)的内壁相接触，二号活塞(4)纵截面宽度小的一端的外周面与一号外壳(11)的内壁相接触。
4.根据权利要求2所述的一种气缸结构，其特征在于：所述三号活塞(5)的纵截面为长方形结构。
5.根据权利要求1所述的一种气缸结构，其特征在于：所述一号活塞(3)、二号活塞(4)、三号活塞(5)的外周面与气缸外壳(1)的内壁之间的间隙都通过密封圈密封。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108386406A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-10 | 东风商用车有限公司 | 一种气缸结构及其应用方法 |
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2018
- 2018-01-31 CN CN201820161462.5U patent/CN208073899U/zh active Active
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| CN108386406A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-10 | 东风商用车有限公司 | 一种气缸结构及其应用方法 |
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