CN215891082U - 一种带位移检测的气缸总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带位移检测的气缸总成，解决现有变速器副箱换档气缸存在结构复杂、安装尺寸过大、加工成本较高、存在安全隐患的问题。该带位移检测的气缸总成包括副箱气缸壳体、副箱气缸拨叉轴、副箱拨叉、气缸活塞、锁紧螺母、限位球、感应磁块和位移传感器；副箱拨叉固定套装在副箱气缸拨叉轴上，副箱气缸拨叉轴设置在副箱气缸壳体内，副箱气缸壳体与变速器副箱壳体一体设置；气缸活塞套装在副箱气缸拨叉轴上；气缸活塞的内表面上设置有第一凹槽，副箱气缸拨叉轴的外周面上设置第二凹槽，限位球设置在第一凹槽和第二凹槽内；气缸活塞外周面上设置第三凹槽，感应磁块设置在第三凹槽内，位移传感器设置在副箱气缸壳体的外侧。

Description

一种带位移检测的气缸总成

技术领域

本实用新型涉及汽车变速器，具体涉及到一种带位移检测的气缸总成。

背景技术

目前，在商用车AMT领域，主要通过气缸驱动副箱拨叉移动，从而实现变速箱的换挡。中国专利CN204114101U公开了一种副箱为双中间轴结构的AMT变速器副箱换档气缸，该装置具有副活塞、带自锁槽拨叉轴、位移传感器和感应磁块，可实现换档拨叉二档位驱动、各档位拨叉自锁和拨叉位移行程实时监控。但是，该装置存在以下问题：1)该装置设置有气缸体和气缸盖，气缸总成作为一个整体装在变速器副箱壳体上，这种结构轴向尺寸较大、结构复杂、整体结构不够紧凑，并且需要单独加工气缸体，变速器副箱壳体处也需加工配合尺寸，加工成本较高；2)该装置中设置有限位钢球，首先限位钢球设置在拨叉轴中部，装配时不易装配且容易掉落，其次此限位钢球主要起轴向限位作用，用来限制活塞轴向移动的位置，由于活塞移动时冲击力较大，钢球长期受到冲击可能会造成早期失效或脱出，使得活塞轴向移动过大，导致换挡出现安全事故，存在安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有变速器副箱换档气缸存在结构复杂、安装尺寸过大、加工成本较高、存在安全隐患的问题，提供一种带位移检测的气缸总成。

为实现以上实用新型目的，本实用新型的技术方案为：

一种带位移检测的气缸总成，包括副箱气缸壳体、副箱气缸拨叉轴、副箱拨叉、气缸活塞、锁紧螺母、限位球、感应磁块和位移传感器；所述副箱拨叉固定套装在副箱气缸拨叉轴上，所述副箱气缸拨叉轴设置在副箱气缸壳体内，所述副箱气缸壳体设置在变速器副箱壳体内部，且与变速器副箱壳体一体设置；所述气缸活塞套装在副箱气缸拨叉轴上，其一端通过设置在副箱气缸拨叉轴上的台阶限位，另一端通过设置在副箱气缸拨叉轴上的锁紧螺母限位；所述气缸活塞的内表面上设置有第一凹槽，所述副箱气缸拨叉轴的外周面上设置有与第一凹槽位置匹配的第二凹槽，所述限位球设置在第一凹槽和第二凹槽内，用于实现副箱气缸拨叉轴和气缸活塞的径向定位；所述气缸活塞外周面上设置第三凹槽，且第三凹槽与第一凹槽位于同一径向截面，所述感应磁块设置在第三凹槽内，所述位移传感器设置在副箱气缸壳体的外侧，且与感应磁块位于同一轴向截面，所述感应磁块与位移传感器配合，实现副箱气缸拨叉轴的轴向位移检测。

进一步地，所述副箱气缸壳体的一侧还设置有气缸盖，所述气缸盖位于副箱气缸拨叉轴的末端。

进一步地，所述副箱气缸拨叉轴通过螺栓固定在副箱拨叉上。

进一步地，所述气缸活塞和副箱气缸壳体整体采用铝合金材质。

进一步地，所述锁紧螺母和气缸活塞之间还包括套装在副箱气缸拨叉轴上的垫片，用于实现锁紧螺母的防松。

进一步地，所述副箱气缸拨叉轴与副箱气缸壳体的接触面上设置有第一密封圈。

进一步地，所述副箱气缸拨叉轴与气缸活塞的接触面上设置有第二密封圈。

进一步地，所述气缸活塞与副箱气缸壳体的接触面上设置有第三密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型气缸总成采用一种简单且实用的结构对变速器副箱气缸的位移进行实时检测，能够及时判断变速器副箱气缸是否工作到位，对变速箱进行下一步工作起到提示和控制作用。

2.本实用新型装置将副箱气缸壳体集成在变速器副箱壳体内，轴向尺寸较小，不仅节省加工成本，并且减少了潜在泄漏点。

3.本实用新型装置将限位球体设置在副箱气缸拨叉轴端部，实现了副箱气缸拨叉轴和气缸活塞的径向定位，其设置在端部装配比较容易，且不易掉落，同时采用垫片和锁紧螺母对气缸活塞进行轴向限位，由于垫片和气缸活塞的接触面积比限位球体大很多，因此不易失效。此外，限位球体本身不受到轴向冲击力，使用寿命大幅加长。

附图说明

图1为本实用新型带位移检测的气缸总成的结构示意图；

图2为本实用新型气缸总成中变速器副箱气缸工作过程示意图。

附图标记：1-副箱气缸拨叉轴，2-螺栓，3-副箱气缸壳体，4-副箱拨叉，5-位移传感器，6-第一密封圈，7-第三密封圈，8-感应磁块，9-气缸活塞，10-垫片，11-锁紧螺母，12-气缸盖，13-限位球体，14-第二密封圈，15-低档进气口，16-高档进气口，17-变速器副箱壳体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用来解释本实用新型的技术原理，目的并不是用来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型提供了一种带位移检测的气缸总成，该气缸总成采用一种简单且实用的结构对变速器副箱气缸的位移进行实时检测，能够及时判断变速器副箱气缸是否工作到位，对变速器进行下一步工作起到提示和控制作用。

如图1所示，本实用新型提供的带位移检测的气缸总成包括副箱气缸壳体3、副箱气缸拨叉轴1、副箱拨叉4、气缸活塞9、锁紧螺母11、限位球体13、感应磁块8和位移传感器5；副箱拨叉4固定套装在副箱气缸拨叉轴1上，副箱气缸拨叉轴1设置在副箱气缸壳体3内，副箱气缸壳体3设置在变速器副箱壳体17内部，且与变速器副箱壳体17一体设置；气缸活塞9套装在副箱气缸拨叉轴1上，其一端通过设置在副箱气缸拨叉轴1上的台阶限位，另一端通过设置在副箱气缸拨叉轴1上的锁紧螺母11限位；气缸活塞9的内表面上设置有第一凹槽，副箱气缸拨叉轴1的外周面上设置有与第一凹槽位置匹配的第二凹槽，限位球体13设置在第一凹槽和第二凹槽内，用于实现副箱气缸拨叉轴1和气缸活塞9的径向定位；气缸活塞9外周面上设置第三凹槽，且第三凹槽与第一凹槽位于同一径向截面上，感应磁块8设置在第三凹槽内，位移传感器5设置在副箱气缸壳体3外侧，且与感应磁块8位于同一轴向截面上，感应磁块8与位移传感器5配合，实现副箱气缸拨叉轴1的轴向位移检测，上述径向截面是指沿半径方向剖开的截面，轴向截面是指沿副箱气缸拨叉轴1的轴线剖开的截面。

在本实用新型实施例中，副箱气缸壳体3的一侧还设置有气缸盖12，气缸盖12位于副箱气缸拨叉轴1的末端，将副箱气缸拨叉轴1裸露的部分进行保护。锁紧螺母11和气缸活塞9之间还包括套装在副箱气缸拨叉轴1上的垫片10，用于实现锁紧螺母11的防松。

为实现带位移检测的气缸总成的良好密封，副箱气缸拨叉轴1与副箱气缸壳体3的接触面上可设置有第一密封圈6，副箱气缸拨叉轴1与气缸活塞9的接触面上可设置有第二密封圈14，气缸活塞9与副箱气缸壳体3的接触面上可设置有第三密封圈7。

本实用新型带位移检测的气缸总成中，副箱气缸壳体3集成在变速器副箱壳体17内部，且副箱气缸壳体3是与变速器副箱壳体17做成一体的结构，可以节省材料，减小轴向尺寸，同时减少了一个气缸盖12与壳体的结合面，不仅节省加工成本，且减少了气缸潜在漏气点。

本实用新型带位移检测的变速器副箱气缸中，副箱气缸拨叉轴1通过螺栓2固定在副箱拨叉4上。由于副箱拨叉4在变速箱上的径向位置固定，无法自由旋转，因此副箱气缸拨叉轴1径向位置也固定下来。气缸活塞9在加工时在底部加工有第一凹槽，在正对第一凹槽的上方加工有第三凹槽，第三凹槽内装配有感应磁块8，这两个凹槽中心线处于同一轴向平面，因此气缸活塞9和感应磁块8相对位置固定。气缸活塞9底部的第一凹槽和事先在副箱气缸拨叉轴1端部加工的第二凹槽形成配合，在这两个凹槽之间安装一个限位球体13，这个限位球体13可以将副箱气缸拨叉轴1和气缸活塞9进行径向定位。由于前面已经将副箱气缸拨叉轴1进行了定位，这样就能保证气缸活塞9在装配时只有一个角度。气缸活塞9和感应磁块8相对位置固定，就保证了在气缸活塞9上装配的感应磁块8始终朝上装配。这种定位结构简单可靠，比传统的定位销定位去掉了装配时砸定位销的过程，减少了装配强度。在气缸活塞9上装配的感应磁块8会随着气缸活塞9的前后运动而运动。气缸活塞9和感应磁块8通过垫片10、锁紧螺母11和副箱气缸拨叉轴1的轴肩在轴向进行了定位。整个副箱气缸通过气缸盖12进行整体密封。在感应磁块8的正上方装有一个位移传感器5，位移传感器5的本质是个霍尔元件，而感应磁块8前后运动带来的磁场变化可使位移传感器5输出不同的电信号，以此来实时检测副箱气缸的位移。

本实用新型将限位球体13设置在副箱气缸拨叉轴1端部，主要起的是径向定位作用，设置在副箱气缸拨叉轴1端部装配较为容易，且不易掉落，同时采用垫片10和锁紧螺母11对气缸活塞9进行轴向限位，由于垫片10和气缸活塞9的接触面积比限位球体13大很多，因此不易失效，限位球体13本身不受到轴向冲击力，使用寿命会大幅加长。

为了防止其他磁场干扰，气缸活塞9和副箱气缸壳体3整体采用铝合金材质，这种结构只通过外部连接的一个位移传感器5就可以对副箱气缸的实际位置进行检测，相比于其他设置在机构内部的传感器来说，实现方式更加简单。由于气缸本体为机械结构，一般不会失效。若位移传感器5失效，更换起来也比在内部安装的方法更加简单和高效。同时，这种结构相比于在气缸某处加工个通孔用于安装传感器的方法来说，减少了气缸泄漏点，使气缸更加可靠。总之，本实用新型副箱气缸装配简单、可靠性强，更加节省材料和空间布置，在需要检测副箱气缸实际位置的工况下有着很明显的优点。

如图2所示，本实用新型带变速器副箱气缸的具体工作方式如下，副箱气缸壳体3上设置有低档进气口15和高档进气口16。当变速箱需要挂低档时，低档进气口15有气，高气压带动气缸活塞9向气缸盖12方向运动。此时在气缸活塞9上装配的感应磁块8会随着气缸活塞9一起运动，随之位移传感器5会发出电信号来检测实时位移。当变速箱需要挂高档时，高档进气有气，高气压带动气缸活塞9向气缸盖12反方向运动。此时在气缸活塞9上装配的感应磁块8会随着气缸活塞9一起运动，随之位移传感器5也会发出相应电信号来检测实时位移。

Claims (8)

1.一种带位移检测的气缸总成，其特征在于：包括副箱气缸壳体(3)、副箱气缸拨叉轴(1)、副箱拨叉(4)、气缸活塞(9)、锁紧螺母(11)、限位球体(13)、感应磁块(8)和位移传感器(5)；

所述副箱拨叉(4)固定套装在副箱气缸拨叉轴(1)上，所述副箱气缸拨叉轴(1)设置在副箱气缸壳体(3)内，所述副箱气缸壳体(3)设置在变速器副箱壳体(17)内部，且与变速器副箱壳体(17)一体设置；

所述气缸活塞(9)套装在副箱气缸拨叉轴(1)上，其一端通过设置在副箱气缸拨叉轴(1)上的台阶限位，另一端通过设置在副箱气缸拨叉轴(1)上的锁紧螺母(11)限位；

所述气缸活塞(9)的内表面上设置有第一凹槽，所述副箱气缸拨叉轴(1)的外周面上设置有与第一凹槽位置匹配的第二凹槽，所述限位球体(13)设置在第一凹槽和第二凹槽内，用于实现副箱气缸拨叉轴(1)和气缸活塞(9)的径向定位；

所述气缸活塞(9)外周面上设置第三凹槽，且第三凹槽与第一凹槽位于同一径向截面，所述感应磁块(8)设置在第三凹槽内，所述位移传感器(5)设置在副箱气缸壳体(3)的外侧，且与感应磁块(8)位于同一轴向截面，所述感应磁块(8)与位移传感器(5)配合，实现副箱气缸拨叉轴(1)的轴向位移检测。

2.根据权利要求1所述的带位移检测的气缸总成，其特征在于：所述副箱气缸壳体(3)的一侧还设置有气缸盖(12)，所述气缸盖(12)位于副箱气缸拨叉轴(1)的末端。

3.根据权利要求2所述的带位移检测的气缸总成，其特征在于：所述副箱气缸拨叉轴(1)通过螺栓(2)固定在副箱拨叉(4)上。

4.根据权利要求1或2或3所述的带位移检测的气缸总成，其特征在于：所述气缸活塞(9)和副箱气缸壳体(3)整体采用铝合金材质。

5.根据权利要求4所述的带位移检测的气缸总成，其特征在于：所述锁紧螺母(11)和气缸活塞(9)之间还包括套装在副箱气缸拨叉轴(1)上的垫片(10)，用于实现锁紧螺母(11)的防松。

6.根据权利要求5所述的带位移检测的气缸总成，其特征在于：所述副箱气缸拨叉轴(1)与副箱气缸壳体(3)的接触面上设置有第一密封圈(6)。

7.根据权利要求6所述的带位移检测的气缸总成，其特征在于：所述副箱气缸拨叉轴(1)与气缸活塞(9)的接触面上设置有第二密封圈(14)。

8.根据权利要求7所述的带位移检测的气缸总成，其特征在于：所述气缸活塞(9)与副箱气缸壳体(3)的接触面上设置有第三密封圈(7)。

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