CN220792026U - 一种气动式换挡机构、并联式双气缸换挡装置及变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气动式换挡机构、并联式双气缸换挡装置及变速器，涉及汽车零部件技术领域，采用的方案是：包括主箱后壳体，主箱后壳体上安装有缸体，主箱后壳体内安装有叉轴，叉轴伸入到缸体中，缸体的内腔中设置有活塞，活塞套装于叉轴上，活塞将缸体的内腔分隔为前排挡气腔和后排挡气腔，缸体上设置有前排挡进气口和后排挡进气口，前排挡进气口与前排挡气腔连通，后排挡进气口与后排挡气腔连通，叉轴上连接有弹性复位组件。本实用新型带来的效果是：以解决商用车变速器上面空间局限性，有利于控制系统的安装，便于维修，拆下气缸可判断挂挡是否到位，保证挂挡和摘挡的正常、高效的运行。

Description

一种气动式换挡机构、并联式双气缸换挡装置及变速器

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种气动式换挡机构、并联式双气缸换挡装置及变速器。

背景技术

变速器操纵机构(transmission control device) 用来改变变速器齿轮的搭配实现换档的机构。在驾驶员操作下，变速器操纵机构能迅速、准确、可靠地摘下、挂入某个档位或退到空档。国内主流手动变速器换挡机构为拨叉轴式换挡机构，变速器主要通过操纵总成来实现变速器选换挡功能，变速器的自锁和互锁结构都集成在上盖总成中。目前国内重型多挡变速器采用主、副箱两段式结构，副箱包括高、低挡两个挡位，采用气动操纵，通过换挡气缸实现高低挡切换。现有的变速器通常在副箱上布置换挡气缸总成，换挡气缸总成通过螺栓固定在副箱壳体的后端，气缸总成包括气缸体、主活塞、主活塞孔O型圈、副箱拨叉轴、紧固螺母、限位卡环、气缸盖、副活塞、副活塞O型圈、缸体O型圈、减磨衬套、钢丝挡圈和副箱拨叉，可实现高挡、低挡和空挡三个工作位置。

但是，上述现有技术中换挡气缸总成布置在变速器副箱上，占用变速器上方空间装配不便，挂挡和摘挡的运行高效性还能有所提高，因此，对于变速器上方空间局限，在整车上不易维修操纵系统的顶盖总成，在变速器主箱上采用气缸进行操纵，取代传统的顶盖机构，是目前急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有变速器上方空间局限，在整车上不易维修操纵系统的顶盖总成存在的问题，提出并设计一种气动式换挡机构、并联式双气缸换挡装置及变速器，以解决商用车变速器上面空间局限性，有利于控制系统的安装，便于维修，拆下气缸可判断挂挡是否到位，保证挂挡和摘挡的正常、高效的运行。

一方面，本实用新型为解决上述技术问题提供了一种气动式换挡机构，采用的方案是：其包括主箱后壳体，主箱后壳体上安装有缸体，主箱后壳体内安装有叉轴，叉轴伸入到缸体中，缸体的内腔中设置有活塞，活塞套装于叉轴上，活塞将缸体的内腔分隔为前排挡气腔和后排挡气腔，缸体上设置有前排挡进气口和后排挡进气口，前排挡进气口与前排挡气腔连通，后排挡进气口与后排挡气腔连通，叉轴上连接有弹性复位组件。通过将气缸设置在变速器主箱上，进气操纵，取代传统的顶盖机构，以解决商用车变速器上面空间局限性问题，有利于控制系统的安装；采用气动式挂挡，挂挡精准，效率高，有利于驾驶员操作；前排挡进气口进气能够推动活塞带动叉轴向下移动，实现前排挡挂挡，后排挡进气口进气能够推动活塞带动叉轴向上移动，实现后排挡挂挡，弹簧复位组件能够使叉轴复位回到空挡位，实现商用车变速器挂挡准确和摘挡到位，正常运行使用，保证挂挡和摘挡的正常、高效的运行。

进一步的，叉轴的上端安装有锁紧螺母，锁紧螺母位于活塞的上方且压紧活塞，叉轴上设置有挡台，活塞的下部抵挡到挡台上。通过锁紧螺母和挡台将活塞卡合住，实现活塞的紧固，以便于带动叉轴移动。

进一步的，活塞上连接有导向杆，缸体上设置有导向盲孔，导向杆插入到导向盲孔中。对叉轴的移动起到导向作用，使其稳定可靠的竖向移动，设置为盲孔，防止前排挡气腔漏气。

进一步的，活塞与叉轴之间设置有活塞内密封圈，活塞与缸体的内腔侧壁之间设置有活塞外密封圈。因需要进行通气，靠气压推动活塞移动杆，故保证活塞的上方内腔和下方内腔不相通，在气压推动下顺利移动。

进一步的，缸体位于主箱后壳体的上部，主箱后壳体的上部靠近与缸体连接的位置设置有进气槽，进气槽与缸体上的后排挡进气口连通。通过在该位置设置进气槽，保证活塞始终与缸体的内腔侧壁接触并且不影响从活塞下方进气，即便活塞向下移动也不会将后排挡进气口封堵。

进一步的，主箱后壳体上设置有限位台，限位台上安装叉轴的孔径小于活塞外径，以对活塞向下移动的位置进行限制。

进一步的，叉轴与主箱后壳体接触位置设置有叉轴密封圈，叉轴密封圈位于活塞的下方。防止后排挡进气口进入的气体漏出。

进一步的，主箱后壳体中设置有安装腔，弹性复位组件安装于主箱后壳体的安装腔中，弹性复位组件包括套装在叉轴上的上弹簧座、下弹簧座，上弹簧座和下弹簧座之间设置有小定中弹簧和大定中弹簧，上弹簧座与叉轴之间设置有上轴用卡簧挡圈，上弹簧座与主箱后壳体之间设置有孔用卡簧，孔用卡簧安装在主箱后壳体的孔槽内，主箱后壳体上设置有限位台，限位台位于下弹簧座的下方，叉轴上还安装有下轴用卡簧挡圈，位于下弹簧座处。

另一方面，本实用新型还提供了一种并联式双气缸换挡装置，包括两个上述气动式换挡机构，两个气动式换挡机构通过主箱后壳体并联。保证挂挡和摘挡的正常、高效的运行。

此外，本实用新型还提供了一种变速器，应用上述的并联式双气缸换挡装置。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

通过将气缸设置在变速器主箱上，进气操纵，取代传统的顶盖机构，以解决商用车变速器上面空间局限性问题，有利于控制系统的安装；采用气动式挂挡，挂挡精准，效率高，有利于驾驶员操作；前排挡进气口进气能够推动活塞带动叉轴向下移动，实现前排挡挂挡，后排挡进气口进气能够推动活塞带动叉轴向上移动，实现后排挡挂挡，弹簧复位组件能够使叉轴复位回到空挡位，实现商用车变速器挂挡准确和摘挡到位，正常运行使用，保证挂挡和摘挡的正常、高效的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型具体实施方式1空挡状态的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式1前排挡挂挡状态的结构示意图。

图3为本实用新型具体实施方式1后排挡挂挡状态的结构示意图。

图4为本实用新型具体实施方式2的结构示意图。

图5为本实用新型具体实施方式3的结构示意图。

图中，1、导向盲孔，2、导向杆，3、锁紧螺母，4、缸体，5、活塞内密封圈，6、后排挡进气口，7、活塞外密封圈，8、活塞，9、进气槽，10、孔用卡簧，11、主箱后壳体，12、前排挡进气口，13、叉轴，14、限位台，15、上弹簧座，16、上轴用卡簧挡圈，17、小定中弹簧，18、大定中弹簧，19、下弹簧座，20、下轴用卡簧挡圈，21、叉轴密封圈。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

具体实施方式1

如图1至图3所示，本具体实施方式提供了一种气动式换挡机构，包括主箱后壳体11，主箱后壳体11上安装有缸体4，主箱后壳体11内安装有叉轴13，叉轴13伸入到缸体4中，缸体4的内腔中设置有活塞8，活塞8套装于叉轴13上，活塞8将缸体4的内腔分隔为前排挡气腔和后排挡气腔，缸体4上设置有前排挡进气口12和后排挡进气口6，前排挡进气口12与前排挡气腔连通，后排挡进气口6与后排挡气腔连通，叉轴13上连接有弹性复位组件。

其中，叉轴13的上端安装有锁紧螺母3，锁紧螺母3位于活塞8的上方且压紧活塞8，叉轴13上设置有挡台，活塞8的下部抵挡到挡台上，通过锁紧螺母3和挡台将活塞8卡合住，实现活塞8的紧固，以便于带动叉轴13移动。活塞8上连接有导向杆2，缸体4上设置有导向盲孔1，导向杆2插入到导向盲孔1中，对叉轴13的移动起到导向作用，使其稳定可靠的竖向移动，设置为盲孔，防止前排挡气腔漏气。活塞8与叉轴13之间设置有活塞内密封圈5，活塞8与缸体4的内腔侧壁之间设置有活塞外密封圈7，因需要进行通气，靠气压推动活塞8移动杆，故保证活塞8的上方内腔和下方内腔不相通，在气压推动下顺利移动。缸体4位于主箱后壳体11的上部，主箱后壳体11的上部靠近与缸体4连接的位置设置有进气槽9，进气槽9与缸体4上的后排挡进气口6连通，通过在该位置设置进气槽9，保证活塞8始终与缸体4的内腔侧壁接触并且不影响从活塞8下方进气，即便活塞8向下移动也不会将后排挡进气口6封堵。主箱后壳体11上设置有限位台14，限位台14上安装叉轴13的孔径小于活塞8外径，以对活塞8向下移动的位置进行限制。

具体的，箱后壳体中设置有安装腔，弹性复位组件安装于主箱后壳体11的安装腔中，弹性复位组件包括套装在叉轴13上的上弹簧座15、下弹簧座19，上弹簧座15和下弹簧座19之间设置有小定中弹簧17和大定中弹簧18，上弹簧座15与叉轴13之间设置有上轴用卡簧挡圈16，上弹簧座15与主箱后壳体11之间设置有孔用卡簧10，孔用卡簧10安装在主箱后壳体11的孔槽内，主箱后壳体11上设置有限位台14，限位台14位于下弹簧座19的下方，叉轴13上还安装有下轴用卡簧挡圈20，位于下弹簧座19处。

其工作原理为：参见图1，活塞8一端固定在叉轴13上，活塞内密封圈5密封活塞8和叉轴13，另一端在锁紧螺母3作用力紧固，活塞外密封圈7密封活塞8和缸体4的内腔；叉轴13固定在主箱后壳体11上，叉轴密封圈21密封叉轴13和主箱后壳体11叉轴13孔，叉轴13上有上轴用卡簧挡圈16和下轴用卡簧挡圈20，在挂挡时，和叉轴13同步运行，推动弹簧座运动，直到挂挡完成；孔用卡簧10安装在主箱后壳体11的孔槽内，对上弹簧座15固定限位；上弹簧座15和下弹簧座19之间有小定中弹簧17和大定中弹簧18，缸体4断气后，上弹簧座15、下弹簧座19壳在小定中弹簧17和大定中弹簧18弹簧力作用下，通过上轴用卡簧挡圈16、上轴用卡簧挡圈16带动叉轴13及活塞8回到空挡位。

前排挡挂挡：参见图2，气源通过前排挡进气口12进入到前排挡气腔，当气源压力克服小定中弹簧17和大定中弹簧18的弹力时，推动活塞8带动叉轴13及上轴用卡簧挡圈16、上弹簧座15向下运动，实现前排挡挂挡。

后排挡挂挡：参见图3，气源通过后排挡进气口6进入到后排挡气腔，后排挡气腔一侧让活塞内密封圈5和活塞外密封圈7密封，另一侧让叉轴密封圈21密封，形成密闭气腔，当气源压力克服小定中弹簧17和大定中弹簧18的弹力时，推动活塞8带动叉轴13及下轴用卡簧挡圈20、下弹簧座19向上运动，实现后排挡挂挡。

摘挡即空挡：当缸体4的内腔内断气，前排挡气腔或后排挡气腔没有气压，在小定中弹簧17和大定中弹簧18的弹力作用下，带动叉轴13及活塞8回到初始位置，即空挡位置，实现摘挡。

具体实施方式2

如图4所示，本具体实施方式提供了一种并联式双气缸换挡装置，包括两个具体实施方式1中所述的气动式换挡机构，两个气动式换挡机构通过主箱后壳体11并联。

具体实施方式3

如图5所示，本具体实施方式提供了一种变速器，应用上述的并联式双气缸换挡装置。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种气动式换挡机构，包括主箱后壳体，主箱后壳体上安装有缸体，主箱后壳体内安装有叉轴，叉轴伸入到缸体中，其特征在于，缸体的内腔中设置有活塞，活塞套装于叉轴上，活塞将缸体的内腔分隔为前排挡气腔和后排挡气腔，缸体上设置有前排挡进气口和后排挡进气口，前排挡进气口与前排挡气腔连通，后排挡进气口与后排挡气腔连通，叉轴上连接有弹性复位组件。

2.如权利要求1所述的气动式换挡机构，其特征在于，叉轴的上端安装有锁紧螺母，锁紧螺母位于活塞的上方且压紧活塞，叉轴上设置有挡台，活塞的下部抵挡到挡台上。

3.如权利要求2所述的气动式换挡机构，其特征在于，活塞上连接有导向杆，缸体上设置有导向盲孔，导向杆插入到导向盲孔中。

4.如权利要求1所述的气动式换挡机构，其特征在于，活塞与叉轴之间设置有活塞内密封圈，活塞与缸体的内腔侧壁之间设置有活塞外密封圈。

5.如权利要求4所述的气动式换挡机构，其特征在于，缸体位于主箱后壳体的上部，主箱后壳体的上部靠近与缸体连接的位置设置有进气槽，进气槽与缸体上的后排挡进气口连通。

6.如权利要求5所述的气动式换挡机构，其特征在于，主箱后壳体上设置有限位台，限位台上安装叉轴的孔径小于活塞外径。

7.如权利要求6所述的气动式换挡机构，其特征在于，叉轴与主箱后壳体接触位置设置有叉轴密封圈，叉轴密封圈位于活塞的下方。

8.如权利要求1所述的气动式换挡机构，其特征在于，主箱后壳体中设置有安装腔，弹性复位组件安装于主箱后壳体的安装腔中，弹性复位组件包括套装在叉轴上的上弹簧座、下弹簧座，上弹簧座和下弹簧座之间设置有小定中弹簧和大定中弹簧，上弹簧座与叉轴之间设置有上轴用卡簧挡圈，上弹簧座与主箱后壳体之间设置有孔用卡簧，孔用卡簧安装在主箱后壳体的孔槽内，主箱后壳体上设置有限位台，限位台位于下弹簧座的下方，叉轴上还安装有下轴用卡簧挡圈。

9.一种并联式双气缸换挡装置，其特征在于，包括两个如权利要求1-8任一所述的气动式换挡机构，两个气动式换挡机构通过主箱后壳体并联。

10.一种变速器，其特征在于，应用如权利要求9所述的并联式双气缸换挡装置。