一种气动式换挡机构、并联式双气缸换挡装置及变速器的制作方法

本技术涉及汽车零部件，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：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

13、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。

技术特征：

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。

技术总结
本技术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。本技术带来的效果是：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。

技术研发人员：杨文龙,原洋平,李振省,马利东,吴利霞
受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日：20230920
技术公布日：2024/4/24