一种气动式锁挡机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种气动式锁挡机构，包括与变速器副箱中的范围挡拨叉配合的气路控制阀，通过变速器主箱中套设在横向换挡杆上的空心轴进行挡位锁定的锁挡系统；锁挡系统包括工作腔，锁挡活塞，以及用于锁挡活塞归位的弹簧，锁挡活塞一端设置在工作腔内，另一端与空心轴配合进行挡位锁定；气路控制阀为两位四通阀，控制阀P口经气路与总进气连接；控制阀A口与变速器主箱中的助力气缸连接或被封堵；控制阀B口经气路与锁挡系统的工作腔连通；控制阀排气孔T与大气接通；气路控制阀触头压缩时，控制阀P口和A口连通，控制阀B口和排气孔T连通；气路控制阀触头回位时，落在范围挡拨叉的凹槽内，控制阀P口和B口连通，控制阀A口和排气孔T连通。
【专利说明】
_种气动式锁挡机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及重型汽车变速器的锁挡机构，具体为一种气动式锁挡机构。
【背景技术】
[0002]近年来，重型汽车变速器技术迅速发展，用户对变速器的质量、舒适性、可靠性以及服务支持系统越来越高。对于带后副箱的变速器，变速器状态多样，包含带取力以及不带取力，同时还有带换挡助力和不带换挡助力的操纵。其中后副箱同步器失效是重型汽车变速器常见的故障类型，主要表现为:在行驶过程中，司机切换高低挡时，副箱没有挂到位，主箱强制挂挡，容易造成同步器打齿，损坏副箱同步器;同时也会出现在停车时后副箱位于高挡区，起步时，司机切换副箱同步器到低挡，可能出现副箱主减速齿轮与同步器花键齿对齿的情况，副箱挂挡不到位，不能正常起步的现象。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种气动式锁挡机构，能够同时满足用户对变速器可靠性及寿命的要求，适用于带助力和不带助力的操纵、带后取力和不带后取力的变速器的锁挡机构。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0005]—种气动式锁挡机构，包括与变速器副箱中的范围挡拨叉配合的气路控制阀，通过变速器主箱中套设在横向换挡杆上的空心轴进行挡位锁定的锁挡系统;所述的锁挡系统包括工作腔，锁挡活塞，以及用于锁挡活塞归位的弹簧，锁挡活塞一端设置在工作腔内，另一端与空心轴配合进行挡位锁定;所述的气路控制阀为两位四通阀，其包括控制阀P 口、A口、B 口和排气孔T ；控制阀P 口经气路与总进气连接;控制阀A 口与变速器主箱中的助力气缸连接或被封堵;控制阀B口经气路与锁挡系统的工作腔连通;控制阀排气孔T与大气接通；气路控制阀触头压缩时，控制阀P 口和A 口连通，控制阀B 口和排气孔T连通;气路控制阀触头回位时，落在范围挡拨叉的凹槽内，控制阀P 口和B 口连通，控制阀A口和排气孔T连通。
[0006]优选的，还包括与范围挡拨叉轴向联动的中间位置气缸，以及由取力器开关控制的电磁阀；所述的电磁阀为两位四通阀，其包括电磁阀P 口、A 口、B 口和排气孔T;电磁阀P 口经气路与总进气连接；电磁阀A口与控制阀P口连通，电磁阀B口与中间位置气缸连通，电磁阀排气孔T与大气接通;取力器开关断开时，电磁阀P 口和A 口连通，电磁阀B 口和排气孔T 口连通;取力器开关闭合时，电磁阀P 口和B 口连通，电磁阀A 口和排气孔T 口连通。
[0007]优选的，锁挡活塞的锁挡面呈倾斜设置，空心轴与锁挡面的配合端面呈斜面设置。
[0008]进一步，所述锁挡活塞的锁挡面的倾角为10°?40°。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0010]本实用新型在原有气动锁挡的基础上，改变气路控制阀，不改变其他设计，成本低，风险小，改装方便。集成性和通用性好，可直接用于目前所有带后取力和不带后取力的变速器。可匹配所有带助力和不带助力气缸的操纵。能够有效提高后副箱同步器的使用寿命。结构简单，便于布置。可实现副箱挂挡不到位，主箱强制挂挡的功能。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实例中所述带助力气缸、副箱选挡到位时的气路示意图。
[0012]图2为本实用新型实例中所述带助力气缸、副箱选挡不到位的气路示意图。
[0013]图3为本实用新型实例中所述不带助力气缸、副箱选挡到位的气路示意图。
[0014]图4为本实用新型实例中所述不带助力气缸、副箱选挡不到位的气路示意图。
[0015]图5为本实用新型实例中所述匹配取力器、带助力气缸、副箱选挡到位的气路示意图。
[0016]图6为本实用新型实例中所述匹配取力器、带助力气缸、副箱选挡不到位的气路示意图。
[0017]图7为本实用新型实例中所述取力器工作、副箱位于空挡的气路示意图。
[0018]图8为本实用新型实例中所述副箱挂挡不到位、主箱强制挂挡时的锁挡系统的结构示意图。
[0019]图中:1为助力气缸;2为锁挡系统；21为锁挡活塞;22为弹簧;3为气路控制阀；4为范围挡拨叉;5为横向换挡杆;6为空心轴;7为螺栓;8为中间位置气缸;9为电磁阀。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0021]本实用新型适用于带后取力和不带后取力的变速器的锁挡机构，满足用户对变速器可靠性及寿命的要求，能够实现下述功能:
[0022]1、实现副箱同步器挂挡不到位，主箱不能挂挡。
[0023]2、当在起步阶段时，出现副箱挂挡不到位，副箱主减速齿轮与同步器花键齿对齿的情况，驾驶员能够以较大力气克服主副箱互锁，允许主箱强制挂挡，确保顺利起步。
[0024]3、允许副箱挂挡不到位时，主箱能够实现强制挂挡。
[0025]4、带助力气缸和不带助力气缸对主箱强制挂挡没有影响。
[0026]如图7和图8所示，本实用新型包括助力气缸1、锁挡系统2、气路控制阀3、范围挡拨叉4、横向换挡杆5、空心轴6、螺塞7、中间位置气缸8、电磁阀9，其中锁挡系统2包含锁挡活塞21和弹簧22。
[0027]其中，气路控制阀3与变速器副箱中的范围挡拨叉4配合，具体的，气路控制阀3安装在变速器壳体上；副箱汽缸总成安装在变速器壳体上，范围挡拨叉4安装在副箱汽缸内；气路控制阀3的顶杆正对着范围挡拨叉4，范围挡拨叉4在副箱汽缸内滑动时，可以推动气路控制阀3顶杆上下移动而切换气路。气路控制阀3为两位四通阀，其包括控制阀P口、ΑΠ 3口和排气孔T ；控制阀P 口经气路与总进气连接;控制阀A 口与变速器主箱中的助力气缸I连接或被封堵;控制阀B 口经气路与锁挡系统2的工作腔连通;控制阀排气孔T与大气接通；
[0028]锁挡系统2通过变速器主箱中套设在横向换挡杆5上的空心轴6进行挡位锁定;锁挡系统2包括工作腔，锁挡活塞21，以及用于锁挡活塞21归位的弹簧22，锁挡活塞21—端设置在工作腔内，另一端与空心轴6配合进行挡位锁定；
[0029]气路控制阀3触头压缩时，控制阀P 口和A 口连通，控制阀B 口和排气孔T连通;气路控制阀3触头回位时，落在范围挡拨叉4的凹槽内，控制阀P 口和B 口连通，控制阀A 口和排气孔T连通。
[0030]与原有气动锁挡机构不同，本机构将副箱气路控制阀3由两位三通阀改为两位四通阀，包含P 口、A口、B 口和排气孔T。
[0031]图1和图2是对于不带取力器，操纵为带助力气缸的变速器，当副箱挂挡到位和不到位的气路示意图。具体工作过程如下:当副箱挂挡到位时，如图1所示，气路控制阀3触头压缩，P 口和A 口连通，B 口和排气孔T连通。气路连接顺序为:总进气经过气路控制阀3进气口P到出气口 A，再由出气口 A到助力气缸I，同时锁挡系统2处的气经过气路控制阀3处B 口到排气孔T处，与大气接通，弹簧22回位，推动锁挡活塞21向上移动。即满足副箱挂挡到位时，助力气缸I通气，锁挡系统2排气，实现副箱挂挡到位时，锁挡系统不影响主箱挂挡，同时主箱挂挡有助力作用；当副箱挂挡不到位时，如图2所示:范围挡拨叉4移动不到位，气路控制阀3触头回位，落在范围挡拨叉4的凹槽内，P 口和B 口连通，A 口和排气孔T连通。气路连接顺序为:总进气经过气路控制阀3进气口 P到出气口 B，再由出气口 B到锁挡系统2，气路推动锁挡活塞21向下移动，克服弹簧22的弹簧力，插入空心轴6的凹槽内，同时助力气缸I处的气经过气路控制阀3处A口到排气孔T处，与大气接通。即满足副箱挂挡不到位时，助力气缸I排气，锁挡系统2通气，实现副箱挂挡不到位时，主箱锁挡的功能。
[0032]图3和图4是对于不带取力器，操纵不带助力气缸的变速器，当副箱挂挡到位和不到位的气路示意图。与图1和图2相比，少了助力分栗I到气路控制阀3处A口的气路，同时可将气路控制阀3处的A 口用螺塞7堵住，实现副箱挂挡到位，主箱可挂挡;副箱挂挡不到位，主箱锁挡的功能。
[0033]图5、图6和图7是对于带后取力器，操纵带助力气缸的变速器，当副箱挂挡到位、挂挡不到位以及副箱位于空挡，取力器工作的气路示意图。与图1相比，增加中间位置气缸8和电磁阀9，电磁阀9包含P口、A口、B口和取力器开关。当取力器不工作时，副箱挂挡到位如图5所示:取力器开关断开，总进气经过电磁阀9处的P口至IjA口，再由A口到气路控制阀3处的进气口P到出气口A，直接到助力气缸I，同时锁挡系统2处的气经过气路控制阀3处B口到排气孔T处，与大气接通，弹簧22回位，推动锁挡活塞21向上移动，中间位置气缸处气路经过电磁阀B口到排气孔T口，与大气接通。即满足取力器不工作、副箱挂挡到位时，助力气缸I通气，锁挡系统2排气，实现副箱挂挡到位时，锁挡系统不影响主箱挂挡，同时主箱挂挡有助力作用；当取力器不工作时，副箱挂挡不到位如图6所示:范围挡拨叉4移动不到位，气路控制阀3触头回位，落在范围挡拨叉4的凹槽内，气路控制阀处P 口和B 口连通，A 口和排气孔T连通。气路连接顺序为:取力器开关断开，总进气经过电磁阀9处的P口到A口，再由A口到气路控制阀3处的进气口P到出气口 B，再由出气口 B到锁挡系统2，气路推动锁挡活塞21向下移动，克服弹簧22的弹簧力，插入空心轴6的凹槽内，同时助力气缸I处的气经过气路控制阀3处A口到排气孔T处，与大气接通，中间位置气缸处气路经过电磁阀B 口到排气孔T 口，与大气接通。即满足取力器不工作、副箱挂挡不到位时，助力气缸I排气，锁挡系统2通气，实现副箱挂挡不到位时，主箱锁挡的功能。图7是取力器工作时，气路示意图为:电磁阀9处的取力器开关闭合，总进气经过电磁阀9处的进气口P到B口，再由B口到中间位置气缸8，中间位置气缸8推动活塞移动，气路控制阀3触头回位，落在范围挡拨叉轴4处的凹槽处。同时锁挡系统2处的气路经过气路控制阀3处的B 口到P 口，再由P 口到电磁阀的A口到T 口实现排气，同时弹簧22回位，推动锁挡活塞21向上移动，实现锁挡解锁，助力气缸I处的气经过气路控制阀3处的A口到排气口T口，与大气接通，实现排气。即:满足取力器工作时，副箱位于空挡位置，锁挡排气，助力排气，实现取力器工作时，主箱可挂挡的功能。
[0034]同时本机构还能实现副箱挂挡不到位，主箱强制挂挡的功能，如图8所示，锁挡活塞22截面处设计为带坡度的结构，同时空心轴6设计为被锁件，为斜面结构，当强制挂挡时，空心轴6向挂挡方向转动，与锁挡活塞21的斜面结构相接触，挂挡力克服弹簧22和气压对选挡活塞21处的锁挡力，推动锁挡活塞21向上移动，实现主箱强制挂挡的功能。
【主权项】
1.一种气动式锁挡机构，其特征在于，包括与变速器副箱中的范围挡拨叉(4)配合的气路控制阀(3)，通过变速器主箱中套设在横向换挡杆(5)上的空心轴(6)进行挡位锁定的锁挡系统(2); 所述的锁挡系统(2)包括工作腔，锁挡活塞(21)，以及用于锁挡活塞(21)归位的弹簧(22)，锁挡活塞(21)—端设置在工作腔内，另一端与空心轴(6)配合进行挡位锁定； 所述的气路控制阀(3)为两位四通阀，其包括控制阀P口、A口、B口和排气孔T ；控制阀P口经气路与总进气连接;控制阀A 口与变速器主箱中的助力气缸(I)连接或被封堵;控制阀B口经气路与锁挡系统(2)的工作腔连通;控制阀排气孔T与大气接通； 气路控制阀(3)触头压缩时，控制阀P 口和A 口连通，控制阀B 口和排气孔T连通;气路控制阀(3)触头回位时，落在范围挡拨叉(4)的凹槽内，控制阀P 口和B 口连通，控制阀A 口和排气孔T连通。2.根据权利要求1所述的一种气动式锁挡机构，其特征在于，还包括与范围挡拨叉(4)轴向联动的中间位置气缸(8)，以及由取力器开关控制的电磁阀(9); 所述的电磁阀(9)为两位四通阀，其包括电磁阀P 口、A口、B 口和排气孔T;电磁阀P 口经气路与总进气连接；电磁阀A 口与控制阀P 口连通，电磁阀B 口与中间位置气缸(8)连通，电磁阀排气孔T与大气接通； 取力器开关断开时，电磁阀P口和A口连通，电磁阀B口和排气孔T口连通;取力器开关闭合时，电磁阀P 口和B 口连通，电磁阀A 口和排气孔T 口连通。3.根据权利要求1所述的一种气动式锁挡机构，其特征在于，锁挡活塞(21)的锁挡面呈倾斜设置，空心轴(6)与锁挡面的配合端面呈斜面设置。4.根据权利要求3所述的一种气动式锁挡机构，其特征在于，所述锁挡活塞(21)的锁挡面的倾角为10°?40°。
【文档编号】F16H63/34GK205605803SQ201620269268
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】许国界, 王晓庆, 李博
【申请人】陕西法士特齿轮有限责任公司