一种带取力主副箱结构变速器的气路控制机构的制作方法

本发明涉及一种带取力主副箱结构变速器的气路控制机构。

背景技术：

主副箱结构的变速器副箱高低挡切换一般为气控换挡形式，为了减小副箱同步时的同步惯量，要求主箱必须在空挡时，副箱控制气路有气才可以进行高低挡切换，因而设计了气路控制阀对副箱换挡气路的供气进行控制。目前，气路控制阀一般设计在操纵总成上，气路需要从变速器后端调压阀到前端操纵侧面的气路控制阀，然后再由单h阀到后端的副箱气缸总成，气路绕了一圈，致使气路连接复杂，接口多，造成故障点多，维修检查麻烦；同时，现有的气路控制机构在副箱高低挡切换的过程中主箱可以进行挂挡操作，这可能导致副箱还在同步过程中主箱已挂挡，使得副箱惯量瞬间增大很多，造成副箱同步器磨损加剧甚至损坏。

技术实现要素：

为了解决现有主副箱结构变速器特别是带副箱中间轴取力时，气路控制机构气路连接复杂、故障点多、维修检测麻烦，以及副箱在切换过程中主箱可能抢挡造成副箱同步器磨损加剧甚至损坏的技术问题，本发明提供了一种带取力主副箱结构变速器的气路控制机构。

本发明的技术方案是：

一种带取力主副箱结构变速器的气路控制机构，其特殊之处在于：包括气路控制板、解锁气缸总成、气路控制阀和回位弹簧；

气路控制板、解锁气缸总成和气路控制阀依次连接；气路控制板的一端为触动杆，与解锁气缸总成中活塞的一端相连；活塞的另一端与气路控制阀的阀杆相接触；回位弹簧压装在气路控制阀与活塞之间；

气路控制板的主体板面上开设有n个第一锁挡窗口和一个第二锁挡窗口；n个第一锁挡窗口的位置与主箱的n个主箱拨叉轴一一对应，一个第二锁挡窗口与副箱拨叉轴的位置对应；所述n个第一锁挡窗口分别穿过所述三个主箱拨叉轴的后端，所述第二锁挡窗口穿过所述副箱拨叉轴的前端；n为主箱拨叉轴的总数目；

所述气路控制机构还包括设置在所述n个主箱拨叉轴后端的第一开口槽以及设置在所述副箱拨叉轴前端的第二开口槽；所述第一开口槽和第二开口槽用于控制所述气路控制板上下移动；

所述第一开口槽和第二开口槽的深度根据所述气路控制阀阀杆行程确定，第一开口槽和第二开口槽的宽度分别根据主、副箱同步器设计参数确定；

通过所述第一开口槽与所述第一锁挡窗口配合，第二开口槽与第二锁挡窗口共同配合，能够实现副箱切换过程中主箱挂挡锁止，以及副箱换挡完成后主箱挂挡解锁；

所述解锁气缸总成底部的进气孔与副箱中间轴取力器气缸的进气和副箱中间位置气缸总成的进气并联，实现停车取力时主箱解锁；

所述气路控制阀用于控制主箱换挡气路和副箱换挡气路的启闭，或者仅用于控制副箱换挡气路的启闭。

进一步地，当变速器带换挡助力器时，所述气路控制阀为二位五通阀，用于控制副箱换挡气路和主箱换挡气路的启闭。

进一步地，当变速器不带换挡助力器时，所述气路控制阀为二位三通阀，仅用于控制副箱换挡气路的启闭。

本发明的优点：

1.本发明的气路控制机构，不仅可以实现主箱空挡，副箱才可以切换的气路控制作用；也可以实现副箱在切换过程中，通过气路控制板对主箱进行锁止使主箱不能换挡的控制作用，避免了主箱抢挡造成副箱同步器磨损加剧甚至损坏的情况发生，大大降低了同步器故障率，保障车辆良好持久运行。

2.副箱带中间轴取力器时，通过本发明中的解锁气缸也可以保证在停车取力时主箱解锁。

3.本发明气路连接简单，气路控制阀靠近副箱气缸总成，气路管路短，成本低，维修服务简单，能有效节约维修服务成本。

附图说明

图1为本发明气路控制机构与带取力主副箱的安装配合示意图。

图2为本发明气路控制机构的剖面图。

图3为本发明中气路控制板的结构示意图。

图4为副箱切换过程中，主箱锁挡示意图。

图5为停车取力时解锁气缸总成工作，主箱解锁示意图。

附图标记说明：

1-主箱拨叉轴；2-气路控制板；3-副箱拨叉；4-副箱中间位置气缸总成；5-副箱拨叉轴；6-解锁气缸总成；7-气路控制阀；9-活塞；10-回位弹簧；c-解锁气缸进气口；11-进气口；12-第一锁挡窗口；13-第二锁挡窗口；14-第一锁挡窗口面；15-第二锁挡窗口面；16-第一开口槽；17-第二开口槽；18-直面部分；19-斜面部分；141-锁挡直面，142-锁挡斜面；21-第一出气口；22-第二出气口；31-第一排气口，32–第二排气口。

具体实施方式

以下以带换挡助力器和副箱中间轴取力器、具有三根主箱拨叉轴的主副箱结构变速器为例，对本发明作进一步说明。

如图1-2所示，本发明所提供的带取力主副箱的气路控制机构，包括气路控制板2、解锁气缸总成6、气路控制阀7和回位弹簧10。

气路控制板2、解锁气缸总成6和气路控制阀7依次连接；气路控制板2的一端为触动杆，与解锁气缸总成6中活塞9的一端相连接；活塞9的另一端与气路控制阀7的阀杆相接触；回位弹簧10压装在气路控制阀7与活塞9之间。

如图3所示，气路控制板2的主体板面上开设有三个第一锁挡窗口12和一个第二锁挡窗口13；三个第一锁挡窗口12的位置与三个主箱拨叉轴1一一对应，三个主箱拨叉轴1的后端分别穿过三个第一锁挡窗口12；一个第二锁挡窗口13与副箱拨叉轴5的位置对应，副箱拨叉轴5的前端穿过第二锁挡窗口13。相应的，需要在每根主箱拨叉轴1的后端均开设用于控制气路控制板2上下移动的第一开口槽16，在副箱拨叉轴5的前端开设用于控制气路控制板2上下移动的第二开口槽17；第一开口槽16与第二开口槽17的形状不同；第一开口槽16的侧壁下部为平面，侧壁上部为斜面；第二开口槽17的侧壁为斜面；第一开口槽16和第二开口槽17的深度根据气路控制阀7的阀杆行程确定，第一开口槽16和第二开口槽17的宽度分别根据主、副箱同步器设计参数确定。通过第一开口槽16与第一锁挡窗口12配合，第二开口槽17与第二锁挡窗口13共同配合，能够实现副箱切换过程中主箱挂挡锁止，以及副箱换挡完成后主箱挂挡解锁。

气路控制阀7为二位五通阀，具有进气口11、第一出气口21、第二出气口22、第一排气口31和第二排气口32，其中，第一出气口21通过主箱换挡气路与主箱换挡助力器进气口相连，第二出气口22通过副箱换挡气路与副箱气缸总成的高、低挡进气口相连；气路控制阀7通过进气口11从调压阀(图中未示出，位于变速器后端，非本发明的组成部分)取气以满足气路系统气压要求；第一出气口21和第二出气口22由气路控制板2控制，当气路控制板2上移使得气路控制阀7的阀杆上移关闭第二出气口22时，气路控制阀7通过第一出气口21出气从而打开主箱换挡气路，与第二出气口22所连的副箱换挡气路中的压缩气体由第二排气口32排至大气；当气路控制板2下移使得气路控制阀7的阀杆下移从而打开第二出气口22时，气路控制阀7通过第二出气口22出气从而打开副箱换挡气路，与第一出气口21所连的主箱换挡气路中的压缩气体由第一排气口31排出。

如图2所示，当副箱在高挡或低挡，主箱拨叉轴1可移动第一开口槽16推动气路控制板2和解锁气缸总成6中的活塞9上移，进而推动气路控制阀7的阀杆上移，气路控制阀7通过第一出气口21出气从而打开主箱换挡气路，从而能够为换挡助力器供气产生助力作用，实现主箱轻松换挡，此时，由于通向副箱的副箱换挡气路是断开的，因此不能进行副箱高低挡切换。

当副箱在高挡或低挡、主箱在空挡时，气路控制板2在回位弹簧10的弹簧力作用下，其第二锁挡窗口13上的第二锁挡窗口面15与副箱拨叉轴5的外圆表面接触，其第一锁挡窗口12上的第一锁挡窗口面14位于主箱拨叉轴1上的第一开口槽16中，气路控制阀7的第二出气口22打开，经单h阀(现有技术，用于决定供气进入副箱高挡还是低挡)连接副箱高低挡气路，此时副箱可以进行高低挡切换。

图4为副箱高低挡切换状态，副箱拨叉轴5向左移动进行低挡向高挡切换，气路控制板2在回位弹簧10恢复力的作用下被活塞9推动进入副箱拨叉轴5上的第二开口槽17中，气路控制板2的主体面板与主箱拨叉轴1上第一开口槽16的直面部分18接触(此时第一锁挡窗口面14的锁挡直面141靠近第一开口槽16的底部，或者与第一开口槽16的底部接触)，锁死主箱拨叉轴1的轴向移动，使得主箱不能挂挡，气路控制阀7向副箱中间位置气缸总成4供气，推动副箱拨叉3向前移动将副箱挂入高挡；副箱挂入高挡后，气路控制板2又被副箱拨叉轴5推到副箱拨叉轴5的外圆表面上，气路控制板2上第一锁挡窗口12的第一锁挡窗口面14的锁挡斜面142与主箱拨叉轴1上第一开口槽16上部的斜面部分19接触，此时主箱拨叉轴1解锁(即可以移动)，主箱开始挂挡时主箱拨叉轴1轴向移动，推动气路控制板2向上移动，气路控制板2通过活塞9推动气路控制阀7的阀杆上移进行阀芯转换，气路控制阀7打开第一出气口21，向换挡助力器供气，产生助力作用，实现主箱轻松换挡；主箱挂上挡时，气路控制板2上的第一锁挡窗口12与主箱拨叉轴1的外圆表面接触，保持第一出气口21口，此时由于第二出气口22没有供气，副箱气缸总成没有供气，不能进行副箱高低挡切换。

当主箱摘挡时，主箱拨叉轴1移动，将主箱摘入空挡，气路控制板2上的第一锁挡窗口12进入主箱拨叉轴1的第一开口槽16中，第二锁挡窗口13上的第二锁挡窗口面15与副箱拨叉轴5的外圆表面接触，气路控制阀7的出气口由第一出气口21变为第二出气口22，副箱可以高低挡切换。

如图5所示，由于变速器带副箱中间轴取力器，为了实现停车取力，副箱同步器在空挡，主箱要实现解锁换挡，将解锁气缸总成6底部的进气孔c与副箱中间轴取力器气缸的进气和副箱中间位置气缸总成4的进气并联(进气并联即同时向解锁气缸总成6、副箱中间轴取力器气缸和副箱中间位置气缸总成供气)，打开停车取力开关，副箱中间位置气缸总成4有气将副箱由低挡摘至空挡，副箱中间轴取力器工作，解锁气缸总成6的进气将活塞9向上推动，活塞9又带动气路控制板2向上移动，使主箱拨叉轴1解锁，气路控制阀7通过第一出气口21出气，打开通往主箱的主箱换挡气路，主箱可以轻松换挡。

在其他实施例中，若变速器没有换挡助力器时，气路控制阀7为二位三通阀，具有一个进气口、一个出气口和一个排气口；经过调压阀的压缩空气经气路控制阀7的进气口进入，从气路控制阀7的出气口进入副箱换挡气缸，或副箱换挡气缸中的压缩空气由气路控制阀7的排气口排出。