一种变速操纵机构及其中压式伺服换档助力气缸的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种变速操纵机构及其中压式伺服换档助力气缸。
【背景技术】
[0002]目前国内中重型汽车上普遍安装机械变速器，采用远距离变速操纵机构。远距离变速操纵用于变速器布置得离驾驶室座椅较远时，通过杆系或拉索等换档传动机构操纵变速器，用于换档操作。换档助力指的是为改善变速器的操纵轻便性而预选的气动换档方式。
[0003]现有技术中，通常采用两种变速操纵机构:
[0004]第一种，采用没有换档助力系统的变速操纵机构，这样会造成车辆在换档时档位沉重、无法准确换档，容易造成驾驶员驾驶疲劳。
[0005]第二种，采用有“电控-气动”换档助力系统的变速操纵机构。该机构通过输出电信号推动气缸活塞运行，不具有随动功能，气缸直接将换档摇臂推到换档行程的最大位置，无法实现良好的操控手感。
[0006]此外，该“电控-气动”的换档助力机构的运行需要预先根据变速箱的行程计算出气缸的行程，然后利用电信号进行一步到位的控制，因此该换档助力机构都是由变速器厂家集成在变速器上匹配供货，整车生产厂家必须一起购买变速器和换档助力机构，导致整车生产厂家的成本较高。
[0007]有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中的换档助力机构做进一步优化设计，使其在换档过程中实现随动功能，以使操作人员在换档过程中感知换档动作的执行状态，从而改善操控体验。
【发明内容】
[0008]本发明的目的为提供一种中压式伺服换档助力气缸，在换档过程中实现随动功能，以使操作人员在换档过程中感知换档动作的执行状态，从而改善操控体验。此外，本发明的另一目的为提供一种应用该气缸的变速操纵机构。
[0009]为解决上述技术问题，本发明提供一种中压式伺服换档助力气缸，包括缸体，设于缸体内的阀体，所述阀体外周连接有气缸活塞，所述阀体的一端通过连杆连接换档摇臂，所述阀体分别在所述气缸活塞的两侧设有左腔通气孔、右腔通气孔；
[0010]所述阀体内通过弹性部件滑动连接有阀体活塞，所述阀体活塞的一端与供操作的牵引杆连接，所述阀体活塞设有与进气管连通的进气通道、与排气管连通的排气通道，所述进气通道分别在所述气缸活塞的两侧设有左腔进气孔、右腔进气孔，所述排气通道分别在所述气缸活塞的两侧设有左腔排气孔、右腔排气孔；
[0011]当所述阀体活塞位于中位时，所述进气通道的左腔进气孔、右腔进气孔分别与所述左腔通气孔、所述右腔通气孔对应连通；
[0012]当所述牵引杆带动所述阀体向左移动时，所述左腔通气孔与所述左腔排气孔连通、所述右腔进气孔与所述右腔通气孔连通，以带动所述气缸活塞向左随动；
[0013]当所述牵引杆带动所述阀体向右移动时，所述右腔通气孔与所述右腔排气孔连通、所述左腔进气孔与所述左腔通气孔连通，以带动所述气缸活塞向右随动。
[0014]优选地，所述气缸活塞为空心活塞、形成所述进气管，所述缸体设有进气孔，所述空心活塞的外端与所述进气孔连通、内端与所述进气通道连通。
[0015]优选地，所述左腔进气孔、右腔进气孔分别为设于所述气缸活塞两侧的周向的左环形筒槽、右环形筒槽，所述进气通道还包括设于所述气缸活塞中部周向的、与所述空心活塞内端连通的中部环形筒槽，以及连通所述中部环形筒槽、左环形筒槽、右环形筒槽的第一连接通道。
[0016]优选地，所述牵引杆为空心杆、形成第一排气管，所述牵引杆的外端设有第一排气孔、内端与所述排气通道连通。
[0017]优选地，所述连杆为空心杆、形成第二排气管，所述连杆的外端设有第二排气孔、内端与所述排气通道连通。
[0018]优选地，所述左腔排气孔、所述右腔排气孔分别为设于所述左环形筒槽和所述中部环形筒槽之间的周向的左环形槽、设于所述右环形筒槽和所述中部环形筒槽之间的轴向的右环形槽，所述排气通道还包括连通所述左环形槽、右环形槽的第二连接通道，所述第二连接通道轴向贯穿所述阀体活塞。
[0019]采用这种结构，当阀体活塞位于中位时，进气通道的左腔进气孔、右腔进气孔分别与左腔通气孔、右腔通气孔对应连通，使得双向气缸的左右两腔初始状态均有气体输入，且两腔的压力相等，处于中压平衡状态，如图所示。
[0020]当操作人员向左拉动牵引杆时，由于牵引杆与阀体活塞连接，从而带动阀体活塞相对于缸体向左移动，直到左腔通气孔与左腔排气孔连通、右腔进气孔与右腔通气孔连通，如图所示。此时，气缸的右腔持续进气，气缸的左腔持续排气，使得气缸的右腔压力逐渐大于气缸的左腔压力，在该压力差的作用下，气缸活塞逐渐向左移动，由于气缸活塞与阀体、换档摇臂连接，因此带动阀体活塞向左移动的同时、换档摇臂的底端也向左旋转，如图所示，该过程就是气缸活塞、阀体、换档摇臂在向左换档时产生的随动。
[0021]当操作人员向右拉动牵引杆，由于牵引杆与阀体活塞连接，从而带动阀体活塞相对于缸体向右移动，直到右腔通气孔与右腔排气孔连通、左腔进气孔与左腔通气孔连通。此时，气缸的左腔持续进气，气缸的右腔持续排气，使得气缸的左腔压力逐渐大于气缸的右腔压力，在该压力差的作用下，气缸活塞逐渐向右移动，由于气缸活塞与阀体、换档摇臂连接，因此，带动阀体活塞向右移动的同时、换档摇臂的底端也向右旋转。该过程就是气缸活塞、阀体、换档摇臂在向右换档时产生的随动。
[0022]由上述工作过程可知，与现有技术中没有换档助力系统的变速操纵机构相比，能够在操作人员进行换档操作后产生随动，使得操作人员的换档动作只需克服阀体活塞与阀体之间的弹性部件的弹力即可，具有换档轻便、较为省力的优点，解决了换档沉重的问题，减轻了驾驶员的工作强度，避免疲劳驾驶。
[0023]与现有技术中“电控-气动”的换档助力机构相比，该换档助力气缸为“机械-气动”的传力方式，操作人员在手动换档过程中能够感觉到气缸活塞、阀体等的随动，并能在随动之后感知换档动作是否停止，并在换档尚未到位时可继续进行换档，直到换档动作结束。因此，采用该换档助力气缸能够增强操作人员的操纵手感，改善了操控体验。此外，该气缸是单独的零部件，不需要与固定行程的变速器匹配设计、安装，可以用于现有的多种变速器成品上，因此可以由整车生产厂家或售后市场自行进行安装，通用性较好。
[0024]本发明还提供一种变速操纵机构，包括依次连接的传动机构、换档气缸和变速箱；所述换档气缸采用如上所述的中压式伺服换档助力气缸。
[0025]由于上述换档助力气缸具有如上所述的技术效果，因此，具有该换档助力气缸的变速操纵机构也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
【附图说明】
[0026]图1为本发明所提供换档助力气缸的一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0027]图2为图1所示气缸的缸体活塞向左移动时的状态图；
[0028]图3为图1所示气缸的缸体活塞向左移动后、阀体产生随动后的状态图。
[0029]其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
[0030]缸体I;进气孔11;
[0031]阀体2