一种低档增力式副箱气缸的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低档增力式副箱气缸，包括由前至后依次密封连接的范围档气缸、气缸体和气缸盖；范围档气缸中布置有第一活塞，气缸体中布置有第二活塞；副箱拨叉轴由范围档气缸、第一活塞、气缸体和第二活塞中心穿过，且连接处均密封连接；末端伸出气缸体的后端，且位于气缸体与气缸盖之间；范围档气缸与第一活塞组成第一气室，气缸体与第二活塞组成第二气室；本发明将一个气室变成两个或多个气室，并在高档转低档时在各个气室同时进气，在气室另一侧也开有气孔，通过通气塞与大气相接，没有背压的影响，这样可以使得气体推动活塞挂低档时产生较大推力，提高低档侧换档力，降低同步时间。
【专利说明】
一种低档増力式副箱气缸
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种低档增力式副箱气缸。
【【背景技术】】
[0002]目前副箱锁销式同步器存在低档锥环碳纤维摩擦材料容易脱落和磨损的情况，主要原因是司机在变速器高低档转换过程中抢档操作造成，例如12档主副箱结构变速器，司机在由7档挂6档时，先摘挡，再等副箱同步器由高档挂上低档，此过程是气动换挡过程，再推动驾驶室手柄杆挂上6档，这是正确的操作过程。但是部分司机存在副箱还没有挂上低档时，已经推动驾驶室手柄杆挂上了6档，此时松开离合器，发动机的惯量和扭矩传递到副箱同步器上，低档锥环摩擦面与减速齿轮锥面依然继续摩擦起同步作用，由于惯量和扭矩的作用，摩擦面间快速磨损产生异常高温，造成粘接胶失去活性，严重时发生摩擦材料脱落，造成副箱同步器打齿而发生失效。
[0003]从理论上分析，由于变速器结构的原因，在往低档侧挂档过程中，同步器同步时由于承受的惯量较高档侧要大很多，一般要大11?20倍(9档箱为11.5倍，12档箱为20倍)，虽然低档较高档的转速差小，但同步时间要比挂高档长2.2?3倍，试验表明挂高档很难发生上述抢档操作，但是低档快速操作很容易发生抢档，说明副箱同步时间太长给司机进行推动驾驶室手柄杆挂档充分的时间。
【
【发明内容】
】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种低档增力式副箱气缸，通过增加副箱气缸体气室，在副箱由高档转低档时，在两个或多个气室同时进气推动两个或多个活塞同时向低档侧移动，而活塞与换挡拨叉轴通过螺栓或止动环固定等方式一起移动，换挡拨叉轴又与换挡拨叉一起移动，从而使得换挡拨叉推动副箱同步器挂上低档。
[0005]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现:
[0006]—种低档增力式副箱气缸，包括由前至后依次密封连接的范围档气缸、气缸体和气缸盖;范围档气缸中布置有第一活塞，气缸体中布置有第二活塞;副箱拨叉轴由范围档气缸、第一活塞、气缸体和第二活塞中心穿过，且连接处均密封连接;末端伸出气缸体的后端，且位于气缸体与气缸盖之间；范围档气缸与第一活塞组成第一气室，气缸体与第二活塞组成第二气室；
[0007]范围档气缸的侧面前部开设与第一气室相连通的低档气孔，气缸体的前端面开设排气孔，气缸盖的侧面开设与气缸盖、第二活塞和气缸体组成的腔体相连通的高档气孔;副箱拨叉轴安装第一活塞的前端面开设第一气孔，副箱拨叉轴安装第二活塞的前端面开设第二气孔，副箱拨叉轴的末端中心开设一个将第一气孔和第二气孔相连通的盲孔。
[0008]本发明进一步的改进在于:
[0009]所述范围档气缸与气缸体、气缸体与气缸盖通过六角头螺栓和平垫圈的组合件以螺纹方式连接。
[0010]所述副箱拨叉轴与范围档气缸配合部分通过第一O型密封圈进行密封，副箱拨叉轴与气缸体米用相同方式密封。
[0011]所述副箱拨叉轴与范围档气缸还通过止动垫圈和孔用弹性挡圈进行密封，副箱拨叉轴与气缸体也采用相同方式密封。
[0012]所述第一活塞和第二活塞与副箱拨叉轴配合部分分别通过第一O型密封圈和第二O型密封圈密封;第一活塞与范围档气缸配合部分、第二活塞与气缸体配合部分都通过第三O型密封圈密封。
[0013]所述范围档气缸与气缸体的结合部位、气缸体与气缸盖的结合部位均使用密封垫密封。
[0014]所述副箱拨叉轴开设止动环槽，将第一活塞通过止动环定位在副箱拨叉轴上。
[0015]所述副箱拨叉轴尾端呈阶梯状，尾部设有一段外螺纹，第二活塞通过副箱拨叉轴轴肩和六角锁紧螺母进行连接。
[0016]所述范围档气缸的第一气室侧壁前部开设第一径向气孔，并从后端面向前开设第一轴向气孔，使得第一轴向气孔与第一径向气孔相连通;在气缸体的第二气室侧壁前部开设第二径向气孔，并从前端面向后开设第二轴向气孔，使得第二轴向气孔与第二径向气孔相连通，第一轴向气孔与第二轴向气孔相连通；以第一径向气孔代替第一气孔，第二径向气孔代替第二气孔，相连通的第一轴向气孔和第二轴向气孔代替盲孔，通过第一径向气孔、第二径向气孔、第一轴向气孔和第二轴向气孔将第一气室和第二气室相连通。
[0017]所述低档气孔处连接三通管，三通管的第一出口与低档气孔相连，第二出口通过气管与开设在气缸体上的进气孔相连通，三通管的入口为总进气口 ；通过三通管、气管和进气孔代替第一径向气孔、第二径向气孔、第一轴向气孔和第二轴向气孔将第一气室和第二气室相连通。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0019]本发明能够在活塞挂低档时产生较大推力，提高低档侧换档力，降低同步时间，一方面可以防止司机出现抢档操作，避免因抢档操作出现副箱同步器低档侧摩擦材料脱落和磨损的发生，防止同步器损坏带来的较高索赔费用；另一方面也提高了变速器副箱转换能力，减少了司机在正常操作情况下由高档转低档在驾驶室手柄杆处于空档时停留等待副箱同步器完成同步的时间，降低了司机驾驶强度，提高了司机驾乘舒适性。
【【附图说明】】
[0020]图1是本发明实施例1进气方式的二维剖面图；
[0021 ]图2是本发明实施例2进气方式一的二维剖面图；
[0022]图3是本发明实施例3进气方式二的二维剖面图；
[0023]图4是本发明实施例4进气方式三的二维剖面图。
【【具体实施方式】】
[0024]下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0025]实施例1:
[0026]参见图1，范围档气缸6与气缸体7、气缸体7与气缸盖14通过六角头螺栓15和平垫圈的组合件以螺纹方式连接。在范围档气缸6与气缸体7中分别布置有第一活塞5、第二活塞12，范围档气缸6与第一活塞5组成第一腔体、气缸体7与第二活塞12组成第二腔体。在气缸与活塞中心开孔，副箱拨叉轴I从孔中穿过，属于间隙配合，副箱拨叉轴I与范围档气缸6配合部分通过第一 O型密封圈2、止动垫圈3、孔用弹性挡圈16进行密封，这样形成第一气室，同样副箱拨叉轴I与气缸体7配合部分通过第一 O型密封圈2、止动垫圈3、孔用弹性挡圈16进行密封，这样形成第二气室，第一活塞5、第二活塞12与副箱拨叉轴I配合部分分别通过第一O型密封圈2和第二 O型密封圈11密封，第一活塞5与范围档气缸6配合部分、第二活塞12与气缸体7配合部分都通过第三O型密封圈13密封。范围档气缸6与气缸体7的结合部位、气缸体7与气缸盖14的结合部位都使用密封垫8密封严实防止漏气。
[0027]副箱拨叉轴I伸到副箱拨叉的中心孔中，并在两者径向钻孔通过圆柱销铆接的方式将两者连接，这样副箱拨叉轴I和副箱拨叉一起运动，副箱拨叉向左移动，拨叉推动副箱同步器滑套挂上高档，实现副箱高档轮与输出轴的动力输出，副箱拨叉向右移动，副箱拨叉推动副箱同步器滑套挂上低档，实现副箱低档轮与输出轴的动力输出。
[0028]副箱拨叉轴I开设止动环槽，将第一活塞5通过止动环4定位在拨叉轴上，副箱拨叉轴I尾端呈阶梯状，尾部设有一截外螺纹，第二活塞12通过副箱拨叉轴I轴肩和六角锁紧螺母10进行连接，这样第一活塞5、第二活塞12和副箱拨叉轴I 一起运动。
[0029]如图1所示，范围档气缸6左侧设置低档气孔A，与第一气室连通，气缸体7前端面设置排气孔C，气缸盖14设置高档气孔B，与气缸盖14、第二活塞12和气缸体7组成的腔体相通。在副箱拨叉轴I安装第一活塞5的前端面一定距离处设置第一气孔D，安装第二活塞12的前端面一定距离处设置第二气孔E，在副箱拨叉轴I的尾端中心钻一盲孔F，使得第一气孔D和第二气孔E相通，并在尾端中心孔使用涂胶过的凹槽型橡胶垫密封严实，防止漏气，此处也可使用点焊方式封堵严实，或在尾端设置内螺纹，通过砷胶布和堵头密封严。
[0030]当气体从低档气孔A进入第一气室时，一部分气体推动第一活塞5向右移动，第一活塞5另一侧的气体通过排气孔C排出；另一部分气体通过拨叉轴上留设的第一气孔D进入，经第二气孔E流出，进入第二气室，气体开始推动第二活塞12向右移动，第二活塞12另一侧的气体通过气缸盖高档气孔B排出，这时气体同时推动第一活塞5和第二活塞12向右移动，从而活塞、换挡拨叉轴和换挡拨叉一起向右移动，推动副箱同步器往低档侧挂档，当第二活塞12后端面和气缸盖14的前端面接触上时，挂低档已到位，第一活塞5和第二活塞12不再移动，挂低档结束；
[0031]当气体从高档气孔B进入第二活塞12、气缸体7、气缸盖14组成的最右端腔体时，气体推动第二活塞12向左移动，第二气室的气体由第二气孔E进入、第一气孔D流出，和第一气室的气体同时由低档气孔A排出，第一活塞5右侧与气缸体7组成的腔体中的气体经由排气口C排出，从而活塞、换挡拨叉轴和换挡拨叉一起向左移动，推动副箱同步器往高档侧挂档，当第一活塞5的前端面与范围档气缸6的孔端面接触上时，挂高档已到位，第一活塞5和第二活塞12不再移动，挂高档结束。
[0032]实施例2:
[0033]与实施例1的不同在于，范围档气缸6与副箱拨叉轴I孔的密封方式、气缸体7与副箱拨叉轴I孔的密封方式可以选择仅使用第一 O型密封圈2，而不使用止动垫圈3和孔用弹性挡圈16的结构。
[0034]实施例3:
[0035]与实施例1和2进气方式不同的是，取消副箱拨叉轴I上开设的第一气孔D、第二气孔E、盲孔F，在范围档气缸6的第一气室左侧开设第一径向气孔G，并从后端面设置一轴向气孔，使得此轴向气孔与第一径向气孔G连通;在气缸体7第二气室左侧开设第二径向气孔H，并从前端面设置一轴向气孔，使得此轴向气孔与第二径向气孔H连通;安装时保证范围档气缸6的轴向气孔与气缸体7的轴向气孔刚好对中且连通，范围档气缸6气缸体7的结合部位的密封垫8不将这两个孔堵住。
[0036]当气体从低档气孔A进入第一气室时，一部分气体推动第一活塞5向右移动，第一活塞5另一侧的气体通过排气孔C排出；另一部分气体通过范围档气缸6上留设的第一径向气孔G进入，经气缸体7上留设的第二径向气孔H流出，进入第二气室，气体开始推动第二活塞12向右移动，第二活塞12另一侧的气体通过气缸盖高档气孔B排出，这时气体同时推动第一活塞5和第二活塞12向右移动，从而活塞、换挡拨叉轴和换挡拨叉一起向右移动，推动副箱同步器往低档侧挂档，当第二活塞12后端面和气缸盖14的前端面接触上时，第一活塞5和第二活塞12不再移动，挂低档结束；当气体从高档气孔B进入第二活塞12、气缸体7、气缸盖14组成的最右端腔体时，气体推动第二活塞12向左移动，第二气室的气体由第二径向气孔H进入、第一径向气孔G流出，和第一气室的气体同时由低档气孔A排出，第一活塞5右侧与气缸体7组成的腔体中的气体经由排气口 C排出，从而活塞、换挡拨叉轴和换挡拨叉一起向左移动，推动副箱同步器往高档侧挂档，当第一活塞5的前端面与范围档气缸6的孔端面接触上时，第一活塞5和第二活塞12不再移动，挂高档结束。
[0037]实施例4:
[0038]与实施例3进气方式不同的是，取消了范围档气缸6上开设的第一径向气孔G和气缸体7上开设的第二径向气孔H，以及取消第一径向气孔G和第二径向气孔H连通部分的气孔，改为在气缸体7的第二进气室左侧开设一进气孔I，原排气口 C位置不变或改到与进气孔I不干涉的区域。在低档气孔A总进气部分设置一个三通管，原气路先经过三通管入口 J进入三通管，然后进行分流，一路经三通管的第一出口，由低档气孔A流入第一气室、另一路经三通管的第二出口 K流出，在第二出口 K和进气孔I之间设置一端气管，经气管和进气孔I流入第二气室。
[0039]当气体先从总气管进入三通管入口J分流后，一路气体从低档气孔A进入第一气室时，另一路气体经第二出口K、连接气管、进气孔I进入第二气室，此时第一路气体推动第一活塞5向右移动，第一活塞5另一侧的气体通过排气孔C排出，另一路气体推动第二活塞12向右移动，第二活塞12另一侧的气体通过气缸盖高档气孔B排出，这时气体同时推动第一活塞5和第二活塞12向右移动，从而活塞、换挡拨叉轴和换挡拨叉一起向右移动，推动副箱同步器往低档侧挂档，当第二活塞12后端面和气缸盖14的前端面接触上时，第一活塞5和第二活塞12不再移动，挂低档结束；当气体从高档气孔B进入第二活塞12、气缸体7、气缸盖14组成的最右端腔体时，气体推动第二活塞12向左移动，第二气室的气体由I 口流出，第一气室的气体同时由低档气孔A排出，最后通过J口排出。第一活塞5右侧与气缸体7组成的腔体中的气体经由排气口C排出，从而活塞、换挡拨叉轴和换挡拨叉一起向左移动，推动副箱同步器往高档侧挂档，当第一活塞5的前端面与范围档气缸6的孔端面接触上时，第一活塞5和第二活塞12不再移动，挂高档结束。
[0040]本发明还具有以下优点:
[0041 ] I)为增加气室，将气缸体做成分体式，气缸体需要带有隔墙，并与换挡拨叉轴和活塞组成密闭气室，并留有进气孔，一方面可以进气，当活塞反方向运动时又可排气，实现高低档的切换。分体式气缸同时便于加工，且容易与活塞装配。
[0042]2)进气的方式选择是个难点，进入各气室的方式不同，对气缸体和接头等的结构要求不同，加工难度和成本也不同，有以下几种进气方式:
[0043]①通过先进入一个气室，再通过拨叉轴上开孔进入另一个气室和其它气室，在拨叉轴上开不同径向气孔，并沿拨叉轴轴向开孔，将各个气孔连通，最后将拨叉轴的轴向孔端封闭，形成封闭气室；
[0044]②通过先进入一个气室，再通过不同气缸体上开孔，气体由一个气室进入另一个气室，再由另一个气室进入下一个气室，逐次进入各气室；
[0045]③直接在各个气缸壁上开孔，将各气缸壁上的孔对中连通，这样高档侧进入的气不直接进入气室，而是先分解成若干气路后进入各个气室；
[0046]④在各个气缸体上开设进气孔，将气体通过三通管、四通管、或组合方式分解成若干气路后，再通过气管及气管接头分别连接到各气缸体进气孔中，实现气体进入各个气室。
[0047]本发明将一个气室变成两个或多个气室，并在高档转低档时在各个气室同时进气，在气室另一侧也开有气孔，通过通气塞与大气相接，没有背压的影响，这样可以使得气体推动活塞挂低档时产生较大推力，提高低档侧换档力，降低同步时间，其作用有:
[0048]I)可以防止司机出现抢档操作，避免因抢档操作出现副箱同步器低档侧摩擦材料磨损和脱落的发生，提高产品可靠性，进而防止同步器损坏带来的较高三包索赔费用；
[0049]2)提高了变速器副箱转换能力，减少了司机在正常操作情况下由高档转低档在驾驶室手柄杆处于空档时停留等待副箱同步器完成同步的时间，降低了司机驾驶强度，提高了司机驾乘舒适性。
[0050]以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低档增力式副箱气缸，其特征在于，包括由前至后依次密封连接的范围档气缸(6)、气缸体(7)和气缸盖(14);范围档气缸(6)中布置有第一活塞(5)，气缸体(7)中布置有第二活塞(12);副箱拨叉轴(I)由范围档气缸(6)、第一活塞(5)、气缸体(7)和第二活塞(12)中心穿过，且连接处均密封连接;末端伸出气缸体(7)的后端，且位于气缸体(7)与气缸盖(14)之间；范围档气缸(6)与第一活塞(5)组成第一气室，气缸体(7)与第二活塞(12)组成第二气室； 范围档气缸(6)的侧面前部开设与第一气室相连通的低档气孔(A)，气缸体(7)的前端面开设排气孔(C)，气缸盖(14)的侧面开设与气缸盖(14)、第二活塞(12)和气缸体(7)组成的腔体相连通的高档气孔(B);副箱拨叉轴(I)安装第一活塞(5)的前端面开设第一气孔(D)，副箱拨叉轴(I)安装第二活塞(12)的前端面开设第二气孔(E)，副箱拨叉轴(I)的末端中心开设一个将第一气孔(D)和第二气孔(E)相连通的盲孔(F)。2.根据权利要求1所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述范围档气缸(6)与气缸体(7)、气缸体(7)与气缸盖(14)通过六角头螺栓(15)和平垫圈的组合件以螺纹方式连接。3.根据权利要求1所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述副箱拨叉轴(I)与范围档气缸(6)配合部分通过第一 O型密封圈(2)进行密封，副箱拨叉轴(I)与气缸体(7)采用相同方式密封。4.根据权利要求3所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述副箱拨叉轴(I)与范围档气缸(6)还通过止动垫圈(3)和孔用弹性挡圈(16)进行密封，副箱拨叉轴(I)与气缸体(7)也采用相同方式密封。5.根据权利要求1所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述第一活塞(5)和第二活塞(12)与副箱拨叉轴(I)配合部分分别通过第一 O型密封圈(2)和第二 O型密封圈(11)密封;第一活塞(5)与范围档气缸(6)配合部分、第二活塞(12)与气缸体(7)配合部分都通过第三O型密封圈(13)密封。6.根据权利要求1所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述范围档气缸(6)与气缸体(7)的结合部位、气缸体(7)与气缸盖(14)的结合部位均使用密封垫(8)密封。7.根据权利要求1所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述副箱拨叉轴(I)开设止动环槽，将第一活塞(5)通过止动环(4)定位在副箱拨叉轴(I)上。8.根据权利要求1所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述副箱拨叉轴(I)尾端呈阶梯状，尾部设有一段外螺纹，第二活塞(12)通过副箱拨叉轴(I)轴肩和六角锁紧螺母(10)进行连接。9.根据权利要求1所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述范围档气缸(6)的第一气室侧壁前部开设第一径向气孔(G)，并从后端面向前开设第一轴向气孔，使得第一轴向气孔与第一径向气孔(G)相连通;在气缸体(7)的第二气室侧壁前部开设第二径向气孔(H)，并从前端面向后开设第二轴向气孔，使得第二轴向气孔与第二径向气孔(H)相连通，第一轴向气孔与第二轴向气孔相连通；以第一径向气孔(G)代替第一气孔(D)，第二径向气孔(H)代替第二气孔(E)，相连通的第一轴向气孔和第二轴向气孔代替盲孔(F)，通过第一径向气孔(G)、第二径向气孔(H)、第一轴向气孔和第二轴向气孔将第一气室和第二气室相连通。10.根据权利要求9所述的低档增力式副箱气缸，其特征在于，所述低档气孔(A)处连接三通管，三通管的第一出口与低档气孔(A)相连，第二出口(K)通过气管与开设在气缸体(7)上的进气孔(I)相连通，三通管的入口(J)为总进气口；通过三通管、气管和进气孔(I)代替第一径向气孔(G)、第二径向气孔(H)、第一轴向气孔和第二轴向气孔将第一气室和第二气室相连通。
【文档编号】F16H63/30GK105927733SQ201610446626
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】魏小强
【申请人】陕西法士特汽车传动集团有限责任公司