专利名称：变速器的助力操作装置的制作方法
技术领域：
本实用新型公开一种汽车变速器的操作装置，尤其是可以提供助力的操作装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种变速器的助力操作装置，其特征在于换档手柄的下端连有钢索，其内部设置的索芯与连杆的一端相连，连杆的另一端伸至阀体内并与其内的阀芯固连，阀体上连有进、排气管路，上述排气管路接至活塞气缸的腔室内，位于活塞气缸的进、排气口之间设置有活塞，其上所连的活塞杆通过连杆并由传动机构与变速器的花键配合构成变档位移动作。
上述技术方案中，作为变速箱的控制轴的花键受控制阀控制并受活塞杆的推动而动作，具体讲它可以作轴向转动及沿轴向移动，因花键转动是进档动作，一只活塞汽缸只能控制一个动作，与摇臂相连的活塞杆只控制其转动；花键在沿轴向移动时可以滑动以实现选档。本实用新型具有操作灵敏、省力的变速器的特点。
图3是本实用新型的原理示意图；图4控制阀的结构示意图；图5是活塞气缸的结构示意图。
图6是本实用新型在液压介质时的结构示意图。
换档手柄24的下端连有两副钢索22，两副钢索22通过其各自的索芯23分别连接一组阀体1和活塞气缸2组件，其中一活塞气缸2的活塞12通过连杆13与摇臂21相连，摇臂21与花键25同轴转动固定，另一活塞气缸2的活塞12通过连杆与花键25轴向固定。
在阀芯3两头设计了限位用的凸台8a、8b，凸台8a、8b处设有回位弹簧9a、9b阀芯3中部轴向加工有平衡孔19。如图4所示，阀体1上设有出气口5a、5b，回气口6a、6b，出气口7a、7b，排气口14a、14b，进气口15a、15b，出气口16a、16b，入气口17a、17以及回气腔32a、32b，如图4所示，活塞气缸2由活塞12将其内部分割为两个工作腔42a、42b，阀1与活塞气缸2之间还设有单向阀18a、18b。
以下结合工作原理对本实用新型的结构进一步的说明。
参见
图1、2、3、4、5，当操纵索芯23向左移动时，索芯23经连杆10推动阀芯3压缩回位弹簧9a，使阀芯3相对于阀体1作向左运动，使回气口6a关闭，当回气口6a刚关闭时，出气口5a正好打开，出气口5a与回气口6a的开闭同步是以阀芯3与阀体1的加工尺寸为保证的。出气口5a的开度大小是与克服回位弹簧9a的力的大小成正比。这时，压缩空气由输气管输入，经进气口4、压力腔31，出气口5a经空气软管到进气口15a进入由活塞汽缸2内的活塞12分开的工作腔42a内，因与工作腔42a相通的出口只有回气口6a，被阀芯3挡住。因此压缩空气在工作腔42a内推动活塞12产生向左的推力。推力的大小由活塞的有效工作面积来决定，此推力经连杆13作用在换档杠杆21上，使换档杠杆21向左移动。因阀体1是固定在换档杠杆21上的，所以阀体1与换档杠杆21一同左移。使作用在回位弹簧9a上的力消除。这一变化经钢索22传递到驾驶员的换档手柄24上，驾驶员给索芯23继续向左的力。继续上述动作，直到换档杠杆21到达同步位置。这时驾驶员解除作用在索芯23的力，使阀芯3在回位弹簧9a的作用下回到正中的位置。这时工作腔42a内的压缩空气经出气口16a经回气口6a到达回气腔32a。在回气腔32a内设有出气口7a，出气口7a和排气口14a为常开式，不会因阀芯3的动作而关闭，压缩空气一路由排气口14a排入大气，一路由出气口7a经单向阀18a、入气口17a进入活塞12左侧的工作腔42b，阻止活塞12向左移动，使活塞12左右两侧的工作腔内的压力以最快的速度达到一致，并将剩余压力经排气口14a、14b一同释放到大气中。
当驾驶员向右操纵钢索工作时，其工作原理如同上述向左动作，在此不再重述，因变速箱上的操纵杆的动作分为绕轴转动和轴向移动两方面，因此，实际安装在变速箱上的操纵装置有两套，只需将其安装在适当位置即可，因不同型号的变速箱工作时，所需的操纵力不同，且轴向运动和绕轴转动所需的操纵力不同，可根据实际情况选择匹配不同的气缸。
因汽车在实际使用中气压不稳定，可在进气4之前加设一只经降压阀调节的气室，使高压空气降压后输入压力腔31，同时可保证在整车气压不稳的情况下为换档机构提供稳定的气源，以保证驾驶者手感的稳定。
为防止回位弹簧9a、9b出现过载情况，在阀芯3两头设计了限位用的凸台8a、8b，当移动阀芯3使出气口与5a或5b全部打开，凸台8a或8b便与阀体1相抵，防止过分压缩回位弹簧9a、9b，保证其使用寿命。
在阀芯3中部轴向加工有平衡孔19，用于阀芯3工作时使阀芯3两端的压力相等。
为提高换档的操纵手感，可以对回位弹簧9a、9b的弹力进行合理设计，保以证操纵者明显感到弹簧的弹力。
在索芯23与连杆10的连接部位可以设计一段自由行程，以备安装调整之用，其它部分可不留自由行程，以提高换档感觉。
如上所述，当操纵者在对钢索操纵时，所有的操纵力压缩回位弹簧，从而使出气口7a或7b打开，从图4中可以看出，出气口7a、7b的开度直接影响到工作腔42a、42b的充气速度，当操纵者以较慢的速度操纵钢索，充气速度也就较慢，活塞12作用在换档手柄上的力就以较慢的速度增加，直到使变速箱内的齿轮达到同步为止。如上所述，当操纵者以较快的速度操纵钢索，就会使出气口7a或7b快速打开，使充气速度加快，使换档杠杆21快速动作，进入所需的档位。所以，操纵者的操纵力被略成等比的得到放大后作用在变速箱上，起到增力、换档的作用。
为使司机行车安全得到提高，须使其在驾驶汽车过程中所有的动作尽可能的轻松灵活。如司机在快速时换档，本实用新型的换档时间也相应缩短。对档位是否进入或同步阶段持续多长，司机都可以感觉到，保持良好的鉴别力，在换档过程中，司机能持续感到在变速箱中对换档过程的反馈，司机可在任何时候切断正在进行的换档过程。
通过加大设计排气口和出气口7a、7b，可保证在换档过程中切断结束时，换档装置对外不在释放作用力。
由软轴钢索操纵可以使整个装置在车体的设计中灵活安排。本装置也可以用其它方式进行合理设计，如用一系列的杠杆系统代替软轴，也可以达到同样的效果。
上述实施例1适于气动的情况，以下实施例2对液体介质的情况简要说明。
实施例2当驾驶员操纵换档手柄24，使钢索22的索芯23作图6中的向左移动伸出时，使阀芯3向左移动，因阀体1是安装在摇臂21上的，所以阀芯3与阀体1有了相对位移，使出液口5a打开。这时液压油由图中箭头所示经进油口4、压力腔31、出油口5a、进油口15a进入工作腔42a，使工作腔42a内的压力上升，活塞12左移，使连杆13带动摇臂21左移。本实施例中，出油口5a与回油口6a工作时可以同时打开，两孔之间的有效截面的关系是成反比性质。图6中，将出油口5a关闭时，回油口6a全开。当出油口5a全开时(有效截面最大)，回油口6a关闭。也可将其位置作其它形式的设计，如，出油口5a打开一部分时(有一定的压力油流动的有效截面)，回油口6a回油口6a开始关闭动作等。实际工作时，驾驶员的作用力大或快时，带动索芯23快速左移，使阀芯3向左快速压缩回位弹簧9a，使凸台8a压靠在阀体1上，这时出油口5a完全打开，回油口6a关闭。液压油以最快的速度进入工作腔42a内，活塞12左移。工作腔42a内的液压油在活塞12的作用下经出油口16b、回油口6b、排油口14b重新进入到液压泵内。因这时出油口5a的有效流通截面最大，进入到工作腔42a内的液压油最快，且回油口6a关闭，没有油的回流损失，所以，这时的换档动作最快。因作用在变速器内的换档力的大小是由液体的压力和活塞12的工作面积来决定的，所以，只需合理设计，液压油的压力和活塞12的有效工作截面就可以做到防止连杆13输出的压力过大，造成变速器齿轮的损坏。
如上所述，当驾驶员以较小的力作用在换档手柄24上时，回位弹簧9a就会被部分压缩，使回油口6a不能关闭(有一定的间隙可使液压油回流)。这样就相当于使工作腔42a内的液压油的压力得到一定降低，这样就造成输出的力小于最大值。使换档手柄24以较慢的动作运动。齿轮慢慢达到同步。
权利要求1.一种变速器的助力操作装置，其特征在于换档手柄(24)的下端连有钢索(22)，其内部设置的索芯(23)与连杆(10)的一端相连，连杆(10)的另一端伸至阀体(1)内并与其内的阀芯(3)固连，阀体(1)上连有进、排气管路，上述排气管路接至活塞气缸(2)的腔室内，位于活塞气缸(2)的进、排气口之间设置有活塞(12)，其上所连的活塞杆(11)通过连杆(13)并由传动机构与变速器的花键配合构成变档位移动作。
2.根据权利要求1所述的变速器的助力操作装置，其特征在于换档手柄(24)的下端连有两副钢索(22)，两副钢索(22)通过其各自的索芯(23)分别连接一组阀体(1)和活塞气缸(2)组件，其中一活塞气缸(2)的活塞(12)通过连杆(13)与摇臂(21)相连，摇臂(21)与花键(25)同轴转动固定，另一活塞气缸(2)的活塞(12)通过连杆与花键(25)轴向固定。
3.根据权利要求1所述的变速器的助力操作装置，其特征在于在阀芯(3)两头设计了限位用的凸台(8a)、(8b)，凸台(8a)、(8b)处设有回位弹簧(9a)、(9b)阀芯(3)中部轴向加工有平衡孔(19)。
专利摘要本实用新型公开一种汽车变速器的助力操纵装置，换档手柄上连有带有锁芯的钢索，与索芯相连的连杆与阀体内的阀芯固连，阀体上有进、排气管路，上述排气管路接至活塞气缸的腔室内，位于活塞气缸的进、排气口之间设置活塞，作为变速箱控制轴的花键受阀控制并因活塞的推动而动作，从而控制花键的转动和轴向移动，进而完成选档和进档动作，本实用新型具有操纵灵活、省力的特点。
文档编号B60K20/06GK2540319SQ0220736
公开日2003年3月19日 申请日期2002年3月6日 优先权日2002年3月6日
发明者葛文青 申请人:葛文青