专利名称：三位作动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于自动控制的三位作动机构，特别是涉及一种由液压或气压驱动的缸塞结构三位作动器。
背景技术：
本实用新型的提出是由于在汽车自动选、换挡油缸装置的研制中产生，目前汽车自动选、换挡的油缸(见图1)结构复杂，其缸体有四个阶梯，并且梯度方向不一致，精加工时必须双向加工，活塞杆有五个阶梯，有两个浮动衬套，尤其中位定位靠两腔作用面积相等，而保持力的平衡定位。但由于在系统中有摩擦力的存在且其大小及方向的不确定性，从而容易造成力的不平稳。该结构加工费用高，精度难以保证，尤其由于跟其他结构配合时，因其自身结构限制，有时根本无法加工。
发明内容
本实用新型的目的是针对解决上述问题，提出一种改进的三位作动器，使其容易加工，精度易于保证、产品功能更为可靠。
本实用新型是按如下方式构成的参照附图2，它由液压或气压驱动的活塞或缸体及衬套4组成，其特征在于缸体具有A、B两段贯通的阶梯式内腔，A腔的截面积S1小于B腔的截面积S2；活塞是由直径不同的活塞杆1、活塞体2、活塞体3三段连续构成，活塞体3的直径小于活塞体2的直径，且活塞体3的截面积S3小于缸体A腔截面积S1与活塞杆1截面积S4之差；活塞体2与A腔滑动配合，衬套4的内、外径分别与活塞体3、B腔滑动配合。
本实用新型结构简单，缸体可单向加工、组成零件少、易于加工、产品精度易于保证，动作功能可靠。
图1为目前汽车自动选、换档油缸结构示意图。
图2为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下就附图给出的实施例对本实用新型结构作进一步详细描述。
参照图2，三位作动器由液压或气压驱动的活塞和缸体及衬套4组成，其特征在于缸体具有A、B两段贯通的阶梯式内腔，A腔的截面积S1小于B腔的截面积S2；活塞是由直径不同的活塞杆1、活塞体2、活塞体3三段连续构成，活塞体3的截面积S3小于缸体A腔截面积S1与活塞杆1截面积S4之差；活塞体2与A腔滑动配合，衬套4的内、外径分别与活塞体3、B腔滑动配合。
所述的活塞体2的长度大于B腔与活塞体3的长度差，所述的衬套4的长度大于A、B腔长度和与活塞体2、3长度和之差。
在缸体两端分别设有进出油(或气)口5、6，在A、B腔界面处设有泄油(或气)口7，以便将渗漏于衬套4与活塞体2间的油(或气)泄出。在活塞杆1与缸体端部配合处嵌置有密封圈8，9为缸体端盖。
本实用新型工作过程及原理如下假设活塞原来处在油缸的左极限位置a)左极限到中位在左极限位置，A腔进油，B腔也进油，由于S1＞S3，两腔油压相等。所以产生一个向右的推力F1＝P(S1-S4-S3)，推动活塞杆向右运动，当活塞杆运动到与原来静止的衬套接触后，由于F1的力跟衬套产生的力相反而被衬套平衡，此时对活塞杆的合力为零。活塞杆保持静止在中位上，而其不平衡的力为F＝[P(S2-S1+S4)+f](f为摩擦力，大小方向不确定)被缸体承受，那么F有多大力，缸体就承受多大，但总能保证活塞杆上的力平衡，从而使中位定位可靠。
b)中位到右极限A腔进油，B腔回油，活塞在力F2＝P(S1-S4)的作用下向右运动，直至右极限位置。
c)右极限到中位也是A、B两腔均进油，开始在向左的力F3＝P(S2-S1+S4)的作用下，活塞向左运动到衬套跟台肩相抵，衬套停止运动，并在此位置活塞跟上面所述中位一样力平衡而活塞静止不动，而定在中位上。
d)中位到左极限B腔保持进油，而A腔回油，这时活塞在力F4＝PS3的作用下向左运动，直至极限位置。
本实用新型三位作动器可应用到汽车的自动选、换档装置中，即将活塞杆与变速箱换档轴平行连接实现三个位置的选档工作，同时将另一三位作动器的活塞杆与变速箱换档轴垂直连接实现三个位置的换档工作。
可以看出，该三位作动器整个动作控制简单，定位准确，实用性强。同时该缸的结构及作用原理同样适用于气动的环境。在机床、工装设备、自控设备上，也有广泛的应用前景。
权利要求1.一种三位作动器，由液压或气压驱动的活塞和缸体及衬套(4)组成，其特征在于缸体具有(A)、(B)两段贯通的阶梯式内腔，(A)腔的截面积S1小于(B)腔的截面积S2；活塞是由直径不同的活塞杆(1)、活塞体(2)、活塞体(3)三段连续构成，活塞体(3)的截面积S3小于缸体(A)腔截面积S1与活塞杆(1)截面积S4之差；活塞体(2)与(A)腔滑动配合，衬套(4)的内、外径分别与活塞体3、(B)腔滑动配合。
2.根据权利要求1所述的一种三位作动器，其特征在于所述的活塞体(2)的长度大于(B)腔与活塞体(3)的长度差，所述的衬套(4)的长度大于(A)、(B)腔长度和与活塞体(2)、(3)长度和之差。
专利摘要本实用新型涉及一种用于自动控制的三位作动机构，特别是涉及一种由液压或气压驱动的缸塞结构三位作动器。它是为解决现有技术加工费用高，精度难以保证，尤其由于跟其他结构配合时，因其自身结构限制，有时根本无法加工等问题，提出的一种改进的三位作动器。该三位作动器，由液压或气压驱动的活塞和缸体及衬套4组成，缸体具有A、B两段贯通的阶梯式内腔，A腔的截面积S
文档编号F15B15/00GK2575349SQ0228058
公开日2003年9月24日 申请日期2002年10月16日 优先权日2002年10月16日
发明者陈伟, 葛安林, 牛铭奎, 雷雨龙, 于慕农, 武文治, 张洪坤 申请人:吉林大学