专利名称：一种燃料电池大客车助力换档装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车用部件领域，具体涉及一种燃料电池大客车助力换档装置。
技术背景由于世界性的节能要求，提高燃油经济性已成为汽车发展中的重要课题。同时，面对越来越大的环境和能源压力，发达国家对汽车先后提出了很高的环保标准。在这种环境下，燃料电池汽车以其环保、可持续发展等技术优势成为全球汽车业重点研发对象，汽车领域中越来越多的人将目光放在燃料电池汽车上。燃料电池大客车自身的特点决定了其是最有希望实现产业化的领域。
在燃料电池大客车上一般采用如下的传动系统燃料电池驱动电机运转，电机转速通过变速箱的调控后传递给车轮。因电机的调速范围有限，要采用两档变速箱，才能满足燃料电池大客车的速度要求，为了使司机能够省力地换档，低档和高档的变换需要通过换档助力机构来实现。
发明内容
本实用新型的目的是提出了随动型的一种燃料电池大客车助力换档装置，其特征在于所述燃料电池大客车助力换档装置是一种随动阀结构，内轴1在中间套筒3内转动配合，中间套筒3在外套筒5内转动配合，外套筒5固定在变速箱盖上。内轴1上装有换档手柄2，内轴外表面有4条纵向的导气槽8；中间套筒3一端上安装有气缸驱动杆4，中间套筒3上的另一端固定拨叉驱动杆6，拨叉驱动杆6连接变速箱的换档拨叉，中间套筒的内表面分布着环形的导气槽7，这些导气槽7通过中间套筒上的气孔与外套筒上的导气槽7相通；外套筒5的内表面上分布着环形的导气槽7，这些导气槽通过外套筒上的气孔9分别与进气管和排气管相通。
当内轴1沿顺时针方向转动时压缩气进入气缸的气室P1，气室P2内的气体排出，活塞杆的运动驱动中间套3也沿顺时针方向旋转，中间套的旋转具有两方面的作用，一方面与中间套固定连接的拨叉杆6带动拨叉运动，变速箱进入高档位。另一方面中间套3的顺时针转动还会减小气门的开口度，控制压缩气进入气室A的速度，从而控制活塞的运动。如果内轴1停止旋转，活塞杆推动下的中间套筒3旋转到气门关闭的位置后，没有压缩气体进出气缸，活塞停止运动，中间套筒3也就停止了旋转。司机操纵内轴1沿逆时针方向旋转时，系统的工作原理完全相同。
本实用新型的有益效果是司机通过操作换档手柄控制随动阀，随动阀控制压缩气体进出气缸，从而依靠气缸活塞的往复运动实现换档。同时气缸活塞的运动还会影响随动阀的开闭，进而影响压缩气体进出气缸，实现平稳换档。另外这种转阀式机构结构简单，占用空间小，可以很容易地与原有变速箱耦合，不需要对变速箱做任何改动，使变速箱继续在原来的档位工作。
图1为助力换档装置结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为换档助力机构工作原理图。
具体实施方式
本实用新型提出了随动型的一种燃料电池大客车助力换档装置。在图1、图2所示的燃料电池大客车助力换档装置结构示意图中，内轴1在中间套筒3内转动配合，中间套筒3在外套筒5内转动配合，外套筒5固定在变速箱盖上，内轴1上装有换档手柄2，内轴外表面有4条纵向的导气槽8；中间套筒3一端上安装有气缸驱动杆4，中间套筒3上的另一端固定拨叉驱动杆6，拨叉驱动杆6连接变速箱的换档拨叉，中间套筒的内表面分布着环形的导气槽7，这些导气槽7通过中间套筒上的气孔与外套筒上的导气槽7相通；外套筒5的内表面上分布着环形的导气槽7，这些导气槽通过外套筒上的气孔9分别与进气管和排气管相通。
上述换档助力装置工作原理如图3所示。司机通过操作换档手柄控制随动阀，随动阀控制压缩气体进出气缸，从而依靠气缸活塞的往复运动实现换档。同时气缸活塞的运动还会影响随动阀的开闭，进而影响压缩气体进出气缸，实现随动的功能。
具体过程是换档手柄2驱动内轴1沿顺时针方向转动时，压缩气进入气室P1的通道打开，同时进入气室P2的通道关闭。进气管11内的压缩气由进气管12进入气缸10的气室P1，气室P2内的气体排出，活塞14带动活塞杆13向G1方向运动，使得气缸驱动杆4驱动中间套筒3也沿顺时针方向旋转，中间套的旋转具有两方面的作用，一方面与中间套筒固定连接的拨叉驱动杆6带动变速箱的拨叉运动，变速箱进入高档位。另一方面中间套3的顺时针转动还会减小气门的开口度，控制压缩气进入气室P1的速度，从而控制活塞的运动。如果内轴1停止旋转，活塞杆推动下的中间套筒3沿顺时针旋转到气门关闭的位置后，没有压缩气体进入气室P1，活塞停止运动，中间套筒3也就停止了旋转。司机通过换档手柄2操纵内轴1沿逆时针方向旋转时，压缩气进入气室P2的通道打开，同时进入气室P1的通道关闭。进气管11内的压缩气由进气管15进入气缸10的气室P2，气室P1内的气体排出，活塞14带动活塞杆13向G2方向运动，使得气缸驱动杆4驱动中间套筒3也沿逆时针方向旋转，中间套的旋转具有两方面的作用，一方面与中间套筒固定连接的拨叉驱动杆6带动变速箱的拨叉运动，变速箱进入低档位。另一方面中间套3的逆时针转动还会减小气门的开口度，控制压缩气进入气室P2的速度，从而控制活塞的运动。如果内轴1停止旋转，活塞杆推动下的中间套筒3沿逆时针旋转到气门关闭的位置后，没有压缩气体进入气室P2，活塞停止运动，中间套筒3也就停止了旋转。在设计过程中合理匹配各种参数，就可以实现平稳换档。
权利要求1.一种燃料电池大客车助力换档装置，其特征在于所述燃料电池大客车助力换档装置是一种随动阀结构，内轴(1)在中间套筒(3)内转动配合，中间套筒(3)在外套筒(5)内转动配合，外套筒5固定在变速箱盖上，内轴(1)上装有换档手柄(2)，内轴外表面有(4)条纵向的导气槽(8)；中间套筒(3)一端上安装有气缸驱动杆(4)，中间套筒(3)上的另一端固定拨叉驱动杆(6)，拨叉驱动杆(6)连接变速箱的换档拨叉，中间套筒的内表面分布着环形的导气槽(7)，这些导气槽(7)通过中间套筒上的气孔与外套筒上的导气槽(7)相通；外套筒(5)的内表面上分布着环形的导气槽(7)，这些导气槽通过外套筒上的气孔(9)分别与进气管和排气管相通。
专利摘要本实用新型公开了属于车用部件领域的一种燃料电池大客车助力换档装置。内轴在中间套筒内转动配合，中间套筒在外套筒内转动配合，外套筒固定在变速箱盖上，内轴上装有换档手柄，中间套筒一端上安装有气缸驱动杆，中间套筒上的另一端固定拨叉驱动杆，拨叉驱动杆连接变速箱的换档拨叉。本实用新型通过这套助力机构减轻了司机的负担。同时这种随动型设计还能避免司机的误操作造成不必要的换档。当司机在实施换档动作过程中突然又不想换档时，该设计允许司机停止换档动作，使变速箱继续在原来的档位工作。另外这种转阀式机构结构简单，占用空间小，可以很容易地与原有变速箱耦合，不需要对变速箱做任何改动。
文档编号F15B13/02GK2866983SQ20052014449
公开日2007年2月7日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者常秋英, 仇斌, 陈全世, 朱家琏 申请人:清华大学