专利名称：一种副变速箱换挡气缸、变速箱换挡装置及载重汽车的制作方法
技术领域：
本发明涉及副箱换挡执行机构，尤其涉及一种适用于载重汽车的副变速箱换挡气缸，具有该副变速箱换挡气缸的变速箱换挡装置和具有该变速箱换挡装置的载重汽车。
背景技术：
副箱换挡气缸是载重汽车的副变速箱换挡动作执行元件，用于副变速箱高低挡位的切换，在实际使用中现有副变速箱换挡气缸易出现漏气造成高低挡无法正常切换，气缸体拉伤等早期失效。现有副箱气缸，如图1所示，由气缸盖10、气缸副箱20、活塞30、拨叉轴40、活塞0 型圈50和气缸副箱0型圈60组成。其中，从材质方面，气缸盖10、气缸副箱20的由铸铁采用砂型铸造而成，具有重量高、铸造缺陷多、加工精度低等缺点，易造成与其配合起密封作用的活塞0型圈50过早出现磨损，导致总成提前失效；活塞30采用圆钢加工而成，具有重量大、加工精度低等缺点。从结构方面，采用活塞0型圈50密封，易磨损失效、密封效果差； 拨叉轴40与气缸副箱20仅有气缸副箱0型圈60进行密封，拨叉轴40与气缸副箱20直接摩擦接触，导向效果差、不耐磨损。使用现有副箱换挡气缸需要经常更换内部的密封件，以保证使用的可靠性。现有副箱换挡气缸具有重量太重、使用可靠性差、故障率高、经济效益低等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种副变速箱换挡气缸，其零部件采用新的材质和生产工艺，并优化密封结构，可提高气缸可靠性、降低气缸重量，还可降低生产维护费用，改进生产工艺，减少对环境的负面影响，提高经济性。为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下
一种副变速箱换挡气缸，包括气缸盖、气缸副箱、活塞、拨叉轴、A腔、B腔，气缸盖和气缸副箱采用铸造铝合金材质，并采用低压浇注制成。这样的生产工艺与现有技术中砂型铸造相比对环境的负面影响较小，成型件重量轻，易于切削加工和保证缸体内表面和密封面的表面粗糙度，可提高密封件工作环境的精度，从而提高气缸总成的使用可靠性。优选的是，活塞采用铝合金型材，并采用车削加工而成。具有易保证加工精度的优点，能确保活塞与缸体的配合精度。优选的是，活塞车削加工后再进行热处理，热处理后的冷却过程中的气体中含有 0. 001-0. 01%的二氧化碳。实验证明，经过这样处理后的活塞寿命延长至少一倍。优选的是，所述汽缸盖和气缸副箱在铸造时加入0. 000085-0. 0001%重金属，该重金属从石材加工时的冷却水中分离出。实验证明，这样的汽缸盖和气缸副箱的使用寿命可以大大提高，特别是其磨损寿命。优选的是，活塞上设有Z型密封圈作为双向密封，可有效提高气缸的密封性，延长其使用寿命。
优选的是，Z型密封圈采用氢化丁腈橡胶，氢化丁腈橡胶具有良好的耐油性能、耐热性能、耐化学腐蚀性能、耐磨性能等特点，所以使得Z型密封圈的耐高温性和耐寒性更能满足气缸总成的需求。优选的是，Z型密封圈处设置有润滑硅脂，可提升密封部位的可靠性。优选的是，拨叉轴与气缸副箱之间的密封结构采用异型密封圈，具有双向密封的作用，能实现气缸内部气体的可靠密封，同时也能防止外界的杂质进气缸体内。优选的是，拨叉轴与气缸副箱的接触面处设置有自润滑轴套，可延长拨叉轴的导向长度，降低摩擦系数，提高耐磨性能，并能在无油条件下自润滑，延长气缸的使用寿命。优选的是，所述自润滑轴套采用
本发明的副变速箱换挡气缸包括以上各项特征的任意组合。一种变速箱换挡装置，其包括上述至少一项特征的副变速箱换挡气缸。一种载重汽车，其包括上述变速箱换挡装置。本发明的有益效果为
1、本发明的副变速箱换挡气缸具有重量轻，可减小汽车自重，降低制造和运输成本；
2、本发明的副变速箱换挡气缸改进材质、工艺和密封结构，可提高换挡气缸总成的使用可靠性；
3、本发明的副变速箱换挡气缸采用双向密封，并增设润滑硅脂，实现降低维护费用，提高使用经济性；
4、本发明的副变速箱换挡气缸改进生产工艺，减少对环境的负面影响。
图1为现有副变速箱换挡气缸的内部结构示意图。图2为按照本发明一种副变速箱换挡气缸的一优选实施例的内部结构示意图。图3为按照本发明一种副变速箱换挡气缸的一优选实施例的内部结构示意图。附图标记为气缸盖1、气缸副箱2、活塞3、拨叉轴4、Z型密封圈5、轴套6和异型密封圈7。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。一种副变速箱换挡气缸，如图2所示，包括气缸盖1、气缸副箱2、活塞3、拨叉轴4、 A腔、B腔，气缸盖1和气缸副箱2采用铸造铝合金材质，并采用低压浇注制成。这样的生产工艺与现有技术中砂型铸造相比对环境的负面影响较小，成型件重量轻，易于切削加工和保证缸体内表面和密封面的表面粗糙度，可提高密封件工作环境的精度，从而提高气缸总成的使用可靠性。活塞3采用铝合金型材，并采用车削加工而成。具有易保证加工精度的优点，能确保活塞3与缸体的配合精度。活塞3上设有Z型密封圈5作为双向密封，可有效提高气缸的密封性，延长其使用寿命。Z型密封圈5采用氢化丁腈橡胶，氢化丁腈橡胶具有良好的耐油性能、耐热性能、耐化学腐蚀性能、耐磨性能等特点，所以使得Z型密封圈5的耐高温性和耐寒性更能满足气缸总成的需求。Z型密封圈5处设置有润滑硅脂，可提升密封部位的可靠性。拨叉轴4与气缸副箱2之间的密封结构采用异型密封圈7，具有双向密封的作用， 能实现气缸内部气体的可靠密封，同时也能防止外界的杂质进气缸体内。拨叉轴4与气缸副箱2的接触面处设置有自润滑轴套6，可延长拨叉轴4的导向长度，降低摩擦系数，提高耐磨性能，并能在无油条件下自润滑，延长气缸的使用寿命。本发明的副变速箱换挡气缸包括以上各项特征的任意组合。一种变速箱换挡装置，其包括上述至少一项特征的副变速箱换挡气缸。一种载重汽车，其包括上述变速箱换挡装置。工作原理
副变速箱在执行换高挡操作时，A腔通入气压后，气压作用在活塞3上，推动拨叉轴4 右行，B腔进气口处于放气状态，活塞3动作时产生的残余空气由B腔进气口排出，拨叉轴4 推动副变速箱的换挡拨叉进行换挡；副变速箱执行换低挡操作时，B腔通入气压后，气压作用在活塞3上，推动拨叉轴4左行，A腔进气口处于放气状态，活塞3动作时产生的残余空气由A腔进气口排出，拨叉轴4推动副变速箱的换挡拨叉进行换挡。上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。本领域技术人员同样不难看出，本发明是对现有技术的改进，是为解决现有技术中存在的技术问题而将这些现有技术中的要素进行的结合，这种结合凝结了大量的创造性劳动，是发明人大量理论研究和科学实验的结晶。在没有阅读本发明之前，本领域技术人员显然是不容易想到本发明的各个方案的，而在阅读了本说明书后，本领域技术人员不必再付出创造性劳动即可实现本发明的基本技术方案。
权利要求
1. 一种副变速箱换挡气缸，包括气缸盖(1)、气缸副箱(2)、活塞(3)、拨叉轴(4)、A腔、 B腔，其特征在于，所述气缸盖(1)和所述气缸副箱(2)采用铸造铝合金材质，并采用低压浇注制成。
2.如权利要求1所述的副变速箱换挡气缸，其特征在于，所述活塞(3)采用铝合金型材，并采用车削加工而成。
3.如权利要求1所述的副变速箱换挡气缸，其特征在于，所述活塞(3)上设有Z型密封圈(5)作为双向密封。
4.如权利要求3所述的副变速箱换挡气缸，其特征在于，所述Z型密封圈(5)采用氢化丁腈橡胶。
5.如权利要求3所述的副变速箱换挡气缸，其特征在于，所述Z型密封圈(5)处设置有润滑硅脂。
6.如权利要求1所述的副变速箱换挡气缸，其特征在于，所述拨叉轴(4)与所述气缸副箱(2 )之间的密封结构采用异型密封圈(7 )。
7.如权利要求1所述的副变速箱换挡气缸，其特征在于，所述拨叉轴(4)与所述气缸副箱(2)的接触面处设置有自润滑轴套(6)。
8.一种变速箱换挡装置，其特征在于，其包括权利要求1至权利要求7的至少一项特征所述的副变速箱换挡气缸。
9.一种载重汽车，其特征在于，其包括权利要求8所述的变速箱换挡装置。
全文摘要
本发明涉及副变速箱换挡执行机构，公开了一种副变速箱换挡气缸、变速箱换挡装置及载重汽车。本发明的副变速箱换挡气缸的气缸副箱2采用铸造铝合金低压浇注而成，活塞3采用铝合金型材车削加工而成，活塞3上采用Z型密封圈5作为双向密封，Z型密封圈采用氢化丁腈橡胶，配以润滑硅脂提升密封部位的可靠性，拨叉轴4与气缸副箱2的密封结构采用异型密封圈7，拨叉轴4与气缸副箱2的接触面采用自润滑轴套6。本发明的副变速箱换挡气缸具有重量轻、密封性好、生产维护费用低、工作可靠性高等优点。
文档编号F16H61/30GK102418785SQ20111034198
公开日2012年4月18日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年9月16日
发明者张再伟, 曾增口, 王伟 申请人:瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司