可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其包括位于换挡室内且可与变速器内的各拨叉轴择一连接的换挡指、分别用于驱动换挡指完成选挡和换挡动作的选挡导块和换挡导块、驱动选挡导块和换挡导块滑动的选挡气缸和换挡气缸以及用于控制上述两气缸动作的电磁阀组，换挡室上加工有与其内腔连通的孔柱且该孔柱与选挡导块的滑动方向垂直设置，与孔柱对应的选挡导块的侧壁上开设有定位槽，孔柱内滑动安装有定位销且该定位销的前端与上述定位槽配合、后端通过压缩弹簧连接在孔柱的后端。本实用新型实现了选挡位置的机械自锁，且整体结构简单，控制方便，延长了电磁阀组的使用寿命。
【专利说明】可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电控机械式自动变速器领域，具体的说是一种可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构。
【背景技术】
[0002]电控机械式自动变速器(AMT)是在传统的手动齿轮式变速器基础上改进而来的，它揉合了 AT (自动)和MT (手动)两者优点的机电液一体化自动变速器。AMT用先进的电子技术改造传统的手动变速器，不仅保留了原齿轮变速器效率高、低成本的长处，而且还具备了液力自动变速器采用自动换挡所带来的全部优点。它以特有的经济、方便、安全、舒适性而备受所有驾驶者的欢迎，成为各国开发的热点。
[0003]为了提高AMT车辆的性能，改善其选换挡执行机构是一个很重要的方面。目前，按照执行机构动力源的不同，AMT的选换挡执行机构可分为电控气动、电控液动和电控电动三种类型。在大型或重型商用车AMT中采用气动执行机构是一种最经济、最环保的选择，并已经成为一种发展趋势。因为该类车大都为制动系统配有现成的空气压缩装置和蓄能装置，气动能源可以直接由储气罐提供，不再需要额外的电机、油泵等能源装置，且利用空气作为动力源，具有来源广泛，受地域环境影响小，响应快，安全环保，不产生污染等优点。
[0004]现有AMT气动选换挡执行机构包括位于换挡室内且可与变速器内的各拨叉轴择一地进行连接的换挡指，换挡指由相互垂直设置的多位置选挡气缸和多位置换挡气缸驱动。选挡气缸活塞杆前端连接有选挡导块，选挡导块上开设有与换挡气缸的运动方向相一致的换挡导向槽；换挡气缸活塞杆前端连接有换挡导块，换挡导块上开设有与选挡气缸的运动方向相一致的选挡导向槽，换挡指安装在换挡导向槽和选挡导向槽中。选挡导块和换挡导块滑动安装在换挡室内，两导块分别用于驱动换挡指进行选挡和换挡操作。两导块分别由选挡气缸和换挡气缸驱动，选挡气缸和换挡气缸的各个位置的搭配组合驱动换挡指完成各个挡位的转换。气缸则是由电磁阀组控制，电磁阀组由车载电脑统一发送控制指令。
[0005]目前有一种执行机构，其换挡位置可以通过机械式换挡自锁装置进行换挡精确定位及防止掉挡，而该种执行机构没有考虑到选挡位置的精确定位，其选挡气缸的位置是通过程序进行控制的，选挡过程中，在变速箱挂入某个挡位前，电磁阀需一直保持通电状态。在停车后电磁阀组断电时，换挡气缸可以通过机械自锁装置保持在空挡位置不动，而此时的选挡气缸的则是处于浮动状态，位置不能确定，当车辆再次启动电磁阀组通电时，通过程序控制来实现将选挡气缸的位置修正到初始位置并保持。这样，在车辆每次启动时，变速器控制器必须首先检测选挡气缸的现有位置并将选挡气缸修正到程序中设定的初始位置，由于选挡气缸位置停车后的不确定性，使得修正程序非常复杂。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，该执行机构结构简单、控制方便、可减少电磁阀组的通电时间并能实现选挡位置的精确定位。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构包括位于换挡室内且可与变速器内的各拨叉轴择一连接的换挡指、分别用于驱动换挡指完成选挡和换挡动作的选挡导块和换挡导块、驱动选挡导块和换挡导块滑动的选挡气缸和换挡气缸以及用于控制上述两气缸动作的电磁阀组，其结构特点是所述换挡室上加工有与其内腔连通的孔柱且该孔柱与选挡导块的滑动方向垂直设置，与孔柱对应的选挡导块的侧壁上开设有定位槽，孔柱内滑动安装有定位销且该定位销的前端与上述定位槽配合、后端通过压缩弹黃连接在孔柱的后端。
[0008]采用上述结构，在选挡导块上开设定位槽，换挡室上安装定位销，定位销通过压缩弹簧连接，其可以伸缩，通过定位销与定位槽配合将选挡导块定位并锁定，定位的位置即可作为选挡导块的初始位置。在车辆停车，挂入空挡位置时，选挡气缸可以保持在初始位置不变，从而使得在车辆重新启动时，不需要再检测和修正选挡气缸的位置，省去了复杂修正程序，节省了时间。另外，在车辆处于空挡的启动状态时，如热车、等待绿灯的过程中，由于选挡气缸不受外加力和力矩的作用，控制选挡气缸的电磁阀可以断电，通过机械自锁装置来保持空挡状态，从而减少了选挡气缸电磁阀组的使用时间，提高了电磁阀的使用寿命。
[0009]所述孔柱的下部与换挡室的外壁之间铸有支撑肋。设置支撑肋用于加固孔柱与换挡室外壁的连接，使得结构更加稳固。
[0010]所述支撑肋内开设有连通换挡室内腔与孔柱内腔的润滑油孔。设置润滑油孔，一方面保证了孔柱内外的气压相等，另一方面使得换挡室内的润滑油可以进入孔柱内，从而能够对定位销进行润滑。
[0011]所述换挡室的内壁上设有用于支撑选挡导块的支撑凸台，该支撑凸台与选挡导块中未开设定位槽的侧壁相对应配合。支撑凸台在另一侧将选挡导块限制住避免其晃动。同时，支撑凸台还可减少选挡导块与换挡室的接触面积，从而减少选挡导块运动过程中的摩擦阻力。
[0012]所述孔柱的后部设有用于调节压缩弹簧弹力的弹簧预紧力调节装置。所述弹簧预紧力调节装置包括顶在压缩弹簧上且螺装在孔柱后端的调节螺塞。所述弹簧预紧力调节装置包括顶在压缩弹簧上且螺装在孔柱后端的调节螺栓和螺装在调节螺栓上的锁紧螺母。弹簧预紧力调节装置对压缩弹簧的弹力进行调节，从而可以对自锁力进行调节，从而可适应不同变速器的需求。
[0013]所述定位槽间隔设置多个。对于定位槽的个数，当设置一个时，选挡气缸自锁在中间位置，两端的位置由拨叉块来限定。根据变速器拨叉块结构的不同，可以在选挡导块上开多个定位槽，从而能实现多个选挡位置的自锁。
[0014]综上所述，本实用新型实现了选挡位置的机械自锁，且整体结构简单，控制方便，延长了电磁阀组的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0016]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0017]图2为换挡室的结构示意图；[0018]图3为沿图2中A-A方向的剖视图；
[0019]图4为弹簧预紧力调节装置的另一种实施方式的结构示意图；
[0020]图5为弹簧预紧力调节装置的又一种实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]参照附图，对于常见的机械式自动变速器的气动选换挡执行机构，其一般包括有位于换挡室I内且可与变速器内的各拨叉轴择一连接的换挡指2、分别用于驱动换挡指2完成选挡和换挡动作的选挡导块3和换挡导块4、驱动选挡导块3和换挡导块4滑动的选挡气缸5和换挡气缸6以及用于控制上述两气缸动作的电磁阀组。所谓换挡室I是用于给各导块和换挡指2提供活动空间的室体，其外置于变速器的上端盖上。选挡气缸5和换挡气缸6分别安装固定于换挡室I的外壳上，选挡气缸5和换挡气缸6十字交错安装。选挡气缸活塞杆51前端连接有选挡导块3，选挡导块3上开设有与换挡气缸6的运动方向相一致的换挡导向槽30 ;换挡气缸活塞杆61前端连接有换挡导块4，换挡导块4上开设有与选挡气缸5的运动方向相一致的选挡导向槽40，选挡导块3和换挡导块4由导块压块18限制在换挡室I内。换挡指2安装在换挡导向槽30和选挡导向槽40中。当选挡气缸5和换挡气缸6动作时，两气缸活塞杆分别带动选挡导块3和换挡导块4运动，安装于两个导向槽中的换挡指2也跟着运动，由于两个导向槽的相互限制，保证了换挡指2在选挡气缸3和换挡气缸4某一状态时位置的唯一确定。对于垂直设置的两个气缸来说，选挡导向槽40和换挡导向槽30也是相互垂直的,选挡气缸3位于换挡气缸4的上方，因此,换挡导向槽30位于选挡导向槽40的上方，由于换挡指2需要同时安装在换挡导向槽30和选挡导向槽40中，所以换挡导向槽30为通槽，其呈现为长条形的通孔状，换挡指2穿装在该通孔内。而对于选挡导向槽30，其只需要容纳换挡指2的底部即可，因此选挡导向槽40可以不是通孔，而仅仅是一个一端开口的槽型即可。在换挡导块4与换挡室I的内壁之间设有机械式换挡自锁机构41，该机构用于将换挡导块4机械定位。
[0022]参照附图，本实用新型中需要要解决选挡导块3的定位自锁问题，具体方案如下:换挡室I上加工有与其内腔连通的孔柱7且该孔柱7与选挡导块3的滑动方向垂直设置，与孔柱7对应的选挡导块3的侧壁上开设有定位槽8，孔柱7内滑动安装有定位销9且该定位销9的前端与上述定位槽8配合、后端通过压缩弹簧10连接在孔柱7的后端。上述结构中，通过定位销与定位槽配合将选挡导块定位并锁定，定位的位置即可作为选挡导块的初始位置。在车辆停车，挂入空挡位置时，选挡气缸可以保持在初始位置不变，从而使得在车辆重新启动时，不需要再检测和修正选挡气缸的位置。其中，对于定位槽8的个数，当设置一个时，选挡气缸3自锁在中间位置，中间位置为初始位置，两端的位置由拨叉块来限定。当然，根据变速器拨叉块结构的不同，可以在选挡导块上可开间隔开设多个定位槽8，从而能实现多个选挡位置的自锁定位。例如，三根拨叉轴的开设一个定位槽8，锁定中间轴的位置；四根拨叉轴的可开两个定位槽8，锁定中间两根轴的位置。
[0023]参照附图，孔柱7的下部与换挡室I的外壁之间铸有支撑肋11。支撑肋11内开设有连通换挡室I内腔与孔柱7内腔的润滑油孔12。支撑肋11用于加固孔柱7与换挡室I外壁的连接。润滑油孔12 —方面保证了孔柱7内外的气压相等，另一方面使得换挡室I内的润滑油可以进入孔柱7内，从而能够对定位销9进行润滑。[0024]参照附图，换挡室I的内壁上设有用于支撑选挡导块3的支撑凸台13，该支撑凸台13与选挡导块3中未开设定位槽8的侧壁相对应配合。其中，未开设定位槽8的侧壁解释为另一相对侧，支撑凸台13在另一相对侧与定位销配合将选挡导块3限制住，可避免选挡导块晃动。同时，支撑凸台13还可减少选挡导块3与换挡室I的接触面积，从而减少选挡导块3运动过程中的摩擦阻力。
[0025]参照附图，为了调节定位销9对选挡导块3的锁紧力，孔柱7的后部设有用于调节压缩弹簧10弹力的弹簧预紧力调节装置。其中，预紧力调节装置的作用是调节压缩弹簧对定位销的弹性作用力的大小。图3、图4和图5分别示出了三种实施方式。
[0026]图3和图4均采用调节螺塞14的结构，即弹簧预紧力调节装置包括顶在压缩弹簧10上且螺装在孔柱7后端的调节螺塞14。不同是，图3中的调节螺塞14采用外六角的拧紧头，图4中的调节螺塞14采用内六角的拧紧头。
[0027]图5所示的弹簧预紧力调节装置包括顶在压缩弹簧10上且螺装在孔柱7后端的调节螺栓15和螺装在调节螺栓15上的锁紧螺母16。该种实施方式中，锁紧螺母16对调节螺栓15拧入孔柱7的深度进行控制，从而达到控制压缩弹簧10弹力的目的。
[0028]综上所述，本实用新型不限于上述【具体实施方式】。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。
【权利要求】
1.一种可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，包括位于换挡室(I)内且可与变速器内的各拨叉轴择一连接的换挡指(2)、分别用于驱动换挡指(2)完成选挡和换挡动作的选挡导块(3)和换挡导块(4)、驱动选挡导块(3)和换挡导块(4)滑动的选挡气缸(5)和换挡气缸(6)以及用于控制上述两气缸动作的电磁阀组，其特征是所述换挡室(I)上加工有与其内腔连通的孔柱(7)且该孔柱(7)与选挡导块(3)的滑动方向垂直设置，与孔柱(7)对应的选挡导块(3)的侧壁上开设有定位槽(8)，孔柱(7)内滑动安装有定位销(9)且该定位销(9)的前端与上述定位槽(8)配合、后端通过压缩弹簧(10)连接在孔柱(7)的后端。
2.如权利要求1所述的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其特征是所述孔柱(7)的下部与换挡室(I)的外壁之间铸有支撑肋(11)。
3.如权利要求2所述的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其特征是所述支撑肋(11)内开设有连通换挡室(I)内腔与孔柱(7)内腔的润滑油孔(12)。
4.如权利要求1所述的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其特征是所述换挡室(I)的内壁上设有用于支撑选挡导块(3)的支撑凸台(13)，该支撑凸台(13)与选挡导块(3)中未开设定位槽(8)的侧壁相对应配合。
5.如权利要求1至4中任一项所述的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其特征是所述孔柱(7)的后部设有用于调节压缩弹簧(10)弹力的弹簧预紧力调节装置。
6.如权利要求5所述的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其特征是所述弹簧预紧力调节装置包括顶在压缩弹簧(10)上且螺装在孔柱(7)后端的调节螺塞(14)。
7.如权利要求5所述的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其特征是所述弹簧预紧力调节装置包括顶在压缩弹簧(10)上且螺装在孔柱(7)后端的调节螺栓(15)和螺装在调节螺栓(15)上的锁紧螺母(16)。
8.如权利要求1或2或3或4或6或7所述的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其特征是所述定位槽(8)间隔设置多个。
9.如权利要求5所述的可实现选挡位置机械自锁的气动选换挡执行机构，其特征是所述定位槽(8)间隔设置多个。
【文档编号】F16H61/28GK203516706SQ201320562945
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】韩尔樑, 刘建卫, 王庆来, 李冰, 耿丽珍, 桂经良 申请人:潍柴动力股份有限公司