一种变速器用换挡伺服机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种变速器用换挡伺服机构。


背景技术：

2.目前在国产amt变速器还未得到用户广泛认可，销量还在爬坡阶段的形势下，商用车变速器市场的主流仍是手动变速器，但手动变速器换挡力大、舒适性差，随着市场竞争的加剧和驾驶人员的年轻化，各主机厂对变速器换挡舒适性也提出了明确要求，越来越多的手动变速器上增加了换挡助力器，而现有的换挡助力器由助力器供应商提供，不能与变速器现有的操纵总成直接连接，必须对操纵壳体等零件进行重新设计，适应性差，而且体积大、重量重，不能适应整车轻量化的要求；除此之外，还具有装配难度大，拆卸困难，出现故障只能进行助力器整体换装，售后维修成本高。


技术实现要素：

3.为了解决目前为改善手动变速器换挡舒适性而为其配置的换挡助力器体积大、重量重、匹配时操纵壳体等零件需重新设计的技术问题，本实用新型提供了一种变速器用换挡伺服机构。
4.本实用新型的技术方案是：
5.一种变速器用换挡伺服机构，其特殊之处在于：包括壳体、气缸体，以及设置在壳体和气缸体所形成安装空间内的输入轴和输出轴；
6.壳体的安装端面为法兰面，用于与操纵总成中操纵壳体的法兰面连接；
7.输入轴的一端用于与驾驶室操纵手柄连接，输出轴的一端用于与变速器内换挡拨头连接；
8.输出轴套设在输入轴外，二者之间通过限位销相连；输入轴上与限位销的配合处设计有长条孔，限位销与输出轴固定连接；
9.输入轴上依次设置有挡位保持簧、左阀门顶、左阀座、左伺服阀芯、阀芯弹簧、右伺服阀芯、右阀座和右阀门顶，左伺服阀芯在阀芯弹簧的作用下压紧在左阀座上，右伺服阀芯在阀芯弹簧的作用下压紧在右阀座上；
10.气缸体内设置有伺服活塞，伺服活塞设置在输出轴的另一端；伺服活塞与输出轴共同为左阀座和右阀座提供定位；
11.气缸体的后端安装有带通气塞的后盖，后盖同时为伺服活塞提供支撑；气缸体上还设置有进气口，进气口与离合器助力分泵连接；
12.伺服活塞的左右两端分别与气缸体和后盖形成左侧助力腔和右侧助力腔；空挡状态时，左侧助力腔通过设置在输出轴上的左侧助力腔进排气通道、左阀门顶与左伺服阀芯之间的间隙与通气塞连通，右侧助力腔通过设置在伺服活塞上的右侧助力腔进排气通道、右阀门顶与右伺服阀芯之间的间隙与通气塞连通；
13.输入轴上还设置有第一排气孔、第二排气孔和第三排气孔，第一排气孔用于将挡
位保持簧处的气体排出至通气塞，第二排气孔用于将左阀门顶与左伺服阀芯之间的间隙处的气体排出至通气塞，第三排气孔用于将右阀门顶与右伺服阀芯之间的间隙处的气体排出至通气塞。
14.进一步地，挡位保持簧设置在输出轴的内腔中。
15.进一步地，伺服活塞与输出轴螺纹连接。
16.进一步地，输入轴和输出轴上用于与操纵上换挡接头连接的连接槽槽口均朝外设置。
17.本实用新型的优点是：
18.1、本实用新型与操纵总成中操纵壳体的端面通过法兰连接，可以在不带伺服机构操纵总成上直接连接，不用重新设计操纵装置壳体类大型铸件，仅通过替换端盖等小型零件就可实现，通用性强。
19.2、本实用新型将挡位保持簧设置在输出轴的内腔里，可以有效缩短换挡伺服机构的长度，结构紧凑，体积小，节省了安装空间。
20.3、本实用新型中的伺服活塞与输出轴之间螺纹连接，伺服活塞与输出轴共同为左阀座和右阀座提供定位；零件数量少，制造成本低。
21.4、本实用新型中输入轴和输出轴上用于与操纵上换挡接头连接的连接槽槽口均朝外设置，这样操纵接头可以很方便的从外部装入，装配维修方便，可以节约售后服务成本。
22.5、本实用新型中输入轴与输出轴最大相对位移由限位销控制，避免了伺服阀芯之间产生撞击造成阀座或伺服阀芯损坏，保护了换挡伺服机构。
23.6、本实用新型零件数量少，重量轻，结构紧凑，可以匹配所有的手动变速器，通用性强。
附图说明
24.图1为本实用新型的换挡伺服机构的剖面图。
25.图2为本实用新型换挡伺服机构的水平剖视图。
26.附图标记：
[0027]1‑
壳体；2
‑
输入轴；3
‑
输出轴；4
‑
限位销；5
‑
挡位保持簧；61
‑
左阀门顶；62
‑
右阀门顶；71
‑
左阀座；72
‑
右阀座；81
‑
左伺服阀芯；82
‑
右伺服阀芯；9
‑
阀芯弹簧；10
‑
气缸体；11
‑
伺服活塞；12
‑
通气塞；13
‑
后盖；a
‑
进气口；p1
‑
左侧助力腔进排气通道；p2
‑
右侧助力腔进排气通道；l1
‑
左阀门顶与左伺服阀芯之间的间隙；l1＇
‑
右阀门顶与右伺服阀芯之间的间隙；l2
‑
连接槽；s0
‑
中间气腔；s1
‑
左侧助力腔；s2
‑
右侧助力腔；o1
‑
第一排气孔；o2
‑
第二排气孔；o3
‑
第三排气孔。
具体实施方式
[0028]
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0029]
如图1所示，本实用新型所提供的变速器用换挡伺服机构，包括壳体1、气缸体10，以及设置在壳体1和气缸体10所形成安装空间内的输入轴2和输出轴3；
[0030]
壳体1的安装端面为法兰面，通过四个孔与操纵总成中操纵壳体的法兰面连接；
[0031]
输入轴2的一端通过换挡接头及拉索与驾驶室操纵手柄连接，输出轴3的一端通过花键套与变速器内换挡拨头连接；
[0032]
输出轴3套设在输入轴2外，二者之间通过限位销4相连，并且输入轴2与限位销4的配合处为长条孔设计，限位销4与输出轴3为固定配合，输入轴2与输出轴3之间能够沿轴向产生相对位移，最大相对位移由限位销4和长条孔控制；
[0033]
输入轴2上依次设置有挡位保持簧5、左阀门顶61、左阀座71、左伺服阀芯81、阀芯弹簧9、右伺服阀芯82、右阀座72和右阀门顶62，左伺服阀芯81在阀芯弹簧9的作用下压紧在左阀座71上，右伺服阀芯82在阀芯弹簧9的作用下压紧在右阀座72上；挡位保持簧5位于输出轴3的内腔中；
[0034]
气缸体10内设置有伺服活塞11，伺服活塞11套设在输出轴3的一端，并与输出轴3螺纹连接；伺服活塞11的左右两端分别与气缸体10和后盖13形成左侧助力腔s1和右侧助力腔s2；伺服活塞11与输出轴3共同为左阀座71和右阀座72提供定位；
[0035]
气缸体10的后端安装有后盖13，后盖13一方面为伺服活塞11提供支撑，另一方面，后盖13的后端设计有通气塞12，换挡伺服机构内的排气从通气塞12中排出。
[0036]
气缸体10上还设置有进气口a，进气口a与离合器助力分泵连接，只有踩下离合器，才有气体从进气口a进入换挡伺服机构的气缸体10；当变速器在空挡位置或在挡位位置时，驾驶员不动操纵杆，输入轴2与输出轴3之间保持在平衡位置，压缩气体是不能进入气缸体10的。
[0037]
图2所示即为空挡状态时换挡伺服机构状态，输入轴2和输出轴3在挡位保持簧5的作用下，保持在平衡位置，输入轴2和输出轴3的两个连接槽l2的槽口对齐，进气口a处无进气，左阀座71、左伺服阀芯81、右阀座72以及右伺服阀芯82所形成的中间气腔s0处无压缩气体，左侧助力腔s1通过设置在输出轴3上的左侧助力腔进排气通道p1、左阀门顶61与左伺服阀芯81之间的间隙l1与通气塞12连通，右侧助力腔s2通过设置在伺服活塞11上的右侧助力腔进排气通道p2、右阀门顶62与右伺服阀芯82之间的间隙l1＇与通气塞12连通，此时换挡伺服机构无助力作用。
[0038]
当需要换挡时，踩下离合器，压缩气体从进气口a进入气缸体10后，通过伺服活塞11上的进气通道进入中间气腔s0，当扳动操纵手柄带动输入轴2向右移动时，输出轴3由于在变速器内自锁簧的作用下保持不动，压缩挡位保持簧5，左阀门顶61同时向右移动，消除左阀门顶61与左伺服阀芯81之间的间隙l1，输入轴2继续向右移动使得左阀门顶61将左伺服阀芯81推离左阀座71，中间气腔s0内的压缩气体通过左侧助力腔进排气通道p1进入左侧助力腔s1，伺服活塞11被推动进而带动输出轴3向右移动进行换挡，伺服气缸右侧助力腔s2内的气体在伺服活塞11移动时经右侧助力腔进排气通道p2、右阀门顶62与右伺服阀芯82之间的间隙l1＇，通过输入轴2上的第三排气孔o3由通气塞12排出。
[0039]
同样，当搬动操纵手柄带动输入轴2向左移动时，右阀门顶62同时向左移动，消除右阀门顶62与右伺服阀芯82之间的间隙l1＇，输入轴2继续向左移动使得右阀门顶62将右伺服阀芯82推离右阀座72，中间气腔s0内的压缩气体通过右侧助力腔进排气通道p2进入右侧助力腔s2，伺服活塞11被推动带动输出轴3向左移动进行换挡，左侧助力腔s1内的气体在伺服活塞11移动时经左侧助力腔进排气通道p1、左阀门顶61与左伺服阀芯81之间的间隙l1，通过输入轴2上的第二排气孔o2由通气塞12排出。同时，由于输入轴2向左移动时挡位保持
簧5处空间被压缩，气体也沿第一排气孔o1由通气塞12排出。
[0040]
由于换挡过程中，输入轴2与输出轴3同向运动，当目标挡位需要的换挡力小时，进入助力腔内的气体很少就可以带动输出轴3移动，输出轴3移动带动左阀座71或右阀座72运动，阀门开度就会变小甚至关上；当目标挡位需要的换挡力大时，输出轴3移动速度慢，输入轴2与输出轴3之间位移差达到限位销4限定的最大距离时，阀门开度最大，进入助力腔内的气体多，气压很快达到气路给定的气压，伺服气缸产生的助力就大，形成伺服作用；当阀门开度最大时，输入轴2与输出轴3连为一体，保证了即使换挡伺服机构无进气或漏气时仍可实现紧急换挡；当输入轴2停止运动，输出轴3随之停止运动，伺服气缸保持平衡状态。伺服气缸产生的助力与需要的换挡力成正比形成伺服作用。
[0041]
当不换挡时，离合器不分离，换挡伺服机构中的气体由离合器助力分泵排出，由于挡位保持簧5和阀芯弹簧的作用，对变速器的换挡系统产生阻尼，可以起到防脱挡的作用。