一种AMT换挡气缸及变速器的制作方法

一种amt换挡气缸及变速器
技术领域
1.本发明涉及变速器换挡控制技术领域，具体为一种amt换挡气缸及变速器。


背景技术：

2.变速箱换挡气缸主要用于汽车变速箱中，其是在气压的作用下通过活塞来带动范围挡拨叉轴移动，来实现低挡及高挡的来回切换。通常的amt变速器执行机构(gsu)的换挡一般不依靠自身gsu的气缸活塞来限位，这是由于气缸限位的端盖强度不能满足换挡寿命要求。
3.因此，通常采用变速器内部的换挡滑套来限位，但是由于后副箱同步器换挡需要的换挡力大，换挡冲击大，若通过后副箱同步器的滑套限位会带来同步器限位齿早期崩裂失效问题，不能满足换挡寿命的要求。
4.采用变速器内部的换挡拨叉头部来限位，虽能克服换挡滑套限位产生的同步器限位齿早期崩裂失效，满足换挡寿命的要求的问题。但是，依靠后副箱拨叉头部撞击壳体来限位，又会带来撞击声音大，用户体验感差的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的依靠后副箱拨叉头部撞击壳体来限位，带来撞击声音大，用户体验差的问题，本发明提供一种amt换挡气缸及变速器，可有效降低撞击声音大，提升用户体验感。
6.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
7.一种amt换挡气缸，包括气缸体和气缸端盖，所述气缸体上依次开设有第一气孔、第二气孔和第三气孔，气缸体与气缸端盖配合连接，用于对气缸体内部空间进行密封；所述气缸体内部滑动连接有活塞组件，所述活塞组件连接有活塞叉轴；所述活塞叉轴穿过气缸端盖连接有拨叉轴，所述拨叉轴上依次设置有前壳体、拨叉和后壳体；所述活塞组件的一端开设有第一安装槽，第一安装槽内设置有低挡缓冲补气装置，用于降档时为活塞组件提供反向缓冲；活塞组件的另一端开设有第二安装槽，第二安装槽内设置有高挡缓冲补气装置，用于升档时为活塞组件提供反向缓冲；所述活塞组件上开设有第四气孔和第五气孔，第四气孔与第一安装槽相通，第五气孔与第二安装槽相通；所述第四气孔或第五气孔随活塞组件运动到与第二气孔位置对应时，与第二气孔相通。
8.优选地，所述低挡缓冲补气装置包括第一活塞，所述第一活塞与第一安装槽内壁滑动配合；所述第一活塞沿轴向开设有第一气腔，所述第一气腔通向气缸端盖；所述第一活塞远离气缸端盖的一端沿径向开设有若干第一进气孔，所述第一进气孔均与第一气腔和第一安装槽相通。
9.优选地，所述第一安装槽靠近气缸端盖的一端设置有第一挡板，所述第一挡板与第一活塞之间设置有第一复位弹簧，用于对第一活塞进行复位。
10.优选地，所述第一挡板与气缸端盖之间的第一安装槽内设置有第一限位装置，用
于对第一挡板进行限位。
11.优选地，所述高挡缓冲补气装置包括第二活塞，所述第二活塞与第二安装槽内壁滑动配合；所述第二活塞沿轴向开设有第二气腔，所述第二气腔通向气缸体远离气缸端盖的一端；所述第二活塞靠近气缸端盖的一端沿径向开设有若干第二进气孔，所述第二进气孔均与第二气腔和第二安装槽相通。
12.优选地，所述第二安装槽靠近气缸体内壁的一端设置有第二挡板，所述第二挡板与第二活塞之间设置有第二复位弹簧，用于对第二活塞进行复位。
13.优选地，所述第二挡板与气缸体内壁之间的第二安装槽内设置有第二限位装置，用于对第二挡板进行限位。
14.优选地，所述第四气孔和第五气孔之间的活塞组件上设置有密封圈，用于阻隔第四气孔和第五气孔之间气流。
15.优选地，所述第一活塞与第一安装槽内壁之间、第二活塞与第二安装槽内壁之间、活塞组件与气缸体内壁之间以及活塞叉轴与气缸端盖之间均设置有密封圈。
16.一种变速器，包括上述amt换挡气缸。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18.本发明提供一种amt换挡气缸，在气缸体上开设有第一气孔、第二气孔和第三气孔，并在气缸体内部活塞组件上设置低挡缓冲补气装置和高挡缓冲补气装置，通过第一气孔、第二气孔和第三气孔，并在气缸体内部活塞组件上设置低挡缓冲补气装置和高挡缓冲补气装置的配合，为活塞组件在换挡过程中提供反向缓冲补气，从而实现对活塞组件的运动速度的降低和作用力减小，从而为换挡过程提供缓冲，减小撞击力度和速度，进而降低拨叉与前、后壳体因撞击产生的噪音，达到提升用户换挡体验感的目的。同时，有效的缓冲，还可以减缓拨叉与前、后壳体冲击的力度，降低因撞击产生零件失效的可能性，提高零件的使用寿命，降低机械的维修成本。
19.进一步地，通过对低挡缓冲补气装置中第一活塞、第一气腔、第四通气孔以及第一活塞上第一进气孔的配合设置，实现第二气孔与低挡缓冲补气装置的配合，从而实现在降挡过程中活塞组件两端形成压差，进而减小拨叉对后壳体的撞击力度，达到减小噪音的目的。
20.进一步地，通过对高挡缓冲补气装置中第二活塞、第二气腔、第五通气孔以及第二活塞上第二进气孔的配合设置，实现第二气孔与高挡缓冲补气装置的配合，从而实现在升挡过程中活塞组件两端形成压差，进而减小拨叉对前壳体的撞击力度，达到减小噪音的目的。
21.进一步地，第一复位弹簧和第二复位弹簧的设置，可分别实现对第一活塞和第二活塞的自动复位，使得第一活塞和第二活塞分别紧贴第一安装槽和第二安装槽端部，防止活塞组件向左侧移动挂高档时第一活塞打开，以及活塞组件向右侧移动挂低档时第二活塞打开；保证换挡缓冲功能要求。
22.进一步地，密封圈的设置，既可以保证整个腔体内的气压保持稳定，促进各组件保持稳定运转，又可以达到防尘的作用，保持运动腔体的清洁，进而提升机械组件的使用寿命。
23.本发明还提供一种包含上述amt换挡气缸的变速器，该变速器可实现换挡过程中
刚进挡时即滑套结合齿刚进入啮合时，反向进行缓冲补气，在活塞组件前后形成压差，大大减小活塞组件的作用力，最终使得拨叉撞击壳体的力和速度都大大减小，从而在换挡的过程中，降低撞击的噪音，具有更好的用户体验感。
附图说明
24.图1为本发明的一种amt换挡气缸的剖面结构示意图。
25.图2为本发明的活塞组件剖面结构图。
26.图3为本发明的低挡缓冲补气装置剖面图。
27.图4为本发明的高挡缓冲补气装置剖面图。
28.图5为本发明的amt换挡气缸低挡位置示意图。
29.图6位本发明的升挡时amt换挡气缸状态示意图。
30.图7为本发明的amt换挡气缸高挡位置示意图。
31.图8位本发明的降挡时amt换挡气缸状态示意图。
32.其中，1-气缸体，2-活塞组件，3-活塞叉轴，4-气缸端盖，5-前壳体，6-拨叉，7-弹性销，8-拨叉，9-后壳体，x-高挡缓冲补气装置，y-低挡缓冲补气装置，h-第一气孔，m第二气孔，l-第三气孔，a-第四气孔，b-第五气孔，21-第一活塞，22-第一复位弹簧，23-第一进气孔，24-第一挡板，25-第二活塞，26-第二进气孔，27-第二挡板，28-第二复位弹簧，29-第二限位装置，30-第一限位装置。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现
术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
40.本发明公开了一种amt换挡气缸，参照图1至图2，包括气缸体1和与之配合连接的气缸端盖4；优选地，所述气缸端盖4与气缸体1之间设置有密封圈，用于对气缸体1进行密封，气缸端盖4与气缸体1通过止口定心螺栓连接；所述气缸体1上开设有第一气孔h、第二气孔m和第三气孔l，优选地，所述第一气孔h、第二气孔m和第三气孔l均沿气缸体1径向设置，且第二气孔m位于第三气孔l和第一气孔h之间；优选地，所述第一气孔h与第三气孔l的孔径和进气气压均相同；第二气孔m的孔径为第一气孔h或第三气孔l的孔径的2～2.5倍；第二气孔m的进气气压设置为第一气孔h或第三气孔l进气气压的65％～75％；所述气缸体1内部滑动连接有活塞组件2，且活塞组件2与气缸体1内壁之间设置有密封圈，用于保证气缸体1内部气压；所述活塞组件2上开设有第四气孔a和第五气孔b，且第四气孔a的孔径和第五气孔b的孔径均与第二气孔m的孔径相等；第四气孔a和第五气孔b之间的活塞组件2设置有密封圈，用于对第四气孔a和第五气孔b之间的气流进行阻隔；所述活塞组件2的端部连接有活塞叉轴3，活塞叉轴3穿过气缸端盖4连接有拨叉轴8，活塞叉轴3与气缸端盖4之间设置有密封圈；所述拨叉轴8依次穿过前壳体5和拨叉6抵于后壳体9内部；优选地，拨叉6通过弹性销7与拨叉轴8相连接，活塞叉轴3与拨叉轴8通过凸肩与凹槽配合连接，约束拨叉轴8轴向自由度；所述活塞组件2的一端开设有第一安装槽，另一端开设有第二安装槽；优选地，所述第一安装槽和第二安装槽的端部为锥面体结构，且第一安装槽远离气缸端盖4一端的截面面积小于靠近气缸端盖4的另一端的截面面积，第二安装槽远离气缸体1底端的一端端面面积小于靠近气缸体1底端的另一端的端面面积。
41.参见图3，所述第一安装槽内设置有低挡缓冲补气装置y，用于降档时为活塞组件2提供反向缓冲，包括第一活塞21，所述第一活塞21与第一安装槽内壁滑动配合，第一活塞21与第一安装槽内壁之间设置有密封圈；优选地，所述第一活塞21的端部为与第一安装槽端部配合的锥面体结构；所述第一活塞21沿轴向开设有第一气腔，所述第一气腔通向气缸端盖4；所述第一活塞21远离气缸端盖4的一端沿径向开设有若干第一进气孔23，所述第一进气孔23均与第一气腔和第一安装槽相通；所述第一安装槽靠近气缸端盖4的一端设置有第一挡板24，所述第一挡板24与第一活塞21之间设置有第一复位弹簧22，用于对第一活塞21进行复位。所述第一挡板24与气缸端盖4之间的第一安装槽内设置有第一限位装置30，用于对第一挡板24进行限位；优选地，所述第一限位装置30为止动环，第一安装槽内设置有环形槽，止动环卡接于环形槽内，对第一挡板24进行限位。
42.参见图4，所述第二安装槽内设置有高挡缓冲补气装置x，用于升档时为活塞组件2提供反向缓冲，包括第二活塞25，所述第二活塞25与第二安装槽内壁滑动配合，且第二活塞25与第二安装槽内壁之间设置有密封圈；优选地，所述第二活塞25的端部为与第二安装槽端部配合的锥面体结构；所述第二活塞25沿轴向开设有第二气腔，所述第二气腔通向气缸体1远离气缸端盖4的一端；所述第二活塞25靠近气缸端盖4的一端沿径向开设有若干第二
进气孔26，所述第二进气孔26均与第二气腔和第二安装槽相通。所述第二安装槽靠近气缸体1内壁的一端设置有第二挡板27，所述第二挡板27与第二活塞25之间设置有第二复位弹簧28，用于对第二活塞25进行复位。所述第二挡板27与气缸体1内壁之间的第二安装槽内设置有第二限位装置29，用于对第二挡板25进行限位；优选地，所述第二限位装置29为止动环，第二安装槽内设置有环形槽，止动环卡接于环形槽内，对第二挡板27进行限位。
43.所述第四气孔a或第五气孔b随活塞组件2运动到与第二气孔m位置对应时，与第二气孔m相通。
44.优选地，所述第一挡板24和第二挡板27均为中间镂空的环形板，且镂空孔径大于第四气孔a的孔径和第五气孔b的孔径；第一复位弹簧22插置于第一气腔的内部；第二复位弹簧28插置于第二气腔内部；第四气孔a与第五气孔b均沿活塞组件2的径向设置，且第四气孔a通过轴向第一气体通道与第一活塞21内部的第一通道相通，第五气孔b通过轴向第二气体通道与第二活塞25内部的第二通道相通；第一气孔h和第三气孔l的孔径分别为1.2～1.5mm，第二气孔m的孔径设计为第一气孔h或第三气孔l的二倍即2.4～3mm，可以进一步起到节流和缓冲的左右，进一步降低撞击壳体的速度。
45.安装时，首先将第一活塞21和第二活塞25对应装入第一安装槽和第二安装槽，并与槽内锥形面相贴合，分别与对应的第四气孔a和第五气孔b相通；将第一复位弹簧22和第二复位弹簧28分别对应装入第一气腔和第二气腔内；将第一挡板24和第二挡板27分别对应装入第一安装槽和第二安装槽内，并将第一限位限位装置和第二限位装置29分别对应装入第一安装槽和二安装槽，分别对第一挡板24和第二挡板27进行限位，完成活塞组件2的组装。
46.工作原理：工作过程中，挂高档时，第三气孔l和第二气孔m同时进气，直到挂档到位后停止进气；同理，挂低档时第一气孔h和第二气孔m同时进气，直到挂档到位后停止进气。以第二气孔m通气气压为5bar，第一气孔m和第三气孔l通气时的气压为7bar为例，但并以此为限定，对工作原理进行说明。
47.参见图5和图6，由低档切换高档时：低档时，活塞组件2位于靠近气缸端盖4的一侧，且与气缸端盖4有间隙。为方便说明和理解，将靠近气缸端盖4的一端视为右端，则远离气缸端盖4的一端为左端；第三气孔l和第二气孔m通气气压分别为7bar和5bar，活塞组件2向左端运动，第四气孔a随活塞组件2运动到第二气孔m的对应位置，此时，第二气孔m的气流会通过第四气孔a进入低挡缓冲补气装置y的左端，与此同时，第三气孔l处的气流会进入低挡缓冲补气装置y右端，由于低挡缓冲补气装置y两端气压不同，右端气压大于左端，因此，第一活塞21在第一安装槽的作用下不产生位移。活塞组件2继续向左端移动，当活塞组件2带动拨叉6使得副箱滑套刚开始进挡时，第五气孔b随活塞组件2运动到与第二气孔m对应的位置，第五气孔b与第二气孔m相通，则反向缓冲补气开启，此时第二气孔m进气孔5bar的气压会克服第二复位弹簧28的弹簧力，使第二活塞25向左侧运动，使第二气孔26呈打开状态与第二安装槽和第五气孔b相通，气流会依次通过第二安装槽、第二进气孔26和第二气腔进入高挡缓冲补气装置x的左侧，由于第二气孔m的孔径大于第一气孔h，且反向补气的腔体体积很小，可快速在高挡缓冲补气装置x左侧建立略小于5bar的气压；此时，右侧理论气压为7bar；剩余2bar的气压差将继续推动活塞组件2向左侧运动继续进挡，直到拨叉6与前壳体5接触，完成换挡。此过程由于大大减轻了撞击力和撞击速度，因此，降低了拨叉6与前壳体5
撞击产生的噪音。
48.同理，参见图7和图8，由高档切换低档时：高档时，活塞组件2位于远离气缸端盖4的一侧，且与气缸体1底部有间隙。为方便说明和理解，将靠近气缸端盖4的一端视为右端，则远离气缸端盖4的一端为左端；第一气孔h和第二气孔m通气气压分别为7bar和5bar，活塞组件2右端运动，第五气孔b随活塞组件2运动到第二气孔m的对应位置，此时，第二气孔m的气流会通过第五气孔b进入高挡缓冲补气装置x的右端，与此同时，第一气孔h处的气流会进入高挡缓冲补气装置x左端，由于高挡缓冲补气装置x两端气压不同，左端气压大于右端，因此，第二活塞25在第一安装槽的作用下，与第二安装槽的锥形面紧贴。活塞组件2继续向右端移动，当活塞组件2带动拨叉6使得副箱滑套刚开始退挡时，第四气孔a随活塞组件2运动到与第二气孔m对应的位置，第四气孔a与第二气孔m相通，则反向缓冲补气开启，此时第二气孔m进气孔5bar的气压会克服第一复位弹簧22的弹簧力，使第一活塞21向右侧运动，使第一气孔23呈打开状态与第一安装槽和第四气孔a相通，气流会依次通过第一安装槽、第一进气孔23和第一气腔进入低挡缓冲补气装置y的右侧，由于第二气孔m的孔径大于第三气孔l，且反向补气的腔体体积很小，可快速在高挡缓冲补气装置y右侧建立略小于5bar的气压；此时，左侧理论气压为7bar；剩余2bar的气压差将继续推动活塞组件2向右侧运动继续退挡，直到拨叉6与后壳体9接触，完成换挡，此过程，由于大大减轻了撞击力和撞击速度，因此，降低了拨叉6与后壳体9撞击产生的噪音。
49.一种变速器，包括上所述的amt换挡气缸，该变速器可实现换挡过程中刚进挡时即滑套结合齿刚进入啮合时，反向进行缓冲补气，在活塞组件前后形成压差，大大减小活塞组件的作用力，最终使得拨叉撞击壳体的力和速度都大大减小，从而在换挡的过程中，降低撞击的噪音，具有更好的用户体验感。
50.综上所述，本发明提供一种amt换挡气缸及变速器，通过在活塞组件2的两端设置缓冲补气装置，来减小活塞组件2在升档和降档运动过程中，拨叉6与前/后壳体的撞击力度和速度，从而达到降低换挡噪音的目的，提升用户体验感。
51.以上所述的仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。