專利名稱：車輛有級變速器動力換檔操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛有級變速器的操縱裝置，以流體動力進(jìn)行換檔，適用于一切有級變速車輛。
目前，車輛有級變速的操縱，絕大多數(shù)為手動機(jī)械換檔，近距離布置為手動操縱桿直接換檔，遠(yuǎn)距離布置為操縱桿通過傳動桿間接換檔。其換檔復(fù)雜、費力、駕駛水平要求高，換檔動作多，分散精力、影響行車安全，尤其遠(yuǎn)距離換檔，由于連接部位多，距離長，更易造成換檔困難、換檔不到位、或掉檔等故障。針對上述不足國內(nèi)外均做了很多研究、改進(jìn)，但改進(jìn)后的操縱裝置相比較而言還存在著結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，不便維修等問題。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)實用、工作可靠、既方便操縱、又便于維修的車輛有級變速動力換檔操縱裝置。
為解決以上所述任務(wù)，本發(fā)明采用的解決方案是車輛有級變速器動力換檔操縱裝置，包括有執(zhí)行氣(液)缸、變速叉軸、互鎖鋼球、互鎖肖、互鎖凹槽、點火開關(guān)，還包括有主控元件及其附屬控制元件、雙路轉(zhuǎn)動分配閥、及其操縱和顯示檔位機(jī)構(gòu)、活動保險裝置、固定保險裝置、氣(液)電轉(zhuǎn)換器、空檔指示燈、感傳凹槽、感傳孔、感傳肖。主控元件的兩個輸出分別作為掛檔和摘檔的輸出，兩個控制端對應(yīng)為掛檔和摘檔控制端，系統(tǒng)中包括感傳器和操縱閥或只有操縱閥，不含感傳器。感傳器采用機(jī)控二位三通或二位四通行程閥或機(jī)控行程電路開關(guān)，設(shè)置在變速叉軸同一平面內(nèi)、邊側(cè)的一根變速叉軸之外，與其相垂直、并處于互鎖中心線上，此變速叉軸的互鎖凹槽相對設(shè)置感傳凹槽，兩凹槽靠中心感傳孔相通，孔內(nèi)設(shè)有感傳肖，互鎖鋼球、互鎖肖通過感傳肖作用于感傳器的觸頭上。操縱閥作為壓力或控制開關(guān)，采用機(jī)控或電控或人控(如踏板式)的常斷二位三通或二位四通行程閥，當(dāng)主控元件采用電磁控制時，操縱閥還可使用常斷二位二通行程閥，在普通離合器車輛上應(yīng)用時，采用機(jī)控或電控操縱閥，將閥或電控開關(guān)設(shè)置在離合器操縱機(jī)構(gòu)工作行程的末端可觸發(fā)的位置上，在自動離合器車輛上應(yīng)用時，采用人控(如踏板式)操縱閥。雙路轉(zhuǎn)動分配閥，具有兩個輸入和若干輸出(同檔位數(shù)相同)，兩個輸入分別為掛檔和摘檔輸入，與主控元件的兩個輸出直接或間接相連，其結(jié)構(gòu)中，將掛檔輸出設(shè)置為一路分配，將摘檔輸出設(shè)置為二路或多路(至少包括不作用在同一根變速叉軸上的二路)分配，雙路轉(zhuǎn)動分配閥輸出分別與各換檔氣(液)缸相連，在其轉(zhuǎn)動軸上設(shè)置有活動保險裝置隨軸轉(zhuǎn)動，在五檔和倒檔掛檔輸出之間固定部位設(shè)置有固定保險裝置，二保險裝置相配合。雙路轉(zhuǎn)動分配閥，轉(zhuǎn)動操縱和檔位顯示機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)桿機(jī)械操縱和箭標(biāo)指示檔位或回轉(zhuǎn)氣(液)缸(或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))動力操縱和發(fā)光二極管顯示檔位?；剞D(zhuǎn)氣(液)缸或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動力操縱雙路轉(zhuǎn)動分配閥時，顯示電路控制盤增設(shè)在雙路轉(zhuǎn)動分配閥結(jié)構(gòu)中，二者轉(zhuǎn)動部分相連成一體，前者結(jié)構(gòu)盤上導(dǎo)線布置與后者輸出布置相一致，前者轉(zhuǎn)動部分一點搭鐵?；剞D(zhuǎn)氣(液)缸采用單作用或雙作用型式，與電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)都包括轉(zhuǎn)動方向控制器和制有正反螺旋的傳動桿，其螺旋傳動桿與雙路轉(zhuǎn)動分配閥轉(zhuǎn)動軸相套連，當(dāng)回轉(zhuǎn)氣(液)缸或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動力輸入時，螺旋傳動桿帶動雙路轉(zhuǎn)動閥轉(zhuǎn)過一個檔位的角度，復(fù)位時不轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向控制器有兩個控制位置(加、減檔位置)，常態(tài)時，受回位彈簧所控滯留在一個位置上。按鈕式行程閥采用常通二位三通行程閥，越級換檔電路開關(guān)采用常合動斷式，設(shè)置在回轉(zhuǎn)氣(液)缸或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作輸入端與感傳器輸出端之間，電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電路還設(shè)置一個常斷動合式離合器開關(guān)，安裝在普通離合器工作行程的始端可觸及的位置上或與離合器組合開關(guān)相連，其位置在點火開關(guān)與感傳電路行程開關(guān)之間，在完全松開離合器踏板時，能夠切斷電路?；剞D(zhuǎn)氣(液)缸或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用控制手桿操縱或電磁操縱。控制手桿操縱包括控制手桿和拉索，二者與撥動杠桿相連，受回位彈簧的控制，使控制手桿滯留在一個位置上(如減檔或加檔位置)，只有一個位置供操縱。電磁操縱包括電磁線圈、可控硅、離合器組合開關(guān)、油門觸發(fā)開關(guān)、坡道減檔開關(guān)、加檔指示燈；離合器組合開關(guān)和油門觸發(fā)開關(guān)采用常斷動合式、分別安裝在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)自由行程的始端和油門操縱機(jī)構(gòu)行程的始端可觸及的位置上，在自動離合器車輛上應(yīng)用時，將離合器組合開關(guān)設(shè)置在踏板式操縱閥踏板行程的始端可觸及的位置上，坡道減檔開關(guān)采用常合動斷式、與離合器組合開關(guān)的一個開關(guān)、可控硅、電磁線圈、加檔指示燈相串聯(lián)通過點火開關(guān)接于蓄電池上，離合器組合開關(guān)的另一開關(guān)與油門觸發(fā)開關(guān)相串聯(lián)，連接在可控硅控制線路中，電磁引鐵與撥動杠桿相連、常態(tài)時受回位彈簧控制，撥動杠桿將轉(zhuǎn)動方向控制器滯留在減檔的位置上。氣(液)電轉(zhuǎn)換器具有氣(液)輸入端、電源輸入端及電源輸出端，其氣(液)輸入端與感傳器(機(jī)控行程閥)輸出相連，電源輸入端與點火開關(guān)相連，電源輸出端與空檔指示燈相連，也可為電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)提供感傳電信號。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、與機(jī)械手動換檔相比，去除了換檔操縱桿，擴(kuò)大了駕駛空間，采用腳控離合換檔，減輕了駕駛的勞動強(qiáng)度。
2、以流體(氣、液)壓力為動力進(jìn)行換檔，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉、工作可靠、操縱方便、容易維修，并且元件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、來源廣泛。
3、具有壓力定位功能，可最大限度的防止掉檔。
4、與機(jī)械手動換檔相比，換檔時間短、利于提高發(fā)動機(jī)工作效率和降低燃油消耗。
5、適用范圍廣，可使用在一切有級變速車輛上，還利于操縱機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)距離布置。
下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明

圖1為電磁操縱的氣(液)控氣(液)動步進(jìn)式結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2為控制手桿操縱，氣(液)控氣(液)動一次換向差壓控制原理示意圖。
圖3為轉(zhuǎn)桿機(jī)械操縱氣控氣動計數(shù)控制原理示意圖。
圖4為感傳器、操縱閥的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，它包括有變速叉軸7、8、9，及其設(shè)置在兩端的執(zhí)行氣(液)缸1、2、3、4、5、6，互鎖鋼球10、互鎖凹槽11、互鎖肖12、點火開關(guān)13，還包括有主控元件14或14′或15與控制元件共同組成控制系統(tǒng)，雙路轉(zhuǎn)動分配閥22，及其轉(zhuǎn)動操縱和檔位顯示機(jī)構(gòu)，活動保險裝置23、固定保險裝置24，感傳凹槽25、感傳孔26，感傳肖27，氣(液)電轉(zhuǎn)換器28、空檔指示燈29。主控元件采用具有記憶功能的二位雙氣(液)控雙輸出元件14或14′，或雙電控雙輸出元件15，其兩個輸出分別為掛檔輸出和摘檔輸出，與雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的掛檔和摘檔輸入接點33、34直接或間接相連，主控元件14或14′或15與控制元件共同組成的控制系統(tǒng)，采用流體(氣、液)控制，或電控或復(fù)合控制，組成步進(jìn)式或一次換向或計數(shù)控制系統(tǒng)，雙路轉(zhuǎn)動分配閥22結(jié)構(gòu)中，將掛檔輸出設(shè)置為一路分配，將摘檔輸出設(shè)置為兩路或多路(至少應(yīng)包括不作用在同一根變速叉軸上的兩路)分配，在其轉(zhuǎn)動軸22′上設(shè)置有活動保險裝置23，在其五檔與倒檔掛檔輸出之間固定部位，設(shè)置固定保險裝置24，兩保險裝置23、24相配合使用，其轉(zhuǎn)動操縱采用轉(zhuǎn)桿(或轉(zhuǎn)柄)54機(jī)械操縱，箭標(biāo)55指示檔位或回轉(zhuǎn)氣(液)缸36或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)37動力操縱，發(fā)光二極管顯示檔位。控制系統(tǒng)中包括操縱閥16或17或18和感傳器19或19′或20或21，或者只有操縱閥16或17或18，操縱閥采用機(jī)控或人控(如踏板式)或電控常斷二位三通或二位四通行程閥16或17，當(dāng)主控元件采用雙電控型式時，操縱閥還可采用二位二通行程閥18，安裝在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)工作行程的末端可觸發(fā)的位置上。感傳器采用機(jī)控二位三通或二位四通行程閥19或19′或20或者機(jī)控常通式行程電路開關(guān)21，安裝在變速叉軸7、8、9同一平面內(nèi)，變速叉軸7外側(cè)，與其相垂直并處于互鎖中心線上，變速叉軸7的互鎖凹槽11相對處，設(shè)置有感傳凹槽25，兩凹槽11、25，靠中心感傳孔 26相通，在感傳孔26內(nèi)設(shè)置有感傳肖27，互鎖鋼球10、互鎖肖12通過感傳肖27作用于感傳器的觸頭上，任何一根變速叉軸的運動狀況均會通過上述裝置轉(zhuǎn)化為控制信號。氣(液)電轉(zhuǎn)換器28輸入與感傳器19或19′或20的輸出端相連，其輸出與空檔指示燈29相連，空檔時，為空檔指示燈29提供顯示信號，還能在空檔時，接通電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)37電源。在電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)37電路中，點火開關(guān)13與感傳器21之間設(shè)置一個常斷動合式離合器開關(guān)59，安裝在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)工作行程的始端或與離合器組合開關(guān)46相連。
實施例1.
如圖1所示，為電磁操縱的氣(液)控氣(液)動步進(jìn)式控制結(jié)構(gòu)原理示意圖。它包括變速叉軸7、8、9，及其設(shè)置在兩端的執(zhí)行氣 (液)缸1、2、3、4、5、6，互鎖鋼球10，互鎖凹槽11，互鎖肖12，點火開關(guān)13，還包括主控元件14，操縱閥16，感傳器19，雙路轉(zhuǎn)動分配閥22，活動保險裝置23，固定保險裝置24，感傳凹槽25，感傳孔26，感傳肖27，氣(液)電轉(zhuǎn)換器28，空檔指示燈29，或門元件30，禁門元件31，或非元件32，回轉(zhuǎn)氣(液)缸36，撥動扛桿40，引鐵41，回位彈簧42，可控硅43，加檔指示燈44，電磁線圈45，離合器組合開關(guān)46，油門觸發(fā)開關(guān)47，坡道減檔開關(guān)48，按鈕式行程閥49，顯示電路控制盤50及發(fā)光二極管和一個倒檔喇叭。主控元件采用具有記憶功能的二位雙氣(液)控雙氣(液)輸出元件14與操縱閥16，感傳器19，或門元件30，禁門元件31，或非元件32，共同組成氣(液)控氣(液)動步進(jìn)式控制系統(tǒng)，主控元件14的兩個輸出分別為掛檔和摘檔輸出，掛檔輸出通過或門元件30與雙路轉(zhuǎn)動分配閥22掛檔輸入接點33相連，還與或非元件32的一個控制端相連，其摘檔輸出與雙路轉(zhuǎn)動分配閥22摘檔輸入接點34相連，還與禁門元件31的控制端和或非32的另一個控制端相連，其掛檔控制端與禁門31的輸出相連。摘檔控制端與或非32的輸出和或門30的另一個輸入端相連，禁門31的輸入端和或非32的第三個控制端一起與感傳器19的輸出接點35相連，感傳器19采用常通二位三通機(jī)控行程閥，常態(tài)時除通入氣(液) 電轉(zhuǎn)換器氣(液)壓外，還通過按鈕式行程閥49為回轉(zhuǎn)氣(液)缸36提供動力，按鈕行程閥采用按鈕式常通二位三通行程閥。操縱閥16作為壓力開關(guān)，安裝在氣(液)源與主控元件14輸入之間，采用常斷機(jī)控二位三通行程閥，安裝在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)工作行程的末端可觸發(fā)的位置上，感傳器19安裝在變通叉軸7、8、9同一平面內(nèi)變速叉軸7的外側(cè)，與其相垂直并處于互鎖中心線上，變速叉軸7的互鎖凹槽11相對處，設(shè)置有感傳凹槽25，兩凹槽11、25靠中心感傳孔26相通，感傳孔中設(shè)置一個感傳肖27，互鎖鋼球10、互鎖肖12，通過感傳肖27作用于感傳器19的觸頭上，雙路轉(zhuǎn)動分配閥22結(jié)構(gòu)中將掛擋輸出設(shè)置為一路分配，將摘檔輸出設(shè)置為兩路或多路(至少應(yīng)包括不作用在同一根變速叉軸上的兩路)分配。在其轉(zhuǎn)動軸22′上，設(shè)置有活動保險裝置23，與設(shè)置在雙路轉(zhuǎn)動分配閥22五檔、倒檔掛檔輸出固定部位的固定保險裝置24相配合，共同起到保險作用，在雙路轉(zhuǎn)動分配閥22結(jié)構(gòu)中還增設(shè)了顯示電路控制盤50，二者轉(zhuǎn)動部分相連成一體，顯示電路控制盤50的轉(zhuǎn)動部分一點搭鐵，發(fā)光二極管連接導(dǎo)線在顯示電路控制盤50上的布置與雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的輸出布置相一致，雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的轉(zhuǎn)動是靠回轉(zhuǎn)氣(液)缸36操縱的，在回轉(zhuǎn)氣(液)缸36上設(shè)置有轉(zhuǎn)動方向控制器38和制有正、反螺旋的傳動桿39，轉(zhuǎn)動方向控制器38是由撥動扛桿40撥動的，有兩個撥動位置，加檔和減檔位置，常態(tài)時，在回位彈簧42的作用下滯留在減檔位置上，制有正、反螺旋的傳動桿39與雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的轉(zhuǎn)動軸22′相套連，和轉(zhuǎn)動方向控制器38相配合，控制雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度。撥動扛桿40一端與引鐵41活絡(luò)連接，引鐵41套有回位彈簧42，電磁線圈45和回位彈簧42分別控制引鐵41，在其電磁線路中，離合器組合開關(guān)46油門觸發(fā)開關(guān)47采用常斷動合式開關(guān)，坡道減檔開關(guān)48采用常合動斷式開關(guān)，離合器組合開關(guān)46的一個開關(guān)與油門觸發(fā)開關(guān)47相串聯(lián)，連接在可控硅43的控制線路中，離合器組合開關(guān)46的另一開關(guān)與坡道減檔開關(guān)48，可控硅43，電磁線圈45，加檔指示燈44相串聯(lián)，通過點火開關(guān)13與蓄電池相連。離合器組合開關(guān)46和油門觸發(fā)開關(guān)47分別安裝在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)自由行程的始端和油門操縱機(jī)構(gòu)行程的始端可觸及的位置上。
具體工作情況如下車輛發(fā)動時，打開點火開關(guān)13，查看發(fā)光二極管顯示情況，當(dāng)?shù)陀谄鸩綑n時，要使可控硅43導(dǎo)通，踩下離合器和油門踏板，起動發(fā)動機(jī)，離合器組合開關(guān)46和油門觸發(fā)開關(guān)47隨兩踏板踩下而接通，可控硅43導(dǎo)通，加檔指示燈44亮，電磁線圈45產(chǎn)生吸力，吸動引鐵41，克服回位彈簧42張力，通過撥動扛桿40，使轉(zhuǎn)動方向控制器38移到加檔位置，發(fā)動機(jī)起動后，待空檔指示燈29亮?xí)r，回轉(zhuǎn)氣(液)缸在氣(液)壓的作用下，通過螺旋傳動桿39使雙路轉(zhuǎn)動分配閥22轉(zhuǎn)動部分向著加檔的方向(逆時)轉(zhuǎn)過一個檔位，同時接通相應(yīng)的發(fā)光二極管，當(dāng)顯示仍低時，可按下按鈕式行程閥49，放出回轉(zhuǎn)氣(液)缸36內(nèi)的壓力，待活塞復(fù)位后，松開操縱，可使檔位再上升一級。當(dāng)高于起步檔時，要使可控硅43切斷，照前述起動發(fā)動機(jī)，可使可控硅43導(dǎo)通，因此，在起動發(fā)動機(jī)的同時，須按下按鈕式行程閥49，切斷回轉(zhuǎn)氣(液)缸36的動力，待空檔指示燈亮29時，證明當(dāng)前為空檔后，完全放松離合器踏板，離合器組合開關(guān)46斷開，可控硅43切斷，轉(zhuǎn)動方向控制器38在回位彈簧42的作用下，回到減檔位置，松開按鈕式行程閥49，按通回轉(zhuǎn)氣(液)缸36動力，使雙路轉(zhuǎn)動分配閥22轉(zhuǎn)動部分向著減檔方向(順時)轉(zhuǎn)過一個檔位，如仍高時，同樣操作按鈕式行程閥49。當(dāng)正是起步檔時，按下按鈕式行程閥49，不使雙路轉(zhuǎn)動分配閥22發(fā)生轉(zhuǎn)動，待掛入檔后，松開操作。當(dāng)掛檔起步時(以2檔起步為例)，起動發(fā)動機(jī)后，產(chǎn)生氣(液)壓力，經(jīng)氣(液)轉(zhuǎn)換器28，使空檔指示燈29亮，回轉(zhuǎn)氣(液)缸36工作，還使禁門31因不具有控制而輸出，或非32因一路控制而不能輸出，主控元件14成掛檔狀態(tài)，當(dāng)調(diào)整好檔位后，即可掛檔在前述操縱的基礎(chǔ)上，繼續(xù)踩下離合踏板到底，觸及切換操縱閥16，氣(液)壓經(jīng)主控元件14的輸入端、掛檔輸出端、或門30、雙路轉(zhuǎn)動分配閥22掛檔輸入接點33一路分配輸入給執(zhí)行氣(液)缸6，推動活塞、移動變速叉軸9向上，掛入2檔，感傳器19切換，或非32失去一路控制，此時空檔指示燈29熄滅，在未放松離合器踏板之時，或非32因具有掛檔輸出控制，而仍不能輸出，放松離合器踏板，操縱閥16復(fù)位，或非32失去最后控制而輸出，切換主控元件14成摘檔狀態(tài)，為摘檔作好了準(zhǔn)備，同時或非32的輸出，通過或門30沿掛檔氣(液)路給執(zhí)行氣(液)缸6輸入保持氣(液)壓，增強(qiáng)定位，防止掉檔，然后轉(zhuǎn)入起步。當(dāng)行駛中換檔時，加檔(以2檔轉(zhuǎn)入3檔為例)照習(xí)慣操作方法，加大油門提高車速，迅速踩下離合器踏板，同時抬起油門踏板，使離合器組合開關(guān)46接通，油門觸發(fā)開關(guān)47切斷，但在操作中有一瞬時，使兩開關(guān)46、47均接通，這可使可控硅43得到瞬時觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，加檔指示燈44亮，轉(zhuǎn)動方向控制器38被移至加檔的位置，繼續(xù)踩下離合器踏板到底切換操縱閥16，氣(液)壓從主控元件14的摘檔輸出端輸出，或非32因此而停止輸出，摘檔氣(液)壓經(jīng)雙路轉(zhuǎn)動分配閥22摘檔輸入接點34，二路或多路(至少應(yīng)包括不作用在同一根變速叉軸上的兩路)分配給執(zhí)行氣(液)缸2、5，由于互鎖作用，只能使變速叉軸9下移摘下2檔，還是由于互鎖作用，當(dāng)摘入空擋時，施行空檔鎖位，變速叉軸7和9都不得移動，感傳器19復(fù)位，空檔指示燈29亮，回轉(zhuǎn)氣(液)缸36因有壓力輸入，使螺旋傳動桿39帶動雙路轉(zhuǎn)動分配閥22轉(zhuǎn)動部分，向著加檔方向(逆時)轉(zhuǎn)過一個檔位，接通三檔氣(液)路，同時禁門31有氣(液)源輸入，或非32在具有摘檔輸出控制后，又輸入另一路控制，放松離合器踏板，操縱閥16復(fù)位，停止摘檔，泄出摘檔壓力，禁門31因失去控制，而具有輸出切換主控元件14成掛檔狀態(tài)，再次踩下離合器踏板到底，使操縱閥16切換，氣(液)壓沿掛檔氣(液)路進(jìn)入執(zhí)引氣(液)缸5，向下移動變速叉軸9掛入三檔，其它工作情況同前。當(dāng)行駛中減檔時，若逐級減檔，即完全放松油門踏板，使油門觸發(fā)開關(guān)47處于斷開狀態(tài)，踩下離合器踏板，離合器組合開關(guān)46接通，可控硅43得不到觸發(fā)電壓，而正向阻斷，轉(zhuǎn)動方向控制器38被控制在減檔的位置，其他工作情況同前。若越級減檔，只需在摘入空檔，降下一個檔位后，再接下、松開按鈕式行程閥49即可。坡道減檔時，車輛在重負(fù)荷，坡道上，由于慣性大，減檔時油門不能處于完全放松狀態(tài)，要使可控硅43不導(dǎo)通，在踩下離合器踏板之前，須按下坡道減檔開關(guān)48，使其斷開，待摘下檔位后松開。倒檔行駛時離合器踏板不完全放松，踩下油門踏板倒車，使可控硅43處于導(dǎo)通狀態(tài)，轉(zhuǎn)動方向控制器38處在加檔的位置，倒車完畢可順利掛入前進(jìn)檔，當(dāng)操作失誤或元件的故障時，誤轉(zhuǎn)到倒檔位置時，倒檔喇叭鳴響，提醒駕駛員。此外設(shè)置在雙路轉(zhuǎn)動分配閥轉(zhuǎn)動軸22′上的活動保險裝置23，與設(shè)置在五檔和倒檔輸出固定部位的固定保險裝置24相配合，可防止五檔誤入倒檔和倒檔誤入五檔。
實施例2.
圖2為控制手桿操縱，氣(液)控氣(液)動一次換向，差壓控制方式原理示意圖。它包括變速叉軸7、8、9及其設(shè)置在兩端的執(zhí)行氣(液)缸1、2、3、4、5、6，互鎖鋼球10，互鎖凹槽11，互鎖肖12，點火開關(guān)13還包括主控元件14′，操縱閥17，感傳器19，雙路轉(zhuǎn)動分配閥22，活動保險裝置23，固定保險裝置24，感傳凹槽25，感傳孔26，感傳肖27，氣(液)電轉(zhuǎn)換器28，空檔指示燈29，回轉(zhuǎn)氣(液)缸36，撥動扛桿40，拉桿41′回位彈簧42，按鈕式行程閥49，顯示電路控制盤50，控制手桿51，拉索52，氣(液)控單向閥53，及發(fā)光二極管和一個倒檔喇叭，主控元件14′采用差壓控制的二位四通(或二位五通)換向閥，與操縱閥17，感傳器19，氣(液)控單向閥53共同組成氣(液)控氣(液)動一次換向差壓控制系統(tǒng)。主控元件14′的兩個輸出分別為掛檔和摘檔輸出，掛檔輸出通過氣(液)控單向閥53與雙路轉(zhuǎn)動分配閥22掛檔輸入接點33相連，摘檔輸出與雙路轉(zhuǎn)動分配閥22摘檔輸入接點34相連，掛檔控制端與感傳接點35相連，摘檔控制端與操縱閥17下輸出口相連，操縱閥17的上輸出口與主控元件14′的輸入端相連，還與氣(液)控單向閥53的控制端相連，感傳器19采用常通二位三通行程機(jī)控行程閥，安裝在變速叉軸7、8、9同一平面內(nèi)，變速叉軸7的外側(cè)與其相垂直并處于互鎖中心線上，變速叉軸7的互鎖凹槽11相對處設(shè)置有感傳凹槽25，兩凹槽11、25靠中心感傳孔26相通，感傳孔26中設(shè)置一個感傳肖27，互鎖鋼球10、互鎖肖12，通過感傳肖27作用于感傳器19的觸頭上，感傳器19常態(tài)時，除通入氣(液)電轉(zhuǎn)換器氣(液)壓外，還與感傳接點35相連，還通過按鈕式行程閥49，為回轉(zhuǎn)氣(液)缸36提供動力，按鈕式行程閥49采用二位三通常通行程閥，操縱閥17采用機(jī)控二位四通行程閥，作為壓力開關(guān)，其位置在氣(液)源與主控元件14′的輸入之間，安裝在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)工作行程的末端可觸發(fā)的位置上。雙路轉(zhuǎn)動分配閥22結(jié)構(gòu)中，將掛檔輸出設(shè)置為一路分配，將摘檔輸出設(shè)置為兩路或多路(至少應(yīng)包括不作用在同一根變速叉軸上的兩路)分配，在其結(jié)構(gòu)上還增設(shè)顯示電路控制盤50，二者轉(zhuǎn)動部分相連成一體，顯示電路控制盤50轉(zhuǎn)動部分一點塔鐵，發(fā)光二極管連接導(dǎo)線在顯示電路盤50上的布置與雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的輸出布置相一致。雙路轉(zhuǎn)動分配閥轉(zhuǎn)動軸22′上設(shè)置有活動保險裝置23與設(shè)置在雙路轉(zhuǎn)動分配閥22五檔、倒檔掛檔輸出之間固定部位的固定保險裝置24相配合，起到保險作用，雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的轉(zhuǎn)動是靠回轉(zhuǎn)氣(液)缸36動力操縱的，在回轉(zhuǎn)氣(液)缸36上設(shè)置有轉(zhuǎn)動方向控制器38和制有正、反螺旋的傳動桿39。轉(zhuǎn)動方向控制器38是靠撥動扛桿40撥動的，有兩個撥動位置，加檔和減檔位置，常態(tài)時在回位彈簧42作用下，滯留在減檔位置上(也可在加檔位置)螺旋傳動桿39與雙路轉(zhuǎn)動分配閥轉(zhuǎn)動軸22′相套連，與轉(zhuǎn)動方向控制器38相配合，控制雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動角度，撥動扛桿40與拉桿41′活絡(luò)連接，拉桿41′與拉索52，控制手桿51相連，常態(tài)時受回位彈簧42控制，控制手桿51滯留在減檔位置(或加擋位置)，只有一個操縱位置。
工作情況如下當(dāng)氣壓正常時空檔指示燈29亮，主控元件14′受到掛檔和摘檔兩個方面的控制，但由于掛檔控制端的承壓面積大于摘檔控制端而使主控元件14′呈掛檔狀態(tài)，踩下離合器踏板到底，切換操縱閥17切斷摘檔控制，泄出摘檔控制氣(液)壓，接通換檔氣(液)壓，經(jīng)主控元件14′掛檔輸出端，氣(液)控單向閥53沿掛檔氣(液)路，掛入檔位。掛入檔后，放松離合器踏板，操縱閥17復(fù)位，使主控元件14′的摘檔控制端具有壓力輸入，因掛檔后，切換了感傳器19，失去了掛檔控制壓力，主控元件14′因此切換成摘檔狀態(tài)，同時因操縱閥17復(fù)位，氣(液)控單向閥53失去控制，而封閉管路，保持壓力。需加檔時，在摘檔操縱時，搬動控制手桿51，使轉(zhuǎn)動方向控制器38移至加檔位置。需減檔時不須搬動手桿51，只需腳控操作。換檔時踩下離合器踏板到底，切換操縱閥17，接通氣(液)壓，氣(液)控單向閥53因具有控制而反向?qū)?，同時，氣(液)壓經(jīng)摘檔氣(液)路，摘下檔位，感傳器19復(fù)位，接通控制，使空檔指示燈29亮，使回轉(zhuǎn)氣(液)缸36工作帶動雙路轉(zhuǎn)動分配閥22轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動，接通下一個檔位，同時主控元件14′切換成掛檔狀態(tài)，換檔氣(液)壓直接由摘檔輸出轉(zhuǎn)換為掛檔輸出，掛入新的檔位，放松離合器踏板，操縱閥17復(fù)位，主控元件14′又被切換成摘檔狀態(tài)。此外，在一次換向控制結(jié)構(gòu)中，如果在摘檔后迅速放松離合器踏板，操縱閥17復(fù)位，切斷換檔壓力可達(dá)到步進(jìn)式控制。
實施例3.
圖3所示為轉(zhuǎn)桿機(jī)械操縱，氣控氣動計數(shù)控制的原理示意圖，它包括變速叉軸7、8、9及其設(shè)置在兩端的執(zhí)行氣缸1、2、3、4、5、6，互鎖鋼球10，互鎖凹槽11，互鎖肖12，點火開關(guān)13，還包括主控元件14，操縱閥16，感傳器19，雙路轉(zhuǎn)動分配閥22，活動保險裝置23，固定保險裝置24，感傳凹槽25，感傳孔26，感傳肖27，氣電轉(zhuǎn)換器28，空檔指示燈29，轉(zhuǎn)桿54，箭標(biāo)55，順序與元件56、57，檔位標(biāo)志58和一個倒檔喇叭及其開關(guān)。主控元件14采用具有記憶功能的二位雙氣控雙輸出元件與操縱閥16，順序與元件56、57共同組成二進(jìn)制計數(shù)回路控制，主控元件14的兩個輸出分別為掛檔和摘檔輸出，掛檔輸出和摘檔輸出分別同雙路轉(zhuǎn)動分配閥22的掛檔和摘檔輸入接點33、34相連，兩個控制分別為掛檔和摘檔控制端，分別和順序與56、57的輸出相連，主控元件14的輸入端直接與氣源相通，順序與56、57的第二控制端和操縱閥16的輸出相連，順序與56的第一控制端和主控元件14的摘檔輸出相連，順序與57的第一控制和主控元件14的掛檔輸出相連。操縱閥16采用常斷二位三通行程閥，安裝在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)工作行程的末端可觸發(fā)的位置上，感傳器19安裝在變速叉軸7、8、9同一平面內(nèi)，變速叉軸7的外側(cè)，與其相垂直并處于互鎖中心線上，變速叉軸7互鎖凹槽11相對處設(shè)置有感傳凹槽25，兩凹槽11、25靠中心感傳孔26相通，在感傳孔26內(nèi)設(shè)置一個感傳肖27，互鎖鋼球10、互鎖肖12通過感傳肖27作用于感傳器觸頭上。雙路轉(zhuǎn)動分配閥22結(jié)構(gòu)中將掛檔設(shè)置為一路分配，將摘檔設(shè)置為兩路或多路(至少包括不作用在同一根變速叉軸上的兩路)分配，在其轉(zhuǎn)動軸22′上設(shè)置有活動保險裝置23，與在雙路轉(zhuǎn)動分配閥22五檔倒檔掛檔輸出固定部位的固定保險裝置24相配合，起到保險作用，雙路轉(zhuǎn)動分配閥轉(zhuǎn)動軸22′與轉(zhuǎn)桿54機(jī)械相連，在轉(zhuǎn)桿上設(shè)置有箭標(biāo)55，在轉(zhuǎn)桿54的轉(zhuǎn)動中心周圍固定部位，設(shè)置有檔位標(biāo)志58。工作情況如下當(dāng)氣壓產(chǎn)生后，氣壓就經(jīng)主控元件14的摘檔輸出端輸出沿摘檔氣路進(jìn)入兩個或多個執(zhí)行氣缸，由于互鎖作用呈空檔鎖位狀態(tài)，當(dāng)需掛檔時，首先轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)桿54使箭標(biāo)55對正需掛檔位，然后，踩下離合器踏板到底，給操縱閥16第一個觸發(fā)信號，順序與56因有了第一和第二的順序控制而有輸出切換主控元件14成掛檔狀態(tài)，氣壓沿掛檔氣路，移動變速叉軸掛入檔位，同時順序與57具有第二和第一的非順序控制而不具輸出。放松離合器踏板，操縱閥16復(fù)位，氣壓仍繼續(xù)沿掛檔氣路，施加在掛檔氣缸內(nèi)，直至下一個觸發(fā)信號來臨。當(dāng)需摘檔時，給操縱閥16第二個觸發(fā)信號，同理主控元件14切換成摘檔狀態(tài)，將檔位摘入空檔，施行鎖位，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)桿54至新的檔位，同時，給操縱閥16第三個觸發(fā)信號，氣壓又掛入新的檔位。如此操作，即當(dāng)奇數(shù)觸發(fā)時，進(jìn)行掛檔，當(dāng)偶數(shù)觸發(fā)時，進(jìn)行摘檔，零次觸發(fā)空檔鎖位。與前述兩例的區(qū)別在于當(dāng)掛檔未成時，只有再觸發(fā)兩次才能掛入檔位，空檔不觸發(fā)時，具有空檔鎖位。
綜上三個實施例，步進(jìn)式和計數(shù)回路控制符合車輛駕駛中的“兩腳離合”換檔，一次換向回路控制符合“一腳離合”換檔，也能符合“兩腳離合”換檔。除此之外，還可采用任何一種受感傳器19或19′或20或電控感傳開關(guān)21和操縱閥16或17或18，控制的步進(jìn)式或一次換向控制系統(tǒng)或者只受操縱閥16或17或18控制的計數(shù)控制或步進(jìn)式控制系統(tǒng)。上述前兩列中，回轉(zhuǎn)氣(液)缸可采用單作用和雙作用兩種型式。
權(quán)利要求
1.一種車輛有級變速器動力換檔操縱裝置，它包括有執(zhí)行氣(液)缸(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，變速叉軸(7)、(8)、(9)，互鎖鋼球(10)，互鎖凹槽(11)，點火開關(guān)(13)，其特征在于主控元件(14)或(14′)或(15)采用具有記憶功能的二位雙控雙輸出元件，與控制元件組成邏輯控制系統(tǒng)，在邏輯控制系統(tǒng)中，感傳器(19)或(19′)或(20)或(21)采用機(jī)控型式的常通二位三通或常斷二位三通或二位四通行程閥或常通式行程電路開關(guān)，安裝在變速叉軸(7)、(8)、(9)同一平面內(nèi)，變速叉軸(7)的外側(cè)，相垂直并處于互鎖中心線上，變速叉軸(7)的互鎖凹槽(11)相對處設(shè)置一個感傳凹槽(25)，兩凹槽(11)、(25)靠中心感傳孔(26)相通，在感傳孔(26)內(nèi)還設(shè)置一個感傳肖(27)，互鎖鋼球(10)、互鎖肖(12)通過感傳肖(27)作用于感傳器(19)或(19′)或(20)或(21)的觸頭上，操縱閥(16)或(17)或(18)采用常斷二位三通或二位四通或當(dāng)主控元件為電控型式時可采用二位二通的機(jī)控或人控踏板式或電控的行程閥，在雙路轉(zhuǎn)動分配閥(22)及其操縱轉(zhuǎn)動和檔位顯示機(jī)構(gòu)中，雙路轉(zhuǎn)動分配閥(22)具有兩個輸入分別為掛檔和摘檔輸入，與主控元件(14)或(14′)或(15)的掛檔和摘檔輸出直接或間接相連，在其結(jié)構(gòu)中將摘檔輸出設(shè)置為兩路或多路并至少包括不作用在同一根叉軸上的兩路分配，在其轉(zhuǎn)動軸(22′)上設(shè)置有活動保險裝置(23)在其五檔、倒檔的掛檔輸出之間固定部位設(shè)置有固定保險裝置(24)，采用回轉(zhuǎn)氣(液)缸(36)或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(37)動力操縱時，顯示電路控制盤(50)增設(shè)在雙路轉(zhuǎn)動分配閥(22)結(jié)構(gòu)中，兩者轉(zhuǎn)動部分相連結(jié)，其上各檔位發(fā)光二極管導(dǎo)線布置與雙路轉(zhuǎn)動分配閥(22)輸出布置相一致，轉(zhuǎn)動部分一點搭鐵，回轉(zhuǎn)氣(液)缸(36)或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(37)上設(shè)有轉(zhuǎn)動方向控制器(38)和制有正反螺旋的傳動桿(39)，轉(zhuǎn)動方向控制器(38)有兩個控制位置，加檔與減檔位置，螺旋傳動桿(39)與雙路轉(zhuǎn)動分配閥轉(zhuǎn)動軸(22′)相套連，回轉(zhuǎn)氣(液)缸(36)或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(37)采用電磁操縱時，離合器組合開關(guān)(46)和油門觸發(fā)開關(guān)(47)采用常斷動合式，坡道減檔開關(guān)(48)采用常合動斷式，離合器組合開關(guān)(46)的一個開關(guān)與油門觸發(fā)開關(guān)(47)相串聯(lián)，接在可控硅(43)的控制線路中，可控硅(43)、加檔指示燈(44)、電磁線圈(45)、離合器組合開關(guān)(46)的另一個開關(guān)、坡道減檔開關(guān)(48)，相串聯(lián)通過點火開關(guān)(13)與蓄電池相連，撥動杠桿(40)同引鐵(41)相活絡(luò)連接，受回位彈簧(42)控制，常態(tài)時將轉(zhuǎn)動方向控制器(38)滯留在減檔位置上，離合器組合開關(guān)(46)設(shè)置在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)自由行程的始端或踏板式操縱閥操縱行程的始端可觸及的位置上，油門觸發(fā)開關(guān)(47)設(shè)置在油門操縱行程的始端可觸及的位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛有級變速器動力換檔操縱裝置，其特征在于當(dāng)操縱閥采用機(jī)控或電控時，將操縱閥(16)或(17)或(18)，或者電控開關(guān)設(shè)置在普通離合器操縱機(jī)構(gòu)工作行程的末端可觸發(fā)的位置上，采用人控踏板式應(yīng)用在自動離合器的車輛上，雙路轉(zhuǎn)動分配閥(22)轉(zhuǎn)動是由轉(zhuǎn)桿(54)機(jī)械操縱或回轉(zhuǎn)氣(液)缸(36)或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(37)動力操縱，檔位顯示為箭標(biāo)指示檔位或發(fā)光的二級管顯示檔位，采用轉(zhuǎn)桿(54)機(jī)械操縱時，轉(zhuǎn)桿(54)同雙路轉(zhuǎn)動分配閥轉(zhuǎn)動軸(22′)機(jī)械相連，箭標(biāo)(55)設(shè)置在轉(zhuǎn)桿(54)上，在其轉(zhuǎn)動周圍設(shè)置有檔位標(biāo)志(58)，雙路轉(zhuǎn)動分配閥(22)輸出布置可小于360°，回轉(zhuǎn)氣(液)缸(36)或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(37)采用控制手桿(51)操縱時，設(shè)置有控制手桿(51)、拉索(52)，二者通過拉桿(41′)與撥動杠桿(40)一端活絡(luò)相連，常態(tài)時受回位彈簧(42)控制使控制手桿(51)和轉(zhuǎn)動向控制器(38)滯留在減檔位置，加檔位置也可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛有級變速器動力換檔操縱裝置，其特征在于主控元件(14)或(14′)或(15)采用具有記憶功能的二位雙控雙輸出元件與控制元件組成的邏輯控制系統(tǒng)，采用流體控制或電控或復(fù)合控制的步進(jìn)式或計數(shù)式或一次換向回路控制，可采用任何一種受操縱閥(16)或(17)或(18)和感傳器(19)或(19′)或(20)或(21)控制的步進(jìn)式，或一次換向回路控制型式，或者只受操縱閥(19)或(19′)或(20)或(21)控制的計數(shù)式或步進(jìn)式回路控制型式，一次換向回路控制只限于在具有回轉(zhuǎn)氣(液)缸(36)或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(37)的裝置中使用，當(dāng)摘下檔位時，不須放松操縱踏板，可掛入所需檔位，掛入檔后，行駛時，同上述步進(jìn)式和計數(shù)式控制一樣繼續(xù)有壓力施加在掛檔氣(液)缸中，回轉(zhuǎn)氣(液)缸(36)采用單作用或雙作用形式，回轉(zhuǎn)氣(液)缸(36)或電磁回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(37)的工作輸入通過常通式按鈕行程閥(49)或越級換檔常合動斷式電路開關(guān)(49′)與感傳器(19)或(19′)或(20)或(21)輸出相連。
全文摘要
車輛有級變速器動力換檔操縱裝置，由主控元件、雙路轉(zhuǎn)動分配閥、感傳器、操縱閥和執(zhí)行氣(液)缸等組成，以流體壓力為動力，采用腳控離合換檔，去除了換檔操縱桿，減輕了駕駛?cè)藛T的勞動強(qiáng)度，具有結(jié)構(gòu)簡單、操縱方便、成本低廉、宜于維修，并且容易開發(fā)制造，還具有壓力定位功能可最大限度的防止變速器掉檔，利于操縱機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)距離布置，適用于一切有級變速車輛，還可在一定程度上，提高發(fā)動機(jī)工作效率降低燃油消耗。
文檔編號B60K23/00GK1154924SQ96101539
公開日1997年7月23日 申請日期1996年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月14日
發(fā)明者高建斌 申請人:高建斌