CN111043185B - 一体化低延时中间轴制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一体化低延时中间轴制动器，安装在变速器中间轴的前端，包括与变速器壳相连的制动器壳体，所述制动器壳体开有三个气路，且气路Ⅰ一端封堵，制动器壳体内设置快放阀、活塞、5个摩擦片、5个钢片和压入活塞内的顶销；本发明的控制气路中集成结构简单的快放阀装置，在解除制动时，制动气缸排气不再经制动器控制电磁阀，而由快放阀直接排气，缩短解除制动的滞后时间，提高了***响应速度；本发明采用高集成式结构，将快放阀、活塞、摩擦片、钢片等集成在一个制动器壳体内，***集成度高、适应性强，提高了装配维修方便性；本发明的活塞采用双道密封结构，通过两个相同的Y型密封圈实现活塞两侧的气体和油液密封，密封可靠、成本较低。

Description

一体化低延时中间轴制动器
技术领域
本发明属于商用车无同步器机械式自动变速器(AMT)技术领域，涉及一种用于商用车变速器转速制动调节的一体化低延时中间轴制动器。
背景技术
目前，部分机械式自动变速器不带同步器，采用滑动齿套换挡，升挡时需要将中间轴转速降到合理转速范围内，才能较平顺的进齿啮合，实现换挡。中间轴制动器可实现该降速功能，而中间轴制动器具有自身的机械特性，制动器对变速器中间轴转速的制动控制具有响应上的滞后性。因此，在解除制动器制动时，制动器具有延时性，会继续保持制动力一段时间，才能完全解除制动器对中间轴的制动力。现有国内外采用的中间轴制动器解除制动响应时间较长，不易精确控制，容易出现“过制动现象”，导致换挡失败。
另外，国内外采用的中间轴制动器多为分体式，即摩擦片、钢片等零部件需零散的装配到变速器总成上。导致变速器总成装配、维修都不方便。
发明内容
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种一体化低延时中间轴制动器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种一体化低延时中间轴制动器，安装在变速器中间轴15的前端，其特征在于：包括8与变速器壳相连的制动器壳体8，所述制动器壳体8开有气路Ⅰ801、气路Ⅱ802、气路Ⅲ803，且气路Ⅰ801一端封堵；
所述制动器壳体8内设置快放阀、活塞6、5个摩擦片10、5个钢片11和压入活塞6内的顶销17；其中，所述快放阀包括壳体、装在壳体内的快放阀阀芯3和快放阀排气塞4，所述气路802和气路803分别与快放阀壳体末端和侧壁相连，高压气进入气路Ⅰ801、气路Ⅱ802内，能够经快放阀阀芯3、气路Ⅲ803进入制动器壳体8气腔内；所述5个钢片11、5个摩擦片10和加厚钢片9依次设置在制动器壳体8内并限位；
所述变速器中间轴15的内腔中套装能够随变速器中间轴15一起转动的回位弹簧13和回位顶套12；所述活塞6与钢片11间存在间隙，活塞6能够在回位弹簧13的安装预紧力作用下，被回位顶套12定位在制动器壳体8的端部，且活塞6能够在高压气的作用下向前运动挤压钢片11，使钢片11与摩擦片10之间产生滑摩，使变速器中间轴15的转速降低。
进一步地，所述封堵气路Ⅰ801的一端由钢球16封堵。
进一步地，所述快放阀排气塞4的环槽中装有O型密型圈2，并由小卡环1限位。
进一步地，所述活塞6采用双道密封结构，在活塞6环槽中装有导向环5和2个Y型密封圈7，所述2个Y型密封圈7背对背放置，并一起置于制动器壳体8中。
进一步地，所述5个钢片11、5个摩擦片10和加厚钢片9依次设置在制动器壳体8内并以大卡环14限位。
进一步地，所述钢片11的外花键与制动器壳体8的内花键配合，始终与制动器壳体8一起保持静止状态，摩擦片10的内花键与变速器中间轴15的外花键配合，随变速器中间轴15一起转动。
进一步地，当车辆在行驶过程中需要升挡时，高压气体通过控制电磁阀以及制动器壳体8上的进气口进入气路Ⅰ801、气路Ⅱ802内，快放阀阀芯3在气道中高压气的作用下，唇口打开，使气道中高压气经快放阀阀芯3、气路Ⅲ803进入制动器壳体8气腔内，同时在高压气的作用下，快放阀阀芯3紧紧压在快放阀排气塞4上，将其封闭。
进一步地，当转速降到目标转速范围内时，电磁阀断电，将气道中高压气排入大气，快放阀阀芯3唇口闭合，快放阀排气塞4解除封闭，使制动器壳体8气腔中高压气经快放阀排气塞4，快速排入大气，此时活塞6在回位弹簧13的作用下回到初始位置，钢片11与摩擦片10间的滑磨解除，制动器停止工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的控制气路中集成结构简单的快放阀装置，在解除制动时，制动气缸排气不再经制动器控制电磁阀，而由快放阀直接排气，缩短解除制动的滞后时间，提高了***响应速度；
2、本发明采用高集成式结构，将快放阀、活塞、摩擦片、钢片等集成在一个制动器壳体内，***集成度高、适应性强，提高了装配维修方便性；
3、本发明的活塞总成采用双道密封结构，通过两个相同的Y型密封圈实现活塞两侧的气体和油液密封，密封可靠、成本较低。
附图说明
图1是本发明的中间轴制动器总成结构示意图；
图2是本发明对比其它中间轴制动器响应曲线对比示意图。
图中：1.小卡环 2.O型密型圈 3.快放阀阀芯 4.快放阀排气塞 5.导向环 6.活塞7.Y型密封圈 8.制动器壳体 9.加厚钢片 10.摩擦片 11.钢片 12.回位顶套 13.回位弹簧14.大卡环 15.变速器中间轴 16.钢球 17.顶销 801.气路Ⅰ 802.气路Ⅱ 803.气路Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方案。
如图1所示，该制动器安装在变速器中间轴15的前端。快放阀阀芯3置于制动器壳体8内，制动器壳体8开有气路801、气路802、气路803，钢球16用于封堵气路801的一端，使其不外漏气体。O型密型圈2装入快放阀排气塞4环槽中，并一起置于制动器壳体8中，小卡环1起限位作用。顶销17压入活塞6内，导向环5与两个Y型密封圈7装在活塞6环槽中，其中两个Y型密封圈7背对背放置，并一起置于制动器壳体8中；将钢片11、摩擦片10在制动器壳体8内依次放置，最后装入加厚钢片9，大卡环14起限位固定作用，钢片11的外花键与制动器壳体8的内花键配合，始终与制动器壳体8一起保持静止状态，摩擦片10的内花键与变速器中间轴15的外花键配合，随变速器中间轴15一起转动。回位弹簧13和回位顶套12套装在变速器中间轴15内腔中，随变速器中间轴15一起转动，在制动器壳体8通过螺栓与变速器壳连接在一起时，回位弹簧13将产生一定的安装预紧力。
制动器不工作时，活塞6在回位弹簧13的安装预紧力作用下，被回位顶套12定位在制动器壳体8的端部，活塞6与钢片11间存在一定间隙。当车辆在行驶过程中需要升挡时，高压气体通过控制电磁阀以及制动器壳体8上的进气口进入气路Ⅰ801、气路Ⅱ802内，快放阀阀芯3在气道中高压气的作用下，唇口打开，使气道中高压气经快放阀阀芯3、气路Ⅲ803进入制动器壳体8气腔内，同时在高压气的作用下，快放阀阀芯3紧紧压在快放阀排气塞4上，将其封闭。使制动器壳体8气缸中保持高压，活塞6在高压气的作用下向前运动，挤压钢片11，使钢片11与摩擦片10之间产生滑摩，从而降低变速器中间轴15的转速。当转速降到目标转速范围内时，电磁阀断电，将气道中高压气排入大气，快放阀阀芯3唇口闭合，快放阀排气塞4解除封闭，使制动器壳体8气腔中高压气经快放阀排气塞4，快速排入大气，此时活塞6在回位弹簧13的作用下回到初始位置，钢片11与摩擦片10间的滑磨解除，制动器停止工作。
在制动器总成装配时，先使用花键轴形状的导向工装调整多个摩擦片10的内花键初始角度，再取出导向花键轴工装，将制动器总成套入变速器中间轴15外花键上，然后通过螺栓将该制动器总成与变速器连接。
本发明对比其它中间轴制动器响应曲线对比见图2，图2中，线条1为本发明响应曲线，T1为本发明解除制动响应时间，线条2为其它制动器响应曲线T2为其它制动器解除制动响应时间。

Claims (6)

1.一种一体化低延时中间轴制动器，安装在变速器中间轴(15)的前端，其特征在于：包括与变速器壳相连的制动器壳体(8)，所述制动器壳体(8)开有气路Ⅰ(801)、气路Ⅱ(802)、气路Ⅲ(803)，且气路Ⅰ(801)一端封堵；
所述制动器壳体(8)内设置快放阀、活塞(6)、5个摩擦片(10)、5个钢片(11)和压入活塞(6)内的顶销(17)，所述5个钢片(11)、5个摩擦片(10)和加厚钢片(9)依次设置在制动器壳体(8)内并以大卡环(14)限位；其中，所述快放阀包括壳体、装在壳体内的快放阀阀芯(3)和快放阀排气塞(4)，所述气路Ⅱ (802)和气路Ⅲ(803)分别与快放阀壳体末端和侧壁相连，高压气进入气路Ⅰ(801)、气路Ⅱ(802)内，能够经快放阀阀芯(3)、气路Ⅲ(803)进入制动器壳体(8)气腔内；所述5个钢片(11)、5个摩擦片(10)和加厚钢片(9)依次设置在制动器壳体(8)内并限位；
所述变速器中间轴(15)的内腔中套装能够随变速器中间轴(15)一起转动的回位弹簧(13)和回位顶套(12)；所述活塞(6)与钢片(11)间存在间隙，活塞(6)能够在回位弹簧(13)的安装预紧力作用下，被回位顶套(12)定位在制动器壳体(8)的端部，且活塞(6)能够在高压气的作用下向前运动挤压钢片(11)，使钢片(11)与摩擦片(10)之间产生滑摩，使变速器中间轴(15)的转速降低；
高压气体通过控制电磁阀以及制动器壳体(8)上的进气口进入气路Ⅰ(801)、气路Ⅱ(802)内，快放阀阀芯(3)在气道中高压气的作用下，唇口打开，使气道中高压气经快放阀阀芯(3)、气路Ⅲ803进入制动器壳体(8)气腔内，同时在高压气的作用下，快放阀阀芯(3)紧紧压在快放阀排气塞(4)上，将其封闭；
进气时，快放阀阀芯(3)可在气道中高压气的作用下，唇口外张，排气时，唇口恢复。
2.根据权利要求1所述的一种一体化低延时中间轴制动器，其特征在于：封堵气路Ⅰ(801)的一端由钢球(16)封堵。
3.根据权利要求1所述的一种一体化低延时中间轴制动器，其特征在于：所述快放阀排气塞(4)的环槽中装有O型密型圈(2)，并由小卡环(1)限位。
4.根据权利要求1所述的一种一体化低延时中间轴制动器，其特征在于：所述活塞(6)采用双道密封结构，在活塞(6)环槽中装有导向环(5)和2个Y型密封圈(7)，所述2个Y型密封圈(7)背对背放置，并一起置于制动器壳体(8)中。
5.根据权利要求1所述的一种一体化低延时中间轴制动器，其特征在于：所述钢片(11)的外花键与制动器壳体(8)的内花键配合，始终与制动器壳体(8)一起保持静止状态，摩擦片(10)的内花键与变速器中间轴(15)的外花键配合，随变速器中间轴(15)一起转动。
6.根据权利要求1所述的一种一体化低延时中间轴制动器，其特征在于：当转速降到目标转速范围内时，电磁阀断电，将气道中高压气排入大气，快放阀阀芯(3)唇口闭合，快放阀排气塞(4)解除封闭，使制动器壳体(8)气腔中高压气经快放阀排气塞(4)，快速排入大气，此时活塞(6)在回位弹簧(13)的作用下回到初始位置，钢片(11)与摩擦片(10间的滑磨解除，制动器停止工作。
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