CN112923049A - 换挡装置和变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及换挡装置和变速箱。该换挡装置包括拨叉轴，所述拨叉轴被构造为在驱动力的作用下能够在自身的轴向方向上移位，以使得所述换挡装置变换不同的档位，所述拨叉轴包括主体段，以及通过连接件与所述主体段连接的至少一个支承段，并且，所述主体段与所述支承段由耐磨性不同的材料制造。

Description

换挡装置和变速箱
技术领域
本发明涉及变速箱领域，具体地，涉及变速箱中的换挡装置。
背景技术
变速箱有时也被称为变速器。变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，以及能够改变输出轴和输入轴传动比。变速箱通过换挡装置实现档位的变换。在一些类型的变速箱中，例如，自动离合手动变速箱、双离合变速箱、混合动力变速器，换挡装置包括拨叉轴，当需要对变速箱执行换挡操作时，拨叉轴能够在驱动力的作用下能够在自身的轴向方向上移位，以使得换挡装置变换不同的档位。
但是现有技术中的换挡装置具有制造难度大、成本高、重量大的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造难度小、成本低、重量小的换挡装置。
本发明的一方面提供一种换挡装置，其包括拨叉轴，所述拨叉轴被构造为在驱动力的作用下能够在自身的轴向方向上移位，以使得所述换挡装置变换不同的档位，
所述拨叉轴包括主体段，以及通过连接件与所述主体段连接的至少一个支承段，并且，所述主体段与所述支承段由耐磨性不同的材料制造。
根据本发明的实施例，所述主体段和所述支承段相连接的端部中的一个设置导向槽，另一个被构造为可插入所述导向槽的衔接端。
根据本发明的实施例，所述导向槽与所述衔接端的形状相匹配。
根据本发明的实施例，所述导向槽的尺寸在径向方向上连续变化。
根据本发明的实施例，所述导向槽被设置为具有圆柱段和收窄段，并且，所述收窄段被构造为锥体段。
根据本发明的实施例，所述支承段的材料耐磨性高于所述主体段的材料耐磨性。
根据本发明的实施例，所述换挡装置还包括被构造为与同步器连接的拨叉体，并且，所述拨叉体被设置在所述拨叉轴的所述主体段上。
根据本发明的实施例，所述连接件为螺栓或抽芯铆钉。
根据本发明的实施例，所述主体段的端部设置螺纹孔，所述支承段设置为套筒状，且在与所述主体段连接的端部设螺栓通孔及螺栓头挡肩，或，所述主体段的端部设置容纳腔，所述支承段设置为套筒状，且在与所述主体段连接的端部设铆体通孔及铆体挡肩。
本发明的另一方面还提供一种变速箱，其包括任一前述换挡装置，还包括固定在所述变速箱的箱体上的支承环，其中，所述支承环被构造为与所述换挡装置的所述支承段间隙配合。
附图说明
图1示出根据本发明第一实施例的换挡装置的示意图。
图2示出根据本发明第二实施例的换挡装置的示意图。
图3(a)和图3(b)示出根据本发明第三实施例的换挡装置的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图描述根据本发明的换挡装置和变速箱的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。
第一实施例
图1示出根据本发明第一实施例的换挡装置的示意图。以下参照图1描述根据本发明第一实施例的换挡装置。
如图1所示，换挡装置10包括拨叉轴100，该拨叉轴100被构造为在驱动力的作用下能够在自身的轴向方向上(即图1中的左右方向上)移位，以使得换挡装置100变换不同的档位。
继续参照图1，拨叉轴100包括分别位于其两端的第一支承段110和第二支承段120以及位于第一支承段110和第二支承段120之间的主体段130，其中，第一支承段110和第二支承段120分别通过连接件200与主体段130连接在一起，并且，第一支承段110和第二支承段120的制造材料的耐磨性高于主体段130的制造材料的耐磨性。
而且，主体段130的两端分别设置有第一导向槽1301和第二导向槽1302，以及，在本实施例中，第一导向槽1301和第二导向槽1302被设置为与拨叉轴100的轴线重合，以确保拨叉轴100的三个轴段之间的同轴度。具体地，第一导向槽1301和第二导向槽1302两者被设置为具有圆柱段和收窄段，圆柱段相较于收窄段更靠近主体段130的端部，能够理解，收窄段在轴向向内的方向上收窄，以有效地对第一支承段110和第二支承段120进行导向。能够理解，第一支承段110和第二支撑段120的一端被设置为分别可插入第一导向槽1301和第二导向槽1302的衔接端，并且，第一支承段110的衔接端被构造为与第一导向槽1301的形状相匹配，以及，第二支承段120的衔接端被构造为与第二导向槽1302的形状相匹配，以使得第一支承段110以形状匹配的方式伸入第一导向槽1301中，以及第二支承段120以形状匹配的方式伸入第二导向槽1302中。以及，第一导向槽1301的圆柱段使得第一支承段110能够沿着第一导向槽1301伸入主体段130中，并且，第二导向槽1302的圆柱段使得第二支承段120能够沿着第二导向槽1302伸入主体段130，使得第一支承段110和第二支承段120便于装配进入主体段130。同时，第一导向槽1301和第二导向槽1302两者上设置的收窄段使得，除了在引导第一支承段110和第二支承段120两者进入主体段130之外，第一导向槽1301和第二导向槽1302能够分别对第一支承段110和第二支承段120进行定心，以使第一支承段110、第二支承段120和主体段130三者的轴线重合。进一步地，能够从图1中清楚地看出，收窄段被构造为锥体段(这仅仅是示例，例如，收窄段还可以是球体段)，并且，圆柱段和收窄段之间未以诸如台阶面等这种径向尺寸急剧变化的方式相接、而是以在径向尺寸连续变化的方式相接，使得第一导向槽1301和第二导向槽1302两者的尺寸在径向方向上连续变化，具体地，在主体段130轴向向内的方向上，第一导向槽1301和第二导向槽1302两者的尺寸在径向方向上连续减小，因此，当换挡装置10进行换挡操作时，拨叉轴100上受到的支反力矩对轴段连接处的不利影响较小，使得轴段之间的连接更加稳定，以确保拨叉轴具有更高的安全系数和更长的使用寿命。
但是以上第一实施例仅仅是示例，本发明的换挡装置不限于此，例如，拨叉轴不限于包括第一支承段、第二支承段和主体段而根据实际工况设置为仅包括两个轴段(第一支承段和第二支承段中的一者以及主体段)；例如，拨叉轴不限于将导向槽设置在主体段而是可以选择将导向槽设置在第一支承段和第二支承段上，并且对主体段的轴端进行与本实施例中第一支承段和第二支承段的轴端相似的设置，即，主体段设置有衔接端；例如，主体段的两个导向槽可以设置为不包括收窄段而仅包括圆柱段，或者，主体段的两端不设置导向槽并且与第一支承段和第二支承段以端面对接的方式连接，在这种情形下，本领域技术人员能够理解，可以在装配第一支承段、第二支承段和主体段时，选择定位工装确保三者的同轴度。
此外，如图1所示，换挡装置10还包括被构造为与同步器(未示出)连接的拨叉体300，并且，拨叉体300被设置在拨叉轴10的主体段130上。
以下参照图1描述本发明第一实施例的连接件200。如图1所示，连接件200包括左端的第一螺栓和右端的第二螺栓，并且，第一螺栓用于将第一支承段110连接到主体段130的一端，以及，第二螺栓用于将第二支承段120连接到主体段130的另一端。在图1所示的第一实施例中，第一支承段110和第二支承段120被构造为套筒状，且在与主体段130连接的端部设螺栓通孔及螺栓头挡肩。相应地，在主体段130的左右两端可以设置螺纹孔以分别连接第一螺栓和第二螺栓，但是这仅仅示例，主体段130的两端可以不设置螺纹孔，并且同时将第一螺栓和第二螺栓选择为自攻螺栓。
本发明的换挡装置能够用于本发明的变速箱中，因此，与本发明的换挡装置相关的优点同样适用于本发明的变速箱。具体地，除了本发明的换挡装置之外，本发明的变速箱还包括固定在变速箱的箱体上的支承环，其中，支承环被构造为与支承段间隙配合，即与拨叉轴的轴段中由耐磨性较高的材料制造的一者间隙配合，使得换挡装置变换不同的档位时，换挡装置的拨叉轴能够相对于支承环移动，具体地，拨叉轴的由耐磨性较高的材料制造的支承段与支承环发生滑动摩擦。
因此，通过将本发明的换挡装置的拨叉轴的主体段与支承段设置为由耐磨性不同的材料制造，所以当本发明的换挡装置应用于本发明的变速箱(未示出)时，在换挡装置变换不同的档位的情形下，拨叉轴中耐磨性高的轴段用于与变速箱的支承环发生滑动摩擦，以此确保换挡装置具有足够的耐磨性从而能够可靠的工作。而且，将拨叉轴的不进行滑动摩擦的轴段设置为由耐磨性较低的材料制造，从而兼顾到了降低拨叉轴的制造成本和重量。同时，本发明的换挡装置可以使用机加工的方式进行制造，并且易于保证较高的加工精度。因此，本发明的换挡装置具有制造难度小、成本低、重量小的特点。
本发明的换挡装置不限于图1中示出的第一实施例，以下描述本发明的换挡装置的其他实施例。
第二实施例
图2示出根据本发明第二实施例的换挡装置的示意图。以下参照图2描述根据本发明第二实施例的换挡装置。需要说明的是，图2示出的第二实施例与图1示出的第一实施例的不同之处主要在于连接件，以下将重点描述两者之间的不同之处，以避免冗余。
如图2所示，在本发明第二实施例的换挡装置10′中，连接件200′包括左端的第一螺栓和右端的第二螺栓，并且，第一螺栓用于将第一支承段110′连接到主体段130的一端，以及，第二螺栓用于将第二支承段120′连接到主体段130的另一端。第一螺栓在第一支承段110′的一端处与其一体成型，并且，第二螺栓在第二支承段120′的一端处与其一体成型。而且，第一支承段110′和第二支承段120′被构造为套筒状，但是这仅仅是示例，也可以将第一支承段和第二支承段构造成实心轴。相应地，在主体段130的左右两端可以设置螺纹孔以分别连接第一螺栓和第二螺栓，但是这仅仅示例，主体段130的两端可以不设置螺纹孔，并且同时将第一螺栓和第二螺栓选择为自攻螺栓。
第三实施例
图3(a)和图3(b)示出根据本发明第三实施例的换挡装置的示意图。以下参照图3(a)和图3(b)描述根据本发明第三实施例的换挡装置。需要说明的是，图3(a)和图3(b)示出的第三实施例与图1示出的第一实施例的不同之处主要在于连接件，以下将重点描述两者之间的不同之处，以避免冗余。
如图3(a)和3(b)所示，在本发明第二实施例的换挡装置10″中，连接件200″包括第一抽芯铆钉和第二抽芯铆钉。需要说明的是，图3(a)中示出了抽芯铆钉定位到换挡装置10″中且芯轴未被抽走的情形，以及，图3(b)中示出了抽芯铆钉的芯轴被抽走以完成不同轴段之间的连接的情形。接下来继续描述本发明的第三实施例，如图3(a)和3(b)所示，第一抽芯铆钉用于将第一支承段110连接到主体段130的一端，以及，第二抽芯铆钉用于将第二支承段120连接到主体段130的另一端。在图3(a)和图3(b)所示的第三实施例中，第一支承段110和第二支承段120被构造为套筒状，且在与主体段130连接的端部设铆体通孔及铆体挡肩。相应地，主体段130的右端设置有容纳第二抽芯铆钉的一端的容纳腔，将第二抽芯铆钉的芯轴抽走使得其容纳在主体段130相应容纳腔中的端部尺寸膨胀而变大，从而将第二支承段120和主体段130连接在一起。
作为本发明的优选实施例，所述第一支承段和所述第二支承段由同一种材料制造。但是这仅仅是示例，本发明的换挡装置不限于此，例如，第一支承段和第二支承段可以由不同的材料制造。
作为本发明的优选实施例，其中，所述第一支承段和所述第二支承段由钢制造，并且，所述主体段由铝制造。但是这仅仅是示例，本发明的换挡装置不限于此，例如，第一支承段和第二支承段可以由复合材料制造。
如前，尽管说明中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述具体实施方式，本发明的保护范围应当由权利要求书及其等同含义来限定。

Claims (10)

1.一种换挡装置(10，10′，10″)，其包括拨叉轴(100)，所述拨叉轴(100)被构造为在驱动力的作用下能够在自身的轴向方向上移位，以使得所述换挡装置(10)变换不同的档位，
其特征在于，
所述拨叉轴(100)包括主体段(130)，以及通过连接件(200，200′，200′)与所述主体段(130)连接的至少一个支承段，并且，所述主体段(130)与所述支承段由耐磨性不同的材料制造。
2.根据权利要求1所述的换挡装置(10，10′，10″)，其中，所述主体段(130)和所述支承段相连接的端部中的一个设置导向槽，另一个被构造为可插入所述导向槽的衔接端。
3.根据权利要求2所述的换挡装置(10，10′，10″)，其中，所述导向槽与所述衔接端的形状相匹配。
4.根据权利要求2或3所述的换挡装置(10，10′，10″)，其中，所述导向槽的尺寸在径向方向上连续变化。
5.根据权利要求4所述的换挡装置(10，10′，10″)，其中，所述导向槽被设置为具有圆柱段和收窄段，并且，所述收窄段被构造为锥体段。
6.根据权利要求1所述的换挡装置(10，10′，10″)，其中，所述支承段的材料耐磨性高于所述主体段(130)的材料耐磨性。
7.根据权利要求1或6所述的换挡装置(10，10′，10″)，其中，所述换挡装置(10，10′，10″)还包括被构造为与同步器连接的拨叉体(300)，并且，所述拨叉体(300)被设置在所述拨叉轴(100)的所述主体段(130)上。
8.根据权利要求1所述的换挡装置(10，10′，10″)，其中，所述连接件(200，200′，200′)为螺栓或抽芯铆钉。
9.根据权利要求8所述的换挡装置(10，10′，10″)，其中，所述主体段(130)的端部设置螺纹孔，所述支承段设置为套筒状，且在与所述主体段(130)连接的端部设螺栓通孔及螺栓头挡肩，或，所述主体段(130)的端部设置容纳腔，所述支承段设置为套筒状，且在与所述主体段(130)连接的端部设铆体通孔及铆体挡肩。
10.一种变速箱，其包括权利要求1-9中任一项所述的换挡装置(10，10′，10″)，还包括固定在所述变速箱的箱体上的支承环，其中，所述支承环被构造为与所述换挡装置(10)的所述支承段间隙配合。
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