换挡组件、换挡箱和车辆的制作方法

1.本发明属于车辆技术领域，具体而言，涉及一种换挡组件、换挡箱和车辆。


背景技术：

2.换挡头驱动换挡拨叉移动而实现换挡的过程中，换挡拨叉在后段行程容易受到换挡箱内其它部件的阻碍，造成驾驶员需要对挡位把手施加更大地力来进行换挡，降低驾驶员的驾驶体验，影响换挡质量。


技术实现要素：

3.本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
4.有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种换挡组件。
5.本发明的第二方面提供了一种换挡箱。
6.本发明的第三方面提供了一种车辆。
7.本发明第一方面提供的换挡组件包括：换挡轴；第一驱动部，设于换挡轴的一侧，第一驱动部具有第一工作面；第二驱动部，设于第一驱动部的一侧，第二驱动部具有第二工作面，第一工作面和第二工作面被构造为凸出设置的球形曲面，第一工作面的球心与换挡轴的轴线的间距小于第二工作面的球心与换挡轴的轴线的间距。
8.换挡组件包括：换挡轴、第一驱动部和第二驱动部，第一工作面和第二工作面被构造为凸出设置的球形曲面，使得第一工作面和第二工作面能够与待驱动面平滑地相对运动，例如第一驱动部和第二驱动部驱动换挡拨叉移动，在需要执行换挡功能时，换挡轴转动并驱动第一驱动部和第二驱动部转动，第一驱动部和第二驱动部以换挡轴的轴线为转动中心进行转动，第一工作面的球心与换挡轴轴线的间距小于第二工作面的球心与换挡轴轴线的间距，也就是说，第一驱动部驱动换挡拨叉移动时的力臂小于第二驱动部驱动换挡拨叉移动时的力臂，随着力臂增大，驾驶员可以施加的换挡力就可以减少，在换挡行程的前段和后段，驾驶员在换挡前段所施加的换挡力等于换挡拨叉所受到的驱动力，驾驶员在换挡后段所施加的换挡力等于换挡拨叉受到的驱动力加上换挡拨叉受到的阻力，在换挡前段形行程内，第一工作面与换挡拨叉相抵，在换挡后段行程内，第二工作面与换挡拨叉相抵，由于换挡后段行程内力臂较长，驾驶员可以施加较小的换挡力来驱动换挡拨叉移动，然而由于换挡拨叉在换挡后段会受到换挡箱内其它部件的阻碍，需要驾驶员增大换挡后段行程的换挡力，进而可以使得前段行程和后段行程的换挡力相同，驾驶员在整个换挡过程中对挡位把手施加相同的力来实现换挡过程，换挡过程更加顺利，提高驾驶员的换挡体验，有效提高换挡质量。
9.能够理解的是，由于换挡的后段行程力臂较长，驾驶员可以施加较小的换挡力来带动换挡拨叉移动，然而换挡拨叉在换挡的后段行程会受到其它部件的阻力，所以驾驶员保持换挡的前段行程的换挡力来抵消换挡拨叉受到的阻力，所以驾驶员在整个换挡过程中可以施加相同的换挡力来对车辆进行换挡，有效提高换挡质量。
10.另外，根据本发明提供的上述技术方案中的换挡组件，还可以具有如下附加技术特征：
11.在一种可能的设计中，第一工作面的半径大于第二工作面的半径。
12.在该设计中，第一工作面的半径大于第二工作面的半径，在开始执行换挡功能时，换挡轴带动第一驱动部和第二驱动部转动，第一工作面首先与换挡拨叉相抵，第一驱动部转动过程中带动换挡拨叉移动，在第一工作面转动一定角度之后，第二工作面与换挡拨叉相抵，第二驱动部转动过程中带动换挡拨叉移动，设置不同的工作面与换挡拨叉相抵，使得换挡过程更加顺利，有效提高换挡质量。
13.在一种可能的设计中，第一工作面的球心与第二工作面的球心的连线经过换挡轴的轴线。
14.在该设计中，第一工作面的球心与第二工作面的球心的连线经过换挡轴的轴线，使得第二驱动部位于第一驱动部远离换挡轴的一侧，在该连线所在的任意截面上，第一驱动部和第二驱动部均为对称图形，使得第一工作面和第二工作面能够与换挡拨叉平滑地接触，进而提高换挡过程的稳定性，由于第一工作面的球心和第二工作面的球心共线设置，且第一驱动部的半径大于第二驱动部的半径，在换挡过程中，第一工作面首先与换挡拨叉相抵，在第一工作面转动一定距离后，第二工作面与换挡拨叉相抵，使得整个换挡过程能够平滑顺利的完成，有效提高换挡质量，提高驾驶员的驾驶体验。
15.在一种可能的设计中，换挡组件还包括：换挡拨叉，设有拨叉槽，第一驱动部和第二驱动部容置于拨叉槽内，第一驱动部和第二驱动部被配置为能够与拨叉槽的内壁相抵。
16.在该设计中，第一驱动部和第二驱动部容置于拨叉槽内，在第一驱动部和第二驱动部能够分别与拨叉槽的内壁相抵，即第一工作面和第二工作面与拨叉槽的内壁相抵，在换挡轴驱动第一驱动部和第二驱动部转动时，第一驱动部和第二驱动部分别相对拨叉槽的内壁滑动，实现对换挡拨叉的推动，进而实现换挡功能，由于第一驱动部和第二驱动部容置于拨叉槽内，从而使得第一驱动部和第二驱动部不易与换挡拨叉分离，提高换挡过程的稳定性。
17.在一种可能的设计中，换挡组件还包括：连接杆，连接杆的第一端连接换挡轴，连接杆的第二端连接第一驱动部。
18.在该设计中，连接杆用于连接换挡轴和第一驱动部，即换挡轴通过连接杆带动第一驱动部和第二驱动部转动，通过设置连接杆，能够增大换挡轴的轴线与第一驱动部以及第二驱动部的间距，延长力臂，使得驾驶员能够更加省力地进行换挡，而且，设置连接杆也能够保证换挡轴与换挡拨叉保持安全距离，避免换挡拨叉以及与换挡拨叉相连的部件对换挡轴的转动产生干涉。
19.在一种可能的设计中，部分连接杆伸入拨叉槽内，连接杆与拨叉槽的内壁设有间隙。
20.在该设计中，部分连接杆伸入拨叉槽内，即保证第一驱动部和第二驱动部均能容置于拨叉槽内，保证第一驱动部和第二驱动部与拨叉槽的稳定接触，提高换挡过程的稳定性，连接杆与拨叉槽的内壁具有间隙，在第一驱动部和第二驱动部转动过程中，连接杆不易与换挡拨叉接触，避免连接杆对换挡拨叉的移动产生干涉，进一步提高换挡过程的稳定性。
21.能够理解的是，设置连接杆的宽度小于第一工作面的半径，连接杆与拨叉槽之间
的间隙为拨叉槽的开口侧提供容置空间。
22.在一种可能的设计中，第二驱动部远离第一驱动部的一侧的端面被配置为平面。
23.在该设计中，第二驱动部远离第一驱动部的一侧的端面为平面，拨叉槽与该平面相对的端面同样设置为平面，在车辆未换挡时，第二驱动部上的平面与拨叉槽内的平面相对，在未施加外力时，第二驱动部不易相对拨叉槽转动，提高换挡拨叉在未换挡时的稳定性。
24.在一种可能的设计中，平面与第二工作面的连接处设有导向面。
25.在该设计中，在平面与第二工作面之间设置导向面，使得第二工作面与拨叉槽的内壁相抵时，第二驱动部能够平滑地相对拨叉槽转动，避免换挡拨叉出现抖动，从而提高换挡过程的稳定性。
26.本发明的第二方面提供了一种换挡箱，包括：如上述技术方案中任一项的换挡组件，因此本发明提供的换挡箱具有上述任一技术方案中所提供的换挡组件的全部效益。
27.换挡箱还包括驱动件，驱动件与换挡轴相装配，驱动件用于驱动换挡轴转动，换挡轴在转动时带动第一驱动部和第二驱动部转动，进而使得第一驱动部和第二驱动部能够对换挡拨叉进行推动，从而实现换挡功能。
28.本发明的第三方面提供了一种车辆，包括：如上述技术方案中任一项的换挡箱，因此本发明提供的车辆具有上述任一技术方案中所提供的换挡箱的全部效益。
29.车辆还包括：车体和装配部，装配部设于车体上，换挡箱和装配部相装配，装配部对换挡箱起到限位作用，使得换挡箱不易相对车体晃动，提高换挡箱装配时的稳定性，进而保证换挡过程的稳定运行。
30.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
31.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
32.图1示出了本发明的一个实施例的换挡组件的结构示意图；
33.图2示出了本发明的另一个实施例的换挡组件的结构示意图；
34.图3示出了本发明的又一个实施例的换挡组件的结构示意图。
35.其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
36.1换挡轴，2第一驱动部，3第二驱动部，4换挡拨叉，41拨叉槽，5连接杆。
具体实施方式
37.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
39.下面参照图1至图3描述根据本发明的一些实施例提供的换挡组件。
40.如图1所示，本实施例第一方面提供的换挡组件包括：换挡轴1；第一驱动部2，设于换挡轴1的一侧，第一驱动部2具有第一工作面；第二驱动部3，设于第一驱动部2的一侧，第二驱动部3具有第二工作面，第一工作面和第二工作面被构造为凸出设置的球形曲面，第一工作面的球心与换挡轴1的轴线的间距小于第二工作面的球心与换挡轴1的轴线的间距。
41.换挡组件包括：换挡轴1、第一驱动部2和第二驱动部3，第一工作面和第二工作面被构造为凸出设置的球形曲面，使得第一工作面和第二工作面能够与待驱动面平滑地相对运动，结合图1和图2所示，例如第一驱动部2和第二驱动部3驱动换挡拨叉4移动，在需要执行换挡功能时，换挡轴1转动并驱动第一驱动部2和第二驱动部3转动，第一驱动部2和第二驱动部3以换挡轴1的轴线为转动中心进行转动，第一工作面的球心与换挡轴1轴线的间距(即图1中的标号l)小于第二工作面的球心与换挡轴1轴线的间距(即图1中的标号l x)，也就是说，第一驱动部2驱动换挡拨叉4移动时的力臂小于第二驱动部3驱动换挡拨叉4移动时的力臂，随着力臂增大，驾驶员可以施加的换挡力就可以减少，在换挡行程的前段和后段，驾驶员在换挡前段所施加的换挡力等于换挡拨叉4所受到的驱动力，驾驶员在换挡后段所施加的换挡力等于换挡拨叉4受到的驱动力加上换挡拨叉4受到的阻力，如图2所示，在换挡前段形行程内，第一工作面与换挡拨叉4相抵，如图3所示，在换挡后段行程内，第二工作面与换挡拨叉4相抵，由于换挡后段行程内力臂较长，驾驶员可以施加较小的换挡力来驱动换挡拨叉4移动，然而由于换挡拨叉4在换挡后段会受到换挡箱内其它部件的阻碍，需要驾驶员增大换挡后段行程的换挡力，进而可以使得前段行程和后段行程的换挡力相同，驾驶员在整个换挡过程中对挡位把手施加相同的力来实现换挡过程，换挡过程更加顺利，提高驾驶员的换挡体验，有效提高换挡质量。
42.能够理解的是，由于换挡的后段行程力臂较长，驾驶员可以施加较小的换挡力来带动换挡拨叉4移动，然而换挡拨叉4在换挡的后段行程会受到其它部件的阻力，所以驾驶员保持换挡的前段行程的换挡力来抵消换挡拨叉4受到的阻力，所以驾驶员在整个换挡过程中可以施加相同的换挡力来对车辆进行换挡，或者驱动件可以在整个换挡过程中可以施加相同的换挡力来对车辆进行换挡，有效提高换挡质量。
43.如图1所示，在上述实施例中，第一工作面的半径大于第二工作面的半径。
44.在该实施例中，第一工作面的半径大于第二工作面的半径，在开始执行换挡功能时，换挡轴1带动第一驱动部2和第二驱动部3转动，第一工作面首先与换挡拨叉4相抵，第一驱动部2转动过程中带动换挡拨叉4移动，在第一工作面转动一定角度之后，第二工作面与换挡拨叉4相抵，第二驱动部3转动过程中带动换挡拨叉4移动，设置不同的工作面与换挡拨叉4相抵，使得换挡过程更加顺利，有效提高换挡质量。
45.如图1所示，在上述实施例中，第一工作面的球心与第二工作面的球心的连线经过换挡轴1的轴线。
46.在该实施例中，第一工作面的球心与第二工作面的球心的连线经过换挡轴1的轴线，使得第二驱动部3位于第一驱动部2远离换挡轴1的一侧，在该连线所在的任意截面上，第一驱动部2和第二驱动部3均为对称图形，使得第一工作面和第二工作面能够与换挡拨叉4平滑地接触，进而提高换挡过程的稳定性，由于第一工作面的球心和第二工作面的球心共线设置，且第一驱动部2的半径大于第二驱动部3的半径，在换挡过程中，第一工作面首先与
换挡拨叉4相抵，在第一工作面转动一定距离后，第二工作面与换挡拨叉4相抵，使得整个换挡过程能够平滑顺利的完成，有效提高换挡质量，提高驾驶员的驾驶体验。
47.结合图1、图2和图3所示，在上述实施例中，换挡组件还包括：换挡拨叉4，设有拨叉槽41，第一驱动部2和第二驱动部3容置于拨叉槽41内，第一驱动部2和第二驱动部3被配置为能够与拨叉槽41的内壁相抵。
48.在该实施例中，第一驱动部2和第二驱动部3容置于拨叉槽41内，在第一驱动部2和第二驱动部3能够分别与拨叉槽41的内壁相抵，即第一工作面和第二工作面与拨叉槽41的内壁相抵，在换挡轴1驱动第一驱动部2和第二驱动部3转动时，第一驱动部2和第二驱动部3分别相对拨叉槽41的内壁滑动，实现对换挡拨叉4的推动，进而实现换挡功能，由于第一驱动部2和第二驱动部3容置于拨叉槽41内，从而使得第一驱动部2和第二驱动部3不易与换挡拨叉4分离，提高换挡过程的稳定性。
49.结合图1、图2和图3所示，在上述实施例中，换挡组件还包括：连接杆5，连接杆5的第一端连接换挡轴1，连接杆5的第二端连接第一驱动部2。
50.在该实施例中，连接杆5用于连接换挡轴1和第一驱动部2，即换挡轴1通过连接杆5带动第一驱动部2和第二驱动部3转动，通过设置连接杆5，能够增大换挡轴1的轴线与第一驱动部2以及第二驱动部3的间距，延长力臂，使得驾驶员能够更加省力地进行换挡，而且，设置连接杆5也能够保证换挡轴1与换挡拨叉4保持安全距离，避免换挡拨叉4以及与换挡拨叉4相连的部件对换挡轴1的转动产生干涉。
51.结合图1、图2和图3所示，在上述实施例中，部分连接杆5伸入拨叉槽41内，连接杆5与拨叉槽41的内壁设有间隙。
52.在该实施例中，部分连接杆5伸入拨叉槽41内，即保证第一驱动部2和第二驱动部3均能容置于拨叉槽41内，保证第一驱动部2和第二驱动部3与拨叉槽41的稳定接触，提高换挡过程的稳定性，连接杆5与拨叉槽41的内壁具有间隙，在第一驱动部2和第二驱动部3转动过程中，连接杆5不易与换挡拨叉4接触，避免连接杆5对换挡拨叉4的移动产生干涉，进一步提高换挡过程的稳定性。
53.能够理解的是，设置连接杆5的宽度小于第一工作面的半径，连接杆5与拨叉槽41之间的间隙为拨叉槽41的开口侧提供容置空间。
54.结合图1、图2和图3所示，在上述实施例中，第二驱动部3远离第一驱动部2的一侧的端面被配置为平面。
55.在该实施例中，第二驱动部3远离第一驱动部2的一侧的端面为平面，拨叉槽41与该平面相对的端面同样设置为平面，在车辆未换挡时，第二驱动部3上的平面与拨叉槽41内的平面相对，在未施加外力时，第二驱动部3不易相对拨叉槽41转动，提高换挡拨叉4在未换挡时的稳定性。
56.结合图1、图2和图3所示，在上述实施例中，平面与第二工作面的连接处设有导向面。
57.在该实施例中，在平面与第二工作面之间设置导向面，使得第二工作面与拨叉槽41的内壁相抵时，第二驱动部3能够平滑地相对拨叉槽41转动，避免换挡拨叉4出现抖动，从而提高换挡过程的稳定性。
58.结合图1、图2和图3所示，在换挡头上设计组合工作面，根据计算和应用匹配，在换
挡前2/3阶段l中心距球面工作，保证换挡力和整车匹配需要，在换挡剩余1/3阶段，l x中心距球面工作，使得工作接触点直线移动速度加快，实现换挡提速，由于力臂加长，换挡力在此阶段也得以减小，在不增加成本的情况下有效减轻二次冲击，提升换挡质量。
59.两种中心距组合式工作面，换挡后期有利于换挡提速，减小换挡力，减轻换挡二次冲击，提升换挡质量。
60.本实施例的第二方面提供了一种换挡箱，包括：如上述实施例中任一项的换挡组件，因此本发明提供的换挡箱具有上述任一实施例中所提供的换挡组件的全部效益。
61.如图1所示，换挡箱还包括驱动件，驱动件与换挡轴1相装配，驱动件用于驱动换挡轴1转动，换挡轴1在转动时带动第一驱动部2和第二驱动部3转动，进而使得第一驱动部2和第二驱动部3能够对换挡拨叉4进行推动，从而实现换挡功能。
62.本发明的第三方面提供了一种车辆，包括：如上述实施例中任一项的换挡箱，因此本发明提供的车辆具有上述任一实施例中所提供的换挡箱的全部效益。
63.车辆还包括：车体和装配部，装配部设于车体上，换挡箱和装配部相装配，装配部对换挡箱起到限位作用，使得换挡箱不易相对车体晃动，提高换挡箱装配时的稳定性，进而保证换挡过程的稳定运行。
64.在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
65.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。