变速器和车辆的制作方法

[0001]
本实用新型涉及车辆设备技术领域，具体而言，涉及一种变速器和包括上述变速器的车辆。


背景技术：

[0002]
目前，在汽车变速器结构中，中间轴总成安装通常采用壳体两端安装轴承，支撑中间轴的工作，但是当两轴承支撑点距离过长时，遇档位速比较大，载荷增幅较大，中间轴可能会遇到刚度不足的情况。


技术实现要素：

[0003]
为了改善上述技术问题至少之一，本实用新型的一个目的在于提供一种变速器。
[0004]
本实用新型的另一个目的在于提供一种包括上述变速器的车辆。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型第一方面的技术方案的一个实施例提供了一种变速器，包括：壳体；中间轴，设于壳体内，中间轴上套设有两个支撑轴承和至少一个辅助轴承，两个支撑轴承分别位于中间轴的轴线方向的两端，并与壳体相连，辅助轴承设置在两个支撑轴承之间；配合部，设于壳体内，并与辅助轴承相对设置，且配合部与辅助轴承之间具有间隙，辅助轴承适于在中间轴朝向配合部发生形变时，与配合部止抵配合。
[0006]
本实施例提供了一种变速器，通过在中间轴上设置辅助轴承，并在壳体内设置有配合部，使得中间轴在发生变形的时候，辅助轴承与配合部相接触，通过配合部对中间轴提供支撑作用，并且使得中间轴在辅助轴承的作用下，正常旋转。这样，通过设置辅助轴承与配合部相互配合，降低中间轴进一步变形的可能，从而提高中间轴的使用稳定性和使用可靠性。其中，变速器也成变速箱，或汽车变速箱。
[0007]
值得说明的是，在辅助轴承与配合部件设置有间隙，使辅助轴承与配合部件间隔设置，以使得在中间轴未发生变形时，辅助轴承与配合部不接触，从而减少中间轴未发生变形时，所可能产生的阻力。其中，由于设置有辅助轴承，在辅助轴承与配合部接触时，辅助轴承的内圈和外圈相对旋转，内圈与中间轴同步旋转，内圈和外圈之间所存在的阻力，也会对中间轴产生阻力作用，降低中间轴的效率。这样，通过设置间隙，使得在中间轴未发生变形时，辅助轴承的内圈和外圈不相对旋转，以保障中间轴的效率。
[0008]
另外，本实用新型提供的上述实施例中的变速器还可以具有如下附加技术特征：
[0009]
在上述技术方案中，中间轴上设有卡环，卡环的数量为两个；两个卡环沿中间轴的轴向方向设置在辅助轴承的两侧，用于固定辅助轴承。
[0010]
在上述任一实施例中，配合部与壳体一体成型；其中，配合部为壳体的内壁面朝向中间轴方向所形成的凸起结构。
[0011]
在上述任一实施例中，配合部设有与辅助轴承的外壁面相适配的圆弧面，圆弧面用于与辅助轴承止抵配合；其中，圆弧面的直径大于辅助轴承的直径。
[0012]
在上述任一实施例中，辅助轴承与配合部之间的间隙在0.02mm至0.2mm的范围内。
[0013]
在上述任一实施例中，辅助轴承的数量为多个，多个辅助轴承沿中间轴的轴向方向间隔设置。
[0014]
在上述任一实施例中，变速器包括：输入轴；输入轴上设置有多个输入齿轮，中间轴上设有多个变速齿轮，多个输入齿轮与多个变速齿轮一一对应啮合；其中，多个输入齿轮中包括一档齿轮，一档齿轮与变速齿轮的传动比大于其他输入齿轮与变速齿轮的传动比；辅助轴承设于与一档齿轮啮合的变速齿轮的轴向一侧。
[0015]
在上述实施例中，与一档齿轮相啮合的变速齿轮与任一支撑轴承相邻设置。
[0016]
在上述任一实施例中，辅助轴承包括相连的内圈和外圈，内圈和外圈适于绕辅助轴承的轴线方向相对转动；其中，内圈与中间轴相连，适于与中间轴一同旋转，外圈用于与配合部止抵配合。
[0017]
本实用新型第二方面的技术方案的一个实施例提供了一种车辆，包括：如第一方面的技术方案中任一实施例中的变速器。
[0018]
本实用新型第二方面的技术方案的实施例所提供的车辆，因包括第一方面技术方案中任一实施例中的变速器，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。
[0019]
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0020]
本实用新型的上述和/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：
[0021]
图1是本实用新型一些实施例中的变速器的结构示意图；
[0022]
图2是图1中部分a的放大图；
[0023]
图3是本实用新型一些实施例中的变速器的结构示意图；
[0024]
图4是本实用新型一些实施例中的车辆的结构示意图。
[0025]
其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0026]
100变速器；10壳体；11配合部；20中间轴；21支撑轴承；22辅助轴承；221内圈；222外圈；23卡环；24变速齿轮；30输入轴；31输入齿轮；32一档齿轮；200车辆。
具体实施方式
[0027]
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029]
下面参照图1至图4描述本实用新型一些实施例中的变速器100和车辆200。
[0030]
本申请的一些实施例提供了一种变速器100。
[0031]
如图1所示，变速器100包括壳体10；中间轴20，设于壳体10内，中间轴20上套设有
两个支撑轴承21和一个辅助轴承22，两个支撑轴承21分别位于中间轴20的轴线方向的两端，并与壳体10相连，辅助轴承22设置在两个支撑轴承21之间；配合部11，设于壳体10内，并与辅助轴承22相对设置，且配合部11与辅助轴承22之间具有间隙，辅助轴承22适于在中间轴20朝向配合部11发生形变时，与配合部11止抵配合。
[0032]
具体地，本实施例所提供的变速器100的中间轴20上设置有两个支撑轴承21和一个辅助轴承22，两个支撑轴承21设置在中间轴20的两端，并与壳体10相连，起到支撑的作用，使得中间轴20的中间部分悬空，在两个支撑轴承21之间设置有辅助轴承22，在中间轴20发生形变时，使辅助轴承22与设置在壳体10内部的配合部11止抵配合，起到辅助支撑的作用，对发生形变的部分提供稳定的支撑作用，既保障中间轴20的继续使用，也防止中间轴20的进一步形变，从而提高中间轴20的使用稳定性和使用可靠性。
[0033]
可以理解的是，中间轴20的形变产生在变速器100的使用过程中，中间轴20旋转，此时中间轴20可能会发生形变，而在变速器100停止运行，或是在中间轴20不发生旋转的情况下，中间轴20由于其本身的材质特性，能够恢复原样。
[0034]
进一步地，如图2所示，辅助轴承22包括相连的内圈221和外圈222，内圈221和外圈222适于绕辅助轴承22的轴线方向相对转动；其中，内圈221与中间轴20相连，适于与中间轴20一同旋转，外圈222用于与配合部11止抵配合。
[0035]
通过设置辅助轴承22，在中间轴20上增设支撑，以弥补中间轴20存在刚性弱的风险。通过设置与中间轴20相连的内圈221，以保障内圈221与中间轴20一同旋转，提高旋转的一致性。同时，通过外圈222与配合部11止抵配合，利用摩擦阻力使外圈222相对壳体10静止，起到对中间轴20的支撑作用。通过内圈221和外圈222适于绕辅助轴承22的轴线方向相对转动，使作用在外圈222上的摩擦阻力转化为滑动的方式，从而可以减少对中间轴20的阻力，便于中间轴20的旋转，也有助于减少能耗。
[0036]
进一步地，如图2所示，中间轴20上设有卡环23，卡环23的数量为两个；两个卡环23沿中间轴20的轴向方向设置在辅助轴承22的两侧，用于固定辅助轴承22。
[0037]
其中，卡环23套设在中间轴20上，沿中间轴20的轴向方向，从辅助轴承22的两侧将辅助轴承22固定在中间轴20上。通过设置卡环23，起到稳固辅助轴承22的作用，并且保障内圈221与中间轴20旋转的一致性。
[0038]
进一步地，配合部11与辅助轴承22之间具有间隙，间隙在0.02mm至0.2mm的范围内。
[0039]
通过设置间隙的距离大于0.02mm，减少在中间轴20未发生形变时，配合部11与辅助轴承22接触上的可能性。通过设置间隙的距离小于0.2mm，避免辅助轴承22与配合部11止抵配合前，中间轴20的形变量过大，对中间轴20产生无法恢复的损伤。
[0040]
在一些实施例中，如图1和图3所示，配合部11与壳体10一体成型；其中，配合部11为壳体10的内壁面朝向中间轴20方向所形成的凸起结构。
[0041]
在制备壳体10的同时，在壳体10中制备出配合部11，使配合部11与壳体10一体成型，从而可以简化制备配合部11的工艺流程。同时配合部11作为壳体10的一部分，结构更加稳固，有助于提高使用稳定性。
[0042]
进一步地，如图3所示，配合部11设有与辅助轴承22的外壁面相适配的圆弧面，圆弧面用于与辅助轴承22止抵配合；其中，圆弧面的直径大于辅助轴承22的直径。
[0043]
通过设置圆弧面，形成开口朝向辅助轴承22的槽状空间，这样便于辅助轴承22的外壁面与圆弧面多点接触，能够对辅助轴承22的外圈222产生较大的阻力作用，使外圈222能够相对配合部11静止不动，以对中间轴20提供稳定的支撑作用。
[0044]
在间隙在0.02mm至0.2mm的范围内的情况中。其中，辅助轴承22的中心轴线为中间轴20的轴线，在一些情况中，圆弧面与辅助轴承22可以是同中心轴线设置的，圆弧面与辅助轴承22之间的间隔在0.02mm至0.2mm的范围内，也可以是0.1mm等。在另外一些情况中，圆弧面与辅助轴承22不是同中心轴线设置的，圆弧面上面各点至辅助轴承22的间距不等，圆弧面与辅助轴承22之间的最小间距为0.02mm，最大间距为0.2mm。
[0045]
在一些实施例中，如图3所示，变速器100设有输入轴30；输入轴30上设置有多个输入齿轮31，中间轴20上设有多个变速齿轮24，多个输入齿轮31与多个变速齿轮24一一对应啮合；其中，多个输入齿轮31中包括一档齿轮32，一档齿轮32与变速齿轮24的传动比大于其他输入齿轮31与变速齿轮24的传动比；辅助轴承22设于与一档齿轮32啮合的变速齿轮24的轴向一侧。
[0046]
本实施例所提供的变速器100设有输入轴30，输入轴30上设有输入齿轮31，而中间轴20上设有变速齿轮24，输入齿轮31与变速齿轮24相互啮合，形成齿轮组合，通过不同的齿轮组合产生变速变矩的作用。可以理解，变速器100可以进行多个档位的变速功能，其中多个输入齿轮31中分别称作一档齿轮32、二档齿轮、三档齿轮等，一档齿轮32与一个变速齿轮24相啮合形成一档齿轮32组合，一档齿轮32组合的传动比，即一档齿轮32的角速度与相啮合的变速齿轮24的角速度之间的比值，也称速比，大于其它的输入齿轮31与相啮合的变速齿轮24之间的传动比。从而使得中间轴20在一档齿轮32处的载荷较大，中间轴20在一档齿轮32处可能会出现刚度不足的风险，这样，通过将辅助轴承22设置在一档齿轮32处，能够更有效的针对辅助轴承22可能出现形变的位置提供支撑，从而保障中间轴20的正常旋转，变速器100的正常工作。
[0047]
其中，变速器100可以为五档手动变速器100。当然，也可以是其它数量挡位的变速器100，或是自动变速器100。
[0048]
进一步地，如图3所示，与一档齿轮32相啮合的变速齿轮24与任一支撑轴承21相邻设置。
[0049]
由于中间轴20的两端设置有支撑轴承21，在其它条件相同的情况下，中间轴20在靠近支撑轴承21的位置发生形变的可能性要小于中间轴20上远离支撑轴承21的位置发生形变的可能性。这样，通过合理设置与一档齿轮32相啮合的变速齿轮24的位置，通过支撑轴承21分担一档齿轮32工作时所产生负载，以减少中间轴20出现形变的可能，进一步提高中间轴20的使用可靠性和使用稳定性。
[0050]
在一些实施例中，一档齿轮32相较于其它输入齿轮31靠近任一支撑轴承21。当然，一档齿轮32的具体位置，还要根据实际的设计情况确认，也可能在一档齿轮32靠近支撑轴承21的一侧还设有其它输入齿轮31，但由于支撑轴承21也能分担一档齿轮32工作时所产生负载，进而可以减少中间轴20出现形变的可能，也应包含在本申请的保护范围之内。
[0051]
本申请的一些实施例中，提供了一种车辆200。
[0052]
如图4所示，车辆200包括变速器100。本实施例所提供的车辆200，因包括上述任一实施例中的变速器100，因而具有上述任一实施例中所具有的一切有益效果，在此不再赘
述。
[0053]
进一步地，车辆200包括发动机、车轮等部件，发动机与变速器100相连，且车轮与变速器100相连。
[0054]
其中，车辆可以是轿车、商务车等，也可以是工程车辆，比如消防车、摊铺机等。
[0055]
下面以一个具体实施例说明本申请所提供的变速器100和车辆200。
[0056]
目前，在设置有单个中间轴的商用汽车的变速器100结构中，中间轴20总成安装通常采用壳体10两端安装支撑轴承21，支撑中间轴20的工作，其缺点是：当两支撑轴承21的支撑点距离过长时，行驶过程中风遇要求档位速比较大，载荷增幅较大，中间轴20可能会遇到刚度不足的情况。通常而言，在一挡时，中间轴20负载最大。中间轴20可能会发生刚度不足的情况，而导致形变。
[0057]
为此，本申请的具体实施例提供了一种新型的变速器100的中间轴20的辅助支撑结构，采用在变速器100的中间轴20存在刚度弱的风险时，增加辅助支撑轴承结构，以增加中间轴20的刚度。同时，本具体实施例所提供的辅助支撑轴承结构，结构简单、成本低，能够起到有效的辅助支撑作用。
[0058]
具体地，变速器100包括中间轴20、变速齿轮24、辅助轴承22、两个支撑轴承21、卡环23和壳体10。其中，变速器100的中间轴20的辅助支撑轴承结构包括设置在中间轴20上的辅助轴承22和设置在壳体10上的配合部11。除在中间轴20的两端安装支撑轴承21与壳体10进行固定外，在中间轴20的负载大的位置处增加一个辅助轴承22，辅助轴承22的两面采用轴用卡环23固定在中间轴20上。壳体10上相应位置增加支撑面(作为配合部11，或是配合部11的一部分)，支撑面采用开放形状。辅助轴承22的外径略小于支撑面的外径，保证不受力状态下辅助轴承22与壳体10不接触。其中，不受力状态指的是使辅助轴承22未发生形变的状态。
[0059]
工作过程如下：在变速器100处于工作状态时，辅助轴承22悬空随中间轴20自由旋转。正常工作时辅助轴承22在中间轴20上远离壳体10的配合部11的位置悬浮，随中间轴20自由旋转，基本不受力。在当中间轴20的负载过大时，中间轴20受力发生微形变，中间轴20受力形变时辅助轴承22压紧配合部11的支撑面，以支撑中间轴20正常转动，起辅助支撑作用，提高中间轴20的刚度，实现高负载时变速器100的正常工作。
[0060]
这样，通过在变速器100的中间轴20负载大的地方增加辅助轴承22，并在壳体10内增加支撑点(即配合部11)。在中间轴20存在刚度弱的风险时，通过发生微形变，使辅助轴承22受力挤压与壳体10支撑点紧密接触，起到支撑中间轴20转动作用，可以有效提高中间轴20的刚度，并使变速器100正常工作，以提高中间轴20和变速器100的使用稳定性和使用可靠性。
[0061]
在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；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实用新型中的具体含义。
[0062]
本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
[0063]
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实用新型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。
[0064]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。