CN104373548A - 齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿轮，包括内环部、外环部、连接所述内环部和所述外环部的若干辐条，所述外环部的外周表面具有啮齿。所述辐条包括主体部、位于所述主体部内端与所述内环部连接的内端部、位于所述主体部外端与所述外环部连接的外端部。所述主体部为弯曲的，整体呈S形。所述内端部和外端部都分叉成两个分支，所述内端部和外端部的两个分支都分别分布在所述辐条主体部的两侧。

Description

齿轮

【技术领域】

本发明涉及一种齿轮，该齿轮尤其适用于电动车窗升降器的齿轮箱。

【背景技术】

目前，汽车车窗的升降器已普遍由手动转为电动，而电动车窗升降器中的齿轮部分也尤为重要。传统的齿轮大致分为两种，一种是不带橡胶垫的齿轮，另一种是带有橡胶垫的齿轮。不带橡胶垫的齿轮总体设计比较简单，部件少、成本低，但防震能力弱，精度过高，过于灵敏，使齿轮运转时振动摩擦增大，噪音增大，加速齿轮的损耗。而带有橡胶垫的齿轮虽然能解决上述问题，但结构复杂、部件较多，且在双脉冲工作方式下有刚度差异，并且成本较高。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种结构简单、性能优越、成本低廉的齿轮。

为此，本发明提供的齿轮包括内环部、外环部、连接所述内环部和所述外环部的若干辐条，所述外环部的外周表面具有啮齿。所述辐条包括主体部、位于所述主体部内端与所述内环部连接的内端部、位于所述主体部外端与所述外环部连接的外端部；所述主体部为弯曲的，所述内端部和所述外端部的至少之一是分叉的。

作为一种优选方案，所述至少两个分支分布在所述辐条的主体部的两侧。

作为一种优选方案，所述内端部和外端部都分叉成两个分支，所述内端部和外端部的两个分支都分别分布在所述辐条主体部的两侧。

作为一种优选方案，所述辐条的主体部呈S形。

作为一种优选方案，所述辐条的主体部关于其中心点对称。

作为一种优选方案，所述若干辐条沿所述内环部的圆周方向均匀分布。

作为一种优选方案，所述若干辐条沿所述内环部的圆周方向非均匀分布。

作为一种优选方案，所述内环部的轴向高度大于所述外环部的轴向高度，所述内环部的突出于外环部的部位的外周表面设有啮齿。

作为一种优选方案，所述外环部的啮齿为斜齿，所述内环部的啮齿为直齿。

作为一种优选方案，所述内环部的轴向高度大于所述外环部的轴向高度，所述内环部具有轴向通孔，所述轴向通孔的内壁设有内花键。

作为一种优选方案，所述内花键为直齿，所述直齿的轴向高度大于所述外环部的轴向高度。

作为一种优选方案，所述齿轮还包括轴套部，所述轴套部的外周表面沿着轴向分别设有啮齿、凸缘和***部，所述轴套部通过***部与所述内环部的轴向通孔紧配，所述凸缘抵顶所述内环部。

作为一种优选方案，所述轴套部的***部设有外花键，所述外花键、内花键都是直齿并互相啮合。

作为一种优选方案，所述轴套部的凸缘与所述内环部的端面基本平齐。

作为一种优选方案，所述内环部的轴向端部具有一个圆形凹槽***述轴套部的凸缘。

作为一种优选方案，所述外环部包括环状内层、环状外层，以及连接环状内层和环状外层的连接件；所述啮齿设于所述环状外层的外周表面；所述辐条的外端部与所述环状内层连接。

作为一种优选方案，所述内环部包括环状内圈、环状外圈，以及连接环状内圈和环状外圈的连接件；所述辐条的内端部与所述环状外圈连接。

作为一种优选方案，所述连接件包括环状构件以及与所述环状构件连接的若干片状构件，所述若干片状构件彼此隔开并基本上与所述环状构件所在平面垂直。

实施本发明，具有以下有益效果：降低了齿轮辐条的刚性，同时减小了齿轮的噪音和应力轮齿的振动。

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

【附图说明】

图1是本发明一个实施例提供的汽车车窗升降器的示意图。

图2是图1所示车窗升降器使用的输出齿轮的结构示意图。

图3是图2所示齿轮的平面示意图。

图4是本发明另一个实施例提供的齿轮的齿轮主体的示意图。

图5是本发明另一个实施例提供的齿轮的轴套部的示意图。

图6是图4和图5所示的齿轮主体、轴套部组装后的截面示意图。

图7是图4所示齿轮主体的纵向剖视图；以及

图8是本发明再一个实施例提供的齿轮的齿轮主体的示意图。

【具体实施方式】

参考图1，本发明一个实施例提供的汽车车窗升降器包括电机11和齿轮箱13。齿轮箱13包括外壳14、安装到外壳14的固定轴15、可转动地安装到固定轴15的输出齿轮17。电机11的输出轴上安装有蜗杆（图中未显示）用于驱动输出齿轮17，实现减速输出。

参考图2和图3，齿轮17包括内环部40、外环部20、连接内环部40和外环部20的若干辐条30。外环部20的外圆周表面设有啮齿26。内环部40的轴向高度高于外环部20的轴向高度，内环部40的高度优选为外环部20高度的1.8～4倍。内环部40的突出于外环部20的部位的外周表面设有啮齿46。辐条30的轴向高度与外环部10的轴向高度基本相同，实现端面平齐。

辐条30包括主体部32、位于主体部32内端与内环部40连接的内端部34、位于主体部32外端与外环部20连接的外端部36。主体部32为弯曲状，本实施例中，主体部32在垂直齿轮轴向的平面内的投影为“S”形，且关于其中心点对称。内端部34和外端部36都设分叉，本实施例中内端部34和外端部36都分叉成两个分支，内端部34和外端部36的两个分支都分别分布在辐条主体部32的两侧，分支末端与内环部40/外环部20相连，从而在两分支与内环部40/外环部20之间形成孔洞，可降低应力集中。弯曲的主体部32可以降低齿轮辐条的刚性，使得齿轮正转和反转时具有相同的压力和变形，有利于减小齿轮噪音，减小应力齿轮的振动；而内端部34、外端部36采用分叉设计，进一步减少应力集中，减少齿轮变形。

应当意识到，可以只在辐条30的内端部34或者外端部36采用分叉。此外，辐条30的主体部32可以不是S形，或者不关于其中心点对称。

本实施例中，外环部20的啮齿26为斜齿，内环部40的啮齿46为直齿。但是，应当意识到，根据实际需要，啮齿26、46可以是直齿或者斜齿。

图2和图3所示的齿轮为一体成型的，减少了零部件数量。但是，应当意识到本发明不局限于该种方案。

参考图4至图7，本实施例中，齿轮采用分体设计，由齿轮主体（图4）和轴套部45（图5）构成。参考图4，内环部40具有轴向通孔41，轴向通孔41的内壁设有内花键以帮助安装紧配。本实施例中，内花键为直齿，直齿的轴向高度大于外环部20的轴向高度。优选地，内环部40的高度优选为外环部20的1.8～4倍。

轴套部45的外周表面沿着轴向分别设有啮齿46、凸缘47和***部49，轴套部45通过***部49与内环部40的轴向通孔41紧配。凸缘47抵顶内环部40，与内环部40端面平齐（参考图6）。本实施例中，内环部的轴向端部紧挨通孔41处设有一个圆形凹槽以收容轴套部的凸缘47。

本实施例中，轴套部45的***部49设有外花键，该外花键与内花键41都是直齿并互相啮合。

本实施例中，外环部20包括环状内层24、环状外层22，以及连接环状内层和环状外层的连接件28。啮齿26设于环状外层22的外周表面，辐条的外端部与环状内层24连接。连接件28包括环状构件28a以及与环状构件连接的若干片状构件28b、28c，片状构件28b、28c彼此隔开并基本上与环状构件28a所在平面垂直。本实施例中，片状构件28b和28c分别位于环状构件28a的轴向两侧，且片状构件28b和28c沿周向互相错开。

内环部40包括环状内圈44、环状外圈42，以及连接环状内圈44和环状外圈42的连接件48；辐条的内端部与环状外圈42连接。连接件48包括环状构件48a以及与环状构件连接的若干片状构件48b，片状构件48b沿周向彼此隔开并基本上与环状构件48a所在平面垂直。

图7为图4所示齿轮主体的纵向截面图。如图7所示，辐条30主体部32为两端高、中间矮的形状，辐条在纵剖面上的投影为内凹形，即：主体部的中部相对于其内外两端沿着齿轮的轴向内凹。该种设计有利于进一步降低噪音。应当意识到，该设计可结合到其他实施例中，例如，图1至图3所示的一体式齿轮也可以采用该设计。优选地，辐条30的主体部的高度为逐渐地、平滑地变化。

上面提供的实施例中，齿轮的辐条30沿着内环部40的圆周方向均匀分布。参考图3，所谓的均匀分布，是指任意两根相邻的辐条之间的间隔基本相同。

作为一种替换方案，齿轮的辐条30沿着内环部40的圆周方向非均匀分布，也就是任意两根相邻的辐条之间的夹角（辐条中心与圆心之间的连线之间的夹角）不完全相同。如图8所示，相邻的两根辐条30a、30b之间的夹角，等于相邻的两根辐条30b、30c之间的夹角；相邻的两根辐条30b、30c之间的夹角，小于相邻的两根辐条30c、30d之间的夹角。在图8所示的实施例中，辐条之间的夹角有两种，其中一种是较小夹角例如辐条30a、30b之间的间隔，另一种是较大夹角例如辐条30c、30d之间的夹角。该两种夹角可交替排列。应当意识到，辐条之间的夹角，可以为两种以上，例如包括小夹角、中夹角、大夹角三种。非均匀分布的辐条，能减弱共振效应，进一步降低噪音。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种齿轮，包括内环部、外环部、连接所述内环部和所述外环部的若干辐条，所述外环部的外周表面具有啮齿，其特征在于，所述辐条包括弯曲的主体部、位于所述主体部内端与所述内环部连接的内端部、位于所述主体部外端与所述外环部连接的外端部，所述内端部和外端部至少其中之一具有分叉结构。

2.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述内端部和外端部至少其中之一分叉成两个分支，所述两个分支分布在所述辐条主体部的两侧。

3.如权利要求2所述的齿轮，其特征在于，所述内端部和外端部都分叉成两个分支，所述内端部和外端部的两个分支都分别分布在所述辐条主体部的两侧。

4.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述辐条的主体部呈S形。

5.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述若干辐条沿所述内环部的圆周方向均匀分布。

6.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述若干辐条沿所述内环部的圆周方向非均匀分布。

7.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述内环部的轴向高度大于所述外环部的轴向高度，所述内环部的突出于外环部的部位的外周表面设有啮齿。

8.如权利要求7所述的齿轮，其特征在于，所述外环部的啮齿为斜齿，所述内环部的啮齿为直齿。

9.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述内环部的轴向高度大于所述外环部的轴向高度，所述内环部设有轴向通孔，所述轴向通孔的内壁设有内花键。

10.如权利要求9所述的齿轮，其特征在于，所述内花键为直齿，所述直齿的轴向高度大于所述外环部的轴向高度。

11.如权利要求9所述的齿轮，其特征在于，所述齿轮还包括轴套部，所述轴套部的外周表面沿着轴向分别设有啮齿、凸缘和***部，所述轴套部通过***部与所述内环部的轴向通孔紧配，所述内环部的轴向端部紧邻通孔处设有一个圆形凹槽以***述轴套部的凸缘。

12.如权利要求11所述的齿轮，其特征在于，所述轴套部的***部设有外花键，所述外花键、内花键都是直齿并互相啮合。

13.如权利要求11所述的齿轮，其特征在于，所述轴套部的凸缘与所述内环部的端面基本平齐。

14.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述外环部包括环状内层、环状外层，以及连接环状内层和环状外层的连接件;所述啮齿设于所述环状外层的外周表面;所述辐条的外端部与所述环状内层连接。

15.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述内环部包括环状内圈、环状外圈，以及连接环状内圈和环状外圈的连接件;所述辐条的内端部与所述环状外圈连接。

16.如权利要求14或15所述的齿轮，其特征在于，所述连接件包括环状构件以及与所述环状构件连接的若干片状构件，所述若干片状构件彼此隔开并基本上与所述环状构件所在平面垂直。

17.如权利要求1所示的齿轮，其特征在于，所述辐条主体部的中部相对于其两端沿着齿轮的轴向内凹。