CN103742636A - 消隙齿轮 - Google Patents

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韩川波
陈晓峰
靳少辉
李泞原
苏航
高祥祥
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Abstract

本发明涉及动力传动技术领域，具体公开了一种消隙齿轮，包括第一侧齿轮、第二侧齿轮和中间轮毂，中间轮毂的两侧分别设有第一卡位凸块和第二卡位凸块，第一侧齿轮设有与第一卡位凸块对应的第一卡位凹口，第二侧齿轮设有与第二卡位凸块对应的第二卡位凹口，第一侧齿轮通过所述第一卡位凹口与第一卡位凸块的配合连接在中间轮毂的一侧，第二侧齿轮通过第二卡位凹口与第二卡位凸块的配合连接在所述中间轮毂的另一侧，且第一侧齿轮与第二侧齿轮在周向相对错位。本发明的消隙齿轮通过中间轮毂可以直接将两个侧齿轮进行错位装配，省时省力，在达到了消除齿侧间隙目的的同时，消隙齿轮结构简单，紧凑，占用空间小。

Description

消隙齿轮
技术领域
本发明涉及动力传动技术领域，尤其涉及一种消隙齿轮。
背景技术
汽车动力传动系统的NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能是评价整车NVH性能的主要指标之一，其中，变速箱的敲击噪音（表现为金属敲击声）对整车声品质的影响尤其突出。
为消除啮合轮齿的间隙，降低变速箱敲击噪音，消隙齿轮应运而生。现有技术中的消隙齿轮一般采用刚性调节结构或柔性调节结构，刚性调节结构中，用于消除间隙的两个错位齿轮的错位角度不可调节，柔性调节结构中，在两个错位齿轮间加入弹簧以达到调节错位角度的目的。
现有技术中的这两种消隙齿轮都存在着一定的缺陷。现有的刚性调节结构的消隙齿轮，虽然可以消除齿侧间隙，但是由于其刚性连接方式，使齿轮的啮合条件恶化，在齿轮运转时很容易产生其他异响，而且，两个齿轮的错位角度需要先调整两个齿轮的周向位置，然后再将两个齿轮固定，这样，消隙齿轮加工麻烦，费时费力，结构复杂；现有的柔性调节结构的消隙齿轮，虽然可以保证齿轮良好的啮合条件，但是往往结构较复杂、整体尺寸也相对较大，而且，由于受其结构和弹簧刚度的限制，使用寿命较短。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种消隙齿轮，以克服现有技术中由于两个齿轮的错位角度需要先调整两个齿轮的周向位置，再将两个齿轮固定，所造成的消隙齿轮加工麻烦，费时费力，结构复杂等问题。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种消隙齿轮，包括第一侧齿轮、第二侧齿轮和中间轮毂；所述中间轮毂的两侧分别设有第一卡位凸块和第二卡位凸块，所述第一侧齿轮设有与所述第一卡位凸块对应的第一卡位凹口，所述第二侧齿轮设有与所述第二卡位凸块对应的第二卡位凹口；所述第一侧齿轮通过所述第一卡位凹口与所述第一卡位凸块的配合连接在所述中间轮毂的一侧，所述第二侧齿轮通过所述第二卡位凹口与所述第二卡位凸块的配合连接在所述中间轮毂的另一侧，且所述第一侧齿轮与所述第二侧齿轮在周向相对错位。
优选地，所述中间轮毂包括圆盘和穿过所述圆盘中心的中心套筒，所述圆盘的两侧分别设有所述第一卡位凸块和第二卡位凸块，所述中心套筒的两端分别穿过所述第一侧齿轮和第二侧齿轮的中心孔。
优选地，所述中心套筒的两端分别通过半环状卡簧与第一侧齿轮和第二侧齿轮卡紧，以使所述第一侧齿轮、中间轮毂和第二侧齿轮连接在一起。
优选地，所述第一卡位凸块和第二卡位凸块均为在所述圆盘上沿周向均匀分布的多个凸块，且所述第一卡位凸块与所述第二卡位凸块在周向相对错位。
优选地，所述第一卡位凹口为从所述第一侧齿轮中心孔处向外延伸的与所述第一卡位凸块对应的多个凹口，所述第二卡位凹口与所述第一卡位凹口结构相同。
优选地，所述第一卡位凸块和第二卡位凸块的各凸块均为三角形凸块，所述三角形凸块的一个角沿所述圆盘的径向指向外侧。
优选地，所述第一卡位凸块和第二卡位凸块的凸块数均为六个。
优选地，所述第一卡位凸块的侧壁与所述第一卡位凹口侧壁之间设有第一弹性垫圈，所述第二卡位凸块的侧壁与所述第二卡位凹口的侧壁之间设有第二弹性垫圈。
优选地，所述第一弹性垫圈和第二弹性垫圈的材料均为橡胶。
或者，所述第一弹性垫圈和第二年弹性垫圈的材料均为塑料。
（三）有益效果
本发明的消隙齿轮的第一侧齿轮和第二侧齿轮分别连接在中间轮毂的两侧，且第一侧齿轮与第二侧齿轮在周向相对错位，通过中间轮毂可以直接将两个侧齿轮进行错位装配，加工方便，省时省力，在达到了消除齿侧间隙目的的同时，消隙齿轮结构简单，紧凑，占用空间小，优化了消隙齿轮的整体结构，节省了消隙齿轮的安装空间，同时，在两个侧齿轮与中间轮毂之间加入弹性垫圈，不仅保证了齿轮良好的啮合条件，提高了消隙齿轮的使用寿命，而且有效地缓解了由于轮齿敲击而产生的振动，提高了整体的NVH水平，这种消隙齿轮，适用范围广，通用性强，易于批量生产及推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例1的消隙齿轮的结构图；
图2为本发明实施例1的消隙齿轮的爆炸图。
图中，1：半圆环卡簧；2：第一侧齿轮；3：第一卡位凹口；4：第一弹性垫圈；5：中心圆筒；6：三角形凸块；7：圆盘；8：第二弹性垫圈；9：第二侧齿轮；10：半圆环卡簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例1
如图1、2所示，本实施例的消隙齿轮包括：第一侧齿轮2、第二侧齿轮9、中间轮毂、第一弹性垫圈4、第二弹性垫圈8和两个半圆环卡簧，第一侧齿轮2和第二侧齿轮9分别连接在所述中间轮毂的两侧，第一侧齿轮2与第二侧齿轮9在周向相对错位（错位指两个齿轮的齿在齿轮的周向相对错开一定的角度，即两个齿轮可以相对转动一定的角度,相当与增大了齿厚，从而消除了间隙）。
所述中间轮毂包括圆盘7、穿过圆盘7中心的中心圆筒5以及分别设在圆盘7两侧的第一卡位凸块和第二卡位凸块；中心圆筒5的两端分别穿过第一侧齿轮2和第二侧齿轮9的中心孔，且中心圆筒5穿出第一侧齿轮2和第二侧齿轮9的两个端部分别通过半圆环卡簧1和半圆环卡簧10与第一侧齿轮2和第二侧齿轮9卡紧，以使第一侧齿轮2、中间轮毂和第二侧齿轮9连接在一起，中心圆筒5可插入传动轴，传动轴通过中心圆筒5带动整个消隙齿轮旋转；所述第一卡位凸块和第二卡位凸块均为在圆盘7上沿周向均匀分布的六个三角形凸块6，三角形凸块6的一个角沿圆盘7的径向从圆盘7的圆心指向外侧，所述第一卡位凸块与所述第二卡位凸块的结构相同，但所述第一卡位凸块的六个三角形凸块6的位置与所述第二卡位凸块的六个三角形凸块6的位置在圆盘7的周向相对错位。
第一侧齿轮2与所述中间轮毂连接的一侧设有与所述第一卡位凸块对应的第一卡位凹口3，第一卡位凹口3为从第一侧齿轮2中心孔处向外延伸的与所述第一卡位凸块的六个三角形凸块6对应的六角形凹口，所述第一卡位凸块可以卡在第一卡位凹口3内，且不会相对旋转，第一侧为齿轮2通过第一卡位凹口3与所述第一卡位凸块的配合连接在所述中间轮毂的一侧；第二侧齿轮9与第一侧齿轮2完全相同，第二侧齿轮9与所述中间轮毂连接的一侧设有与所述第二卡位凸块对应的第二卡位凹口，所述第二卡位凹口3为从第二侧齿轮9中心孔处向外延伸的与所述第二卡位凸块的六个三角形凸块6对应的六角形凹口，所述第二卡位凸块可以卡在所述第二卡位凹口内，且不会相对旋转，第二侧为齿轮9通过所述第二卡位凹口与所述第二卡位凸块的配合连接在所述中间轮毂的另一侧；由于所述第一卡位凸块的六个三角形凸块6的位置与所述第二卡位凸块的六个三角形凸块6的位置在圆盘7的周向相对错位，所以第一侧齿轮2与第二侧齿轮9在周向也相对错位，达到了消除齿侧间隙的目的，当齿轮副处于不加载的空转状态时，可保证无间隙啮合，消除了齿轮敲击噪音，而且，可以通过中间轮毂直接将两个侧齿轮进行错位装配，简化了消隙齿轮的加工步骤，省时省力，消隙齿轮的结构也相对简单。
所述第一卡位凸块的侧壁与第一卡位凹口3的侧壁之间设有第一弹性垫圈4，第一弹性垫圈4的外形与第一卡位凹口3的外形相对应，其材料为橡胶或塑料等弹性材料；所述第二卡位凸块的侧壁与所述第二卡位凹口的侧壁之间设有第二弹性垫圈8，第二弹性垫圈8的外形与所述第二卡位凹口的外形相对应，其材料为橡胶或塑料等弹性材料；第一弹性垫圈4和第二弹性垫圈8可以对齿轮传动间隙进行调节，从而增强了齿轮工作的平顺性，同时，在动力传递的过程中，弹性垫圈有效地缓解了传递路径的振动，起到了降低噪音的作用。本实施例的消隙齿轮利用弹性垫圈代替现有技术中柔性调节结构的消隙齿轮常采用的弹簧结构，不仅使消隙齿轮的整体结构更加紧凑，而且增加了消隙齿轮的使用寿命。
实施例2
本实施例的消隙齿轮与实施例1所述的消隙齿轮的不同之处在于第一卡位凸块和第二卡位凸块以及对应的第一卡位凹口和第二卡位凹口的结构。
本实施例中，第一卡位凸块和第二卡位凸块均为在圆盘上沿周向均匀分布的四个圆形凸块，所述第一卡位凸块与所述第二卡位凸块的结构相同，但所述第一卡位凸块的四个圆形凸块的位置与所述第二卡位凸块的四个圆形凸块的位置在圆盘的周向相对错位。所述第一卡位凹口和第二卡位凹口分别与所述第一卡位凸块和第二卡位凸块结构对应，所述第一弹性垫圈和第二弹性垫圈分别与第一卡位凹口和第二卡位凹口外形对应。
本实施例的消隙齿轮同样可以达到实施例1的效果，其不同之处在于，卡位凸块的凸块数由六个变为四个，且凸块由三角形变为圆形，四个凸块的受力可能没有实施例1中六个凸块均匀，但数量较小，结构更简单，生产成本更低。
实施例3
本实施例的消隙齿轮与实施例1所述的消隙齿轮的不同之处也在于第一卡位凸块和第二卡位凸块以及对应的第一卡位凹口和第二卡位凹口的结构。
本实施例中，第一卡位凸块和第二卡位凸块均为在圆盘上从所述中间轮毂的中心圆筒向外延伸且沿周向均匀分布的三个长条形凸块，所述第一卡位凸块与所述第二卡位凸块的结构相同，但所述第一卡位凸块的三个长条形凸块的位置与所述第二卡位凸块的三个圆形凸块的位置在圆盘的周向相对错位。所述第一卡位凹口和第二卡位凹口分别与所述第一卡位凸块和第二卡位凸块结构对应，所述第一弹性垫圈和第二弹性垫圈分别与第一卡位凹口和第二卡位凹口外形对应。
本实施例的消隙齿轮同样可以达到实施例1的效果，其不同之处在于，卡位凸块的凸块数由六个变为三个，且凸块由三角形变为长条形，三个凸块的受力可能没有实施例1中六个凸块均匀，但数量较小，而且，长条形凸块的接触面更大，其可以承受更大的作用力。
本发明的消隙齿轮的中间轮毂的具体结构（如凸块数、凸块形状等）应根据实际的齿轮结构、齿轮尺寸和齿轮受力情况而定，其只要可以通过其两侧的卡位凸块与两个侧齿轮的卡位凹口配合，使两个侧齿轮在周向相对错位即可，其他各种类似实施方案此处不再赘述。
本发明的消隙齿轮的第一侧齿轮和第二侧齿轮分别连接在中间轮毂的两侧，且第一侧齿轮与第二侧齿轮在周向相对错位，通过中间轮毂可以直接将两个侧齿轮进行错位装配，加工方便，省时省力，在达到了消除齿侧间隙目的的同时，消隙齿轮结构简单，紧凑，占用空间小，优化了消隙齿轮的整体结构，节省了消隙齿轮的安装空间，同时，在两个侧齿轮与中间轮毂之间加入弹性垫圈，不仅保证了齿轮良好的啮合条件，提高了消隙齿轮的使用寿命，而且有效地缓解了由于轮齿敲击而产生的振动，提高了整体的NVH水平，这种消隙齿轮，适用范围广，通用性强，易于批量生产及推广使用。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种消隙齿轮，其特征在于，包括第一侧齿轮、第二侧齿轮和中间轮毂；所述中间轮毂的两侧分别设有第一卡位凸块和第二卡位凸块，所述第一侧齿轮设有与所述第一卡位凸块对应的第一卡位凹口，所述第二侧齿轮设有与所述第二卡位凸块对应的第二卡位凹口；所述第一侧齿轮通过所述第一卡位凹口与所述第一卡位凸块的配合连接在所述中间轮毂的一侧，所述第二侧齿轮通过所述第二卡位凹口与所述第二卡位凸块的配合连接在所述中间轮毂的另一侧，且所述第一侧齿轮与所述第二侧齿轮在周向相对错位。
2.根据权利要求1所述的消隙齿轮，其特征在于，所述中间轮毂包括圆盘和穿过所述圆盘中心的中心套筒，所述圆盘的两侧分别设有所述第一卡位凸块和第二卡位凸块，所述中心套筒的两端分别穿过所述第一侧齿轮和第二侧齿轮的中心孔。
3.根据权利要求2所述的消隙齿轮，其特征在于，所述中心套筒的两端分别通过半环状卡簧与第一侧齿轮和第二侧齿轮卡紧，以使所述第一侧齿轮、中间轮毂和第二侧齿轮连接在一起。
4.根据权利要求2所述的消隙齿轮，其特征在于，所述第一卡位凸块和第二卡位凸块均为在所述圆盘上沿周向均匀分布的多个凸块，且所述第一卡位凸块与所述第二卡位凸块在周向相对错位。
5.根据权利要求4所述的消隙齿轮，其特征在于，所述第一卡位凹口为从所述第一侧齿轮中心孔处向外延伸的与所述第一卡位凸块对应的多个凹口，所述第二卡位凹口与所述第一卡位凹口结构相同。
6.根据权利要求5所述的消隙齿轮，其特征在于，所述第一卡位凸块和第二卡位凸块的各凸块均为三角形凸块，所述三角形凸块的一个角沿所述圆盘的径向指向外侧。
7.根据权利要求6所述的消隙齿轮，其特征在于，所述第一卡位凸块和第二卡位凸块的凸块数均为六个。
8.根据权利要求5-7中任何一项所述的消隙齿轮，其特征在于，所述第一卡位凸块的侧壁与所述第一卡位凹口侧壁之间设有第一弹性垫圈，所述第二卡位凸块的侧壁与所述第二卡位凹口的侧壁之间设有第二弹性垫圈。
9.根据权利要求8所述的消隙齿轮，其特征在于，所述第一弹性垫圈和第二弹性垫圈的材料均为橡胶。
10.根据权利要求8所述的消隙齿轮，其特征在于，所述第一弹性垫圈和第二年弹性垫圈的材料均为塑料。
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