CN106515667B - 一种汽车后雨刮电机的传动结构及汽车后雨刮电机组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车后雨刮电机的传动结构，包括：与减速箱配合为一体的中心轴，所述中心轴上装配有斜齿轮，所述扇形齿轮的齿轮区域和无齿轮区域上分别设置有与其间隙连接的传动轴，所述传动轴包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和或第二传动轴的顶端向水平方向延伸有装配沿，装配沿的厚度保持一致所述扇形齿轮通过第一传动轴与斜齿轮可转动的连接，所述扇形齿轮通过第二传动轴与支撑板可转动的连接。本发明还公开了一种汽车后雨刮电机组件。通过扇形齿轮与传动轴之间的间隙配合，存在相对转动，有效减少传动轴与斜齿轮之间的摩擦量，降低斜齿轮变形概率，保证产品运行平稳。

Description

一种汽车后雨刮电机的传动结构及汽车后雨刮电机组件
技术领域
本发明涉及雨刮器技术领域，尤其涉及一种汽车后雨刮电机的传动结构及汽车后雨刮电机组件。
背景技术
当前实现大摆角的汽车后雨刮电机均使用了齿轮-连杆机构，将曲柄摇杆机构与齿轮配合使用，使输出轴6’传递大的输出角。整体结构如图1-5所示，包括扇形齿轮组件和输出轴组件。扇形齿轮组件的中心轴11’与减速箱1’配合为一体，塑胶齿轮4’装配在中心轴11’上。2个传动轴与扇形齿轮8’通过过盈配合或者扁位、挡圈3’配合，使二者相互的自由度为0。扇形齿轮组件的d第一传动轴2’与塑胶齿轮孔40’为间隙配合，第二传动轴9’与开设有2个孔的支撑板7’其中一个孔配合。
所述输出轴组件包括输出齿轮5’与输出轴6’，且所述输出轴6’与输出齿轮5’过盈配合，输出轴6’与支撑板7’的另一个孔配合。通过支撑板7’，使扇形齿轮8’和输出齿轮5’始终保持啮合状态。所述减速箱1’上还安装有动机蜗杆10’，产品运转时，动机蜗杆10’与塑胶齿轮4’啮合，使塑胶齿轮4’围绕着中心轴11’做圆周运动，并带动与塑胶齿轮4’配合的第一传动轴2’。而第一传动轴2’与扇形齿轮8’为一体，从而推动扇形齿轮8’的第一传动轴2’也围绕着中心轴11’做圆周运动。与扇形齿轮8’为一体的第二传动轴9’通过支撑板7’与输出齿轮5’啮合，当扇形齿轮8’的第一传动轴2’以塑胶齿轮孔40’和中心孔45’之间的距离为半径，中心轴11’的轴线为圆心做圆周运动时，第二传动轴9’则进行周期性的摆动，从而推动与扇形齿轮8’啮合的输出齿轮5’围绕着输出轴6’轴线进行周期性转动，输出轴6’连接雨刮，最终形成雨刮的左右摆动。所述减速箱1’的顶部放置一固定板12’，当整个系统运行时，蜗杆10’和塑胶齿轮4’啮合，使塑胶齿轮4’产生的向上的轴向力，进而使扇形齿轮8’组件也受向上的力。该向上的力使扇形齿轮8’组件第一传动轴2’和第二传动轴9’与固定板12’接触，固定板12’起到了轴线限位的作用。
当前大摆角传动结构的扇形齿轮8’和传动轴，一般有两种结构。第一种结构如图1和2所示，扇形齿轮8’与传动轴为过盈配合，轴向无限位零件，通过过盈量来保证二者连接力。该结构有如下缺点：①在产品生产时，2件传动轴的轴向尺寸通过工装来保证，工装和零件的尺寸误差累计后，轴向尺寸容易偏离设定值，造成装配后传动轴压入不到位导致外露长度过长，与固定板12’挤压，运行时产生较大的摩擦噪音；②装配时传动轴过盈压入扇形齿轮8’中，由于挤压作用，轴会在扇形齿轮8’端面产生毛刺或铁屑，或轴受力产生弯曲变形，导致扇形齿轮8’与塑胶齿轮4’接触面不平整，使四连杆机构无法共面运行，运行时产生噪音或传动不良引起的振动，降低产品可靠性。
第二种结构如图4所示。扇形齿轮8’与2件传动轴通过轴的扁位和轴肩定位，并通过轴用挡圈3’锁紧，该结构缺点：①2件传动轴与扇形齿轮8’的扁位配合处间隙过大，则转配后传动轴2件会以扁位为基准，在圆周向产生左右摆动，使刮臂摆动角较大；②如果为过盈配合且过盈量过大，在扇形齿轮8’扁位和圆弧交接处容易产生应力集中，与传动轴压入时，容易产生裂纹，且该裂纹检测较为困难。一旦有裂纹的齿轮组装为成品后，运行初期无异常，但在运行一端时间后，齿轮裂纹加大最终导致齿轮碎裂，影响产品的可靠性。③使用挡圈3’后，除装配较为困难外，挡圈3’槽和台阶轴之间的尺寸误差易导致轴向尺寸不稳定。
上述两种结构中与塑胶齿轮4’配合的扇形齿轮8’平面都较大，在零件制造过程中需要较长时间对该平面进行磨削进而保证平面度，一旦平面度超差，则关键零件就会偏离产品设定的运行平面。而扇形齿轮8’与塑胶齿轮4’之间，仅通过第一传动轴2’与塑胶齿轮孔40’的配合进行相对旋转，一旦塑胶齿轮孔40’孔在长期运行中与第一传动轴2’旋转摩擦发热导致变形，则第一传动轴2’与其之间的相对转动不平稳，使传动时阻力增大，导致产品电流增大，影响产品性能。
发明内容
本发明的目的在于提出一种汽车后雨刮电机的传动结构，通过与扇形齿轮间隙连接的传动轴的设置，将扇形齿轮与传动轴之间变为间隙配合，二者之间存在相对转动，有效减少传动轴与斜齿轮之间的摩擦量，降低斜齿轮变形概率，保证产品运行平稳，提高产品性能稳定性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种汽车后雨刮电机的传动结构，包括：与减速箱配合为一体的中心轴，所述中心轴上装配有斜齿轮，所述斜齿轮与电机蜗杆啮合，所述斜齿轮的上方还设置有与输出齿轮相啮合的扇形齿轮，所述扇形齿轮的下方还设置有位置固定的支撑板，所述减速箱的顶端还设置有固定板，所述扇形齿轮包括具有齿轮区域和无齿轮区域，所述齿轮区域和无齿轮区域上分别设置有与其间隙连接的传动轴，所述传动轴包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和/或第二传动轴的顶端向水平方向延伸有装配沿，且装配沿的厚度保持一致，所述扇形齿轮通过第一传动轴与斜齿轮可转动的连接，所述扇形齿轮通过第二传动轴与支撑板可转动的连接。
作为本技术方案的优选方案之一，所述斜齿轮上还开设有斜齿传动孔，所述扇形齿轮的无齿区域上还开设有与斜齿传动孔相对应的第一传动孔，所述第一传动轴设置在第一传动孔和斜齿传动孔内，所述扇形齿轮在所述第一传动轴和斜齿轮的作用下以中心轴为圆心转动。
作为本技术方案的优选方案之一，所述支撑板上还开设有支撑孔，所述扇形齿轮的齿轮区域上开设有与所述支撑孔相对应的第二传动孔，所述第二传动轴设置在支撑孔和第二传动孔内，所述扇形齿轮的第二传动轴进行周期性摆动。
作为本技术方案的优选方案之一，所述第二传动孔位于所述扇形齿轮的圆心，所述第一传动孔位于所述无齿区域的外端。
作为本技术方案的优选方案之一，扇形齿轮的顶面上还设置有对应第一传动轴和第二传动轴的凸台，所述凸台的顶面分别与对应的第一传动轴和第二传动轴的装配沿的底面连接。
作为本技术方案的优选方案之一，所述传动轴的顶端还设置有安装孔，所述安装孔内设置有消音限位钉，所述消音限位钉的顶部抵接在固定板上。
作为本技术方案的优选方案之一，所述消音限位钉由具有自润滑和耐磨性能的塑胶制成。
作为本技术方案的优选方案之一，所述输出齿轮上还通过固定件装配有用于连接雨刮的输出轴，且所述输出齿轮和扇形齿轮的高度一致。
作为本技术方案的优选方案之一，所述固定件上开设有安装孔，所述安装孔内设置有消音限位钉，所述消音限位钉的顶部抵接在固定板上。
本发明的目的还在于提出一种汽车后雨刮电机组件，通过在传动结构的扇形齿轮上间隙连接的传动轴的，有效减少传动轴与斜齿轮之间的摩擦量，降低整体汽车后雨刮电机组件的噪音，降低斜齿轮变形概率，提高产品性能稳定性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种汽车后雨刮电机组件，包括所述的汽车后雨刮电机的传动结构。
有益效果：通过与扇形齿轮间隙连接的传动轴的设置，将扇形齿轮与传动轴之间，由现有技术的过盈配合变为间隙配合，二者之间存在相对转动，有效减少传动轴与斜齿轮之间的摩擦量，降低斜齿轮变形概率，保证产品运行平稳，提高产品性能稳定性；所述传动轴上设置的装配沿结构，与扇形齿轮的轴向相对位置仅通过装配沿的厚度得到统一，有效改善由零件或工装尺寸误差导致的轴向相对位置不稳定的问题。装配时仅需将传动轴安装在斜齿轮和扇形齿轮之间，有效地减低零件的加工难度和装配难度，且取消现有技术的扁位，产品静止时不会因为扁位间隙使扇形齿轮围绕传动轴产生小幅度摆动现象。
附图说明
图1是现有技术提供的汽车后雨刮电机的传动结构的第一种结构的结构示意图一；
图2是现有技术提供的汽车后雨刮电机的传动结构的第一种结构的结构示意图二；
图3是是现有技术提供的汽车后雨刮电机的传动结构的第一种结构的结构示意图三；
图4是现有技术提供的汽车后雨刮电机的传动结构的第二种结构的结构示意图一；
图5是本发明实施例1提供的汽车后雨刮电机的传动结构的结构示意图一；
图6是本发明实施例1提供的扇形齿轮的结构示意图二；
图7图6中的C-C的剖视图；
图8是本发明实施例1供的第一传动轴的结构示意图。
图中：
1、减速箱；2、第一传动轴；3、第二传动轴；4、斜齿轮；5、输出齿轮；6、输出轴；7、支撑板；8、扇形齿轮；9、消音限位钉；11、中心轴；14、装配沿；41、斜齿传动孔；71、支撑孔；81、第一传动孔；82、第二传动孔；83、凸台；91、安装孔；1’、减速箱；2’、第一传动轴；3’、垫圈；4’、塑胶齿轮；5’、输出齿轮；6’、输出轴；7’、支撑板；8’、扇形齿轮；9’、第二传动轴；10’、蜗杆；11’、中心轴；12’、固定板；14’、限位钉；40’、塑胶齿轮孔；45’、中心孔。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施提供了一种汽车后雨刮电机的传动结构，如5-8所示，包括：与减速箱1配合为一体的中心轴11，所述中心轴11上装配有斜齿轮4，所述斜齿轮4与电机蜗杆啮合，所述斜齿轮4的上方还设置有与输出齿轮5相啮合的扇形齿轮8，所述输出齿轮5上还通过固定件装配有用于连接雨刮的输出轴6，且所述输出齿轮5和扇形齿轮8的高度一致。所述扇形齿轮8的下方还设置有位置固定的支撑板7，所述减速箱1的顶端还设置有固定板，所述扇形齿轮8包括齿轮区域和无齿轮区域，所述齿轮区域和无齿轮区域上分别设置有与其间隙连接的传动轴，所述传动轴的顶端向水平方向延伸有装配沿14，且装配沿14的厚度保持一致。
通过与扇形齿轮间隙连接的传动轴的设置，将扇形齿轮8与传动轴之间，由现有技术的过盈配合变为间隙配合，二者之间存在相对转动，有效减少传动轴与斜齿轮4之间的摩擦量，降低斜齿轮4变形概率，保证产品运行平稳，提高产品性能稳定性；所述传动轴上设置的装配沿14结构，与扇形齿轮8的轴向相对位置仅通过装配沿14的厚度得到统一，有效改善由零件或工装尺寸误差导致的轴向相对位置不稳定的问题。装配时仅需将传动轴安装在斜齿轮4和扇形齿轮8之间，有效地减低零件的加工难度和装配难度，且取消现有技术的扁位，产品静止时不会因为扁位间隙使扇形齿轮围绕传动轴产生小幅度摆动现象。
所述传动轴包括第一传动轴2和第二传动轴3，所述斜齿轮4上还开设有斜齿传动孔41，所述扇形齿轮8的无齿区域上还开设有与斜齿传动孔41相对应的第一传动孔81，所述第一传动轴2设置在第一传动孔81和斜齿传动孔41内，所述扇形齿轮8在第一传动轴2和斜齿轮4的作用下以中心轴11为圆心转动。
所述支撑板7上还开设有支撑孔71，所述扇形齿轮8的齿轮区域上开设有与所述支撑孔71相对应的第二传动孔82，所述第二传动轴3设置在支撑孔71和第二传动孔82内，所述扇形齿轮8的第二传动轴3进行周期性摆动。所述第二传动孔82位于所述扇形齿轮8的圆心，所述第一传动孔81位于所述无齿区域的外端。
扇形齿轮8的顶面上还设置有对应第一传动轴2和第二传动轴3的凸台83，所述凸台83的顶面分别与对应的第一传动轴2和第二传动轴3的装配沿14的底面连接。
所述凸台83可以是环形的，套设在第一传动轴2和第二传动轴3的外部，也可以是其他形状，只要均匀分散在第一传动轴2和第二传动轴3的外部，保持与其相适配的装配沿14水平即可，且所述凸台83的用于容纳传动轴的内径大于所述传动轴的外径，以避开传动轴上部的装配沿14的毛刺较多的区域，减少产品的打磨工序。
所述扇形齿轮顶面设置的凸台83，可避开装配沿14边缘处的加工毛刺，二者装配后能有效接触，使传动平稳；只需对凸台83顶面进行精加工，可有效减少扇形齿轮8的精加工面积，提高零件精度和加工效率；具有装配沿14的传动轴与凸台凹面配合的阶梯处无需清根或增加退刀槽，可有效提高传动轴加工效率。
在减速箱1的顶部放置的固定板，当整个系统运行时，蜗杆和斜齿轮4啮合，使斜齿轮4产生的向上的轴向力，进而使扇形齿轮8也受向上的力。该向上的力使第一传动轴2和第二传动轴3的顶端与固定板接触，固定板起到了轴向限位的作用。所述传动轴和固定板均由金属制成，由金属制成的所述传动轴在运行时，因为金属与金属相磨，噪音较大，因为本发明在所述传动轴的顶端还设置有安装孔91，所述安装孔91内设置有消音限位钉9，所述消音限位钉9的顶部抵接在固定板上。所述消音限位钉9由具有自润滑和耐磨性能的塑胶制成。所述安装孔91和消音限位钉9的设置，将传动轴端和固定板底面之间的接触由金属-金属，变更为塑胶-金属后，可有效降低摩擦噪音，且消音限位钉9材质较固定板材质硬度低，较为耐磨，可使摩擦噪音稳定，不会随着运行时间延长而增大。
所述输出齿轮5上还通过固定件装配有用于连接雨刮的输出轴6，且所述输出齿轮5和扇形齿轮8的高度一致。所述输出轴6的顶端抵接在固定板上，所述固定件上开设有安装孔91，所述安装孔91内设置有消音限位钉9，所述消音限位钉9的顶部抵接在固定板上。位于输出轴6上的安装孔91和消音限位钉9的设置，进一步减小了输出轴6与固定板相摩擦产生的噪音，且消音限位钉9材质较固定板材质硬度低，较为耐磨，可使摩擦噪音稳定，不会随着运行时间延长而增大。
实施例2
本实施例提供了一种汽车后雨刮电机组件，包括所述的汽车后雨刮电机的传动结构。
综上所述，通过与扇形齿轮间隙连接的传动轴的设置，将扇形齿轮8与传动轴之间，由现有技术的过盈配合变为间隙配合，二者之间存在相对转动，有效减少传动轴与斜齿轮4之间的摩擦量，降低斜齿轮4变形概率，保证产品运行平稳，提高产品性能稳定性；所述传动轴上设置的装配沿14结构，与扇形齿轮8的轴向相对位置仅通过装配沿14的厚度得到统一，有效改善由零件或工装尺寸误差导致的轴向相对位置不稳定的问题。装配时仅需将传动轴安装在斜齿轮4和扇形齿轮8之间，有效地减低零件的加工难度和装配难度，且取消现有技术的扁位，产品静止时不会因为扁位间隙使扇形齿轮围绕传动轴产生小幅度摆动现象。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车后雨刮电机的传动结构，包括：与减速箱(1)配合为一体的中心轴(11)，所述中心轴(11)上装配有斜齿轮(4)，所述斜齿轮(4)与电机蜗杆啮合，所述斜齿轮(4)的上方还设置有与输出齿轮(5)相啮合的扇形齿轮(8)，所述扇形齿轮(8)的下方还设置有位置固定的支撑板(7)，所述减速箱(1)的顶端还设置有固定板，所述扇形齿轮(8)包括齿轮区域和无齿轮区域，其特征在于，所述齿轮区域和无齿轮区域上分别设置有与其间隙连接的传动轴，所述传动轴包括第一传动轴(2)和第二传动轴(3)，所述第一传动轴(2)和/或第二传动轴(3)的顶端向水平方向延伸有装配沿(14)，且装配沿(14)的厚度保持一致，所述扇形齿轮(8)通过第一传动轴(2)与斜齿轮(4)可转动地连接，所述扇形齿轮(8)通过第二传动轴(3)与支撑板(7)可转动地连接。
2.根据权利要求1所述的汽车后雨刮电机的传动结构，其特征在于，所述斜齿轮(4)上还开设有斜齿传动孔(41)，所述扇形齿轮(8)的无齿区域上还开设有与斜齿传动孔(41)相对应的第一传动孔(81)，所述第一传动轴(2)设置在第一传动孔(81)和斜齿传动孔(41)内，所述扇形齿轮(8)在第一传动轴(2)和斜齿轮(4)的作用下以中心轴(11)为圆心转动。
3.根据权利要求2所述的汽车后雨刮电机的传动结构，其特征在于，所述支撑板(7)上还开设有支撑孔(71)，所述扇形齿轮(8)的齿轮区域上开设有与所述支撑孔(71)相对应的第二传动孔(82)，所述第二传动轴(3)设置在支撑孔(71)和第二传动孔(82)内，所述扇形齿轮(8)的第二传动轴(3)进行周期性摆动。
4.根据权利要求3所述的汽车后雨刮电机的传动结构，其特征在于，所述第二传动孔(82)位于所述扇形齿轮(8)的圆心，所述第一传动孔(81)位于所述无齿区域的外端。
5.根据权利要求1-4任一项所述的汽车后雨刮电机的传动结构，其特征在于，扇形齿轮(8)的顶面上还设置有对应第一传动轴(2)和第二传动轴(3)的凸台(83)，所述凸台(83)的顶面分别与对应的第一传动轴(2)和第二传动轴(3)的装配沿(14)的底面连接。
6.根据权利要求5所述的汽车后雨刮电机的传动结构，其特征在于，所述传动轴的顶端还设置有安装孔(91)，所述安装孔(91)内设置有消音限位钉(9)，所述消音限位钉(9)的顶部抵接在固定板上。
7.根据权利要求6所述的汽车后雨刮电机的传动结构，其特征在于，所述消音限位钉(9)由具有自润滑和耐磨性能的塑胶制成。
8.根据权利要求1-4任一项所述的汽车后雨刮电机的传动结构，其特征在于，所述输出齿轮(5)上还通过固定件装配有用于连接雨刮的输出轴(6)，且所述输出齿轮(5)和扇形齿轮(8)的高度一致。
9.根据权利要求8所述的汽车后雨刮电机的传动结构，其特征在于，所述固定件上开设有安装孔(91)，所述安装孔(91)内设置有消音限位钉(9)，所述消音限位钉(9)的顶部抵接在固定板上。
10.一种汽车后雨刮电机组件，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的汽车后雨刮电机的传动结构。
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