CN106787426A - 一种汽车电动尾门减速电机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于减速电机技术领域，更具体地涉及一种汽车车电动尾门减速电机，包括电机和减速器，减速器内设有减速机构，该减速机构包括有与电机的输出端传动连接的一级减速机构和与该一级减速机构传动连接的二级减速机构；一级减速机构的输入轴与电机的输出轴共轴线，一级减速机构的输出轴与其输入轴的轴线垂直；二级减速机构的输入轴与一级减速机构的输出轴共轴线。本发明具有大传动比、结构紧凑和运行平稳的优点，在进一步缩小了减速器的体积同时，也方便于整个减速电机的安装和调试；由于体积更小，为后备箱内节省了更多的空间。
Description
技术领域
本发明属于减速电机技术领域，更具体地涉及一种汽车车电动尾门减速电机。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
高档汽车的尾门都采用电动尾门设计，即通过减速电机驱动撑杆带动尾门打开和关闭，在电动尾门的升降系统设计中，尤其要考虑升降装置的自锁功能，即在打开状态下不能由于尾门自身重力作用造成尾门自动关闭，避免在尾门开启状态下驾驶员或者其他人员探身到后备箱内拿东西的时，尾门犹豫重力作用自行关闭而造成人员受伤。
而且需要说明的是，尾门在具备自锁功能基础上，还应该具备进一步的防故障措施，具体的是，在电器系统或者机械系统失灵的时候，尾门能够在人力作用下被有效的关闭，避免在开启状态时升降系统突然失灵导致尾门无法关闭。
电动尾门的升降系统多由减速电机驱动撑杆来实现，减速电机具有一定的自锁功能，然而现有技术中用于电动尾门升降控制的减速电机在满足高转速比、大力矩和自锁功能兼备的基础上，由于电机的减速机构设计不合理，导致减速箱体积过大，传动的减速箱为多级齿轮变速，在减速各级齿轮转动时候振动较大并伴随有噪音，导致尾门开启和关闭时候不够平顺，会有较大的振动。
发明内容
为解决现有技术中尾门减速电机减速结构体积大，工作时振动大并伴有噪音等固有问题，提出一种汽车车电动尾门减速电机。
在根据本发明的一个优选的实施例中，一种汽车电动尾门减速电机，包括电机和减速器，所述减速器内设有减速机构，该减速机构包括有与电机的输出端传动连接的一级减速机构和与该一级减速机构传动连接的二级减速机构；
所述一级减速机构的输入轴与电机的输出轴共轴线，一级减速机构的输出轴与其输入轴的轴线垂直；
所述二级减速机构的输入轴与一级减速机构的输出轴共轴线，二级减速机构的输出轴与其输入轴共轴线；
所述减速器包括减速器壳体和减速器端盖，所述电机靠近输出端的壳体上设有用于安装减速器壳体的法兰座，所述减速器壳体设有与电机上的法兰座连接的第一连接端面和用于与减速器端盖连接的第二连接端面，所述第二连接端面垂直于第一连接端面。
进一步地，所述一级减速机构为蜗轮蜗杆减速机构，该蜗轮蜗杆减速机构包括与电机的输出端传动连接的蜗杆和与该蜗杆传动连接的涡轮；所述二级减速机构为行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构包括一个太阳齿、三个行星齿、一个行星架和一个减速器输出轴，所述减速器壳体内设有用于容纳蜗杆的第一腔体和用于容纳涡轮的第二腔体，所述第一腔体和第二腔体在涡轮与蜗杆啮合处连通；所述减速端盖的内侧设有用于容纳行星齿轮减速机构的第三腔体，第三腔体设有向第二腔体一侧延伸的用于固定行星架的固定架，三个所述行星齿呈品字形布置在行星架的内侧并与行星架内侧的齿圈啮合，所述减速器输出轴的一侧端部固定设有连接盘，该连接盘同时与三个所述行星齿旋转连接，太阳齿固定连接在涡轮外侧并同时与三个行星齿齿轮啮合；所述减速器端盖上设有通孔，减速器输出轴的另一侧端部穿过该通孔延伸至减速器外侧。
进一步地，所述涡轮设有与其固定连接并且同轴线的第一支撑轴，该第一支撑轴的一端安装有第一轴承，在第二腔体内设有用于安装第一轴承的第一安装孔，所述太阳齿固定安装在第一支撑轴的另一端；在减速器输出轴位于连接盘的一侧设有与第一支撑轴上安装有太阳齿的一端配合的第一轴孔。
进一步地，所述太阳齿一体成型与涡轮上朝向减速机端盖的一侧，所述太阳齿与涡轮共轴线，所述涡轮的轴心处贯穿设有可拆卸的第一支撑轴，该第一支撑的一端向第二腔体内延伸并安装有第一轴承，在第二腔体内设有用于安装第一轴承的第一安装孔，所述减速器输出轴位于连接盘的一侧设有与第一支撑轴的另一端配合的第一轴孔。
进一步地，所述行星架的外侧设有定位凸起，在所述固定架上开设有与所述定位凸起配合的定位卡槽。
进一步地，每个所述行星齿的轴心处朝向连接盘的一侧均设有第二支撑轴，在所述连接盘上呈品字形设置有三个与第二支撑轴配合的第二轴孔。
进一步地，所述减速器输出轴上套设有第二轴承，在所述第三腔体内设有用于安装第二轴承的第二安装孔。
进一步地，所述第二安装孔内还安装有挡圈。
进一步地，所述蜗杆上套设有第三轴承，在第一腔体内设有用于安装该第三轴承的第三安装孔。
进一步地，所述电机内设有用于对电机进行电源通断控制和电机转速控制的控制器，该控制器设有向电机外延伸的线束。
具体优点为：本发明的一种汽车电动尾门减速电机，采用直接与电机的输出轴传动连接的一个蜗轮蜗杆减速机构配合的一个行星齿轮减速机构，其中蜗轮蜗杆减速机构为减速电机提供了自锁功能的同时具有加大的传动比，行星齿轮减速机构在进一步增大传动比的同时提高了整个减速器运行的平稳性，特别是在电器系统故障时候，用外力关闭尾门时，该行星齿轮减速机构可以有效的将作用力平稳的传递给涡轮，进而带动蜗杆翻转；其中行星齿轮减速机构中的太阳齿和蜗轮蜗杆减速机构中的涡轮直接固定连接，或者直接采用一体成型的制造方式，保证了两个不同的减速机构之间传动连接有效性，避免产生传动误差；两位，由于蜗轮蜗杆减速机构在具备自锁力的前提下，其输入轴和输出轴相互垂直，在减速电机安装时可以与撑杆平行设置，而不需要与撑杆共轴线设置，便于减速电机在狭小空间内的安装和调试；行星齿轮减速机构相对于传动的齿轮传动机构具有大传动比、结构紧凑和运行平稳的优点，在进一步缩小了减速器的体积同时，也方便于整个减速电机的安装和调试；由于体积更小，为后备箱内节省了更多的空间。
附图说明
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：
图1是本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的立体分解结构示意图；
图3为本发明中减速器壳体的立体结构示意图；
图4为本发明中减速器端盖的立体结构示意图；
图5为本发明中涡轮和太阳齿采用一体成型方案的立体结构示意图；
图6为本发明中涡轮和太阳齿采用一体成型方案的剖视图；
图7为本发明中减速器输出轴的立体结构示意图；
图8为本发明中行星架的立体结构示意图；
附图标记说明：电机1，法兰座1a，减速器壳体2，第一连接端面2a，第二连接端面2b，减速器端盖3，固定架3a，定位卡槽3a1，通孔3b，蜗杆4，涡轮5，太阳齿6，行星齿7，第二支撑轴7a，行星架8，定位凸起8a，减速器输出轴9，连接盘9a，第二轴孔9b，第一支撑轴10，第一轴承11，第二轴承12，第三轴承13，第一安装孔14，第二安装孔15，第三安装孔16，挡圈17，线束18。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
根据本发明的所示出的实施例，提供一种汽车电动尾门减速电机，包括电机1和减速器，减速器内设有减速机构，该减速机构包括有与电机1的输出端传动连接的一级减速机构和与该一级减速机构传动连接的二级减速机构；
一级减速机构的输入轴与电机1的输出轴共轴线，一级减速机构的输出轴与其输入轴的轴线垂直；
二级减速机构的输入轴与一级减速机构的输出轴共轴线，二级减速机构的输出轴与其输入轴共轴线；
减速器包括减速器壳体2和减速器端盖3，电机1靠近输出端的壳体上设有用于安装减速器壳体2的法兰座1a，减速器壳体2设有与电机1上的法兰座1a连接的第一连接端面2a和用于与减速器端盖3连接的第二连接端面2b，第二连接端面2b垂直于第一连接端面2a。
需要说明的是，本发明的一种汽车电动尾门减速电机，采用直接与电机1的输出轴传动连接的一个蜗轮蜗杆减速机构配合的一个行星齿7轮减速机构，其中蜗轮蜗杆减速机构为减速电机1提供了自锁功能的同时具有加大的传动比，行星齿7轮减速机构在进一步增大传动比的同时提高了整个减速器运行的平稳性，特别是在电器系统故障时候，用外力关闭尾门时，该行星齿7轮减速机构可以有效的将作用力平稳的传递给涡轮5，进而带动蜗杆4翻转；其中行星齿7轮减速机构中的太阳齿6和蜗轮蜗杆减速机构中的涡轮5直接固定连接，或者直接采用一体成型的制造方式，保证了两个不同的减速机构之间传动连接有效性，避免产生传动误差；另外，由于蜗轮蜗杆减速机构在具备自锁力的前提下，其输入轴和输出轴相互垂直，在减速电机1安装时可以与撑杆平行设置，而不需要与撑杆共轴线设置，便于减速电机1在狭小空间内的安装和调试；行星齿7轮减速机构相对于传动的齿轮传动机构具有大传动比、结构紧凑和运行平稳的优点，在进一步缩小了减速器的体积同时，也方便于整个减速电机1的安装和调试；由于体积更小，为后备箱内节省了更多的空间。
一级减速机构为蜗轮蜗杆减速机构，该蜗轮蜗杆减速机构包括与电机1的输出端传动连接的蜗杆4和与该蜗杆4传动连接的涡轮5；二级减速机构为行星齿7轮减速机构，行星齿7轮减速机构包括一个太阳齿6、三个行星齿7、一个行星架8和一个减速器输出轴9，减速器壳体2内设有用于容纳蜗杆4的第一腔体和用于容纳涡轮5的第二腔体，第一腔体和第二腔体在涡轮5与蜗杆4啮合处连通；减速端盖的内侧设有用于容纳行星齿7轮减速机构的第三腔体，第三腔体设有向第二腔体一侧延伸的用于固定行星架8的固定架3a，三个行星齿7呈品字形布置在行星架8的内侧并与行星架8内侧的齿圈啮合，减速器输出轴9的一侧端部固定设有连接盘9a，该连接盘9a同时与三个行星齿7旋转连接，太阳齿6固定连接在涡轮5外侧并同时与三个行星齿7齿轮啮合；减速器端盖3上设有通孔3b，减速器输出轴9的另一侧端部穿过该通孔3b延伸至减速器外侧。
本发明中减速器的设计变速比为1～300，减速器设计输出扭矩为10～15N/M,在电器系统故障时，外力关闭尾门所需力矩为25～35N/M。
涡轮5设有与其固定连接并且同轴线的第一支撑轴10，该第一支撑轴10的一端安装有第一轴承11，在第二腔体内设有用于安装第一轴承11的第一安装孔14，太阳齿6固定安装在第一支撑轴10的另一端；在减速器输出轴9位于连接盘9a的一侧设有与第一支撑轴10上安装有太阳齿6的一端配合的第一轴孔。
太阳齿6一体成型与涡轮5上朝向减速机端盖的一侧，太阳齿6与涡轮5共轴线，涡轮5的轴心处贯穿设有可拆卸的第一支撑轴10，该第一支撑的一端向第二腔体内延伸并安装有第一轴承11，在第二腔体内设有用于安装第一轴承11的第一安装孔14，减速器输出轴9位于连接盘9a的一侧设有与第一支撑轴10的另一端配合的第一轴孔。
为了方便安装，涡轮5和第一支撑轴10采用可拆卸安装方式，当然也可以采用第一支撑轴10和涡轮5一体成型的设计方案。
本发明中太阳齿6和涡轮5同步转动，因此，在第一支撑杆可拆卸设计的基础上，太阳齿6采用固定安装在第一支撑杆上，具体的是，在第一支撑杆上设置有定位键，在涡轮5和太阳齿6上均设置有与该定位销配合的键槽，以保障太阳齿6、涡轮5以及第一支撑轴10同步转动的同时，彼此之间不相对转动，保障了传动的稳定性。
在另一个方案中，太阳齿6直接与涡轮5一体成型设计，在该方案中，第一支撑轴10仅仅起到固定涡轮5和太阳齿6位置的作用，理论上第一支撑轴10不参与传动，因此在传动过程中涡轮5和太阳齿6可以相对于第一支撑轴10旋转，即第一支撑轴10与太阳齿6和涡轮5之间的配合可以是滑动配合，也可以是紧配合。
行星架8的外侧设有定位凸起8a，在固定架3a上开设有与定位凸起8a配合的定位卡槽3a1。
行星齿7轮传动机构中，行星架8固定不动，本发明中行星架8通过其外侧的定位凸起8a与固定架3a上的卡槽配合，以保障在传动过程中行星架8不发生旋转，考虑到拆装的方便，定位凸起8a的侧壁与卡槽的内壁之间采用滑动配合，不应存有间隙，避免在传动过程中由于间隙的存在造成行星架8发生小角度的旋转，导致行星齿7轮传动机构传动误差。
每个行星齿7的轴心处朝向连接盘9a的一侧均设有第二支撑轴7a，在连接盘9a上呈品字形设置有三个与第二支撑轴7a配合的第二轴孔9b。
减速器输出轴9上套设有第二轴承12，在第三腔体内设有用于安装第二轴承12的第二安装孔15。
第二安装孔15内还安装有挡圈17。
蜗杆4上套设有第三轴承13，在第一腔体内设有用于安装该第三轴承13的第三安装孔16。
电机1内设有用于对电机1进行电源通断控制和电机1转速控制的控制器，该控制器设有向电机1外延伸的线束18。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改进或变型。
Claims (10)
1.一种汽车电动尾门减速电机，包括电机(1)和减速器，其特征在于：所述减速器内设有减速机构，该减速机构包括有与电机(1)的输出端传动连接的一级减速机构和与该一级减速机构传动连接的二级减速机构；
所述一级减速机构的输入轴与电机(1)的输出轴共轴线，一级减速机构的输出轴与其输入轴的轴线垂直；
所述二级减速机构的输入轴与一级减速机构的输出轴共轴线，二级减速机构的输出轴与其输入轴共轴线；
所述减速器包括减速器壳体(2)和减速器端盖(3)，所述电机(1)靠近输出端的壳体上设有用于安装减速器壳体(2)的法兰座(1a)，所述减速器壳体(2)设有与电机(1)上的法兰座(1a)连接的第一连接端面(2a)和用于与减速器端盖(3)连接的第二连接端面(2b)，所述第二连接端面(2b)垂直于第一连接端面(2a)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：所述一级减速机构为蜗轮蜗杆减速机构，该蜗轮蜗杆减速机构包括与电机(1)的输出端传动连接的蜗杆(4)和与该蜗杆(4)传动连接的涡轮(5)；所述二级减速机构为行星齿(7)轮减速机构，所述行星齿(7)轮减速机构包括一个太阳齿(6)、三个行星齿(7)、一个行星架(8)和一个减速器输出轴(9)，所述减速器壳体(2)内设有用于容纳蜗杆(4)的第一腔体和用于容纳涡轮(5)的第二腔体，所述第一腔体和第二腔体在涡轮(5)与蜗杆(4)啮合处连通；所述减速端盖的内侧设有用于容纳行星齿(7)轮减速机构的第三腔体，第三腔体设有向第二腔体一侧延伸的用于固定行星架(8)的固定架(3a)，三个所述行星齿(7)呈品字形布置在行星架(8)的内侧并与行星架(8)内侧的齿圈啮合，所述减速器输出轴(9)的一侧端部固定设有连接盘(9a)，该连接盘(9a)同时与三个所述行星齿(7)旋转连接，太阳齿(6)固定连接在涡轮(5)外侧并同时与三个行星齿(7)齿轮啮合；所述减速器端盖(3)上设有通孔(3b)，减速器输出轴(9)的另一侧端部穿过该通孔(3b)延伸至减速器外侧。
3.根据权利要求2所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：所述涡轮(5)设有与其固定连接并且同轴线的第一支撑轴(10)，该第一支撑轴(10)的一端安装有第一轴承(11)，在第二腔体内设有用于安装第一轴承(11)的第一安装孔(14)，所述太阳齿(6)固定安装在第一支撑轴(10)的另一端；在减速器输出轴(9)位于连接盘(9a)的一侧设有与第一支撑轴(10)上安装有太阳齿(6)的一端配合的第一轴孔。
4.根据权利要求2所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：所述太阳齿(6)一体成型与涡轮(5)上朝向减速机端盖的一侧，所述太阳齿(6)与涡轮(5)共轴线，所述涡轮(5)的轴心处贯穿设有可拆卸的第一支撑轴(10)，该第一支撑的一端向第二腔体内延伸并安装有第一轴承(11)，在第二腔体内设有用于安装第一轴承(11)的第一安装孔(14)，所述减速器输出轴(9)位于连接盘(9a)的一侧设有与第一支撑轴(10)的另一端配合的第一轴孔。
5.根据权利要求2所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：所述行星架(8)的外侧设有定位凸起(8a)，在所述固定架(3a)上开设有与所述定位凸起(8a)配合的定位卡槽(3a1)。
6.根据权利要求2所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：每个所述行星齿(7)的轴心处朝向连接盘(9a)的一侧均设有第二支撑轴(7a)，在所述连接盘(9a)上呈品字形设置有三个与第二支撑轴(7a)配合的第二轴孔(9b)。
7.根据权利要求2所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：所述减速器输出轴(9)上套设有第二轴承(12)，在所述第三腔体内设有用于安装第二轴承(12)的第二安装孔(15)。
8.根据权利要求7所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：所述第二安装孔(15)内还安装有挡圈(17)。
9.根据权利要求2所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：所述蜗杆(4)上套设有第三轴承(13)，在第一腔体内设有用于安装该第三轴承(13)的第三安装孔(16)。
10.根据权利要求1所述的一种汽车电动尾门减速电机，其特征在于：所述电机(1)内设有用于对电机(1)进行电源通断控制和电机(1)转速控制的控制器，该控制器设有向电机(1)外延伸的线束(18)。
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