CN1161593A - 特别用于驱动汽车雨刷臂的减速电机 - Google Patents
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Abstract
减速电机在电机(10)驱动的主动轴(14)和从动轴(17)之间有一套齿轮传动系统,至少包括一根蜗杆(14a),蜗杆与主动轴连接,并与中间齿轮(20)的第一道齿(20a)啮合,而中间齿轮的第二道齿(20b)与连接从动轴的从动齿轮(40)啮合。根据本发明,中间齿轮的第二道齿以及从动齿轮的齿一般为螺旋形,其方向使得从动齿轮对中间齿轮产生轴向应力,应力方向与蜗杆(14a)作用于中间齿轮的轴向应力的方向相反。这样便省去中间齿轮的刚性限位装置。特别用于汽车雨刷臂的驱动。
Description
本发明一般涉及减速电机,特别用于汽车雨刷臂的驱动。
通过文献FR-A-2455221人们已知有一种减速电机,在电动机驱动的主动轴和从动轴之间有一套齿轮传动系统,它至少包括一根蜗杆,蜗杆与主动轴连接,并与一个中间齿轮的第一道齿啮合,而中间齿轮的第二道齿与连接从动轴的从动齿轮啮合。
在该文献中,蜗杆与螺旋形的中间齿轮的第一道齿配合,并由此产生应力,其强大的轴向分力对齿轮产生应力,应力方向使齿轮脱离其回转安装的法兰盘。
同时,该文献考虑用减速器端盖代替限位装置,用以防止中间齿轮沿上述方向的过量移动。
这样就要求端盖有足够的强度和刚性,因此必须用一定厚度的金属制作端盖。这会增加减速电机的成本。
此外,还考虑用一根销轴与中间齿轮配合,以形成上述端盖的支撑,该销轴成为一个附加件,它使减速电机的装配复杂化并且还会增加其成本。
本发明旨在弥补这些技术上的缺陷,并提出一种减速电机,它的端盖不再用来代替限制齿轮移动的限位装置,使其实施起来更为经济,并且减速器的结构亦被简化。
本发明的另一个目的是提出一种减速电机,其运行噪音降低,且运行中的冲击现象明显减弱。
因此,本发明提出一种减速电机,特别用于汽车雨刷臂的驱动,它在电动机驱动的主动轴和从动轴之间有一套齿轮传动系统,传动系统至少包括一根蜗杆,蜗杆与主动轴连接,并与中间齿轮的第一道齿啮合,中间齿轮的第二道齿与连接从动轴的从动齿轮啮合,其特点在于,中间齿轮的第二道齿和从动齿轮的齿一般为螺旋形,其方向使得从动齿轮对中间齿轮产生轴向应力,该应力方向与蜗杆作用于上述中间齿轮的轴向应力方向相反。
根据本发明的装置具有以下非限定性的最佳特点:
—中间齿轮的第一道齿也是螺旋形的,螺旋方向与其第二道齿的方向相反。
—中间齿轮的第一道齿和第二道齿各自的倾斜度的选择使得从动齿轮对中间齿轮施加的轴向应力大于或等于蜗杆对中间齿轮施加的轴向应力。
—减速电机包括另外一个中间齿轮,其第一道齿与连接主动轴的第二段蜗杆啮合,而其第二道螺旋齿与从动齿轮啮合。
—所述另一个中间齿轮的第一道齿也是螺旋形的,螺旋方向与第二道齿相同。
本发明的其它特征、目的和优点通过下述参照附图举例介绍的本发明最佳实施形式的详细说明得以更好的体现,图中:
图1是根据本发明的减速电机的局部分解立体图,
图2是图1减速电机的局部剖视和局部平面正视图,示出了各种旋转方向以及齿的相对方向,
图3是图2减速电机的局部剖视和局部平面的侧视图。
图1中示出了一台用于汽车雨刷臂的减速电机,它包括一台置于壳体11内的驱动电机10。这是一台直流电机,按传统结构包括一个定子12和一个转子13,转子头部伸出一根轴14,它带有两段相邻的、方向相反而螺距相同的蜗杆14a和14b。
减速电机还包括一个轻合金的底座15,底座包括第一法兰盘15a,置于靠蜗杆一侧的定子端部,而第二法兰盘15b构成与电机配合的齿轮减速器箱体的一部分。
所述法兰盘15b形成一个腔体16,腔体总的方向垂直于由电机输出轴14(主动轴)穿过的法兰盘15a的平面,而腔体内有上述轴14和减速器输出轴17(从动轴)之间的旋转传动机构,轴17穿过腔体16底部形成的加长轴座18。
旋转传动机构包括齿轮20,旋转安装在由法兰盘限定的销轴21上,且该齿轮包括同轴的第一道齿20a和第二道齿20b。
第一道齿20a的直径较大,与离转子最近的蜗杆14a配合。
还有一个齿轮30,和齿轮20相同并以同样方式安装在销轴31上。
所述齿轮30的第一道齿30a与电机输出轴的另一段蜗杆14b配合。
显而易见,与蜗杆14a和14b配合的齿20a和30a是螺旋形的,螺旋方向相反。
齿轮20、30的第二道齿20b、30b的直径较小,它们与连接减速器输出轴17的齿轮40的外圈齿配合。
根据本发明,齿轮20、30的第二道齿20b、30b以及与之对应的齿轮40也都是螺旋形的,齿20b、30b的方向相同。
因此可以看到,在齿轮30上,齿30a和30b的螺旋方向是相同的,而在齿轮20上,齿20a和20b的螺旋方向是相反的。
现在来描述减速器轴向应力方面的情况。
蜗杆14b和齿轮30的齿30a啮合,由于上述齿的方向以及用箭头F1标出的轴14的旋转方向,在齿轮30上产生一个应力,其轴向分力使齿轮30紧靠法兰盘15b。齿轮30沿箭头F3所示方向转动。
同时,螺旋齿30b在沿箭头F4所示方向带动齿轮40时,使齿轮30受到反作用力,其轴向分力为同一方向。这样,齿轮30受到两个相同方向的轴向应力,可防止其脱离法兰盘15b。
蜗杆14a与齿轮20的齿20a啮合,以带动齿轮沿箭头F2方向转动,由此产生一个应力,应力的轴向分力使其脱离法兰盘15b。
与此同时,螺旋齿轮20b以齿轮30的齿30b的相同方式带动齿轮40,使所述齿轮20受到一个反作用力,其轴向分力与蜗杆14a作用于齿20a的力的方向相反。
由此可见,这两个轴向应力相互抵销。因此,如果齿轮20、30的齿20b、30b的倾斜度以及齿轮40的齿的相应的倾斜度选择得当,就可使齿轮40施加在齿轮20上的反作用力至少等于且最好稍大于蜗杆14施加的应力。因而,作用于齿轮20的全部轴向分力使齿轮20靠紧在法兰盘15b上。结果,上述文献FR-A-2455221中考虑的限位装置可以省去,从而大大简化了减速器的结构。
另外,和上述文件相反,由于法兰盘的端盖50不再用作齿轮限位装置,它的强度和刚性不再是关键因素。所以,特别可用铸塑材料制做该端盖,降低减速电机的总成本。
还有一点需要着重指出的是,齿轮20、30的第二道齿20b、30b以及齿轮40的齿采用螺旋齿可明显降低运行噪音。此外,特别是在减速电机起动和停止时,可减少冲击现象,因为齿与齿之间的配合更为平滑。
最后可以看到,齿轮20、30的第二道齿以及齿轮40的齿的形状具有最好的机械性能,因为齿的剪切配合面增大了。
当然,总体结构可相对图1所示的结构对称化,如图2和图3所示。
本发明绝不局限于介绍和图示的实施形式,本领域技术人员可根据自己的意愿设想一切变型或改进。
Claims (5)
1.一种减速电机,特别用于汽车雨刷臂的驱动,在由电机(10)驱动的主动轴(14)和从动轴(17)之间有一套齿轮传动系统,该系统至少包括一根蜗杆(14a),蜗杆与主动轴(14)连接,并与中间齿轮(20)的第一道齿(20a)啮合,而中间齿轮的第二道齿(20b)与连接从动轴(17)的从动齿轮(40)啮合,其特征在于,中间齿轮(20)的第二道齿(20b)以及从动齿轮(40)的齿一般为螺旋形,其方向使得从动齿轮(40)对中间齿轮(20)产生轴向应力,应力方向与蜗杆(14a)作用于所述中间齿轮(20)的轴向应力相反。
2.根据权利要求1的减速电机,其特征在于,中间齿轮(20)的第一道齿(20a)也是螺旋形的,螺旋方向与其第二道齿(20b)的方向相反。
3.根据权利要求2的减速电机,其特征在于,中间齿轮(20)的第一道齿和第二道齿(20a、20b)各自的倾斜度的选择使得从动齿轮(40)作用于中间齿轮(20)的轴向应力大于或等于蜗杆(14a)作用于中间齿轮(20)的轴向应力。
4.根据权利要求1至3中任何一条的减速电机,其特征在于,它包括另一个中间齿轮(30),该齿轮包括与连接主动轴的第二蜗杆(14b)啮合的第一道齿(30a)以及与从动齿轮(40)啮合的第二道螺旋齿(30b)。
5.根据权利要求2和4的减速电机,其特征在于,所述另一个中间齿轮(30)的第一道齿(30a)也是螺旋形的,螺旋方向与其第二道齿(30b)相同。
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